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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Uhr, die eine drehbare Anzeigescheibe,
die mit einer Reihe von Zahlen versehen ist, um in einem Fenster
ein Datum anzuzeigen, und Antriebsmittel, um diese Scheibe zu drehen,
umfasst und in der die Anzeigescheibe die Reihe von Zahlen in einem
Abschnitt ihres Umfangs und wenigstens ein Symbol, das in einem
anderen Abschnitt der Scheibe angeordnet ist, um in dem Fenster
oder in einem anderen Fenster sichtbar zu sein, trägt, wobei
die Antriebsmittel Winkelverlagerungen der Anzeigescheibe mit unterschiedlichen
Amplituden, je nachdem, ob die Reihe von Zahlen oder das Symbol
angezeigt wird, erzeugen können.
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Es
ist seit langem üblich,
Uhren herzustellen, die in einem Fenster die Mondphase und in einem anderen
Fenster das Monatsdatum anzeigen. Bei dieser Anordnung von zwei
Fenstern überdecken sich
die Mondscheibe und die Monatsdatumsscheibe teilweise, was die Dicke
der Konstruktion erhöht.
Es ist sicherlich möglich,
die Dicke dadurch zu verringern, dass die Mondscheibe weiter innen
als die ringförmige
Monatsdatumsscheibe und in derselben Ebene angeordnet wird, dann
muss jedoch der Durchmesser der Mondscheibe stark verringert werden,
außerdem
wird die Anzeige der Mondphase sehr klein. Es gibt andere Weisen,
diesen Nachteil zu vermeiden, beispielsweise indem eine der Scheiben durch
einen Zeiger ersetzt ist, wie dies das Patent
CH 657 740 vorsieht, dann wird jedoch
das Zifferblatt viel größer und
weniger ästhetisch
als bei Anzeigen mit Fenstern.
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In
dem Patent
EP 735 442 wird
ein elektronisches Zeitmessgerät
geschaffen, das eine Monatsdatum-Anzeigescheibe verwendet, um abwechselnd im
selben Fenster eines Zifferblatts der Uhr das Monatsdatum oder eine
andere zeitabhängige
Information, beispielsweise den Wochentag, anzuzeigen. Hierzu sind
die Monatsdatumsreihe und die Symbole, die diese andere Information
repräsentieren,
in jeweiligen Abschnitten desselben Umfangs einer Anzeigescheibe
angeordnet. Jedes Symbol erscheint in dem Fenster wie in einer gewöhnlichen
Anzeige, die getrennte Scheiben verwendet, nur an einer einzigen Position.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, die Monatsdatumsscheibe
zum wahlweisen Anzeigen des Monatsdatums oder einer momentanen Eigenschaft
eines Himmelskörpers
(Mondphase, Sonnenaufgang oder -untergang und dergleichen) zu verwenden.
Genauer schafft die Erfindung eine Uhr des im obigen Oberbegriff
erwähnten
Typs, dadurch gekennzeichnet, dass das auf einer Anzeigescheibe
angeordnete Symbol ein Bild eines Himmelskörpers ist und dass die Antriebsmittel
so beschaffen sind, dass sie das Bild an mehreren unterschiedlichen
Positionen in dem Fenster, in dem es sichtbar ist, anordnen.
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Bei
einer solchen Anordnung verwendet die Uhr die Anzeigescheibe, um
in einer ersten Betriebsart das Monatsdatum anzuzeigen und um in
einer anderen Betriebsart, die hier astronomische Betriebsart genannt
wird, das Bild des Himmelskörpers
anzuzeigen. Der fragliche Himmelskörper kann der Mond sein, wobei
die Position seines Bildes in dem Fenster jeden Tag modifiziert
wird, um die aktuelle Phase des Mondes darzustellen. Alternativ
oder zusätzlich
kann der in Frage stehende Himmelskörper die Sonne sein, wobei
die Position ihres Bildes in dem Fenster im Verlauf eines Tages
den Aufgang, die Position am Himmel und den Untergang der Sonne
darstellen kann. Das Fenster, das dazu vorgesehen ist, das Bild eines
Himmelskörpers
anzuzeigen, kann entweder das Fenster sein, das dazu dient, das
Datum anzuzeigen, oder ein getrenntes Fenster.
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Die
Ausführung
dieses Prinzips ist in einer elektronischen Uhr einfach zu verwirklichen,
insbesondere mit Mitteln zum Antreiben der Anzeigescheibe; die einen
Elektromotor und ein Untersetzungsgetriebe umfassen, sie kann jedoch
auch in einer Uhr mit mechanischem Uhrwerk erfolgen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
verschiedener Ausführungsformen
hervor, die anhand nicht beschränkender
Beispiele und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben werden.
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Zusammenfassende
Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Frontansicht einer Armbanduhr, die mit einer Anzeigevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung versehen ist, und zeigt eine Betriebsart, in der diese Vorrichtung
die Mondphase anzeigt.
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2 zeigt
eine Ausführungsform,
in der die Uhr von 1 das Monatsdatum anzeigt.
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3 ist
eine vergrößerte Frontansicht,
die die Hauptelemente der Anzeigevorrichtung für das Monatsdatum und die Mondphase
zeigt.
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4 ist
eine Ansicht analog zu 1, die eine andere Ausführungsform
mit Anzeige des Sonnenaufgangs zeigt.
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5 zeigt
eine Ausführungsform,
in der die Uhr von 4 das Monatsdatum anzeigt.
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6 zeigt
eine Form des Fensters, das anstelle jenes der 4 und 5 verwendbar
ist, wenn der Sonnenaufgang angezeigt wird.
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7 zeigt
die Anzeige des Monatsdatums in dem Fenster von 6.
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8 zeigt
eine Abwandlung der Uhr von 1 in einer
Betriebsart, in der die Mondphase angezeigt wird.
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9 zeigt
die Anzeigescheibe der Uhr von 8.
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Genaue Beschreibung
verschiedener Ausführungsformen
der Erfindung
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Die
in den 1 bis 3 veranschaulichte Armbanduhr 41 ist
eine elektronische Uhr mit analoger Anzeige und mit mehreren Elektromotoren.
Die Zeitanzeige erfolgt auf einem Zifferblatt 42 mittels
eines Stundenzeigers 43, eines Minutenzeigers 44 und eines
Sekundenzeigers 45, wobei diese drei Zeiger von einem einzigen
oder von mehreren Motoren, falls es sich um eine Multifunktionsuhr
handelt, angetrieben werden können.
Die Uhr umfasst außerdem
Mittel zum Anzeigen der Mondphase in einem Fenster 46,
das in dem Zifferblatt 42 ausgespart ist, und Mittel zum
Anzeigen des Kalenders, die das Monatsdatum in demselben Fenster 46 und
die Monatszahl auf einer festen Skala 47 des Zifferblatts 42 mittels
einer drehbaren zentralen Scheibe 48, die mit einem Index 49 versehen
ist, angeben.
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Die
Anzeige in dem Fenster 46 erfolgt mittels der Anzeigevorrichtung 50,
die in 3 schematisch dargestellt ist. Diese Vorrichtung
umfasst eine Anzeigescheibe 51, die an einem Zahnrad 52 befestigt
ist, das sich um das Zentrum 53 des Zifferblatts dreht,
einen elektrischen Schrittmotor 54 mit zwei Richtungen,
der einen Rotor 55 besitzt, und ein den Rotor 55 mit
dem Rad 52 verbindendes Untersetzungsgetriebe 56 mit
sehr kleinem Untersetzungsverhältnis,
im vorliegenden Fall beispielsweise etwa 1:1000. Die Wahl dieses
Verhältnisses
hängt insbesondere
von der Größe des Fensters 46 und
von den auf der Scheibe 51 vorhandenen Anzeigeelementen
ab. Selbstverständlich
sind der Anzeigevorrichtung 50 Steuermittel zugeordnet,
die eine Steuerschaltung für
den Motor und Logikschaltungen umfassen, die dem Uhrwerk der elektronischen
Uhr zugeordnet sind. Es wird angemerkt, dass der Schrittmotor durch einen
piezoelektrischen Motor, der auch Ultraschallmotor genannt wird,
ersetzt sein kann.
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Die
drehbare Anzeigescheibe 51 ist im vorliegenden Fall kombiniert,
um in dem Fenster 46 abwechselnd drei verschiedene Parameter
anzuzeigen, nämlich:
- – das
Monatsdatum kraft einer Reihe 60 von Monatsdatumszahlen
1 bis 31, die in gleichmäßigen oder
ungleichmäßigen Intervallen
lediglich auf einem Teil des Umfangs der Scheibe 51 angeordnet sind
und ausreichend weit voneinander beabstandet sind, damit zu einem
Zeitpunkt nur eine einzige von ihnen in dem Fenster 46 erscheint;
- – die
Mondphase mittels eines hellen kreisförmigen Bildes 62 des
Mondes vor einem dunklen Hintergrund 63;
- – den
Zustand "Lebensdauerende" oder der Entladung
der elektrischen Batterie der Uhr mittels eines herkömmlichen
Symbols 64 wie etwa EOE (End of Energy) oder irgendeines
anderen graphischen Elements, das deutlich erkennbar ist.
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Selbstverständlich sind
die drei Gruppen von Anzeigeelementen 60, 62 und 64 ausreichend
weit voneinander beabstandet, damit nicht zwei von ihnen gleichzeitig
im Fenster 46 erscheinen können. Dieses Fenster umfasst
zwei gewölbte
Ränder 66 und 67,
die so beschaffen sind, dass sie nacheinander einen Teil des kreisförmigen Bildes 62 des
Mondes "abdecken", während der
minimale Abstand zwischen ihnen dem Durchmesser des Bildes 62 entspricht,
um Vollmond anzeigen zu können,
wenn sich das Bild 62 genau zwischen ihnen befindet.
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Die
Funktion der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung umfasst zwei
Betriebsarten, die vom Anwender gesteuert werden, beispielsweise
durch Umschalten mittels eines Drückers oder einer Steuerkrone 68 der
Uhr, und eine dritte automatische Betriebsart, die darin besteht,
den Entladungszustand der Batterie mittels des Symbols 64 anzuzeigen.
Die erste gesteuerte Betriebsart ist jene, die in 1 gezeigt
ist, d. h. eine Betriebsart für
die astronomische Anzeige, die darin besteht, die Mondphase in dem Fenster 46 mittels
des Bildes 62 des Mondes anzuzeigen, das an eine Position
gebracht ist, die der Mondzeit entspricht. Die Logikschaltungen
der Uhr können
beispielsweise eine kleine Verlagerung dieses Bildes pro Tag zu
einer festen Stunde steuern, wobei der Ausgangspunkt der Verlagerungen
(Tag des Neumondes) ausgehend von einer Ephemeriden-Tabelle bestimmt
wird. Die Amplitude der Verlagerung von einem Neumond zum folgenden
entspricht offensichtlich dem doppelten Durchmesser des Bildes 62,
der in dem gezeigten Beispiel einem Winkel von etwa 20 Grad entspricht.
Wenn daher ein Elektromotor verwendet wird, der täglich durch
eine halbe Umdrehung des Rotors betätigt wird, ist die minimale
Untersetzung, um die Scheibe 51 um 0,67 Grad pro Tag zu
drehen, etwa 1:270. Bei einem größeren Mondbild
könnte
dieses Verhältnis
auf etwa 1:180 zurückgeführt werden.
In dem vorliegenden Beispiel ist aus mehreren Gründen eine höhere Untersetzung gewählt worden:
der Schritt des Motors stellt eine vollständige Umdrehung des Rotors
dar, die täglichen
Verlagerungen für
die Anzeige des Monatsdatums sind je nachdem, ob das Monatsdatum eine
oder zwei Ziffern umfasst, nicht gleich und schließlich ist
eine hohe Untersetzung auf Grund der Trägheit der beweglichen Massen
der Anzeigevorrichtung 50 wünschenswert.
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Die
zweite Anzeigebetriebsart ist die Kalenderbetriebsart, in der ein
Monatsdatum im Bereich von 1 bis 31 in dem Fenster 46 wie
in der Uhr von 2 angezeigt wird, während der
Index 49 den Monat auf der Skala 47 angibt. Die Änderung
des Monatsdatums kann auf herkömmliche
und sofortige Weise bei Mitternacht erfolgen, indem die Scheibe 51 um
die geeignete Schrittanzahl des Motors 54 gedreht wird.
Diese Schrittanzahl kann je nachdem, ob das Monatsdatum eine oder
zwei Ziffern umfasst, und sogar entsprechend der Breite der Ziffern
unterschiedlich sein, wobei das Monatsdatum 11 beispielsweise
auf der Scheibe weniger Platz als das Monatsdatum 25 einnehmen
kann.
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Gemäß einem
weiteren Verfahren könnte das
Bild 62 des Mondes, anstatt einmal pro Tag vorwärtsbewegt
zu werden, in festen Intervallen, die einem Bruchteil der Dauer
einer Mondumlaufzeit entsprechen, vorwärts bewegt werden, wobei dieser Bruchteil
in der Weise gewählt
ist, dass er einer ganzen Zahl von Schritten des Motors 54 entspricht.
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Sowohl
die erste als auch die zweite Anzeigebetriebsart können dauerhaft
sein. Indessen kann die Uhr auch so beschaffen sein, dass sie normalerweise
eine der zwei Betriebsarten ständig
anzeigt, beispielsweise die Anzeige des Datums, und zur anderen
Betriebsart nur vorübergehend übergeht,
wenn der Anwender eine Steuerung wie etwa einen Drücker betätigt.
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Die
dritte Anzeigebetriebsart ist die automatische Angabe des Entladungszustands
der Batterie. In einem solchen Zustand wird die Anzeige des Monatsdatums
oder der Mondphase automatisch unterdrückt und wird der Motor 54 in
der Weise gesteuert, dass das Symbol EOE 64 fest in dem
Fenster 46 angezeigt wird, bis die Spannung der Batterie
wieder ihren normalen Wert erreicht.
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Eine
weitere Anzeigebetriebsart anstelle der dritten oder zusätzlich zu
dieser könnte
darin bestehen, in dem Fenster 46 ein Funktionssymbol anzuzeigen,
das sich anstelle des Zustandssymbols 64 oder neben diesem
befindet, um beispielsweise vorübergehend
eine besondere Funktion zu melden, die in der elektronischen Uhr
von dem Anwender oder von einem die Wartung vornehmenden Fachmann
ausgelöst
wird.
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Die
Anwendungen der Erfindung sind nicht auf das oben beschriebene Beispiel
beschränkt,
sondern können
sich alternativ zu den Mondangaben und des Monatsdatums auf andere
Angaben erstrecken. Wenn beispielsweise eine Anzeige des Monatsdatums
des Typs "großes Datum" verwendet wird,
die eine Anzeigescheibe der Einerstelle und eine Anzeigescheibe
der Zehnerstelle des Monats datums umfasst, kann das Bild 62 des
Mondes auf der Scheibe der Einerstelle vorgesehen sein und im Fenster
erscheinen, während
die Zehnerscheibe eine leere Stelle anzeigt.
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Es
sei außerdem
angemerkt, dass die Antriebsmittel der kombinierten Monatsdatums-
und Mondscheibe nicht zwangsläufig
elektrisch sind, weil auch ein mechanischer Antrieb denkbar ist,
der geeignete Verlagerungen der Scheibe erzeugen kann.
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In
den durch die 4 bis 7 veranschaulichten
Beispielen ist das Bild des Mondes des vorangehenden Beispiels durch
ein Bild 70 der Sonne auf der Anzeigescheibe 51 ersetzt.
Das Fenster 46 ist durch ein Fenster 71 mit horizontal
länglicher Form
ersetzt, dessen Unterseite 72 den Horizont repräsentiert,
während
ein mittlerer Teil 73 des Fensters eine Größe hat,
die geeignet ist, in der Anzeigebetriebsart des Kalenders, die durch
die 5 und 7 gezeigt ist, nur ein einziges
Monatsdatum der Scheibe 51 sichtbar zu lassen. Im Beispiel
der 4 und 5 ist dieser mittlere Teil 73 durch
zwei dünne Leisten 74 begrenzt,
wobei in den Endzonen des Fensters andere Monatsdaten teilweise
erscheinen können,
wobei die von der Scheibe 51 getragenen Angaben sich wie
im Fall von 3 sämtlich im gleichen Abstand
vom Zentrum der Scheibe befinden. Hingegen ist in dem Beispiel der 6 und 7 der mittlere
Teil 73, der dazu vorgesehen ist, das Monatsdatum abzulesen,
in Bezug auf die von dem Bild der Sonne im Fenster durchlaufene
Zone radial nach außen
versetzt, wobei die gleiche radiale Versetzung zwischen der Monatsdatumsreihe
und dem Bild der Sonne auf der Scheibe 51 vorgesehen ist.
Dadurch ist zu einer Zeit in dem Fenster nur ein einziges Monatsdatum
sichtbar.
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Die 4 und 6 zeigen
die Betriebsart der astronomischen Anzeige, die den Lauf der Sonne am
Himmel durch eine Verlagerung des Bildes 70 der Sonne längs des
Fensters 71 repräsentiert.
Die elektronischen Schaltungen der Uhr bestimmen die Position des
Bildes 70 im Fenster in Abhängigkeit von der aktuellen
Zeit ausgehend vom aktuellen Datum, der Ephemeriden und von Algorithmen,
die in einem Speicher der Uhr aufgezeichnet sind, sowie von Daten,
die vom Anwender eingegeben werden, um die lokale Zeitzone oder
die geographische Länge
und die geographische Breite anzugeben. Um die Phasen des Aufgangs
und des Untergangs der Sonne auf attraktive Weise zu simulieren,
wobei das Bild 70 der Sonne durch den den Horizont repräsentierenden
Rand 72 abgeschnitten wird, wird die Scheibe 51 rotatorisch
mit einer ersten verhältnismäßig hohen Ge schwindigkeit
angetrieben, weil jede dieser Phasen nur einige Minuten dauert.
Zwischen diesen zwei Phasen dreht sich die Scheibe mit einer zweiten,
viel langsameren Geschwindigkeit als die erste, um den Lauf der
Sonne am Himmel während
des Tages zu simulieren, ohne dass es notwendig ist, dem Fenster 71 eine
große
Länge zu
geben. Im Übrigen
kann die Uhr wie in dem Beispiel der 1 bis 3 arbeiten.
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Die 8 und 9 zeigen
eine Abwandlung der Uhr 41 und der Anzeigescheibe 51,
die weiter oben mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben
worden sind. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die
Anzeige des Monatsdatums in einem Fenster 76 erfolgt, das
von dem Fenster 46 verschieden ist, das für die Anzeige
der Mondphase bestimmt ist. In dem gezeigten Beispiel ist das Monatsdatumsfenster 76 bei
6 Uhr im Zifferblatt 42 angeordnet, jede andere Position
kann jedoch in Betracht gezogen werden, soweit sein Abstand zum Drehzentrum 53 der
Scheibe 51 von jenem des Fensters 46 und des Bildes 62 des
Mondes verschieden ist, damit dieses Bild nicht im Fenster 76 erscheinen kann.
Folglich ist die Reihe 60 der Monatszahlen 1 bis 31 auf
der Scheibe 51 in einem Abstand vom Zentrum 53 angeordnet,
der von jenem des Bildes 62 des Mondes verschieden ist,
im vorliegenden Fall bei einem größeren Abstand, um für jedes
Monatsdatum eine größere Breite
verfügbar
zu haben. In dem Intervall zwischen den Monatszahlen 31 und 1 ist
ein neutrales Feld 77 vorgesehen, das vorzugsweise die gleiche
Farbe wie das Zifferblatt hat und das in dem Fenster 77 in
der Betriebsart der astronomischen Anzeige erscheint, d. h. während das
dunkle Feld 63 im Fenster 46 sichtbar ist. Die
Felder 63 und 77 sind auf der Scheibe 51 in
diesem Beispiel diametral entgegengesetzt, weil die Fenster 46 und 76 diametral
entgegengesetzt sind.
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Selbstverständlich können die
verschiedenen oben erwähnten
Ausführungsformen
der Erfindung untereinander kombiniert werden, indem beispielsweise
zu der Anzeigescheibe 51 das Bild der Sonne 70 neben
dem Feld 63, das das Bild des Mondes enthält, hinzugefügt wird,
um insbesondere den Aufgang und den Untergang der Sonne im Fenster 46 auf
analoge Weise wie mit Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben
zu zeigen. In der Betriebsart der astronomischen Anzeige könnte die
Uhr daher die Sonne während
des Tages und den Mond während der
Nacht anzeigen.
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Zusammenfassung
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Um
abwechselnd verschiedene Parameter im selben Fenster (46)
eines Zifferblatts oder eventuell in verschiedenen Fenstern anzuzeigen,
ist die Uhr mit einer drehbaren Anzeigescheibe (51) versehen, die
auf einem Teil ihres Umfangs eine Reihe (60) von Zahlen,
die die Monatstage (1-31) repräsentieren, und
im verbleibenden Teil dieses Umfangs wenigstens ein Bild eines Himmelskörpers, beispielsweise des
Mondes (62) und/oder der Sonne, und optional andere Symbole
(64) aufweist. Im Verlauf der Zeit wird dieses Bild an
unterschiedliche Positionen im Fenster gebracht, um die Phasen des
Mondes oder den Aufgang oder den Untergang der Sonne zu repräsentieren.
In einer elektronischen Uhr wird die Anzeigescheibe vorzugsweise
durch einen Elektromotor (54) über ein Getriebe (56)
mit hoher Untersetzung angetrieben.