DE3536439A1 - Vorrichtung zum daempfen der nachschwingungen eines uhrzeigers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen der Nach­ schwingungen eines Uhrzeigers gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Bei Uhren mit einem Schrittschaltwerk werden die Zeiger schritt­ weise von einem Anzeigewert zum nächsten weiterbewegt. Infolge des Spiels der Zahnräder führt der Zeiger nach Abschluß der Fortbewegung eine optisch störende Nachschwingbewegung aus. Die­ ses Aus- oder Nachschwingen tritt besonders bei langen Zeigern in Erscheinung und, falls die Uhr senkrecht aufgehängt ist, weist die Schwingungsamplitude der Zeigerspitze infolge der Erd­ anziehung je nach der Position des Zeigers einen unterschied­ lichen Wert auf. So ist die Schwingungsamplitude im Sechs- und Zwölf-Uhr-Bereich am größten und im Drei- und Neun-Uhr-Bereich am kleinsten. Meist weisen die Zeiger zusätzlich ein axiales Spiel auf, das in Zusammenwirken mit dem Nachschwingvorgang der Spitze als impulsförmiges Störgeräusch zu hören ist. Mit oder ohne axiales Spiel des Zeigers ist das durch den Ausschwingvor­ gang entstehende Geräusch besonders störend, wenn die Uhr bei­ spielsweise auf einem Tisch steht und durch Körperschalleitung verstärkt wird.

Zwar sind zahlreiche Dämpfungsvorrichtungen für Drehbewegungen von Zeigern bekannt - Hildebrand, "Feinmechanische Bauelemente", Seite 633 -, jedoch sind diese bekannten Dämpfungsvorrichtungen zu aufwendig und für eine Uhr mit mehreren Achsen, wie insbeson­ dere bei kleineren Haushalts-, Tisch- und Wanduhren ungeeignet.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine einfache und preis­ werte Vorrichtung zum Dämpfen der Nachschwingungen eines Uhr­ zeigers zu schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des kennzeich­ nenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung zum Dämpfen der Nachschwingung des Zeigers aus einem elastischen Friktionsele­ ment. Durch das elastische Friktionselement wird in vorteilhaf­ ter Weise das Nachschwingen des Zeigers nach Erreichen der Ruhe­ lage unter gleichzeitiger Reduzierung des Störgeräusches er­ zielt, das von dem Spiel der Zahnräder des Uhrwerks herrührt. Vorzugsweise besteht das elastische Friktionselement aus einer Druckfeder oder aus einem entsprechend geformten Stück Gummi, z.B. Schaumgummi. Je nach Anwendungsfall kann das elastische Friktionselement auch aus einem anderen Material - z.B. Silikon­ gummi - bestehen.

Durch die Elastizität des Friktionselementes ergibt sich weiter der Vorteil, daß die Abmessungen des Friktionselementes keine allzu große Genauigkeit aufweisen müssen. Zusätzlich kann neben der Art des Materials die Reibkraft des Friktionselementes durch dessen Übergröße festgelegt werden. Durch die äußere Größe des Friktionselementes, das zwischen dem zu beruhigenden Zeiger und einem zum Zeiger feststehenden Teil eingepaßt ist, ist somit die Anpresskraft (Normalkraft) variierbar. Die resultierende Rei­ bungskraft ist einmal durch Variation des Reibungskoeffizienten (Wahl der Materialien) und andererseits durch die Eigenelastizi­ tät und Größe des Friktionselementes festlegbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Uhr mit vier Ausführungs­ beispielen der Erfindung (diese können selbstver­ ständlich auch einzeln oder in beliebigen Kombina­ tionen angewendet werden);

Fig. 2 die Unterseite eines in den Nachschwingungen zu dämpfenden Zeigers und

Fig. 3 die Draufsicht des Zeigers aus Fig. 2, jedoch mit einer anderen Spitze.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Uhr mit einem Sekundenzeiger 4, einem Minutenzeiger 5 und einem Stundenzeiger 6. Das Uhrwerk der Uhr ist nicht dargestellt, weshalb in Fig. 1 nur drei Achsen 10, 11 und 12 für die Zeiger 4, 5 und 6 zu erkennen sind. Die Achsen 10, 11 und 12 der Zeiger gelangen durch einen Durchbruch 13 in einem Gehäuse 1 und in einem Zifferblatt 3 der Uhr von dem nicht gezeigten Uhrwerk zu den Zeigern 4, 5 und 6. Von den drei Achsen ist die Achse 10 für den Sekundenzeiger 4 die innerste Achse. Zum Befestigen des Sekundenzeigers 4 ist an einem Zeiger­ teller 7 des Sekundenzeigers 4 eine Nabe 20 ausgebildet, die auf die Achse aufgesteckt wird. Zur Verdrehsicherung kann die Nabe 20 und die Achse 10 im Nabenaufsteckbereich entsprechend kantig geformt sein, wie z.B. in Fig. 2 durch eine viereckige Achs­ bohrung 21 dargestellt ist; denkbar ist jedoch auch eine reine Klemmsicherung.

Der Minutenzeiger 5 weist gleichfalls einen Zeigerteller 8 auf, der ohne Nabe (oder auch mit entsprechender Nabe) auf die hülsenförmige Achse 11 aufgesteckt ist, die die Achse 10 des Sekundenzeigers umgibt. Ebenso wie der Minutenzeiger 5 ist der Stundenzeiger 6 mit seinem Zeigerteller 9 auf der ihm zuge­ hörigen hülsenförmigen Achse 12 aufgesteckt, die wiederum die beiden vorgenannten Achsen 10 und 11 umschließt. Die Zeiger­ teller 8 und 9 sind hierbei in bekannter Weise mit den Achsen 11 und 12 verbunden und befestigt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Uhr führt der Sekundenzeiger 4 die schnellste Bewegung aus. Insbesondere bei einem Antrieb des Sekundenzeigers 4 durch ein Schrittschaltwerk ergibt sich der Nachteil, daß der Sekundenzeiger nach der Beschleunigung von einer Sekundenposition zur nächsten nicht sofort zur Ruhe kommt und deshalb nachschwingt. Dieses Nachschwingen resultiert aus dem Trägheitsmoment des Sekundenzeigers 4 und dem Spiel der An­ triebsräder. Weiter nimmt die Schwingungsamplitude der aperio­ dischen Schwingung mit der Zeigerlänge zu. Zusätzlich weist der Sekundenzeiger 4 samt der Achse 10 infolge des Lagerspiels eine axiale Verschiebungsmöglichkeit auf. Die Ausschwingung der Zei­ gerspitze 15 des Sekundenzeigers 4 wirkt optisch störend; gleich­ zeitig führt das zuvor beschriebene Spiel der Zahnräder des Uhr­ werks zu unangenehmen Störgeräuschen, die als Ticken der Uhr hör­ bar sind. Auch wenn im nachfolgenden die Erfindung anhand des Sekundenzeigers 4 erläutert wird, so beschränkt sich die Erfin­ dung nicht auf den Sekundenzeiger. Vielmehr sind zahlreiche Uhren bekannt, deren Zeiger die gleichen zuvor beschriebenen Probleme aufweisen und an denen die Erfindung ausgebildet werden kann.

In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Schaumgummipuffer 14 zwischen der Oberseite des Zeigertellers 7 des Sekundenzeigers 4 und der Unterseite des Deckglases 2 der Uhr ausgebildet. Im nichteingebauten Zustand weist der Schaum­ gummipuffer 14 eine etwas größere Höhe auf, die der Strecke - Oberseite des Zeigertellers 7 bis zur Unterseite des Deck­ glases 2 - entspricht. Vorzugsweise ist der Schaumgummipuffer 14 an dem Deckglas 2 oder dem Zeigerteller 7 einseitig festgeklebt. Ebenso ist es aber möglich, einen Wulst 19 an dem Zeigerteller 7, an dem Deckglas 2 oder an beiden Teilen zur Positionierung und Fixierung des Schaumgummipuffers 14 ohne Verklebung vorzu­ sehen. Bei einer Fixierung des Schaumgummipuffers 14 durch Ver­ kleben kann der Wulst 19 aber andererseits auch als Montagehilfe dienen. Wenn der Schaumgummipuffer 14 beispielsweise an dem Zei­ gerteller 7 festgeklebt ist, reibt die Oberseite des Schaum­ gummipuffers 14 bei der Bewegung des Sekundenzeigers 4 an der Unterseite des Deckglases 2. Je nach der Übergröße des Schaum­ gummipuffers 14 wirkt der Schaumgummipuffer 14 als elastisches Friktionselement, das mit einer bestimmten Normalkraft an die Unterseite des Deckglases 2 gepreßt wird. Durch die Erhöhung der Reibung zwischen der Oberseite des Schaumgummipuffers 14 und der Unterseite des Deckglases 2 wird die Beschleunigung und das Aus­ schwingen des Sekundenzeigers 4 gedämpft. Zusätzlich ergibt sich bei diesem Ausführungsbeispiel des elastischen Friktionsele­ mentes in Form des Schaumgummipuffers 14 der Vorteil, daß das axiale Spiel verringert wird. Das störende optische Nachschwin­ gen der Zeigerspitze 15 und das störende Spielgeräusch werden so durch den Schaumgummipuffer 14 beseitigt bzw. reduziert. Die von dem Schaumgummipuffer 14 beaufschlagte Fläche des Deckglases 2 kann zur Erhöhung des Reibungskoeffizienten entsprechend ange­ rauht sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Reibungserhöhung zwischen dem Sekundenzeiger 4 und einem feststehenden Uhrenteil stellt das Ausstatten der Spitze 15 mit einer Schaumgummispitze 16 dar. Die Schaumgummispitze 16 reibt hierbei an der Innenseite des Uhrengehäuses 1 und kann infolge des Hebelarms, den der Sekun­ denzeiger 4 bildet, entsprechend kleiner ausgebildet werden. Beispielsweise wird die Schaumgummispitze 16 auf die Zeiger­ spitze 15 aufgesteckt oder aufgeklebt und die Zeigerspitze 15 des Sekundenzeigers 4 ist in der in Fig. 1 gezeigten Weise an­ gespitzt. Die Schaumgummispitze 16 kann zur besseren Erkennbar­ keit des Sekundenzeigers beitragen und wirkt in der zuvor be­ schriebenen Weise wie der Schaumgummipuffer 14; jedoch kann die Schaumgummispitze 16 das axiale Spiel der Achse 10 nur im gerin­ gen Maße dämpfen. Eine Anwendung der Schaumgummispitze 16 ist deshalb in Fällen angezeigt, bei denen das Störgeräusch haupt­ sächlich aus dem Spiel der Antriebsräder und weniger von dem axialen Spiel herrührt. Die Schaumgummispitze 16 kann auch auf das Deckglas 2 gerichtet sein (zusätzlich oder ausschließlich nicht dargestellt).

Ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt die in Fig. 1 gezeigte Druckfeder 17 dar, die zwischen dem Zeigerteller 7 und dem Zeigerteller 8 ausgebildet ist. Damit die Druckfeder 17 hier angeordnet werden kann, weist sie einen Innendurchmesser auf, der größer als die Achse 11 des Minutenzeigers 5 ist. Jedoch ist es möglich die Druckfeder 17 fest auf die Achse 11 aufzuspannen und an dem Zeigerteller 7 anzupressen. In Fig. 1 sind die Enden der Druckfeder 17 in Ringnuten 18 eingelagert, die an den Zeigertellern 7 und 8 ausgebildet sind. Die Wickelrichtung der Druckfeder 17 ist bezüglich der Bewegungsrichtung des Sekunden­ zeigers 4 so orientiert, daß die Druckfeder 17 sich nicht bei der fortschreitenden Bewegung des Zeigertellers 7 aufdreht. Die Reibflächen bilden bei diesem Ausführungsbeispiel die Enden der Druckfeder 17 mit den Nuten 18 der Zeigerteller 7 und 8. Ab­ weichend von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mit dem Schaumgummipuffer 14 und der Schaumgummispitze 16 erfolgt hier die Dämpfung zu einem bewegten Teil, dem Zeigerteller 8. Da die Bewegung des Minutenzeigers 5 gegenüber dem Sekundenzeiger 4 wesentlich langsamer ist, stellt die Bewegung des Minutenzeigers 5 keinen Nachteil für die Schwingungsdämpfung dar. Vielmehr ist der Minutenzeiger 5 für den beabsichtigten Zweck gegnüber dem Sekundenzeiger 4 als stillstehend anzusehen. Die Druckfeder 17 verhindert gleichzeitig das axiale Spiel wobei die Druckfeder 17 im Gegensatz zu dem Schaumgummipuffer 14 die Achse 10 nach außen drückt. Statt der Druckfeder 17 ist es auch möglich, ein ge­ eignetes Gummiröhrchen als elastisches Friktionselement vorzu­ sehen.

Als viertes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1 ein elastisches Friktionselement in Form einer Schaumgummihülse 22, die zwischen der Achse 11 des Minutenzeigers 5 und der Achse 10 bzw. der Nabe 20 des Sekundenzeigers 4 ausgebildet ist. Hierbei kann die Schaumgummihülse 22 beispielsweise zum Montieren auf der Nabe 20 festgeklebt und am Einführbereich etwas abgeflacht sein. Die Reibflächen bilden hier die Außenfläche der Schaumgummihülse 22 und die beaufschlagte Innenseite der Achse 11. Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, daß die Schaumgummihülse 22 ölgetränkt ist und so als Schmiermittelreservoir dient.

Fig. 2 zeigt den Sekundenzeiger aus Fig. 1 ohne Schaumgummi­ spitze 16 von der Unterseite und es ist der vorzugsweise runde Zeigerteller 7 mit der Ringnut 18 zu erkennen. In der Mitte des Zeigertellers 7 ist die Nabe 20 mit der im Querschnitt quadra­ tischen Achsbohrung 21 dargestellt, die als Verdrehsicherung dient. Fig. 3 zeigt den Sekundenzeiger 4 von der Oberseite mit einem eingesetzten Schaumgummipuffer 14, der von dem Wulst 19 eingefaßt ist. An der Spitze ist beispielhaft eine Schaumgummi­ spitze 16 aufgesteckt, die wie gezeigt, beispielsweise eine kon­ vexe Krümmung aufweist, die an die Krümmung der kreisrunden Innenwand des Uhrengehäuses 1 angepaßt ist.

In allen Ausführungsbeispielen des elastischen Friktionsele­ mentes wird die gewünschte Zeigerdämpfung in der Größe so ge­ wählt, daß der Stromverbrauch der Uhr nicht wesentlich erhöht wird, der Sekundenzeiger nicht zum Stillstand kommt und die Ganggenauigkeit nicht beeinträchtigt wird. Gegebenenfalls ist es möglich, mehrere der gezeigten Ausführungsbeispiele miteinander zu kombinieren.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Dämpfen der Nachschwingungen eines Uhrzei­ gers, insbesondere an einer Uhr mit Schrittschaltwerk, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwischen dem Zei­ ger und einem feststehenden Teil der Uhr oder einem Teil der Uhr ausgebildet ist, das sich mit einer kleineren Geschwin­ digkeit bewegt als der Zeiger und daß die Vorrichtung zum Dämpfen der Nachschwingungen des Zeigers (4) ein elastisches Friktionselement (14, 16, 17, 22) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Friktionselement ein Gummipuffer (14), insbesondere ein Schaumgummipuffer, ist, der zwischen dem Zeiger (4) und dem Deckglas (2) der Uhr angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumgummipuffer (14) auf dem Zeigerteller (7) des Zei­ gers (4) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeigerteller (7) einen Wulst (19) zum Aufnehmen des Schaum­ gummipuffers (14) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Friktionselement eine Gummispitze (16), insbesondere aus Schaumgummi, ist, die zwischen der Zeigerspitze (15) des Zeigers (4) und dem Uhrengehäuse (1) oder dem Deckglas (2) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Friktionselement ein Gummiröhrchen ist, das zwischen dem Zeiger (4) und einem Zeiger (5) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Friktionselement eine Gummihülse (22) ist, die zwischen der Achse (10) des Zeigers (4) und einer Achse (11) im Inneren der Achse (11) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Friktionselement eine Druckfeder (17) ist, die zwischen dem Zeiger (4) und einem Zeiger (5) um deren Achsen (10, 11) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Druckfeder (17) an den Zeigertellern (7, 8) der Zeiger (4, 5) angreifen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeigerteller (7, 8) eine Ringnut (18) aufweisen, in die die Enden der Druckfeder (17) eingelagert sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Druckfeder (17) an einem Zeigerteller (7) an­ greift und das andere Ende der Druckfeder (17) auf der Zeigerachse (11) aufgespannt ist.