
Fadenkreuzruhr
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Fadenkreuzuhr
1. Vorwort
2. Was kennzeichnet diese neue Uhr?
3. Wie funktioniert diese Uhr?
4. Warum wirkt diese Uhr interessant und ausgefallen?
5. Wie ist das Design dieser Uhr gestaltet?
6. Worin bestehen die Nachteile gegenüber einer konventionellen analogen
Uhr?
7. Wird es diese Uhr auch als Armbanduhr geben?
1. Vorwort
Endlich mal eine Uhr für Mathematiker, Querdenker und Schachspieler!
Endlich findet die quadratische Anordnung von Ziffern auch ihre Entsprechung
bei der Anordnung und Bewegung der Zeiger einer Uhr.
2.
Was kennzeichnet diese neue Uhr?
2.1
Die Stunden- und Minutenzeiger sind auf verschiebbaren Zeigerbewegungs-Vorrichtungen
befestigt.
2.2 Die Zeiger bewegen sich linear voran, und nicht rotierend, wie bei
konventionellen analogen Uhren.
2.3 Die Stunden- und Minutenzeiger sind im 90° Winkel zueinander angeordnet.
2.4 Das quadratische Zifferblatt ist jeweils an seinen Randflächen
mit Ziffern versehen.
2.5 Am anderen Ende des Zifferblatts erfolgt für beide Zeiger jeweils
eine Bewegungsrichtungs-Umkehrung des Zeigers.
2.6 Im Schnittpunkt von Stunden- und Minutenzeiger ergibt sich ein Fadenkreuz,
daher der Name "Fadenkreuzuhr"
2.7 Es existieren zwei Leuchtdioden, eine grüne für den "Tagmodus"
und eine blaue für den "Nachtmodus".
3.
Wie funktioniert diese Uhr?
Der
Antrieb dieser Uhr besteht aus 2 unabhängig voneinander gesteuerten
Schrittmotoren, die per Netzteil mit Strom versorgt werden. Diese Schrittmotoren
betreiben die sich linear verschiebenden Zeiger. Die Wellen der beiden
Schrittmotoren sind jeweils mit einem Gewinde versehen, um das Zugseil
exakt zu führen, welches den Zeigerträger bewegt. Der Zeigerträger
besteht aus einem Aluminiumblock, der über 2 gefettete Stahlführungsstangen
per Seilantrieb an den Zifferblattseiten entlang bewegt wird. Am anderen
Ende ist eine Miniaturseilwinde zur genauen Führung vorhanden. Jeweils
einmal pro Minute bewegt der Minuten-Schrittmotor den Zeiger millimetergenau
voran. Das gleiche gilt für den Stunden-Schrittmotor. Die
Zeigerbewegungsrichtung ändert sich für beide Zeiger nach exakt
festgelegten Zyklen; in unserem Fall sind es 12 Stunden beim Stundenzeiger
und 30 Minuten beim Minutenzeiger. Die Ableserichtung der Stundenziffern
wechselt von der oberen zur unteren Seite des Zifferblatts von rechts
nach links. Die Ableserichtung der Minutenziffern wechselt von der linken
zur rechten Seite des Zifferblatts von
"aufwärts" zu "abwärts". Die Zeiger verschieben
sich parallel zu den Seitenflächen des Zifferblatts.
Die Stunden werden durch einen Zeiger abgelesen, der sich im ersten Zyklus
von links nach rechts bewegt, die Zeit wird hierbei auf der oberen Stundenskala
abgelesen. Nach Ende des ersten Zyklus erfolgt eine Bewegungsrichtungsumkehrung
beim Stundenzeiger, dieser Zeiger bewegt sich also jetzt von rechts
nach links. Die nachfolgenden Stunden werden jetzt auf der unteren Stundenskala
abgelesen. Bei der Minutenanzeige wird nach dem gleichen Prinzip verfahren,
nur mit einem kürzeren Zyklus, also schnellerer Zeigerbewegungs-Geschwindigkeit.
Die Minuten werden also mit einem Zeiger angezeigt, der sich im ersten
Zyklus von oben nach unten bewegt. Nach Ende dieses Zeitabschnittes erfolgt
auch hier
Eine Bewegungsrichtungsänderung. Der Minutenzeiger bewegt sich jetzt
von unten nach oben. Nach Ausschalten und späterem erneutem Wiedereinschalten
der Uhr fahren beide Schrittmotoren auf Nullstellung" zurück,
danach stellt sich die genaue Zeit automatisch ein, denn die Uhr ist mit
einer batteriebetriebenen "real time clock" ausgestattet, die
stets mitläuft. Man kann die Zeit jedoch auch manuell einstellen
über 2 Tastschalter an der rechten Seite des Uhrengehäuses.
4.
Warum wirkt diese Uhr interessant und ausgefallen?
Es
existieren zwar schon einige Uhren, die lineare Zeitanzeigen aufweisen,
aber keine stellt den Zeitablauf so konsequent in quadratischer Form durch
das Kreuzen zweier Zeiger dar. Während wir bei herkömmlichen
Uhren die Zeit über die Anordnung der Kreissegmente ablesen, lesen
wir sie bei der Fadenkreuzuhr über die Anordnung der 4 sichtbaren
Rechtecke ab. Das kann allerdings nur der geübte Uhrenbenutzer, der
sich die Anordnung der Ziffern eingeprägt hat. Am Anfang muss man
die Stunden genau auf der Skala ablesen, ebenso die Minuten. Später
hingegen beobachtet man nur noch die sich auf dem Zifferblatt abzeichnenden
Rechtecke. Das Zeit-Koordinatensystem der Fadenkreuzuhr ist im Prinzip
nur die konsequente, mathematische Umsetzung einer Zeitdarstellung in
quadratischer Form.
5.
Wie ist das Design dieser Uhr gestaltet?
Das Design dieser Uhr ist schlicht und sachlich gehalten. Die Formen
sind an der Funktion der Uhr orientiert, d.h. die Ablesbarkeit ist klar
und übersichtlich strukturiert. Die Ziffern sind symmetrisch angeordnet.
Auch die Zeiger haben eine schnörkellose, gerade Form. Mein Ziel
war es, ein neuartiges Zeitmessgerät zu bauen und dieser Messgeräte-Charakter
sollte auch durch das funktionelle, nüchterne Design zum Ausdruck
kommen. Weil es bei der Fadenkreuzuhr um exakte Zeitablesung geht, liegt
es nahe, den Ziffern, Zeigern und Indices ein sehr klares Design zu geben.
Der Aufbau der oberen Stundenskala ist so gewählt, dass die erste
Hälfte des Tages dort abgebildet ist, vom Morgen (06:00 Uhr) über
Mittag (12:00 Uhr) bis zum Abend (18:00 Uhr). Die untere Stundenskala
zeigt dann entsprechend die Zeit der zweiten Tageshälfte an, vom
Abend (18:00 Uhr) über Mitternacht (00:00 Uhr) bis zum Morgen
(06:00 Uhr). Die Zeit wird quasi als fortlaufende Linie angezeigt. Als
Ablesehilfe ist für die erste Tageshälfte oben rechts eine grüne
Leuchtdiode angebracht und für die zweite Tageshälfte unten
rechts eine blaue Leuchtdiode montiert. Diese Leuchtdioden zeigen alle
12 Stunden wechselndes Licht und
sind jedoch zur zweifelsfreien Zeitablesung notwendig. Die
rechte Minutenskala zeigt uns die ersten 30 Minuten einer Stunde in absteigender
Ziffernfolge an, während uns die linke Minutenskala die zweiten 30
Minuten dieser Stunde in aufsteigender Ziffernfolge anzeigt.
Die
Abmessungen der Uhr sind wie folgt: L X B X H : 31 X 31 X 9,7 cm
Gewicht: 5,0 kg
Netzteil: 230 V / 12 V
6. Welche Nachteile bestehen gegenüber einer konventionellen analogen
Uhr?
Zum
einen benötigt diese Uhr mehr Fläche zum Ablesen der Zeit und
zum anderen muss man schon etwas genauer hinschauen, denn es existieren
4 mögliche Ablesepunkte bei der Fadenkreuzuhr gegenüber 2 Ablesepunkten
bei der herkömmlichen, analogen Uhr. (Bei Stunden- und Minutenanzeige).
Dadurch benötigt man auch geringfügig längere Zeit zum
Ablesen der Uhr. Ein weiterer Nachteil ist, dass diese Uhr mehr Energie
benötigt, wegen der linearen Zeigerbewegung von zwei Zeigern.
In unserem Fall wird die Uhr mit einem Netzteil bzw. Akku betrieben. Mit
einer oder auch mehreren Batterien könnte man diese elektromechanische
Großuhr wegen der benötigten Energie nicht lange betreiben.
Würde man sie als mechanische Uhr bauen, bräuchte man zweifellos
ein sehr
starkes Federhaus oder ein Doppelfederhaus.
7.
Wird es diese Uhr auch als Armbanduhr Uhr geben?
Beim Bau dieser Uhr als Großuhr kann man wenigstens zum Teil auf
vorhandene Komponenten zurückgreifen, so dass sich die Kosten der
Produktion in Grenzen halten. Miniaturisierung von größeren
Produkten ist immer auch kostenintensiv. Das Energieproblem ist bei der
Fadenkreuzuhr als Armbanduhr das größte zu lösende Problem.
Ob es diese Uhr in Zukunft als Armbanduhr geben wird, sei es als mechanische
Uhr oder als elektromechanische Uhr, hängt davon ab, ob sich genügend
Interessenten und Käufer für diese einzigartige Uhr finden werden,
damit eine kostendeckende Produktion ermöglicht wird. Ob diese Uhr
zum Trend wird und eine Chance im Markt hat, kann ich zum jetzigen Zeitpunkt
nicht einschätzen. Ich würde es natürlich sehr begrüßen,
wenn diese Uhr eines Tages als Armbanduhr rhältlich wäre, denn
vergleichbare andere Armbanduhrensysteme mit neuartigen Anzeigen funktionieren
in der Regel entweder mit einer LCD Anzeige oder aber mit Leuchtdioden,
jedoch nicht mit Zeigern. Stunden- und Minutenzeiger sind aber meiner
Meinung nach unabdingbarer Bestandteil einer hochwertigen, klassischen
Uhr. Daher wäre natürlich die bestmögliche Lösung
die Realisierung der "Fadenkreuzuhr" als mechanische, quadratische
Armbanduhr mit Stundenzeiger, Minutenzeiger und wechselnden Anzeigen für
Tag/Nachtmodus.
Diese
Uhr wurde gemeinsam von Marcus Simic aus Essen und dem Dipl.-Ing. Klaus
Kassal aus Wien entwickelt.
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Doppelzylinderuhr
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Doppelzylinderuhr
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2. Doppelzylinderuhr DE20207893U
Die
Doppelzylinderuhr hat ein sehr klassisches Aussehen, wurde aber in dieser
Form
niemals gebaut.
Kurzbeschreibung:
Zwei getrennte Zylinder mit helixförmig aufgedruckten Ziffern rotieren
jeweils um eine
Markierungslinie und ersetzen dadurch Stunden- und Minutenzeiger. (Die
Zeit wird quasi von unten nach oben geschraubt). Der linke Ziffernzylinder
ist mit Stundenziffern versehen, die von links unten nach rechts oben
aufsteigen. Der rechte Ziffernzylinder ist mit Minutenziffern versehen,
die ebenfalls von links unten nach rechts oben aufsteigen. Vor jeden
Zylinder wird jeweils mittig ein feiner Markierungsdraht gespannt, mit
dessen Hilfe die Zeit abgelesen werden kann, links die Stunden, rechts
die Minuten.
Wie
wird diese Uhr gebaut?
Man sollte Sie als Tischuhr ausführen. Dazu benötigt man auf
jeden Fall ein kräftiges
Federzugwerk, da die beiden Zylinder ein größeres Gewicht
aufweisen, als wesentlich
leichtere Zeiger. Das Zeigerwerk eines Uhrwerks muss modifiziert werden,
d.h. das
Minutenrad kommt auf die gegenüberliegende Seite. Die Größe
der 3 Zahnräder dieses
Zeigerwerks bestimmen den Achsabstand der beiden Zylinder. Im Prinzip
werden die
Zeigerwellen, die bei normalen Uhren die Zeiger tragen, einfach stark
verlängert und
gelagert, und außerdem durch leichte Hohlzylinder aus Blech ergänzt.
Es empfiehlt sich, Zahnräder eines großen Zeigerwerks zu
verwenden, wie zum
Beispiel bei großen Comtoise-Zeigerwerken üblich. Damit lässt
sich ohne weiteres
ein Zylinderdurchmesser von etwa 70 mm erzielen. Am Besten eignet sich
ein starkes Federzugwerk mit rückseitigem Aufzug, dann kann man
die Uhr leicht von Ihrer Unterseite verstellen durch Verdrehen des Minutenzylinders
per Stellwelle. Am Einfachsten wäre eine Ausführung mit Unruhegangregler,
denkbar wäre aber auch eine Ausführung mit Pendel-Gangregler,
hierbei muss man jedoch ein Zahnrad in 90 Grad Stellung oder ein Kegelzahnrad
einfügen, damit die Zylinder nicht einfach horizontal positioniert
sind, sondern in vertikaler Position erscheinen. Als Pendeluhr sollte
man die Uhr entweder als Wanduhr oder als Standuhr ausführen, wegen
der größeren Dimensionen.
Worin
besteht der Reiz dieser Uhr?
Die Zeit wird bei dieser Doppelzylinderuhr in ihrem Ablauf als Anstieg
dargestellt, was
recht ansprechend aussieht, außerdem kann man das komplette Uhrwerk
als auch die
Zylinder mit einer Glaskuppel bauen, so daß die ganze Technik
dieser Uhr zu bestaunen
ist. Für Liebhaber skeletierter Uhren eine sehr schöne Version
einer klassischen mechanischen Uhr. Theoretisch könnte man diese
Uhr auch als Synchronuhr bauen, was
aber optisch keineswegs so reizvoll ist.
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