CH685589B5

CH685589B5 - Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr.

Info

Publication number: CH685589B5
Application number: CH267593A
Authority: CH
Inventors: Edgar Dr Weise
Original assignee: Yperwatch Sa
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1993-09-09
Publication date: 1996-02-29
Also published as: EP0643340B1; US5469412A; CH685589GA3; ES2084522T3; DE59400075D1; JPH07151869A; EP0643340A1

Description

1

CH 685 589G A3

2

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit Uhr-, Zeigerund motorische Antriebsmittel sowie mit zusätzlich im Uhrengehäuse angeordnete Mittel zum Messen und Anzeigen insbesondere atomarer Strahlungen.

Durch die US-A 4 733 383, welche eine Digital-Uhr mit Dosimeter-Schaltung zum Gegenstand hat, ist bereits angedeutet, dass auch eine Analog-Uhr mit der beschriebenen Dosimeter-Schaltung ausgestattet werden kann, wobei dort dann eine der Zeitimpulsfrequenzen der Dosimeter-Schaltung einen Schrittmotor für die Zeiger der Analog-Uhr antreibt.

Alle Bauteile der Dosimeter-Schaltung sind dabei auf einem flachen Träger angeordnet. Wie hingegen das Kaliber der Analog-Uhr im Gehäuse untergebracht sein soll, ist nicht erkenntlich.

Da weder die betreffende Digital-Uhr noch die Analog-Uhr je auf dem Markt erschienen sind, ist anzunehmen, dass solche Uhren in der Entwicklung stecken geblieben sind, nachdem es offensichtlich bisher nicht gelungen ist, die umfängliche Elektronik und Mechanik in einem Armbanduhr-Gehäuse unterzubringen.

Obwohl lange vor der genannten US-Patentschrift durch die JP-A 56 031 684 biegsame Träger für die Schaltungsmittel von Digital-Uhren bekannt waren, hat das bisher zu keiner brauchbaren Lösung geführt.

Nachdem zudem inzwischen Digital-Uhren nicht mehr sehr marktgängig sind und Analog-Uhren wieder erheblich an Bedeutung gewonnen haben, ist es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr zu schaffen, die neben den üblichen Zeitgeberfunktionen in der Lage ist, eine atomare Einstrahlung exakt zu messen und anzuzeigen.

Dies wird erfindungsgemäss zunächst dadurch erreicht, dass die Mittel zum Messen und Anzeigen der Strahlungen einen, in das Uhrengehäuse eingefalteten, biegefähigen, in der Abwicklung flächigen Schaltungsträger mit gedruckten Leiterbahnen umfassen, die einen Messfühler über eine Verstärkerund Auswertschaltung mit den Anzeigemitteln verbindet, wobei der eingefaltete, biegefähige Schaltungsträger eine erste, das Uhrwerk tragende Zwischenplatte durch Umbiegen von in der Abwicklung des Schaltungsträgers abragende Flächenteile um-schliesst und mit einem weiteren Flächenteil eine zweite, die Primär-Batterie für den Uhrenantrieb tragende Zwischenpiatte untergreift und wobei die Schaltungsmittel auf dem Schaltungsträger die Primär-Batterie sowie eine der Datensicherung dienende Sekundär-Batterie mit der Verstärker- und Auswertschaltung verbinden.

Durch das geeignete Einfalten eines erfindungsgemäss biegefähigen Schaltungsträgers ist es nunmehr möglich, neben Uhren-Kaliber und Uhren-Bat-terie auch die umfangreichen Schaltungsmittel incl. Messfühler und Verstärker- und Auswertschaltung eines Dosimeters im Uhrengehäuse unterzubringen.

Weiter ergibt sich eine kompakte Bauweise dadurch, dass eine der Zwischenplatten eine Abra-gung zur Abstützung des Messfühlers aufweist, der von einer Ausweitung des Uhrengehäuses umgeben ist

Erfindungswesentlich ist zudem, dass die Sekundär-Batterie zur Datensicherung über die Verstärker- und Auswertschaltung geschaltet ist und mit einem Detektor zusammenwirkt, um einen Spannungsabfall an der Primär-Batterie der Uhr festzustellen und anzuzeigen, resp. eine automatische Umschaltung von der Primär-Batterie auf die Sekundär-Batterie vorzunehmen.

Hierbei können die Mittel zum Messen und Anzeigen der Strahlungen an eine externe Computer-Prüf- und Auswertschaltung anschliessbar und die Mittel zum Anzeigen der Strahlung LCD-Displays sein. Weiter können die Mittel zur Anzeige der Strahlung ein zusätzliches Zeigerwerk umfassen.

Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist ferner eine Verbindung zwischen dem Motor des Uhrwerkes und der Dosimeter-Zeitbasis des Multiprozes-sors, um genaue Zeit-Messwerte zu gewährleisten.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schaubildartiger Darstellung eine Ana-log-Armbanduhr mit im Gehäuse integrierten Messfühler zur Messung und LCD-Displays zur Anzeige von festgestellter atomarer Strahlung.

Fig. 2 In einer Explosiv-Darstellung die wesentlichsten Teile der Analog-Uhr gemäss Flg. 1;

Fig. 3 ein Block-Schaltbild der Messfühleranordnung mit integrierter Verstärker- und Auswertschaltung und Uhrenantrieb der Uhr gemäss Flg. 1;

Fig. 4 eine Abwicklung des gemäss Fig. 2 verwendeten Schaltungsträgers mit gedruckter Schaltung und Schaltungsmitteln;

Fig. 5 und 6 eine fotografische Abbildung der einen und der anderen Seite des Schaltungsträgers gemäss Fig. 4; und

Fig. 7 eine Ausführungsvariante eines Schaltungsträgers in Teilabwicklung.

Fig. 1 zeigt zunächst ein Modell einer erfindungs-gemässen Analog-Armbanduhr mit in einem Gehäuse 1 integrierten Messfühler 3 sowie LCD-Displays 16, 17 zum Messen und Anzeigen atomarer Strahlung. Daneben sind die üblichen Merkmaie einer Analog-Uhr, nämlich Zifferblatt 21 und Zeiger 22, erkennbar und in gewohnter Art ausgeführt.

Das Problem der Unterbringung der Schaltungsmittel für ein Dosimeter zum Messen und Anzeigen von Alpha-, Beta- oder Gamma-Strahlen ist nun gemäss der Darstellung in Fig. 2 dadurch gelöst, dass sich die Leiterbahnen und Schaltungsmittel auf einem in das Gehäuse der Uhr (hier nicht gezeigt) eingefalteten, biegefähigen, in der Abwicklung flächigen Schaltungsträger 2 befinden.

Ein solcher Schaltungsträger 2 kann aus Po-lylmid bestehen, welches beidseitig mit Metall kaschiert ist und das auf fotomechanischem Weg erstellte Strukturen bzw. Leiterbahnen und entsprechende Durchkontaktierungen 18 (Fig. 4) aufweist.

Gemäss Fig. 2 besteht dabei eine erste Ausführungsform darin, dass der eingefaltete, biegefähige

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

CH 685 589G A3

4

Schaltungsträger 2 eine erste, das Uhrwerk 5 tragende Zwischenplatte 6 durch Umbiegen von in der Abwicklung des Schaltungsträgers 2 abragende Flächenteile 7, 7' umschliesst und mit einem weiteren Flächenteil 8 eine zweite, die Primär-Batterie 9 für den Uhrenantrieb tragende Zwischenplatte 10 untergreift.

Weitere Zwischenplatten 12 sowie ein Zwischengehäuse 23 vorzugsweise aus Kunststoff zur Aufnahme aller Elemente vor Einbau in das Uhrengehäuse 1 können vorgesehen sein.

Vorzugsweise weist dabei die Zwischenplatte 10 eine Abragung 13 auf, welche der Abstützung des Messfühlers 3 dient, der von einer Ausweitung 14 des Uhrengehäuses 3 (Fig. 1) umgeben ist.

Hierbei verbinden die Schaltungsmittel des Schaltungsträgers 2 die Primär-Batterie 9 sowie eine weitere, der Datensicherung dienende Sekundär-Batterie 11 mindestens mit der Verstärker- und Auswertschaltung 4, wie das nachfolgend anhand der Blockschaltung gemäss Fig. 3 noch näher erläutert ist.

In Fig. 4 ist die Abwicklung des vorgenannten Schaltungsträgers 2 schematisch dargestellt, wogegen die Fig. 5 und 6 eine fotografische Abbildung der einen und der anderen Seite des Schaltungsträgers 2 zur Veranschaulichung der Anordnung der Leiterbahnen und der Schaltungselemente wiedergeben.

Dosimeter-Schaltungen sind ansich bekannt. Gemäss dem in Fig. 3 veranschaulichten Block-Schaltbild dient als ladungsempfindlicher Verstärker 14' für den Messfühler 3, der eine PIN-Fotodiode mit einer Abmessung von ca. 3 mm2 Detektorfläche sein kann, beispielsweise ein FET-Impedanzwand-ler, an dessen Gate die Anode des Messfühlers 3 sowie ein Arbeitswiderstand 15 (Fig. 7) anliegen. Die auf dem Silizium des Fühlers 3 auftreffende Gammastrahlung o.dgl. erzeugt Ladungsverschiebungen, welche das am Widerstand anliegende elektrische Potential derart verändern, dass am Gate eine Spannung entsteht, welche den durch weitere Widerstände (nicht gezeigt) eingestellten Ruhestrom verändert und elektrische Impulse generiert. Diese Impulse gelangen dann über die Verstärker- und Auswertschaltung 4 zur Anzeige an den LCD-Displays 16 und 17.

Bei einer anderen, nicht näher gezeigten Ausführungsform können erfindungsgemäss die vorgenannten elektrischen Impulse als ein Mass der aufgenommenen Strahlung auf ein weiteres Zeigerwerk einwirken, um auch die Strahlendosis analog anzuzeigen.

Wie bereits angedeutet, besteht ein erfindungswesentliches Merkmal in der Anordnung einer Sekundär-Batterie 11 zur Datensicherung, welche über die Verstärker- und Auswertschaltung 4 geschaltet ist und mit einem nicht näher gezeigten Detektor zusammenwirkt, um einen Spannungsabfall an der Primär-Batterie 9 der Uhr festzustellen und anzuzeigen, resp. eine automatische Umschaltung von der Primär-Batterie 9 auf die Sekundär-Batterie 11 vorzunehmen.

Wie Fig. 3 zudem zeigt, besteht ein weiteres erfindungswesentliches Merkmal in der Verbindung zwischen dem Motor des Uhrwerkes 5 und der Do-

simeter-Zeitbasis des Multiprozessors 4, um genaue Zeit-Messwerte zu gewährleisten.

Die Einstellung aller Funktionen der erfindungs-gemässen Analog-Uhr kann über übliche kronenför-mige Stellmittel 20 (Fig. 1) erfolgen.

Die in Fig. 7 veranschaulichte Ausführungsvariante veranschaulicht einen auf andere Weise einfaltbaren, biegefähigen, in der Abwicklung flächigen Schaltungsträger 2', welcher sich um die Axe a-a ringförmig zusammenfügen lässt und mit einer Einstecklasche 25 fixiert werden kann. Hierbei kann im Teil 26 der Abwicklung eine Trennstelle 27 vorgesehen sein zur Begrenzung einer Abschirmung 26. Ein abragender, wegbiegbarer Flächenteil 28 trägt hier den Messfühler 3, wogegen der Ringkörper beidseitig Schaltbausteine 29 resp. den Multiprozes-sor 4 trägt.

Durch diese Massnahme ist es erstmals möglich, nunmehr eine Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr herkömmlicher Bauart mit einem Dosimeter innerhalb des Uhrengehäuses zu versehen.

Über die Verbindungsstufe 25 (Fig. 3) ist die er-findungsgemässe Anordnung an eine Computer-Prüf- und Auswerteinrichtung anschliessbar.

Es wird Schutz beansprucht wie folgt:

Claims

Patentansprüche

1. Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit Uhr-, Zeiger- und motorische Antriebsmittel sowie mit zusätzlich im Uhrengehäuse angeordnete Mittel zum Messen und Anzeigen insbesondere atomarer Strahlungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Messen und Anzeigen der Strahlungen einen, in das Uhrengehäuse (1) eingefalteten, biegefähigen, in der Abwicklung flächigen Schaltungsträger (2) mit gedruckten Leiterbahnen umfassen, die einen Messfühler (3) über eine Verstärker- und Auswertschaltung (4) mit den Anzeigemitteln verbindet, wobei der eingefaltete, biegefähige Schaltungsträger (2) eine erste, das Uhrwerk (5) tragende Zwischenplatte (6) durch Umbiegen von in der Abwicklung des Schaltungsträgers (2) abragende Flächenteile (7, 7') umschliesst und mit einem weiteren Flächenteil (8) eine zweite, die Primär-Batterie

(9) für den Uhrenantrieb tragende Zwischenplatte

(10) untergreift und wobei die Schaltungsmittel auf dem Schaltungsträger (2) die Primär-Batterie (9) sowie eine der Datensicherung dienende Sekundär-Batterie (11) mit der Verstärker und Auswertschaltung (4) verbinden.

2. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Zwischenplatten (6 oder 10) eine Abragung (13) zur Abstützung des Messfühlers (3) aufweist, der von einer Ausweitung (14) des Uhrengehäuses (3) umgeben ist.

3. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Batterie (11) zur Datensicherung über die Verstärker- und Auswertschaltung (4) geschattet ist und mit einem Detektor zusammenwirkt, um einen Spannungsabfall an der Primär-Batterie (9) der Uhr festzustellen und anzuzeigen, resp. eine automatische Umschaltung von der Primär-Batterie (9) auf die Sekundär-Batterie

(11) vorzunehmen.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

5

CH 685 589G A3

4. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Messen und Anzeigen der Strahlungen an eine externe Computer-Prüf- und Auswertschaltung anschliessbar sind.

5. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Anzeigen der Strahlung LCD-Displays (16, 17) sind.

6. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Anzeige der Strahlung ein zusätzliches Zeigerwerk umfassen.

7. Analog-Uhr nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung zwischen dem Motor des Uhrwerkes (5) und der Dosimeter-Zeitbasis des Multiprozessors (4), um genaue Zeit-Messwerte zu gewährleisten.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5