DE1775031A1 - Mechanismus zur Drehzahlaenderung,insbesondere fuer Uhrwerke u.dgl. - Google Patents
Mechanismus zur Drehzahlaenderung,insbesondere fuer Uhrwerke u.dgl.Info
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Description
Mechanismus zur Drehsahlinderung» insbesondere für Uhrwerk· und dergleichen
Die Erfindung betrifft einen Mechanlamus, mit dem eine DrehzahxHnderung
zwischen eine« ersten treibenden Olled und einem
zweiten getriebenen 01led herbeigeführt werden kann, welche
in der gleichen Richtung toi einen gemeinsamen Mittelbereich
drehbar sind, wobei die Umlaufbahnen d*r Glieder in parallelen
Ebenen liegen. Eine besondere AusfUhrungsform dieses Mechanismus
1st für den Drehantrieb des Stundenzeigers eines Uhrwerks durch Umwandlung des Abtriebs der Minutenzeiger-Antriebswelle
auf eine geringere Drehgeschwindigkeit anwendbar, mit der sich der Stundenseiger bewegen muss. Dieser Mechanismus
unterscheidet sich dadurch, dass nur ein sich bewegender Teil zusätzlich zu der drehbaren Welle erforderlich ist, auf der der
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Minutenzeiger angeordnet 1st, um die erforderliche Drehzahluntersetzung
für den Stundenzeiger zu erzielen·.
Bei den herkömmlichen Ohrwerken sind der Minutenzeiger und
dar Stundenzeiger gewöhnlich auf gesonderten glelchaehsigen
Teilen angeordnet, wobei der Antrieb von deo einen dm· Teile
(von der Minutenzeigerwelle) dem Teil, auf welchen der Stun
denzelger angeordnet 1st, über einen ZahnrKdersatz mitgeteilt
wird, der durch vier Zahnräder gebildet wird, welche die Aufgabe haben, eine Drehzahluntersetzung von 12 zu 1
zwischen den erwähnten Teilen herbeizuführen. Vier Zahnräder sind erforderlich, tun die gleiche Drehrichtung der Zeiger
zu erhalten, und jedes der Zahnr&der in ZahnrMdersatz nuss
eine verschiedene ZHhnezahl haben, da es keine gleichartigen Zahnradpaare gibt, welche die erforderliche Drehzahluntersetzung
liefern. Bei Uhrenherstellern besteht ein starker ) Wettbewerb, so dass die Ausschaltung auch nur eines einzigen
Elements bei eine« Uhrwerk zu wesentlichen Kosteneinsparungen bei der Grossserienfertigung fUhren kann· Bine
Möglichkeit, unnötige Uhrwerkelemente zu eliminieren, kann
in der Verwendung im Uhrwerk eines Zweiräderwerke τοη der Art
bestehenρ wie sie in Ingenious Mechanisms for Designers and
Inventors von P.D, Jones, New York, Industrial Press, 1951I,
VoI, ls Selten 340-342,, beschrieben ist. Diese Vorrichtung
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»AD OWGlNAl.
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besitzt ein erstes Zahnrad, auf dem der Stundenzeiger angeordnet ist und das 12 Zähne aufweist, welche ähnlich wie
bei einem Tellerrad angeordnet sind. Innerhalb dieses ersten Zahnrades befindet sich ein zweites Zahnrad mit 11 Zähnen,
das auf einem Exzenter angeordnet 1st, der auf der Minutenzeiger-Antriebswelle
befestigt 1st, welch letztere konzentrisch zu einer f'abe ist, auf der das erste Zahnrad befestigt "
ist. Wenn sich die Minutenzeigerwelle und der Exzenter drehen bewegt sich das zweite Zahnrad in einer Umlaufbahn um die
Achse der Minuten zeiger-AntriebswelIe, dreht sich Jedoch
nicht um seine eigene Achse, da eine Stange mit dem zweiten Zahnrad und mit dem Uhrgehäuse verbunden ist, um diese Form
der Bewegung zu verhindern. Jedesmal, wenn die Minutenzeiger
welle und der Exzenter eine Umdrehung machen, greift das zweite Zahnrad in einen ausgewählten Raum zwischen den aufeinanderfolgenden
Zähnen des ersten Zahnrades ein, so dass j das letztere mit einer 12tel-Umdrehung bewegt wird, Die beschriebene Vorrichtung arbeitet nach Art eines Planetenrädersatzes
mit einer relativen Zahnbewegung, wie sie bei der Arbeitsweise solcher Getriebe herkömmlich ist, trotz des Umstandes,
dass als Merkmal diener Vorrichtung das zweite Zahnrad an einer Drehung um seine eigene Achse gehindert wird und
sich statt dessen das erste Zahnrad dreht. Mit anderen Worten.
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es findet eine relative Bewegung zwischen den Zähnen an diesen Zahnrädern in der gleichen Weise statt wie zwischen den
ZKhnen eines herkömmlichen steh gegenläufig drehenden Rädersatzes
c Durch die Erfindung wird dagegen eine völlig ver seniedene Art ««Ines Mechanismus geschaffen, bei welchem die
relative Bewegung zwischen den in Eingriff befindlichen EIe
menten desselben (welche den beiden 2i&hnradeleraent«n der
Ingenious Mechanlsm-Vorrlchtung entspricht) zwangsläufig
und entgegengesetzt zu der ist, welche zwischen den In Eingriff
befindlichen Zahnrädern stattfindet.
Eine wichtige Verbesserung des erflndungsgemässen Mechanismus gegenüber der Ingen!oua Mechanlsm-Vorrlchtung besteht
darin, dass die letztere für ihren Betrieb drei gesonderte sich bewegende Teil*· erfordert, d« h. ein erstes Zahnrad,
ein zweites Zahnrad und eine mit dem letzteren verbundene Stange: Bei dem erfindungsgemässen Mechanismus 1st dagegen
nur ein einziger sich bewegender Teil* nämlich ein sich drehendes Sternrad,, erforderlich. Dieses Merkmal ermöglicht das
Erzielen beträchtlicher Einsparungen bei der Uhrenherstellung
Insofern, als nur eines der Elemente des erflndungsgemässen
Mechanismus besonders hergestellt werden muss, da die herkömmlichen
Uhrentelle so modifiziert werden können, dass sie
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als die anderen Elemente la Mechanismus dienen können.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen DrehzahlHnderungsmechanismus
können für die gleichgerichtete Drehung des ersten und des zweiten Elements verschiedene Drehzahlen um einen gemeinsamen
Mittelbereich erhalten werden, in welchem sich die Achse befindet, um die sich dan prste Element dreht. Sin
Merkmal des erfindungsgemfissen Mechanismus besteht darin,
dass die Drehζah!Umwandlung zwischen den beiden Elementen
ohne herkömmliches Getriebe erzielt werden kann. Bei einer besonderen AusfUhrungsform isfc die Verwendung de3 Mechanismus
in einem Uhrwerk vorgesehen Ein Hauptziel der Erfin
dung 1st daher die Schaffung eines verbesserten Uhrwerks mit ^tner geringstmöglichen Zahl von Teilen, um dadurch die
Kosten der ürossserien'ertigung des Mechanismus im Vergleich
zu den bekannten Mechanismen *es?nt t.i:h herab zu setzen.
Ein weiteras Merkmal des erfindimgsgemässen Mechanismus besteht
darin» dass dessen Aufbau grössere, weiter offene Konturen
und weniger zahnförmlge Elemente als die herkömmlichen Getriebe hat, die bisher in Uhrwerken verwendet wurden. Einweiteres
besonderes Ziel der Erfindung 1st die Herabsetzung der Zahl der sich bewegenden Teile im Ubersetzungsmechanismus
vom Minutenzeiger zum Stundenzeiger eines Uhrwerks auf nur einen einzigen sich bewegenden Teil ο ErflndungsgemXss ist
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mit der Minutenzeigerwelle einer Uhr ein Exzenter verbündan,
der sich gemeinsam mit dieser und um die gleiche Aotuie wie
die Welle dreht. Auf dem Exzenter ist ein Sternrad zur Drehung unabhängig vcn der Biegung des Exzenters angeordnet, welche»
den Stundenzeiger der Uhr trügt und mit 12 ZMhnen in kreis-
^ förnlgem Abstand um seinen Umfang herum versehen ist. Das
Sternrad 1st von einem festen Rahmen umgeben, welcher U gekrümmte Kurvenflächen kreisförmig in Abstanden um die Achse
herum aufweist, um welche sich die Welle dreht: Venn sich
die Minutenzeigerwelle und damit der Exzenter dreht» wird das drehbare Sternrad bewegt, wobei es eine Umlaufbewegung
mit Bezug auf die Achse der Minutenzeigerwelle ausführt und
die Zähne am Sternrad sich in und ausser Eingriff mit den
Kurvenflächen am festen Rahmen bewegen, und wobei die Wechselwirkung
zwischen den Sternradzähnen und den Kurvenflächen
w des festen Rahmens bei jedem Eingriff bzw. beim Lösen des
Eingriffs zur Folge hat, dass dem Sternrad eine Drehbewegung um seine eigene Achse mitgeteilt wird, so dass das Sternrad
in der gleichen Richtung, in der sich der Exzenter dreht, welter bewegt wird, Wenn der Mechanismus In eine Ohr eingebaut
werden soll, sind 12 Zähne an dem drehbaren Sternrad vorgesehen und 11 Kurvenflächen, gegen welche sie in Eingriff kommen
können, sind am festen Rahmen vorgesehen, so dass die
Drehung des Sternrades um seine eigene Achse ein 12tel der-
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jenigen des Exzenters betrügt. Der Stundenzeiger bewegt sich daher
mit einer ice wesentlichen gleichmässigen Bewegung zwischen
aufeinanderfolgenden Stundenstellungen jedesmal, wenn der
Minutenzeiger eine voll· Itadrehung um das Zifferblatt der Uhr ausgeführt hat.
Erfindungsgenass kann das Zifferblatt der Uhr selbst als
fester Bauteil dienen, an welchem die Kurvenflächen ausgebildet
sind, in welchem Falle das Zifferblatt mit einer mittigen öffnung versehen sein würde, die durch die Kurvenflächen
begrenzt wird.
Die Erfindung weist daher die baulichen Merkmale. Kombination
von Elementen und Anordnung der Teile auf, wie sie nachfolgend beispielsweise beschrieben werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese in Verbindung
mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und
zwar zeigen:
massen Uhrwerk;
Fig. 2 eine Vorderansicht In vergröss^rtejr Massstab des Uhr-
Fig. 2 eine Vorderansicht In vergröss^rtejr Massstab des Uhr-
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werks, nachde« die Zeiger von der in Flg. 1 gezeigten
Uhr abgenommen worden sind;
FIgc 3 eine Ansicht 1« Schnitt nach der Linie IXI-III in
Fig 2ί
o 4, 5 und 6 die gleichen Ansichten wie in Flg. 2 alt der
Ausnahme, dass sie den Zustand des Uhrwerks zeigen, nachdem sich die Minutenzeiger-Antriebswelle in Uhrzeigersinn
van eine Vierteldrehung« eine halbe Drehung bzw. um eine DreiVierteldrehung aus der in Fig. 2
gezeigten Stellung gedreht hat;
anderen AusfUhrungsform des Uhrwerks* bei welcher
. der Stundenzeiger, statt an der drehbaren Sternrad
nabe befestigt zu sein* lose von der Minutenzeiger-Antriebswelle
getragen wird, jedoch »it dee Sternrad durch Stifte für den Antrieb gekuppelt ist;
Fig. 8 eine der Flg. 3 Ähnliche Schnlttansioht der In Flg.7
dargestellten AusfUhrungafor» de» Uhrwerkaechanlsnus;
Fig. 9 eine Vorderansicht einer Uhr alt elfte« erfindungegeoMssen
Uhrwerkseechanisaus, bei welcher das drehbare
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Sternrad zur Stundenanzeige anstelle eines herkömmlichen
Stundenzeigers dient.
In der Beschreibung werden gleiche Bezugsziffern zur Kennzeichnung gleicher Teile In den Zeichnungen verwendet.
Der erfindungsgemlisse DrehzahlXnderungsnechanismus wird nachfolgend
an Hand beispieleweiser AusfUhrungsformen beschrieben, die sich zur Verwendung in einem Uhrwerk eignen. FUr den
Fachmann ist Jedoch ohne weiteres erkennbar» dass die Erfindung allgemein auf Vorrichtungen anwendbar 1st, bei welchen
die gleichgerichtete Bewegung eines ersten und eines zweiten Elements um einen gemeinsamen Mittelbereich mit unterschiedlichen
Drehzahlen» z. B. in Mechanischen Zählern, erfolgt.
Die Verringerung unnötiger Teile trügt zu einer gedrängten OrOsse und zu einer Gewichtsverringerung bei den
Vorrichtungen bei, mit denen der erflndungsgemässe Mechanismus
verwendet wird.
Die in Flg. 1 bis 3 gezeigte Uhr 10 besitzt ein herkömmliches
Zifferblatt aus einer Platte 11, deren Vorderseite mit Zeichen 12 gekennzeichnet 1st, die den Üblichen Uhr-Stundenbezeichnungen
entsprechen, An der Rückseite der Platte 11 ist ein Qehwerk 13 angebracht, das ftlr den Antrieb des
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Uhrwerks dient und von an sich bekannter Bauart sein kann,
beispielsweise alt einer Uhrwerksfeder· Das Oehwerk besitzt eine Abtriebswelle 14, die sich mit tig dfurch eine mittige
Öffnung 15 in der Platte 11 erstreckt, wie an besten In
Figo 2 ersichtlich ist, welche Abtriebswelle 14 sich In
der bei Uhrwerken alt Federantrieb Üblichen Weise alt einer Geschwindigkeit von einer Uadrehung je Stunde drehen kann,
Der Minutenzeiger i6 der Uhr ist auf der Abtriebswelle 14 in an sich bekannter Heise, vorzugsweise an deren vorderste»
Ende, befestigt.
Die Abtriebswelle 14 1st alt einen Exzenter 17 versehen,
der entweder alt der Welle aus einem Sttlck bestehen oder
ein gesonderter Teil sein kann, der auf der Abtrlebswelle
drehfest angeordnet 1st ^ Wie sich aa besten aus FIg* 2 ergibt,
weist der Exzenter eine zylindrische AussenflXche auf
und dreht sich ua die gleiche Achse 5O4 wie die Abtriebswelle, von welcher Achse der Mittelpunkt des Exzenters radial
versetzt ist, wie bei l8 gezeigt. Als Teil des erfindungsgemäasen
Mechanisaus 1st ein drehbares Sternrad 19
alt einem alttigen Nabenteil 20 vorgesehen, welch letzterer
den Exzenter 17 alt einer ausreichenden Sitztolera&s zur
Drehung um seine eigene Achse unabhängig von der Drehbewe-
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gung des Exsentere uasohllesst. Die Achse des drehbaren Sternradee
fällt natürlich alt de« Mittelpunkt l8 des Exzenters zusammen. Das drehbare Sternrad 19 1st alt einer Anzahl υon
sich kreisförmig In Abstand voneinander befindenden VorsprUngen
oder Zähnen 21-32 ausgebildet, die sich üb dessen
Umfang herum erstrecken und too denen Jeder ein Kurvenfolgeorgan
bildet, wobei die Zinne je durch zwei sich schnei- "
dende gekrUaete Kantenfliehen 33 des Sternrades gebildet
werden. Die Kantenfliehen 33 folgen ie wesentlichen der Kurve
einer Zykloide, obwohl durch Kreisbögen gebildete Kurven
innerhalb des Rahnens der Erfindung ebenfalls verwendet
werden können. Das Haupterfordernis besteht darin, dass die gekrUonten Kantenfllchen 33 um die Achse des Sternradee
herum symmetrisch sind, so dass die Zähne 21-32, welche
durch die Überschneidung der Flächenpaare gebildet werden, gleiche Abstände von der Achse des Sternrades haben. λ
Dasjenige Element des Mechanismus, welches nit de« drehbaren
Sternrad zusammenwirkt, um den Drehzahlunterschied zu erzeugen,
1st der feste Rnhmen, der durch die Platte 11 bzw. durch
den die öffnung 15 begrenzenden Bauteil gebildet wird. Wie
sich am besten aus Flg. 2 ergibt, wird die öffnung durch eine
Anzahl sich überschneidender gekrümmter Kantenflächen 3*-M
gebildet, welche In der Platte ausgebildet sind und welche
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ähnlich wie die Kantenflächen 33 des Sternrades zykloldenfönnige
Kirven von gleichen Längen sein können, die kreisförmig um die Achse der Minutenzeigerwelle herum und in
gleichen Abstand von dieser angeordnet sind. Die gekrümmten
Kantenflächen 34-44 bilden KurvenfIachen, längs welchen die
fc Zähne 21-32 am drehbaren Sternrad I9 während der Bewegung
des letzteren in der nachstehend na1 her beschriebenen Veiee eingreifen*
Bei der Poregebung der öffnung 15 In der Platte
kann diese als Teil einer ursprünglichen Gestaltung vorgesehen werden oder es könne« b<
stehende Uhrziflerplatten dement
sprechend abgeändert werden.
Was die gekrümmten Kantenflächen 32 am drehbaren Sternrad
19 und die Kantenflächen 34-44 in der Platte 11 betrifft, so werden die Zahl und der Halbmesser der Krümmungen der
" Jeweiligen Flächen durch eine Anzahl Faktoren bestimmt* zu
denen der Drehzahlunterschied zwischen den beiden durch den Mechanismus zu drehenden Elementen, die Exzentrizität des
Sternrades und die anderen geometrischen Abmessungen des
Mechanismus gehörenο Bei einem Uhrwerkmechanismus mit einer
Drehzahluntersetzung von 1 zu ~tp zwischen einem ersten
treibenden Element und einem zweiten getriebenen Element ist das zweite Element (das drehbare Sternrad) «it II bzw.
12 Zähnen 21-32 versehen* während die öffnung 15 in der
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Platte 11 mit N -1 oder 11 Kurvenflächon 34-4% ausgebildet
1st.
Hinsichtlich der Art und Welse, in welcher der Meohanismus
arbeitet, üb die Zeiger der Uhr zu drehen, wird auf Pig. 2,
4, 5 und 6 verwiesen. Der Mechanismus wandelt den Abtrieb g
der Welle 14 von einer Umdrehung je stunde in ein·=» 12tel-Umdrehung
Je Stunde des drehbaren Stirnrades 19 um seine eigene Achse um· Aus der durch die Erfindung gegebenen
Lehre ergibt sich, dass, wMhrend sich die Welle 1Ί um Ihre
eigene Achse (Punkt 50 in Fig. 2) dreht, die Achse des drehbaren Sternrades 19 nicht mit dieser zvisammenfällt.
so dass die Drehbewegung dos Minutenzeigers 16 der Uhr und des Stundenzeigers 51 dieser besonderen Uhr in der Tat
keine Bewegungen um eine gemeinsame Achse sind, wit dies bei herkömmlichen Uhren der Fall ist. Stattdessen finden "
die Drehbewegungen der Uhrzeiger um einen geneinsamen Mittelbereich von kreisförmigem Querschnitt statt, innerhalb
welchem sich die Aohs« der Welle 14 befindet, wobei der
Radius des mittigen kreisförmigen Bereichs der Abstand
zwischen der Achse der Welle 14 und dem Mittelpunkt des Kxzenters 17 1st. Die Achs·, um welche sich das drehbare Sternrad
dreht» d* h. ihr· eigene Achse, bewegt sich ständig mit
" 13 " BAD
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Bezug auf die Drehung des Exzenters· welche Bewegung in
einer kreisförmigen Bahn stattfindet, welche durch den Umfang des Mittelbereich· bestimmt wird. PUr die Zwecke der
Erläuterung ist die Stellung des Exzenters 17 und des drehbaren Sternrades 19 Jn PIg. 2 entsprechend der Zelt 6 Uhr
^ dargestellt. Vie ersichtlich, sind die Stellungen des Sternrades
und des Exzenters Immer wenn der Minutenzeiger 16 sich
in der Stundenstellung befindet im wesentlichen die gleichen,
wie in Pig. 2 gezeigt. In ähnlicher Weise nehmen der Ex?enter
und das drehbare Sternrad Jedesmal die in PIg. 4, *>
und gezeigten Stellungen ein, wenn der Minutenzeiger sich in der Stellung befindet, die ein Viertel nach. Halb nach bzw. Dreiviertel
nach der Stunde entsprlsht. Wie erwähnt, wird die Drehung
des drehbaren 3ternrade3 19 um seine eigene Achse durch den
Eingriff der Zähne des drehbaren Sternrades mit den Kurvenflächen an der festen Platte 11 in einer Weise erzeugt, die
eine körperliche Drehbewegung im Sternrad und damit eine Drehzahl Untersetzung unabhängig von anderen Faktoren» wie der Belastung
am Sternrad. Der genaue Verlauf und die Folge der Zahn-Kurvenfläche-Eingriffe
kann sich Jedoch Je nach dem Zustand der Belastung des drehbaren Sternrades verändern, d. Iw, wenn ein
Drehmoment auf dieses ausgeübt wird, und wenn dies der Fall
1st, ob dieses Drehmoment In der Drehrichtung des drehbaren
Sternrades oder in einer zu dieser Drehrichtung entgegenge-
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setzten Richtung ausgeübt wird. Wenn das Drehmoment in der
Drehrichtung des drehbaren Sternrades 19 ausgeübt wird, greifen dessen Zanne an den Kurvenflächen an einer Stelle
an, die Im wesentlichen üb 90° hinter dem Baxlmalen Hub
dos Exzenters 1st. Der maximale Hub des Exzenters findet an einer Stelle auf einer radialen Linie statt, die sich
von dem Drehungsmittelpunkt des Exzenters (Achse 30) durch die Mittelachse des Exzenters (Achse 18) und Über diese
hinaus erstreckt. Andererseits findet, wenn das Drehmoment
in einer Richtung ausgeübt wird, die der Drehrichtung des drehbaren Sternrades entgegengesetzt 1st, der Zahneingriff
alt den Kurvenfliehen la wesentlichen üb ?0° vor
dea maximalen Hub des Exzenters statt. Venn sich der Uhrstundenzeiger 51 von der 6 Uhrstellung zur 7 Uhrstellung
weiterbewegt und wenn angenoamen das Drehmoment In der Richtung der Drehung des drehbaren Sternrades ausgeübt wird, (
finden die Eingriffe der Zfihne des Sternrades mit dem in
Fig. 2, 4, 5 und 6 gezeigten Verlauf statt. Venn sich die
Welle 14 (und der Minutenzeiger l6 und der Exzenter 17) aus der in Flg. 2 gezeigten Stellung in die in Fig. 4 dargestellte bewegt, was einem 4tel einer Uhrzeigerslnnuadrehung
entspricht, führt das drehbare Sternrad 19 eine zusammengesetzte Bewegung aus. Ef macht ein 4tel einer Umlaufdrehung
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um die Achse der Welle 14 und es bewegt sich ferner alt einer
Teildrehung ua ihre eigene Achse l8, welche Teildrehung die
Folge des Eingriffs der Zähne 30, 31 und 32 des drehbaren
Sternrades 19 mit den Kurvenflachen 42, 43 und 44 la festen
Rahmenteil 1st. Die erwähnten Zähne lösen sich von dem Kurvenflächen,
wenn sich der Exzenter um eine zusätzliche 4tel-Drehung zwischen den Stellungen der Flg. 4 und 5 welter
drehte in deren Verlauf das drehbare Sternrad eine weitere
körperliche Umlaufbewegung von einer 4tel~Uadrehung um die
Achse der Welle 14 ausfuhrt. Ia Verlauf der letzteren Umlauf
bewegung werden die Zähne 21, 22, 23 und 24 alt den K'irvenflachen 34, 35- 36 und 37 in Eingriff gebracht, was
eine weitere Umdrehung des drehbaren Sternrades ua seine eigene Achse zur Folge hat. Bei der Bewegung aus der in Flg.
gezeigten in die in Figo 6 gezeigte Stellung bewegt der Exzenter
dip Zähne 25, 26 und 27 in Eingriff alt den Kurvenflächen 38, 39 und 40 und bei der Bewegung aus der In Flg. 6
gezeigten Stellung In die in Flg. 2 gezeigte Stellung des
Exzenters bewirkt der letztere bei der Vervollständigung seiner vollen Umdrehung den Eingriff der Zähne 27, 28 und
mit den Kurvenflächen 40, 4l und 42, ua das drehbare Sternrad
weiter ua seine eigene Achse zu drehen, wodurch das Sternrad üb eine 12tel-Umdrehung um seine eigene Achse welter ge-
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dreht worden ist, so dass ua 7 Uhr sich der Zahn 32 Innerhalb
der Kurvenfläche 34 befindet. Wenn das Drehmoment in
eJnm· Richtung wirkt, di· der Drehrichtung de3 Stemradea
entgegengesetzt 1st, findet der Kontakt der Jeweiligen SternradzKhne
mit den KurrenfHohen längs eines Anfangssegemento
der Knrvenflachen statt, welches Segment wenn die Kurven- *
fliioha .^9 (Flg» 4) alt α bezeichnet ist, vobftl zu erwähnen
ist. dass ähnliche Segaante für Jede der Übrigen Kurvenflächen
bestehen, Umgekehrt findet der Zahn-Kurvenfläche-Kontakt, wenn auf das drehbar« Sternrad ein Drehmoment in der
Drehrichtung ausgeübt wird, längs eines Endsegnents Jeder Kurvenfläche statt, wie beispielsweise in Pig. 4 durch das
Segment Z fUr die Kurvenfläche 44 dargestellt. Die Folg»
einer vollen Umdrehung dos Exzenters besteht darin, dass das
drehbare Sternrad körperlich eine Umdrehung ua die Achse der
Welle 14 ualäuft, Ferner beträgt, da aa drehbaren Sternrad f
12 Zähne vorhanden sind, jedoch nur 11 Kurvenflächen für den
Eingriff alt diesen vorgesehen sind, die Uadrehung des drehbaren
Sternrades ua seine eigene Achse ein 12tel derjenigen des Exzenters. Nat(Irlieh 1st diese 12tel UnIaufdrehung des
drehbaren Sternrades ua seine eigene Achse eine la wesentli
chen kontinuierliche Drehung, welche als Tel !drehbewegungen
flue tttnrnrftdes rtr/.«?ugt wird, dlo das LMs^n ^Inea Sternradznh
no,j von ()lner Kurvenfläche begleiten welches gleichzeitig
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von dem Eingriff eines anderen Zahnes mit einer entsprechend verschiedenen Kurvanfläche begleitet wird. Die Drehung des Sternrades
19 um seine eigene Achse mit einer 12tel-Umdrehung Je Umdrehung dee Exzenters fUhr« daher zu einem im wesentlichen weichen
Vorbewegfm des Uhrstuni? Anzeigers 51 zwischen nachfolgenden
Stundenzeichen 12 auf der Uhrz If x'erblett fläch«».
Im vorangehenden wurde die Art und Weise beschrieben, in
welcher der Zahneingriff «iv, den Kurrenflachen erfolgt» wenn
ein Drehmoment in der Richtung der Sternraddrehung auageUbfc
wird . Wenn dagegen ein Dreh« >ment auf das drehbar*» Sternrad
ausgeübt wird das dessen Drehrlchtuug entgegengesetzt 1st,
erfolgen die Zahn-KurrenfiMch-» Eingriffe an reziproken Stellen
t länge der Anfangstelle der Kurvenfläche) zu den in
Flg. 2, 4, 5 und 6 gezeigten,
Bei d^ra in Pig, J>
gezeigten Mechmlisrus ist der Stundenzeiger
31 der Uhr fest auf der Habe 20 dee drehbaren Sternrades an·
geordnet., ao dass dl· Achs·, um welche sich dieses dreht, sich
ständig bewegt, Der in FIg, 7 'md 8 gezeigte Mechanismus 70
ermöglicht andererseits eine Drehung ties Stundenzeigers 71/
um eine mit dem Minutenzeiger ?2 gemeinsame Achse, Bei dieser Auafflhrungsfornj lat der Minutenzeiger 72 auf der Oehwerkwelie
73 di-fehfest angeordnet. Der Stundenzeiger 71 sitzt Jedoch lose
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auf der gleichen Welle. Der Mechanismus besitzt ein drehbares Sternrad 74, einen Exzenter 75 und eine alt einer öffnung
versehene Platte 76 von der gleichen Art und für die gleichen
Funktionen wie vorangehend beschrieben. Das Sternrad ist Jedoch nit einer Anzahl Öffnungen 77 versehen« welche in diesem
symmetrisch um die Mittelachse des Sternrades angeordnet sind. Je grOsser die Zahl der Offnungen 77» desto leichter 1st die
Arbeltswelse dee Mechanisms, wobei die Mindest zahl von öffnungen
77* mit denen der Mechanismus wirksam betrieben werden
kann, drei öffnungen ist. Der Stundenzeiger 71 ist mit dem
Sternrad mittels einer entsprechenden Zahl von Stiften 76 gekuppelt,
die am Stundenzeiger befestigt sind und sich lose in die öffnungen 77 erstrecken. Wenn sich das drehbare Sternrad
um seine eigene Achse dreht, wird dessen Drehbewegung auf den Stundenzeiger 71 Mittels der Stifte jS Übertragen.
Die öffnungen 77 sind grOsser als die Stifte 7$» damit eine (
relative Bewegung der letzteren während radialer Verlagerungen
des Sternrades mit Bezug auf die Achse der Welle 73 stattfinden kann. Der tatsächliche Radius der Offnungen 77 wird
durch die Summe des Radius der Exzentrizität des Exzenters 75 Plus den Radius der Stifte 78 bestimmt. Natürlich findet,
wenn die Uhrzeiger 71* 72 sioh um eine gemeinsame Achse (die
Achse der Welle 73) drehen, die Drehung des drehbaren Stern-
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rades 74 wie bei der Äusfuhrungefoni nach Fig. 2 u» eine
Achse statt, die sich lunge einer krelsfUreigen Bahn la
Abstand um die Achse der Welle 7? heru» verlagert.
In der Uhrenindustrie let es bekannt» Ohren herzustellen,
bei denen die Zeit zifferns&ssig dargestellt wird. Bei Uhren
■1t ziffemmäasiger Darstellung sind gewöhnlich Sehelben
vorgesehen, die an Stelle der hericttmllotten Zeiger verwendet
werden, welche Scheiben ihrerseits mit Fenstern versehen sind, in welchen die Jeweiligen Zeltziffern erscheinen. Der erflndungsgealsse NeohaniSaus 1st besonders zur
Herstellung einer solchen uhr geeignet» da sie bereits eine
Scheibe, d. h. das drehbare Sternrad, aufweist. Hierdurch wird die Notwendigkeit fQr eine gesonderte bezifferte Stundenscheibe
veraieden. Dieser wichtige Vorteil der Erfindung ist in Fig. 9 ersichtlich, welche eine Uhr 90 zeigt, die
eine Minutenzeigerwell· 91, einen Exzenter 92, ein drehbares Sternrad 93, einen Minutenzeiger 94 und eine Zifferblattfläche
95 besitzt, welch letztere die Minutenziffern 96 trägt* Das
drehbare Sternrad ist jedoch «it den Stundenzahlen 97 auf deiner Vorderseite versehen, deren arithmetische Progression
jedoch in Gegenzeigersinn verlauft. Auf der Scheibe 95 ist
ein Deckel 98 befestigt, der den Mittelteil der Ziffernscheibe 95 bedeckt und alt einer Fensteröffnung 99 versehen ist,
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Die Fensteröffnung 99 let» «le «reichtlieh, von ausreichender
OrBsse, danit «ie zwei 8tundensahlen 97 Überbrückt, so dass
der Betrachter leicht insbesondere die halben Stunden ablesen kannο Die Ablesung der 2eit geschieht dadurch» dass die
Stundenangabe 97 la Fenster 99 Bit der Stellung des Minutenzeigers 94 in Besiehung gebracht wird· PUr die in FIg* 9
dargestellte Zeit ergibt sieh daher 12.08 Uhr. Jedesmal, f
wenn der Minutenseiger 9* eine volle Utadrehung ausfuhrt,
bewegt sich das drehbare Sternrad 95 üb eine 12tel-Uadrehung
vor» wodurch die entsprechende Stundenzahl 97 in eine Mittelstellung
zwischen den Enden den Fensters 99 gebracht wird, welche Stellung der Zelt auf der Uhr entspricht.
Es können auch andere Zeltanselgealttel verwendet werden,
insbesondere ein Anzeiger? durch welchen ein zusätzliches Element aus der Uhr ellsünlert wird, wodurch sich eine ent- ,
sprechende Verringerung der Herstellungskosten erzielen lasst ο Beispielsweise kann» wie in Flg. 2 ersichtlich, der
Stundenzeiger oder eins andere Stundenanzeigevorrichtung
zugunsten einer Anzeige— ι■ terung 165 ausgeschaltet werden«
die unmittelbar auf die Fliehe des drehbaren Sternrades aufgebracht
1st, welche Markierung 165, wenn sie sich benachbart
den mit 12 bezeichneten Stundenziffern auf der Uhrfliehe
befindet, zur Anzeige der Stundenselt dienen kann.
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ei
Aus dtr vorangehenden Beschreibung ergibt sich, dass der
erflndungsgeaHsse Drehzahl aYrtentngei»eohanlSBua für viel»
weitere Zwecke verwendet werden kann. Beispielsweise kann
der Mechanl80us fUr Mechanische Zähler und Messer benutzt
werden. Ib Falle eines tfassersieesers liest sich der Msehanl8nus
leicht so anpassen» dass eine Mengsnablesung In Dekauter
und Liter erhalten wird, lnde« das drehbare Sternrad
und der feotre Rahmenteil deaientsprechend abgeändert
werden. 9Or den Vachaann 1st es ohne weiteres erkennbar«
daas eehrere Meohanlaaen benutzt werden können, u» eine
hohe Drehzahlurtersetzung zu erzielen. Beispielsweise kflhnen
drei Meohanlsaen, die der beschriebenen Art Khnllch sind,
dazu benutzt werden, ein· Drehzahluntersetsung Ton 1 : 1728
U/min, zu erzielen, la welchem Falle das Oehwerk bzw. der
Antrieb des drehbaren Stemrades des In Fig· 7 dargestellten
) Mechaniseris verwendet werden kann, um die Abtriebswelle eines
gleichen zweiten Mechanismus der Anordnung anzutreiben, wobei
das drehbare Sternrad la letzteren die Abtriebswell*
eines dritten gleichen Mechanlemue antreibt» Bei Venrendung
In einer Uhr sind die Vorteile des Mechanlsaus zahlreich insbesondere
von Gesichtspunkt der verringerten Herstellung*- kosten. Infolge seines einfachen Aufbaue lassen sich die
- 22 -
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g«ij«;;vwHrt ig nngc.r-ridefcen FertS.tv.JTigsY^rfarr*?».·. für lJhr**n
leicht snp&csev.- ohne tlaea oi.r.o Viisfr,i:vcivinlich'* M
nusvUatung oder eine UtBarbelti£ift be^tfhonder
fora»»n nötig .let. BeispielawfrJee kern der Exzenter 17
fester Teil der Gehwerk-AbtriebewelIo 14 geformt werden.
DIo Werk7.iri5.M z\va Portacn 5.n Oroa«&eri'Eifertigu-ig d^r Knn
tenflKchen J^ am dr«hbaren Stfrnr&d U3id der Kurvenflächln
34-44- en der riatr* 11 aind einfach^r a3a die herkltonlich*n
Vt»rs!&imrBasciiinen, da ei« woger, der offenor. KreJiTfor»
di«aer PlHclv«»ii durch gewtflinliche umlaufende Werkzeuge geschnitten
werden können« Schlieoelich kennen natürlich
bekannte Mit Lei sur Rückstellung der llivzeiger d«B Mechanismus
ohn? v;eit-«res einTerlelbt »erden*
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Claims (7)
1. Mechanismus zum gleichgerichteten Drehen eines zweiten
getriebenen Elements mit einer unterschiedlichen Dreh· zahl von einem ersten treibenden Element um einen gemeinsamen
Mittelbereich, innerhalb welchem sich «Ine feste Achse
befindet, um die sich das erste Element dreht* dadurch gekennzeichnet,
dass der Mechanismus einen Exzenter (17) aufweist, auf welchem ein drehbares Rahmenelement (19*20)
angeordnet ist, welches das erwähnte zweite Element bildet und das um seine eigene Achse (50) unabhängig von der Drehbewegung
des Exzenters drehbar ist, wob«! da« drehbare
Rahmenelement einen Kreis von in gleichen Abständen voneinander befindlichen Vorsprangen (21-32) an seinem Umfang
trägt, die von der Achse des drehbaren Rahmenelements
gleiche Abstände haben, mit ein·» Auesenrahraen (11),
welcher das drehbare Rahmenelement umgibt und «inen Kreis von in gleichen Abständen voneinander befindlichen
festen Kurvenflächen (24-44) trägt, dl« gleiche
Abstände von der erwähnten festen Achs· (l8) baten, der Exzenter mit dem ersten Element (14) zur gemeinsam
men Drehung mit diesem um die erwähnte Achse verbunden ist, um eine körperliche Umlaufbewegung des drehbaren
Rahmenelements um die erwähnte feste Achse herbeizuführen, wobei die VorsprUnge von diesem in und ausser
Eingriff mit den Kurvenflächen an dem festen Aussenrahmen
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Neue Unterlägen <αλ 7 g 1 Ab* 2 Nr. \ satz 3 <to)fa)«uisqMft&fcftLX
Neue Unterlägen <αλ 7 g 1 Ab* 2 Nr. \ satz 3 <to)fa)«uisqMft&fcftLX
- 1 - BAD OWGINAL
is-
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kommen, jeder Eingriff eines Vorsprungs mit einer Kurvenfläche
zur Wirkung hat, dass dem drehbaren Rahmenelernent
eine Drehbewegung um seine eigene Achse während der Periode des erwähnten Eingriffs mitgeteilt wird,
wodurch ein Drehzahlunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Element erzeugt wird.
2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass das drehbare Rahmenelement (I9) N VorsprUnge trägt und
der Aussenrahmen (11)» der das drehbare Rahmenelement
umgibt, N -1 Kurvenflächen trägt.
}. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gelcenne ζ lehnet, dass,
wenn N - 12, ein Verhältnis der drehbaren Ruhmenvorsprünge
zu den Aussenrahmenkurvenflachen erhalten wird, (
welches eine Drehzahl des drehbaren Rahmene leinen te von
einer 12ten~Umdrehung um seine eigene Achse für jede volle Umdrehung des ersten Elements um seine feste Achse
ergibt.
4. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Rahmenelement ein drehbares Sternrad (I9)
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ist, dessen VorsprUnge durch die Überschneidung benachbarter einer entsprechenden Anzahl von gekrümmten Flächen
(33) gebildet werden, welohe am Itafang des Sternrades geformt und symmetrisch mn die Mittelachse des Sternrades
vorgesehen sind, der Aussenrahmen durch eine Platte (11)
mit einer mittigen öffnung (15) gebildet wird, welche Kurvenflachen
sich um diese Öffnung herum erstrecken und durch eine Anzahl von in der Platte ausgebildeten gekrümmten
Flächen gebildet werden, welche die erwähnt« öffnung
begrenzen, welche zweiten gekrümmten Flächen zu der erwähnten
festen Achse (18) symmetrisch sind.
5. Mechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die gekrümmten Flächen des drehbaren 3ternrades in der
Richtung der Mittelachse des letzteren gekrümmt sind,
während die gekrümmten Flächen in der erwähnten Platte (11) in einer Richtung von dieser Achse weg gekrümmt sind*
6. Mechanismus nach Anspruch 4 für den Einbau in eine Uhr,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element durch die
u QAS
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Vi '-,tr...
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Abtriebswelle (IK) ein* β Qehwerks (13) gebildet wird»
»in Minutenzeiger (16) auf dieser Welle befestigt ist, die Platte (Ji) benachbart der erwähnten MIttel öffnung
(15) die Zeit bezel οηηνβνςβη trägt, und des drehbaren
Sternrad (19) ein· Stundenanzeige zugeordnet let»
7. UhrftneeohanisBUs naoh Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, "
dass das drehbar« Sternrad (19) alt einer Nabe (20) ver sehen 1st und als Stundenanv.^ige ein Stundenzeiger '51)
dient, der auf der Habe befestigt ist.
8ο Uhrenmechanlsaus naoh Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet,
dass der Stundenanselger ein Stundenzeiger (71) 1st,
der lose auf der Minut«nselgerwelle (73) ist. der Stun
denzeigerstifte (78) trägt, die sich von dle&ea nach
auesen parallel sur Nlnutenseigerwelle erstrecken,, das |
drehbare Sternrad (74) «it Fläohenttffnungen (77) sur
Aufnahne der erwähnten Stifte versehen ist, welche eine Antriebsverbindung des Stundenzeigers alt den drehbaren
Sternrad bildenο
9« UhreiMnechaniBBua naoh Anspruch 6, daduroh gekemuselcfan«t„
dass der Stundenanxtlger durch gesonderte Stundenziffern (97) auf der Flieh« des drehbaren Sternrades (93) gebil-
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det wird und auf der Platte (95) «In Deolcel (98) befestigt
ist, welcher das drehbar« Sternrad bedeckt und
welcher ein Fenster (99) aufweist,, In welohe« die gesonderte
Stundenanz*lge (97) eichtbar wird, wenn da«
drehbare Sternrad 93) sich in «eine eigene Achse dreht«
10, Ultrenmechanlsmis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet
das« die Stundeninzfllg« durch eine Markierung (I65) gebildet
wird» dl« art der Flüche des drehbaren flternrades
(I9) vorgesehen
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BAD ORIGINAL
L e e r s e i \ e
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