DE3105243A1

DE3105243A1 - "zeitmessgeraet"

Info

Publication number: DE3105243A1
Application number: DE19813105243
Authority: DE
Inventors: Reinhard 7742 St. Georgen Jäckle
Original assignee: STAIGER FEINMECH
Current assignee: STAIGER FEINMECH
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-02-13
Publication date: 1982-09-02
Also published as: FR2500181A1

Description

HOEGER₁ STE"LL"REÖHT& PARTNER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 ο · D 7000 STUTTGART 1

A 44 425 b Anmelder: Gebr.Staiger GmbH

k - 185 Fabrik für Peinmechanik und

16. Januar 1981 Elektrotechnik

Industriestraße 7

77 42 St. Georgen (Schww.)

Beschreibung Zeitmeßgerät

Die Erfindung betrifft ein Zeitmeßgerät mit einem von einem quarzgesteuerten Uhrenantrieb angetriebenen, eine Stundenwelle aufweisenden Uhrwerk.

Derartige Zeitmeßgeräte sind als Zeituhren, insbesondere als batteriebetriebene Zeituhren, zur Anzeige der normalen Tageszeit weit verbreitet und enthalten neben dem der Steuerung diendenden normalen Uhrenquarz einen Uhrenantrieb, insbesondere einen Schrittschaltmotor,und ein Uhrwerk mit mehreren zueinander parallelen Wellen, von denen eine vom Antrieb angetrieben wird und die miteinander über Zahnräder in Antriebsverbindung stehen um so umlaufende Antriebswellen zu erhalten, die sich in 12 bzw. 24 Stunden, in einer Stunde und in einer Minute einmal drehen um die Tageszeit in Stunden, Minuten und Sekunden anzuzeigen.

Es sind auch Zeitmeßgeräte in Form von Spezialuhren bekannt, insbesondere astronomische Uhren, bei denen ein normaler Uhrenantrieb zum Antreiben von relativ komplizierten Laufwerken, insbesondere von Laufwerken mit Planetengetrieben, dient und mit deren Hilfe beispielsweise die Mondphase,der Stand des Mondes und/oder der Sonne bezüglich bestimmten Sternzeichen und andere Daten angezeigt werden können.

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Während nun normale Zeituhren aufgrund der Massenfertigung trotz der hohen Präzision der Zeitanzeige, die mit modernen QuarzSteuerungen erreichbar ist _r außerordentlich preiswert angeboten werden können, sind sogenannte astronomische Ohren und andere Zeitmeßgeräte,die nicht mit den normalen 24-Stunden-Rhytmus arbeiten, mehr oder weniger Spezialanfertigungen und damit sowohl in der Fertigung wie auch hinsichtlich der Wartung und Reparatur sehr teuer.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Zeitmeßgerät anzugeben, welches auf einfache und billige Weise auch die Messung von Zeitabläufen ermöglicht,die nicht dem 24-Stunden-Rhytmus für die Bestimmung der Uhrzeit unterliegen.

Diese Aufgabe wird bei einem Zeitmeßgerät der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Anzeige eines vom 24-Stunden-Rhytmus der mittleren Sonnenzeit abweichenden Zeitablaufs ein in seiner Frequenz gegenüber einem normalen Uhrenquarz entsprechend abweichend abgestimmter Steuerquarz vorgesehen ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, im wesentlichen die Bauelemente einer ganz normalen Zeituhr zu verwenden, zur Steuerung derselben jedoch einen auf einer andere Frequenz abgestimmten Quarz einzusetzen, um so von der normalen Uhrzeit verschiedene Zeitabläufe anzeigen zu können,.ggf. unter zusätzlicher Durchführung einer Drehzahlübersetzung. .

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Zeitmeßgerät dabei als Gezeitenuhr ausgebildet, insbesondere derart, daß der Steuerquarz so abgestimmt ist, daß sich für die Stundenwelle für eine volle Umdrehung eine Zeit von 24 h 50'28,32" ergibt, und daß einem auf der Stundenwelle sitzenden Zeiger eine Gezeitenskala zugeordnet ist, die das Ablesen der Zeit bis zu dem nächsten bzw. seit

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dem letzten Hoch- bzw. Niedrigwasser gestattet.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Zeitmeßgerät als Mondphasenuhr ausgebildet, insbesondere derart, daß der Pteuerquarz so abgestimmt ist, daß sich für eine Uhrwerkwelle für eine volle Umdrehung eine Zeit von 2 χ 29d/12h/44' /29" ergibt, daß auf der Uhrwerkwelle ein Zeigerelement mit zwei Kreisflächen befestigt ist, die einander bezüglich der Achse der Uhrwerkwelle-an der das Zeigerelement befestigt ist, in gleichem radialen Abstand von der Uhrwerkwelle diametral gegenüberliegen und daß eine Abdeckplatte vorgesehen ist, die eine für den Betrachter vor der kreisförmigen Laufbahn der Kreisfläche des Zeigerelements liegende Kreisöffnung mit einem mit dem Durchmesser der Kreisflächen zumindest im wesentlichen gleichen Durchmesser aufweist.

Ein auf diese Weise als Mondphasenuhr ausgebildetes Zeitmeßgerät gemäß der Erfindung gestattet durch das Zusammenwirken der Kreisflächen des Zeigerelements mit der Öffnung in der Abdeckplatte eine unmittelbare bildhafte Darstellung der Mondphase, wobei ergänzend an einem entsprechenden Sichtfenster in der Abdeckplatte auch noch der Tag der betreffenden Mondphase gerechnet seit dem letzten Neumond angezeigt werden kann, also bei Vollmond etwa die Tageszahl 14 oder 15.

Ein Zeitmeßgerät gemäß der Erfindung kann ferner mit Vorteil als astronomische Uhr mit einer, oder mehreren Skalen ausgebildet werden, welche beispielsweise das Ablesen folgender Daten gestatten:

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1. Zeitpunkt des Sonnenaufgangs und des Sonnenuntergangs

2. Sonnenscheindauer

3. Stand der Sonne bezüglich eines bestimmten Sternbildes (Kennzeichnung der Jahreszeit)

4. Zeitpunkt des Mondaufgangs und des Monduntergangs

5. Stand des Mondes bezüglich eines bestimmten Sternbildes.

Weiterhin besteht in Ausgestaltung der Erfindung .auch die Möglichkeit, mehrere Zeitmeßgeräte gemäß der Erfindung mit auf verschiedene Frequenzen abgestimmten Steuerquarzen und verschiedenen Skalen bzw. Anzeigeeinrichtungen zu einer Zeitmeßgeräteanordnung zusammenzufassen, die einige der vorstehend erwähnten Daten und darüberhinaus gegebenenfalls die Uhrzeit für mindestens einen Ort anzeigt. Bei einer solchen Anordnung mit mehreren verschiedenen Anzeigeeinheiten besteht dabei auch die Möglichkeit, die Steuerfrequenzen für die einzelnen Geräte ausgehend von einem gemeinsamen Basistakt abzuleiten, was beispielsweise durch Teilerschaltungen und/oder Schaltungen zur Frequenzsynthese geschehen kann.

In Ausgestaltung der Erfindung hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Mondphase mittels einer Kugel angezeigt wird, die durch eine Öffnung hindurch sichtbar ist, eine helle und eine dunkle Seite aufweist und während der Dauer eines synodischen Monats eine volle Umdrehung ausführt.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anzeige von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang bzw. Mondaufgang und Monduntergang mit Hilfe von Blenden erfolgt, die gegenüber einer ringförmigen Skala konzentrisch zu

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dieser über eine Kurvensteuerung schwenkbar sind. Derartige Blenden haben den Vorteil, daß der Tagesbogen der Sonne bzw. der vom Mond zurückgelegte Bogen unmittelbar und sehr übersichtlich angezeigt werden können, wobei die Länge des Bogens gleichzeitig die Länge des Zeitintervalls zwischen Aufgang und Untergang anzeigt, wobei hierfür jedoch gegebenenfalls auch eine zusätzliche Skala vorhanden sein kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von unteranspruchen. Bs zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines als Gezeitenuhr ausgebildeten Zeitmeßgerätes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Zeitmeßgerätes gemäß der Erfindung;

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Fig. 3 eine Vorderansicht eines als Mondphasenuhr ausgebildeten Zeitmeßgerätes gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines als astronomische Uhr ausgebildeten Zeitmeßgerätes gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Vorderansicht einer Zeitmeßgeräteanordnung mit mehreren Zeitmeßgeräten gemäß der Erfindung und zwei normalen Zeituhren;

Fig. 6 eine Vorderansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines als Mondphasenuhr ausgebildeten Zeitmessgerätes gemäß der Erfindung·,.....

Fig. 7 eine Vorderansicht einer abgewandelten Ausftihrungsform eines als astronomische Uhr ausgebildeten Zeitmessgerätes gemäß der Erfindung und

Fig. 8 und 9

Einzelheiten einer Kurvensteuerung für die Blenden einer astronomischen Uhr gemäß. Fig. 7 als Vorderansicht (Fig. 8) bzw. im Schnitt (Fig. 9).

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Im einzelnen besitzt das als Gezeitenuhr 10 ausgebildete Zeitmeßgerät gemäß Fig. 1 eine Skala 12, die im Mittelpunkt von einer Zeigerwelle 14 durchstoßen wird, welche einen Zeiger 16 trägt. Die kreisrunde Skala 12 ist längs ihres Umfangs, ähnlich wie das Zifferblatt einer normalen Uhr, mit Zeitmarken versehen, wobei sich jedoch in der 12-Uhr-Position eine O-Marke für das Hochwasser HW befindet, während sich in der 6-Uhr-Position eine O-Marke für das Niedrigwasser NW befindet. In Laufrichtung des Zeigers 16 vor den genannten O-Marken sind Zeitmarken vorgesehen, welche anzeigen, wieviel Stunden bis zum Erreichen der nächsten O-Marke noch verstreichen werden. Bei der in Fig.l gezeigten Stellung des Zeigers 16 muß also bis zum Eintreten des Hochwassers HW bzw. des höchsten Wasserstandes noch eine Zeit von 3 h 45' verstreichen. Zusätzlich zu den Zeitmarken ist dabei auf der Skala 12 noch ein sichelförmiger andersfarbiger Bereich.18 vorgesehen, der durch seine Breite in radialer Richtung auch optisch andeutet, wie hoch der Wasserstand ausgehend von dem Niedrigwasser NW als Bezugswert mit der Größe Null bereits ist.

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Ein erfindungsgemäßes Zeitmeßgerät,wie z.B. die in Fig.l gezeigte Gezeitenuhr, kann nun ausgehend von einer ganz normalen handelsüblichen Zeituhr mit Quarzsteuerung in ganz einfacher Weise erhalten werden, wie dies nachstehend in Verbindung mit Fig.2 noch näher erläutert werden soll.

Im einzelnen zeigt Fig.2, ein vereinfachtes Blöckschaltbild eines Zeitmeßgerätes, bei dem ein Quarz 20 Steuerbzw. Taktimpulse für einen Motor 22_f insbesondere einen Schrittschaltmotor liefert, durch den dann ein mechanisches Uhrwerk 24 angetrieben wird. Wenn nun der Quarz mit der für quarzgesteuerte Uhren häufig verwendeten Frequenz von 4,194304 MHz schwingt, dann kann mit der Schaltung bzw.. Anordnung gemäß Fig. 2 eine normale Zeituhr erhalten werden, die eine Stundenwelle aufweist, welche während eines Zeitraumes von 12 h eine volle Umdrehung ausführt und bei einer normalen Zeituhr den Stundenzeiger trägt. Das Uhrwerk 24 arbeitet also mit einem 24-Sturiden-Rhytmus bzw.einen 12-Stunden-Rhytmus. Dieser Rhytmus liegt der Anzeige der normalen Tageszeit bzw. der für den jeweiligen Ort geltenden mittleren Sonnenzeit zugrunde. Andererseits gilt für die von der Anziehungskraft des Mondes abhängigen Gezeiten, d.h. für den Wechsel von Ebbe und Flut ein Rhytmus» bei dem das Zeitintervall zwischen dem Hochwasser HW und dem nächsten Niedrigwasser NW 0,25 χ 24 h 50' 28,32^ beträgt. Der Zeiger 16 der Gejseitenuhr 10 gemäß Fig. 1 muß also einen vollen Umlauf nicht während eines Zeitintervalls von 12 Stunden ausführen wie ein normaler Stundenzeiger, sondern während eines Zeitraums von etwa 12 h 25*. Dies läßt sich ausgehend von einer normalen quarzgesteuerten Zeituhr in außerordentlich einfacher Weise dadurch erreichen, daß man einen gegenüber einem normalen Uhrquarz

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mit der oben angegebenen Frequenz geringfügig verstimmten Quarz mit einer Frequenz von 4,0522718 MHz einsetzt.

In entsprechender Weise läßt sich.in Ausgestaltung der Erfindung auch eine Mondphasenuhr 30 verwirklichen, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Dabei ist zu beachten, daß ein Mondumlauf 29d/12h/44'/29'' dauert. Wenn man nun wie dies in Fig.3 gezeigt ist, hinter einer dem Betrachter zugewandten Abdeckplatte 32, deren obere Hälfte dunkel eingefärbt ist, und in deren obere Hälfte eine kreisrunde "Mond"-Öffnung 34 vorgesehen ist, ein Zeigerelement in Form einer hellen Scheibe 36 umlaufen läßt, auf deren dem Betrachter zugewandter Seite zwei dunkle Kreisflächen 38 vorgesehen sind, die einander bezüglich des Scheibenmittelpunktes diametral und mit gleichem radialen Abstand gegenüberliegen und deren Durchmesser zumindest im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Mondöffnung 34 ist, dann lassen sich die charakteristischen Bilder des zu- und abnehmenden Mondes erzeugen, so daß die Mondphase deutlich sichtbar angezeigt wird, wenn die Scheibe 36 durch die Welle des Uhrwerks mit einer solchen Geschwindigkeit angetrieben wird, daß sie während eines Zeitintervalls von 2 χ 29d/12h/44'/29¹¹ eine volle Umdrehung ausführt. Dies läßt sich mit einem normalen Uhrwerk für eine Zeituhr erreichen, wenn man einen Steuerquarz mit einer Frequenz von 4,260 931 MHz verwendet und wenn man die Drehung eines 24-Stunden-Rades des Uhrwerks im Verhältnis 1 : 60 untersetzt. Bei Anwendung des Grundprinzips der Erfindung läßt sich also auf einfache und billige Weise eine Mondphasenuhr verwirklichen, die die jeweilige Mondphase in charakteristischer Weise anzeigt und beispielsweise in Verbindung mit einer Gezeitenuhr besonders vorteilhaft ist, da die Mondphase auf die Höhe des Wasserstandes bei Flut- bzw. Hochwasser einen entscheidenden Einfluß hat, derart, daß die

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Höhe der Flut bei Vollmond höher ist als bei Neumond.

In Ausgestaltung der Erfindung läßt sich ferner eine astronomische Uhr 40 verwirklichen, wie sie in Fig.4 gezeigt ist. Diese Uhr 40 besitzt ein einstückiges drehbares Zifferblatt 42, dem zwei einander diametral gegenüberliegende feststehende Markierungen, insbesondere in Form transparenter Zeiger 44,46, zugeordnet sind. Das Zifferblatt 42 selbst weist mehrere zueinander konzentrische Skalen auf, und zwar außen zunächst eine Skala 48 mit den Namen der Tierkreiszeichen, dann konzentrisch dazu eine Skala 50 für die Zeiten des Sonnenaufgangs und konzentrisch dazu eine dritte Skala 52 für die Zeiten des Sonnenuntergangs. Außerdem ist das drehbare Zifferblatt 42 von einem feststehenden Skalenring 54 konzentrisch umgeben, an dem die Sonnenscheindauer für den jeweiligen Kalendertag abgelesen werden kann. Weiterhin ist innerhalb des Skalenrings 54 in der 12-Uhr-Position ein gegenüber dem Zifferblatt 42 feststehendes Sonnensymbol 56 vorgesehen, welches beispielsweise fest mit dem Skalenring 54 verbunden sein kann.

Bei der astronomischen Uhr gemäß Fig. 4 zeigt der Zeiger 46 auf der mittleren Skala 50 des Zifferblattes 42 den Zeitpunkt des Sonnenaufgangs an. Die Skala 50 reicht dabei von der Zeitangabe 4^oo,die sich in der gezeigten Stellung des Zifferblattes 42 in der 6-Uhr-Position befindet, im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn über die Zeitangaben 5°°, 6°° und 7°° bis zur Zeitangabe 8°° die in der 12-Uhr-Position gezeigt ist. Der Sonnenaufgang findet bei der in Fig. 4 gezeichneten Stellung der astronomischen

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Uhr tun 6°° statt. Der Zeitpunkt des Sonnenuntergangs kann mit Hilfe des Zeigers 44 an der inneren Skala 52 abgelesen werden, auf der ähnlich bei der Skala 50 die Zeiten zwischen 16°° und 20°° markiert sind, wobei in der gezeichneten Stellung für den Sonnenuntergang die Zeit 18°° angegeben wird. Die äußere Skala 48 des Zifferblattes 42 zeigt an, in welchem Sternbild des Tierkreises die Sonne steht. Bei der gezeichneten Stellung befindet sich das Sonnensymbol 56 auf der Grenze zwischen den Sternzeichen "Widder" und "Fische". Schließlich befindet sich am äußeren Umfang des Zifferblattes 42 gegenüber dem feststehenden Skalenring 54 eine Pfeilmarkierung 58, die das Ablesen der Sonnenscheindauer, d.h. des Zeitintervalls zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, ermöglicht. Zu diesem Zweck zeigt der Skalenring ausge-. hend von der 3-Uhr-Position,die einer Sonnenscheindauer von 8 Stunden entspricht,im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn Marken mit den Ziffern 9 bis 16, so daß insgesamt eine Sonnenscheindauer zwischen 8 Stunden und 16 Stunden angezeigt werden.

Das Zifferblatt führt entsprechend der Dauer des¹ Sonnenjahres während eines Zeitintervalls von-365,25 d eine volle Umdrehung aus, die erreicht werden kann, wenn man ausgehend von einer Quarzfrequenz von 4,193619 MHz die Welle für das Zifferblatt 42 über ein 24 Stunden-Rad des Uhrwerks mit einem Untersetzungsverhältnis von 1 : 365 antreibt .

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Während vorstehend einzelne Aus führ tangs formen von Zeitmeßgeräten gemäß der Erfindung detailliert erläutert wurden, zeigt Fig. 5 eine Anordnung mit mehreren Zeitmeßgeräten, bei der eine Gezeitenuhr 10, eine Mondphasenuhr 30, eine astronomische Uhr 40 mit Sonnenzifferblatt und eine \ astronomische Uhr 60 mit Mondzifferblatt in der Frontplatte 62 eines gemeinsamen Gehäuses 64 angeordnet sind. Ergänzend ist dabei in der Frontplatte 62 noch eine normale Zeituhr 66 angeordnet, die beispielsweise die mittlere Sonnenzeit anzeigen kann, d.h. in Deutschland die Mitteleuropäische Zeit, sowie des weiteren eine normale Zeituhr 68, die exakt auf die jeweilige Ortszeit eingestellt werden kann und nach der dann beispielsweise auch die ursprüngliche Einstellung der Uhren 10, 30, 40, 60 erfolgen kann. Schließlich ist zur Ergänzung der Anzeigeinstrumente in der Frontplatte 62 des Gehäuses 64 bei der Anordnung gemäß Fig.5 auch noch ein Barometer 70 angeordnet, welches in Verbindung mit der Gezeitenuhr 10 und der Mondphasenuhr 30 ergänzende Voraussagen über die Höhe der zu erwartenden Flut ermöglicht.

Die bei der Uhrenanordnung gemäß Fig. 5 vorgesehene astronomische Uhr 60 mit Mondzifferblatt dient in entsprechender Weise wie die astronomische Uhr 40 mit Sonnenzifferblatt \ der Anzeige der Zeitpunkte von Mondaufgang und Monduntergang sowie der Anzeige der Stellung des Mondes gegenüber den Tierkreiszeichen. Dabei sind konzentrisch zu einer inneren feststehenden. Scheibe 72 ein Zifferblatt 74 mit den Tierkreiszeichen und ein äußerer Skalenring 76 mit einer von 1 bis 24 unterteilten Skala vorgesehen. Weiterhin sind zwei Blenden 78, 80 vorgesehen, deren in der Zeichnung oberer Rand den Zeitpunkt des Mondaufgangs (A) bzw. des Monduntergangs (U) anzeigt und die gemeinsam

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gleichzeitig die Dauer des Zeitintervalls zwischen Mondaufgang und Honduntergang sehr anschaulich anzeigen. Außerdem zeigt ein Zeigerelement 82 mit einem Mondsymbol, welches an der Scheibe 72 befestigt ist, die Stellung des Mondes gegenüber den Sternbildern des Tierkreises an.

Bei der astronomischen Uhr 60 sind die Blenden 78, 80 konzentrisch zu der feststehenden Scheibe 72 mittels eines Kurvengetriebes nach oben und unten schwenkbar .und bilden einen sich drehenden künstlichen Horizont, durch den die Bogenhöhe der Mondbahn berücksichtigt wird-i Dieser künstliche Horizont verändert sich mit dem Rhythmus des sogenannten tropischen Monats, der eine Dauer von 27 d, 7 h, 43', 4,7" besitzt. Dieses Zeitintervall ist auch für den Antrieb des Zifferblatts 74 mit den Tierkreiszeichen maßgeblich, welches während eines tropischen Monats eine volle Umdrehung ausführt;.

Außerdem müssen die Zeitpunkte für den Mondaufgang und den Monduntergang in. Abhängigkeit von der Dauer eines Umlaufs des Mondes um die Erde unter Berücksichtigung der Relativbewegung zwischen Erde und Sonne bestimmt werden, d.h. in Abhängigkeit von der sogenannten synodischen Umlaufzeit, wobei die Dauer eines synodischen Monats 29,5306 d beträgt. Dementsprechend wird der äußere Skalenring 76 derart angetrieben, daß er während des genannten Zeitintervalls, d.h. während eines synodischen Monats, eine volle Umdrehung ausführt. ' · ■-".

Erfindungsgemäß läßt sich mit einem normalen Uhrwerk eine dem tropischen Monat angepasste Drehzahl von einer vollen Umdrehung in 27 d, 7h, 43¹, 4,7'' dadurch erreichen,·

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daß man das Uhrwerk mit einem verstimmten Öhrenquarz mit einer Frequenz von 4,144937 MHz ausstattet und dann die Drehzahl des 24-Stunden-Rades im Verhältnis 1:27 untersetzt/ woraufhin dann das Zifferblatt. 74 mit dieser, unter-* setzten Drehzahl angetrieben werden kann. Zusätzlich ist für den Antrieb des äußeren Skalenrings 76 mit einer dem synodischen Monat entsprechenden Drehzahl von einer vollen Umdrehung in 29,5306 d ein normales Uhrwerk erforderlich; das mit einem Quarz angesteuert wird, der mit einer Frequenz von 4,260975 MHz schwingt, wobei die Drehung des 24-Stunden-Rades dieses Uhrwerks im Verhältnis von 1:30 untersetzt wird. Dieses zusätzliche Uhrwerk kann dann beispielsweise über ein Stirnradgetriebe zum Antreiben des äußeren Skalenrings eingesetzt werden. Außerdem wird die Kurvensteuerung, für die Blenden 78, 80 von dem Uhrwerk 'für das Zifferblatt 74 (tropischer Monat) derart angetrieben, daß sich für den Winkelweg des'durch die Blenden 78, 80 angezeigten künstlichen Horizonts während eines tropischen Monats ein Winkelweg von +.24° ergibt.

Fig. 6 zeigt eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 abgewandelte Mondphasenuhr 84 gemäß der Erfindung, bei der ein Zifferblatt 86 vorgesehen ist, welches mit einer von 0 (Neumond) bis 29 reichenden Skala versehen ist. An dieser Skala ist mit Hilfe eines Zeigers 88 der Tag des laufenden Mondzyklus ablesbar. Der Zeiger 88 kann dabei von einem normalen Uhrwerk angetrieben werden, welches von ..einem Uhrenquarz mit einer Frequenz von 4,260931 MHz gesteuert wird und ausgangsseitig ein Untersetzungsgetriebe von 1:30 für den Zeiger 88 aufweist, so daß dieser entsprechend der Dauer eines synodischen Monats innerhalb eines "Zeitraums von 29 d, 12 h, 44', 29'' eine volle Umdrehung ausführt.

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Die Mondphasenuhr 84 weist ferner zur symbolischen Darstellung der Mondphase eine Kugel 90 auf, die in einem Fenster 92 des Zifferblattes 86 sichtbar ist. Die Kugel 90 besitzt eine helle Hälfte und eine dunkle Hälfte und ist um eine diametral durch die Kugel 90 hindurchgehende und die Trennlinie zwischen der hellen und dunklen Kugelseite schneidende Achse drehbar, wobei die Antriebswelle für die Kugel 90 mit derselben Drehzahl angetrieben wird wie die Antriebswelle für den Zeiger 88, so daß auch die Kugel 90 innerhalb eines synodischen Monats eine volle Umdrehung ausführt. Zu diesem Zweck ist die Kugelwelle mit der Zeigerwelle über ein Winkelgetriebe mit einem Obersetzungsverhältnis von 1:1 verbunden. Der Zeiger 88 und die Kugel 90 drehen sich dabei nach links bzw. im Gegenuhrzeigersinn.

Fig. 7 der Zeichnung zeigt eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 abgewandelte Ausführungsform einer astronomischen Uhr 94, mit der der Zeitpunkt des Sonnenaufgangs und des Sonnenuntergangs, die Sonnenscheindauer, die Stellung der Sonne bezüglich der Sternbilder des Tierkreises sowie der Monat und die Jahreszeit anzeigbar sind. Zu diesem Zweck ist ein Zifferblatt 96 mit zwei zueinander konzentrischen Skalen vorgesehen, von denen die innere Skala 98 die Monatsnamen und Marken (V) zur Anzeige des Beginns der Jahreszeiten trägt, während die äußere Skala 100 mit den Namen bzw. den Symbolen, der Sternbilder des Tierkreiszeichens versehen ist. Das Zifferblatt 96 ist dabei konzentrisch von einem äußeren, feststehenden Skalenring 102 umgeben, der mit Markierungen von etwa 4 bis 20 versehen ist. Der äußere Skalenring 100 trägt als Marke 104 ein Sonnensymbol, .dessen Lage gegenüber den Skalen

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98, 100 des Zifferblattes 96 den Monat, die Jahreszeit und das Sternbild anzeigt. Weiterhin sind bei der astronomischen Uhr 94 gemäß Fig. 7 statt der Zeiger 44, 46 der Uhr 40 gemäß Fig. 4 zwei Blenden 106, 108 vorgesehen, deren obere Enden den Zeitpunkt für den Sonnenaufgang (A) bzw. für den Sonnenuntergang (U) gegenüber der Skala auf dem feststehenden Skalenring 102 anzeigen, so daß bei der dargestellten Stellung der Blenden 106, 108 als Zeitpunkt für den Sonnenaufgang 5 Uhr und als Zeitpunkt für den Sonnenuntergang 19 Uhr angezeigt wird. Die beiden Blenden sind mit Hilfe eines Kurvengetriebes konzentrisch zur Drehachse des Zifferblattes 96 nach oben und unten verschwenkbar und bilden gewissermaßen einen künstlichen Horizont, der den Tagbogen der Sonne optisch besonders gut deutlich macht. Das Zifferblatt 96 wird bei der Uhr 94 von einem Uhrwerk angetrieben, dessen Steuerquarz mit einer Frequenz von 4,134016 MHz arbeitet und das ausgangsseitig durch ein Untersetzungsgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:360 ausgerüstet ist, so daß das Zifferblatt 96 im Verlauf eines Sonnenjahres, d.h. während eines Zeitraums von 365,2422 d eine volle Umdrehung ausführt, über dasselbe Uhrwerk erfolgt dabei auch der Antrieb der Kurvensteuerung, derart, daß der Winkelweg des künstlichen Horizontes in diesem Zeitraum +_ 31,05° beträgt.

Wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 zeigt, kann der äußere Skalenring 102 bei der Uhr 94 in seinem unteren Teil mit einer weiteren Skala versehen sein, die von etwa 16 bis etwa 8 reicht, und an der bezüglich der Unterkante der Blende 108 die Sonnenscheindauer abgelesen werden kann, die in der gezeichneten Stellung der Uhr 94 etwa 14 Stunden beträgt.

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Hinsichtlich der Einzelheiten der Kurvensteuerung für die Blenden 106,108 der Uhr 94 gemäß Fig. 7 wird auf Fig. 8 und 9 der Zeichnung verwiesen_r welche als Draufsicht bzw. im Schnitt zeigen, daß bei der Uhr 94 ein Rad 110 vorgesehen ist, welches im Verlauf eines SonnenJahres eine volle Umdrehung ausführt und eine als Hohlwelle ausgebildete Nabe besitzt, deren eines Ende, nämlich das dem Betrachter zugewandte vordere - in Fig. 9 linke -, eine Mittelöffnung einer fest montierten Lagerbrücke 112 durchgreift. Vor der Lagerbrücke 112 sind dann auf die Nabe des Rades 110 die Blenden 106 und 108 frei drehbar aufgesetzt. Weiterhin befindet sich vor den Blenden ein Schieber 114 mit einer Mittelöffnung, in die die Nabe des Rades 110 frei vorsteht. Ein Richtknopf 116, mit dem das Zifferblatt 96 sowie eine Kurvenscheibe 118 drehfest gehaltert sind, ist mit seinem geschlitzten Schaft in die Nabe des Rades 110 eingesteckt und derart kraftschlüssig bzw. reibschlüssig mit dieser verbunden, daß sich die Elemente 96,118 normalerweise gemeinsam mit dem Rad 110 drehen, jedoch zum Stellen der astronomischen Uhr 94 gegenüber dem Rad 110 verdreht werden können.

Die Lagerbrücke 112 besitzt auf ihrer Rückseite Zapfen 120, die in zugeordneten Längsnuten 122 der Lagerbrücke 112 geführt sind. Auf seiner Vorderseite besitzt der Schieber 114 einen weiteren Zapfen 124, der in einer exzentrisch zur Drehachse der Kurvenscheibe 118 verlaufenden Ringnut 126 derselben läuft. Bei umlaufendem Rad 112 wird also der Schieber 114 durch das Zusammenwirken seines Zapfens

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mit der Ringnut 126 der Kurvenscheibe 118 nach oben und unten bewegt/ wobei er durch seine Zapfen 120, die in den Längsnuten 122 der Lagerbrücke 112 laufen, in senkrechter Richtung geführt und gegen eine Drehung gesichert wird.

Die beschriebene Auf- und Abbewegung des Schiebers 114 wird durch zwei äußere Zapfen 130 an der Rückseite des Schiebers 114, die in zugeordnete, quer zur Bewegungsrichtung des Schiebers 112 verlaufende Langlöcher 132 der Blenden 106 bzw. 108 eingreifen, auf die Blenden 106 bzw. 108 übertragen. Auf diese Weise erfolgt entsprechend der Exzentrizität bzw. ganz allgemein der Form der als Steuerkurve dienenden Ringnut 126 ein Verschwenken der Blenden 106, 108 entsprechend dem sich ändernden Tagbogen der Sonne im Verlauf eines SonnenJahres. Auch die äußeren Zapfen 130 können dabei in zugeordneten Nuten der Lagerbrücke 112 geführt werden, deren Mittelöffnung, wie aus Fig. 8 deutlich wird, als Langloch ausgebildet ist.

Leerseite

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16. Januar 1981 Elektrotechnik

Industriestr. 7
7742 St, Georgen (Schww.)

Patentansprüche

1. Zeitmeßgerät mit einem von einem guarzgesteuerten Uhrenantrieb angetriebenen, eine Stundenwelle aufweisenden Uhrwerk, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige eines vom 24-Stunden-Rhytmus der mittleren Sonnenzeit abweichenden Zeitablaufs ein in seiner Frequenz gegenüber einem normalen Uhrenquarz entsprechend abweichend abgestimmter Steuerquarz vorgesehen ist.

2. Zeitmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es als Gezeitenuhr (10)ausgebildet
ist (Fig.l).

3. Zeitmeßgerät nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerquarz derart abgestimmt ist, daß sich für eine der Stundenwelle eines normalen Uhrwerks entsprechende Zeigerwelle für eine volle Umdrehung eine
Zeit von 24 h 50' 28,32" ergibt,und daß einem auf der Welle (14) sitzenden Zeiger (16)eine Gezeitenskala (12)zugeordnet ist, die das Ablesen der Zeit bis zum nächster bzw. seit
dem letzten Hoch- bzw. Niedrigwasser (HW, NW) gestattet.

4. Zeitmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es als Hondphasenuhr(30)ausgebildet
ist (Fig.3).

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5. Zeitmeßqerät nach Anspruch 4,dadurch qekennzeichnet, daß der Steuercruarz derart abaestimmt ist, daß sich für eine mit einem 24-Stunden-Raid eines normalen Uhrwerks mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 60 gekuppelte Welle für eine volle Umdrehung eine Zeit von 2 χ 29d/12h/44'/29'" ergibt, daß auf dieser Welle ein, Zeigerelement (36)mit zwei Kreisflächen(38)montiert ist, die einander bezüglich der Wellenachse im gleichen radialen Abstand diametral gegenüberliegen,und daß eine Abdeckplatte (32)vorgesehen ist, die eine für den Betrachter vor der kreisförmigen Laufbahn der Kreisflächen (38)des Zeigerelements (36 ) liegende kreisrunde Öffnung (34)mit einem dem Durchmesser der Kreisflächen (38)zumindest im wesentlichen gleichen Durchmesser aufweist.

6. Zeitmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es als astronomische Uhr (40 )mit einer Skala (50) ausgebildet ist, an der der Stand der Sonne bezüglich eines bestimmten Sternbildes für den betreffenden Kalendertag ablesbar ist.

7. Zeitmeßgerät nach Anspruch 1 oder 7,dadurch gekennzeichnet , daß es als astronomische Uhr (40 ) mit einer Skala (50)ausgebildet ist, an der der Zeitpunkt des Sonnenaufgangs an dem betreffenden Kalendertag ablesbar ist.

8. Zeitmeßgerät nach einem der Ansprüche 1, 6 und 7., dadurch gekennzeichnet, daß es als astronomische Uhr mit einer SkalaΪ52)ausgebildet ist, an der der Zeitpunkt des Sonnenuntergangs an dem betreffenden Kalendertag ablesbar ist.

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9. Zeitmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als astronomische Uhr (40 )mit «ainer Skala (54 )ausgebildet ist, an der für den betreffenden Kalendertag die Dauer des Zeitintervalls zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang ablesbar ist.

10. Zeitmeßgerät nach Anspruch 6 bis 9/dadurch gekennzeichnet, daß es als astronomische Uhr (40 )mit einem drehbaren Zifferblatt (42 )ausgebildet ist, daß das Zifferblatt (42 )mit drei zueinander konzentrischen Skalen (48, 50, 52)ausgebildet ist, an denen gegenüber feststehenden Marke.n (44, 46, 56 )das Sternbild, in dem die Sonne steht, der Zeitpunkt des Sonnenaufgangs und der Zeitpunkt des Sonnenuntergangs ablesbar sind, daß eine weitere feststehende Skala (54 )vorgesehen ist, an der bezüglich einer an dem Zifferblatt (42) vorgesehenen Marke(58)die Sonnenscheindauer ablesbar ist, daß der Antrieb einer das Zifferblatt (42)antreibenden Welle über ein 24-Stunden-Rad eines normalen Uhrwerks mit einem Obersetzungsverhältnis von 1 : erfolgt und daß die Frequenz des Steuerquarzes derart gewählt ist, daß sich für das Zifferblatt für eine volle Umdrehung eine Zeit νοη*·365,25 Tagen ergibt (Fig.4)

11. Zeitmeßgerät nach Anspruch 1, dadur.ch gekennzeichnet, daß es als astronomische Uhr (60)mit Skalen zur Anzeige des Standes des Mondes gegenüber einem bestimmten Sternbild des Tierkreiszeichens zur Anzeige des Zeitpunktes des Mondaufgangs, zur Anzeige des Zeitpunktes des Monduntergangs und/oder zur Anzeige der Dauer des Zeitintervalls zwischen Mondaufgang

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und Monduntergang ausgebildet ist.

12. Zeitmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es mit weiteren Zeitmeßgeräten zu einer Zeitmeßgeräteanordnung (Fig.5) zusammengefaßt ist.

13. Zeitmeßgerät nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet , daß TeilerSchaltungen und/oder Schaltungen zur Frequenzsynthese vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Steuerfrequenzen für die einzelnen Zeitmeßgeräte der Zeitmeßgeräteanordnung ausgehend von einem gemeinsamen Basistakt ableitbar sind.

14. Zeitmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß es als batteriegetriebenes Zeitmeßgerät ausgebildet ist.

15. Zeitmeßgerät nach Anspruch 4, d.a durch gekennzeichnet, daß der Steuerquarz derart abgestimmt ist, daß sich für eine mit einem 24-Stunden-Rad eines normalen Uhrwerks mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:30 gekuppelte Welle für eine volle Umdrehung eine Zeit von 29d/12h/44'/29'· ergibt, daß auf dieser Welle ein Zeiger(88)montiert ist, der gegenüber einem Zifferblatt(86)drehbar ist, daß eine Skala mit einer Teilung von 0-29 trägt, an der der jeweilige Tag der Mondphase ablesbar ist. und daß in dem Zifferblatt (86)eine Öffnung(92)vorgesehen ist, hinter der eine mit der Drehzahl der Zeigerwelle angetriebene, eine helle und eine dunkle Hälfte aufweisende, im Gegenuhrzeigersinn drehbare Kugel(90)zur symbolischen Anzeige der Mondphase vorgesehen ist (Fig. 6).

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16. Zeitmeßgerät nach Anspruch 6-9, dad urch gekennzeichnet, daß es als astronomische Uhr (94) mit einem drehbaren Zifferblatt (96) ausgebildet ist, daß das Zifferblatt

(96) mit zwei zueinander konzentrischen Skalen (98, 100) versehen ist, an denen gegenüber einer feststehenden Marke (104) das Sternbild, in dem die Sonne steht, der Monat und die Jahreszeit ablesbar sind,· daß eine weitere feststehende Skala (102) vorgesehen ist, an der bezüglich zweier, einen künstlichen Horizont bildenden, durch eine Kufvensteuerung antreibbare Blenden (106, 108) der Zeitpunkt des Sonnenaufgangs, der Zeitpunkt des Sonnenuntergangs und die Sonnenscheindauer ablesbar sind, daß der Antrieb der Kurvensteuerung und einer das Zifferblatt (96) antreibenden Welle über ein 24-Stunden-Rad eines normalen Uhrwerks mit einem übersetzungsverhältnis von 1:360 erfolgt und daß die Frequenz des Steuerquarzes für das Uhrwerk derart gewählt ist, daß sich für das Zifferblatt für eine volle Umdrehung eine Zeit von etwa 365,25 Tagen ergibt (Fig. 7).

17. Zeitmeßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es als astronomische Uhr (60) mit einem drehbaren Zifferblatt (74) ausgebildet ist, welches eine Skala trägt, an der gegenüber einer feststehenden Marke (82) das Sternzeichen ablesbar ist, in dem der Mond steht, daß das Zifferblatt (74) konzentrisch von einem drehbaren Skalenring (76) umgeben;ist, der eine Skala trägt, auf der . bezüglich zweier Blenden (78, 80) der Zeitpunkt des Mondaufgangs und der Zeitpunkt des Monduntergangs ablesbar sind, daß die Blenden mittels einer Kurveneteuerung während der Sauer eines tropischen Monats um einen Winkel von +_ 24°

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schwenkbar sind, daß das Zifferblatt (74) von einem normalen Uhrwerk mit einem Steuerquarz mit einer Frequenz von 4/144937 MHz und einem ausgangsseitigen Untersetzungsgetriebe mit einem übersetzungsverhältnis von 1:27 während eines tropischen Monats von 27d/7h/43'/4,7" zu einer vollen Umdrehung antreibbar ist und daß der äußere Skalenring (76) durch ein normales Uhrwerk mit einem Steuerquarz mit einer Frequenz von 4,260975 MHz und einem ausgangssei'tigen Untersetzungsgetriebe mit einem übersetzungsverhältnis von 1:30 während eines tropischen Monats von 27d/7h/43·/4,7" zu einer vollen Umdrehung antreibbar ist.