EP2109017A1

EP2109017A1 - Uhr mit einem gleichmässigen und kontinuerlichen Anzeigezustand

Info

Publication number: EP2109017A1
Application number: EP09154831A
Authority: EP
Inventors: Heinz Mutter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2009-10-14

Abstract

Es wird eine Uhr vorgeschlagen mit mindestens einem Anzeigeelement (5), dem ein Zeitintervall zugeordnet ist, und das welches von einem ersten Anzeigezustand in einen zweiten Anzeigezustand veränderbar ist, wobei zum Verändern des Anzeigeelements (5) ein um eine Drehachse (A) drehbar gelagertes Antriebssegment (2) und ein mit dem Antriebssegment (2) zusammenwirkendes Abtriebsrad (3) vorgesehen ist, wobei das Abtriebsrad (3) durch seine Drehung das Anzeigeelement (5) verändert, und wobei das Antriebssegment (2) so ausgestaltet ist, dass es bei einer vollständigen Umdrehung um die Drehachse (A) nur während eines Teils der Bewegung antreibend mit dem Abtriebsrad (3) zusammenwirken kann. Jedes Anzeigeelement weist eine Anzeigefläche auf, die sich während des Zeitintervalls, das dem Anzeigeelement zugeordnet ist, gleichmässig und fortschreitend vom ersten in den zweiten Anzeigezustand verändert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Uhr mit mindestens einem Anzeigeelement gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.
Uhren, womit ganz allgemein Vorrichtungen gemeint sind, mit denen die Darstellung bzw. die Visualisierung einer Zeit oder eines Zeitintervalls möglich ist, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Bei den Typen, die eine üblicherweise als analog bezeichnete Anzeige aufweisen, sind koaxiale Achsen für die Stunden- und die Minutenzeiger vorgesehen. Diese Ausgestaltung ist jedoch für die Ablesung nicht optimal und bietet nur wenig Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich der Anzeige. Daher sind auch schon Uhren mit einer zweidimensionalen Anzeigevorrichtung vorgeschlagen worden, bei denen die Zeit durch eine kontinuierlich oder schrittweise anwachsende Fläche dargestellt wird, wobei die erste Dimension eine erste Zeiteinheit, beispielsweise Stunden, und die zweite Dimension eine andere Zeiteinheit , beispielsweise Minuten repräsentiert. Solche Uhren sind aus der EP-A-1 195 662 bekannt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Uhr mit einem anderen Antriebsprinzip vorzuschlagen, welches einfach ist und sehr viele Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich der Anzeige der Zeit ermöglicht. Insbesondere soll das Antriebsprinzip auch eine Darstellung der Zeit als anwachsende Fläche ermöglichen.
Die diese Aufgabe lösenden Uhr ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gekennzeichnet.
Erfindungsgemäss wird also eine Uhr vorgeschlagen mit mindestens einem Anzeigeelement, dem ein Zeitintervall zugeordnet ist, und das von einem ersten Anzeigezustand in einen zweiten Anzeigezustand veränderbar ist, wobei zum Verändern des Anzeigeelements ein um eine Drehachse drehbar gelagertes Antriebssegment und ein mit dem Antriebssegment zusammenwirkendes Abtriebsrad vorgesehen ist, wobei das Abtriebsrad durch seine Drehung das Anzeigeelement verändert, und wobei das Antriebssegment so ausgestaltet ist, dass es bei einer vollständigen Umdrehung um die Drehachse nur während eines Teils der Bewegung antreibend mit dem Abtriebsrad zusammenwirken kann. Jedes Anzeigeelement weist eine Anzeigefläche auf, die sich während des Zeitintervalls, das dem Anzeigeelement zugeordnet ist, gleichmässig und fortschreitend vom ersten in den zweiten Anzeigezustand verändert.
Dieses Antriebsprinzip der erfindungsgemässen Uhr ermöglicht in sehr einfacher Weise eine Skalentrennung für unterschiedliche Zeitintervalle, beispielsweise Stunden und Minuten, aber auch eine Skalentrennung für gleiche Zeitintervalle. Da die Bewegung des Antriebssegments über das Abtriebsrad zur Veränderung des Anzeigeelements genutzt wird, kann in einfacher Weise eine räumliche Trennung der Visualisierung von Zeitintervallen realisiert werden, woraus eine grosse Vielfalt an Gestaltungsmöglichkeiten für die Anzeige der Zeit resultiert. Da zudem das Antriebssegment während des Betriebs nur über einen Teil seiner Umdrehungsbewegung antreibend mit dem Abtriebsrad zusammenwirken kann, ist in sehr einfacher Weise die Darstellung verschiedener Zeitintervalle und insbesondere auch unterschiedlich langer Zeitintervalle möglich.
Bei der erfindungsgemässen Uhr ändert sich die Anzeigefläche des Anzeigeelements gleichmässig und fortschreitend über das gesamte zugeordnete Zeitintervall. Es ist somit kein Umspringen oder Umschalten vom ersten in den zweiten Anzeigezustand, sondern die Anzeigefläche ändert sich kontinuierlich bzw. quasi-kontinuierlich beginnend mit dem ersten Anzeigezustand zum Beginn des Zeitintervalls. Erst am Ende des Zeitintervalls erreicht die sich fortschreitend ändernde Anzeigefläche das Aussehen, welches dem zweiten Anzeigezustand entspricht. Die Änderung des Anzeigezustands ist somit gleichmässig über das gesamte Zeitintervall verteilt.
Konstruktiv besonders einfach ist es, wenn das Antriebssegment Teil eines drehbar gelagerten Antriebsrads ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebssegment als Zahnsegment ausgebildet und das Abtriebsrad als Zahnrad ausgestaltet, sodass das Zahnsegment bei einer Umdrehung um die Drehachse zeitweise in das Abtriebsrad eingreift. Diese Verzahnung ist vorteilhaft, weil sich hierüber das Zeitintervall, während dessen das Antriebssegment das Abtriebsrad antreibt, sehr präzise einstellen lässt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere Anzeigeelemente vorgesehen, wobei für jedes Anzeigeelement genau ein Abtriebsrad vorgesehen ist, welches nur mit genau einem Antriebssegment zusammenwirken kann, und wobei jedes Antriebssegment verschieden ist von den Abtriebsrädern. Es sind also keine Abtriebsräder vorgesehen, die gleichzeitig als Antriebssegmente für andere Abtriebsräder dienen. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu an sich bekannten Antriebsprinzipen, die z. B. in seriellen Zählern eingesetzt werden, bei denen die mehrfache Drehung einer Anzeigenstelle das Weiterspringen der nächst höheren Anzeigestelle zur Folge hat. Eine derartige Übertragung von einem Anzeigeelement zum nächsten ist hier nicht vorgesehen.
Bevorzugt ist jedes Abtriebsrad unverbunden mit den anderen Abtriebsrädern. Dies ermöglicht einen parallelen Antrieb von verschiedenen Abtriebsrädern, insbesondere auch zu verschiedenen Zeiten. Die Abtriebsräder sind nicht miteinander verbunden und können so unabhängig voneinander betätigt werden, d.h. das Drehen eines Abtriebsrads hat nicht zwangsläufig das Drehen eines anderen Abtriebsrads zur Folge.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, wenn die Uhr ein Antriebssegment hat, das bei einer Umdrehung um die Drehachse sukzessive mit mehreren Abtriebsrädern zusammenwirkt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass mit einem Antriebssegment sukzessive mehrere Anzeigeelemente von dem ersten Anzeigezustand in den zweiten Anzeigezustand verändert werden können. So ist es beispielsweise möglich, dass jedes Anzeigeelement genau eine Stunde benötigt, um über sein zugeordnetes Abtriebsrad von dem ersten in den zweiten Anzeigezustand zu gelangen. Sobald ein Anzeigeelement in den zweiten Anzeigezustand gebracht worden ist, kommt das Antriebssegment mit dem Abtriebsrad des nachfolgenden Anzeigeelements in Eingriff und verändert dieses im Laufe der nächsten Stunde aus dem ersten in den zweiten Anzeigezustand.
Bei einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist für jedes Abtriebsrad ein separates Antriebssegment vorgesehen, das jeweils von jedem Abtriebsrad verschieden ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine möglichst grosse Gestaltungsfreiheit bezüglich der Anzeigeelemente erwünscht ist. Auch hier sind die Abtriebsräder unverbunden in dem Sinne, dass kein Abtriebsrad gleichzeitig als Antriebssegment für ein anderes Abtriebsrad dient.
Vorzugsweise sind alle Antriebssegmente so angeordnet, dass sie sich synchron drehen. Dies kann beispielsweise so realisiert werden, dass alle Antriebssegmente auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind oder über Verzzahnungen miteinander verbunden sind oder Kombinationen dieser beiden Möglichkeiten.
Besonders bevorzugt ist genau ein Antrieb vorgesehen, mit welchem alle Antriebssegmente antreibar sind. Vorzugsweise ist dieser Antrieb ein elektrischer Antrieb, es ist aber auch möglich, den Antrieb mechanisch, beispielsweise als Feder- oder Schwungradantrieb auszugestalten. Alle Antriebssegmente mit nur einem Antrieb anzutreiben, hat den Vorteil einer apparativ wenig aufwändigen Ausgestaltung und den Vorteil, insbesondere bei einem elektrischen Antrieb, eines geringen Energieverbrauchs.
Eine vorteilhafte Massnahme besteht darin, dass für jedes Abtriebsrad oder Anzeigeelement eine Sperre vorgesehen ist, welche ein Drehen des Abtriebsrads nur dann erlaubt, wenn das Antriebssegment antreibend mit genanntem Abtriebsrad zusammenwirkt. Durch diese Massnahme wird gewährleistet, dass sich jedes Anzeigeelement nur dann verändern kann, wenn das ihm zugeordnete Abtriebsrad gerade von dem Antriebssegment angetrieben wird.
Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung ist jedes Anzeigeelement so ausgestaltet, dass sich bei der Veränderung vom ersten Anzeigezustand zum zweiten Anzeigezustand die Anzeigefläche des Anzeigeelements fortschreitend farblich verändert. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein besonders einfaches Ablesen der Uhr.
Eine bevorzugte Variante besteht darin, dass alle Anzeigeelemente zusammen im Betriebszustand eine sich fortschreitend verändernde Fläche bilden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Zeitintervalle, die den Anzeigeelementen zugeordnet sind, alle gleich lang.
Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, wenn im Betriebszustand alle Anzeigeelemente nach Ablauf einer Zeitperiode, beispielsweise nach einem halben Tag oder nach einem Tag, wieder im gleichen Anzeigezustand sind wie zum Beginn dieser Zeitperiode. Dann ist es nicht notwendig, die Uhr durch besondere Massnahmen, z. B. durch einen schnellen Rückwärtslauf, in einen definierten Ausgangszustand zu bringen.
Alternativ sind aber auch solche Ausgestaltungen möglich, bei denen die Anzeigeelemente nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitperiode durch einen raschen Rückwärtslauf oder durch andere Massnahmen in einen definierten Ausgangszustang gebracht werden.
Weitere vorteilhafte Massnahmen und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen teilweise im Schnitt:

Fig. 1: eine Darstellung zur Veranschaulichung des Antriebsprinzips eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Uhr.,
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Uhr,
Fig.3: ein Anzeigeelement des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4: die Anzeige der Uhr aus Fig. 2 zu einer bestimmten Uhrzeit,
Fig. 5: eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Uhr,
Fig. 6: eine Ansicht auf das zweite Ausführungsbeispiel aus der Blickrichtung B in Fig. 5,
Fig. 6a: eine Variante zur Verbesserung der Langzeitgenauigkeit,
Fig. 6b: eine weitere Variante zur Verbesserung der Langzeitgenauigkeit,
Fig. 7: eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Uhr,
Fig. 8: eine Aufsicht auf ein Antriebsrad und ein Abtriebsrad des dritten Ausführungsbeispiels,
Fig. 9: einen Schnitt durch das Antriebsrad und das Abtriebsrad entlang der Schnittlinie IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10: die Stellung der Anzeigeelemente der Uhr aus Fig. 7 zu einer bestimmten Uhrzeit,
Fig. 11: die Anzeige der Uhr aus Fig. 7 zu der Uhrzeit gemäss Fig. 10, und
Fig. 12: eine Darstellung der Anzeige der Zeit für vier verschiedene Uhrzeiten.

Die erfindungsgemässe Uhr, die in den Zeichnungsfiguren der Ausführungsbeispiele gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, umfasst mindestens ein Anzeigeelement 5 (z. B. Fig. 2), welches von einem ersten Anzeigezustand in einen zweiten Anzeigezustand veränderbar ist. Zum Verändern des Anzeigeelements 5 ist ein um eine Drehachse A drehbar gelagertes Antriebssegment 2 und ein mit dem Antriebssegment 2 zusammenwirkendes Abtriebsrad 3 vorgesehen, wobei das Abtriebsrad 3 durch seine Drehung das Anzeigeelement 5 verändert. Das Antriebssegment 2 ist so ausgestaltet, dass es bei einer vollständigen Umdrehung um die Drehachse A nur während eines Teils der Bewegung antreibend mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirken kann.
Zunächst wird anhand von Fig. 1 das Antriebsprinzip eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Uhr 1 erläutert. Das Antriebssegment 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel Teil eines um die Drehachse A drehbar gelagerten Antriebsrads 4. Das Antriebssegment 2 ist hier als Zahnsegment 2 ausgebildet, ist am Umfang des Antriebsrads 4 vorgesehen und erstreckt sich über eine Bogenlänge L, die einem Winkel α entspricht. Wenn der Radius r des Antriebssegments 2 bekannt ist, dann ist durch den Winkel α die Bogenlänge L des Antriebssegments 2 eindeutig festgelegt. Das Antriebsrad 4 und damit das Zahnsegment 2 wird durch einen in Fig. 1 nicht dargestellten Antrieb 10 (z. B. Fig. 6) in eine gleichmässige Drehbewegung versetzt, die in Fig.1 durch den Pfeil D1 angedeutet ist. Das Antriebsrad 4 bzw. das Zahnsegment 2 wird dabei so angetrieben, dass es in einer vorgegebenen Zeitperiode mit konstanter Winkelgeschwindigkeit genau eine vollständige Umdrehung ausführt. Mit beispielhaftem Charakter sei hier die genannte Zeitperiode zwölf Stunden, also ein halber Tag.
Ferner ist in Fig. 1 das Abtriebsrad 3 dargestellt, welches bei seiner Rotation, die durch den Pfeil D2 angedeutet ist, das in Fig. 1 nicht dargestellte Anzeigeelement 5 von einem ersten Anzeigezustand in einen zweiten Anzeigezustand bewegt. Das Abtriebsrad 3 ist hier als Zahnrad ausgestaltet.
Die durch den Winkel α festgelegte Bogenlänge L des Antriebssegments 2 ist so bemessen, dass das Antriebssegment 2 während einer vollständigen Umdrehung um die Drehachse A nur über einen Teil dieser Bewegung in das Abtriebsrad 3 eingreift und dieses in Drehung versetzt. Während des Rests der Umdrehungsbewegung des Antriebssegments 2 ist dieses nicht im Eingriff mit dem Abtriebsrad 3, sodass dann das Abtriebsrad 3 auch nicht gedreht wird. Der Teil der Bewegung, während dessen das Antriebssegment 2 antreibend mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt, entspricht genau einem vorgegebenen Zeitintervall.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Bogenlänge L des Antriebssegments 2 einem Winkel α = 30°, das heisst das Antriebssegment 2 ist genau während eines Zwölftels einer vollständigen Umdrehung mit dem Abtriebsrad 3 in Eingriff. Da das Antriebssrad 4 mit dem Antriebssegment 2 in zwölf Stunden genau eine Umdrehung macht, wird folglich das Abtriebsrad 3 genau während einer Stunde von dem Antriebssegment 2 angetrieben und anschliessend für die folgenden elf Stunden nicht mehr angetrieben. Da durch die Drehbewegung des Abtriebsrads 3 das in Fig. 1 nicht dargestellte Anzeigeelement 5 kontinuierlich von dem ersten Anzeigezustand in den zweiten Anzeigezustand verändert wird, benötigt das Anzeigeelement 5 genau eine Stunde, um vom ersten in den zweiten Anzeigezustand zu gelangen. Somit kann dieses Anzeigeelement 5 zur Darstellung der Minuten genutzt werden.
Je nach Ausgestaltung des Anzeigeelements 5 bzw. der Kopplung zwischen dem Anzeigeelemnt 5 und dem Abtriebsrad 3, macht das Abtriebsrad 3 in dem Zeitintervall, in welchem es von dem Antriebssegment 2 angetrieben wird - in diesem Beispiel also in dem Zeitintervall von einer Stunde - beispielsweise genau eine halbe Umdrehung oder auch genau eine Umdrehung. Dies lässt sich über den Durchmesser d des Abtriebsrads 3 einstellen. Soll das Abtriebsrad 3 z. B. während des Zeitintervalls, in dem es angetrieben wird, genau eine Umdrehung machen, so ist sein Durchmesser d so zu bemessen, dass der Umfang des Abtriebsrads 3 gleich gross ist wie die Bogenlänge L des Antriebssegments 2. Soll das Abtriebsrad 3 in genanntem Zeitintervall nur eine halbe Umdrehung machen, so ist sein Durchmesser d so zu bemessen, dass er doppelt so gross ist wie die Bogenlänge L des Antriebssegments 2.
In Fig. 1 ist ferner eine Sperre 6 dargestellt, welche ein Drehen des Abtriebsrads 3 nur dann erlaubt, wenn das Antriebssegment 2 antreibend mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt. Die Sperre umfasst einen Hebel 61, der um einen Zapfen 62 drehbar, schwenkbar oder elastisch biegbar angeordnet ist. Der Hebel 61 ist federbelastet (nicht dargestellt) oder aus einem elastischen Material, beispielsweise als Blattfeder ausgestaltet. Der Hebel 61 ist so angeordnet, dass ein an seinem Ende vorgesehenes Sperrelement 63 derart mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt, dass eine Drehung des Abtriebsrads 3 verhindert wird. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel greift das Sperrelement 63 in die Zahnung des Abtriebsrads 3 ein und blockiert dieses dadurch. Diese Stellung, in welcher der Hebel 61 durch seine Federbelastung oder durch seine elastischen Eigenschaften gehalten wird, ist in Fig. 1 punktstrichliert dargestellt.
Um das Abtriebsrad 3 im richtigen Zeitintervall für eine Drehung freizugeben, ist ein Steuersegment 64 vorgesehen, welches drehfest mit dem Antriebssegment 2 verbunden ist und um die gleiche Drehachse A drehbar gelagert ist. Das Steuersegment 64 ist am äusseren Umfang einer Steuerscheibe 66 vorgesehen, die sich synchron mit dem Antriebssegment 2 bzw. dem Antriebsrad 4 dreht. Solange das Sperrelement 63 in das Abtriebsrad 3 eingreift und dieses blockiert (punktstrichlierte Darstellung in Fig. 1), liegt der Hebel 61 mit einem an ihm vorgesehenen Nocken 65 auf dem äusseren Umfang der Steuerscheibe 66 auf. Das Steuersegment 64 ist relativ zum Antriebssegment 2 derart angeordnet, dass das Steuersegment 64 bei seiner Umdrehung um die Drehachse A genau dann in Wirkverbindung mit dem Nocken 65 tritt, wenn das Antriebssegment 2 beginnt, in das Abtriebsrad 3 einzugreifen. Dieser Zeitpunkt ist in Fig. 1 dargestellt.
Durch die Wirkverbindung zwischen dem Steuersegment 64 und dem Nocken 65 wird der Hebel 61 darstellungsgemäss angehoben, wodurch das Sperrelement 63 das Abtriebsrad 3 für eine Drehbewegung freigibt. Diese Lage des Hebels 61 ist in Fig 1 durchgezogen dargestellt.
Sobald das Antriebssegment 2 mit fortschreitender Umdrehung nicht mehr in das Abtriebsrad 3 eingreift, hat auch das Steuersegment 64 sich so weit gedreht, dass es nicht mehr mit dem Nocken 65 zusammenwirkt. Aufgrund der Federbelastung oder aufgrund seiner elastischen Eigenschaften kehrt dann der Hebel 61 wieder in die punktstrichliert dargestellte Lage zurück, in welcher das Sperrelement 63 in das Abtriebsrad 3 eingreift und eine weitere Drehung des Abtriebsrads 3 verhindert.
Es ist natürlich auch möglich, die Sperre 6 so auszugestalten, dass das Abtriebsrad 3 bereits kurz vor dem Eingreifen des Antriebssegments 2 freigegeben wird und/oder erst blockiert wird, kurz nachdem das Antriebssegment 2 nicht mehr antreibend mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt.
Das Antriebssegment 2 und das Abtriebsrad 3 können beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein, z. B. aus Polyoxymethylen (POM). Zur Herstellung des Antriebssegments 2 bzw. des Antriebsrads 4 kann beispielsweise ein handelsübliches Zahnrad verwendet werden, dessen Radius dem gewünschten Radius r des Antriebssegments 2 entspricht. Von diesem Zahnrad werden in einem materialabtragenden Bearbeitungsschritt, beispielsweise durch Fräsen, die Zähne entlang eines Teils des Umfangs entfernt und nur dort stehen gelassen, wo das Antriebssegment 2 sich befinden soll. Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 wird also die Zahnung am äusseren Umfang nur über den Winkelbereich des Winkels α von 30 Grad belassen, während die Zahnung am Rest des Umfangs entfernt wird.
Zum Antreiben des Antriebsrads 4 bzw. des Antriebssegments 2 ist der in Fig. 1 nicht dargestellte Antrieb 10 vorgesehen, der über eine Welle oder über ein anderes Kopplungsmittel, beispielsweise einen Zahnriemen oder eine Zahnscheibe das Antriebssegment 2 in eine Drehbewegung um die Drehachse A versetzt. Der Antrieb 10 kann beispielsweise mechanisch ausgebildet sein, z. B. in Form eines Federwerks. Vorzugsweise ist der Antrieb 10 jedoch elektrisch ausgestaltet, insbesondere als Elektromotor, z.B. als Synchronmotor. Der Antrieb kann auch ein Schrittmotor sein, der zumindest eine quasi-kontinuierliche Drehbewegung des Antriebssegments 2 ermöglicht.
Es ist auch nicht notwendig, dass das Antriebssegment 2 Teil eines Antriebsrads 4 ist. Es sind auch Ausgestaltungen möglich, bei denen das Antriebssegment 2 als Kreissegment oder in sonst einer Form ausgestaltet ist. Wesentlich ist nur, dass das Antriebssegment 2 eine Bogenlänge L aufweist, über die es während einer Umdrehung in einem Zeitintervall vorgegebener Länge mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt.
Wenn das Abtriebsrad 3 als Zahnrad ausgestaltet ist, kann es vorteilhaft sein, an den Stellen des Umfangs des Abtriebsrads 3, an denen der Eingriff des Antriebssegments 2 beginnt, einen oder mehrere Zähne aus dem Umfang des Abtriebsrads 3 zu entfernen, damit das Antriebssegment 2 ungestört in das Abtriebsrad 3 eingreifen kann und ein Blockieren beim Eingreifen sicher vermieden wird. Diese Massnahme ist möglich, weil der Eingriff des Antriebssegments 2 immer an der gleichen Stelle bzw. den gleichen Stellen am Umfang des Abtriebsrads 3 beginnt. Wird das Abtriebsrad 3 während einer Umdrehung des Antriebssegments 2 um genau eine Umdrehung gedreht, so gibt es genau eine Stelle am Umfang des Abtriebsrads3, an der immer der Eingriff des Antriebssegments beginnt. Macht das Abtriebsrad während einer Umdrehung des Antriebssegments 2 jeweils nur eine halbe Umdrehung, so gibt es genau zwei Stellen am Umfang des Abtriebsrads 3, wo der Eingriff beginnt.
Ferner ist es nicht notwendig, dass die Wirkverbindung zwischen dem Antriebssegment 2 und dem Abtriebsrad 3 auf einer Zahnung beruht. Prinzipiell eignet sich jede Wirkverbindung, die einen Antrieb des Abtriebsrads 3 durch das Antriebssegment 2 ermöglicht, beispielsweise über Walzen oder andere reibungsgekoppelte Wirkpartner.
Im Folgenden werden nun Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Uhr beschrieben, welche mit dem in Fig. 1 dargestellten Antriebsprinzip bzw. äquivalenten Ausgestaltungen betrieben werden. Dabei wird mit beispielhaftem Charakter auf bestimmte Zeitintervalle wie Minuten, Stunden, Halbtage oder Tage Bezug genommen. Es versteht sich jedoch, dass die erfindungsgemässen Uhren in sinngemäss gleicher Weise auch für die Darstellung anderer Zeitintervalle, wie z. B. Tage, Wochen, Monate ausgestaltet sein können. Gleiche oder von der Funktion her gleichwirkende Teile sind in den Fig. 2-11 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Uhr 1. Bei dieser Uhr 1 sind insgesamt zwölf Anzeigeelemente 5 vorgesehen, die kreisförmig auf einer fixen - also nicht drehbaren - Scheibe 7 angeordnet sind, vergleichbar den zwölf Ziffern auf einer konventionellen Uhr mit analoger Anzeige. Zum besseren Verständnis zeigt Fig. 3 ein einzelnes solches Anzeigeelement 5. Jedem Anzeigeelement 5 ist ein separates Abtriebsrad 3 zugeordnet, um das jeweilige Anzeigeelement 5 von einem ersten Anzeigezustand in einen zweiten Anzeigezustand zu verändern. Die zwölf Abtriebsräder 3 sind äquidistant auf einer Kreislinie um die Drehachse A herum angeordnet. Jedes Abtriebsrad 3 steht in Wirkverbindung mit dem ihm zugeordneten Anzeigeelement 5, derart dass jede Drehung des Abtriebsrads 3 eine Veränderung des ihm zugeordneten Anzeigeelements 5 bewirkt.
Das um die Drehachse A drehbar gelagerte Antriebssegment 2 hat eine Bogenlänge L, die einem Winkel α von 30 Grad entspricht. Der in Fig. 2 nicht dargestellte Antrieb 10 dreht im Betriebszustand das Antriebssegment 2 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, die so bemessen ist, dass das Antriebssegment 2 in einer Zeitperiode von in diesem Beispiel zwölf Stunden genau eine vollständige Umdrehung macht.
Fig. 3 zeigt ein einzelnes Anzeigeelement 5 des ersten Ausführungsbeispiels. Das Anzeigeelement 5 umfasst eine scheibenförmige Anzeigefläche 51, die fest und somit nicht drehbar auf der Scheibe 7 befestigt ist. Die Anzeigefläche 51 weißt einen radial verlaufenden Schlitz 53 auf, der sich hier vom Zentrum der Anzeigefläche 51 bis zu ihrem Rand erstreckt. Koaxial zur Anzeigenfläche 51 ist ein Anzeigenrad 54 vorgesehen, das drehbar gelagert ist und in Wirkverbindung mit dem jeweiligen Abtriebsrad 3 steht, welches diesem Anzeigeelement 5 zugeordnet ist, sodass eine Drehung dieses Abtriebsrads 3 eine Drehung des Anzeigenrads 54 bewirkt. Drehfest mit dem Anzeigenrad 54 verbunden, ist eine geschlitzte Farbscheibe 52, welche so angeordnet ist, dass sie sich bei einer Drehung des Anzeigenrads 54 fortschreitend durch den Schlitz 53 in der Anzeigenfläche 51 schiebt und dabei die Anzeigenfläche 51 zunehmend abdeckt. Es versteht sich, dass die Farbscheibe 52 eine andere Farbe und/oder ein anderes Muster aufweist als die Anzeigenfläche 51. Ferner ist an dem Anzeigeelement 5 eine Ausnehmung 55 vorgesehen, in welche ein Sperrelement 63 eingreifen kann.
Es versteht sich, dass bei dem Anzeigeelement gemäss Fig. 3 auch die Farbscheibe 52 fest, also nicht drehbar, angeordnet sein kann und die Anzeigefläche 51 drehfest mit dem Anzeigenrad 54 verbunden ist. Wesentlich ist nur die relative Drehbewegung zwischen der Anzeigefläche 51 und der Farbscheibe 52.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner für jedes Abtriebsrad 3 bzw. für jedes Anzeigeelement 5 eine Sperre 6 vorgesehen, welche ein Drehen des Abtriebsrads 3 bzw. des mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkenden Anzeigenrads 54 nur dann erlaubt, wenn das Antriebssegment 2 antreibend mit diesem Abtriebsrad verbunden ist.
Dazu ist ein äusserer Ring 71 vorgesehen, der fix bezüglich der Scheibe 7 ist. An diesem Ring 71 ist für jedes Anzeigeelement 5 ein beispielsweise stab- oder kugelförmiges Sperrelement 63 vorgesehen, welches federbelastet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel stützen sich die Sperrelemente 63 jeweils über Federn 631 am äusseren Ring 71 ab. Die Sperrelemente 63 greifen jeweils in die Ausnehmungen 55 der Anzeigeelemente 5 ein und sichern diese somit gegen eine unerwünschte Drehung.
Ferner ist ein Steuersegment 64 vorgesehen, das in sinngemäss gleicher Weise funktioniert wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurde. Das Steuersegment 64 ist drehfest mit dem Antriebssegment 2 verbunden bzw. läuft es synchron mit dem Antriebssegment 2 um die Drehachse A. Sobald oder kurz bevor das Antriebssegment mit einem Abtriebsrad 3 in Wirkverbindung tritt, bewegt das Steuersegment 64 das diesem Abtriebsrad 3 zugeordnete Sperrelement 63 gegen die Kraft der Feder aus der Ausnehmung 55 heraus, sodass das Abtriebsrad 3 sich drehen kann und die Veränderung des zugeordneten Anzeigeelements 5 möglich wird. Sobald oder kurz nachdem das Antriebssegment die Wirkverbindung mit diesem Abtriebsrad 3 beendet hat, ist das Steuersegment 64 so weit fortgeschritten, dass es nicht mehr auf das Sperrelement 63 einwirkt, sodass das Sperrelement 63 durch seine Federbelastung wieder in die Ausnehmung 55 eingreift und ein weiteres Drehen des zugehörigen Abtriebsrads 3 verhindert.
Da wie bereits erwähnt, das Antriebssegment 2 eine Bogenlänge L aufweist, die einem Winkel von 30 Grad entspricht und für eine vollständige Umdrehung (360 Grad) eine Zeitperiode von 12 Stunden benötigt, ist das Antriebssegment sukzessive mit jedem Abtriebsrad genau eine Stunde in einer antreibenden Wirkverbindung. Da die Drehbewegung des Abtriebsrads 3 eine fortschreitende Veränderung des ihm zugeordneten Anzeigeelements 5 bewirkt, dienen die Anzeigeelemente 5 in diesem Ausführungsbeispiel als Minutenräder zur Visualisierung von Minuten.
Fig. 4 zeigt zur Verdeutlichung des ersten Ausführungsbeispiels die Anzeige der Uhr zur Uhrzeit 2 Uhr 30. Zur besseren Ablesbarkeit der Uhr sind neben den Anzeigeelementen 5 die Zahlen von eins bis zwölf vorgesehen, die angeben, welcher Stunde das jeweilige Anzeigeelement 5 zugeordnet ist.
Im Betriebszustand funktioniert die Uhr 1 wie folgt: Das Antriebssegment 2 dreht sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um die Drehachse A, wobei es für eine vollständige Umdrehung genau zwölf Stunden benötigt. Während dieser zwölf Stunden kommt das Antriebssegment 2 sukzessive mit allen zwölf Abtriebsrädern 3 für genau eine Stunde in Wirkverbindung, weil die Bogenlänge des Antriebssegments einem Winkel α von 30 Grad entspricht. Während der Stunde, in welcher das Antriebssegment 2 mit einem Abtriebsrad 3 in Wirkverbindung ist, dreht das Antriebssegment 2 dieses Abtriebsrad 3 um genau eine Umdrehung. Über das Anzeigenrad 54, das mit diesem Abtriebsrad 3 in Wirkverbindung steht, wird während dieser Stunde die Farbscheibe 52 mehr und mehr über die Anzeigefläche 51 geschoben. Das heisst während der genannten Stunde verändert sich das Anzeigeelement 5 von seinem ersten Anzeigezustand, bei dem die Farbscheibe 52 die Anzeigefläche 51 gar nicht bedeckt in seinen zweiten Anzeigezustand, in welchem die Farbscheibe 52 die Anzeigefläche 51 vollständig abdeckt. Die sich während diese Stunde fortschreitend verändernde Fläche, welche durch die zunehmende Abdeckung durch die Farbscheibe ständig grösser wird, ist somit eine Visualisierung der Minuten dieser Stunde.
Fig. 2 zeigt einen Zustand bei welchem das Antriebssegment 2 gerade die Wirkverbindung mit einem Abtriebsrad 3 verlässt - nämlich dem, welches dem schraffiert dargestellten Anzeigeelement 5 entspricht - und beginnt, mit dem nachfolgenden Abtriebsrad 3 in Wirkverbindung zu treten. Dementsprechend ist das schraffiert dargestellte Anzeigeelement 5 gerade vollständig von dem ersten in den zweiten Anzeigezustand verändert worden, während sich das nachfolgende Anzeigeelement 5 noch vollständig im ersten Anzeigezustand befindet.
Fig. 4 zeigt die Anzeige der Uhr um 2 Uhr 30. Die beiden Anzeigeelemente 5 neben denen die Zahlen 1 und 2 für die entsprechenden Stunden stehen, sind bereits vollständig in den zweiten Anzeigeszustand verändert worden. Das Anzeigeelement 5 neben der Zahl 3 ist gerade zur Hälfte vom ersten in den zweiten Anzeigezustand verändert worden. Folglich ist die diesem Anzeigeelement zugeordnete Stunde erst halb vergangen.
Um zwölf Uhr sind alle zwölf Anzeigeelemente vollständig in den zweiten Anzeigezustand verändert worden. Nun wird die Uhr 1 durch einen schnellen Rückwärtslauf in den Anzeigezustand zurückversetzt, bei dem sich alle Anzeigeelemente 5 in ihrem ersten Anzeigezustand befinden. Dazu ändert der Antrieb 10 die Drehrichtung des Antriebssegments 2 und lässt dieses entgegen der durch den Pfeil D1 angezeigten Richtung schnell zurücklaufen. Dieser Rücklauf kann innerhalb weniger Sekunden erfolgen.
Die Initiierung des Rücklaufs, also das Umschalten des Antriebs 10 kann beispielsweise auch durch ein Funksignal ausgelöst werden, wie z.B. das DCF77 Funkuhrsignal. Dies hat den Vorteil, dass eventuell aufgetretene Ungenauigkeiten in der Zeitanzeige ausgeglichen werden und keine Fehlerkumulierung auftreten kann.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Uhr 1. Fig. 6 zeigt eine Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels aus der Blickrichtung B in Fig. 5.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel umfassen die Anzeigeelemente 5 jeweils ein Band 52a zur Visualisierung der Zeit. Diese Art der Anzeige ist sinngemäss die gleiche wie sie auch in der bereits zitierten EP-A-1 195 662 offenbart wird. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind zwölf Anzeigeelemente 5 vorgesehen, denen jeweils ein Zeitintervall von einer Stunde zugeteilt ist. Als Anzeigefläche hat jedes Anzeigeelement 5 jeweils ein Band 52a, das sich während der ihm jeweils zugeordneten Stunde um eine vorgegebene Strecke S fortbewegt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist für jedes Anzeigeelement 5 jeweils ein separates Antriebssegment 2 und ein separates Abtriebsrad 3 vorgesehen. Vorzugsweise sind die Antriebssegmente 2 jeweils als Teil eines Antriebsrads 4 ausgestaltet. Alle Antriebssegmente 2 bzw. alle Antriebsräder 4 sind auf einer gemeinsamen Welle 21 montiert, die von dem vorzugsweise elektrischen Antrieb 10 in Drehung um die Drehachse A versetzt werden kann.
In Fig. 6 ist aus Gründen der besseren Übersicht nur eines der insgesamt zwölf Antriebssegmente 2 / Antriebsräder 4 und nur eines der insgesamt zwölf Abtriebsräder 3 dargestellt. Für jedes der Anzeigeelemnte 5 ist auf der gemeinsamen Welle 21 ein Antriebssegment 2 vorgesehen.
Der Aufbau der Anzeigeelemente 5 ist am besten aus Fig. 5 ersichtlich. Jedes Anzeigeelement 5 umfasst ein Band 52a, eine grosse Umlenkrolle 56, mehrere kleine Umlenkrollen 57 sowie das Anzeigenrad 54, das mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt. Der Beobachter, der die Uhr 1 anschaut, blickt aus der Richtung C auf das Band 52a, das üblicherweise nur zwischen dem unteren Umkehrpunkt U1 und dem oberen Umkehrpunkt U2 sichtbar ist. Der Abstand S zwischen den Umkehrpunkten U1 und U2 ist die Strecke, welche das Band 52b in dem ihm zugeordneten Zeitintervall - hier also in der ihm zugeordneten Stunde - zurücklegen muss.
Das Band 52a ist als Endlosband ausgestaltet. Es verläuft über die grosse Umlenkrolle 56 und über die fünf kleinen Umlenkrollen 57 zurück zu der grossen Umlenkrolle 56. In Fig. 6 sind die Bänder 52a aus Gründen der besseren Übersicht nicht eingezeichnet, sondern nur die Umlenkrollen 56 und 57.
Die gesamte Länge jedes Bandes 52a ist viermal so gross wie der Abstand S zwischen den beiden Umkehrpunkten U1 und U2, über den das Band 52a als Anzeigefläche dient. Das Band 52a hat zwei unterschiedliche Farben und/oder zwei unterschiedliche Muster. Nach jeweils einer Länge, die dem Abstand S entspricht, wechselt die Farbe und/oder das Muster des Bandes. Würde man das Band 52a aufschneiden und der Länge nach auslegen, so hat es vier gleich lange aufeinanderfolgende Abschnitte, deren Länge jeweils dem Abstand S entspricht. Der erste und der dritte Abschnitt haben eine erste Farbe bzw. ein erstes Muster, während der zweite und der vierte Abschnitt eine zweite von der ersten verschiedene Farbe und/oder ein zweites von dem ersten Muster verschiedenes Muster haben. Natürlich ist es auch möglich, dass alle vier Abschnitte der Länge S unterschiedliche Farben und/oder unterschiedliche Muster haben.
Die grosse Umlenkrolle 56 ist in Wirkverbindung mit dem Anzeigenrad 54, derart, dass eine Drehung des Anzeigenrads 54 auch eine Drehung der Umlenkrolle 56 zur Folge hat.
Andererseits ist das Anzeigenrad 54 auch in Wirkverbindung mit dem Abtriebsrad 3, sodass eine Drehung des Abtriebsrads 3 eine Drehung des Anzeigenrads 54 und damit der grossen Umlenkrolle 56 bewirkt.
Das Abtriebsrad 3 wird wie bereits vorangehend beschrieben durch das Antriebssegment 2 während eines festgelegten Zeitintervalls angetrieben. Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel hat das Antriebssegment 2 eine Bogenlänge, die einem Winkel α von 30 Grad entspricht, sodass das Antriebssegment 2 während einer vollständigen Umdrehung nur über ein zwölftel dieser Umdrehung antreibend mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt.
Wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, können das Antriebssegment 2, das zugeordnete Abtriebsrad 3, das Anzeigenrad 54 und die grosse Umlenkrolle 56 über Untersetzungen bzw. Übersetzungen miteinander gekoppelt sein. Diese Kopplungen müssen so bemessen sein, dass das Band 52a in dem Zeitintervall, in welchem das ihm zugeordnete Abtriebsrad 3 von dem Antriebssegment 2 angetrieben wird, genau um eine Strecke der Länge S weiter transportiert wird.
Dies soll anhand Fig. 5 und anhand konkreter Zahlen beispielhaft erläutert werden. Der Abstand S zwischen den Umkehrpunkten U1 und U2 betrage 300 mm, dann ist die Gesamtlänge des Bands 52a 1200 mm. Während des Zeitintervalls, in dem das Antriebssegment 2 mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt bzw. dieses antreibt, dreht sich das Antriebssegment 2 um 30 Grad. Dadurch dreht sich das Abtriebsrad 3 um 240 Grad. Diese Bewegung des Abtriebsrads 3 dreht das Anzeigenrad 54 um 720 Grad. Dadurch wiederum wird die grosse Umlenkrolle um 576 Grad gedreht, was etwa 1.6 Umdrehungen der grossen Umlenkrolle 56 entspricht. Die grosse Umlenkrolle hat einen Radius von 30 mm. Folglich bewegt sie das Band 52a während etwa 1.6 Umdrehungen um 300 mm weiter, was dem Abstand S entspricht.
Das zweite Ausführungsbeispiel funktioniert im Betriebszustand wie folgt. Der Antrieb 10 dreht die gemeinsame Welle 21 mit den darauf befindlichen Antriebsrädern 4 bzw. Antriebssegmenten 2 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, sodass die Welle 21 und damit die Antriebssegmente 2 in der Zeitperiode 12 Stunden jeweils genau eine Umdrehung machen. Um 0.00 Uhr befindet sich die Uhr 1 in einem Anzeigezustand, in dem sich alle Anzeigeelemente 5 in ihrem ersten Anzeigezustand befinden. Jedes Band 52a zeigt zwischen den Umlenkpunkten U1 und U2 die gleiche erste Farbe, sodass sich dem Beobachter durch die zwölf parallel nebeneinander verlaufenden Bänder 52a eine einheitlich gefärbte Fläche zeigt. Für jedes Band 52a befindet sich der Farbwechsel zum nächsten Abschnitt des Bandes 52a, der eine zweite Farbe aufweist, am unteren Umkehrpunkt U1 (und natürlich auch am oberen Umkehrpunkt U2). Um 0.00 Uhr beginnt nun das Antriebssegment 2 des ersten Anzeigeelements 5 - dies sei das in Fig. 6 darstellungsgemäss äusserst rechte Anzeigeelement 5 - in das zugehörige Abtriebsrad 3 einzugreifen, wodurch das Band 52a vom Umkehrpunkt U1 zum Umkehrpunkt U2 transportiert wird. Folglich wandert der Farbwechsel zwischen der ersten und der zweiten Farbe vom Umkehrpunkt U1 zum Umkehrpunkt U2, wodurch das Band 52a fortschreitend seine Farbe ändert. Nach genau einer Stunde ist der für den Beobachter aus Richtung C sichtbare Teil des Bandes 2 nun komplett in der zweiten Farbe - also in seinem zweiten Anzeigezustand - während sich der nächste Farbwechsel des Bandes wieder am Umkehrpunkt 1 befindet. Für die nächsten elf Stunden bleibt dieses Band 52a nun in Ruhe.
Um 1.00 Uhr verlässt das Antriebssegment 2 des in Fig. 6 äusserst rechten Anzeigeelements den Eingriff mit dem ihm zugeordneten Abtriebsrad 3. Das Antriebssegment 2 des darstellungsgemäss links benachbarten Anzeigeelements 52a kommt in Eingriff mit dem ihm zugeordneten Abtriebsrad 3 und bewegt dadurch im Laufe der nächsten Stunde das zugehörige Band 52a um die Strecke S weiter, wodurch dieses Band 52a auf der für den Beobachter sichtbaren Anzeige fortschreitend seine Farbe ändert.
Dieser Vorgang wiederholt sich sukzessive für alle zwölf Bänder 52a, sodass die durch die zwölf Bänder gebildete Anzeigefläche fortschreitend und zunehmend ihre Farbe ändert. Nach zwölf Stunden hat die durch die 12 Bänder 52a gebildete Anzeigefläche komplett die zweite Farbe. An den unteren Umkehrpunkten U1 befindet sich nun jeweils der Farbwechsel zum dritten Abschnitt des Bandes 52a, der wie bereits erwähnt, die gleich Farbe haben kann wie der erste Abschnitt.
Die Uhr 1 läuft in gleicher Weise weiter, was zur Folge hat, dass sich im Laufe der nächsten 12 Stunden die Anzeigefläche Band 52a für Band 52a farblich wieder verändert und nach Ablauf dieser zwölf Stunden wieder einheitlich die erste Farbe aufweist. Somit befindet sich die Uhr 1 nach 24 Stunden wieder im gleichen Anzeigezustand wie zu Beginn des beschriebenen Beispiels. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also kein Zurückstellen der Uhr notwendig.
In Fig. 6a ist noch eine Massnahme veranschaulicht, die insbesondere im Hinblick auf die Langzeitgenauigkeit der Uhr 1 bzw. der Anzeige vorteilhaft ist. Gemäss dieser Massnahme wird ein Schlupf zwischen dem Band 52a und der Umlenkrolle 56 dadurch vermieden, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Band 52a und der Umlenkrolle 56 realisiert ist. Dazu ist hier das Band 52a entlang seines Randes mit einer Perforation versehen und weist dementsprechend entlang dieses Randes mehrere Löcher 521 auf, die in regelmässigen Abständen angeordnet sind. Die Umlenkrolle 56 weist entlang ihres Umfangs Sifte oder Noppen 561 auf, die so angeordnet und ausgestaltet sind, dass sie in die Löcher 521 des Bandes 52a eingreifen, um so einen Schlupf des Bandes 52a zu vermeiden und die Langzeitgenauigkeit zu erhöhen. Aus Gründen der besseren Stabilität kann es dabei vorteilhaft sein, wenn das Band 52a als Kunststoffband oder als Metallband bzw. aus einer Metallfolie gefertigt ist. Es versteht sich, dass die Perforation bzw. die Löcher 521 auch entlang beider Ränder des Bands 52a vorgesehen sein können. In diesem Falle sind natürlich auch auf der Umlenkrolle 56 zwei Reihen von Stiften oder Noppen 561 vorgesehen.
Es versteht sich, dass jedes Band 52a auch mehr als vier Abschnitte aufweisen kann, bei denen jeweils die Farbe wechselt. Es sollte jedoch jeder Abschnitt des Bandes 52a eine Länge haben die dem Abstand S zwischen den Umkehrpunkten U1 und U2 entspricht.
Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, dass nur ein einziger Antrieb 10 vorgesehen ist, der sämtliche Antriebssegmente 2 antreibt.
Es ist natürlich auch möglich das Band 52a kürzer auszugestalten (siehe Fig. 6b) und dann, wenn alle Bänder 52a ihre Farbe gewechselt haben, also am Ende der Zeitperiode, die Bänder 52a durch einen schnellen Rückwärtslauf in ihre Ausgangsposition zurück zu bringen. Dies entspricht beispielsweise der Ausgestaltung, die auch in der EP-A-1 195 662 offenbart ist.
Bei einer solchen Ausgestaltung ist jedes Band 52a zweifarbig, wobei sich in der Ausgangsposition der Farbwechsel des Bandes 52a am Umkehrpunkt U1 befindet. Während des dem jeweiligen Band 52a zugeordneten Zeitintervalls bewegt sich der Farbwechsel vom Umkehrpunkt U1 zum Umkehrpunkt U2, wodurch sich auf der Anzeige die Farbe des Bandes 52a kontinuierlich ändert. Wenn alle Bänder 52a ihre Farbe geändert haben, werden sie durch einen schnellen Rückwärtslauf wieder zurück in ihre Ausgangslage gebracht, sodass sich der Farbwechsel jeweils wieder am Umkehrpunkt U1 befindet.
Für derartige Ausgestaltungen mit Rückwärtslauf ist im Hinblick auf die Langzeitgenauigkeit der Uhr 1 die in Fig. 6b dargestellte Massnahme vorteilhaft: Auf dem Band 52a ist ein Anschlag 522 fixiert, der sich beispielsweise als stabförmiges Element quer über das Band 52a erstreckt. Dieser Anschlag 522 dient dazu, dass das Band 52a jeweils eine wohl definierte Endposition hat. Bewegt sich beispielsweise der Farbwechsel des Bands in dem ihm zugeordneten Zeitintervall vom Umkehrpunkt U1 zum Umkehrpunkt U2, so liegt der Anschlag 522 am Ende dieses Zeitintervalls an der Umlenkrolle 57 an, wie dies in Fig. 6b mit der durchgezogenen Darstellung veranschaulicht ist. Beim schnellen Rückwärtslauf bewegt sich das Band 52a genau so lange, bis der Anschlag 522 an der Umlenkrolle 56 anliegt, was in Fig. 6b strichliert dargestellt ist. Selbst wenn der Antrieb dieses Bandes 52a jetzt noch weiterläuft, verharrt das Band 52a in dieser Stellung.
Es versteht sich, dass auch bei Ausgestaltungen, bei denen die Bänder 52a durch Rückwärtslauf in die Ausgangslage zurückgebracht werden, alternativ oder ergäünzend die in Fig. 6a dargestellte Massnahme mit den Löchern 521 und den Noppen 561 Verwendung finden kann.
Anhand der Fig. 7 bis Fig. 11 wird nun ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Uhr erläutert. Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind zwölf Anzeigeelemente 5 vorgesehen und für jedes Anzeigeelement 5 ist sowohl ein separates Abtriebsrad 3 als auch ein separates Antriebssegment 2 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedes Antriebssegment 2 jeweils Teil eines Antriebsrads 4, d.h. es sind zwölf Antriebsräder 4 vorgesehen. Die Antriebssegmente 2 sind auf den Antriebsrädern 4 jeweils als schwarzes Dreieck dargestellt. Alle Antriebsräder 4 und alle Abtriebsräder 3 sind jeweils als Zahnräder ausgestaltet, wie dies noch näher beschrieben wird.
Jedes Anzeigeelement 5 weist eine Anzeigescheibe 51 a auf. Die Anzeigescheiben 51 a sind als Kreisscheiben ausgebildet und haben jeweils zwei unterscheidbare Hälften. Dies kann beispielsweise so realisiert sein, dass jede Anzeigescheibe 51 a zwei Halbkreisflächen unterschiedlicher Farbe und/oder mit unterschiedlichem Muster umfasst, wobei die Färbung bzw. die Musterung der Halbkreisflächen sich nicht über die gesamte Fläche erstrecken muss.
Die zwölf Antriebsräder 4 mit den Antriebssegmenten 2 sind - wie dies Fig. 7 verdeutlicht - paarweise miteinander über ihre Zahnung in Wirkverbindung. Die Antriebsräder 4 haben hier eine Doppelfunktion: zum einen drehen sie über einen Teil ihrer Bewegung mittels der Antriebssegmente 2 die ihnen jeweils zugeordneten Abtriebsräder 3 an, und zum anderen treiben sie kontinuierlich das zu ihnen benachbarte und jeweils ständig im Eingriff stehende Antriebsrad 4 an. Das in Fig. 7 darstellungsgemäss äusserst linke, mit dem Pfeil D1 versehene Antriebsrad 4 wird durch den Antrieb 10 zu einer Rotation mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetrieben. Dieses Antriebsrad 4 befindet sich im ständigen Eingriff mit dem zu ihm benachbarten Antriebsrad 4, welches wiederum mit dem zur anderen Seite benachbarten Antriebsrad 4 im Eingriff steht usw. Wenn also das darstellungsgemäss äusserst linke Antriebsrad 4 durch den Antrieb 10 in Drehung versetzt wird, so drehen sich alle anderen Antriebsräder 4 synchron und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit mit.
Um dies und das Zusammenwirken mit den jeweiligen Abtriebsrädern 3 zu verdeutlichen, ist in Fig. 8 eine Aufsicht auf ein Antriebsrad 4 und das ihm zugeordnete Abtriebsrad 3 dargestellt. Zur besseren Darstellung ist in Fig. 8 das zugehörige Anzeigeelement 5 nicht dargestellt. In Fig. 9 ist ein Schnitt durch das Antriebsrad 4 und das Abtriebsrad 3 entlang der Schnittlinie IX-IX in Fig. 8 dargestellt, wobei in Fig. 9 jedoch zusätzlich das Anzeigeelement 5 dargestellt ist.
Das Antriebsrad 4 hat im Prinzip zwei Zahnungen (siehe Fig. 9). Im darstellungsgemäss oberen Bereich des Antriebsrads 4 ist die Zahnung des Antriebssegments 2, welches sich nur über den Winkel α erstreckt, der bei diesem Ausführungsbeispiel 60 Grad beträgt. Ansonsten ist im oberen Bereich keine Zahnung entlang des Umfangs vorgesehen, beispielsweise ist die Zahnung ausserhalb des vom Winkel α eingeschlossenen Bereichs entlang des Umfangs entfernt worden. Im darstellungsgemäss unteren Bereich weist das Antriebsrad 4 eine zweite Zahnung 41 auf, die sich über den gesamten Umfang des Antriebsrads 4 erstreckte. Diese zweite Zahnung 41 greift in die zweite Zahnung 41 des benachbarten Antriebsrads 4 ein. Auf diese Weise wird die vom Antrieb 10 verursachte Drehbewegung auf alle Antriebsräder 4 übertragen. Somit ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel nur ein Antrieb 10 vorgesehen, der sämtliche Antriebsräder 4 und damit alle Antriebssegmente 2 antreibt.
Ebenfalls in Fig. 9 dargestellt ist eines der Anzeigeelemente 5 mit der Anzeigescheibe 51 a. Die Anzeigescheibe 51 a ist über eine Achse 58 drehfest mit dem Abtriebsrad 3 verbunden.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Bogenlänge L des Antriebssegments 2, das sich über einen Winkel α von 60 Grad erstreckt, so gross wie der halbe Umfang des Abtriebsrads 3, das heisst, in dem Zeitintervall, in dem das Antriebssegment 2 antreibend mit dem Abtriebsrad 3 zusammenwirkt, macht das Abtriebsrad 3 und damit die Anzeigescheibe 51 a genau eine halbe Umdrehung. Die Übersetzung bzw. die Untersetzung zwischen dem Antriebsrad 4 und dem Abtriebsrad 3 beträgt folglich 1 zu 3.
Um die Anzeige der Uhr 1 aus Fig. 7 bzw. Fig. 10 besser ablesbar zu gestalten, weist die Uhr 1 noch eine Abdeckung 9 auf. Fig. 11 zeigt eine Aufsicht auf die Uhr 1 mit der Abdeckung 9. Die Abdeckung 9 weist einen wellenlinien- oder schlangenlinienförmigen Spalt 91 auf, der als Anzeigefläche der Uhr 1 dient. Die Abdeckung 9 lässt nur einen Blick auf den wellenlinienförmigen Grenzbereich zwischen den Anzeigescheiben 51 a zu. Zudem ist die Abdeckung mit einer Zeitskala 92 versehen. Mit zunehmender Uhrzeit ändert die Fläche des wellenlinienförmigen Spalts 91 fortschreitend von links nach rechts ihre Farbe und zeigt somit die Zeit an - in Fig. 11 ist es 03.30 Uhr.
Bei der hier beschriebenen Ausgestaltung mit der Abdeckung 9 ist jeweils nur ein Segment von neunzig Grad der Anzeigescheiben 51 a in der Anzeige sichtbar, der Rest wird durch die Abdeckung 9 abgedeckt. Folglich darf sich jede Anzeigescheibe 51 a in einer Stunde nur um eine Viertelumdrehung, d.h. um 90 Grad drehen. Dies wird nachher noch anhand von Fig. 12 erläutert.
Im Betriebszustand funktioniert die Uhr wie folgt: In Fig. 7 ist die Uhr 1 im Anzeigezustand vor Beginn der Zeitperiode - hier zwölf Stunden - dargestellt. Im vorliegenden Beispiel dreht der Antrieb 10 die Antriebsräder 4 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit an, die so bemessen ist, dass jedes Antriebsrad 4 in zwölf Stunden genau eine Umdrehung macht. Da der Winkel α jedes Antriebssegments 2 hier bei diesem Ausführungsbeispiel 60 Grad beträgt, ist jedem Anzeigeelement 5 ein Zeitintervall von zwei Stunden für eine halbe Umdrehung zugeordnet. Da durch die Abdeckung 9 jeweils nur ein Viertel (90 Grad) der jeweiligen Anzeigescheibe 51 a sichtbar ist, braucht der sichtbare Teil genau eine Stunde, um seine Farbe vollständig zu ändern. Der Anzeigezustand in Fig. 7 entspricht 11.30 Uhr bzw. 23.30 Uhr.
Zum besseren Verständnis ist in Fig. 12 die Anzeige der Uhr 1 in einer vereinfachten Darstellung für vier verschiedene Zeiten dargestellt, die jeweils links neben der Abbildung angegeben sind, nämlich 11.30 Uhr, 12.00 Uhr, 13.00 Uhr und 14.00 Uhr. Die durch die jeweilige Anzeigescheibe 51 a repräsentierte Stunde ist jeweils durch die Zahl im Kreis angegeben. Ferner ist in Fig. 12 jeweils die Zeitskala 92 dargestellt. Die Abdeckung 9 ist aus Gründen der besseren Übersicht nicht eingezeichnet. Für den Beobachter sichtbar ist jeweils nur der Teil der Anzeigescheiben 51 a, der sich unter der Zeitskala 92 befindet. In der oberen linken Darstellung von Fig. 12, die der Uhrzeit 11.30 entspricht, erkennt man, dass sich die darstellungsgemäss äusserst linke Anzeigescheibe 51 a zunächst um 45 Grad drehen muss, bevor die Farbänderung im Spalt 91 der Anzeige beginnt sichtbar zu werden.
Wie das in Fig. 7 (Uhrzeit: 11.30 Uhr) zu erkennen ist, beginnt das Antriebssegment 2 des darstellungsgemäss äusserst linken Antriebsrads 4 (das mit dem Pfeil D1 versehen ist) gerade in das ihm zugeordnete Abtriebsrad 3 einzugreifen. Im Laufe der nächsten halben Stunde wird dadurch die zugehörige Anzeigescheibe 51 a um eine achtel Umdrehung (45 Grad) gedreht. Dadurch wird auf der Anzeige noch keine Änderung sichtbar (siehe auch Fig. 12). Um 12 Uhr beginnt der Farbwechsel auf der Zeitskala 92 sichtbar zu werden. Innerhalb der nächsten Stunde macht diese Anzeigenscheibe 51 a eine Vierteldrehung um 90 Grad und verändert sich so aus ihrem ersten Anzeigezustand in den zweite Anzeigezustand. In der folgenden halben Stunde von 13.00 Uhr bis 13.30 Uhr macht diese Anzeigenscheibe 51 a nochmals eine Drehung um 45 Grad, wodurch die insgesamt halbe Umdrehung vollendet wird. Während dieser letzten Teildrehung ändert sich der dieser Anzeigescheibe zugeordnete Bereich der Zeitskala 92 nicht mehr. Bereits um 12.30 Uhr beginnt das nächste Antriebsrad 4 in das ihm zugeordnete Abtriebsrad 3 einzugreifen. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis sukzessive alle Anzeigescheiben 51 a eine halbe Umdrehung gemacht haben, was zwölf Stunden nach Beginn der Fall ist. Bei dieser Ausgestaltung drehen sich die benachbarten Anzeigescheiben 51 a mithin überlappend, d.h. die nachfolgende Anzeigescheibe 51a beginnt ihre Drehung schon eine Stunde bevor die vorangehende Anzeigescheibe 51 a ihre halbe Umdrehung abgeschlossen hat.
In Fig. 10 ist die Uhr 1 ohne Abdeckung 9 für die Uhrzeit 3.30 Uhr dargestellt mit den zugehörigen Stellungen der Antriebssegmente 2, der Abtriebsräder 3 und der Anzeigeelemente 5.
Auch bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemässen Uhr ist kein Rückstellen notwendig. Um 12.00 Uhr hat die vom Spalt 91 gebildete Anzeigefläche ihre Farbe vollständig geändert. Im Laufe der nächste 12 Stunden nimmt die Anzeigefläche nun wieder fortschreitend und darstellungsgemäss links beginnend ihre andere Farbe an. 24 Stunden nach Beginn ist die Uhr 1 dann wieder im gleichen Anzeigezustand wie zu Beginn dieser Zeitperiode von 24 Stunden.
Auch bei dieser Uhr ist es vorteilhaft, dass nur ein einziger Antrieb 10 vorgesehen ist, der alle Antriebssegmente 2 antreibt. Die hier über Zahnräder realisierte Kopplung zwischen den Antriebsrädern 4 bzw. den Antriebssegmenten zwei kann natürlich auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise über einen Zahnriemen.
Es versteht sich, dass die für die einzelnen Ausführungsbeispiele beschriebenen Massnahmen und Ausgestaltungsmöglichkeiten, wie beispielsweise die Sperre 6, in sinngemäss gleicher Weise auch für jeweils anderen Ausführungsbeispiele Verwendung finden können.
Ferner versteht sich, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und insbesondere die Art der Anzeige in vielfältiger Weise modifiziert werden kann. Es ist insbesondere ein Vorteil der erfindungsgemässen Uhr, dass sie einen enorm breiten Gestaltungsspielraum für die Visualisierung der Zeit ermöglicht.

Claims

Uhr mit mindestens einem Anzeigeelement (5), dem ein Zeitintervall zugeordnet ist, und das von einem ersten Anzeigezustand in einen zweiten Anzeigezustand veränderbar ist, wobei zum Verändern des Anzeigeelements (5) ein um eine Drehachse (A) drehbar gelagertes Antriebssegment (2) und ein mit dem Antriebssegment (2) zusammenwirkendes Abtriebsrad (3) vorgesehen ist, wobei das Abtriebsrad (3) durch seine Drehung das Anzeigeelement (5) verändert, und wobei das Antriebssegment (2) so ausgestaltet ist, dass es bei einer vollständigen Umdrehung um die Drehachse (A) nur während eines Teils der Bewegung antreibend mit dem Abtriebsrad (3) zusammenwirken kann, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Anzeigeelement eine Anzeigefläche (51, 51 a, 52a) aufweist, die sich während des Zeitintervalls, das dem Anzeigeelement (5) zugeordnet ist, gleichmässig und fortschreitend vom ersten in den zweiten Anzeigezustand verändert.
Uhr nach Anspruch 1, bei welcher das Antriebssegment (2) Teil eines drehbar gelagerten Antriebsrads (4) ist.
Uhr nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Antriebssegment (2) als Zahnsegment ausgebildet ist und das Abtriebsrad (3) als Zahnrad ausgestaltet ist, sodass das Zahnsegment bei einer Umdrehung um die Drehachse (A) zeitweise in das Abtriebsrad (3) eingreift.
Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher mehrere Anzeigeelemente (5) vorgesehen sind, wobei für jedes Anzeigeelement (5) genau ein Abtriebsrad (3) vorgesehen ist, welches nur mit genau einem Antriebssegment (2) zusammenwirken kann, und wobei jedes Antriebssegment (2) verschieden ist von den Abtriebsrädern (3).
Uhr nach einer der vorangehenden Ansprüche wobei jedes Abtriebsrad (5) unverbunden mit den anderen Abtriebsrädern (5) ist.
Uhr nach Anspruch 4 oder 5 mit einem Antriebssegment (2), das bei einer Umdrehung um die Drehachse (A) sukzessive mit mehreren Abtriebsrädern (3) zusammenwirkt.
Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher für jedes Abtriebsrad (3) ein separates Antriebssegment (2) vorgesehen ist, das jeweils von jedem Abtriebsrad (3) verschieden ist.
Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher alle Antriebssegmente (2) so angeordnet sind, dass sie sich synchron drehen.
Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher genau ein Antrieb (10) vorgesehen ist, mit welchem alle Antriebssegmente (2) antreibar sind.
Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher für jedes Abtriebsrad (3) oder Anzeigeelement (5) eine Sperre (6) vorgesehen ist, welche ein Drehen des Abtriebsrads (3) nur dann erlaubt, wenn das Antriebssegment (2) antreibend mit genanntem Abtriebsrad (3) zusammenwirkt.
Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jedes Anzeigeelement (5) so ausgestaltet ist, dass sich bei der Veränderung vom ersten Anzeigezustand zum zweiten Anzeigezustand die Anzeigefläche (51, 51 a, 52a) des Anzeigeelements fortschreitend farblich verändert.
Uhr nach Anspruch 9, wobei alle Anzeigeelemente (5) zusammen im Betriebszustand eine sich fortschreitend verändernde Fläche (52a, 91) bilden.
Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zeitintervalle, die den Anzeigeelementen (5) zugeordnet sind, alle gleich lang sind.
Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher im Betriebszustand alle Anzeigeelemente (5) nach Ablauf einer Zeitperiode wieder im gleichen Anzeigezustand sind wie zum Beginn dieser Zeitperiode.