EP0211285B1 - Wrist watch - Google Patents
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- EP0211285B1 EP0211285B1 EP86109755A EP86109755A EP0211285B1 EP 0211285 B1 EP0211285 B1 EP 0211285B1 EP 86109755 A EP86109755 A EP 86109755A EP 86109755 A EP86109755 A EP 86109755A EP 0211285 B1 EP0211285 B1 EP 0211285B1
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- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B19/00—Indicating the time by visual means
- G04B19/24—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars
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- G04B13/00—Gearwork
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- G04B13/00—Gearwork
- G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
- G04B13/027—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots planar toothing: shape and design
Definitions
- the invention relates to a wristwatch, preferably an electrically or electronically operated wristwatch, the display elements of which are driven via a gear train by a cyclically rotating drive, for example a balance wheel or a stepping motor, the display elements on the one hand continuously rotating hands, ie seconds, and / or minute and / or hour hands, and on the other hand serve only at certain times via adjusting mechanisms their position changing signal rings, such as signal disks and / or special hands, whereby a non-uniformly abortive gear is inserted between the adjustment mechanism of these signal rings and the gear train.
- a cyclically rotating drive for example a balance wheel or a stepping motor
- a typical display element of the second type, which therefore only changes position at certain times, is the indication of the calendar day.
- the calendar days from 1 to 31 are shown on a signal ring that is rotated one step further to the next display by the clockwork every day, at around 0.00 a.m.
- the signal ring carrying the calendar data is generally provided with an additional jump adjustment mechanism or with a mechanism such as that shown, for example, by DE-U-19 07 388, which is relatively short Time causes the adjustment.
- the service life of the battery depends not only on the internal battery structure but also on the power consumption or the power requirement from the clockwork. It is not only the amount of the withdrawal that is decisive, but also the fluctuations in the size of this withdrawal.
- Such batteries used in modern wristwatches are especially designed to deliver a relatively low current over a very long time. Current peaks, such as those required for calendar adjustment, have an extremely reducing effect on the overall service life of such batteries.
- DE-A-15 23 772 shows a fundamentally different path with a gear transmission which consists of gearwheels which mesh with one another and have a changing pitch circle radius.
- This type of transmission also includes those described in US-A-37 57 508 and FR-A-929 179.
- a so-called lemniscate clock should also be mentioned, which in addition to a four-bar linkage has three elliptical wheels and two circular gears.
- Such a transmission according to EP-A-03 08 793 also has the disadvantage of a non-permanent intervention.
- the object of the invention is to improve a wristwatch according to the preamble of claim so that the rotary movement caused by an adjusting mechanism occurs only at certain times through its position changing signal rings, etc., which only a slight increase from an energy accumulator when performing its rotary movement require the power consumption, in other words have the minima and maxima of the power draw that are as close as possible to one another.
- the characterizing part of the patent claim is directed to an eccentrically mounted circular wheel that cooperates with a non-circular and non-elliptical counter wheel.
- the driving wheel is rotated uniformly by the clockwork or by the clockwise rotating drive of the clockwork, while the driving wheel performs a nonuniform rotary movement or has uneven angles of rotation per unit of time.
- the transmission ratio changes constantly, which changes between two extremes, the transmission ratio extremely slow and that extremely fast.
- This non-uniformly driven gear has a speed ratio of 1, so that one revolution of the driven wheel 3 corresponds to one revolution of the driven wheel 4.
- FIG. 7 shows a non-uniformly driven gear with a speed ratio of 2, so that the driven eccentrically mounted circular wheel 5 has to make two rotations in order to cause one rotation of the driven wheel 6. So it arises with one revolution of the driven. Wheel 5 each have only two rotational movement minima and only one rotational movement maximum or two torque maxima and only one torque minimum.
- Fig. 8 finally shows a speed ratio of 3, in turn an eccentrically mounted, driven wheel 7 acting on a non-circular abrading wheel 8 and the driven wheel 7 having to make three revolutions for one revolution of the aborting wheel 8. Accordingly, only one rotational movement maximum and one rotational movement minimum or two torque minima and one torque maximum arise in one revolution of the driven wheel 7.
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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.The invention relates to a wristwatch, preferably an electrically or electronically operated wristwatch, the display elements of which are driven via a gear train by a cyclically rotating drive, for example a balance wheel or a stepping motor, the display elements on the one hand continuously rotating hands, ie seconds, and / or minute and / or hour hands, and on the other hand serve only at certain times via adjusting mechanisms their position changing signal rings, such as signal disks and / or special hands, whereby
a non-uniformly abortive gear is inserted between the adjustment mechanism of these signal rings and the gear train.
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.A typical display element of the second type, which therefore only changes position at certain times, is the indication of the calendar day. The calendar days from 1 to 31 are shown on a signal ring that is rotated one step further to the next display by the clockwork every day, at around 0.00 a.m. Around To carry out rotation only for a limited period of time at midnight, the signal ring carrying the calendar data is generally provided with an additional jump adjustment mechanism or with a mechanism such as that shown, for example, by DE-U-19 07 388, which is relatively short Time causes the adjustment. Both for the uniform twisting movement of the signal ring within a certain, comparatively short period of time and, increasingly, for the sudden twisting movement of this signal ring over a short period of time, a comparatively large amount of power is required, which is generated by the watch's energy accumulator, i.e. a spring accumulator or a battery, must be applied. This force must therefore be available over the entire operating time of the watch, although it is only required for a short period of time within a day. This deficiency is particularly noticeable in modern electric wristwatches, which have to be as small and light as possible and which should also ensure a very long service life for the battery used. However, the service life of the battery depends not only on the internal battery structure but also on the power consumption or the power requirement from the clockwork. It is not only the amount of the withdrawal that is decisive, but also the fluctuations in the size of this withdrawal. Such batteries used in modern wristwatches are especially designed to deliver a relatively low current over a very long time. Current peaks, such as those required for calendar adjustment, have an extremely reducing effect on the overall service life of such batteries.
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.For this reason in particular, due to the nature of the energy store, elegant and dainty, light and small wristwatches that can only hold a small battery are not equipped with a calendar display.
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.In order to counter this disadvantage, to require only a slight increase in the power consumption from the energy accumulator of the watch when this rotary movement is carried out, so that there is an overall power draw whose minima and maxima are as close as possible have been unevenly abortive, between the adjustment mechanism of these signal rings and the gear train to be inserted. Such a jerky gear is described for example in DE-U-19 07 388. Here a crank arm engages in a correspondingly shaped, spring-loaded ratchet wheel. By choosing the size of the crank arm, the torque and the speed of rotation of the ratchet can be determined. A disadvantage, however, is the lack of a permanent connection between these two switching elements. DE-A-15 23 772 shows a fundamentally different path with a gear transmission which consists of gearwheels which mesh with one another and have a changing pitch circle radius. This type of transmission also includes those described in US-A-37 57 508 and FR-A-929 179. Finally, a so-called lemniscate clock should also be mentioned, which in addition to a four-bar linkage has three elliptical wheels and two circular gears. Such a transmission according to EP-A-03 08 793 also has the disadvantage of a non-permanent intervention.
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.In the case of the irregularly aborting gears, in which the wheels of the gear train are always in engagement with one another, the wheels are elliptically shaped. The production of such elliptical wheels is relatively difficult, in particular because of the constantly changing tooth shapes of the gears meshing with one another. In addition, elliptical wheels have the disadvantage that they can only be stored in their focal point and that the choice of the translation as well as that of the change in rotational speed and torque is therefore very difficult.
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.The object of the invention is to improve a wristwatch according to the preamble of claim so that the rotary movement caused by an adjusting mechanism occurs only at certain times through its position changing signal rings, etc., which only a slight increase from an energy accumulator when performing its rotary movement require the power consumption, in other words have the minima and maxima of the power draw that are as close as possible to one another. To characterize this object advantageously, the characterizing part of the patent claim is directed to an eccentrically mounted circular wheel that cooperates with a non-circular and non-elliptical counter wheel.
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.In such a transmission, the driving wheel is rotated uniformly by the clockwork or by the clockwise rotating drive of the clockwork, while the driving wheel performs a nonuniform rotary movement or has uneven angles of rotation per unit of time. Corresponding to the irregular movement of the drain, the transmission ratio changes constantly, which changes between two extremes, the transmission ratio extremely slow and that extremely fast. However, it is not only the movement of the drive that is irregular, but also the torque of the driven wheel, which reciprocally follows the change in the rotational speed. Although such a transmission could theoretically be taken from DE-A-15 23 772, the practical advantage of using an eccentrically mounted circular wheel was not recognized here.
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.
- Fig. 1
- a gear with an eccentric circular wheel and a non-circular, non-elliptical counter wheel,
- Fig. 2
- the speed curve and
- Fig. 3
- the torque curve for this transmission according to Fig. 4,
- Fig. 4
- a gear with the speed ratio 2 and
- Fig. 5
- a gearbox with the
speed ratio 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.1 to 3, which has an eccentrically mounted
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.This non-uniformly driven gear has a speed ratio of 1, so that one revolution of the driven
Claims (1)
- A wristwatch, preferably an electrically or electronically operated wristwatch, the display elements of which are driven by way of a gear mechanism by a cyclically rotating drive, for example a balance wheel or a stepping motor, wherein on the one hand continuously rotating hands, that is to say second and/or minute and/or hour hands, and on the other hand signal rings such as signal discs and/or special hands which only change in position at given times by way of displacement mechanisms serve as the display elements, wherein an irregularly driving transmission is inserted between the displacement mechanism of said respective signal rings and the gear mechanism, characterised in that the irregularly driving transmission is an eccentrically mounted circular wheel (3, 5, 7) co-operating with a non-round, non-elliptical counterpart wheel (4, 6, 8).
Applications Claiming Priority (2)
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