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Die
Erfindung betrifft eine Gangreserveanzeige für eine Uhr, insbesondere Armbanduhr,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Unter
Gangreserveanzeige wird eine Einrichtung verstanden, mit der die
Restlaufzeit von Uhren, die von einer Feder angetrieben werden und
von Hand aufgezogen werden müssen,
angezeigt werden kann.
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Gangreserveanzeigen
wurden schon Ende des 18. Jahrhunderts bei Marinechronometern eingebaut.
Derartige Marinechronometer wurden für die Navigation von Schiffen
benötigt,
so dass es sehr wichtig war zu wissen, wie lange das Gerät noch laufen
würde.
Die Gangreserveanzeige war damals somit ein wichtiges Hilfsmittel
um zu gewährleisten, dass
das Chronometer rechtzeitig wieder aufgezogen wurde.
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In
der heutigen Zeit sind manuell aufziehbare Armbanduhren eher die
Ausnahme, da der überwiegende
Teil der Armbanduhren batteriebetrieben ist und daher nicht von
Hand auf gezogen werden muss. Insbesondere bei qualitativ hochwertigen
Armbanduhren kommen jedoch durchaus auch federgetriebene Uhrwerke
zum Einsatz. Da man jedoch nicht mehr gewohnt ist, die Uhren von
Hand aufzuziehen, ist die Gefahr besonders groß, dass das Aufziehen vergessen
wird.
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Aus
der
FR 405 768 ist eine
Gangreserveanzeige für
eine Uhr bekannt, bei der ein erstes Zahnrad drehbar auf einer Federhauswelle
gelagert und ein zweites Zahnrad drehfest unterhalb des ersten Zahnrades
an der Federhauswelle befestigt ist. Diese beiden Zahnräder weisen
eine unterschiedliche Zähnezahl
auf und kämmen
gleichzeitig mit einem drehbar auf dem Federhaus gelagerten Planetenrad, so
dass die Drehbewegungen der beiden Zahnräder zwangsgekoppelt sind und
mit einer bestimmten Differenzgeschwindigkeit erfolgen. Weiterhin
ist dort oberhalb des ersten Zahnrads eine Skalenscheibe vorgesehen,
die fest mit dem ersten Zahnrad verbunden ist und sich somit zusammen
mit diesem dreht. Oberhalb der Skalenscheibe ist ein Zeiger angeordnet,
der auf der Federhauswelle befestigt und daher zusammen mit dem
zweiten Zahnrad drehbar ist. Infolge der zweiseitigen Lagerung der
Federhauswelle sind dort somit die Anzeigemittel der Gangreserveanzeige
von den Antriebsteilen für
diese Anzeigemittel getrennt.
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Aus
der
GB 779 292 ist eine
Gangreserveanzeige mit einer einem Sichtfensterausschnitt aufweisenden
Sichtfensterscheibe und einer darunter angeordneten, eine Markierung
tragenden Markierungsscheibe bekannt.
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Weiterhin
ist aus der
DE 196
49 362 A1 ein Gangreserveanzeiger mit zwei konzentrischen
Anzeigeorganen bekannt, die sich in derselben Richtung drehen. Eines
dieser An zeigeorgane wird durch die Federwelle und das andere durch
den Kern des Federhauses des Uhrwerks angetrieben. Eines der Anzeigeorgane
wird dort von einem Zeiger gebildet, während das andere aus einer
Scheibe besteht, auf der eine bogenförmige Zone mit sich über ihre
Länge verändernder
Breite markiert ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gangreserveanzeige gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1 zu schaffen, welche eine möglichst platzsparende und flache
Bauweise aufweist und auf eine einfache und kostengünstige Weise
hergestellt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Bei
der erfindungsgemäßen Gangreserveanzeige
ist ein ein Sichtfenster aufweisendes Sichtfensterzahnrad drehbar
auf der Federhauswelle gelagert. Weiterhin ist ein eine Markierung
tragendes Markierungsträgerzahnrad
drehfest unterhalb des Sichtfensterzahnrades an der Federhauswelle
befestigt. Dieses Markierungsträgerzahnrad
weist eine Zähnezahl
auf, die unterschiedlich zur Zähnezahl
des Sichtfensterzahnrades ist. Die Markierung ist in Abhängigkeit
der Relativdrehposition des Sichtfensterzahnrads und Markierungsträgerzahnrads
durch das Sichtfenster hindurch sichtbar. Ferner ist ein Planetenrad
drehbar auf dem Federhaus gelagert und kämmt sowohl mit dem Sichtfensterzahnrad
als auch mit dem Markierungsträgerzahnrad,
so dass die Drehbewegungen des Sichtfensterzahnrades und des Markierungsträgerzahnrades
zwangsgekoppelt sind und mit einer bestimmten Differenzgeschwindigkeit
erfolgen.
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Die
erfindungsgemäße Gangreserveanzeige hat
den Vorteil, dass sie eine sehr flache Bauweise ermöglicht,
so dass sie ohne weiteres in sehr kleinen Uhren, insbesondere Armbanduhren
eingebaut werden kann, ohne dass bestehende Gehäuse geändert werden müssten. Es
ist sogar möglich,
zusätzlich
zur erfindungsgemäßen Gangreserveanzeige
auch eine Datumsanzeige auf einem Werk innerhalb einer Armbanduhr
unterzubringen. Weiterhin besteht der Mechanismus aus sehr wenigen
Teilen und kann einfach und kostengünstig hergestellt werden. Für den Benutzer
bietet die Gangreserveanzeige eine zusätzliche technische Ausstattung,
welche die Attraktion der Uhr erhöht.
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Eine
besonders platzsparende Bauweise wird ermöglicht, wenn gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
das Sichtfensterzahnrad und Markierungsträgerzahnrad unmittelbar übereinander
angeordnet sind.
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Vorteilhafterweise
weist das Markierungsträgerzahnrad
ein bis vier Zähne
mehr als das Sichtfensterzahnrad auf. Dadurch, dass das Markierungsträgerzahnrad
nur geringfügig
mehr Zähne
als das Sichtfensterzahnrad hat, können diese Zahnräder, welche
die selbe Drehachse haben, gleichzeitig mit dem Planetenrad kämmen, ohne
dass es zu einem schwergängigen
Lauf oder Verspannungen kommen würde.
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Zweckmäßigerweise
ist das Planetenrad derart neben dem Sichtfensterzahnrad und Markierungsträgerzahnrad
angeordnet, dass es sich sowohl über
die Höhe
der Verzahnung des Sichtfensterzahnrades als auch über die
Höhe der
Verzahnung des Markierungsträgerzahnrades
erstreckt.
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Eine
besonders platzsparende Bauweise ergibt sich ferner, wenn das Sichtfensterzahnrad
und Markierungsträgerzahnrad
innerhalb einer Vertiefung eines Federhausdeckels angeordnet sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform besteht
das Sichtfenster aus einem bogenförmigen Spalt mit einer sich über seine
Länge verändernden Breite.
Hierdurch ergeben sich optisch interessante Möglichkeiten, die Gangreserve
anzuzeigen.
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Die
Markierung kann zweckmäßigerweise darin
bestehen, dass eine Hälfte
einer kreisscheibenförmigen
Oberfläche
des Markierungsträgerzahnrades
optisch anders als die zweite Hälfte
gefärbt
ist. Beispielsweise ist es möglich,
die eine Kreisscheibenhälfte
dunkel, beispielsweise schwarz, zu bedrucken, während die andere Hälfte die
Farbe des Ziffernblattes hat.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
sind das Sichtfensterzahnrad und das Markierungsträgerzahnrad
unterhalb eines im Ziffernblatt vorgesehenen Rundlochs konzentrisch
zu diesem angeordnet.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es
zeigen:
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1: einen Vertikalschnitt
durch die rechtsseitige Hälfte
einer Armbanduhr, wobei lediglich die Gangreserveanzeige und die
wichtigsten damit zusammenwirkenden Elemente gezeigt sind,
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2: das Ziffernblatt in Alleinstellung,
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3: das Planetenrad in Drauf-
und Seitenansicht,
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4: das Sichtfensterzahnrad
in Drauf- und Seitenansicht,
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5: das Markierungsträgerzahnrad
in Drauf- und Seitenansicht,
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6: die Zahnräder der 4 und 5 in Einzeldarstellung, sowie zusammen
mit dem Planetenrad von 3 im
eingebauten Zustand in Draufsicht, und
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7: eine Explosionsdarstellung
der wichtigsten Einzelteile der Gangreserveanzeige.
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In 1 sind die wesentlichen
Teile einer Gangreserveanzeige für
eine Armbanduhr im Schnitt dargestellt. Von dieser Armbanduhr ist
lediglich die rechte Hälfte
eines Ziffernblattes 1 dargestellt, dessen Mittelachse
mit 2 bezeichnet ist. Um die Mittelachse 2 ist
ein Stundenrad 3 drehbar angeordnet, an dessen oberem Ende
ein nicht dargestellter Stundenzeiger drehfest befestigt wird.
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Das
Ziffernblatt 1 weist, wie aus den 1 und 2 ersichtlich,
außermittig
ein Rundloch 4 auf, durch das hindurch auf ein in den 4, 6, und 7 näher dargestelltes
Sichtfensterzahnrad 5 geblickt werden kann.
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Das
Sichtfensterzahnrad 5 ist direkt unterhalb des Zif fernblatts 1,
parallel zu diesem und konzentrisch zum Rundloch 4 angeordnet.
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Das
Sichtfensterzahnrad 5 weist, wie aus 4 ersichtlich, eine Kreisscheibe 6 mit
einer ebenen oberen Kreisfläche 7 und
einem nach unten vorstehenden, zentralen Lagerzapfen 8 auf.
Die Kreisscheibe 6 ist mit einer umlaufenden Verzahnung 9 versehen,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel 19 Zähne umfasst.
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Weiterhin
ist in der Kreisscheibe 6 ein durchgehendes Sichtfenster 10 vorgesehen.
Das Sichtfenster 10 besteht aus einem bogenförmigen Spalt mit
einer sich über
seine Länge
verändernden
Breite, wobei der Spalt außermittig
angeordnet ist.
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Das
Sichtfensterzahnrad 5 ist mittels seines Lagerzapfens 8 an
der oberen Stirnseite einer Federhauswelle 11 (1) frei drehbar gelagert,
die an ihrem unteren Ende 12 drehfest mit einem Sperrrad 13 verbunden
ist.
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Die
durch das Rundloch 4 des Ziffernblattes 1 hindurch
sichtbare Kreisfläche 7 des
Sichtfensterzahnrades 5 kann zweckmäßigerweise in der selben Farbe
wie das Ziffernblatt 1 bedruckt sein.
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Direkt
unterhalb des Sichtfensterzahnrads 5 ist konzentrisch und
parallel zu diesem ein Markierungsträgerzahnrad 14 drehfest
auf der Federhauswelle 11 befestigt. Dieses Markierungsträgerzahnrad 14,
das in 5 näher dargestellt
ist, weist wiederum eine Kreisscheibe 15 mit einer umlaufenden
Verzahnung 16 auf, wobei in diesem Fall die Verzahnung 16 insgesamt 20 Zähne hat.
Die Verzahnung 16 ist dabei so ausgebildet, dass der Außendurchmesser
des Markierungsträgerzahnrades 14 im
Wesentlichen gleich oder nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser
des Sichtfensterzahnrades 5.
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Die
drehfeste Verbindung zwischen Markierungsträgerzahnrad 14 und
Federhauswelle 11 kann beispielsweise dadurch hergestellt
werden, dass das Markierungsträgerzahnrad 14 ein
mittiges Loch 17 mit zumindest zwei parallelen Seitenflächen aufweist (5), so dass eine Formschlussverbindung
zwischen dem Markierungsträgerzahnrad 14 und
einem entsprechend gestalteten Abschnitt der Federhauswelle 11 geschaffen
wird. Alternativ kann das mittige Loch auch, wie aus den 6 und 7 ersichtlich, als Rundloch ausgebildet
sein, wobei dann die Verbindung zwischen Federhauswelle 11 und
Markierungsträgerzahnrad 14 auf
andere Weise, beispielsweise mittels Preßsitz und/oder Verkleben, erfolgt.
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Wie
aus 1 ersichtlich, sind
das Sichtfensterzahnrad 5 und das Markierungsträgerzahnrad 14 im
Wesentlichen innerhalb einer Vertiefung 18 eines Federhausdeckels 19 angeordnet.
Der Federhausdeckel 19 schließt ein Federhaus 20 nach
oben ab, in dem sich eine nicht näher dargestellte Feder befindet.
Beim Federhaus 20 handelt es sich um ein sogenanntes "fliegendes" Federhaus, d.h.
das Federhaus 20 kann sich, wenn die Feder aufgezogen ist,
um die feststehende Federhauswelle 11 herum drehen, wobei
durch die Umdrehung des Federhauses 20 die Uhr angetrieben
wird. Das Aufziehen der Feder erfolgt hingegen dadurch, dass das
Sperrrad 13 über
das seitlich an der Armbanduhr vorgesehene, manuell betätigbare
Aufziehrad in Umdrehung versetzt wird, wodurch die Federhauswelle 11 relativ zum
Federhaus 20 gedreht und dadurch die Feder aufgezogen wird.
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Wie
aus den 6 und 7 ersichtlich, trägt das Markierungsträgerzahnrad 14 auf
der nach oben gewandten Fläche
der Kreisscheibe 15 eine halbkreisscheibenförmige Markierung 24.
Diese Markierung 24 besteht darin, dass eine Hälfte der
Oberfläche
optisch anders als die zweite Hälfte
gefärbt
ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die eine Hälfte schwarz
gefärbt,
während
die andere Hälfte
hell gefärbt
ist und die Farbe des Ziffernblattes trägt. Je nach Drehstellung des
Markierungsträgerzahnrades 14 relativ
zum Sichtfensterzahnrad 5 ist die schwarz gefärbte Markierung 24 mehr
oder weniger durch das Sichtfenster 10 hindurch sichtbar.
Dreht sich das Markierungsträgerzahnrad 14 relativ
zum Sichtfensterzahnrad 5, verändert sich somit der Anteil
der schwarzen Fläche,
der durch das Sichtfenster 10 hindurch sichtbar ist. Ist
die Uhr vollständig
aufgezogen, ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel das Sichtfenster 10 vollkommen
mit Schwarz ausgefüllt.
Ist die Uhr abgelaufen, ist kein Schwarz mehr durch das Sichtfenster 10 hindurch
sichtbar. Selbstverständlich ist
es auch umgekehrt möglich,
mit zunehmendem Ablaufen der Uhr den Schwarzanteil im Sichtfenster 10 zu
vergrößern.
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Wie
insbesondere aus 1 ersichtlich,
ist auf dem Federhausdeckel 19 ein kleineres Planetenrad 21 drehbar
gelagert, das derart neben dem Sichtfensterzahnrad 5 und
dem Markierungsträgerzahnrad 14 angeordnet
ist, das es sich sowohl über
die Höhe
der Verzahnung 9 des Sichtfensterzahnrades 5 als
auch über
die Höhe
der Verzahnung 16 des Markierungsträgerzahnrades 14 erstreckt
und mit diesen beiden Zahnrädern
gleichzeitig kämmt.
Die Drehachse des Planetenrades 21 ist mit 22 gekennzeichnet, während die Drehachse
des Sichtfensterzahnrades 5, des Markierungsträgerzahnrades 14 und
der Federhauswelle 11 mit 23 bezeichnet ist.
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Das
Planetenrad 21 befindet sich in 1 seitlich neben der Mittelachse 2 der
Uhr unterhalb des Stundenrads 3.
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Im
Folgenden wird die Funktion der Gangreserveanzeige während des
Aufziehens und während des
Laufs der Uhr näher
erläutert.
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Während des
Aufziehens dreht sich die Federhauswelle 11 und das mit
ihm verbundene Markierungsträgerzahnrad 14.
Das Markierungsträgerzahnrad 14 greift
in das Planetenrad 21 ein, welches wiederum mit dem Sichtfensterzahnrad 5 kämmt. Die beiden
Zahnräder 5, 14 werden
damit gleichzeitig in die selbe Richtung gedreht. Das Sichtfensterzahnrad 5 dreht
sich jedoch etwas schneller, da das Sichtfensterzahnrad 5 nur 19 Zähne aufweist,
während
das Markierungsträgerzahnrad 14 20 Zähne hat.
Haben die beiden Zahnräder 5, 14 eine
Umdrehung abgeschlossen, haben sie sich somit um einen Zahn relativ
zueinander gedreht.
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Wird
eine Zugfeder verwendet, die sich nach sechseinhalb Umdrehungen
entspannt, wird sich das Sichtfensterzahnrad 5 nach dem
Aufziehen der Uhr um insgesamt sechseinhalb Zähne relativ zum Markierungsträgerzahnrad 14 gedreht
haben. Das Sichtfenster 10 hat sich sechseinhalb Mal gedreht,
bis es sich vollständig
mit Schwarz gefüllt
hat. Am Ende des Aufziehens wird das Sichtfenster 10 immer
eine beliebige Stellung haben.
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Nach
dem Aufziehen bleibt, während
die Uhr läuft,
das Markierungsträgerzahnrad 14,
das drehfest auf der Federhauswelle 11 befestigt ist, stehen,
da die Federhauswelle 12 über das Sperrrad 13 an
einer Drehung gehindert wird. Das Planetenrad 21, das auf dem
Federhausdeckel 19 gelagert ist, dreht sich jedoch planetenartig
um das Markierungsträgerzahnrad 14 herum,
da das gesamte Federhaus 20 durch die Kraft der Feder gedreht
wird und damit die Uhr antreibt. Gleichzeitig dreht sich das Planetenrad 21 auch
um das Sichtfensterzahnrad 5 herum. Nach jeder Umdrehung
verkleinert sich die Relativdrehposition des Sichtfensterzahnrads 5 zum
Markierungsträgerzahnrad 14 um
einen Zahn, so dass nach sechseinhalb Umdrehungen die Relativdrehposition zwischen
Sichtfensterzahnrad 5 und Markierungsträgerzahnrad 14 wieder
Null ist. In diesem Zustand ist das Sichtfenster 10 vollständig mit
der selben Farbe gefüllt,
welche das Ziffernblatt 1 aufweist. Die Uhr muss wieder
aufgezogen werden.
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Es
ist erkennbar, dass eine derartige Gangreserveanzeige auf sehr einfache
Weise und flach gebaut werden kann, so dass sie ohne weiteres innerhalb
einer Armbanduhr untergebracht werden kann, ohne die Höhe des Werkes
zu vergrößern. Außerdem wird
die Neugierde des Benutzers geweckt, wenn sich das Sichtfenster 10 während des
Aufziehens der Uhr langsam füllt.