DE29903950U1

DE29903950U1 - Nichtlinear anzeigende Uhr mit Zykloidengetriebe

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Publication number: DE29903950U1
Application number: DE29903950U
Authority: DE
Original assignee: WEBEL MANFRED
Current assignee: WEBEL MANFRED
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2009-03-05

Description

Dr. Horst Langer, 33 178 Borchen: Nichtlinggf^pSeigende Vhi s»i< Zykloidensefriebe

Nichtlinear anzeigende Uhr mit Zykloidengetriebe

Uhr mit nichtlinearer Zeitanzeige

Beschreibung

Motivation und Hintergrund der Erfindung ist einerseits das Ziel, den Tagesablauf, den der Mensch als nicht gleichförmig ablaufend erlebt, in seinen Höhen und Tiefen, seiner Dynamik auch in der Uhrenanzeige abzubilden, und andererseits für die Bewegungsbahn des Zeigers auf der Zifferblattfläche völlig neue Möglichkeiten zu schaffen.

Im Gegensatz zu bekannten Uhren, bei denen in der Regel zentral gleichförmig angetriebene Anzeigeelemente (Zeiger) verwendet werden, deren Spitzen auf Ziffern oder Ziffernersatzzeichen weisen, die auf Kreisbahnen oder kreisähnlichen Bahnen oder vom Kreis abgeleiteten Bahnen ( z.B. Ellipsen) angeordnet sind, ist der erfindungsgemäße Gedanke der hier beschriebenen Uhr der, daß ein Anzeigeelement ( 3 ) sich auf einer nicht konstant gekrümmten Bahn ( 1a ), z.B. drei-, vier-, fünf-, sechs- oder mehreckig mit gerundeten oder spitzen Ecken ) bewegt und dadurch eine nichtlineare Zeitanzeige ermöglicht obwohl der Antrieb von einem üblichen Uhren-Motor ( 5 ) mit konstanter Winkelgeschwindigkeit abgeleitet ist.

Rein funktional bedeutet dies, daß sich das Anzeigeelement, die Zeigerspitze, auf einer geometrisch vorgegebenen Bahn ( s. oben ) bewegt, was evtl. ausschließlich ästhetisch angestrebt wird, auch wenn die dabei zwangsläufig sich verändernde Geschwindigkeit des Anzeigelementes von untergeordneter Bedeutung ist. Dabei kann der Uhrenmotor als Quarzwerk, Synchronwerk, Funkuhrwerk oder mechanisches Werk ( mit Pendeloder Unruhhemmung und Feder- oder Gewichtsantrieb) ausgeführt sein.

Dr. Horst Langer, 33 178 Borchen: Nichtline&· geigende Uhr«rait'Zykloidenagtriebe

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Der erfindungsgemäße Gedanke beruht darauf, den Uhrenantrieb mit einem in der Technik bekannten nichtlinearen Getriebe - hier einem Zykloidengetriebe -, bei dem beliebige Punkte des Rollkreises zur Darstellung zyklischer Kurven verwendet werden können, zu koppeln. Es können damit dann zyklische Bahnen eines Zeigerelementes realisiert werden.

Rollt der Rollkreis außen auf dem Grundkreis ab, entstehen Epizykloiden mit nach außen gewölbten Konturen und nach innen weisender mehr oder weniger spitzer Kurvenform Figur 1a , rollt der Rollkreis in dem Grundkreis ab, entstehen zyklische Kurven mit nach außen spitzer und nach innen gerundeter Form Figur 1b. Bei geeigneter Wahl der Grundkreis (G)- und Rollkreisdurchmesser(R) bzw. den dazu gehörenden Zähnezahlen können der Zifferblattteilung entsprechende Zeigerbahnen entwickelt werden:

z.B. mit 4er- Symmetrie (i = G/R = 4 => Va Stunden-Anordnung ) Figur 1c, 1d , mit 12er Symmetrie (i = G/R = 12 => 5-Minuten- bzw Stunden-Anordnung ) Figpr 1e, 1f.

Ebenso können die 2er, die 3er und die 6er Symmetrie als Darstellung in Bezug auf die Teilbarkeit des Zifferblattes realisiert werden.

Die Lage des darstellenden Punktes auf der Rollkreisebene bestimmt die Form der Kurve: Liegt der Punkt auf dem Rand des Rollkreises bildet die Bahn eine Spitze, ,liegt er irgendwo auf der Rollkreisfläche werden die Spitzen gerundet, liegt er außerhalb der Rollkreisfläche bilden sich tropfenförmige Schleifen statt der Spitzen Figur 1g, 1h. Mit den selben Getrieben lassen sich also eine Vielzahl unterschiedlicher Zeigerbewegungsbahnen herstellen.

Die Gesamtanordnug besteht aus:

&diams; dem stillstehenden Deckplatte (1 ) mit der Kurvenbahn ( 1a ) vorzugsweise

als Zifferblatt ausgeführt;

&diams; dem Stift ( 2 ), mit oder ohne einem aufgesetzten Element ( 3 );

wobei auf den Stift ( 2 ) verzichtet werden kann, wenn die Zeitanzeige nur unterhalb der Kurvenbahn durch ein entsprechendes Element angezeigt werden soll;

Dr. Horst Langer, 33 178 Borchen: Nichtlirear.a&zeigenciift!ftf Mj ZyljlMcjenEfetriebe

&diams; dem Rollrad ( 4 ), das den Stift ( 2 ) bzw die Zeitanzeige an einem

definierten Punkt der Fläche trägt, um eine betsimmte zyklische Kurvenform zu realisieren;

&diams; dem Grundkreisrad ( 5 ), das gegenüber dem Zifferblatt ( 1 feststeht;

&diams; der Rollradantriebsschwinge ( 6 ), die den Mittelpunkt des Rollrades

gelagert aufnimmt;

&diams; dem Motor ( 7 ), der die Rollradantriebsschwinge ( 6 ) gleichförmig

antreibt;

&diams; der Trägerplatte ( 8 ) für Motor ( 7 ), Kurvenscheibe ( 1 ) und

Grundkreisrad ( 5 ), die auch Gehäusefunktion für das Getriebe übernehmen kann;

&diams; den Abstandshaltern ( 9 ) zwischen Trägerplatte ( 8 ) und

Kurvenscheibe (1 ), wenn dieser Abstand nicht durch andere fertigungstechnische Maßnahmen realisiert wird, wie z.B. durch umgebogene Blechteile.

Die Anwendung dieses Prinzipes ist dabei unabhängig von der Größe der "Uhr", kann also bei Armband-, Taschen-, Tisch- und Großuhren angewendet werden.

Teile-Nummern	Stillstehende Deckplatte / Zifferblatt
1	Kurvenbahn
1a	Stift
2	Lagerung
2a	aufgesetztes Element / Zeiger
3	Rollrad
4	Grundkreisrad
5	Rollradantriebsschwinge
6	Lagerzapfen
6a	Motor
7	Antriebswelle des Motors
7b	Trägerplatte
8	Abstandshalter
9

Dr. Horst Langer, 33 178 Borchen: Nichtling3t*4n^eigend^Uhrmitgyklotdengetriebe

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Abbildungen
Figuren 1 bis 4 beschrieben.

Fig. 1 stellt in den Teilfiguren a - h zyklische Kurven dar.

Fig. 2 stellt die Vorderansicht der nichtlinearen Uhr dar, während in

Fig. 3 das Zifferblatt - die Deckplatte (1) - abgenommen wurde, um den

dahinterliegenden Mechanismus zeigen zu können.
Fig. 4 stellt in der Seitenansicht den schichtartigen Aufbau der Uhr dar.

Der Motor ( 7 ), vorzugsweise ein mechanisches Federzugwerk mit Pendel ( 6a ), wird auf die Trägerplatte ( 8 ) montiert. Mit mehreren Abstandsbolzen ( 9 ) ist das Zifferblatt - also die stillstehende Deckplatte ( 1 ) - mit der geometrisch regelmäßig gestalteten Kurvenbahn ( 1a ) - hier eine 4er Hypozykloide - ebenfalls starr mit der Trägerplatte ( 8 ) verbunden.

In dem Raum zwischen Trägerplatte ( 8 ) und Kurvenscheibe ( 1 ) ist auf der Antriebswelle ( 7b ) des Motors ( 7 ) die Rollradantriebsschwinge ( 6 ) aufgesetzt, die auf dem Lagerzapfen (6a) das Rollrad trägt, das in dem Grundkreisrad ( 5 ) abwälzt. Der hier beispielhaft verwendete Stift ( 2 ) trägt auf der Außenseite das aufgesetzte Element ( 3 ) als Zeiger.

In diesem Beispiel rollt das Rollrad ( 4 ) in dem Grundkreisrad ( 5 ) ab, um - wie dargestellt - eine nach außen gespitzte hypozykloidische Kurvenbahn zu erzeugen; eine leichte Abwandlung nämlich das Abrollen außen auf dem Grundkreisrad würde die epizykloidische - nach außen gerundete Form entstehen lassen. Im Beispiel wird die Antriebswelle des Motors genannt; dabei ist man noch frei in der Wahl: Stundenwelle oder Minutenwelle oder beide Wellen - wobei dann entsprechend zwei zyklische Kurvenbahnen beschreibbar sind - je nach zu erzielendem Effekt.

Dr. Horst Langer, 33 178 Borchen: Nichtlinecf an&igende,

Dreht der Motor ( 7 ) , so dreht sich die Rollradantriebsschwinge ( 6 ), das Rollrad ( 4 ) rollt in dem Grundkreisrad ab und der Stift oder der entsprechend markierte Punkt unterhalb des Zifferblattes beschreibt die gewünschte Bahn. Es ist nicht erforderlich, daß in das Zifferblatt die zyklische Kurve eingearbeitet ist, aus ästhetischen oder designerischen Gründen kann es sinnvoll sein, allein die vom Stift oder dem markierten Punkt beschriebene Bahn frei darzustellen.

Claims

Dr. Horst Langer, 33 178 Borchen: Nichtlinegr awasigeni Schutzansprüche: *4 * *·'*.*' *** .«·

1. Mechanismus - im weiteren &ldquor;Uhr" genannt -, der überwiegend zum Anzeigen des täglichen Zeitablaufes dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitablauf nichtlinear dargestellt wird.

2. &ldquor;Uhr" nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitablauf durch die Bewegung eines Anzeigeelementes ( 3 ) auf einer geometrisch regelmäßigen Bahn - zwei-, drei-, vier-, sechs- oder mehreckig - (1a ) erfolgt.

3. &ldquor;Uhr" nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung der Bahnkontur ein Zykloidengetriebe ( 2; 4; 5; 6; 7 ) mit Grundkreisrad und Rollrad ausgeführt als Zahnräder verwendet wird;

4. &ldquor;Uhr" nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß das außenverzahnte Rollrad in (Hohlrad) oder auf (Außenrad) dem Grundkreisrad abrollt;

5. &ldquor;Uhr" nach Anspruch 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Durchmessern bzw. den Zähnezahlen von Grundkreisrad (G) und Rollrad (R) feste Übersetzungsverhältnisse G/R = 2, 3, 4, 6 oder 12 bestehen.

6. &ldquor;Uhr" nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als gleichförmiger Antrieb ( 7 ) für die Rollradantriebsschwinge ( 6 ) ein mechanisch oder elektrisch angetriebenes Uhrwerk - vorzugsweise ein mechanisches Pendelfederzuguhrwerk - verwendet wird.

7. &ldquor;Uhr" nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung höheren Anzeigekomforts zwei Zykloidengetriebe, je eines für die Stundenwelle und eines für die Minutenwelle verwendet werden.

8. &ldquor;Uhr" nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (3) drehbar auf dem Stift (2) gelagert ist und mittels eines exzentrischen Gewichtes seine feste Ausrichtung nach &ldquor;unten" während der Rotation des Rollrades beibehält.