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Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung für die Zeigerstellung an Uhren mit dynamischer oder interaktiver, analoger Anzeige der Zeit.
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Die Patentschrift
EP2059857 beschreibt eine Uhr mit dynamischer, analoger Anzeige der Zeit, bei welcher eine Zeitanzeige hinsichtlich einer Zeiteinheit durch das Aufeinandertreffen zweier im Verhältnis zur anzuzeigenden Zeiteinheit (bspw. Stunde oder Minute) schnell rotierender Zeiger erfolgt. Die Patentschrift
DE102010020466 beschreibt eine Uhr mit interaktiver, analoger Anzeige der Zeit, bei welcher die Zeiger von Hand rotiert werden und eine Zeitanzeige durch das Aufeinandertreffen der Zeiger erfolgt. Eine Möglichkeit für die technische Realisierung beider Uhren ergibt sich durch die Verwendung eines konventionellen Uhrwerks, welches um die Achse der Zeiger rotiert wird, siehe
DE102010020466 . Zum Stellen der von der Uhr anzuzeigenden Zeit, können hier die Zeiger relativ zum Uhrwerk verstellt werden. Die Zeigerstellung anhand der Rotation einer Krone ist bei einem rotierenden Uhrwerk allerdings problematisch.
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Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zu Grunde, einen Mechanismus für die Zeigerstellung für Uhren bereitzustellen, bei welchen das Uhrwerk zum Ablesen der Zeit rotiert wird.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Dementsprechend wird ein manuell betätigbarer Blockiermechanismus bereitgestellt, der bei Betätigung den Lauf der Räder des Zeigerwerks relativ zum Uhrwerk mit der Rotationsbewegung des Uhrwerks koppelt, sodass bei einer Drehung des Uhrwerks in beliebiger Richtung die Zeiger relativ zum Uhrwerk verstellt werden können.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand unterschiedlicher Ausführungsvarianten von Zeigerwerken mit dem erfindungsgemäßen Zeigerstellmechanismus in den 1, 2 und 3 näher erläutert.
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1 zeigt das Zeigerwerk eines Uhrwerks mit den konventionellen Bauteilen Minutenrohr (1), Wechselrad (2) und Stundenrad (3), sowie den erfindungsgemäßen zusätzlichen Bauteilen Blockierrad (4) und Blockiersteuerung (5).
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In den Figuren dieses Dokuments stellen die Strich-Punkt-förmigen Linien Rotationsachsen der verschiedenen Bauteile dar. Es ist des Weiteren hervorzuheben, dass nur die Bauteile in der Schnittdarstellung mit Schraffur dargestellt sind, die um die Rotationsachse des Minutenrohrs und damit der Zeiger der Uhr rotationssymmetrisch sind.
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Das Minutenrohr (1) wird vom Uhrwerk angetrieben und nimmt am oberen Ende den Minutenzeiger auf. An das Minutenrohr (1) ist das Wechselrad (2) mechanisch gekoppelt, welches das Stundenrad (3) in entsprechender Untersetzung von Minute zu Stunde antreibt. Das Wechselrad ist auf einem entsprechenden Dorn auf dem Uhrwerk drehbar gelagert. Das Stundenrad ist auf dem Minutenrohr drehbar gelagert und nimmt am oberen Ende den Stundenzeiger auf.
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Das Blockierrad (4) ist auf dem Stundenrad (3) drehbar gelagert und mechanisch, bspw. über eine Verzahnung, mit dem Wechselrad (2) gekoppelt. Die Blockiersteuerung (5) ist im Uhrengehäuse so befestigt, dass sie sich nicht mit dem Uhrwerk oder den Rädern des Zeigerwerks bewegt. Des Weiteren ist die Blockiersteuerung (5) manuell betätigbar und lässt sich somit von Hand zum Blockierrad (4) bewegen. Im Betrieb der Uhr und beim Ablesen der Zeit wird das Blockierrad (4) vom Wechselrad (2) rotiert und die Blockiersteuerung (5) befindet sich nicht in Kontakt mit dem Blockierrad (4).
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Zum Stellen der Zeit wird die Blockiersteuerung (5) manuell zum Blockierrad (4) bewegt, sodass eine Rotation des Blockierrads (4) durch die Verbindung mit der Blockiersteuerung (5) verhindert wird. Durch das Blockierrad (4) und die Blockiersteuerung (5) ist nun das Zeigerwerk mit der Rotation des Uhrwerks gekoppelt und der Antrieb des Minutenrohrs durch das Uhrwerk ist blockiert. Eine Rotation des Uhrwerks erzeugt nun eine erzwungene Rotation des Wechselrads (2) relativ zum Uhrwerk, wodurch die Winkelstellungen der Zeiger relativ zum Uhrwerk verändert werden.
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Die Blockiersteuerung (5) kann sich nach Betätigung zum Stellen der Zeiger automatisch z. B. durch Verwendung eines Federmechanismus zurückstellen. Hier muss die Blockiersteuerung (5) während dem Stellen der Zeiger betätigt bleiben. In einer weiteren Ausführungsvariante wird die Verbindung zwischen der Blockiersteuerung (5) und dem Blockierrad (4) durch einmaliges Betätigen der Blockiersteuerung (5) hergestellt und erst durch ein weiteres Betätigen der Blockiersteuerung (5) wieder gelöst.
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Die Zeiger können sowohl im Uhrzeigersinn, als auch entgegen dem Uhrzeigersinn gestellt werden. Bei der Konfiguration in 1 erzeugt eine Rotation des Uhrwerks in einem bestimmten Drehsinn eine Winkeländerung der Zeiger in demselben Drehsinn relativ zum Uhrwerk. Aufgrund der mechanischen Verbindung vom Minutenrohr (1) und dem Stundenrad (3) durch das Wechselrad (2) werden immer Stunden- und Minutenzeiger gleichzeitig eingestellt, sodass die korrekten Winkelverhältnisse bestehen bleiben.
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Die Verbindung zwischen dem Blockierrad (4) und der Blockiersteuerung (5) beim Stellen der Zeiger ist bevorzugt durch eine entsprechende Verzahnung am Blockierrad (4) und einem passenden Dorn oder Zahnradausschnitt an der Blockiersteuerung (5) herzustellen. Die Verzahnung des Blockierrads (4) kann sowohl axial als auch radial oder über eine Schrägverzahnung erfolgen. Alternativ kann diese Verbindung aber auch über Reibung oder die Verwendung von Magneten hergestellt werden.
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In 1 ist das Blockierrad (4) an das große Ritzel des Wechselrads (2) gekoppelt. In einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Zeigerstellmechanismus ist vorgesehen, dass das Blockierrad (4) an das kleine Ritzel des Wechselrads (2) gekoppelt ist.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Mechanismus wobei das Blockierrad (4) über separate Ritzel (6, 7) mit dem Zeigerwerk gekoppelt ist. Hier weist das Minutenrohr (1) nun zwei Zahnräder auf, sodass das Übersetzungsverhältnis vom Blockierrad (4) zu den Stunden- und Minutenzeigern in einem gewissen Rahmen eingestellt werden kann. In weiteren Ausführungsvarianten ist das Blockierrad über beliebig viele Zahnräder mit dem Zeigerwerk gekoppelt, wodurch nicht nur andere Übersetzungsverhältnisse erreicht werden können, sondern auch andere Drehrichtungen der Zeiger beim Stellen. So kann eine Rotation des Uhrwerks im Uhrzeigersinn bei betätigter Blockiersteuerung (5) eine Justierung der Zeiger relativ zum Uhrwerk entgegen dem Uhrzeigersinn erzeugen.
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Während in 1 das Blockierrad (4) auf dem Stundenrad (3) gelagert ist, wird das Blockierrad (4) in 2 über mindestens zwei Ritzel (6, 7) gelagert, indem das Blockierrad (4) Führungsschienen aufweist, welche die Ritzel (6, 7) umschließen. Anstelle der Ritzel (6, 7) können auch mehrere Wechselräder (2) für die Lagerung des Blockierrads (4) verwendet werden. Ebenso kann nur eine Führungsschiene unterhalb der Ritzel oder Räder die das Blockierrad lagern verwendet werden, wenn das Blockierrad auf dem Uhrwerk aufliegt. Für eine reibungsarme Lagerung des Blockierrads ist in einer weiteren Ausführungsvariante die Verwendung von Rubinen vorgesehen.
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Eine weitere Variation der Ausführung in 2 im Vergleich zu 1 betrifft die Blockiersteuerung (5). In 1 verläuft die Bewegung der Blockiersteuerung (5) radial, was z. B. durch die Verwendung eines Drückers an der Gehäuseseite realisiert werden kann. In 2 hingegen verläuft die Bewegungsrichtung der Blockiersteuerung (5) axial. Hier kann ein entsprechender Drücker auf der Gehäuserückseite platziert werden. Um beim Blockieren des Blockierrads möglichst geringe axiale oder radiale Kräfte auf das Räderwerk wirken zu lassen, ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, geeignete Zahnformen z. B. mit geraden, parallelen Zahnflanken zu verwenden.
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In der Patentschrift
DE102010020466 wird eine Ausführungsart einer Uhr mit interaktiver, analoger Anzeige der Zeit dadurch realisiert, dass ein Uhrwerk im Uhrengehäuse drehbar gelagert und mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:2 mit der ebenfalls drehbar gelagerten Lünette gekoppelt wird. Das Uhrwerk dreht somit halb so weit wie die Lünette in derselben Drehrichtung. Für eine korrekte Anzeige der Zeit auf einem Zifferblatt mit 12 Stunden und 60 Minuten muss das Uhrwerk den Stunden- und den Minutenzeiger mit der halben Geschwindigkeit einer konventionellen Uhr mit feststehendem Uhrwerk und einem Zifferblatt mit 12 Stunden und 60 Minuten antreiben. Der Stundenzeiger führt somit relativ zum Uhrwerk eine Umdrehung in 24 Stunden aus und der Minutenzeiger eine Umdrehung alle zwei Stunden.
3 zeigt das Zeigerwerk des erfindungsgemäßen Mechanismus zum Stellen der Zeit dieser Ausführung einer Uhr mit interaktiver, analoger Anzeige der Zeit unter Verwendung eines konventionellen Uhrwerks.
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Das Zeigerwerk in 3 weist ein Reduzierungsrohr (11) auf, welches vom Uhrwerk mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von einer Umdrehung pro Stunde angetrieben wird. An das Reduzierungsrohr (11) ist ein Reduzierungsrad (8) gekoppelt, welches das Minutenrohr (1) antreibt. Aufgrund der Untersetzung von 2:1 dreht sich das auf dem Reduzierungsrohr (11) gelagerte Minutenrohr (1) relativ zum Uhrwerk ein halbes Mal pro Stunde. Das Minutenrohr (1) treibt das Wechselrad (2) an, welches wiederum mit dem Stundenrad (3) mechanisch gekoppelt ist. Das Stundenrad (3) dreht sich 12 mal langsamer als das Minutenrohr (1), also einmal alle 24 Stunden relativ zum Uhrwerk. Der Stunden- und der Minutenzeiger rotieren also mit der halben Umdrehungsgeschwindigkeit einer konventionellen Anzeige, wodurch die Zeitanzeige der vorliegenden Ausführung der Uhr mit interaktiver, analoger Anzeige korrekt erfolgt.
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Der erfindungsgemäße Mechanismus zum Stellen der Zeiger besteht in der Ausführung in 3 aus dem Blockierrad (4) und der Blockiersteuerung (5). Hier ist das Blockierrad (4) mit der Blockiersteuerung (5) so verbunden, dass sich das Blockierrad (4) nicht drehen kann. Das Blockierrad (4) wird zum Stellen der Zeiger über das grolle Ritzel des Reduzierungsrads (8) geschoben, sodass eine Rotation des Uhrwerks eine erzwungene Rotation des Reduzierungsrads (8) relativ zum Uhrwerk erzeugt. Im Normal-Betrieb der Uhr besteht somit keine mechanische Verbindung zwischen dem großen Ritzel des Reduzierungsrads (8) und dem Blockierrad (4). Damit sich das Blockierrad (4) nicht verbiegt oder verkantet, sollte es genügend starr sein oder entsprechend geführt werden. In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, das Blockierrad (4) und die Blockiersteuerung (5) zusammenhängend aus einem Stück zu fertigen. In einer weiteren Ausführungsvariante sind Blockierrad (4) und Blockiersteuerung (5) nicht miteinander gekoppelt und das Blockierrad (4) wird erst durch Betätigung der Blockiersteuerung (5) mit dem Zeigerwerk verbunden.
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Bei Uhren mit dynamischer oder interaktiver, analoger Anzeige der Zeit (siehe
EP2059857 und
DE102010020466 ) lässt die Stellung der Stunden- und Minutenzeiger nicht direkt auf die aktuelle Zeit schließen, wodurch das Stellen der Zeiger erschwert wird. Die Übersetzungsverhältnisse des erfindungsgemäßen Mechanismus zum Stellen der Zeiger in
3 sind daher so gewählt, dass die Zeiger intuitiv gestellt werden können, ohne die Zeiger direkt beobachten zu müssen.
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In 3 ist das Übersetzungsverhältnis von dem Reduzierungsrohr (11) zum Reduzierungsrad (8) 1:2 und vom Reduzierungsrad (8) zum Minutenrohr (1) 4:1. Das Übersetzungsverhältnis vom Reduzierungsrad (8) zum Blockierrad (4) beträgt ebenfalls 4:1. Bei der vorliegenden Ausführungsart einer Uhr mit interaktiver, analoger Anzeige der Zeit führt das Uhrwerk bei einer vollen Umdrehung der Lünette eine halbe Umdrehung in derselben Drehrichtung aus. Bei betätigter Blockiersteuerung (5) dreht sich folglich das Reduzierungsrad (8) relativ zum Uhrwerk zweimal entgegen dem Uhrzeigersinn. Dies erzeugt relativ zum Uhrwerk eine halbe Umdrehung des Minutenrohrs (1) und 1/24 Umdrehung des Stundenrads (3), beides im Uhrzeigersinn. Eine volle Umdrehung der Lünette im Uhrzeigersinn bei betätigter Blockiersteuerung (5) stellt somit die Zeiger um genau eine Stunde vor.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2059857 [0002, 0022]
- DE 102010020466 [0002, 0002, 0019, 0022]
