EP0211285B1

EP0211285B1 - Armbanduhr

Info

Publication number: EP0211285B1
Application number: EP86109755A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Kröner
Original assignee: Pforzheimer Uhren Rohwerke Porta GmbH
Current assignee: Pforzheimer Uhren Rohwerke Porta GmbH
Priority date: 1985-07-29
Filing date: 1986-07-16
Publication date: 1992-03-04
Anticipated expiration: 2006-07-16
Also published as: DE3527125C1; US4671670A; EP0211285A3; EP0211285A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Armbanduhr, vorzugsweise eine elekrisch bzw. elektronisch betriebene Armbanduhr, deren Anzeigeelemente über ein Räderwerk von einem sich taktweise drehenden Antrieb, z.B. eine Unruh oder ein Schrittmotor, angetrieben werden, wobei als Anzeigeelemente einerseits sich stetig drehende Zeiger, d.h Sekunden-, und/oder Minuten-, und/oder Stundenzeiger, und andererseits lediglich zu bestimmten Zeiten über Verstellmechanismen ihre Stellung ändernde Signalringe, wie Signalscheiben und/oder Sonderzeiger dienen, wobei
jeweils zwischen dem Verstellmechanismus dieser Signalringe und dem Räderwerk ein ungleichförmig abtreibendes Getriebe eingefügt ist.
Ein typisches Anzeigeelement der zweiten Art, das also lediglich zu bestimmten Zeiten seine Stellung ändert, ist die Angabe des Kalendertages. Die Kalendertage von 1 bis 31 sind hierbei auf einem Signalring aufgetragen, der täglich, etwa um 0.00 Uhr, durch das Uhrwerk der Uhr um einen Schritt weiter zur nächsten Anzeige gedreht wird. Um diese Drehung lediglich über einen begrenzten Zeitraum um 0.00 Uhr durchzuführen, ist der, die Kalenderdaten tragende Signalring, im allgemeinen mit einem zusätzlichen Sprung-Verstellmechanismus versehen beziehungweise mit einem Mechanismus, wie ihn beispielsweise die DE-U-19 07 388 zeigt, der innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit die Verstellung bewirkt. Sowohl zur gleichförmigen Verdrehbewegung des Signalringes, innerhalb eines bestimmten verhältnismäßig kurzen Zeitraumes, wie auch in vermehrtem Maße zur sprunghaften Verdrehbewegung dieses Signalringes ist, über eine kurze Zeitspanne, eine verhältnismäßig große Leistung notwendig, die vom Kraftspeicher der Uhr, also einem Federspeicher oder einer Batterie, aufgebracht werden muß. Diese Kraft muß also über die gesamte Betriebszeit der Uhr bereitstehen, obwohl sie nur über einen kurzen Zeitraum innerhalb eines Tages benötigt wird. Dieser Mangel macht sich insbesondere bei den modernen elektrischen Armbanduhren bemerkbar, die möglichst klein und leicht ausgeführt werden müssen und auch eine sehr hohe Standzeit der eingesetzten Batterie gewährleisten sollen. Die Standzeit der Batterie ist jedoch außer vom internen Batterieaufbau auch von der Leistungsentnahme beziehungsweise der Leistungsanforderung durch das Uhrwerk abhängig. Hierbei ist nicht nur die Höhe der Leistungsentnahme maßgebend, sondern auch die Schwankungen in der Größe dieser Entnahme. So sind derartige in modernen Armbanduhren eingesetzte Batterien insbesondere daraufhin ausgelegt, einen verhältnismäßig niederen Strom über sehr lange Zeit zu liefern. Stromspitzen, wie sie beispielsweise bei der Kalenderverstellung benötigt werden, wirken sich äußerst mindernd auf die Geamt-Lebensdauer derartiger Batterien aus.
Insbesondere aus diesem durch die Art des Kraftspeichers bedingten Grunde werden elegante und zierliche, leichte und volumenmäßig kleine Armbanduhren, die lediglich eine kleine Batterie aufnehmen können, nicht mit einer Kalenderanzeige ausgerüstet.
Um diesem Nachteil zu begegnen, um also von dem Kraftspeicher der Uhr bei der Durchführung dieser Drehbewegung nur eine geringfügige Erhöhung der Leistungsentnahme zu fordern, so daß sich insgesamt eine Leistungsentnahme ergibt, deren Minima und Maxima möglichst eng beisammen liegen, wurden bereits ungleichförmig abtreibende, zwischen dem Verstellmechanismus dieser Signalringe und dem Räderwerk einzufügende Getriebe bekannt. Ein derartiges, ruckartig arbeitendes Getriebe ist beispielsweise in der DE-U-19 07 388 beschrieben. Hier greift ein Kurbelarm in ein entsprechend geformtes, federgehemmtes Schaltrad ein. Durch die Wahl der Kurbelarmgröße kann hierbei das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit des Schaltrades bestimmt werden. Nachteilig macht sich allerdings die fehlende dauernde Verbindung zwischen diesen beiden Schaltgliedern bemerkbar. Einen grundsätzlich anderen Weg zeigt die DE-A-15 23 772 auf mit einem Zahnradgetriebe, das aus Zahnrädern besteht, die ineinander greifen und einen sich ändernden Teilkreisradius aufweisen. Zu dieser Art Getriebe zählen auch noch diejenigen, die in der US-A-37 57 508 sowie der FR-A-929 179 beschrieben sind. Zu erwähnen wäre schließlich auch noch eine sogenannte Lemniskatenuhr, die neben einem Gelenkviereck drei Ellipsenräder und zwei kreisrunde Zahnräder aufweist. Ebenfalls mit dem Nachteil eines nicht dauernden Eingriffs behaftet ist auch ein derartiges Getriebe nach der EP-A-03 08 793.
Bei den ungleichförmig abtreibenden Getreiben, bei denen die Räder des Räderwerks stets miteinander in Eingriff sind, sind die Räder elliptisch geformt. Die Herstellung derartiger elliptischer Räder ist verhältnismäßig schwierig, insbesondere auch wegen der sich stetig ändernden Zahnformen der miteinander im Eingriff stehenden Zahnräder. Außerdem haben elliptische Räder den Nachteil, daß sie nur in ihrem Brennpunkt gelagert werden können und daß daher die Wahl der Übersetzung wie auch diejenige der Drehgeschwindigkeit- und Drehmomentänderung sehr schwierig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Armbanduhr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs so zu verbessern, daß die über einen Verstellmechanismus bewirkte Drehbewegung lediglich zu bestimmten Zeiten durch ihre Stellung ändernde Signalringe usw. erfolgt, die von einem Kraftspeicher bei der Durchführung ihrer Drehbewegung nur eine geringfügige Erhöhung der Leistungsaufnahme erfordern, mit anderen Worten möglichst eng beieinander liegende Minima und Maxima der Leistungsentnahme aufweisen. Der Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs ist zur vorteilhaften Lösung dieser Aufgabe auf ein mit einem unrunden und nichtelliptischen Gegenrad zusammenarbeitendes, außermittig gelagertes Kreisrad gerichtet.
Bei einem solchen Getriebe wird das antreibende Rad gleichförmig vom Uhrwerk beziehungsweise von dem sich taktweise drehenden Antrieb des Uhrwerks gedreht, während das abtreibende Rad eine ungleichförmige Drehbewegung vollführt beziehungsweise ungleiche Drehwinkel pro Zeiteinheit aufweist. Entsprechend der ungleichförmigen Drenbewegung ändert sich auch stetig das Übersetzungsverhältnis, das zwischen zwei Extremen, dem Übersetzungsverhältnis extrem ins Langsame und demjenigen extrem ins Schnelle wechselt. Jedoch nicht nur die Dranbewegung ist ungleichförmig, sondern entsprechend auch das Drenmoment des abtreibenden Rades, das reziprok der Änderung der Drehgeschwindigkeit folgt. Zwar könnte theoretisch ein derartiges Getriebe der DE-A-15 23 772 entnommen werden, jedoch wurde der praktische Vorteil durch die Verwendung eines exzentrisch gelagerten Kreisrades hier nicht erkannt.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele eines derartigen ungleichförmig abtreibenden Getriebes dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1: ein Getriebe mit außermittigem Kreisrad und unrundem, nichtelliptischen Gegenrad,
Fig. 2: die Drehgeschwindigkeitskurve und
Fig. 3: die Drehmomentenkurve zu diesem Getriebe nach Fig. 4,
Fig. 4: ein Getriebe mit dem Drehzahlverhältnis 2 und
Fig. 5: ein Getriebe mit dem Drehzahlverhältnis 3.

Das ungleichförmig abtreibende Getriebe nach den Fig. 1 bis 3, das ein außermittig gelagertes Kreisrad 3 aufweist, arbeitet mit einem unrunden, nichtelliptischen Gegenrad 4 zusammen. Es ergeben sich dadurch sowohl ungleichförmige Drehbewegungen ω 4 des abtreibenden Rades 4 gegenüber der gleichförmigen Drehbewegung ω 3 des angetriebenen Rades 3, selbstverständlich auch der gleiche reziproke Drehmomentenverlauf wie ihn Fig. 6 zeigt. Beide Räder des Räderpaares dieses ungleichförmig abtreibenden Getriebes weisen Wellen 11, 12 auf, auf denen weitere Kreisräder angeordnet sind. Über diese Elemente ist das angetriebene Rad mit dem Uhrwerk und das abtreibende Rad mit dem Anzeigeelement verbunden.
Dieses ungleichförmig abtreibende Getriebe weist ein Drehzahlverhältnis von 1 auf, wobei also ein Umlauf des angetriebenen Rades 3 jeweils einem Umlauf des abtreibenden Rades 4 entspricht. Die Fig. 7 zeigt hingegen ein ungleichförmig abtreibendes Getriebe mit einem Drehzahlverhältnis von 2, wobei also das angetriebene außermittig gelagerte Kreisrad 5 zwei Umdrehungen durchführen muß, um eine Umdrehung des abtreibenden Rades 6 zu bewirken. Es entstehen also bei einer Umdrehung des angetriebenen. Rades 5 jeweils nur zwei Drehbewegungsminima- und nur ein Drehbewegungsmaximum beziehungsweise zwei Drehmomentenmaxima- und nur ein Drehmomentminimum. Fig. 8 schließlich zeigt ein Drehzahlverhältnis von 3, wobei wiederum ein außermittig gelagertes, angetriebenes Rad 7 auf ein unrundes abtreibendes Rad 8 einwirkt und wobei das angetriebene Rad 7 drei Umdrehungen für eine Umdrehung des abtreibendes Rades 8 durchführen muß. Entsprechend entstehen bei einer Umdrehung des angetriebenen Rades 7 wiederum nur zwei Drehbewegungsmaxima und ein Drehbewegungsminimum beziehungsweise zwei Drehmomentenminima und ein Drehmomentenmaximum.

Claims

Armbanduhr, vorzugsweise elektrisch bzw. elektronisch betriebene Armbanduhr, deren Anzeigeelemente über ein Räderwerk von einem sich taktweise drehenden Antrieb, z.B. eine Unruh oder ein Schrittmotor, angetrieben werden, wobei als Anzeigeelemente einerseits sich stetig drehende Zeiger, d.h. Sekunden-, und/oder Minuten-, und/oder Stundenzeiger, und andererseits lediglich zu bestimmten Zeiten über Verstellmechanismen ihre Stellung ändernde Signalringe, wie Signalscheiben und/oder Sonderzeiger, dienen, wobei jeweils zwischen dem Verstellmechanismus dieser Signalringe und dem Räderwerk ein ungleichförmig abtreibendes Getriebe eingefügt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das ungleichförmig abtreibende Getriebe ein mit einem unrunden, nichtelliptischen Gegenrad (4, 6, 8) zusammenarbeitendes, außermittig gelagertes Kreisrad (3, 5, 7) ist.