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Dokumentenidentifikation DE202006000547U1 08.06.2006
Titel Längs-(Linear)Uhr
Anmelder Frieser, Karl, 86653 Monheim, DE
DE-Aktenzeichen 202006000547
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 08.06.2006
Registration date 04.05.2006
Application date from patent application 14.01.2006
IPC-Hauptklasse G04C 3/00(2006.01)A, F, I, 20060114, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G04C 11/02(2006.01)A, L, I, 20060114, B, H, DE   

Beschreibung[de]
I. Besonderheit und Grobbeschreibung der Uhr

Im Gegensatz zur konventionellen Ziffernblattuhr bei der sich die Zeiger auf einem feststehenden Ziffernblatt im Kreise drehen, geht die Längsuhr gleichsam „auf Strecke", das heißt die Zeitanzeige erfolgt mittels eines Schlittens der an einer geraden U-Schiene entlangläuft an welcher Tafeln (Stundentafeln) angebracht sind. Auf diesen Stundentafeln sind die Zeitziffern in Stundenaufteilung abzulesen. Auf dem Schlitten der als Zeitanzeiger fungiert befinden sich zwei Scheiben, die gegeneinander bzw. miteinander drehbar sind und durch die unten näher zu erläuternde Konstruktion (Punkt II 2) die Minutenanzeige übernehmen.

Der Schlitten durchläuft pro Stunde eine gleichmäßig festgelegte Strecke von Stundentafel zu Stundentafel. Es wird wie üblich mit 12 Stunden gerechnet. Ausgehend von 12 Uhr erreicht der Schlitten nach sechs Stunden am anderen Ende der U-Schiene, also um 6 Uhr, seinen Wendepunkt. Von diesem Wendepunkt ausgehend läuft der Schlitten wieder in Richtung 12 Uhr und zeigt wiederum die Stunden an.

Eine Uhr dieser oder ähnlicher Bauart, also eine Längs- bzw. Linearuhr ist dem Antragssteller nicht bekannt.

II. Funktionsweise der Uhr 1.Stundenanzeige

Die Stunden von 12 Uhr bis 6 Uhr sind entlang der Strecke durch Stundentafeln (siehe Zeichnung Nr. 7) markiert. Fünf der sieben Stundentafeln sind drehbar. Somit können sie die richtigen Stundenzahlen anzeigen, je nachdem ob der Schlitten von 12 Uhr nach 6 Uhr fährt oder von 6 Uhr nach 12 Uhr.

2. Minutenanzeige

Da die Minutenzeichen zwischen den Stundentafeln schwer erkennbar wären, werden sie auf einer runden Scheibe (siehe Zeichnung Nr.12), die auf dem Schlitten befestigt ist, der an der Schiene entlangläuft dargestellt. Diese Scheibe ist mit der üblichen Vierteilung 15, 30, 45, 60 (Minuten) dargestellt.

Vor dieser Scheibe dreht sich bei Vorlauf des Schlittens (von 12 Uhr bis 6 Uhr) der „Minutenzeiger" wie bei einer Ziffernblattuhr nach rechts. Der Minutenzeiger ist durch eine zweite Scheibe mit Fenster dargestellt (siehe Zeichnung Nr. 11). Durch das Fenster sind die Minutenstriche und -ziffern auf der unteren Scheibe zu sehen und damit der jeweilige Minutenstand.

Bei Rücklauf (von 6 Uhr nach 12 Uhr) bleibt die zweite Scheibe mit dem Fenster („Minutenzeiger") stehen und die hintere Scheibe dreht sich nach links.

Da die beiden Teile, unten liegende Scheibe mit Minutenaufteilung und darüber liegende Scheibe mit Fenster, von derselben Achse angetrieben werden, bedarf jede der Scheiben eines Mitnehmers (siehe Zeichnung Nr. 15) und einer Arretierung (siehe Zeichnung Nr. 16).

Die Minutenziffern (siehe Zeichnung Nr. 13) auf der hinteren Scheibe sind wiederum drehbar gelagert, damit die Zahlen (15, 30, 45, 60) beim Drehen der Scheibe immer aufrecht lesbar sind.

3. Sekundenanzeige

Die Sekundenanzeige erfolgt separat durch 60 farbige Leuchtdioden, die in einem Kreis angeordnet sind.

Jede fünfte Diode hat eine andere Farbe (gelb), ebenso jede 15 Diode (rot).

Das Aufleuchten der Dioden entspricht dem Stand eines umlaufenden Sekundenzeigers.

4. Lichtpunktanzeige

Neben der unter Punkt 13 beschrieben Zeitanzeige, gibt es bei der Längsuhr noch die Möglichkeit die Zeit mit Hilfe einer Lichtpunktanzeige zu bestimmen.

An dem Schlitten (siehe Zeichnung Nr. 18) lässt sich ein Spiegel (siehe Zeichnung Nr. 22) anbringen. Durch diesen Spiegel wird das gebündelte Licht, das von einer Laserdiode (siehe Zeichnung Nr. 21) am Ausgangspunkt ausgeht (z.B. 12 Uhr), umgelenkt.

Mit der Veränderung des Standorts des Schlittens verändert sich der Lichtpunkt, den der Spiegel z.B. auf eine benachbarte Wand wirft.

An den beiden Wendepunkten (siehe Zeichnung Nr. 6) des Schlittens, 12 Uhr bzw. 6 Uhr, wird der Ablenkwinkel des Spiegels jeweils in die Stellung 1 oder 2 gebracht. So hat der Lichtstrahl (Lichtpunkt) für den Vorlauf (12 Uhr nach 6 Uhr) und für den Rücklauf (6 Uhr nach 12 Uhr) jeweils unterschiedliche, parallel laufende Bahnen (siehe Zeichnung Nr. 23). So hat jede Stunde ihren festen Ort an der Wand, das Drehen von Stundentafeln entfällt.

Es wird hierzu eine modulierbare Laserdiode als Lichtquelle verwendet. Der an der Wand auftreffende Lichtpunkt ist die Zeitangabe.

Werden auf der Bahn des Lichtpunktes Fotomelder angebracht, so können diese zusätzlich zur bloßen Zeitangabe noch weitere Informationen aus dem modulierten Lichtstrahl aufnehmen.

III. Antrieb und Konstruktion

Der Schlitten der an der U-Schiene (siehe Zeichnung Nr. 4) mit den Stundentafeln entlangläuft ist an eine Kette gekoppelt, die sich in der U-Schiene bewegt. Auf dieser U-Schiene rollt der Schlitten. Kettenräder treiben die Kette an. Die Drehbewegung der Minutenscheiben (Zeichnung Nr. 12 ) ergibt sich durch Kettenräder die in die Kette greifen.

Die Kette wird über ein Getriebe von einem Schrittmotor (Motor 1) (siehe Zeichnung Nr. 1) angetrieben der von einem Quarz gesteuert wird.

Für die schnelle, von der Zeitanzeige unabhängige Positionierung des Schlittens ist ein zweiter Motor am Getriebe (Motor 2) (siehe Zeichnung Nr. 2).

An den beiden Endpunkten der Schiene (12 Uhr bzw. 6 Uhr) (Zeichnung Nr. 6) an denen der Schlitten wendet, wird die Strecke durch berührungsfreie Schalter sekundengenau eingestellt. Die Synchronisierung der Längsuhr mit der Normalzeit (DCF – Zeit) erfolgt an diesen Wendepunkten. Das Drehen der Stundentafeln übernimmt der Motor 3 (siehe Zeichnung Nr.5).

Unterhalb der Minutenscheiben (Zeichnung Nr. 12) die auf dem Schlitten befestigt sind, der an der Schiene entlangläuft bewegt sich ein weiterer Schlitten (siehe Zeichnung Nr. 19) viertelstündlich hin und her. Dieser kann die verschiedensten Anzeigeaufgaben (siehe Zeichnung Nr. 17) übernehmen. Neben der unter Punkt II.1–3 beschrieben Zeitanzeige, gibt es bei der Längsuhr noch die Möglichkeit die Zeit mithilfe einer Lichtpunktanzeige zu bestimmen, vgl. Punkt II. 4.

1Motor 1, Schrittmotor 2Motor 2, Schnellgang 3Getriebe 4U-Schiene mit Kette 5Motor 3 Antrieb für Stundentafeln 6Wendepunkt für Anzeigeschlitten 7Stundentafel 8Tragschiene 9Drehachse für Stundentafel 10Anzeigeschlitten 11Scheibe 1-„Zeigerscheibe" 12Scheibe 2 – „Minutenscheibe" 13Minutenziffernscheibe 14Fenster in Scheibe 2 15Mitnehmer für Scheibe 1 und 2 16Arretierung für Scheibe 1 und 2 17Anzeigen 18Schlitten mit Kettenrädern 19Schlitten für Anzeigen 20Führung des Schlittens 21Laserdiode 22Spiegel zum Umlenken des Lichtstrahls 23Verlaufbahnen des Lichtpunkts

Anspruch[de]
  1. Längs- (Linear-) Uhr, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitanzeige mittels Schlitten, der an einer U-Schiene entlang läuft, erfolgt. Längs- (Linear-) Uhr, dadurch gekennzeichnet, dass auch eine Zeitanzeige mittels eines Lichtpunktes entfernt von der U-Schiene erfolgen kann.
  2. Längs- (Linear-) Uhr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit aus der zurückgelegten Strecke des Schlittens ersichtlich ist. (aus der zurückgelegten Streckenlänge ist die Zeit ersichtlich, deshalb der Begriff Längs- (Linear-) Uhr)
  3. Längs- (Linear-) Uhr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des Schlittens auf der U-Schiene durch Rollen erfolgt, die Rollen sind in Gleit- und Kugellager gesetzt. Die Führung des Schlittens erfolgt an allen Seiten zur U-Schiene. Wo die U-Schiene offen ist, sind die Rollen an der Materialkante. Der Schlitten wird sowohl vorne als auch hinten allseitig geführt.
  4. Längs- (Linear-) Uhr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten fest an eine Antriebskette gekoppelt ist, die in der U-Schiene auf einer Teflonfolie entlangläuft und deren Bewegung zeitgesteuert ist, z.B. über einen Schrittmotor. Bei einer umlaufenden Kette wird zwischen oberem und unterem Kettenstrang im Schlitten ein Zahnrad gesetzt und mit entsprechender Übersetzung die Minutenscheiben angetrieben. Ist eine umlaufende Kette konstruktiv nicht möglich, muss das Antriebsrad für die Minutenanzeige auf eine andere, schlupffreie Bindung gesetzt werden, z.B. in Zahnstangen.
  5. Längs- (Linear-) Uhr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten eine Minutenanzeige mit sich führt. Es sind zwei hintereinander liegende Scheiben. Die hintere Scheibe trägt die Minuteneinteilung, die vordere Scheibe hat ein Fenster zur hinteren Scheibe, sie hat die Zeigerfunktion wie bei einer Normaluhr und kann auf einen Zeiger reduziert werden. Für den unterschiedlichen Drehsinn beider Scheiben, hier auf einer Achse, auf Kugellager gesetzt, hat jede Scheibe einen Mitnehmer und eine Arretierung. Der Mitnehmer hat eine Kugelrastung (Kugel läuft auf einer Scheibe und rastet in ein Loch). Die Arretierung, Stellung 12 Uhr, ist für jede Scheibe ein Stift der von einem Bügel aus in die Federrastung auf der Scheibe einrastet. Eine Haltefeder sperrt die entsprechende Drehrichtung der Scheibe; die Kugel des Mitnehmers wird aus der Arretierung gedrückt. Die Minutenzahlen 15, 30, 45, 60 auf der Minutenscheibe sind drehbar gelagert, um aufrecht am Fenster zu erscheinen.
  6. Längs- (Linear-) Uhr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie auch einen Pendelschlitten hat. Dieser Pendelschlitten, angetrieben durch eine gelagerte Schubstange, z.B. an dem Viertelstundenzahnrad, befindet sich unterhalb der Minutenscheibe.
  7. Längs- (Linear-) Uhr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie mit der DCF-Normalzeit synchronisiert werden kann. Der Start der Uhr, z.B. um 12 Uhr erfolgt mit dem DCF-Signal „12 Uhr" aus einer Schaltuhr. Weiter wird die Antriebsfrequenz für den Schrittmotor so eingestellt, dass der Schlitten ca. 1 Sek. vor der Normalzeit den Wendepunkt, z.B. 6 Uhr erreicht und anhält. Die DCF-Uhr gibt dann den „6 Uhr"-Startbefehl.
  8. Längs- (Linear-) Uhr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie drehbare Stundentafeln hat. Die Stundentafeln werden über ein Kegelradgetriebe (T-Winkel-Getriebe) bei Richtungsänderung des Schlittens um 180 ° gedreht.
  9. Längs- (Linear-) Uhr nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mit gebündeltem Licht, z.B. aus einer Laserdiode über einen Umlenkspiegel am Schlitten ein zeitabhängiger Lichtpunkt, entfernt von der U-Schiene auftrifft. Das Licht, ausgehend von einem Endpunkt der U-Schiene, muss parallel zur Schiene auf den Spiegel gerichtet sein. Der eingestellte Winkel am Spiegel bestimmt den Ort des Lichtpunktes. Der Spiegel hat durch eine Rasterung zwei Winkelstellungen. Die jeweilige Winkelstellung wird über einen Dorn an den beiden Endpunkten der U-Schiene eingestellt. Die zwei Winkelstellungen ergeben die zwei Lichtpunktbahnen (Vor- und Rücklauf). Damit hat jeder Zeitpunkt, jede Stunde seinen Ort. Der Lichtstrahl ist modulierbar, damit können zeitabhängige Informationen übermittelt werden. Ein Fotomelder zeigt dann nicht nur das Eintreffen des Lichtstrahls an, sondern kann auch weitere Informationen aus der Modulation des Lichtstrahls entnehmen.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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