CH687117A5 - Vorrichtung fuer einen Bandverschluss fuer Armbaender. - Google Patents

Description

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CH 687 117 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verschlüsse von Armbändern, insbesondere von Bändern bei Armbanduhren. Verbreitet sind heute hauptsächlich Schnallen-Verschlüsse. Diese gewährleisten einen sicheren Verschluss der beiden Bandenden, sind leicht dem Umfang des Handgelenks des Trägers der Uhr anzupassen und auch kostengünstig herzustellen.

Der Schnallen-Verschluss ist jedoch etwas umständlich beim Anlegen um das Handgelenk, sowohl beim Schliessen wie auch beim Öffnen. Er erfordert ein relativ steifes Uhrenband wegen der Löcher, welche die im Band wirkenden Zugkräfte aufzunehmen haben. Es kommen als Material fast ausschliesslich Leder oder Kunststoff in Frage. Gewebte textile Bänder würden sich als Uhrenbänder bezüglich Musterung und Farbe zwar besser eignen, lassen sich jedoch mit dem Schnallen-Verschluss nicht befriedigend kombinieren.

Es kommen auch mechanische Verschlüsse anstelle der Schnallen zur Anwendung jedoch vorwiegend bei Metall-Armbändern. Dabei ist jedoch die Anpassung an die Grösse des Handgelenks kritisch und die mechanischen Verschlussteile, beispielsweise die Federn, stellen ziemlich hohe Qualitäts-anforderungen bei der Herstellung.

Es sind zahlreiche Lösungen für Verschlüsse bekannt, bei denen die Anziehungskraft von Dauermagneten genutzt wird. Die Deutsche Patentschrift DE 2 855 708 C2 von Kodama offenbart einen Magnet-verschluss, wobei ein Dauermagnet in einem magnetischen Kreis ein zweites Verschlussstück anzieht. Dabei wird eine Trennkraft von ca. 4 N (Newton) erreicht, wobei keine zusätzliche mechanische Verriegelung, zum Beispiel durch formschlüssiges Hintergreifen, vorgesehen ist. Dies erfordert allerdings relativ starke Magnetfelder und die Sicherheit vor dem Entreissen oder vor ungewollter zufälliger Öffnung des Verschlusses ist damit immer noch nicht gewährleistet.

Andere Lösungen beinhalten ebenfalls die Anziehung der beiden mit den Bandenden verbundenen Verschlussteile durch Dauermagnete, wobei aber in der Endstellung noch eine mechanische Verriegelung vorgesehen ist, damit die auf den beiden Verschlussteilen wirkende Zugkraft nicht durch die magnetische Haftkraft sondern durch eine mechanische Sperre aufgefangen wird.

In der US-Patentschrift 4 622 726 offenbart Na-kamura eine Lösung, bei der im angezogenen Zustand der beiden Verschlussteile ein Teil gegenüber dem anderen Teil durch eine leichte Drehung um die eigene Achse in eine mechanische Raste gebracht wird, die auch hohen Zugkräften widerstehen kann. Bei dieser Lösung ist nachteilig, dass die Verriegelung nicht selbständig geschieht, sondern noch einen speziellen Handgriff erfordert.

Derartige Verschlüsse mit Dauermagneten vermochten sich aber bisher im Bereich der Uhrenarmbänder nicht durchzusetzen und zwar aus verschiedenen Gründen.

Ein wichtiger Grund liegt sicher im Umstand, dass die Ganggenauigkeit aller Uhren durch starke

Magnetfelder in höherem oder geringerem Masse beeinträchtigt wird. Uhren können zwar durch spezielle Massnahmen vor Magnetfeldern geschützt werden («antimagnetisch»), was jedoch beträchtlichen Mehraufwand erfordert.

Die heute den Uhrenmarkt zahlenmässig dominierenden Ouartz-Uhren mit Analog-Anzeige basieren auf einem Schrittmotor, der einen rotierenden Magneten enthält und damit sehr empfindlich auf magnetische Störfelder ist. Kommt beim Ablegen der Armbanduhr das mit einem Dauermagneten bestückte Verschlussteil auf das Uhrwerk zu liegen, so wird die Ganggenauigkeit auf unzulässige Weise gestört.

Die heute verfügbaren Magnetverschlüsse genügen diesen Anforderungen bezüglich der Feldstärke des Streufeldes bei offenem Verschluss offenbar nicht, was deren Anwendung mindestens bei Quartzuhren noch stark behindert.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Magnetverschluss für Armbänder, insbesondere für Armbanduhren, mit zwei Verschlussteilen und mit Dauermagneten, welche die beiden Verschlussteile durch magnetische Haftkraft verbinden.

Durch diese Erfindung soll nun ein Magnetverschluss für Armbanduhren angegeben werden, der auch in geöffnetem Zustand bei einer zufälligen Berührung mit dem Uhrwerk keine Beeinträchtigung der Ganggenauigkeit bewirkt und zwar auch bei Quartz-Uhren die nicht über einen sogenannten «antimagnetischen» Schutz verfügen. Ausserdem soll der erfindungsgemässe Armbanduhr-Verschluss nach dem Zusammenfügen der beiden Verschlussteile sich selbsttätig derart mechanisch verriegeln, dass eine Öffnung nur durch einen willentlichen speziellen Handgriff erfolgen kann.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Kreis, bestehend aus Dauermagneten, Polschuhen und Joch von den anderen Verschlussteilen magnetisch getrennt ist und zwar durch Luftspalte oder Verbindungsteile mit sehr geringer magnetischer Durchlässigkeit. Zudem umhüllt eine mindestens näherungsweise geschlossene Abschirmung den magnetischen Kreis, mit Ausnahme einer Öffnung, durch die das an eines der Verschlussteile befestigte Joch des magnetischen Kreises geführt ist.

Die Öffnung in der allseitigen Abschirmung ist flächenmässig derart klein gehalten, dass das hier austretende Streufeld unterhalb der auch für die sehr empfindlichen Uhrwerke tolerierbaren Feldstärke bleibt.

Die Handhabung des Magnetverschlusses ist sehr einfach. Beim Verschluss wird das obere Verschlussteil ungefähr mittig auf das untere Verschlussteil gelegt, worauf das Jochteil in die am unteren Verschlussteil angebrachte Öffnung in der Abschirmung gleitet und somit die selbsttätige Verriegelung erfolgt. Das Lösen des Verschlusses erfolgt durch zwei Finger, indem ein massiger Druck auf die seitlichen Flächen der beiden Verschlussteile bei den Band-Enden ausgeübt wird, die um ca. 2 mm gegeneinander verschoben werden müssen, worauf das obere Verschlussteil frei wird und nach oben abgehoben werden kann.

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Der in der Abschirmung untergebrachte Magnetkreis kann sehr klein gebaut werden und nimmt nur ungefähr 8 mm (in Bandrichtung gesehen) in Anspruch. Damit bleibt in den Verschlussteilen noch genügend Raum für die Unterbringung der beiden Band-Enden. Dabei können bei beiden Enden kleine Bandreserven vorgesehen werden und zwar so, dass die Bandlänge in Schritten von ca. 5 mm insgesamt um 15 bis 20 mm verlängert oder verkürzt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen erläutert, es zeigt:

Fig. 1a-1c: die konstruktive Gestaltung der erfin-dungsgemässen Verschlussvorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2: eine Ausführungsvariante der magnetischen Abschirmung, die den magnetischen Kreis umhüllt, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3: eine Detailvariante des Jochs des magnetischen Kreises, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4a-4b: zwei Detailvarianten von Anordnungen zur Erzielung einer mechanischen Verriegelung des Jochs im angezogenen Zustand, in Form einer schematischen Schnitt-Darstellung,

Fig. 5: Schnitt-Darstellung durch die Mitte des Magnetverschlusses,

Fig. 6: Detailvarianten für die Anordnung der Dauermagnete, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 7: eine weitere Detailvariante für die Anordnung von zwei Dauermagneten, in Form einer horizontalen Schnitt-Darstellung durch die Mitte des Verschlusses,

Fig. 8a-8c: Fixierung der Band-Enden an den Verschlussteilen und die VerkürzungA/erlängerung des Bandes,

Fig. 9: den für die Öffnung des verriegelten Magnetverschlusses erforderlichen Handgriff.

Die Fig. 1a-1c zeigen die beiden Verschlussteile 1 und 2, wobei Verschlussteil 1 auf der Innenseite des Handgelenks aufliegt, während Verschlussteil 2 über das Verschlussteil 1 zu liegen kommt. Beide Verschlussteile 1 und 2 weisen ein schalenförmiges Profil, vorzugsweise ein flaches U-Profil auf, wobei Verschlussteil 2 eine grössere lichte Weite aufweist als Teil 1, sodass dieses Teil über das Verschlussteil 1 gelegt werden kann. Beide Verschlussteile sind mit seitlichen Flanschen 3 und 3' bzw. 4 und 4' versehen, so dass wie in Fig. 1 dargestellt, dazwischen ein Hohlraum 5 entsteht.

In diesem Hohlraum 5 ist der magnetische Kreis angeordnet, umhüllt von der magnetischen Abschirmung 6, die auf der Zeichnung Fig. 1c sichtbar ist. Seitlich der Abschirmung 6 entstehen zwei Nischen 19 und 20, die zur Fixierung der beiden Band-Enden 7 und 7' dienen. Die zu fixierenden Bänder sind zeichnerisch duch gitterartige Struktur angedeutet.

Am oben liegenden Verschlussteil 2 ist das gegenüber dem magnetischen Kreis sich bewegende Joch 9 befestigt und zwar so, dass dieses bei zusammengefügtem Verschluss durch die fensterartige Öffnung 8 in der magnetischen Abschirmung 6 in den Hohlraum 5 hineinragt.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante der magnetischen Abschirmung 6. Die erfindungsgemässe Abschirmung 6 soll derart sein, dass sie mindestens näherungsweise geschlossen ist. Damit wird erreicht, dass das magetische Feld bei offenem Magnetkreis d.h. bei Abwesenheit des Jochs 9 nur zu einem sehr geringen Teil ausserhalb der Abschirmung 6 gelangt und als Störfeld für das allenfalls anliegende Uhrwerk wirken kann. Eine fenster-artige Öffnung 8 dient dem Durchlass des bewegten Jochs 9, das am oberen Verschlussteil 2 befestigt ist. Bei der Dimensionierung des Jochs 9 wird daher auch eine möglichst geringe Fläche der Öffnung 8 angestrebt.

Eine bevorzugte Variante für die Herstellung einer allseitigen Abschirmung 6 besteht in der Zweiteilung gemäss Fig. 2, nämlich in einem 5-seitigen Trog, der mit einem Tiefzug-Werkzeug gefertigt werden kann und einem Deckel mit seitlichen Flanschen, der über den Trog gestülpt werden kann. Als Material kommt sog. «Weicheisen» in Frage und zwar genügt ein sehr dünnes Blech von ca. 0,3 mm Stärke, das eine hervorragende Abschirmwir-kung gewährleistet.

Die fensterartige Öffnung 8 in der Abschirmung 6 übernimmt noch die Aufgabe der Verriegelung der beiden Verschlussteile 1 und 2 im angezogenen Zustand und zwar durch die Kante 12 zusammen mit einer ensprechenden Kerbe 13 im Joch 9, wie dargestellt in Fig. 4a und 4b.

In der Fig. 3 ist, perspektivisch stark vergrössert, die Gestaltung des Jochs 9 gezeigt. Die seitliche Fläche 10 ist dabei dem Magnetfeld zugewandt und wird durch dieses angezogen. Die Befestigung an der Unterseite des Verschlussteils 2 kann beispielsweise über einen Winkel 11 erfolgen (angedeutet in Fig. 1b).

Die Fig. 4 zeigt in Schnitt-Darstellung schematisch die erfindungsgemässe selbsttätige mechanische Verriegelung im Verschluss-Zustand. Diese Verriegelung soll das unbeabsichtigte oder auch gewaltsame Abheben des oberen Verschlussteils 2 im geschlossenen Zustand verhindern.

In der Ausführung gemäss Fig. 4a ist das Joch 9 durch einen Winkel 11 derart am oberen Verschlussteil 2 befestigt, dass eine Kerbe 13 von ca. 0,5-1 mm Weite entsteht. Beim Anzug des Jochs durch das Magnetfeld bewegt sich das obere Verschlussteil 2 um ca. 2 mm, wobei die Kerbe 13 des Jochs 9 über die Kante 12 der Abschirmung in die Verriegelung gleitet. Dieser Zustand wird so lange aufrechterhalten, bis der magnetische Verschluss willentlich durch einen speziellen Handgriff gelöst und damit auch die Verriegelung aufgehoben wird.

Die Fig. 4b zeigt eine Ausführung ohne den Winkel 11 zur Befestigung des Jochs 9 auf dem Verschlussteil 2. Dabei wird die Kerbe durch eine Ein-fräsung des Jochs 9 an der Verbindungsstelle zum Verschlussteil 2 gebildet. Bei dieser Lösung muss die Standfläche des Jochs soweit verbreitert werden, dass eine stabile Befestigung möglich wird.

Die Fig. 5 zeigt in starker Vergrösserung einen

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Längsschnitt durch den Magnet-Verschluss. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden folgende zeichnerischen Markierungen vorgenommen: Dauermagnet: Punktwolke ferromagnetische Teile: schraffiert magnetische Abschirmung: strichliert.

Das am oberen Verschlussteil 2 befestigte Joch 9 ist in zwei Momentanzuständen dargestellt: Einmal unmittelbar nach dem Zusammenfügen der beiden Verschlussteile 1 und 2 jedoch noch vor der horizontalen Verschiebung unter dem Einfluss des Magnetfeldes (strichlierte Linie), dann auch nach erfolgtem magnetischem Anzug (ausgezogene Linien).

Das Joch 9 ist aus einem Werkstoff mit sehr geringer magnetischer Durchlässigkeit (Permeabilität) gefertigt, trägt jedoch eine ferromagnetische Schicht 17 auf der dem Magnetfeld zugewandten Seite. Damit wird verhindert, dass das Magnetfeld über das Joch 9 durch die Öffnung 8 in der Abschirmung 6 hindurch nach aussen dringt.

Der magnetische Kreis besteht aus mindestens einem Dauermagneten 16 und einem Polschuh 15. Der Polschuh 15 ist über eine Zwischenlage mit sehr geringer Permeabilität 14 an der Innenseite der Abschirmung 6 befestigt.

Der erfindungsgemässe Aufbau ist derart, dass der magnetische Kreis bezüglich der Abschirmung 6 als «schwebend» gedacht werden kann. Es besteht nämlich kein metallischer Kontakt mit hoher magnetischer Durchlässigkeit (Permeabilität) zwischen dem magnetischen Kreis und der Abschirmung 6, und auch nicht zu irgendwelchen Verschlussteilen ausserhalb der Abschirmung 6.

Ein Randfeld geringer Fejdstärke bildet sich lediglich an der fensterartien Öffnung 8 der Abschirmung 6. Dieser Anteil kann zudem durch geschickten Aufbau und Dimensionierung des Verschlusses minimiert werden.

Die Fig. 6 zeigt perspektivisch zwei mögliche Varianten für die Anordnung der Dauermagnete 16 und zwar mit einem einzigen Dauermagneten 16 oder auch mit zwei nebeneinander angeordneten Dauermagneten 16. Die Magnetisierung ist jedenfalls senkrecht zur Frontseite der Dauermagnete 16 und ist durch Pfeile markiert. Bei der Verwendung von zwei Dauermagneten 16 ist die Wahl einer gegenläufigen Polarität vorteilhaft, wie dies ebenfalls durch Pfeile angedeutet ist. Bei einem relativ breiten Verschluss kann sogar die Verwendung von drei in Abständen nebeneinander angeordneten Dauermagneten 16 vorteilhaft sein, die dann entsprechende kleinere Dimensionen aufweisen.

In der Fig. 7 ist eine Variante der Anordnung der Dauermagnete 16 dargestellt und zwar als Schnittzeichnung durch die Mitte der Dauermagnete. Bei dieser Anordnung kommen zwei ungefähr rechtwinklig zueinander angeordnete Dauermagnete 16 zur Anwendung, wobei die Magnetisierung und Polarität durch Pfeile markiert ist. Die Dauermagnete 16 sind auf einem gemeinsamen Polschuh 15 angebracht. Das Joch 9 ist in zwei Stellungen gezeichnet, nämlich in der Stellung unmittelbar nachdem die beiden Verschlussteile 1 und 2 aneinandergefügt wurden (gestrichelt) und auch nachdem das Joch 9 durch das Magnetfeld angezogen wurde. Das Joch 9 ist aus Werkstoff mit geringer Permeabilität gefertigt, ist jedoch an der Berührungsfläche mit dem Polschuh 15 bzw. den Dauermagneten 16 mit einer ferromagnetischen Schicht mit hoher Permeabilität 23 versehen. Auf diese Weise wird vermieden, dass das Magnetfeld über das Joch 9 durch die Öffnung 8 der Abschirmung 6 nach aussen dringt.

Bei dieser Anordnung ergibt sich eine kraftschlüssige Positionierung des Jochs 9 auf die mittlere Achse, was von Vorteil ist. Auch ergeben sich gewisse Vorteile bezüglich des Platzbedarfs.

Die Fig. 8a-8c verdeutlichen die Möglichkeit der Fixierung der zwei Enden 7 und 7' des Uhrenarmbandes. Beim Verschlussteil 1 ergeben sich auf beiden Seiten der Abschirmung 6 die Nischen 19 und 20, die für die Fixierung der Band-Enden 7 und 7' vorgesehen sind. Bei Armbanduhren ist es aber absolut erforderlich, dass der Träger der Uhr die Bandlänge um ca. 10-15 mm selbst verkürzen und verlängern kann. Der erfindungsgemässe Bandver-schluss ermöglicht dies auf folgende Weise.

Eine dünne annähernd U-förmig gebogene Blattfeder 18 aus Stahl oder Kunststoff wird in der Nische 19 quer derart befestigt, dass eine Tasche entsteht, die zur Unterbringung einer geringen Bandreserve ausreicht. Die Fig. 8b zeigt ein Uhren-Armband 21, hergestellt aus textilem Material. Ein solches Band kann ohne weiteres auf einen steifen Kunststoffstreifen 22 geklebt werden, womit eine Umwicklung möglich wird. Die Tiefe der Nischen 19 und 20 reicht für 3-4 Lagen des Bandes über einander aufgewickelt. Im vorliegenden Beispiel gemäss Fig. 8b sind dies ausser der aufgeklebten Lage weitere zwei Lagen.

In den meisten Fällen dürfte es erwünscht sein, beide Nischen 19 und 20 in gleicher Weise zu nutzen, wobei dann das Verschlussteil 2 in genau gleicher Weise mit einer Blattfeder 18' versehen und verwendet wird. Auf diese Weise ist ohne weiteres sowohl eine Verlängerung wie auch eine Verkürzung von 10-15 mm in Schritten von ca. 5 mm möglich.

Das gemäss Fig. 8b bereitgestellte Band wird in die Nische 19 eingesteckt und durch die Feder 18 in dieser Lage fixiert. Auch grosse Zugkräfte im Band 20 vermögen das Band gemäss Fig. 8c nicht aus den Nischen 19 und 20 zu zerren, weil eine Selbsthemmung der Band-Wickel 21 und 21' mit den Blattfedern 18 und 18' besteht.

In der Fig. 9 ist die Öffnung des Magnetverschlusses gezeigt. Die durch den magnetischen Verschluss gleichzeitig betätigte Verriegelung ist derart, dass bei allen Tätigkeiten, einschliesslich sportlicher Aktivitäten, der Verschluss sich nicht von selbst öffnen kann. Diese Öffnung geschieht allein durch einen Handgriff, wie er in der Fig. 9 gezeigt ist. Dabei greifen beispielsweise Daumen und Zeigefinger der rechten Hand an die beiden Seiten der Verschlussteile 1 und 2, wobei der Daumen auf das obenliegende Verschlussteil 2 Druck ausübt, während der Zeigefinger auf das untere Verschlussteil 1 Gegendruck ausübt. Dadurch wird die magnetische Haftkraft überwunden und die beiden Verschlusstei-

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le verschieben sich gegeneinander um ca. 2 mm. Es bedarf nur eines leichten Drucks des Daumens nach unten auf das Handgelenk und das Verschlussteil 2 springt nach oben und kann abgehoben werden.

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Patentansprüche

1. Vorrichtung für einen Bandverschluss für Armbänder, insbesondere für Bänder bei Armbanduhren, mit einem magnetischen Verschluss und selbsttätiger mechanischer Verriegelung, wobei der Verschluss zwei Verschlussteile und mindestens einen diese durch Magnetkraft verbindenden Dauermagneten sowie ein Joch aufweist, welche Teile eines magnetischen Kreises bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Kreis (9, 15, 16) innerhalb einer möglichst allseitig geschlossenen Abschirmung (6) aus einem ferromagnetischen Material mit vergleichsweise hoher Permeabilität angeordnet und von dieser durch Luftspalte (22, 23) und Befestigungselemente (14) mit sehr geringer Permeabilität nahe beim Wert von Luft getrennt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (9) aus einem Werkstoff mit geringer Permeabilität besteht und an seiner dem mindestens einen Dauermagneten (16) zugewandten Seite eine Schicht (17) aus ferromagneti-schem Material trägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (6) aus einem nichtmetallischen Werkstoff hergestellt und allseitig mit einer Schicht aus ferromagnetischem Material belegt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (6) trog- oder schachtelartig ausgebildet ist und eine schlitzartige Öffnung (8) zum Durchtritt eines Trägers (11) für einen der Teile des magnetischen Kreises, vorzugsweise für das Joch (9), aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kante (12) der schlitzartigen Öffnung (18) für die mechanische Verriegelung der beiden Verschlussteile (1) und (2) dient.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine nur teilweise Abschirmung (6) und zwar nur in dem Ausmass als die Verträglichkeit des allenfalls anliegenden Uhrwerks bezüglich eines Störfeldes dies erfodert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Dauermagnete (16), die in einem Winkel von zwischen ca. 60 und 120 Grad zueinander auf einem entsprechend geformten gemeinsamen Polschuh (15) angeordnet sind, sowie ein Joch (9), das eine den Stirnflächen der Dauermagnete (16) entsprechende Form aufweist.

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