DE2331336B2

DE2331336B2 - Zeitanzeige-Vorrichtung

Info

Publication number: DE2331336B2
Application number: DE2331336A
Authority: DE
Inventors: Morris New York N.Y. Riba (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-10-20
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2331336C3; JPS5410265B2; JPS4975177A; US3747319A; DE2331336A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Anzeige-Vorrichtungen, insbesondere eine Zeitanzeigevorrichtung.

Es sind zahlreiche Ausführungen von Anzeigevorrichtungen erhältlich bzw. vorgeschlagen worden, die Uhren !zugeordnet sind und durch einen zeithaltenden Motor angetrieben werden, welcher die Uhrzeiger bewegt. Diese Vorrichtungen besitzen im allgemeinen zahlreiche Nachteile, verbrauchen im allgemeinen eine relativ hohe Antriebsenergie und sind demgemäß auf die Benutzung von leistungsfähigen Federtriebwerken oder Uhrwerk-Motoren angewiesen. Wird die Vorrichtung mit einem batteriebetriebenen Uhrwerkmotor ausgerüstet, dann ist sie im allgemeinenen sehr unzuverlässig, und die Batterie muß häufig erneuert werden. Ferner sind Anzeigevorrichtungen der obengenannten Art bisher kompliziert, aufwendig, und sie

is lassen auch in anderer Beziehung manchen Wunsch offen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anzeige-Vorrichtung, insbesondere Zeitanzeigevorrichtung zu schaffen, die ohne direkte mechanisehe Verbindung zwischen dem beweglichen Anzeige-Element und dem Uhrwerk-Motor arbeitet, einfach, robust, billig, zuverlässig, vielseitig und anpassungsfähig ist und gut aussieht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einem Basiselement um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbeweglich ein Gehäuse angebracht ist, das eine im wesentlichen vertikale Anzeigefläche aufweist und an dem ein Uhrwerkmotor befestigt ist, der ein um eine im wesentlichen vertikale Achse oszillierendes Ausgleichrad enthält, welches das Gehäuse in eine dieser oszillierenden Bewegung angepaßte Winkelbewegung versetzt.

Vorzugsweise hat die erfindunsgemäß aufgebaute Anzeigevorrichtung die Form einer Uhr, deren Gehäuse mittels einer Lagerung mit niedrigem Reibungskoeffizienten auf der Oberseite eines Basiselementes um eine im wesentlichen vertikale Achse frei drehbar gelagert ist, und deren Gehäuse ferner eine anzeigende Frontfläche bzw. ein Zifferblatt aufweist, deren bzw.

dessen Ebene vorzugsweise unter einem spitzen Winkel zur vertikalen bzw. zur Schwenkachse verläuft. Ferner befindet sich vorzugsweise an der Rückseite des Zifferblattes ein batteriebetriebener Uhrwerkmotor, welcher die Uhrzeiger antreibt.

Vorzugsweise ist der Antrieb der Uhr so ausgebildet, daß der Uhrwerkmotor eine vertikale Welle enthält, daß eine Spiralfeder mit ihrem inneren Ende an der Welle und mit dem äußeren Ende an einem Festpunkt verbunden ist, daß an der Welle ferner zwei axial voneinander getrennte Ausgleichräder mit zwei an deren Rändern sich gegenüberliegend angebrachten Magnetelementen befestigt sind, die einander gegenüberliegende, in Längsrichtung getrennte Frontflächen aufweisen, und daß zur Impuls-Schaltung eine zwischen den Bahnen der Magnetelemente angeordnete induktive Spule und eine diese Spule an vorbestimmten Magnet-Positionen erregende Schaltung gehört. Diese schwingenden Bewegungen der Ausgleichräder treiben die Uhrzeiger vorzugsweise über eine Getriebekette an.

Die oszillierenden Bewegungen der Ausgleichräder haben außerdem die Wirkung, daß das Uhrgehäuse eine oszillierende Winkelbeweung ausführt, deren Hub eine Funktion der Trägheitsmomente der Ausgleichräder und des Uhrgehäuses ist und ferner vom Winkelausschlag der Ausgleichräder abhängig ist.

Die erfindungsgemäß aufgebaute Zeitanzeigevorrichtung ist einfach, attraktiv, zuverlässig und benötigt keine zusätzliche Energie außer derjenigen, die zum Betrieb

eines Uhrwerkmotors für Zeitanzeigezwecke erforderlich ist

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Frontansicht einer erfindungsgemäß aufgebauten Uhr;

Fig.2 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der Uhr von F i g. 1;

F i g. 3 einen Schnitt im Verlauf einer Linie 3-3 von Fig.2

Fig.4 eine perspektivische Einzelansicht von Ausgleichrädem und einer Impulsschaltung der Uhr;

F i g. 5 eine schematische Darstellung der Relativbewegung zwischen Ausgleichrad und Uhrengehäuse;

F i g. 6 eine ähnliche Darstellung wie in F i g. 5, jedoch mit entgegengesetzter Drehrichtung, und

Fig.7 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Uhr.

Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß aufgebaute Anzeigevorrichtung wird nachfolgend eine Uhr beschrieben. Selbstverständlich kann diese Anzeigevorrichtung auch in anderer Weise ausgebildet bzw. für andere Anwendungsgebiete hergerichtet sein.

Rein äußerlich besteht die Uhr 10 im wesentlichen aus einem Gehäuse 11, welches gegenüber einem Ständer 12 mit geringer Reibung um eine vertikale Achse frei drehbar gelagert ist Der Ständer 12 ist im vorliegenden Falle als Kunstharzwürfel ausgebildet, kann jedoch auch beliebige andere Formen aufweisen bzw. aus anderen Materialien bestehen. In die Oberseite des würfelförmigen Ständers 12 ist eine abgestufte Blindbohrung 13 eingearbeitet, in die ein Kugellager 14 eingesetzt ist.

Bestandteil des Uhrengehäuses 11 ist eine Gehäuseschale 16, die aus einem dünnen Halbkugelabschnitt 17 mit davon ausgehendem Zylinderabschnitt 18 und einer runden Platte 19 mit einem integralen Vorderflansch 20 zusammengesetzt ist Die Frontseite der runden Platte 19 bildet das Zifferblatt der Uhr 10 und ist dementsprechend mit Ziffern und Symbolen 22 besetzt. Die Hauptebene des Zifferblattes auf der Vorderseite der Platte 19 verläuft annähernd vertikal und bildet einen spitzen Winkel mit der Rotationsachse des Kugellagers 14.

Am Boden des Halbkugelabschnittes 17 ist ein kreisförmiger Ansatz 23 herausgeprägt und sandwichartig zwischen zwei Scheiben 24 eingeklemmt, von denen der untere auf dem Innenring des Kugellagers 14 aufliegt. Das gesamte Paket aus den Scheiben 24 und dem Ansatz 23 wird mittels einer Rohrmutter 26 verspannt, in die von unten durch die Axialbohrung des Kugellagers hindurch eine Schraube 27 eingeschraubt ist. Eine ähnlich dem Halbkugelabschnitt 17 geformte Klarsichthaube 28 ist in eine äußere Ausdrehung des Vorderflansches 20 eingeschoben und schließt außen glatt mit einem Mittelsteg der runden Platte 19 ab, auf deren Hinterseite der Zylinderabschnitt 18 der Gehäuseschale 16 anliegt (F i g. 2).

Innerhalb der Gehäuseschale 16 ist an der Rückseite der runden Platte 19 ein batteriebetriebener Uhrwerkmotor 29 von im wesentlichen bekannter Bauart befestigt, an dessen Motorgehäuse 30 sich unten ein Batteriekasten 32 anschließt, durch dessen hintere öffnung eine konventionelle Trockenbatterie B auswechselbar einsetzbar ist, deren negativer und positiver Pol jeweils einen Federkontakt 33 bzw. einen Rastkontakt 34 berührt.

Zum Uhrwerkmotor 29 gehört eine im wesentlichen vertikale Ausgleichradwelle 36, die parallel zum Durchmesser der Platte 19 und quer versetzt zur Rotationsachse der Gehäuseschale 16 verläuft Die einander entgegengesetzten Enden der Welle 36 sind in entsprechend montierten Lagerschalen 37 gehalten. Auf der Welle 36 sind zwei voneinander getrennte scheibenförmige Ausgleichräder 38 befestigt, an deren einander zugekehrten Flächen nahe ihrem äußeren Rand zwei längs ausgerichtete, einander ähnliche, blockformige Magnetelemente 39 mit in Längsrichtung voneinander entfernten, zueinander parallelen und einander gegenüberliegenden Oberflächen befestigt sind. Als Massenausgleich ist jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des gleichen Ausgleichrades 38 ein Gegengewicht 40 befestigt (Fig.4). Eine dünne Spiralfeder 41 ist mit ihrem inneren Ende an der Ausgleichradwelle 36 und ihrem äußeren freien Ende an einem Justierarm 42 befestigt, mit dessen Hilfe man den Gang der Ausgleichwelle 38 in bekannter Weise justieren kann.

Eine Platine 44 trägt eine für sich bekannte transistorisierte Impulsschaltung 43 und ist im Motorgehäuse 30 befestigt. Zur Impulsschaltung 43 gehört eine pulsierend erregte Spule 46, welche zwischen den Bewegungsebenen der sich gegenüberliegenden Oberflächen der Magnetelemente 39 angeordnet ist und periodisch sowie im richtigen Phasenverhältnis zur Drehschwingung der mit den Ausgleichrädern 38 verbundenen Magnetelemente 39 so erregt wird, daß die Ausgleichiräder 38 vollständige Drehschwingungen mit einem Hub von etwa 360° ausführen. Diese Schwingungen werden über die Ausgleichradwelle 36 auf ein Uhrgetriebe 35 übertragen, dessen koaxiale Sekunden-, Minuten- und Stundenzeiger 47 durch eine zentrale öffnung in der runden Zifferblatt-Platte 19 hindurchgeführt und in an sich bekannter Weise durch einen rückseitigen Stellknopf 48 verstellbar sind.

Beim Betrieb der zuvor beschriebenen Uhr 10 wird die Spule 46 durch die batteriebetriebene Impulsschaltung 43 periodisch erregt, und dadurch werden die Schwung- bzw. Ausgleichräder 38 in gleichmäßige Schwingbewegungen versetzt. Die Ausgleichräder 38 treiben über die ebenfalls schwingende Ausgleichradwelle 38 die Zeiger der Uhr an. Zusätzlich übertragen die mit Gewichten versehenen schwingenden Ausgleichräder 38 eine schwingende Bewegung um eine vertikale Achse auf das Gehäuse 11 der Uhr. Dieses die schwingenden Ausgleichräder enthaltende Uhrgehäuse 10 kann sich mit geringer Reibung frei drehen, während die Ausgleichräder 38 entgegen dem Uhrzeigersinne rotieren, wie in F i g. 5 dargestellt ist. Die Gehäuseschale 16 führt dabei entgegengesetzte eine Reaktionsbewegung im Uhrzeigersinn aus, wobei der Schwerpunkt des Uhrgehäuses stationär bleibt. Während gemäß F i g. 6 die Ausgleichräder 38 in ähnlicher Weise eine Drehung im Uhrzeigersinne ausführen, bewegt sich die Gehäuseschale 16 wiederum entgegengesetzt dazu, nämlich entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Gehäuseschale 16 reagiert also auf die Schwingungen der Ausgleichräder 38 mit entgegengesetzten Schwingungen.

Die Winkelbewegungen, welche die Gehäuseschale 16 hierbei ausführt, verhalten sich umgekehrt proportional zur Größe des Trägheitsmomentes des Gehäuses 11 gegenüber dem der Ausgleichräder 38. Ein größeres Trägheitsmoment der Ausgleichräder 38 bedeutet somit auch einen größeren Winkelausschlag des Gehäuses und umgekehrt. Eine Abnahme des Gehäusegewichtes

sowie eine größere Gewichtskonzentration in der Rotationsachse des Gehäuses 11 bedeutet einen größeren Winkelausschlag. Die Schwingungsfrequenzen des Gehäuses 11 und der Ausgleichräder 38 sind gleich.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung Abwandlungen möglich. Beispielsweise können Größe und Gestalt der verschiedenen Elemente modifiziert und in gewünschter Weise dekorativ gestaltet werden, oder es können andere Antriebselemente anstatt eines batteriebetriebenen Uhrwerk-Motors benutzt werden. Das drehbare Gehäuse muß nicht unbedingt am Boden sondern kann auch an anderer Stelle um seine vertikale Achse drehbar aufgehängt sein.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine anzeigende Uhr mit einem Ständer, auf dem das Uhrgehäuse um eine vertikale Achse frei drehbar befestigt ist. Da: Uhrgehäuse enthält eine Kammer mit einer in wesentlichen vertikalen, das Zifferblatt bildende Front fläche, auf der ein die Uhrzeiger bewegender batterie gespeister Uhrwerk-Motor befestigt ist Dieser Uhr werk-Motor enthält zwei koaxiale Ausgleichräder, die um eine im wesentlichen vertikale Achse oszillierende Bewegungen ausführen, welche durch zwei von eine:

ίο Batterie gespeisten Schaltung pulsierend erregte Ma gnete erzeugt und aufrechterhalten werden. Dai Uhrgehäuse reagiert auf die oszillierenden Bewegungei der Ausgleichräder mit oszillierenden Bewegungen voi gegenläufiger Phase, deren Hub von den Trägheitsmo menten der Ausgleichräder und des Gehäuses sowie vom Winkelausschlag der Ausgleichräder abhängig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Basiselement (12) um eine vertikale Achse drehbeweglich ein Gehäuse (11) angebracht ist, das eine im wesentlichen vertikale Anzeigefläche (19) aufweist und an dem ein Uhrwerkmotor (29) befestigt ist, der ein um eine im wesentlichen vertikale Achse oszillierendes Ausgleichrad (38) enthält, welches das Gehäuse in eine dieser oszillierenden Bewegung angepaßte Winkelbewegung versetzt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigefläche (19) ein Zifferblatt ist und daß der Uhrwerkmotor die Minuten- und Stundenzeiger (47) um die Mitte des Zifferblattes rotieren läßt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des Gehäuses (11) und des Ausgleichrades (38) quer zueinander versetzt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Uhrwerkmotor (29) eine elektrische Impulsschaltung (43) zur periodischen Beeinflussung des Ausgleichrades (38) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Uhrwerkmotor (29) eine im wesentlichen vertikale Welle (36) enthält, daß eine Spiralfeder (41) mit ihrem inneren Ende an der Welle und ihrem äußeren Ende an einem Festpunkt verbunden ist, daß an der Welle ferner zwei axial voneinander getrennte Ausgleichräder (38) mit zwei an deren Rändern einander gegenüberliegend angebrachten Magnetelementen (39) befestigt sind, die einander gegenüberliegende längliche Frontflächen aufweisen, und daß zur Impulsschaltung (43) eine zwischen den Bahnen der Magnetelemente angeordnete induktive Spule (46) und eine diese Spule an vorbestimmten Magnetpositionen erregende Schaltung gehört.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung durch eine auswechselbare Batterie (B) gespeist wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lageranordnung (14) mit einer vertikalen Achse vorhanden ist, die aus einer zum Basiselement (12) gehörigen Außenoberfläche und einer am Gehäuse (11) befestigten Innenlagerfläche besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Lageranordnung (14) vertikal und die Achse des Ausgleichrades (38) unter einem spitzen Winkel dazu verläuft.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Ausgleichrades (38) parallel zur Ebene der Anzeigefläche (19) verläuft.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Gehäuses (11) gegenüber dem Basiselement (12) in einer vorbestimmten Richtung und die Schwingungsachse (36) des Ausgleichrades (38) in Richtung dieser vorbestimmten Achse verläuft.