DE4037750A1

DE4037750A1 - Vorrichtung zur anzeige der dauer von tag und nacht unter beruecksichtigung der jahreszeit und der geografischen breite eines bezugsortes bei uhren

Info

Publication number: DE4037750A1
Application number: DE19904037750
Authority: DE
Inventors: Walter R Dipl Ing Scheidt
Original assignee: SCHEIDT WALTER R DIPL ING FH
Current assignee: SCHEIDT WALTER R DIPL ING FH
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-06-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Uhren mit Schwinganker oder elektrischen Schwingkreisen oder Quarzoszillator oder Funksignalempfänger als Zeitbasis bzw. Zeitgeber mit analoger oder analoger und digitaler Anzeige von Zeit und zeitabhängigen Größen und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ziffernblatt eine 24- Stunden-Teilung aufweist, und daß ein Zeiger auf einer Zentralwelle in 24 Stunden eine Umdrehung vollzieht, und daß das Zifferblatt vorzugsweise mit Sektorenfenstern versehen ist, und daß auf die Jahreszeit und auf die geo grafische Breite eines Bezugsortes insbesondere einstell bare mechanisch über ein Getriebesystem gesteuerte Sektoren, welche die Dauer der Nacht für jeden Tag des Jahres anzeigen, vorgesehen sind.

Eine erfindungsgemäße Weiterbildung der Vorrichtung für Uhren mit insbesondere über Mikroprozessor(en) oder eine Elektronik gesteuerter analoger oder analoger und digi taler Anzeige von Zeit und zeitabhängigen Größen ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ziffernblatt vorzugsweise als eine kreisförmige LC-Anzeigefläche ausgeführt ist oder auch mit einer zusätzlichen LC-Anzeigefläche aus gestattet ist und eine 24-Stunden-Teilung aufweist, und daß ein Zeiger auf einer Zentralwelle in 24 Stunden eine Umdrehung vollzieht, und daß ein auf die geografische Breite und auch wahlweise der geografischen Länge eines Bezugsortes innerhalb seiner Zeitzone frei von außen programmierbarer oder einstellbarer Mikroprozessor zur Ansteuerung der LCD-Bildpunkte (Matrix) der LC-Anzeige fläche zur kontinuierlichen Anzeige der Nachtstunden eines jeden Tages des Jahres vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen und Weiter bildungen der Vorrichtung gestatten - angefangen bei einem ortsfesten Einsatz einer entsprechend ausge statteten insbesondere mechanischen Uhr für eine festgelegte geografische Breite des Aufstellungsortes (Bezugsort) über eine vorwiegend mechanische Uhr als Taschen- oder Armbanduhr für ortsvariablen Einsatz bis hin zur universell einsetzbaren, prozessorgesteuerten Uhr - die Realisation einer neuen, innovativen Produkt linie mit außergewöhnlich charakteristischen technischen und optischen Designmerkmalen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und deren Weiter bildungen gestatten als zeitsignifikantes Bild eine Übersicht auf einen Blick über die Uhrzeit, die Dauer von Tag und Nacht des aktuellen Tages und damit über die Zeit des Sonnenaufgangs bzw. des Sonnenuntergangs und vermitteln eine 24-Stunden-Zeit- bzw. -Tagesübersicht. Durch die erfindungsgemäße Interpretation der realen Zeitverhältnisse eines (immerhin) 24-Stunden-Tages erhält der Betrachter ein Gefühl für den "astronomischen Hintergrund der Zeit".

Derartige Vorrichtungen sind dem Anmelder bisher nicht bekannt geworden. Bekannt sind durchaus Uhren mit zusätzlicher 24-Stunden- Anzeige zur Darstellung einer z. B. Bezugszeit (GMT/UTC) oder zur Anzeige einer zweiten Zeitzone. Auch sind Uhren bekannt, welche zur bestimmter (?) Zeit ein Markierungs feld zur Anzeige der Nacht schalten. Longines/Schweiz hat kürzlich ihre sogenannte "Ephemeriden"-Uhr vorgestellt. Diese Uhr mit 12-Stunden- Anzeige gibt in kleinen Fenstern wenig übersichtlich zu kalkulierende Zeiten für den Sonnenaufgang bzw. den Sonnenuntergang. Zusätzlich muß mit Hilfe einer auf einer Drehlünette angebrachten approximierten Zeitgleichung der abgelesene Zeitwert korrigiert werden. Auch diese Uhr zeigt keine "Nachtphase" an. Die Anzeigearten aller Analoguhren nach dem Stand der Technik sehen die dominante 12-Stunden-Anzeige vor. Die bekannten Analoguhren haben den Nachteil, daß sie nur die Hälfte eines Tages anzeigen können. Sie geben keine Auskunft darüber, ob es momentan tatsächlich Tag oder Nacht ist und erst recht nicht darüber, wann es Tag oder Nacht wird. Eine eher umständliche Kombination der Analoganzeige mit einer digitalen 24-Stunden- oder AM/PM- Anzeige kann dieses Problem lösen helfen, gibt aber keine Auskunft über die "Tageslichtverhältnisse". Sie gibt auch keine Auskunft über die aktuellen, astronomisch korrekten Zeiträume von Tag und Nacht eines immerhin 24-Stunden- Tages, wobei gerade die Darstellung von Zeiträumen zur Abschätzung von Zeiten und deren Zuordnung die Stärke der Analoguhr ist oder sein sollte. Auch vermittelt die herkömmliche Analoguhr kein astronomisches Zeitgefühl; man weiß eigentlich nicht so recht, woher diese Uhrzeit eigentlich kommt oder auf welche Gesetzmäßigkeiten sie zurückzuführen ist. Einer Verwendung der herkömmlichen Analoguhr mit 12- Stunden-Anzeige als Sonnenkompaß ist relativ kompliziert und dem Laien oft nicht verständlich. Die Bestimmung ist auch ungenau, da visuell Winkelhalbierende gebildet werden müssen. Gerade zu einer Zeit, wo die Sonne scheint, im Sommer, erhält diese Art der Bestimmung durch die Sommerzeit eine zusätzliche Komplikation.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für Uhren zu schaffen, welche diese Nachteile nicht aufweist und zusätzliche Vorteile bringt, wobei es das Ziel ist, eine praktikable Realisation einer präzisen Anzeige des Zeitraumes von Tag und Nacht eines Tages zu erreichen.

Es ist ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung, den Zeitablauf eines gesamten Tages mit seinen hellen und dunklen Stunden über den jahreszeitlichen Verlauf für die Position des Ortes des Trägers oder Nutzers einer Uhr mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung darzustellen und die Uhrzeit analog anzuzeigen, wobei der die Zeit anzeigende Zeiger in 24 Stunden eine Drehung um 360 Grad vollziehen soll.

Zur Lösung der Aufgabe soll auf einem 24-Stunden- Ziffernblatt der Nachtbereich von Sonnenaufgang bis Sonnenaufgang dunkel dargestellt sein. Da jedoch diese Zeiten sich täglich ändern und insbesondere von der geografischen Breite PHI des Ortes des Benutzers der Uhr auf der nördlichen wie südlichen Erdhalbkugel abhängen, mußte ein geeigneter Algorithmus gefunden werden, welcher auf irgendeine Art den Nachtbereich tages- und orts richtig steuert bzw. anzeigt.

Die Entwicklungsarbeiten brachten eine erstaunlich klare Lösung.

Es wird daher zur Lösung der Aufgabe eine Vorrichtung für Uhren mit Schwinganker oder elektrischen Schwingkreisen oder Quarzoszillator oder Funksignalempfänger als Zeitbasis bzw. Zeitgeber mit analoger oder analoger und digitaler Anzeige von Zeit und zeitabhängigen Größen vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Zifferblatt (1) eine 24-Stunden-Teilung aufweist, und daß ein Zeiger (2) auf einer Zentralwelle in 24 Stunden eine Umdrehung vollzieht, und daß das Zifferblatt (1) vorzugsweise mit Sektorenfenstern (8, 9) versehen ist, und daß auf die Jahreszeit und auf die geografische Breite eines Bezugsortes insbesondere einstellbare mechanisch über ein Getriebesystem (45) gesteuerte Sektoren (4) und (5), welche die Dauer der Nacht für jeden Tag des Jahres anzeigen, vorgesehen sind.

Die Fig. 4 zeigt das Getriebe (45) mit dem entscheidenden Funktionsträger, der Steuerscheibe (14) als Frequenz- und Amplitudengeber. Diese Steuerscheibe (14) wird durch ein uhrwerkseitiges Untersetzungsgetriebe (29) über die Antriebswelle (15) mit einer halben Umdrehung pro Jahr angetrieben. (Vorzugsweise sollte die 24-Stunden- Referenzwelle (20) über ein hier 730 : 1-Getriebe die Steuerscheibe (14) antreiben. Die Steuerkurve ist mit ihrem sich proportional dem Drehwinkel ändernden Radius R=f (ALPHA) an den sich ständig ändernden relativen Ekliptikwinkel (DELTA) der Erdbahn angepaßt, wobei sie 2 Jahreszyklen bzw. zwei sich gegenüberliegende Abtast- oder Steuerwerte aufweist. R hat seinen kleinsten Wert R(0) bei ALPHA=0 und 180 Grad (Steuerwerte für den Tag des Sommeranfangs). Bei 90 und 270 Grad hat R mit maximal 2_*R(0) seinen größten Wert, dies sind die Steuerwerte für den Tag des Winteranfangs. Bei ALPHA=45, 135, 225 und 315 Grad hat R die maximale Größe R(ALPHA) = 1,5_*R(0). Dies sind die Steuerwerte für die Tag/Nachtgleichen, der Tage für den Frühling- bzw. Herbstanfang.

Alle Zwischenwerte für R(ALPHA) sind dem Drehwinkel ALPHA direkt proportional.

Die Größe R(0) soll als Hub H bezeichnet werden. Dieser Hub H ist direkt proportional der geografischen Breite PHI [Grad] des Anwendungsortes der erfindungs gemäßen Vorrichtung. Für einen Ort auf dem Äquator (PHI=0) ist auch H=0, d. h., Tage und Nächte sind stets gleich lang, die Steuerscheibe (14) wäre eine Kreis scheibe (da R(90)-R(0)=0). Je größer PHI wird, umso stärker wird der Kreis "deformiert", bis die Steuer scheibe schließlich eine quasi-elliptische Form mit Einschnürungen bei 0 und 180 Grad einnimmt. Dadurch werden die mit steigender Breite PHI eines Ortes variierenden Unterschiede der Dauer der Tages- und Nachtstunden eines Tages repräsentiert. Die hier beschriebene Ausbildung der Vorrichtung sieht somit eine "ortsfeste" Steuerkurve vor. Eine derartige Vorrichtung ist für insbesondere ortsfeste Uhren wie z. B. Stand-, Wand- oder Tischuhren geeignet und vorgesehen. Eine typische Auslegung von H bzw. des Getriebes wird weiter unten bei einer erfindungsgemäßen und vorteilhaften Weiterbildung aufgezeigt und kann auch der Fig. 9 prinzipiell entnommen werden.

Die Steuerscheibe (Fig. 4, 14) steuert nun die beiden Abtasthebel (16) und (16′′), welche über Druckfedern (27) in ständigem Kontakt zur Steuerscheibe (14) gehalten werden.

Diese Abtasthebel (16) und (16′′) tragen unterhalb ihrer Drehachse die Zahnkränze (17) und (17′′), welche die Drehung an die Zahnräder (18) und (18′′) weitergeben. Mit dem Zahnrad (18) ist der Sektor (5) (Abendsektor) fest verbunden. Durch seine Achse hindurch ist eine Hohlwelle (19) geführt, welche das Zahnrad (18′′) mit dem Sektor (4) (Morgensektor) verbindet. Durch die Hohlwelle (19) ist die 24-Stunden-Welle (20) geführt, welche einerseits mit dem Getriebe (29) und andererseits mit dem Zeiger (2) verbunden ist. Durch diese Vorrichtung ist gewährleistet, daß die beiden Sektoren die notwendige Schwingungsbewegung über das Jahr zwischen den Extremwerten bzw. Uhrzeiten:

"Winter-Sonnenaufgang und -untergang" und
"Sommer-Sonnenaufgang und -untergang"

vollziehen und damit die Länge des Tages und die Länge der Nacht aufgabengemäß darstellen.

So hat man eine komplette Tagesübersicht. Der 24-Stunden- Zeiger zeigt z. B. auf, wieviel helle Stunden man noch zur Verfügung hat, und natürlich wie spät es ist. So zeigt diese Anzeige auch, wann man am nächsten Morgen den Sonnenaufgang beobachten kann oder wann man sich auf den Weg machen muß, um den Sonnenuntergang zu fotografieren!

Wir sind es gewohnt, ein Zifferblatt mit Stunden- und Minutenzeiger mental als zeitsignifikantes Bild zu verarbeiten. Nicht zuletzt deshalb hatte die reine Digitalanzeige nach anfänglicher High-Techn-Euphorie nicht das große Interesse gefunden. Eine digitale Zeitangabe wie z. B. 18 : 34 : 16 Uhr wird in den allermeisten Fällen "intern umgerechnet" zu "kurz nach halb sieben". Wenn man dabei berücksichtigt, daß sich viele Menschen dann noch das entsprechende Zifferblatt-Bild vorstellen und damit noch einmal "intern umrechnen", ist die mangelnde Akzeptanz verständlich. In sehr vielen Fällen wird die exakte "Zeit-auf-den- ersten-Blick" nicht benötigt. Viele Designeruhren tragen dem Rechnung. Man verzichtet teilweise sogar auf jede Stunden- und Minutenmarkierung auf dem Zifferblatt. Die 24-Stunden-Anzeige folgt hier dem Sprachgebrauch bei der Zeitangabe. Die Zeit "zwanzig vor sechs" oder die Angabe "halb sieben" ist problemlos ablesbar! Bei entsprechender Auslegung des Zeigers und der Mar kierungen auf dem Zifferblatt sind wesentlich präzisere Zeitangaben bzw. -ablesungen möglich. Hinzu kommt ein besonderer psychologischer Effekt dieser Anzeige. Der Ableser sieht nicht, wie schnell seine Zeit eigentlich verstreicht (Beispiel: große Mittelsekunde). Diese Anzeige gibt ein ruhiges Bild ab. Die optische Änderung des Anzeigebildes ist über kurze Zeitabstände nicht wahrnehmbar. Dies kann in einer vom Streß geprägten und geplagten Umwelt nur von Vorteil sein.

Es ist auch ein weiterer Grundgedanke der Erfindung, in diesem Sinne Vorteile zu schaffen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung im Sinne der wesentlichen Grundgedanken der Erfindung ist in der Fig. 5 in Verbindung mit der Fig. 4 zu sehen.

Hier wird eine Erweiterung der Anwendung dadurch erreicht, daß an Stelle der Steuerscheibe (14) mit ihrer Welle (15) eine Anordnung nach Fig. 5a eingesetzt wird. Sie enthält einen Vario-Steuerkörper (14′′), welcher auf seiner Antriebswelle (15′′) mit Vierkantführung (23) über ein Einstellrad (22) axial so verschiebbar ist, daß die Abtasthebel (16) und (16′′) eine entsprechende Steuerkurve abtasten. Dieser Vario-Steuerkörper (14′′) hat eine Begrenzungsfläche mit wie oben beschriebenem quasi- elliptischen Querschnitt für hohe Breiten PHI, welcher proportional zur Dicke des Vario-Steuerkörpers kontinuierlich in die andere Begrenzungsfläche mit einem Kreisquerschnitt (R=Radius der Tag/Nacht-Gleiche) für die Breite PHI=0 übergeht.

Mit Hilfe dieser Weiterbildung kann die Sektorenanzeige auf Orte mit unterschiedlicher Breite in einem weitem geografischen Breitenbereich justiert werden. Diese Einstellung kann von außen vorgenommen werden, wenn das Einstellrad (22) über ein Getriebe (Schnecke usw.) mit Stellanzeige der angewählten Breite mit einer Krone (37) verbunden wird. Durch diese Variation der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Benutzer an nahezu jedem Ort auf der Erde nach Einstellung auf die entsprechende Breite die aktuellen Tag- und Nachtzeiten ablesen. Eine derartige Vorrichtung soll vorzugsweise bei Taschen- und Armbanduhren und sonstigen mobilen Uhren eingesetzt werden. Vorrichtungen dieser Art können nicht den Anspruch erheben, Meß- oder Anzeigeinstrumente im physikalisch-astronomischen Sinne darzustellen. Die erforderliche Präzision im Sinne der wesentlichen Grundgedanken der Erfindung wird jedoch mehr als nur erreicht.

Die Einrichtung der SOMMERZEIT bereitet nicht nur vielen Menschen "Kopfschmerzen" (i.w.S.d.W., Biorhythmus); sie ist umstritten, der erwartete positive Effekt auf den Gesamtenergiehaushalt hat sich nicht eingestellt. Auch Konstrukteure von Uhren müssen hier zusätzliche Probleme lösen.

So muß auch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf eine Sommerzeit umschaltbar sein.

Es wurde eine erstaunlich einfache Lösung gefunden:

Das gesamte Getriebe (45) mit den Sektoren wird bis auf Ausnahme des Einstellrades (22) zur Umstellung auf die Sommerzeit um 15 Grad (=eine Stunde) im Uhrzeigersinn gedreht. Die Fig. 5 (Schnitt 1-1) und die Fig. 6 stellen die vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung dar. Das Einstellrad (22) ist mit seinem unteren Zahnkranz (28) als Zahnwalze ausgebildet. Vor, bei und nach Drehung des Vario-Steuerkörpers (14′′, auch 32 in Fig. 7) stehen seine Nutrillen (21) stets im Eingriff mit dem Zahnkranz (28). Im Gehäuse (38) der Uhr ist seine Stellkrone (40) mit Welle gelagert und mit einer Schnecke (44) verbunden, welche in einem sich nicht mitdrehenden Teil der Uhr gelagert ist. Diese Schnecke steht in ständigem Eingriff mit einem getriebeseitigen Zahnkranz (43). Durch Drehen der Krone (40) wird so das Getriebe (45) um die Zentral achse in den Grenzen der Anschläge (41) und (42) in die erforderliche Position gebracht. Die Referenzwelle (20) soll hier getriebeseitig (45) den Steuerkörper mit entsprechender Untersetzung antreiben. Damit wird erreicht, daß bei Umstellung der Uhr die Sonnenaufgangsposition (Oberkante des Sektors 4) sowie die Sonnenuntergangsposition (Oberkante des Sektors 5) übereinkommensrichtig dargestellt werden. Der Verstellfehler (Getriebedrehung um 15 Grad) bezüglich der Steuerkörperposition kann mit ca. 0,04% vernachlässigt werden.

Diese Vorrichtung wird nun zusätzlich benutzt, um eine Korrektur in bezug auf die richtige geografische Länge eines Ortes innerhalb seiner Zeitzone vornehmen zu können (Fig. 6). Eine Korrekturbreite von zusätzlich +/- 7,5 Grad wird als ausreichend angesehen, zumal witterungsabhängige Dämmerungsphasen in den allermeisten Fällen ein exaktes Korrelieren der Beobachtung mit der physikalischen Realität unmöglich machen. Eine Korrektur der Werte für SA und SU in bezug auf die Zeitgleichung (Periode P, Minima/Maxima ca. -14,4/+3,8/-6,4/+16,4 Minuten) sind aus o. g. Grund nicht erforderlich. Es ist jedoch möglich, über eine zusätzliche Exzentersteuerung in Jahresfrequenz das gesamte Getriebe (45) um diese Werte zu bewegen bzw. der Exzentersteuerung (z. B. 32) eine entsprechende Schwingung aufzuerlegen. Da die genannten Korrekturen mit gleichem Vorzeichen auf SA und SU angebracht werden müssen, kann hier nicht der erfindungsgemäße Steuer exzenter/körper bzw. seine Steuerkurve modifiziert werden!

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dadurch geschaffen werden, daß, wie in Fig. 7 gezeigt, ein Varioexzenter (32) mit zur Einstellung und Startjustierung entkoppelbarer Welle (33) mit nur einer Umdrehung pro Jahr rotiert. Die Fig. 8 und 9 verdeutlichen seine Funktion und geben die zu seiner konstruktiven Auslegung erforderlichen Parameter an. Dieser bevorzugte Varioexzenter (32) weist begrenzende Querschnitte in Form deformierten Kreises sowie eines exakten Kreises auf. Der variierende Radius R(ALPHA) des vorderen Querschnitts (deformierter Kreis) hat bei 0 Grad den Wert R(0), bei 90 Grad den Wert 1,5_*R(0), bei 180 Grad den Wert 2_*R(0) sowie bei 270 Grad wieder den Wert R(ALPHA) = 1,5_*R(0). Der Radius des hinteren Kreisquer schnitts hat die Größe von R(90), der Hub H ist gleich R(0). Auch hier sind alle Zwischenwerte für R(ALPHA) dem Drehwinkel direkt proportional. Bei dieser bevorzugten Anordnung wird nur ein Abtasthebel (16) benötigt.

Der Radius R(0) wird nach konstruktiven Kriterien wie z. B. verfügbarem Raum im Getriebe etc. festgelegt. Mit diesem R(0) wird die Steuerkurve R(ALPHA) wie folgt berechnet:

Von 0-180 Grad ist R(ALPHA) = R(0)_*[1 + ALPHA/180]

Von 180-360 Grad ist R(ALPHA) = R(0)_*[2 - (ALPHA-180)/180]

Zur Auslegung der signifikanten Getriebeteile (Abtast hebel (16) mit Zahnkranz (17), Zahnrad (18) sowie Zahnrad (18′′)) zur Übersetzung des Exzenterhubes auf die Sektoren muß zunächst ein hier sogenannter Sektorendynamikwinkel BETA berechnet werden. Dieser Winkel BETA ist gleich der Differenz der Stundenwinkel für die hellen Tagesstunden zur Zeit des Sommeranfangs (SA) und des Winteranfangs (WA) für eine ausgewählte geografische Maximalbreite:

BETA = arccos [- tan PHI_*tan DELTA (SA)] - arccos [- tan PHI_*tan DELTA (WA)]

PHI = geografische Breite

DELTA (SA) = + 23° 26^m 21,448^s (Ekliptikmaximum, 21. 6.)*)

DELTA (WA) = - 23° 26^m 21,448^s (Ekliptikminimum, 22. 12.)*)

*) Werte für das Jahr 2000, jährliche Änderung -0,47^s

Mit Hilfe des so bestimmten Wertes für BETA wird das Übersetzungsgetriebe (16 mit 17 und 18 bzw. 18′′) berechnet:

U = Z₁ (17)/Z₂ (18, 18′′) = BETA_*r_*PI/[R (0)_*180]

r ist darin der Hebelarmradius des Abtasthebels (16).

Wesentlich für die Genauigkeit der Anzeige ist neben der präzisen Fertigung der Steuerkurve bzw. des Vario exzenters das Verhältnis des effektiven Radius' r des Abtasthebels (16) zu dem Hub H=R(0) des Exzenters sowie die Lage der Drehachse des Abtasthebels relativ zu der des Exzenters. Der Fehler der Anzeige wird z. B. umso kleiner, je größer das Verhältnis r/R(0) ist.

Damit ist sichergestellt, daß die sich täglich über das Jahr ändernden Zeiten von Sonnenaufgang und Sonnenunter gang mit ausreichender Genauigkeit richtig wiedergegeben werden und damit die Dauer der Nacht ebenso richtig angezeigt wird. Zusätzlich ist natürlich die Anbringung von Korrekturen nach den tabellierten Daten der Zeitgleichung (s. o.) möglich, aber nicht zwingend notwendig. Ebenso kann eine Korrektur i. B. auf die geografische Länge LAMBDA eines Ortes innerhalb seiner festgelegten Zeitzone vorgenommen werden (Fig. 6).

Sinnvoll und auch stilistisch sehr schön ist an Stelle der Korrekturen für P oder eventuell DLAMBDA die Anbringung von "Verlaufszonen" (24) und (25) auf den Tag- und Nachtsektoren (4) und (5). Über einen Winkel von etwa 7,5 Grad angebracht, wird so eine Dämmerungsphase von etwa einer halben Stunde angezeigt (Fig. 3 und Fig. 7).

Eine vorteilhafte alternative Ausführungsform zur Vermeidung der obengenannten möglichen Fehlerquellen bezüglich des Verhältnisses r/R(0) und der Lage der Drehachsen ist dadurch möglich, daß gemäß der Fig. 10 der Abtasthebel (16) der Fig. 7 und 9 durch eine Anordnung bestehend aus einem Abtaststift (58) mit unterer Zahn fräsung (59) und einem Zahnrad (60) ersetzt wird. Der Abtaststift soll vorzugsweise in der Verlängerung der 180-Grad-Achse des Varioexzenters geführt sein und durch eine Druckfeder (27) in ständigem Kontakt zum Varioexzenter gehalten werden. Die Auslegung des Getriebes erfolgt analog zur oben beschriebenen erfindungsgemäßen Variante der Vorrichtung. Die Fig. 10 zeigt die zur Berechnung notwendigen Parameter.

Diese bevorzugte Anordnung schließt Übertragungsfehler innerhalb des Getriebes (45) weitestgehend aus.

Die bis hierher beschriebenen Vorrichtungen bzw. Weiter bildungen der Vorrichtung nach insbesondere dem Anspruch 1 für den mechanischen Algorithmus gestatten die Fertigung hochwertiger neuartiger Uhren. Das erforderliche zusätzliche Getriebe wird vor dem Hinter grund einer hochpräzisen Mikromechanik nach dem Stand der Technik keine Fertigungsprobleme bereiten. Eine Uhr, welche eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Nachtsektoren zur flächenhaften Anzeige der Nachtstunden eines 24-Stunden-Tages nutzt, soll als "NACHTPHASENUHR" (c) bezeichnet werden.

Eine sehr interessante und vorteilhafte Ausbildung mit nahezu universeller Lösung der Aufgabe stellt eine Vorrichtung für Uhren mit elektrischen Schwingkreisen oder Quarzoszillator oder Funksignalempfänger als Zeitbasis bzw. Zeitgeber mit über Mikroprozessor(en) oder eine Elektronik gesteuerter analoger oder analoger und digitaler Anzeige von Zeit und zeitabhängigen Größen dar, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Zifferblatt (1′′) vorzugsweise als eine kreisförmige LC-Anzeigefläche (10) ausgeführt ist oder auch mit einer zusätzlichen LC- Anzeigefläche (10′′) ausgestattet ist und eine 24-Stunden- Teilung aufweist, und daß ein Zeiger (2) auf einer Zentralwelle in 24 Stunden eine Umdrehung vollzieht, und daß ein auf die geografische Breite und auch wahlweise der geografischen Länge eines Bezugsortes innerhalb seiner Zeitzone frei von außen "programmierbarer" oder einstellbarer Mikroprozessor (50) zur Ansteuerung der LCD-Bildpunkte der LC-Anzeigefläche (10) oder (10′′) zur kontinuierlichen Anzeige der Nachtstunden (12) eines jeden Tages des Jahres vorgesehen ist.

Die Lösung der Aufgabe wird zusätzlich aus der folgenden Beschreibung ersichtlich:

Das Schema in Fig. 11 zeigt den prinzipiellen Aufbau für die Umsetzung des Algorithmus und für die Verarbeitung von fest gespeicherten (EPROM) astronomischen Daten aus Tabellenwerten zur Aktualisierung von insbesondere Matrixdatensätzen aus Eingabeparametern sowie aus den aus einem Zentralprozessor zur Verfügung stehenden Zeit- und Datumsgrößen mit anschließender Anzeige der berechneten Werte für den Sonnenaufgang (SA) bzw. den Sonnenuntergang (SU) des aktuellen Tages für einen aktuellen Ort (täglich automatisch neu berechnet) oder eines beliebigen Tages für einen akuellen Ort oder auch für einen beliebigen Tag eines beliebigen Ortes (nach Wunsch berechnet). Default-Werte für den Normort Greenwich (PHI=+51,5 Grad N und LAMBDA=0) sollen als UTC-Bezug fest verdrahtet sein. Die täglich neu berechneten SA- und SU-Werte für den Ort des Aufenhalts (aktueller Ort) sollen stets verfügbar sein.

Der Zentralprozessor (49) stellt über die Zeitbasis (48) die über die Eingabe gesetzte Uhrzeit und Datum aus dem Eingabeprozessor (47) dem Mikroprozessor (50) zur Verfügung. Ferner steuert der Zentralprozessor (49) einen Antrieb (51) zur Anzeige der Uhrzeit mit dem 24-Stunden- Zeiger (2). Der Mikroprozessor (50) bereitet die Daten "Uhrzeit" und "Datum" aus dem Zentralprozessor (49) auf, erhält über den Eingabeprozessor (47) die Daten "+/- PHI" (geogr. Breite), und "DLAMBDA" (Position des Ortes innerhalb seiner Zeitzone), berechnet den Stundenwinkel t mit den tabellierten (fest gespeicherten) Daten des Tagesekliptikwinkels und korrigiert mit den ebenso fest gespeicherten Werten P der Zeitgleichung. Die daraus berechneten Werte für SA und SU werden über den Treiber (52) und die Datenleitung (53) auf dem LC-Display (10) so zur Anzeige gebracht, daß der Nachtsektor (12) dunkel gesteuert ist. Ferner entnimmt der Mikroprozessor (50) vorzugsweise dem Zentralprozessor (49) die Information "Sommerzeit" und korrigiert damit SA und SU. Der besseren Übersicht halber wird hier eine Vorrichtung aus mehreren Prozessoren vorgestellt. Sinnvoll ist natürlich die Integration der Prozessoren zu einer Einheit (Fig. 11, 12, 13a+b).

Die Fig. 12 zeigt die signifikanten Anzeigeparameter für die LC-Anzeigefläche (10). Das Koordinatensystem soll bei -y=0 Grad und 24 Uhr sowie bei -x=90 Grad und 6 Uhr vor sehen. Der Vormittagsstundenwinkel t(V)=t stellt den Bereich von SA bis 180 Grad (12 Uhr) dar, der Nach mittagsstundenwinkel t(N)=t ist der Winkel von 180 Grad bis SU. Der Winkel (0-SA) ist der Sonnenaufgangswinkel und der Winkel (0-SU) der Sonnenuntergangswinkel. Über eine Polarkoordinatenmatrix wird der Bereich 0 bis (0-SA) Grad sowie der Bereich (0-SU) bis 360 Grad dunkel gesteuert. Die Fig. 12 und auch Fig. 13a+b zeigen die erforderlichen Korrekturen für SA und SU, welche stets mit gleichem Vorzeichen auf SA und SU angebracht werden müssen. K(sz) hat den festen Wert von +15 Grad (Sommerzeit), KP(d) in Grad sind die Korrekturen für die Zeitgleichung (P, Periodizität) und sollten aus astronomischen Tabellen werken entnommen und fest gespeichert den Werten für DELTA(d) und dem fortlaufenden Datum zugeordnet sein (Zweidimensionale Matrix, D2). K(1) bezeichnet die Korrektur für SA und SU bezüglich der geografischen Lage eines Ortes des Interesses innerhalb seiner Zeitzone. Hier wird mit DLAMBDA (Grad) korrigiert. K(1) hat die Größe DLAMBDA/15 (Grad). Liegt ein Ort westlich des Zeitzonenmeridians, so erhält K(1) ein positives Vorzeichen, liegt er östlich davon, wird K(1) subtrahiert.

Damit wird erreicht, daß Bereich der Nacht aus den berechneten und korrigierten SA- und SU-Werten im Sinne der wesentlichen Grundgedanken der Erfindung dargestellt wird.

Die Fig. 13a+b zeigt eine Ablaufstruktur mit dem vorgeschlagenen Algorithmus (57) zur Berechnung und Darstellung der korrigierten SA- und SU-Daten.

Der Eingabeprozessor (47) enthält eine Abfrageroutine bezüglich der anzuwählenden Möglichkeiten:
Dies sind vorzugsweise die Speicherung der Heimatort- Koordinaten (HOME), der Aufruf der Normdaten für Greenwich (UTC), die Wahl einer AREA, d. h. eines z. B. in D1 fest gepeicherten Gebietes oder Ortes und die freie Eingabe von Ortsbreiten nach Wunsch. Ferner soll man auch die Bedingungen für ein Datum nach Wahl rechnen und anzeigen lassen können.

Aus dem Zentralprozessor (49) werden das aktuelle Datum, eine Information über die gewählte Sommerzeit sowie die Routine AUTOCALC notwendige Zeit in hh/mm/ss bereitgestellt. Diese Routine ist permanent aktiv und startet eine Neukalkulation für SA und SU für alle AREAS, UTC und HOME jeweils bei dem Zeitübergang 23 : 59 : 59 zu 00 : 00 : 00 Uhr. Hat der Prozessor (50) die Anweisung zur Kalkulation erhalten, fragt er die Matrixfelder D1 und D2 für das Datum entsprechend ab und rechnet nach:

0-SA = 180 - ACS [- TAN PHI_*TAN DELTA (date)]
und
0-SA = 180 + ACS [- TAN PHI_*TAN DELTA (date)]

die noch nicht korrigierten Winkel für die LC-Anzeige aus. Mit den Daten DLAMBDA (aus Eingabe oder Matrixspalte in D1) und P aus der Datumspalte in D2 sowie der Sommerzeit information wird der Gesamtkorrektur K berechnet nach:

K = DLAMBDA/15 + P + sz

Damit werden die Winkel 0-SA und 0-SU korrigiert zu:

0-SA = 0-SA + K und 0-SU = 0-SU + K

Diese Winkelwerte werden, aufbereitet für die LC-Anzeige- Bildpunktmatrix, zur Anzeige gebracht. Dabei soll erfindungsgemäß der Nachtbereich dunkel dargestellt werden.

Die Struktur in Fig. 13a+b wurde auf einem Micro-PC (SHARP E 500) simuliert, die Werte alphanumerisch ausgedruckt sowie in der Größe des Zifferblatts einer mittelgroßen Herrenarmbanduhr grafisch dargestellt (siehe auch Fig. 20). Für einige ausgewählte Orte zeigt die folgende Tabelle die Relevanz der Korrektur:

Die Zeiten in dieser Tabelle wurden aus den Winkeln 0-SA und 0-SU nach SA = (0-SA)_*24/360 und SU = (0-SU)_*24/360 berechnet. Man sieht deutlich den Einfluß der Korrekturen und deren Notwendigkeit. Es sind hier Zeitdifferenzen von ca. +/- 30 Minuten abzulesen. Für z. B. Orte in Westfrankreich (Frankreich = ZONE 15 West, +1 Stunde, CET), welche eigentlich nach UTC rechnen müßten, sind die Abweichungen noch größer.

Eine Zeitdifferenz von 4 Minuten entsprechen auf dem erfindungsgemäßen 24-Stunden-Zifferblatt einem Winkel von einem Grad. Eine derartige Auflösung wird für ein LC- Display als ausreichend und sinnvoll angesehen, wenn man bedenkt, daß diese Differenz etwa nur 0,3 mm auf der Anzeige einer Herrenarmbanduhr ausmacht. Auch werden die Korrekturen als ausreichend angesehen, das Einbeziehen der jährlichen Änderung der Ekliptik von etwa -0,47 Winkelsekunden ist nicht erforderlich. Eine Berück sichtigung von Schalttagen ist ebensowenig erforderlich, der 29. 02. kann als 28. 02. gerechnet werden. Die Fig. 20 zeigt bildmäßig eindrucksvoll die Nachtphasen anzeige und den Einfluß der Korrekturgrößen.

Dies entspricht dem wesentlichen Grundgedanken der Erfindung, welcher darin gesehen wird, eine in seinen Weiterbildungen letztlich universelle, aber doch praktikable Anzeige der Nachtphase bei Uhren zu erreichen.

Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, Termin segmente zur Anzeige bringen zu können. Diese sollen als Radien diskrete Zeiten sowie auch Zeitintervalle (Fig. 17, 67) anzeigen. Fallen diese Terminintervalle in den Tagesbereich, sollen sie dunkel dargestellt sein. Nachtterminintervalle sollen ein grafisches Muster erhalten.

Es ist offensichtlich, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit ihren Weiterbildungen und bevorzugten Ausführungen nicht nur die bisher aufgezeigten Vorteile bringt, sondern darüber hinaus grundsätzlich neue Wege geht.

Weitere Vorteile sind insbesondere:

- Permanente Anzeige der Nachtphase eines ganzen Tages.
- Bildhafte Darstellung der Drehung der Erde um die Sonne oder auch bildhafte Darstellung der subjektiven Drehung der "Sonne um die Erde" (Fig. 14 und Fig. 15).
- Möglichkeit der übersichtlichen Terminplanung bezüglich der hellen und dunklen Stunden eines Tages, bei der mechanischen Vorrichtung z. B. über eine äußere Dreh lunette mit einem Brillianten als Terminindikator. Sehr schön ist hier die Anzeige von z. B. Reisezeitintervallen bei der elektronischen Variante (Fig. 14 und Fig. 17).
- Verwendung als direkter Sonnenkompaß. Die Fig. 17 zeigt als sehr wichtiges Merkmal eine Sommerzeit-Südkorrektur marke auf der Lunette, 15 Grad westlich der Südmarke bei 12 Uhr (195 Grad auf der Kompaßrose).
- Kalkulationen nach Tabellen und Kopfrechnen sind nicht erforderlich, man sieht Tag und Nacht direkt.
- Die Uhrzeit kann abgelesen werden.
- Bei zusätzlicher Einstellung des 24-Stunden-Zeigers auf einen Ort in einer anderen Zeitzone können für diesen Ort die Tag-Nacht-Verhältnisse abgelesen werden.
- Eine Uhr, ausgestattet mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, kann ein High-Tech Solarinformationssystem sein - der Anmelder sieht hier insbesondere die Luftfahrtindustrie mit bordstationären Uhren sowie ihr fliegendes Personal - oder auch einfach nur ein exklusives Schmuckstück sein. Segler, Bergsteiger, Wanderer, Taucher (!), Jäger und Hobbypiloten werden, um nur einige Zielgruppen anzusprechen, für eine solche Uhr eine Verwendung finden. Designeruhren für Damen lassen sich mit dieser Vorrichtung im entsprechenden Preisniveau ansiedeln. Berufsgruppen, welche in ihrer Arbeit auf bestimmte Tageslichtverhältnisse angewiesen sind, werden die Nachtphasenanzeige begrüßen. Zu dieser Berufsgruppe zählen auch Manager. Es ist für Manager ausgesprochen vorteilhaft, auf einen Blick die eigene Uhrzeit mit den Tag-Nacht-Bedingungen in anderen Zeitzonen zu korrelieren. Dazu können z. B. über die Eingabe der DLAMBDA-Werte als Realdifferenz von Zielort zu Aufenthaltsort eingegeben und so die Nachtphase des Zielortes auf die eigene Zone "projiziert" werden. Die Anzeige sagt dann z. B., daß man am 21. 6. von TOKYO aus einen Partner in NEW YORK zwischen etwa 19:30 und 10:30 des nächsten Tages anrufen sollte. Man erreicht ihn dann auf jeden Fall während der hellen Tagesstunden (in NEW YORK). Zusätzlich oder alternativ können auch zeitzonen differenzierte "Office Hours" von Partnern über die Terminanzeige (Zeitintervall) angezeigt werden. Diese Anwendung soll als "MANAGER ASSISTANCE SYSTEM, MAS" (c) bezeichnet werden.
- Eine Uhr mit dieser Vorrichtung kann man auch "auf dem Kopf stehend" ablesen. Voraussetzung ist allerdings, daß sie nur die 24-Stunden-Anzeige vorsieht. Dies ist sinnvoll für Designeruhren, bei welchen erfahrungsgemäß das exakte, auf die Sekunde genaue Ablesen der Uhrzeit nicht im Vordergrund steht.
- Kombiniert mit einer Mondphasenanzeige im Bereich des Nachtsektors erhält man ein astronomisches Informations instrument hoher Qualität (Fig. 16).

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Zeichnungen zu finden. Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Dem Fachmann auf diesem Gebiet sind sicher mehrere Alternativen der Realisierung der Grundgedanken im Sinne der Erfindung vorstellbar.

Sämtliche aus den Zeichnungen, der Beschreibung, den Ansprüchen und den Details des Textes hervorgehende Einzelheiten und Vorteile der Erfindung einschließlich konstruktiver Merkmale und räumlicher Anordnungen sowie Designwerte und Namensgebungen können sowohl in der Gesamtheit, als Einzelteile oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Vorrichtung für Uhren mit Schwinganker oder elektrischen Schwingkreisen ode Quarzoszillator oder Funksignalempfänger als Zeitbasis bzw. Zeitgeber mit analoger oder analoger und digitaler Anzeige von Zeit und zeitabhängigen Größen, welche Zeiger auf einer Zentralwelle vorsehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zifferblatt (1) eine 24-Stunden-Teilung aufweist, und daß ein Zeiger (2) auf einer Zentralwelle in 24 Stunden eine Umdrehung vollzieht, und daß das Zifferblatt (1) vorzugs weise mit Sektorenfenstern (8, 9) versehen ist, und daß auf die Jahreszeit und auf die geografische Breite eines Bezugsortes insbesondere einstellbare mechanisch über ein Getriebesystem (45) gesteuerte Sektoren (4) und (5), welche die Dauer der Nacht für jeden Tag des Jahres anzeigen, vorgesehen sind.

2. Vorrichtung für Uhren mit elektrischen Schwingkreisen oder Quarzoszillator oder Funksignalempfänger als Zeitbasis bzw. Zeitgeber mit über Mikroprozessor(en) oder eine Elektronik gesteuerter analoger oder analoger und digitaler Anzeige von Zeit und zeitabhängigen Größen, welcher Zeiger auf einer Zentralwelle vorsehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zifferblatt (1′′) vorzugsweise als eine kreisförmige LC-Anzeigefläche (10) ausgeführt ist oder auch mit einer zusätzlichen LC-Anzeigefläche (10′′) ausgestattet ist und eine 24-Stunden-Teilung aufweist, und daß ein Zeiger (2) auf einer Zentralwelle in 24 Stunden eine Umdrehung vollzieht, und daß ein auf die geografische Breite und auch wahlweise der geografischen Länge eines Bezugsortes innerhalb seiner Zeitzone frei von außen programmierbarer oder einstellbarer Mikroprozessor (50) zur Ansteuerung der LCD-Bildpunkte der LC-Anzeigefläche (10) oder (10′′) zur kontinuierlichen Anzeige der Nachtstunden (12) eines jeden Tages des Jahres vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebesystem (45) mit einer vorzugsweise mit quasi-elliptischer Steuerkurve versehenen Steuerscheibe (14), welche mittenzentriert auf einer mit einer halben Umdrehung pro Jahr sich drehenden und zur Einstellung entkoppelbaren Antriebswelle (15) fixiert ist, versehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abtasthebel (16) und (16′′) über die Andruckfedern (27) und (27′′) in permanentem Kontakt zur Steuerscheibe (14) gehalten werden und mit den Zahn kränzen (17) und (17′′) die beiden Zahnräder (18) und (18′′) antreiben, und daß der Sektor (4) mit dem Zahnrad (18) fest verbunden ist, und daß der Sektor (5) mit dem Zahnrad (18′′) vorzugsweise über eine Welle (19), welche nicht kraftschlüssig und axial durch den Sektor (4) mit dem Zahnrad (18) hindurchgeführt ist, fest verbunden ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren (4) und (5) als Lamellensektoren (4a-4d) und (5a-5d) ausgebildet sind, und daß die Lamellensektoren (4d) und (5d) über das Getriebe (45) betätigt werden, und daß die Lamellen sektoren (4a-4c) und (5a-5c) über Mitnehmerkontakte (62) und (63) betätigt werden.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die beiden Radien R(0) und R(90) der quasi-elliptischen und an die Daten der Tag/Nachtgleiche sowie des Winter- und des Sommeranfangs angepaßten Steuerkurve der Steuerscheibe (14) in einem Verhältnis zueinander stehen, welches das Jahresekliptikmaximum bzw. -minimum für einen ausgewählten Bereich der geografischen Breite repräsentiert, und daß R(ALPHA) eine lineare Funktion des Drehwinkels ALPHA der Steuerscheibe (14) ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3, 4, 5 und teilweise nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebesystem (45) mit einem Vario-Steuerkörper (14′′) versehen ist, welcher die Form eines Kegelstumpfes mit vorderem quasi-elliptischem Querschnitt (14′′I) und hinterem Kreisquerschnitt (14′′III) hat und welcher auf einer Antriebswelle (15′′) mit Vierkant (23) über die Drehung des Einstellrades (22) mit Zahnkranz (28) über den Eingriff des Zahnkranzes (28) in die umlaufenden Nutrillen (21) des Vario-Steuerkörpers (14′′) derart verschiebbar ist, daß die Abtasthebel (16) und (16′′) eine der Position des Vario-Steuerkörpers (14′′) auf der Antriebswelle (15′′) entsprechende Steuerkurve für die gewählte geografische Breite eines Bezugsortes abtasten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Einstellrades (22) über gegebenenfalls zusätzliche Getriebe mittels einer zusätzlichen (37) oder vorhandenen Krone (39) an der Uhr von außen möglich ist, und daß die Position des Einstellrades (22) und damit die gewählte Steuerkurve von außen erkennbar angezeigt ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 7 und 8 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Sektoren (4) und (5) auf eine Sommerzeit und zur Korrektur der geografischen Länge eines Ortes innerhalb seiner Zeitzone das Getriebesystem (45) innerhalb des Gehäuses (38) der Uhr um die Achse der Referenzwelle (20), welche auch den Vario-Steuerkörper (14′′ oder 32) antreibt, um vorzugsweise 7,5 Grad gegen den Uhrzeigersinn und um 22,5 Grad im Uhrzeigersinn gedreht wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellrad (22) in der Form einer Zahnwalze mit seinen Zähnen (28) die Drehung nicht mitvollzieht, und daß die Zähne (28) mit den Nutrillen (21) des Vario- Steuerkörpers (14′′) stets im Eingriff stehen.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (38) eine Stellkrone (40) gelagert ist, welche mit einer Schnecke (44) verbunden ist, und daß diese Schnecke (44) mit einem Zahnkranz (43) am Getriebesystem (45) im Eingriff steht, und daß gehäuseseitig innen ein Anschlag (41) für die Position: "-7,5 Grad" sowie ein Anschlag (42) für die Position: "+22,5 Grad" vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe system (45) mit einem Varioexzenter (32), welcher auf einer mit einer Umdrehung pro Jahr sich drehenden und zur Einstellung entkoppelbaren Antriebswelle (33) fixiert ist, versehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abtasthebel (16) die Steuerkurve des Varioexzenters (32) abtastet und seine Stellung über den Zahnkranz (17) auf das Zahnrad (18) mit dem Sektor (4) und ebenso über die Zahnräder (34), (35), (36) auf das Zahnrad (18′′) mit dem Sektor (5) überträgt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Varioexzenter (32) die Form eines Kegelstumpfes mit vorderem quasi-herzförmigem Querschnitt (32-I) mit R(90) und R(270) = 1,5_*R(0) sowie R(180) = 2_*R(0) und dem Drehwinkel ALPHA proportionalen Zwischenwerten für R(ALPHA) sowie einen hinteren Kreisquerschnitt (32-III) mit R = 1,5_*R(0) aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abtaststift (58) mit Zahnfräsung (59), welcher den Hub der Exzenter (14′′) und (32) auf ein Zahnrad (60) überträgt und damit die Sektoren steuert, vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die LC-Anzeigefläche (10) zusätzlich Felder zur Anzeige von Zeit, Datum und den Parametern Breite und Länge eines Bezugsortes wahlweise zuschaltbar bzw. im Wechsel mit der Anzeige der Nachtstunden schaltbar enthält.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessor (50), welcher einerseits mit dem Zentralprozessor (49) zur Aufbereitung der Zeitgrößen und andererseits mit dem Eingabeprozessor (47) verbunden ist und über einen Treiber (52) und die Signalleitung (53) die Bildpunktmatrix (54) der LC- Anzeigefläche (10) ansteuert, und daß ein Algorithmus (57) mit Hilfe der Zeit und des Datums aus dem Zentral prozessor (49) und den wesentlichen Eingabeparametern "geografische Breite" (PHI) und DLAMBDA den Nachtsektor (12) berechnet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Algorithmus (57) mit einer Gleichung für den Stundenwinkel t und mit einer Korrektur für die Periodi zität bzw. dem Verlauf der Zeitgleichung sowie gegebenenfalls mit einer Korrektur für die geografische Länge sowie insbesondere mit einer wahlweisen Korrektur für eine Sommerzeit versehen ist, und daß die über den Algorithmus (57) berechneten Sonnenaufgangszeiten (SA) und den Sonnenuntergangszeiten (SU) alphanumerisch wahlweise aufgerufen und angezeigt werden.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der korrigierte Stundenwinkel t [grad] vorzugsweise nach: t = arccos {- tan PHI_*tan DELTA(d)} + {Kp(d)} + {Kl} + {Ksz}berechnet wird, wobei PHI [grad] für die geografische Breite des Bezugsortes steht, DELTA(d) [grad] der relative Tages-Ekliptikwinkel ist, und Kp(d), Kl und Ksz Korrekturwerte für die tägliche Periodizität (p), die Korrektur der geografischen Länge (l) des Bezugsortes innerhalb einer Zeitzone und die Sommerzeit (sz) darstellen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (50) integraler Bestandteil eines modifizierten Zentralprozessors (49) ist.

21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachtsektor (12) bei Datums wechsel um 0 Uhr jeweils neu berechnet wird, und daß der berechnete Nachtsektor (12) auf der LC-Anzeigefläche (10) dunkel dargestellt wird.

Zusätzliche Ansprüche, welche sich insbesondere auf das Design der erfindungsgemäßen Vorrichtungen beziehen:

22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger (2) der Uhr vorzugsweise einen die Sonne symbolisierenden innen offenen Ring (3) trägt, welcher bei der Stellung "12 Uhr" ein auf dem Zifferblatt (1,1′′) angebrachtes Sonnensymbol (13) umschließt (Fig. 14).

23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger (2′′) an einer Scheibe (30) angebracht ist, welche an der Antriebswelle (20) befestigt ist, und daß auf der Scheibe (30) ein Bezugsort (31) symbolisiert ist, und daß auf dem Zifferblatt (1,1′′) unterhalb von der Position "12 Uhr" eine Fläche (13′′) als Sonnensymbol angebracht ist (Fig. 15).

24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 und vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zifferblätter (1) und (1′′) wahlweise mit untergeordneten und insbesondere nicht mittenzentrierten Anzeigefeldern zur Anzeige von Zeit oder zeitabhängigen Größen zusätzlich versehen sind (Fig. 16).

25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zifferblatt (1′′) Radialapplikationen oder auch -anzeigen (55) im Abstand von 15 Grad entsprechend einer Stunde als Symbol für die Längengrade sowie konzentrische Kreisappli kationen oder auch -anzeigen (56) in der Achse des Zeigers (2) als Symbol für die Breitengrade aufweist (Fig. 17).

26. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 und vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zifferblatt (1) oder (1′′) insbesondere Bezeichnungen in lateinischer Sprache wie (primo) mane für "früher Morgen" (VI-VIIII Uhr),
ante meridiem für "Vormittag" (VIIII-XII Uhr),
post meridiem für "Nachmittag" (XII-XV Uhr),
vesper für "Abend" (XV-XVIII Uhr),
vigila I für die erste Wache von XVIII-XXI Uhr,
vigila II für die zweite Wache von XXI-XXIIII Uhr,
vigila III für die dritte Wache von XXIIII-III Uhr und
vigila IIII für die letzte Wache von III-VI Uhraufweist, und daß auf der Morgenseite links bei VI Uhr sowie auf der Abendseite rechts bei XV Uhr die Monate der Tag- und Nacht-Gleiche "MARTIVS" und "SEPTEMBER" angezeigt sind, und daß bei den für die geografische Breite von ROM berechneten Sonnenaufgangs und -untergangszeiten für den Sommeranfang sowie für den Winteranfang mit "IVNIVS" und "DECEMBER" bezeichnet werden (Fig. 18).

27. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stundenabstände auf dem Zifferblatt (1) in einem inneren Indexkreis (65) eine 20- Minutenteilung und in einem anschließenden Indexkreis (66) vorzugsweise eine 30-Minuten-Teilung aufweisen, und daß der Ring (3) des Zeigers (2) einen radialpropor tionalen äußeren Durchmesser von einem Stundenabstand aufweist.