CN1268683A - 时计显示元件的制造方法及按该方法制造的显示元件 - Google Patents

Abstract

为了制造时计的指示元件,提供一个带(3)状的塑料材料片。然后,使用工具(4,6)通过热成形使该材料片变形,以便使它具有一个与所述元件外轮廓(20)相符的剖面形状(10、11、13、B)。这种元件可以是一个日历盘或表盘。

Description

时计显示元件的制造方法及按该方法制造的显示元件

本发明涉及大量制造时计的显示元件的方法以及根据这种方法制造的显示元件。

术语“显示元件”在此必需取其最广泛含意。它可涉及被提供的表盘、日历盘或者例如为显示月亮盈亏的活动小雕象，而且这些表元件具有起伏因而不平的外形。为了大规模地制造这样的元件，它们不仅必需从条带上切出，而且必需在切割前成形，使之与适合其功能的一个外形一致。

用金属条带来制造这样的表元件已为人知晓。例如，如果想要制造一个日历盘，一开始就冲压条带以便使它具有盘断面所需要的三个高度。然后切出内齿，再通过周边切割的方法从条带上分离出该盘。接着将冲出的盘镀镍和洗涤，再松散成堆地运输到一个位置，在它们的一个表面上着色。再使漆干燥，于是日期图形就转印完毕。

刚才介绍的方法具有一些缺点。首先当它们以堆状松散地运输到着色位置时，盘会翘曲或者相互钩住，从而齿会受到损伤。这会导致费时的检查，并造成显著的废弃率。还应指出，在运输前的镀镍和洗涤工序是费时和昂贵的。然后，在也是费事和昂贵的着色工序期间，在盘上设定范围以防涂料沉积在齿上也很困难，这种沉积在盘安装之后能制动该盘因而使它不能令人满意地运转。还应进一步指出，在转印图象之前必需摆正盘的方位，致使图案相对于盘齿以一种非常精确的方式被转印，否则所述图案可能相对于读出图案的窗口不对中。可以理解，这一工序也是费时的。最后，由于盘用金属制成，可以理解，当它们定位时必需在摩擦运动板处涂油，于是形成一个也很费时间的附加工序。

可以观察到，如果用塑料制造的盘代替金属盘，而且如果能避免盘的松散成堆输送，上文列举的许多缺点将会消失。

塑料制造的日历盘已经被提出。例如瑞士专利No.554554就是如此，它披露一种制造方法，其中日期指示器用一个平塑料环制成，一个具有内齿的金属环被超声波焊接在平塑料环上。由于平塑料环不需要涂色，这个实施例能防止上文提及的着色溢出问题。然而，其他缺点依然保留，此外还新增以下缺点：要使用一个由两个构件制成因而制造必然昂贵的组件。

瑞士专利No.554332也披露一种制造完全由塑料制成的日期指示器的方法。在此施行塑料喷射成形技术。阅读该专利显示：为了注塑一个厚度约为0.3mm的盘，在材料选择和模具结构方面都必需采取许多预防措施。因此，这导致元件昂贵，而且如果盘厚度应达到0.15mm就不可能制造，而借助于本发明方法能制造这种厚度的盘。

因此，为了避免上文列举的大量缺点，本发明有利地依靠一种方法，这种方法尽管本来已经为人知晓，但从未用来制造时计的显示元件。这种大量制造尤其是时计的显示元件的方法，其特征为，它包括以下几个步骤：

a)提供一个带状塑料材料片，所述带的宽度具有足以制造至少一个显示元件的尺寸；

b)通过热成形使所述材料片变形，以便赋予其对应于完成后的显示元件剖面形状；以及

c)通过切割从带分离出显示元件，这一切断形状对应于所述显示元件的外轮廓。

以一种甚至更加先进的方式，上述方法通过在步骤b)之后和步骤c)之前，引入步骤d)和步骤e)来完成，所述步骤d)包括在显示元件内部做出至少一个切出部分，所述步骤e)包括将标记转印在所述显示元件上。最后，为了完工和下文将出现的理由，在步骤c)之后可将显示元件层叠在一个储料匣中。

本发明还涉及根据上述本发明方法制造的显示元件，随后的描述首先用来描述一个日历盘。

现在参照随后的说明和附图详细阐述本发明的优点和利益，所述说明和附图只作举例之用不构成任何限制，其中：

图1以透视图方式显示一个显示元件，在这种情况下显示元件是根据本发明方法制造的一个日历盘；

图2是沿着图1日历盘半径方向的剖视图；

图3是另一个显示元件的平面图，在这种情况下显示元件是根据本发明方法制造的表盘；

图4是图3表盘沿直径方向的剖视图，该盘是按照第一实施例制造的；

图5是图3表盘沿直径方向的剖视图，该盘是按照第二实施例制造的；

图6是一时计板的剖视图，该板支承着根据本发明制造的一个日历盘；

图7显示被送入热成形用工具并处于该步骤之前的一塑料片；

图8显示在热成形用工具之中并处于该步骤之后的塑料片；

图9显示已被热成形并已离开热成形用工具的塑料片；

图10是该塑料片在热成形工序之后的平面图；

图11以剖视图方式表示切割该显示元件内部的步骤；

图12是塑料带在切割出显示元件内部之后的平面图；

图13以剖视图方式描述显示元件从塑料带上的切出和分离工序；

图14是一个装有圆柱短轴的储料匣的局部视图，离开图13所示步骤的显示元件能层叠在该短轴上；

图15是能接纳大量完成的显示元件的一个储料匣的透视图。

为了制造一个如同例如图1和2所示日历盘，图3、4和5所示的表盘或者任何小雕像，可以使用在本文件前言中提及的一张金属材料片或者一种注塑塑料材料片。为了免除在前言中提及的一些方法的缺点，本发明提出使用热成形。

为了制造尤其是图10所示的显示元件，先提供一片呈带3形状的塑料材料片。该带的宽度A具有足以制造至少一个显示元件的尺寸。在这种方法中使用的塑料必需进行挑选以便很好地适于热成形，例如可为一种PET型材料。这种材料的颜色可这样选择，以致于不需要为目的物着色，就能在过程末尾将图案标记直接转印或者说附加在上面。

带3具有多个由一台象渐进冲压机那样的机器制造的传动孔5，它们将被用于所有的连续制造工序。因此，传动孔5允许带3在渐进冲压机内一个挨着一个出现的不同成形、冲压或打印装置之间精确对中。

首先实施热成形工序。为此，如图7和8所示，将带3引导到两个工具4和6之间，所述工具允许热成形工序根据下文介绍的不同方法实施。热成形工具使显示元件具有如图8所示的剖面形状B。所以此工序给具有起伏或者说不平表面的工具4和6留下一个如图9所示的剖面形状B。

然后沿着希望给予显示元件的外轮廓实施切割工序，从而使该部分与3分离。该切割工序可沿着图10中的点划线圆20进行，因此，在切割之后，得到一种由第一环10、第二环11和底部13构成的板。图13显示从带3上分离出显示元件的切割工序，在其中显示出从带3上分离出的一个日历盘1，这一分离借助于冲头25和阴模26来完成。

上述显示元件是圆形的。当然它可具有其他形状，以便制造例如在时计中出现的任何小雕像。这涉及一种根据本发明的最普通含义制造的显示元件，即一种由塑料带制造并且热成形后再从带上切出的显示元件。下文中可以看出，如果想要制造比较复杂的显示元件例如日历盘或表盘之类，还需要实施其他附加工序。

如同上文已经提及的那样，热成形法本来已为人知晓。它用于例如如同食物容器或游泳池之类的一般或大尺寸的物品。有兴趣的读者可通过阅读本领域专家—德国海勃隆(Heibronn)的阿道夫(Adolf)lllig公司的内容说明书获益。然而，迄今为止，用这种方法制造小目的物品，尤其是时计用显示元件还从未被提出过。在表制造业中，由于使用很薄的塑料片，这种方法至今受到不利的偏见。人们怎敢建议使用齿厚几乎不能超过0.15mm的日历盘呢？(关于此点请看上述瑞士专利No.554554，它建议将一个金属齿冠附加到塑料制成的指示环上从而避免塑料齿出现，这是因为该文件陈述塑料齿不够强韧)。与所有这些相反，本发明申请人已经发现，厚度很小的片导致很轻的显示元件，因此齿上受到的应力也显著减少。然而，热成形采用的材料通常是强韧的，在任何场合下与注塑成形所用材料相比是不易破碎的。简言之，根据本发明的塑料制显示元件带来了惊人的意外效果，并达到人们想要很大规模地使用它们的程度。

热成形塑料材料片有几种方法。

图7和8显示借助于空气压力的热成形。要热成形的片3的一部分被放置在两个工具4和6之间。预热这个部分，然后沿箭头E方向将空气注入形成工具4一部分的通道21。空气压力迫使片3压靠在工工具6的底部，该工具象一个模子，其底部具有想要给予该部分的断面或形状。为了沿箭头F方向排空包含在片和工具6底部之间的空气，做出一个通道22。

图7和8还显示借助于真空或空气抽吸的热成形。在安置和加热位于工具4和6之间的片3之后，沿着箭头F方向抽吸含在片和工具6底部之间的空气。这种抽吸迫使片3压靠在工具6的底部上，工具6底部象一个模子，其底部具有想要给予该部分的形状。通道21允许该工序用的空气沿箭头E方向进入工具4。

应该注意，此处所示的这两个热成形工序用的工具4和6是最基本的，而且只是用来解释这种热成形原理的概略草图。

还存在用热成形法使塑料片变形的另一种方法。它包括压制处在两个互补模子之间的预热的片，所述模子具有所需的断面或形状。这种方法十分明确，没有必要在此描述。

上文已经提及，如果想要制造例如日历盘或表盘，这种根据其最简单概念进行描述的方法必需配合其他工序才能完成。

因此，如果想要生产图1所示的日历盘1，在热成形工序之后，但在从带3分离出盘1的切割工序之前，必需在盘1内部做出至少一个切除部分7。这一工序如图12和13所示。图11显示布置在冲头23和阴模24之间的盘1，这些工具允许做出内切除部分7。切除内部7之后的带3，如图12所示。盘1的齿16已经形成，只需沿轮廓20切下该盘(见图13)，就可获得与带分离的盘。

同样，如果想要生产图3所示的表盘2，在热成形工序之后，但在从带3分离表盘2的切割工序之前，也必需在表盘2内部做出一个切除部分7。

由于盘1和表盘2通常具有图解指示(日期、记号等)，可以理解，无需阐明这一工序，至少在从带3上分离显示元件1和2的工序之前，这些指示就被附加到带上。这些图案包括盘1用的日期指示8(图1)以及表盘2用的商标指示27。应该指出，对于表盘2来说，这些指示借助于一台构成渐进冲压机一部分的打印装置转印到元件上。

当显示元件从带3分离时，元件可松散地落入一个容器内，从而被收集在后者之中。然而，上文已经指出了这种运输和储存方法不能令人满意的原因。因此，有利的做法是，在从带上分离元件的切割工序之后，元件能被一个在另一个顶部地层叠在一个储料匣9中。图14显示出储料匣9的局部。一个直径稍小于显示元件1或2的内切出部分7直径的圆柱短轴29直立在一块板28上。当所述元件离开带3时，它沿箭头M方向落入安置在其下方的储料匣中。它的内切出部分7被引导到圆柱短柱29上，因而大量显示元件能相互层叠，避免任何混杂。

图15显示一个能接纳大量显示元件的储料匣9。直到现在我们涉及的是用宽度尺寸A足以制造至少一个显示元件的塑料制造的带3(见图10和12)。然而可以想象一个带3，其宽度被做成能同时成排地制造几个显示元件。图15的储料匣9显示宽度足以成排地制造五个元件的塑料条带，这五个元件同时制成并且各自同时落在沿着垂直于带前进方向排成一线的圆柱短轴29上。图15显示，在每个短柱29上已层叠足够的元件1之后，储料匣9在渐进冲压机作用下向前移动一步，于是元件1开始层叠在短柱30上等等。对于上文提及的所有理由而言，这种方法是有利的。还应指出，它可观地减少搬装和检查大量元件所需的时间以及储存体积。例如，如果储料匣包括5×8个圆柱短轴29，每根短轴能携带125个元件1，这个储料匣就能容纳5000个按最佳顺序排列的显示元件，而且如果用盖盖住还能防尘。这样一种安排与传统的松散成堆储存系统相比允许储存体积减少约三分之二。

已经表明，上文所述的方法允许非常先进地制造时计用显示元件。现在介绍两种最普遍地根据这种方法制造的显示元件。

在图1中以透视图形式显示以及在图2中以剖视图形式显示的显示元件1是日历盘。该盘包括一个从带上沿着轮廓20切出的第一外环10。涉及日期的指示8，更明确地说是数字1至31被附加在环10上。盘1还包括一个第二环11，它固定在第一环上，而且在图2中可清楚地看出它被安排成低于第一环。第二环11的凹入设计限定一个能容纳周历盘的空间12。盘1最后还包括一个第三环13，它固定在第二环上，而且也在图2中可清楚地看出它被安排成低于第二环。第三环中切出内齿16以便保证该盘的驱动。因此盘1具有阶梯状，其断面由上文所述的热成形法制成。

如上所述，盘1因此其连续台阶10、11、13以及齿16的厚度约为0.15mm。因此，获得容易由其齿轮驱动的很轻的盘，所述齿尽管厚度很小却已被证明足够强韧。

图6是一时计的板15的剖视图。该板装有按照本发明制造的盘1。图6显示第三环13搁置在板15的一个凸缘14上。由于盘1由塑料制造，不再需要象盘1由金属制造的情况中那样在环13摩擦凸缘14处涂油。图6还显示用来接纳周历盘的空间12以及驱动盘1内齿16的星轮32。还可观察到，连续的环10、11和13形成使盘刚硬和迫使它保持平坦固有肋33和34，因此摩擦只发生在环13下方，施加在盘上的转矩达到最小。

在图3中，以正面图形式以及在图4、5中以剖视形式显示的显示元件是表盘2。该表盘2由塑料制成并具有从带上切出的轮廓17。该表盘包括一个允许一个中心孔18出现的内切出部分7，支承钟针的轴就从该孔伸出。形成小时记号的多个突起19从表盘2上凸出，它们用作为上文所述方法之一的热成形法制成。图4和5的剖视显示突起19如何形成。使表盘2成圆顶，如图4，这个圆顶也通过热成形获得，表盘2也可为平的，如图5如示。商标27可按照上文描述的方法转印到表盘2上。该表盘还能带有其他转印图案标记，例如呈现一种更加显著的方式的小时标记或颜色标记的突起19。

Claims (10)

1.大量制造特别用于时计显示元件(1，2)的方法，其特征为，它包括下列步骤：

a)提供一个带(3)状塑料材料片，所述带的宽度(A)具有足以制造至少一个显示元件的尺寸；

b)通过热成形使所述材料片变形，以便赋予其对应于完成后的显示元件(1，2)的剖面形状面(B)；以及

c)通过切割从带(3)分离出显示元件(1，2)，这一切断形状对应于显示元件的外轮廓。

2.根据权利要求1的方法，其特征为，由空气压力(E)实现热成形，所述压力迫使所述材料片压靠在具有所需剖面形状的一模具(6)的底部。

3.根据权利要求1的方法，其特征为，由空气抽吸(F)实现热成形，所述吸力迫使所述材料片压靠在具有所需剖面形状的一个模具(6)的底部。

4.根据权利要求1的方法，其特征为，通过压制实现热成形，所述材料片被夹持在两个具有所需剖面形状的互补模具之间。

5.根据权利要求1的方法，其特征为，在步骤b)之后，且步骤c)之前：

d)在显示元件内部做出至少一个切出部分(7)；

e)标记(8，27)被附加到所述显示元件上。

6.根据权利要求5的方法，其特征为，在步骤c)之后，所述显示元件被层叠在一个储料匣(9)中。

7.根据权利要求6的方法制成的显示元件。

8.根据权利要求7的显示元件，其特征为，它构成一个包括一第一外环(10)、一第二环(11)以及一第三环(13)的日历盘(1)，所述第一外环(10)从带(3)上切出并在上面附加有关日期的标记(8)，第二环(11)固定在第一环上并被设置成低于第一环以便设置一个能容纳周历盘的空间(12)，而所述第三环固定在第二环上并被安排成低于第二环，这一第三环被设置位于安装在时计上的板(15)的凸缘(14)上，在所述第三环中切出内齿(16)，以便确保日历盘的驱动，而日历盘呈阶梯状，它的剖面形状通过热成形制成。

9.根据权利要求8的显示元件，其特征为，连续的环(10、11和13)以及内齿(16)具有大约0.15mm的厚度。

10.根据权利要求7的显示元件，其特征为，它构成一个表盘(2)其包括一个轮廓(17)、一个中心孔(18)以及突起(19)，所述轮廓(17)从带(3)切出，所述中心孔(18)用来穿过装有时计指针的轴，而突起(19)形成从表盘凸起并由热成形制成的小时标记。

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