DE20200833U1 - Quadratische Uhr mit Fadenkreuzablesung - Google Patents

Description

Aktenzeichen: 20200833.9 Beschreibung

Titel:

Stand der Technik:

Quadratische Uhr mit Fadenkreuzablesung

Uhren üblicher Bauart bestehen aus einem Werk, einem Zifferblatt und einer Zeigerwelle in der Mitte der Uhr, auf der zentral der Stunden-Zeiger und der Minutenzeiger montiert sind. Die Zeit wird durch Rotation der Zeiger angezeigt.

Problem:

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Uhr zu schaffen, mit der die Zeitablesung von Stunden und Minuten aufgetrennten, parallel zueinander liegenden Skalen ermöglicht wird durch Stunden- und Minutenzeiger, die sich im 90°- Winkel zueinander befinden und unabhängig voneinander angetrieben werden. Diese 2 Zeiger bilden ein Fadenkreuz, an dessen Enden die Zeitablesung erfolgt. (Siehe Zifferblattaufbau).

Die Neuheit dieser Uhr besteht im wesentlichen aus 1). dem Zahnstangeneinsatz 2). der Laufrichtungsumkehr 3). der Fadenkreuzablesung

Hauptsächlich neuartiges Antriebsmerkmal ist die Umlenkung einer rotierenden Antriebskraft durch ein Zahnrad in eine geradlinige Form, und zwar durch die Verbindung dieses Zahnrades mit einer schienengeführten Zahnstange.

Aufbau des Zifferblattes:

Das Zifferblatt der Uhr ist absolut symmetrisch aufgebaut, die vier äusseren Seiten des quadratischen Zifferblattes sind gleichmäßig ausgefüllt:

Obere Seite: Stundenziffern 9,10,11,12,1,2,3. Untere Seite: Stundenziffern 9,8,7,6,5,4,3. Rechte Seite: Minutenziffern in aufsteigender Form 0,10,20,30,40,50,60. Linke Seite: Minutenziffern in absteigender Form

60,50,40,30,20,10,0.

In der Mitte der Uhr befindet sich ein Quadrat, welches vom Stunden- und Minutenzeiger

tangiert wird.

Marcus Simic 45355 Essen, Rieseishof 14

Aktenzeichen: 20200833.9 Seite : 3 Zu Beschreibung:

Es handelt sich um eine grundsätzlich unterschiedliche Arbeitsweise zu allen bisher bekannten Uhren, denn die Uhrenzeiger bewegen sich nicht rotierend, (wie bisher bekannt), sondern durch Verschiebung auf Führungsschienen, die im 90 ° - Winkel zueinander angeordnet sind. Anders ausgedrückt verschieben sich die Zeiger parallel zu den Seitenflächen der Uhr.

Diese Uhr arbeitet nicht im Zwölfstundenrhythmus, wie eine gewöhnliche Uhr, sondern im Sechsstundenrhythmus, wegen der bauartbedingten, reduzierten Fläche, die man zum exkten Ablesen der Zeit benötigt.

Der neuartige Anzeigemechanismus / Ablesemechanismus funktioniert wie folgt:

Die Stunden werden mittels eines Zeigers abgelesen, der sich in den ersten 6 Stunden (09:00 Uhr - 03:00 Uhr) von links nach rechts horizontal bewegt. Die ersten 6 Stunden werden auf der oberen Skala abgelesen.

Nach exakt 6 Stunden erfolgt eine Laufrichtungsumkehrung. (Um 03:00 Uhr).

Der Stundenzeiger bewegt sich also jetzt von rechts nach links. Die nachfolgenden 6 Stunden werden am unteren Skalenende abgelesen.

Aus diesem Grunde erscheint jetzt unten rechts ein roter Anzeigepfeil, der dem Uhrenbenutzer die neue Zeitableserichtung am unteren Skalenende anzeigt.

Logischwerweise verschwindet in diesem Moment der rote Anzeigepfeil oben links.

Nach genau 6 Stunden wiederholt sich der gesamte Vorgang, also um 09:00 Uhr.

Bei der Minutenanzeige wird nach dem gleichen Prinzip verfahren. Die Minuten werden mittels eines Zeigers angezeigt, der sich in den ersten 60 Minuten von unten nach oben bewegt (0-60 Minuten). Sie werden rechts abgelesen.

Nach 60 Minuten erfolgt auch hier eine Laufrichtungsumkehrung. Der Zeiger bewegt sich jetzt von oben nach unten und die Minuten werden jetzt links abgelesen.

Stündlich wechselt also die Bewegungsrichtung des Minutenzeigers.

Auf dem Zifferblatt kreuzen sich die Zeiger exakt im 90 ° - Winkel. Sie erzeugen optisch vier sich in ihrer Größe ändernde Rechtecke auf dem Zifferblatt.

Allein aufgrund der sich abzeichnenden Rechtecke kann der Uhrenbenutzer nach einer Eingewöhnungsphase erkennen, wie spät es ist.

Zur Zeitablesung beobachtet man im Prinzip die entsprechende Fadenkreuzanordnung auf dem Zifferblatt.

Lösung : Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten

Merkmalen gelöst.

Merkmale:

1). Stunden- und Minutenzeiger sind auf verschiebbaren Zahnstangen

befestigt.
2). Stunden- und Minutenzeiger sind im 90 ° - Winkel zueinander

angeordnet.

Marcus Simic 45355 Essen, Rieseishof 14

Zu Beschreibung:

3). Das quadratische Zifferblatt ist jeweils an seinen

Randfiächen mit Ziffern versehen, wie bereits auf Seite 2 ausgeführt.

Erreichter Vorteil: Es wird eine analoge Zeitablesung auf einer Uhr ermöglicht

unter Verzicht auf rotierende Zeiger, denn die Zeiger dieser neuen Uhr bewegen sich geradlinig. (Dezentrale Zeitablesung oder Zeitablesung über vier sich im Zeitablauf in ihrer Größe ändernde Rechtecke)

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden erläutert: (siehe Zeichnung)

Der Stundenzeiger (5) und der Minutenzeiger (6) werden jeweils an einer kurzen, schienengeführten Zahnstange befestigt (im 90 ° - Winkel), und mit Hilfe von mehreren Zahnrädern über eine bestimmte Distanz für Minuten und über die gleiche Distanz für Stunden geführt. Voraussetzung zur einwandfreien Funktion ist die Verwendung eines quadratischen Zifferblattes.

Zahnstangen (15 + 16) und Führungsschienen (7 + 8), aber auch beide Zeiger (5 + 6) befinden sich im 90°-Winkel zueinander. Mehrere kleine Zahnräder mit gleicher Drehrichtung,(18) die mit einer Zahnstange (16) verbunden werden, bewegen den Minutenzeiger (6) aufwärts bzw. abwärts.(vertikal)

Genau in der gleichen Weise bewegen mehrere kleine Zahnräder (17) mit gleicher Drehrichtung und Zahnstangenverbindung (15) den Stundenzeiger (5) nach rechts bzw. links, (horizontal).

Um die zum Betrieb der Uhr erforderliche Laufumkehr zu bewirken, muß über einen entsprechenden Mechanismus ein Antriebszahnrad (1) ausgekuppelt werden und nahezu gleichzeitig zwei gleich große Zahnräder (Tandemzahnrad mit verstellbarer Lagerbrücke (1 +2)) zugeschaltet werden, d.h. mit Antriebszahnrad (14)und Abtriebszahnrad (18) (18) verbunden werden. (Siehe hierzu bitte die beigefügte Zeichnung). Dieses Tandemzahnrad existiert zwei mal, und zwar das erste für die stündliche Laufumkehr (1+2) zur Bedienung des Minutenzeigers und das zweite für die sechsstündliche Laufumkehr zur Bedienung des Stundenzeigers (3 + 4).

Die beiden Zahnstangen (15 + 16) lösen jeweils bei Erreichen des Umkehrpunktes einen Federmechanismus (9+10) aus, der durch die Bewegung der Zahnstange (15 + 16) gespannt wurde. Jeweils am Ende der beiden Zahnstangen befindet sich diesbezüglich eine Sprungfeder (9 + 10). Diese Feder (9+10). wird durch das Verschieben der Zahnstange (15 + 16) auf der Führungsschiene (7 bzw. 8) zusammengedrückt, bis sie die nötige Sprungkraft besitzt und anschliessend durch Entsichern eines Miniaturhebels ausgelöst, eben bei Erreichen des Umkehrpunktes. Die entsprechend freiwerdende Kraft wirkt schlagartig auf

Marcus Simic 45355 Essen, Rieseishof 14

Aktenzeichen: 20200833.9 Seite : 5

Zu : Ausführungsbeispiel:

den Laufiimkehrhebel (11 bzw. 12), der mit dem Tandemzahnrad (1+2 bzw. 3+4) verbunden ist. Das Tandemzahnrad (1+2 bzw. 3 + 4) verschiebt sich um eine definierte Länge und löst bei erneutem Einrasten die Laufumkehr aus. Es muß dort für die jeweilige Dauer von 1 Std. bzw. 6 Std. arretiert werden und erst bei der nächsten Laufumkehr entsichert werden, damit die einwandfreie Verbindung der Zahnräder miteinander gewährleistet bleibt. (Stoßsicherung). Dieser ganze Vorgang muß im Sekundenbruchteil geschehen, damit die Ganggenauigkeit der Uhr nicht gefährdet wird.

Der Federmechanismus (10) betätigt also einen Laufumkehrhebel (12) und verbindet auf diese Weise Tandemzahnrad Nr. 2 mit dem Abtriebszahnrad (rechts von 18) und Tandemzahnrad Nr. (1) mit dem Antriebszahnrad (Minutenrad) (14). Jetzt ist also die Laufumkehrung ausgelöst worden.

(Vor Erreichen des Umkehrpunktes läuft Tandemzahnrad Nr. 2 in Leerlaufstellung und Tandemzahnrad Nr. 1 in Betriebsposition).(Siehe Zeichnung). Der Umkehrpunkt befindet sich für die Minutenfunktion jeweils am oberen Ende der Skala bei der Ziffer „60" und am unteren Ende der Skala bei der Ziffer „0". (Siehe Zifferblattzeichnung). Für die Stundenfunktion befindet er sich am linken Ende der Ziffernskala bei der „9" und am rechten Ende der Ziffernskala bei der „3". (Siehe Zifferblattzeichnung).

Bei Auslösung der Laufrichtungsumkehr wird die Zahnstange zunächst um ca. 3 Zähne nach links verschoben, damit die Zahnräder mittig im Eingriff liegen. Danach wird sie wieder um ca. 3 Zähne nach rechts verschoben. Der Verschiebefehler gleicht sich somit wieder aus, vorausgesetzt Zahnrad Nr. 1 + Nr. 2 sind gleich groß und haben die gleiche Zähnezahl.

Zahnrad Nr. 1 (für Minuten) im Eingriff bewirkt Rechtslauf der Minutenzahnstange (8) Zahnrad Nr. 2 (für Minuten) im Eingriff bewirkt Linkslauf der Minutenzahnstange (8) Zahnrad Nr. 3 (für Stunden) im Eingriff bewirkt Linkslauf der Stundenzahnstange (7) Zahnrad Nr. 4 (für Stunden) im Eingriff bewirkt Rechtslauf der Stundenzahnstange (7)

Dieser Laufumkehrmechanismus wird stündlich für den Minutenzeiger und alle 6 Stunden für den Stundenzeiger automatisch ausgelöst.

Um zwei unabhängige Uhrwerke zu vermeiden, wird das Stundenzahnrad (13) mit dem Minutenzahnrad (14) in Eingriff gebracht und 1 : 6 übersetzt.

Dabei wird ausgenutzt, daß das Stundenrad (13)und das Minutenrad (14), welche mit den Tandemzahnrädern (3 bzw. 1) im Eingriff stehen, wesentlich größer sind, als die beiden Tandemzanräder (3 bzw. 1) und daher ein versetzter Eingriff problemlos ermöglicht wird.

Die Eingriffsposition wird über eine Führungsschiene exakt geregelt.

Die komplette Einheit für Stundenfunktion besteht aus Führungsschiene (7), Stundenzahnstange (15), Stundenzeiger (5), Zahnrädern mit Zahnstangenverbindung (17), Tandemzahnrad Nr. (3) und Tandemzahnrad Nr. (4).

Die komplette Einheit für Minutenfunktion besteht aus Führungsschiene (8), Minutenzahnstange (16), Minutenzeiger (6), Zahnrädern mit Zahnstangenverbindung (18), Tandemzahnrad Nr. (3) und Tandemzahnrad Nr. (4).

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Marcus Simic 45355 Essen, Rieseishof 14

Aktenzeichen : 20200833.9 Seite : 6 Zu: Ausführungsbeispiel:

Beide Einheiten werden mit dem Antrieb eines entsprechend modifizierten, mechanischen Uhrwerkes verbunden . (Stand der Technik).

Dieses besteht aus Gehäuse (19), Aufzugskrone (20), Aufzugswelle (21), Kronrad (22) Sperrad mit aufmontiertem Stundenrad (13), uhrwerksseitiges Minutenrad (23), Kleinbodenrad (24), Ankerhemmung (27) und Unruhe (28).

Die Modifikation besteht insbesondere darin, das Stundenrad des Uhrwerkes mit dem Tandemzahnrad Nr. 3 der kompletten Einheit für Stundenfunktion so zu verbinden, daß

1). keine räumlichen Probleme (Platzangebot) oder Anordungsprobleme entstehen 2). die korrekte Drehgeschwindigkeit zum Antrieb des Tandemzahnrades Nr. 3

berechnet wird, damit später praxisgerecht gefertigt werden kann. 3). die Zugfeder (im Federhausrad) eine optimale Größe erhält, wegen der enormen benötigten Kraft. Ein besonders grosses Federhaus ist zwingend notwendig zur Erreichnung einer akzeptablen Betriebsdauer.

Funktion des Sechsstunden-Anzeigepfeiles:

Da alle 6 Stunden eine Laufumkehrung des Stundenzeigers erforderlich ist, ist es auch Sinnvoll, diese neue Richtung durch einen Anzeigepfeil anzuzeigen.

Umschalten des Sechsstunden-Anzeigepfeiles:
(Siehe Zeichnung Sechsstunden-Anzeigepfeil)

Die Sechsstunden-Anzeige besteht aus einem in der Mitte geteiltem roten und weissen Verbindungsszeiger und befindet sich unter dem Zifferblatt.

Die erste Anzeige befindet sich im rechten unteren Teil, die zweite im rechten oberen Teil der Uhr und beide Anzeigen sind Teil eines Verbindungszeigers, vergleichbar einem Hebel, der in seinem Mittelpunkt durch einen Stift oder eine Welle gelagert ist.

Die 6-Stundenanzeige wird durch Schiebehebel bei Erreichen der Ziffer „3" über eine Arretierung geschoben und dort befestigt. Der Schiebehebel ist unterhalb des Zeigers an der Zahnstange (15) befestigt. Bei Erreichen der Ziffer „3" wechselt die Anzeige von „rot" auf „weiss".

Zwischen der Ziffer „6" und der Ziffer „9" wird per Zahnstange (15) ein Federmechanismaus

(9) gespannt. Bei Erreichen der Ziffer „9" entspannt sich diese Feder (9) und betätigt hierdurch einen Stellhebel, der die Arretierung löst und die Sechsstundenanzeige nach vorn zieht und dort wieder fixiert. Die Anzeige wechselt jetzt von „weiss" auf „rot".

Stellen der Stunden bei stehengebliebener Uhr :

Das Stellen der Stunden und Minuten bei nicht in Betriebszustand befindlicher Uhr muß separat durchgeführt werden.

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Aktenzeichen : 20200833.9 Seite : 7 Zu Ausführungsbeispiel:

Das Tandemzahnrad kann 3 verschiedene Stellungen einnehmen:

Stellung 0 : Leerlauf

Stellung 1 : Zahnrad Nr. 1 im Eingriff für Minuten, Nr. 3 im Eingriff für Stunden

Stellung 2 : Zahnrad Nr. 2 im Eingriff für Minuten, Nr. 4 im Eingriff für Stunden

In Stellung 0 ist das Zeigerstellen möglich, und zwar für Stunden und Minuten unabhängig voneinander.

Durch Ziehen am Minutenstellrad (29) bzw. Srundenstellrad (30) wird der Verbindungshebel (11 bzw. 12), der mit dem Tandemzahnrad (1+2 bzw. 3+4) verbunden ist, heruntergedrückt, und zieht dadurch das Tandemzahnrad aus seinem Eingriff.

Die Zahnräder Richtung Zahnstange (17 bzw. 18) drehen sich dabei minimal weiter, da sie mit dem Tandemzahnrad (1 bzw. 3) in Verbindung stehen, welches beim Herausziehen aus seinem Eingriff beweglich bleiben muß, ansonsten würde es sperren.

Auch die Zahnstange wird bei diesem Vorgang minimal verschoben.

Die Verbindung zum kraftübertragenden Uhrwerk wird hierdurch unterbrochen.

Gleichzeitig greift die Verzahnung des Stellrades (31 bzw. 32) im 90° - Winkel in das obere Zahnstangenzahnrad (17 bzw. 18) ein.

Durch Drehen am Srundenstellrad (30) bzw. am Minutenstellrad (29) nach rechts oder links läßt sich nun die Zahnstange (7 bzw. 8) und der darauf angebrachte Zeiger (6 bzw. 7) in beide Richtungen zwecks Zeiteinstellung bewegen.

Nach erfolgter Zeiteinstellung wird das Srundenstellrad (30) bzw. das Minutenstellrad (29) heruntergedrückt und dadurch der Verbindungshebel (11 bzw. 12) hochgeschoben. Gleichzeitig wird das Tandemzahnrad (1) wieder über eine Führung zwischen Minutenrad (14) =(Antriebszahnrad) und kleinem Zahnrad (rechts neben 18) = (Abtriebszahnrad) geschoben und greift in die rechte und linke Verzahnung ein. Die Verbindung mit dem Uhrwerk ist jetzt wieder hergestellt.

Die Stunden werden mit Hilfe des Stundenstellrades (30) rechts unten eingestellt, die Minuten mit Hilfe des Minutenstellrades (29) links oben. Die Anordungen sind technisch bedingt. Der Aufzug erfolgt dagegen mit Hilfe der Aufzugskrone (20) rechts von der Mitte der Uhr.

Claims (2)

1. Quadratische Uhr mit Fadenkreuzablesung dadurch gekennzeichnet, daß Stunden- und Minutenzeiger auf verschiebbaren Zahnstangen befestigt sind, die sich parallel zur Zifferblattseite bewegen. Stunden- und Minutenzeiger sind im 90°-Winkel zueinander angeordnet. Stündlicher und sechsstündlicher Laufumkehrmechanismus, der über einen Federmechanismus durch ein Tandemzahnrad ausgeführt wird.
Zahnstangenverbindung mit mehreren Zahnrädern mit gleicher Laufrichtung.
Quadratisches Zifferblatt mit folgendem Aufbau:
Obere Seite: Stundenziffern 9, 10, 11, 12, 1, 2, 3. Untere Seite: Stundenziffern 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3. Rechte Seite: Minutenziffern von unten nach oben aufsteigend: 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60. Linke Seite: Minutenziffern von oben nach unten absteigend: 60, 50, 40, 30, 20, 10, 0.

2. Quadratische Uhr nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie einen (springenden) Sechsstunden-Anzeigepfeil links oben und rechts unten auf dem Zifferblatt aufweist.