DE10315757B4

DE10315757B4 - Uhr mit einer Mondphasenanzeige

Info

Publication number: DE10315757B4
Application number: DE2003115757
Authority: DE
Inventors: Steffen Kaden; Volker Dr.-Ing. Weihnacht; Michael Dr.rer.nat. Panzner; Harald Dipl.-Ing. Schulz (FH)
Original assignee: Lange Uhren GmbH
Current assignee: Lange Uhren GmbH
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2023-04-05
Also published as: CH697053A5; DE10315757A1

Abstract

Uhr mit einer Mondphasenanzeige, mit einer Mondscheibe, die einen metallischen Mondscheibenträger besitzt, wobei die Mondscheibe unter einem Zifferblatt um eine Drehachse drehbar antreibbar angeordnet ist, ein oder mehrere exzentrisch zur Drehachse angeordnete Mondkreise aufweist und die Mondkreise oder die Mondkreise und weitere Darstellungen wie Sterne eines Sternbildes durch die Drehbewegung der Mondscheibe unter einem auf dem Bewegungsweg der Mondkreise im Zifferblatt ausgebildeten Fenster vorbeibewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem metallischen Mondscheibenträger (11) ein Mehrfachschichtensystem (16) aufgebracht ist, das aus einer Kohlenstoffschicht (18), einer darauf aufgebrachten metallischen Schicht (19) und einer auf die metallische Schicht (19) aufgebrachten transparenten Schutzschicht (20) besteht und daß die Mondkreise (9) und/oder die weiteren Darstellungen durch Freilegen von Bereichen entsprechender Kontur aus der Beschichtung mittels gepulster Laserablation erzeugt sind sowie die den Mondkreisen und/oder weiteren Darstellungen entsprechenden Bereiche des Mondscheibenträgers eine Aufrauhung aufweisen, die in den den Mondkreisen und/oder weiteren Darstellungen entsprechenden Bereichen durch Anschmelzen...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Uhr mit einer Mondphasenanzeige, mit einer Mondscheibe, die einen metallischen Mondscheibenträger besitzt, wobei die Mondscheibe unter einem Zifferblatt um eine Drehachse drehbar antreibbar angeordnet ist, ein oder mehrere exzentrisch zur Drehachse angeordnete Mondkreise aufweist und die Mondkreise oder die Mondkreise und weitere Darstellungen wie Sterne eines Sternbildes durch die Drehbewegung der Mondscheibe unter einem auf dem Bewegungsweg der Mondkreise im Zifferblatt ausgebildeten Fenster vorbeibewegbar sind.

Bei derartigen Uhren ist es bekannt den Mondscheibenträger unter Freilassung der Mondkreise im Siebdruck- oder Tampondruckverfahren aufzudrucken und ggf. Sterne als weitere Darstellungen ebenfalls freizulassen oder entsprechend Diamanten einzusetzen.

Aus der US-PS 1 821 561 ist mit Ausnahme der Mondkreise eine Uhr der eingangs genannten Art bekannt. Dabei ist auf einer Basisplatte eines Zifferblatts zunächst eine Silberschicht, dann darüber eine Edelmetallschicht wie z.B. eine polierte oder anders oberflächenbehandelte Goldschicht und darüber wiederum eine Chromschicht aufgebracht. Entsprechend der zu erzeugenden Darstellungen wird auf die Chromschicht eine Resistschicht aufgebracht und dann die Chrom- und Edelmetallschicht außerhalb der Resistschicht entfernt. Nach anschließendem Entfernen der Resistschicht verbleibt ein Zifferblatt mit silbernem Feld und darauf erhaben angeordneten Edelmetalldarstellungen.

Aus der US-PS 3 721 083 und aus „Ohrenmagazin 4-2002, S. 76, 77" ist eine Uhr der eingangs genannten Art bekannt.

Aus der EP 1 197 939 A1 ist ein Zifferblatt sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zifferblatts für eine Uhr bekannt. Die Trägerplatte des Zifferblatts kann dabei durch ein Elektrolyt eine poröse Oberfläche erhalten, auf die eine Tintenaufnahmeschicht aufgebracht ist. Auf diese Tintenaufnahmeschicht werden mittels einer Farbbeschichtung positiv die darzustellenden Zeichen durch Drucken aufgebracht.

Aus der DE 101 41 751 A1 ist ein Zifferblatt bekannt, das einen Grundkörper aufweist, auf den eine oder mehrere Lackschichten aufgebracht werden und anschließend zur Erzeugung der Skalenstriche und/oder Ziffern und/oder Markierungen die Lackschicht mittels eines Laserstrahles entfernt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Uhr der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Mondscheibe eine Oberfläche auf der dem Beobachter zugewandten Seite besitzt, die gegenüber den Mondkreisen und/oder weiteren Darstellungen ein kontrastreiches Umfeld bildet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem metallischen Mondscheibenträger ein Mehrtachschichtensystem aufgebracht ist, das aus einer Kohlenstoffschicht, einer darauf aufgebrachten metallischen Schicht und einer auf die metallische Schicht aufgebrachten transparenten Schutzschicht besteht und daß die Mondkreise und/oder die weiteren Darstellungen durch Freilegen von Bereichen entsprechender Kontur aus der Beschichtung mittels gepulster Laserablation erzeugt sind sowie die den Mondkreisen und/oder weiteren Darstellungen entsprechenden Bereiche des Mondscheibenträgers eine Aufrauhung aufweisen, die in den den Mondkreisen und/oder weiteren Darstellungen entsprechenden Bereichen durch Anschmelzen der Oberfläche des Mondscheibenträgers erzeugt ist.

Durch die Aufrauhung wird eine Brillanz der Mondkreise und/oder der weiteren Darstellungen erzeugt, so daß sich diese Bereiche kontraststark in der Farbe des metallischen Mondscheibenträgers von ihrem Umfeld abheben.

Zur Kontrastbildung der Mondkreise und/oder weiteren Darstellungen gegenüber ihrem Umfeld dient die verschleißfeste Beschichtung.

Durch das Mehrfachschichtensystem erscheinen die Mondkreise und/oder weitere Darstellungen kontrastreich in einem brillanten Umfeld.

Durch die Beschichtung erhält die Mondscheibe eine insbesondere kratzfeste Oberfläche, die nach Verunreinigungen beim Handling der Mondscheiben während ihrer Herstellung und Montagevorbereitung problemlos sogar in einem Ultraschall-Reinigungsbad gereinigt und anschließend getrocknet werden können.

Durch die Laserablation insbesondere mittels eines Gasentladungslasers werden konturscharfe Abgrenzungen der Mondkreise und/oder weiteren Darstellungen zu ihrem Umfeld auf einfache Weise erreicht.

Die Aufrauhung in den den Mondkreisen und/oder weiteren Darstellungen entsprechenden Bereichen wird durch Anschmelzen der Oberfläche des Mondscheibenträgers erzeugt. Im Falle des Freilegens der Mondkreise und/oder weiteren Darstellungen erfolg sowohl das Freilegen als auch das Erzeugen der Aufrauhung in einem Arbeitsgang.

Die weiteren Darstellungen sind vorzugsweise ein oder mehrere Sterne insbesondere eines Sternbildes.

Besteht der Mondscheibenträger aus Gold oder Platin oder einer Legierung dieser Metalle, so führt dies zu einer besonders brillanten Darstellung der Mondkreise oder/weiteren Darstellungen. Zusammen mit der Aufrauhung wird bei entsprechend auffallendem Licht sogar ein Glitzern der Mondkreise und/oder der Sterne erzeugt.

Zur sicheren Befestigung des Mehrfachschichtensystems auf dem Mondscheibenträger kann das Mehrfachschichtensystem eine Haftvermittlerschicht aufweisen, die auf den Mondscheibenträger aufgebracht ist.

Vorzugsweise besteht dabei die Haftvermittlerschicht aus Chrom oder Zirkonium oder Molybdän oder Titan oder Wolfram oder Silizium oder einem eines oder mehrerer dieser Materialien enthaltenden Werkstoff.

Sie kann eine Dicke von etwa 5 nm bis 500 nm, insbesondere 30 nm aufweisen.

Die Kohlenstoffschicht kann eine Dicke von etwa 0,1 μm bis 10 μm, insbesondere von 2 μm aufweisen. Bei einer Dicke > 2 μm überdeckt Kohlen stoffschicht die Oberfläche des Mondscheibenträgers derart, daß darauf vorhandene Schleifmuster zumindest weitgehend unkenntlich gemacht werden und ein Polieren des Mondscheibenträgers vor dem Aufbringen des Mehrfachschichtensystems entfallen kann. Trotzdem wird eine poliert erscheinende Oberfläche der Mondscheibe erreicht.

Besonders effektiv erfolgt ein Unkenntlichmachen eines Schleifmusters auf der Oberfläche des Mondscheibenträgers, wenn die Kohlenstoffschicht eine Rauhigkeit aufweist. Damit wird eine matte Oberfläche der Kohlenstoffschicht erzeugt, die zu einem gleichmäßigen Erscheinungsbild führt. Diese Rauhigkeit kann dadurch erzielt werden, dass bei der Erzeugung der Kohlenstoffschicht diese zunehmend rau aufwächst und damit mit zunehmender Dicke eine Mattheit hervorruft.

Die metallische Schicht führt zu Lichtreflexionen und einem brillanten Erscheinungsbild.

Ist die metallische Schicht eine Titan oder Titan enthaltene Schicht, so führt dies zusammen mit der insbesondere ultradünn ausgeführten transparenten Schutzschicht zu leuchtstarken Interferenzfarben mit blauem Grundton der Mondscheibe. Damit heben sich die Mondkreise und/oder weiteren Darstellungen kontraststark von ihrem Umfeld ab.

Die metallische Schicht sollte so dünn als möglich ausgebildet sein. Vorzugsweise kann sie eine Dicke von etwa 10 nm bis 500 nm, insbesondere von 30 nm besitzen.

Besteht die transparente Schutzschicht aus einem amorphen, und damit diamantähnlichen Kohlenstoff, so wird nicht nur eine hohe Kratzfestigkeit und Unempfindlichkeit der Schutzschicht erreicht, sondern auch der Farbton der metallischen Schicht intensiviert.

Vorzugsweise besitzt die transparente Schutzschicht eine Dicke von etwa 30 nm bis 50 nm, insbesondere von 40 nm.

Zu einer einfachen Herstellbarkeit führt es, wenn eine oder mehrere Schichten des Mehrfachschichtensystems durch Vakuumverdampfen oder Sputtern oder chemische Gasabscheidung (CVD-Abscheidung) aufgebracht sind.

Weist der Mondscheibenträger ein oder mehrere Ausnehmungen auf, in die scheibenartig ausgebildete Mondkreise gleichen Querschnitts fest eingesetzt sind, so können die Mondkreise separat vom Mondscheibenträger hergestellt werden und leicht mit einer davon unterschiedliche Oberflächenstruktur hergestellt werden.

Zum einfachen Einbau können die scheibenartigen Mondkreise mit Preßpassung in die Ausnehmungen eingesetzt sein.

Alternativ dazu oder in Ergänzung dazu können die Mondkreise auf ihrer der Beschichtung abgewandten Seite mit dem Mondscheibenträger verschweißt sein, was in einfacher Weise dadurch möglich ist, daß die Mondkreise mit dem Mondscheibenträger mittels insbesondere punktartigem Laserschweißen verschweißt sind.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Mondkreise in die Ausnehmungen eingeklebt sind.

Zum Erzeugen einer räumlichen Anzeige ist es möglich, daß die scheibenartig ausgebildeten Mondkreise zu der Seite der mit der Beschichtung versehenen Oberfläche der Mondscheibe sphärisch ausgebildet sind.

Es ist auch möglich, daß die scheibenartigen Mondkreise eben ausgebildet oder auch vertieft oder herausragend in die Ausnehmungen eingesetzt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine Ansicht einer Uhr
2 eine Ansicht einer Mondscheibe als Rohling
3 die Mondscheibe nach 2 mit Verzahnung
4 die Mondscheibe nach 3 mit Ausnehmungen
5 die Mondscheibe nach 4 mit Beschichtung und freigelegtem Sternbild
6 die Mondscheibe nach 5 mit einem eingesetzten Mondkreis
7 eine Rückansicht der Mondscheibe nach 6 mit eingesetzten Mondkreisen
8 einen Querschnitt eines Mehrfachschichtensystems der Mondscheibe nach 5.
Die in 1 dargestellte Uhr besitzt ein Zifferblatt 1 mit einer Stundenskala 2 und einer Sekundenskala 3. Innerhalb des von der Sekundenskala umschlossenen Bereichs ist in dem Zifferblatt 1 ein Fenster 4 ausgebildet, dessen äußere Kontur 5 kreisförmig sich etwa parallel zur Sekundenskala 3 erstreckt, während die innere Kontur durch zwei sich nahe des Zentrums der Sekundenskala annähernd sich treffende Bogen 6 gebildet ist.
Unter dem Fenster 4 ist eine Mondscheibe 7 angeordnet, die um eine Drehachse 8 von einem nicht dargestellten Uhrwerk der Uhr drehbar antreibbar ist, die sich koaxial zum Zentrum der Sekundenskala 3 erstreckt.
Die Mondscheibe 7 weist zwei im Abstand von 180° zueinander angeordnete Mondkreise 9 auf, die auf ihrem Bewegungsweg durch das Fenster 4 unter dem einen Bogen 6 hervorkommen und unter den anderen Bogen 6 wieder sich entfernen.
Der Herstellungsvorgang der Mondscheibe 7 ist in den 2 bis 7 dargestellt.
Dabei wird zunächst ein scheibenartiger Rohling 10 (2) eines Mondscheibenträgers 11 z.B. durch Drehen hergestellt, mit einer genauen Mittelbohrung 12 versehen und an seinem radial umlaufenden Bereich mit einer Verzahnung 13 ausgebildet (3). Über diese Verzahnung 13 erfolgt später der Drehantrieb der Mondscheibe. Der Mondscheibenträger kann aus Rot-, Gelb- oder Weisgold oder aber auch aus Platin bestehen. Im Abstand von 180° werden auf einem zur Drehachse 8 konzentrischen Teilkreis dann zwei Ausnehmungen 15 durch Bohren hergestellt und durch Läppen oder Reiben die exakte Dicke der Mondscheibe erzeugt (4).
Nun erhält die später durch das Fenster 4 zu sehende Oberfläche ein Mehrfachschichtensystem 16, wie es näher in 8 dargestellt ist.
Die einzelnen Schichten des Mehrfachschichtensystems 16 werden durch Vakuumbogenverdampfen aufgebracht.
Zunächst wird die Oberfläche der Mondscheibe 7 unter Vakuum mit Vakuumbogen gestützter Glimmentladung ionengereinigt. Danach erfolgt durch Abscheidung das Aufbringen einer Haftvermittlerschicht 17 aus Chrom mit einer Dicke von etwa 30 nm.
Zur Korrosionsvermeidung kühlt nun die Mondscheibe 7 unter Schutzgas ab.
Durch Abscheidung wird nun eine etwa 2 μm dicke, durch Wachstumsbesonderheiten rauhe Kohlenstoffschicht 18 aufgebracht, die dann ebenfalls durch Abscheidung eine dünne metallische Schicht 19 von etwa 30 nm aus Titan erhält.
Nachdem wieder eine Kühlung unter Schutzgas erfolgt ist, wird eine transparente Schutzschicht 20 aus einem diamantähnlichen amorphen Kohlenstoff mit einer Dicke von etwa 40 nm aufgebracht.
Entsprechend einem Sternbild werden nun mehrere Sterne 21 erzeugt. Dazu wird mittels Maskenprojektion entsprechend der Sterne 21 des Sternbildes eines gepulsten Strahls eines Gasentladungslasers das Material des Mehrfachschichtensystems 16 konturenscharf abgetragen und gleichzeitig in den freigelegten Bereichen die Oberfläche des Mondscheibenträgers 11 angeschmolzen. Durch die Pulsierung des Strahls entsteht dabei eine Aufrauhung 22 dieser Oberfläche. Damit kommt es zu einem Glitzern der durch Freilegung erzeugten Sterne 21 des Sternenbildes bei Lichtbeaufschlagung.
Der so erzeugte Mondscheibenträger 11 wird nun gereinigt und getrocknet sowie für die Montage der Mondkreise 9 vorbereitet.
Durch z.B. Abscheiden von einem Stangenmaterial insbesondere aus Gold werden die Mondkreise 7 als Scheiben hergestellt und bombiert, damit sie zu der dem Zifferblatt 1 zugewandten Oberfläche sphärisch gewölbt sind.
Es folgt nun ein Glanzpolieren dieser Oberfläche.
Die Mondkreise 7 besitzen eine geringere Dicke als der Mondscheibenträger 11. Dadurch liegen sie nach dem Einsetzen mit Preßpassung in die Ausnehmungen 15 tief in diesen Ausnehmungen 15 und ragen mit ihrer Wölbung nicht daraus hervor (6).
Von der Rückseite her werden die scheibenartigen Mondkreise 9 durch mehrere Schweißpunkte 23 mit der Mondscheibe 7 laserverschweißt. Damit eine plane Rückseite des Mondscheibenträgers 11 entsteht, erfolgt ein Abziehen dieser Rückseite.
Nach erneuter Reinigung und Trocknung sind die kompletten Mondscheiben 7 zum Einbau in die Uhr fertig.

1: Zifferblatt
2: Stundenskala
3: Sekundenskala
4: Fenster
5: äußere Kontur
6: Bogen
7: Mondscheibe
8: Drehachse
9: Mondkreis
10: Rohling
11: Mondscheibenträger
12: Mittelbohrung
13: Verzahnung
14
15: Ausnehmung
16: Mehrfachschichtensystem
17: Haftvermittlerschicht
18: Kohlenstoffschicht
19: metallische Schicht
20: Schutzschicht
21: Sterne
22: Aufrauhung
23: Schweißpunkte

Claims

Uhr mit einer Mondphasenanzeige, mit einer Mondscheibe, die einen metallischen Mondscheibenträger besitzt, wobei die Mondscheibe unter einem Zifferblatt um eine Drehachse drehbar antreibbar angeordnet ist, ein oder mehrere exzentrisch zur Drehachse angeordnete Mondkreise aufweist und die Mondkreise oder die Mondkreise und weitere Darstellungen wie Sterne eines Sternbildes durch die Drehbewegung der Mondscheibe unter einem auf dem Bewegungsweg der Mondkreise im Zifferblatt ausgebildeten Fenster vorbeibewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem metallischen Mondscheibenträger (11) ein Mehrfachschichtensystem (16) aufgebracht ist, das aus einer Kohlenstoffschicht (18), einer darauf aufgebrachten metallischen Schicht (19) und einer auf die metallische Schicht (19) aufgebrachten transparenten Schutzschicht (20) besteht und daß die Mondkreise (9) und/oder die weiteren Darstellungen durch Freilegen von Bereichen entsprechender Kontur aus der Beschichtung mittels gepulster Laserablation erzeugt sind sowie die den Mondkreisen und/oder weiteren Darstellungen entsprechenden Bereiche des Mondscheibenträgers eine Aufrauhung aufweisen, die in den den Mondkreisen und/oder weiteren Darstellungen entsprechenden Bereichen durch Anschmelzen der Oberfläche des Mondscheibenträgers (11) erzeugt ist.
Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche der Mondkreise und/oder weiteren Darstellungen mittels eines Gasentladungslasers freigelegt sind.
Uhr nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Darstellungen ein oder mehrere Sterne (2i) insbesondere eines Sternbildes sind.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mondscheibenträger (11) aus Gold oder Platin oder einer Legierung dieser Metalle besteht.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mehrfachschichtensystem (16) eine Haftvermittlerschicht (17) aufweist, die auf den Mondscheibenträger (11) aufgebracht ist.
Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht (17) aus Chrom oder Zirkonium oder Molybdän oder Titan oder Wolfram oder Silizium oder einem eines oder mehrerer dieser Materialien enthaltenden Werkstoff besteht.
Uhr nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht (17) eine Dicke von etwa 5 nm bis 500 nm, insbesondere etwa 30 nm aufweist.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffschicht (18) eine Dicke von etwa 0,1 μm bis 10 μm, insbesondere von 2 μm aufweist.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffschicht (18) eine Rauhigkeit aufweist.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß metallische Schicht (19) eine Titan oder Titan enthaltende Schicht ist.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht (19) eine Dicke von etwa 10 nm bis 500 nm, insbesondere von 30 nm besitzt.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Schutzschicht (20) aus einem amorphen Kohlenstoff besteht.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Schutzschicht (20) eine Dicke von etwa 30 nm bis 50 nm, insbesondere von 40 nm besitzt.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Schichten (17, 18, 19, 20) des Mehrfachschichtensystems (16) durch Vakuumverdampfen oder Sputtern oder chemische Gasabscheidung (CVD-Abscheidung) aufgebracht sind.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mondscheibenträger (11) ein oder mehrere Ausnehmungen (15) aufweist, in die scheibenartig ausgebildete Mondkreise (9) gleichen Querschnitts fest eingesetzt sind.
Uhr nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenartigen Mondkreise (9) mit Preßpassung in die Ausnehmungen (15) eingesetzt sind.
Uhr nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mondkreise (9) auf ihrer der Beschichtung abgewandten Seite mit dem Mondscheibenträger (11) verschweißt sind.
Uhr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mondkreise (9) mit dem Mondscheibenträger (11) mittels insbesondere punktartigem Laserschweißen verschweißt sind.
Uhr nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mondkreise in die Ausnehmungen eingeklebt sind.
Uhr nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenartig ausgebildeten Mondkreise (9) zu der Seite der mit der Beschichtung versehenen Oberfläche der Mondscheibe (7) sphärisch ausgebildet sind.