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Uhr zum Anzeigen verschiedener Ortszeiten Gegenstand der Erfindung
ist eine Uhr zum Einstellen und Anzeigen der jeweiligen Ortszeit eines bestimmten
Längengrades, bei 'Welcher die Zeiger nach einer Längengradskala eingestellt werden
können. Bei den bisher bekannten Einrichtungen dieser Art wird ein Zeigerwerk in
bezug auf die Längengrade auf einer Globenscheibe eingestellt. Hierbei muß das Gewichtswerk,
welches die Globenscheibe antreibt, mit einer Hand angehalten und mit der anderen
das Zeigerwerk eingestellt werden. Durch das Anhalten der Scheibe wird das ganze
Uhrwerk stillgesetzt, so daß die Anzeige der Uhr nicht mehr die Genauigkeit aufweist,
die von einer Uhr verlangt werden muß. Es ist jedesmal eine Neueinregulierung und
Einstellung der Uhr erforderlich.
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Um diesen Mangel zu beseitigen, erfolgt gemäß der Erfindung die Einstellung
des von einer -,%littelwelle mittels eines Federwerkes mitgenommenen Zeigers durch
ein konzentrisch urn K1ie Mittelwelle drehbares, mit zwei gekuppelten Planetenrädern
versehenes Ringzahnrad, von denen das kleinere Rad sich auf einem Zahnkranz abwälzt,
der sich in z4Stunden einmal ,dreht, während das größere Rad den Minutenzeiger einstellt.
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Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Einstellung der Zeiger auf
die dem bestimmten Längengrad entsprechende Ortszeit vorgenommen werden kann, ohne
den Gang des Uhrwerksantriebes zu beeinflussen, so daß die Uhr stets ihren normalen
Gang beibehält und einer besonderen Nachregelung nicht bedarf. Auf der Zeichnung
zeigt: Fig. i eine schematische schaubildliche Ansicht einer Uhr nach der Erfindung,
in der die einzelnen Teile weit auseinandergezogen dargestellt sind, so daß ihre
Arbeitsweise leichter erklärt und verstanden werden kann, Fig. z eine Oberansicht
des Skalenringes mit der Längengradeinteilung und seiner Stellvorrichtung und Fig.
3 einen Schnitt durch die Uhr, in welchem die einzelnen Teile nach Fig. i nahe aneinandergerückt
dargestellt sind.
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Die Mittelachse i der Uhr wird durch eine Feder :2 unter Vermittlung
der Zahnräder und Triebstöcke 3, 4, 5 und 6 angetrieben. Der Triebstock 6 ist durch
eine der bekannten Reibkupplungen 7 mit der Welle i gekuppelt. Die Kupplung 7 ist
dazu bestimmt, die Mittelwelle entweder von der Hauptfeder über das Rädergetriebe
zu treiben oder aber die Welle gegenüber dem Triebstock 6 gleiten zu lassen, wenn
der Stellknopf 8 von Hand gedreht wird, um die' Zeiger der Uhr in gewöhnlicher Weise
zu stellen.
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Die Mittelwelle i macht eine Umdrehung in der Stunde, wenn sie durch
das Uhrwerk bis 6 angetrieben wird. Sie erstreckt sich durch das ganze Werk und
dient als Achse für das obere Werk, das jetzt beschrieben werden soll. Neben dem
Triebstock 6 ist ein
Zahnrad 9 vorgesehen, das mit dem nicht dargestellten
Zeitschaltwerk einschließlich der Regulierung in Eingriff steht. Über dem Triebstock
6 und der Kupplung 7 ist ein zwölfzähniges Triebrad io 'a@ig,--dei Welle i angeordnet,
das mittels eines `Übertragungsrades ii die Drehung der Welle i auf ein anderes
zwölfzähniges Triebrad 12 'überträgt, das auf einer Gegenwelle 13 sitzt, die am
oberen Ende ein v ierzähniges Ritze] 14 trägt.
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Das Ritze] 14 greift in eine sechsundneunzigzähnige Zahnradscheibe
15 auf der Rückplatte 35. Bei der Übertragung von der Mittelwelle i, die eine Umdrehung
pro Stunde macht, macht das Ritze] 14 ebenfalls eine Umdrehung pro Stunde. Da seine
vier Zähne mit den .96 Zähnen des Rades 15 in Eingriff stehen, so mächt dieses eine
Umdrehung in 24 Stunden.
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Auf dem Rad 15 ist ein innen verzahnter Ring 16 mit 72 Zähnen durch
Stifte 17 o. dgl. unlösbar befestigt. Die ständig miteinander verbundenen Räder
i5 und 16 sollen im weiteren als Doppelrad bezeichnet werden.
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In den innen verzahnten Ring 16 greift ein zwölfzähniges Rad 18 ein,
das mit einem achtundvierzigzähnigen Rad i9 verbunden ist und mit demselben auf
einem Zapfen 2o läuft (Fig. 3), der durch eine Mutter 21 in seiner Lage an einem
Auge 22 eines Zahnkranzes 23 mit 192 Zähnen gehalten wird.
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Das zwölfzähnige Rad i8 dreht sich bei einer Drehung des Doppelrades
15, 16 sechsmal. Es macht diese sechs Umdrehungen durch die Treibkraft, die vom
Uhrwerk 2 bis 7 ausgeht, oder durch Drehung des Stellknopfes B. In jedem :dieser
Fälle bleibt das Zahnrad i9 relativ an seinem Platz und dreht sich nur um seinen
Zapfen 2o. Das Rad i9 kann aber auch durch ein Handrad gedreht «-erden. In dieser
Zeit bleibt das Doppelrad 15, 16 in seinem Lauf, und das Rad i9 kann durch eine
Planetenbewegung des Rades t N in dem innen verzahnten Ring 16 gedreht werden.
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Das Zahnrad i9 greift in ein zwölfzähniges Rad 24, das auf der Hohlwelle
25 sitzt, die am oberen Ende den Minutenzeiger 26 trägt. Eine Drehung des Rades
i9 erzeugt vier Umdrehungen des Ritzels 24, und da das Rad i9` in 24 Stunden sechs
Umdrehungen macht, so folgt hieraus, daß der Minutenzeiger 26 ebenfalls 24 Umläufe
in 24 Stunden macht. Oder, was dasselbe ist, 24 Umläufe des Minutenzeigers entsprechen
einem- Umlauf des Doppelrades 15, 16.
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In das Rad 24 greift ein Rad 27 mit 48 Zähnen ein, das mit einem Rad
28 mit neun Zähnen verbunden ist (Fig.3). Die Räder 27 und 28 laufen auf einem Zapfen
29, der an der Zifferblatt- oder Oberplatte 30 der Uhr befestigt ist. Das
Rad 28 greift in ein Rad 31 mit 54 Zähnen ein, das mit einer Buchse 32 auf der Hohlwelle
25 läuft. Die Buchse 32 trägt den Stundenzeiger 33, der in seiner Lage auf beliebige
Weise gesichert sein kann, z. B. durch einen dünnen Ring 34 (Fig. 3), der auf das
obere Ende der Stundenzeigerbuchse aufgepreßt werden kann.
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Da das achtundvierzigzähnige Rad 27 mit dem zwölfzähnigen Rad 24 kämmt,
so bildet sie eine Übersetzung i : 4. Das Rad 3 r mit 54 Zähnen kämmt mit dem neunzähnigen
Rad 28, stellt also eine 'Übersetzung i : 6 dar. Die beiden Übersetzungen geben
also zusammen eine Übersetzung 1 : 24, so daß der Stundenzeiger 33 in 24 Stunden
einmal umläuft.
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Die Oberplatte 35 des Uhrwerkra-hrgens (Fig.3) trägt eine Anzahl Führungszapfen
36, die mit Nuten 37 versehen sind, welche zur Führung eines Tragringes 38 dienen.
Dieser Ring kann nach beiden Richtungen gedreht werden und wird durch die Nuten
37 kreisförmig geführt. Er ist durch Abstandszapfen 39 mit dem Ringzahnrad 23 verbunden.
Letzteres trägt Führungszapfen 4o, ähnlich den Zapfen 36, die aber Führungsnuten
41 besitzen, in denen mit seinem inneren Umfang ein Differenzialzahnkranz 42 mit
i84 Zähnen gleiten kann.
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Der Zahnkranz 42 trägt mittels der Zapfen 44 eine Ringplatte
43. Die Ringplatte 43 kann sowohl in, der einen oder anderen Richtung gedreht werden
und besitzt bei 45 eine Gradeinteilung, die bei o beginnt, nach beiden Seiten bis
iSo bezeichnet ist und gemäß welcher der Ring 43 eingestellt werden kann. Wenn gewünscht,
kann die Bezeichnung der Grade auch o bis 36o in jeder Richtung erfolgen. Die dargestellte
Art der Gradbezeichnung deckt sich aber iri jedem Falle finit der Bezeichnung der
Längengrade östlich oder westlich von Greenwich.
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Der o-Gradstrich entspricht dem o-Meridian von Greenwich. Die Gradeinteilung
auf jeder Hälfte bezeichnet die westlichen und östlichen Längengrade bis zum i8o°-NIeridian,
welcher der des internationalen Datumwechsels ist. Für den Zweck der vorliegenden
Erfindung bezeichnen die Gradstriche rechts von o bis i8o (Fig.2) die Längengrade
westlich von Greenwich und sind bei 46 mit einem Pfeil und dem Zeichen W versehen.
Entsprechend bezeichnen die Grade links von o bis i8o ° die Längengrade östlich
von Greenwich und tragen bei 47 einen Pfeil mit dem Zeichen C.
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Ein Zahnrad 48 (Fig. 3) greift in die Zahnräder 23 und 42 ein. Die
Welle 49 dieses Rades 48 ist zweckmäßig etwas gegen die Mittelachse geneigt und
läuft in Lagern des
Rahmens der Uhr. Die Welle 49 trägt ein Handstellrad
5o, «-elches zweckmäßig gekordelt ist. Das Stellrad 5o- dient zum Verstellen des
Riilges-43, um die Gradeinteilung -45 des letzteren entweder auf westliche .oder
östliche Länge einzustellen. Um die richtige Drehung des Stellrades zii sichern,
ist dieses bei 51 mit dein Zeichen W und einem Pfeil und bei ; 2 mit einem E und
einem Pfeil versehen. 1@er Pfeil 51 zeigt in Uhrzeigerrichtung, während der Pfeil
52 in Gegenzeigerrichtung weist.
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In dem Zifferblatt 30 ist ein Fenster 53 angeordnet, welches
-nur einen kleinen Teil der Gradeinteilung 45 der unter dem Zifferblatt liegenden
Scheibe 43 sichtbar werden läßt. Über das Zifferblatt 30 läuft eine Linie 54, und
der Teil 55 neben dem Fenster 53 dient als feststellende Marke, mit Bezug auf welche
die Gradeinteilung 45 eingestellt werden kann. Das Zifferblatt 30 ist abnehmbar
angeordnet und kann mittels der Vorsprünge 56 in Ausschnitte des angrenzenden Flansches
58 des Uhrgehäuses eingesetzt werden. Einer der Vorsprünge 56 und der zugehörige
Ausschnitt ist breiter gehalten, so daß das Zifferblatt nur in einer Stellung an
dein Gehäuse angebracht werden kann.
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Das Vierundzwanzigstundenzifferblatt 3o hat Zahlen 59 von i bis o.
Der Rand desselben trägt ferner Zahlen 6o, die eine Fünfminuteneinteilung darstellen.
Anstatt daß die Zahlen von 5 bis 55 laufen, gehen sie nur von-,5 bis-3o (wobei
30 eine halbe Stunde bedeutet) und dann zurück von 3o bis 5. Der erste Satz
.Zahlen bezeichnet die Minuten nach der Stunde und der zweite Satz diejenigen vor
der Stunde.
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Die Zahl o liegt am Fenster 53 und ist gleichzeitig die 24-Stunde.
o ist also gleichbedeutend mit Mitternacht. Die Zahlen rechts von der Linie 54 zeigen
die Morgenstunden von Mitternacht bis Mittag an, während diejenigen links von der
Linie 54 die Abendstunden von Mittag bis Mitternacht bezeichnen. Die rechte und
die linke Seite können in bekannter Weise weiß und schwarz oder umgekehrt ausgeführt
sein, und die Zahlen auf der weißen Fläche werden schwarz, auf der schwarzen Flüche
weiß ausgeführt.
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Die Wirkungsweise der Uhr ist folgende: Zuerst werden die Zeiger 26
und 33 von Hand mittels des Stellknopfes 8 eingestellt. Die Drehung wird durch die
Mittelwelle i bewirkt, die infolge der Kupplung 7 gedreht werden kann, ohne den
Uhrwerksantrieb 3 bis 6 zu beeinflussen. Die Drehung des Knopfes 8 -wird durch die
Räder 1o, 11, 12 auf das Rad ,i4 übertragen, das seinerseits das Doppelrad 1.5,
16 in Zeiger- oder Gegenzeigerrichtung dreht. Da das Treibrad i9 seine Stellung
behält und nur auf dein Zapfen 2o sich durch den Eingriff des Doppelrades 15,
16 dreht, so wird die Drehung -des Teilrades i9 die Einstellung der Zeiger 26 und
33 über die Räder 24, 2-,'28 und -3i bewirken. Die normale Bewegung der Uhr erfolgt
durch das Uhrwerk von der Feder 2 über die Mittelwelle i, das Schaltwerk und die
Übertragung 3 bis 7. Die Mittelwelle i hat nichts mit dem Werk oberhalb des Rades
io (Fig. 3) zu tun. Sie bildet hauptsächlich eine Achse, und das Werk wird von der
Mittelwelle über die Räder io, i i, 12 und 14 angetrieben.
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Das Rad 14 läuft in Zeigerrichtung um, während das Doppelrad 15, 16
sich in Gegenzeigerrichtung dreht. Das gewöhnliche Treibrad i9 befindet sich in
relativ fester Stellung und wird in dieser durch den Zahnkranz 23 gehalten, denn
dieser sowohl als der Ring _;S. das Rad 42 und die Skalenscheibe 43 werden beim
normalen Lauf der Uhr in ihrer Stellung festgehalten.
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Sobald das Doppelrad 15, 16 sich in-Gegenzeigerrichtung dreht, wird
das Rad 19 durch das Rad 18 in Zeigerrichtung gedreht, welches in die Zähne des
Ringes 16 eingreift. Die Gegenzeigerrichtung des Rades r9 bewirkt eine Drehung der
Räder 24 und 31 in Zeigerrichtung, während Rad 28 in Gegenzeigerrichtung umläuft.
Die Hohlwelle 25 des Rades 24 bewegt den Minutenzeiger über das Zifferblatt einmal
in der Stunde, während das Übersetzungsgetriebe die Buchse 32 mit `dem Stundenzeiger
in 24 Stunden einmal über das Zifferblatt bewegt.
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Um die Uhr so einzustellen, daß sie die Ortszeit an einem bestimmten
Längengrad anzeigt, werden folgende Verstellungen vorgenommen: Die Feststellung
soll im nachstehenden davon ausgehen, daß man sich in Washington D. C. befindet,
das etwa auf dem 77. Längengrad westlich. Greenwich liegt. Es wird vorausgesetzt,
daß die Uhr genau geht und die richtige Zeit anzeigt. Die Wäshington-Zeit sei 8
Uhr, wie in Fig. i dargestellt ist.
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Hierbei muß .der Ring 43 so eingestellt worden sein, daß der 77. Grad
westlicher Länge mit der Marke 55 zusammenfällt (Fig.2). Alle westlichen Längengrade
befinden sich rechts von der o-Marke 46 des Ringes 43 (Fig. 2). Sollte der Benutzer
vergessen haben, welche Skalenreihe unter dein Fenster 53 liegt, so braucht er nur
das Stellrad 5o drehen, damit eine der Bezeichnungen 44 bzw. 47 sichtbar wird. Er
kann dann feststellen, welche Gradeinteilungsgruppe, ob westliche oder östliche
Länge, er bei seinen Berechnungen zu benutzen wünscht, und kann das Stellrad 5o
drehen, bis der gewünschte
Längengrad gegenüber der Marke 55 steht.
Sollten hierbei die Zeiger eine von der Ortszeit etwas abweichende Zeit anzeigen,
so können sie mittels des Knopfes 8' nachreguliert werden.
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Soll beispielsweise die entsprechende Zeit in Honolulu (Hawai) festgestellt
werden, so wird der Längengrad .des letzteren, der zwischen 15ö bis 165 '. liegt;
eingestellt. Da Honolulu westlich von Washington liegt, so wird das Stellrad
50 in Zeigerrichtung gedreht, wie dies die Bezeichnung 51 fordert. Dies bewirkt
eine Gegenzeigerdrehung des Gradeinteilungsringes 43, und diese wird fortgesetzt,
bis der Gradstrich i 5o gegenüber der Marke 55 steht. Die Zeiger .zeigen nunmehr
Uhr 30 Mir. an.
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Dies wird auf folgende Weise erzielt: Die Zeigerrichtungsdrehung des
Einstellrades 5o und Rades 48 bewirkt gleichzeitig eine Gegenzeigerdrehung des Ringes
43, der Zahnräder d.2 und 23 und des Ringes 38. Hierdurch wird das Treibrad 19 mit
dem Rad 23 geschwungen, und da das Doppelrad 15, 16 durch Rad 4 vom Uhrwerk festgehalten
wird, so wälzt sich das Treibrad 19 planetenartig auf dem Doppelrad 15, 16 ab und
dreht sich in Zeigerrichtung, weil sein Nebenrad 18 mit dem Zahnrad 16 kämmt.
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Die Drehung des Treibrades 19 in Zeigerrichtung bewirkt eine Drehung
des Rades 24. in Gegenzeigerrichtung, und da dieses den Minutenzeiger 26 antreibt,
so wird auch dieser und damit der Stundenzeiger 33 über das Rad 31 in Gegenzeigerrichtung
zurückgedreht, so daß sie jetzt die Zeit anzeigen, welche an dem westlich liegenden
Ort besteht. Die obengenannte Zeit ist die mittlere Ortszeit für den Bereich von
15o bis 165' West bei 8 Uhr vormittag in Washington.
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Da die genaue Ortslage von Honolulu aber etwa 157' West von Greenwich
ist, muß man das Einstellrad 5o in Zeigerrichtung weiterdrehen bis Teilstrich 157
im Fenster 5.4 gegenüber der Marke 55 erscheint; jetzt zeigt die Uhr 2,58. Dies
ist die genaue Ortszeit von _ Honolulu, und es dürfte klar sein, -daß man in ähnlicher
Weise die genaue Ortszeit eines jeden Ortes einstellen kann, für welchen man irgendwelche
Berechnungen anzustellen wünscht.
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Die Arbeitsweise der Uhr ist nur für das Anzeigen der Zeit bestimmt,
und die internationale Datumwechsellinie, die beim 18o'-Meridian liegt, beeinträchtigt
die Berechnungen mit derselben nicht. Ni.mint man beispielsweise die Zeit von Washington
D. C. mit To Uhr an und wünscht die Zeit von Melbourne (Australien) kennenzulernen,
so muß inan zunächst den Längenrad von Melbourne feststellen. Dieser ist r_15' Ost.
--an dreht. das Einstellrad 5o in GenC°nzeigerrichtung entsprechend der Bezeichnung
52, bis der Teilstrich 145, der links von der Zahl o des SkaleririnZes 43 steht,
im Fenster 53 gegenüber der Marke 55 erscheint. Die Zeiger drehen sich dabei in
Zeigerrichtung, bis sie 1,40 anzeigen. Dies ist die genaue "Zeit für Melbourne,
obwohl der Tag um einen Tag weiter liegt als in Washington D. C., mit anderen Worten,
«-eng in Washington Dienstag ist, ist es in Melbourne Mittwoch.
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Bei jeder der vorstehend angeführten drei Arbeitsmöglichkeiten, erstens
durch Anwendung des Stellknopfes 8, zweitens durch die Feder 2 und drittens durch
Verstellen des Einstellrades 5o, bewegt das Treibrad r9 durch Zahnradgetriebe die
Uhrzeiger. Wenn das Treibrad durch das Uhrwerk getrieben -wird, so dreht es den
Minutenzeiger 21mal in 24. Stunden. Die Zahnradübertragungen der Räder 16, 18, 19,
2q., 27 und 28 gestatten dem Minuten- und Stundenzeiger eine Sonderbewegung zu geben,
die bei einer Bewegung des Rades 23 durch das Fingerstellrad 50 von o bis wieder
auf o 2.1 Stunden ausmacht, wobei der Minutenzeiger vierundzwanzig und der Stundenzeiger
eine Umdrehung bei einer Umdrehung des Zahnrades 23 macht.
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Beim Verstellen des Gra.deinteilungsringes auf einen gewünschten Längengrad
und durch das Abwälzen- der Planetenräder 18, 19 auf dem Zahnkranz und die daraus
folgende Drehung des Minutenzeigerantriebsrades 24 ergibt sich ein Fehler, der bei
einer vollen Umdrehung über alle Längengrade eine Stunde ausmacht.
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Die notwendige Korrektur wird durch Erhöhung der Geschwindigkeit vorgenommen,
wenn der in Grad eingeteilte Ring 43 i/24 schneller läuft als das Rad 23. Dies n@-schieht
.durch den Differentialring .42. Wenn dieser acht Zähne weniger als das Rad 23 hat,
so macht der Ring q.3 1/24 Drehung mehr als das Rad 23, und so nimmt o gleichzeitig
mit den Enden eines vollständigen Vierundzwanzigstundenumlaufs der Zeiger 26,
36 überein. Mit anderen Worten, beim Einstellen des Gradeinteilungsringes
43 auf einen bestimmten Längengrad arbeitet dieser mit dein Rad 23 so zusammen,
daß, wenn das letztere beispielsweise einen Vierundzwanzigstundenumlauf der Zeiger
bewirkt hat, auch (las Differenzringzahnrad 42 mit dem Ring .43 einen volle Umdrehung
um 36o' ausgeführt hat. -