DE1673697B2 - Weckerarmbanduhr mit elektrischem Läutwerk - Google Patents

Description

benötigte Antriebsleistung für diese bekannten Läutwerke immer noch zu groß, um die erforderliche Stromquelle in einem Armbanduhrgehäuse unterbringen zu können.

Zusammenfassend sind die bekannten, den Ausmaßen einer Armbanduhr angepaßten mechanischen Läutwerke zur Herstellung einer Armbanduhr mit Selbstaufzug ungeeignet und die bekannten Läutwerke mit elektrischem Antrieb, die an sich mit einem Uhrwerk mit Selbstaufzug vereinbar wären, :« kommen mit einer Leistung aus, die von einer den Ausmaßen einer Armbanduhr angepaßten Stromquelle nicht abgegeben werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Weckerarmbanduhr zu schaffen, deren Läutwerk mit einem Uhrwerk mit Selbstaufzug vereinbar ist, das nicht vor jedem Gebrauch aufgezogen werden muß und mit einem sehr kleinen Energieverbrauch auskommt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Weckerarmbanduhr dadurch gelöst, daß das feclcrnde Organ zur Eigenfrequenz schwingt und eine schwingung auf eine Membran überträgt, die im Hörbereich zu verschiedenen Frequenzen schwingfähig ist.

Bei der erfindungsgemäßen Weckerarmbanduhr ist das Läutwerk durch einen Summer ersetzt, der aus einer nicht schlagenden, sondern lediglich schwingenden Lamelle, deren Schwingung im Resonanzbereich unterhalten wird, und einer mit dieser Lamelle gekoppelten Membran besteht, welche die hörbaren Töne durch Übertragung der Lamellenschwingung erzeugt. Die Übertragung der Lamellenschwingung zur tonerzeugenden Membran schafft die erhebliche Verringerung des Energieverbrauchs gegenüber bekannten Läutwerken, weil die Resonanzschwingungen der Membran bei geringstem Energieverbrauch, der im wesentlichen nur für die Überwindung der inneren Reibung sowie für die Erzeugung der der Schallausbreitung dienenden Luftschwingungen erforderlich ist, aufrechterhalten werden können. Die Erfindung ermöglicht nicht nur eine erhebliche Verringerung des Energieverbrauchs gegenüber den Läutwerken mit durch Schläge erzeugtem Ton, sondern vermag auch eine Tonfrequenz zu erzeugen, die von der Grundfrequenz des Schwingers verschieden jst. Wegen des äußerst geringen Energieverbrauchs können nach der Erfindung auf dem Markt befindliche Miniaturbatterien verwendet werden, die sich bequem im Gehäuse der Armbanduhr unterbringen lassen.

Die tonerzeugende Membran kann als schwingfähige Kunststoffmembran ausgebildet sein, die zu verschiedenen, im Hörbereich breitverteilten Frequenzen schwingfähig ist. Der Membranrand kann am Rand einer Gehäuseöffnung abdichtend befestigt werden. Zur Herstellung einer wasserdichten Uhr ist jedoch die Verwendung eines anderen tonerzeugenden Schwingorgans, beispielsweise eines als Gong ausgebildeten, zu bestimmten Eigenfrequenzen schwingfähigen Organs, zweckmäßiger. In diesem Falle wird das Organ vorzugsweise dadurch erregt, daß der Anker nicht mit diesem zusammenschwingt, sondern gegen dieses schlägt. Das tonerzeugende Schwingorgan kann dabei aus dem Gehäuseboden, einer an diesem befestigten Glocke oder einer am Gehäusemittelteil befestigten und als Doppelboden dienenden metallischen Membran bestehen.

Die Schwingung des federnden Organs kann durch einen Elektromagneten aufrechterhalten werden, der nach Betätigung eines Kontakts durch einen Auslösemechanismus von einer Batterie gespeist wird. Der Magnet kann aus einem Permanentmagneten mit eingelagerter Antriebs- und Erregerspule bestehen. Das federnde Organ kann ganz oder teilweise als eine an einem Ende eingespannte Blattfeder ausgebildet sein. Es kann aber auch aus einem Gchenkel einer Stimmgabel bestehen.

Außer der erstaunlich hohen Leistungsfähigkeit eines Läutwerks mit einem als Stimmgabel ausgebildeten federnden Organ hat ein derartiges Läutwerk noch den Vorteil, daß seine Stimmgabel in einer zum Einbau in eine Armbanduhr ausgesprochen gut geeigneten Form herstellbar ist. Der Stimmgabel kann ohne weiteres eine dem Uhrwerk ähnliche Form gegeben werden, so daß sie um das Uhrwerk zwischen diesem und dem Gehäuse untergebracht werden kann. Die Stimmgabel kann ebenfalls mit parallelen Schenkeln hergestellt werden und, beispielsweise in einer rechteckigen Uhr, neben dem Uhrwerk oder, beispielsweise bei einem ursprünglich zum Einbau eines mechanischen Läutwerks vorgesehenen Uhrwerk, an Stelle des mechanischen Läutwerks im Uhrwerk selbst angeordnet werden.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Weckerarmbanduhr werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erste Weckerarmbanduhr,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Weckerarmbanduhr nach F i g. 1 mit geöffnetem Gehäuse und unter Weglassung einiger Teile,

F i g. 3 einen teilweisen Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie IH-III der Uhr nach Fig. 1,

F i g. 4 ein Schaltschema des elektrischen Teils des Läutwerks,

F i g. 5 eine Draufsicht auf eine zweite Weckerarmbanduhr und

F i g. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Weckerarmbanduhr.

Die in F i g. 1 bis 4 dargestellte Armbanduhr ist rechteckig. Sie besitzt ein rundes, nicht dargestelltes Standarduhrwerk mit Selbstaufzug. Zum Auslösen des Läutwerks sind, wie im einzelnen in der schweizerischen Patentschrift 371 750 des Anmelders beschrieben, eine Kontaktscheibe und ein gegenüber dieser Scheibe drehbarer Kontaktteil auf dem Strndenrad des Uhrwerks angeordnet. Wie in der genannten Patentschrift beschrieben, ist der Weckerzeiger 1 durch eine drehbare Lünette 3 über das Uhrglas! einstellbar. Das Uhrwerk liegf in einer Ausnehmung 4 eines Werkhalterrahmens 5, der außerdem mit Ausnehmungen 6, 7, 8 für die verschiedenen Bauteile des I.äutwerks versehen ist. Der Rahmen5 ist der Form des Innenraums eines Gehäuseteils 9 angepaßt, das zugleich als Gehäuseboden und -mittelteil dient und die Befestigungshörner 10 für das Armband 11 trägt. Durch eine übliche Krone 12 können das Uhrwerk von Hand aufgezogen und die Zeiger 13 gerichtet werden.

Ein am Gehäuseteil 9 abnehmbar befestigter Dekkel 14 schließt das Uhrgehäuse. Der Deckel 14 weist einen kreisförmigen Vorsprung 15 auf, der der drehbaren Lünette 3 als Lager dient. Die Ausbreitung der Töne des Läutwerks erfolgt durch eine Reihe von im Deckel 14 voreesehenen Schlitzen 16. Durch letztere

können keine Staubteile in das Uhrwerk hineinfallen, weil diese Schlitze durch eine am Deckel 14 dicht befestigte Membrane 17 abgedeckt sind.

Die Membrane 17 gehört zu einem tonerzeugenden Schwinger, der im einzelnen in der deutschen Auslegeschrift 1235 194 beschrieben ist.

Die Schwingung dieser Membrane wird durch eine am Deckel 14 mittels eines Zapfens 19 befestigte Blattfeder 18 erregt. Zu diesem Zwecke trägt die Blattfeder 18 einen Anker 20, der über einem hülsenförmigen, permanenten Magnet 21 liegt. Eine dem Eingangsstromkreise eines nicht dargestellten bekannten Transistorverstärkers angeschlossene Erregerspule sowie eine dem Ausgangsstromkreis dieses Verstärkers angeschlossene Antriebsspule sind innerhalb des Magnets 21 angeordnet. Der Verstärker wird durch eine in der Ausnehmung 8 des Rahmens 5 liegende Batterie 22 gespeist. Durch diesen Verstärker ist in bekannter Weise die Blattfeder 18 in Schwingung zu ihrer Eigenfrequenz unterhaltbar. Der einen pyramidal tiefgezogenen Mittelteil aufweisenden Membrane 17 wird jedoch nicht die Grundschwingung, sondern eine höhere harmonische Schwingung der Blattfeder 18 übertragen. Zu diesem Zwecke ist der Scheitelpunkt der Membrane 17 gegenüber einem längs der Blattfeder 18 passend ausgewählten Punkt angeordnet. Der Scheitelpunkt der Membrane 17 ist dabei vorzugsweise mit der Blattfeder 18 entweder durch Loten oder Kleben oder Vernieten oder einfach durch Druck derart fest verbun den, daß die Blattfeder 18 und die Membrane 17 ein einziges Schwingsystem bilden. Die Membrane 17 kann aber auch in einem kleinen Abstand von dci Blattfeder 18 liegen, so daß die Blattfeder 18 gegen den Scheitel der Membrane 17 schlägt. Die über cW als Resonator dienenden Ausnehmung? des Rahmens 5 schwingende Membrane 17 erzeugt dabei einen verhältnismäßig reinen, durchaus hörbaren Ton

Mit einer Membrane, deren Oberfläche ungefähi 150 mm² mißt, kann durch Hrregung derselben auf eine Frequenz von 400 H? und mit einem Stromver brauch von 5 mA bereits ein Ton erzeugt werden, dessen Intensität in einem Abstand von 30 cm noch 7(1 bis SO Phon beträgt Außerdem reichen die auf dem Markt erhältlichen, den Ausmaßen einer Armbanduhr angepaßten Miniaturbatterien völlig aus, um das beschriebene l.äutwerk während 45 Stunden ununterbrochen in Betrieb zu halten.

Mittel«) eines Drückers 23 kann ein in der Ausnehmung 6 des Rahmens 5 angeordneter Schalter 24 betätigt werden und dadurch das Läutwerk von außen her nach Belieben angehalten werden.

Die verschiedenen Bauteile des Läutwerks sind nach F i g. 4 geschaltet. Der Tonerzeuger 25 ist in Serie mit dem Schalter 24 und einem durch den Nokken 27 der auf dem Stundenrad des Uhrwerks befindlichen Auslösevorrichtung betätigten Kontakt 26 an die Batterie 22 angeschlossen.

Zur Herstellung der in F i g. 1 bis 4 dargestellten Uhr kann irgendwelches, auf dem Markt befindliches rundes oder eckiges Uhrwerk verwendet werden. Die Auslösevorrichtung des Läutwerks kann nachträglich ohne weiteres auf das Stundenrad des Uhrwerks gesetzt werden.

Da mit dem beschriebenen Läutwerk ein verhältnismäßig reiner Ton erzeugt wird, kann die Intensität dieses Tons leicht eingestellt werden, indem die öffnungen 16 mehr oder weniger durch einen Schieber abgedeckt werden. Dadurch kann die Tonintensität beispielsweise so weit herabgesetzt werden, daß das Läutwerk nur noch vom Uhrbesitzer hörbar ist.
Mittels einer unter den öffnungen 16 gespannten, biegsamen Membrane kann vermieden werden, daß störende Staubpartikeln auf die tonerzeugende Membrane 17 fallen.
Das zweite Ausführungsbeispiel (F i g. 5) bezieht

ίο sich auf eine runde Armbanduhr mit einem runden Uhrwerk 28. Die verschiedenen Bauteile des Läutwerks (Batterie 22 a, hülsenförmiger Magnet 21, Blattfeder 18 a, Druckschaltung 29) sind um das Uhrwerk 28 in geeigneten Ausnehmungen eines üblichen Vergrößerungsrings angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel treten die durch die schwingende Membrane erzeugten Töne durch eine vorzugsweise im Boden des Uhrgehäuses 30 vorgesehene öffnung aus dem Gehäuse heraus. Wie im ersten Ausfüh-

ao rungsbeispiel ist diese öffnung durch die schwingende Membrane dicht schließbar. Die Uhr kann mit einem üblichen, bis am Gehäuserand reichenden Zifferblatt und mit Zeigern 1 α und 13 a üblicher Länge ausgerüstet werden.

Wie im ersten Ausführungsbeispiel können das Werk 28 und die Zeiger 13 a mit Hilfe einer Krone 12 aufgezogen bzw. gerichtet werden, während der Weckerzeiger 1 α mittels einer drehbaren Lünette 3 a einstellbar ist.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 weist die Uhr ein rundes Gehäuse 51 auf, in dem ein rundes Uhrwerk 52 untergebracht ist, dessen Durchmesser kleiner ist als derjenige der Gehäuseausnehmung 53. Eine als offener Ring ausgebildete Stimmgabel 54 ist durch ihren festen, zwischen ihren beiden Schenkeln liegenden Teil 55 am Uhrwerkgestell befestigt. Die Schwingungen der Stimmgabel 54 werden wie diejenigen der Blattfeder der eisten Ausführungsbeispicic mit Hilfe eines nicht dargestellten Transistorverstär kei> erregt und unterhalten, der im Eingangs- und im Ausgangsstromkreis je eine Spule besitzt. Diese zwei Spulen 56, von denen die eine als Krregervpuie und die andere als Antriebsspule arbeitet, werden durch einen Schenkel der Stimmgabel 54 getragen und sie

«5 wirken mit einem Permanentmagnet 57 zusammen, der am anderen Schenkel der Stimmgabel befestigt ist. Der Steuerstromkreis der Stimmgabel 54 umfaßt noch einen nicht dargestellten, dem Stundenrad der Uhr angeordneten Steuerkontakt sowie einen dunh einen nicht dargestellten, am Gehäuse 51 angebrachten Druckknopf betätigbaren Schalter zum Anhalten des Läutwerks.

Wenn die Stimmgabel 54 schwingt, schlägt eine auf einem ihrer Schenkel angeordnete Nase 58 gegen

eine am Gehäuseboden in bekannter Weise befestigte Glocke 59. Falls das tonerzeugende Schwingorgan aus dem Gehäuseboden selber oder aus einer am Gehäusemittelteil befestigten, einem Doppelboden gehörenden, metallischen Membrane besteht, kann selbstverständlich auch einer der Stimmgabelschenkel direkt gegen einen Stift oder einen Bolzen schlagen, der am Schwingorgan befestigt ist.

Die Schwingungen der Stimmgabel 54 können mit einem wesentlich kleineren Energieverbrauch unter-

halten werden als diejenigen der üblichen Hammer der bekannten Läutwerke für Armbanduhren. Die auf dem Markt erhältlichen Miniaturbatterien, die in den bekannten elektrischen Armbanduhren entweder mit

antreibender Unruh oder mit regulierender und antreibender Stimmgabel verwendet werden, sind durchaus geeignet, um das Läutwerk der in F i g. 6 dargestellten Uhr mindestens während eines Jahres zu speisen, unter der Voraussetzung, daß das Läutwerk jeden Tag während 5 Minuten in Betrieb bleibt. In einer Formuhr mit einem unrunden Werk, dessen Form derjenigen des Gehäuses entspricht, könnte selbstverständlich der Stimmgabel des Läutwerks

eine ähnliche Form gegeben werden, damit sie zwischen dem Uhrwerk und dem Gehäuse untergebracht werden könnte. Die Stimmgabel könnte ebenfalls mit parallelen Schenkeln hergestellt werden und entweder neben dem Uhrwerk oder in demselben angeordnet werden, wo sie beispielsweise an Stelle eines mechanischen Läutwerks einsetzbar wäre, falls das Uhrwerk ursprünglich mit einem solchen vorgesehen worden wäre.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

«09509/299

Claims (9)

1 2 kendes Ankerrad. Ein derartiges Läutwerk klingt, inPatentansprüche: dem sein Hammer gegen ein tonerzeugendes Schwingergan, beispielsweise eine am Gehäuseboden

1. Weckerannbanduhr, deren Läutwerk samt befestigte Glocke oder einen an diesem Boden selbst Energiequelle innerhalb des Uhrengehäuses un-· 5 befestigten Stift, schlägt. Die meisten Weckerarmlergebracht ist und bei welcher der Ton durch die banduhren sind mit zwei Aufzugswellen ausgerüstet, mechanische Wirkung eines federnden Organs er- Die eine dient zum Aufziehen des Uhrwerks und zum zeugt wird, das zu einer innerhalb des Spektrums Richten der Uhrzeiger. Mit der anderen ist das Läutder hörbaren Frequenzen liegenden Frequenz werk aufziehbar und die Weckerzeit einstellbar. Es elektrisch in Schwingung unterhalten wird, da- io sind auch Weckerarmbanduhren mit einer einzigen durch gekennzeichnet, daß das fe- Aufzugwelle bekannt Bei diesen ist das Uhrwerk dernde Organ (18, 54) zur Eigenfrequenz durch Drehen der Aufzugwelle in eine Richtung und schwingt und eine Schwingung auf eine Membran das Läutwerk durch Drehen der Aufzugwelle in der (17, 59) überträgt, die im Hörbereich zu ver- entgegengesetzten Richtung aufziehbar. Die Uhrzeischiedenen Frequenzen schwingfähig ist. 15 ger und die Weckerzeit sind durch vorangehendes

2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Verschieben der Aufzugwelle einstellbar. Es sind met, daß die tonerzeugende Membran als auch Weckerarmbanduhren mit einem einzigen Fe-•chwingfähige Kunststoffmembran (17) ausgebil- derhaus bekannt, das eine Sperrvorrichtung zu dem detist. Zwecke enthält, eine vollständige Entspannung der

3. Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich- 20 Feder beim Auslösen des Läutwerks zu verhindern,
net, daß der Membranrand am Rand einer Ge- Die zusätzlichen Vorrichtungen, die bei den Wekhäuseöffnung (16) abdichtend befestigt ist. kerarmbanduhren mit einer einzigen Aufzugwelle

4. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- oder einem einzigen Federhaus vorgesehen werden net, daß die Schwingung des federnden Organs müssen, sind jedoch kompliziert und störungsanfäl-(18, 54) durch einen Elektromagneten aufrechter- 25 lig. Diese Vorrichtungen bedingen die Herstellung halten wird, der nach Betätigung eines Kontakts eines besonderen Uhrwerks, das wiederum keinem (26) durch einen Auslösemechanismus (27) von anderen Zweck dienen kann, so daß sie nicht den im einer Batterie (22) gespeist wird. modernen Uhrenbau üblichen Vorrichtungen ent-

5. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- sprechen, die baukastenartig einem gemeinsamen net, daß das tonerzeugende Organ als zu be- 30 Grundwerk hinzufügbar sind. Weiterhin haben die stimmten Eigenfrequenzen schwingfähiger Kör- bekannten Weckerarmbanduhren mit mechanischem per (59) ausgebildet ist, der von dem federnden Läutwerk den gemeinsamer. Nachteil, daß dieses Organ durch Schlag erregbar ist. nicht mit der üblichen Selbstaufzugvorrichtung ver-

6. Uhr nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge- einbar ist. Die bei diesen Vorrichtungen im Uhrkennzeichnet, daß das federnde Organ minde- 35 werkszentrum gelagerte, um das ganze Werk herum stens teilweise aus einer einseitig eingespannten drehbare Schwingmasse stellt nämlich ein unüber-Blattfeder (18) besteht. windbares Hindernis für die Anordnung eines Ham-

7. Uhr iiach einem der Ansprüche 1 bis 5, da- mers im Uhrwerk dar, der gegen eine am Gehäusebodurch gekennzeichnet, daß das federnde Organ den befestigte Glocke oder einem am als Glocke dieaus einem Schenkel einer Stimmgabel (54) be- 40 nenden Gehäuseboden befestigten Stift oder Bolzen steht. schlägt. Eine nur in einem begrenzten Sektor frei be-

8. Uhr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- wegliche Schwingmasse, die die Anordnung eines net. daß die Stimmgabel eine dem Uhrwerk (52) Hammers gestatten würde, ist bekanntlich zur Erreiähnliche Form besitzt und in einem freien, um chung einer befriedigenden Selbstaufzugvorrichtung das Uhrwerk zwischen diesem und dem Gehäuse 45 nicht geeignet.

(51) befindlichen Raum untergebracht ist. Eine mit einem mechanischen Läutwerk ausgerü-

9. Uhr nach einem der Ansprüche 7 oder 8, da- stete Uhr, die durch eine kleine, innerhalb des Uhrdurch gekennzeichnet, daß zum Erregen oder werks liegende, exzentrisch gelagerte Schwingmasse Unterhalten der Stimmgabelschwingung der eine selbsttätig aufziehbar wäre, hätte immer noch den Stimmgabelschenkel die Erreger- und die An- 50 Nachteil, daß ihr Läutwerk vor jedem Gebrauch von triebsspule (56) eines Transistor-Verstärkers und Hand aufgezogen werden müßte.

der andere Stimmgabelschenkel einen mit diesen Es sind zwar Weckeruhren bekannt, bei denen die

Spulen zusammenwirkenden Permanentmagneten Triebfeder des Läutwerks elektrisch, beispielsweise

(57) trägt. durch einen Motor, aufziehbar ist. Der Energiever-

55 brauch eines derartigen Motors ist jedoch so groß,

daß die dazu erforderliche Stromquelle nicht in

Die Erfindung betrifft eine Weckerarmbanduhr, einem Armbanduhrgehäuse untergebracht werden

deren Läutwerk samt Energiequelle innerhalb des kann.

Uhrengehäuses untergebracht ist und bei welcher der Schließlich sind Weckeruhren bekannt, deren Ton durch die mechanische Wirkung eines federnden 60 Läutwerk zwai einen gegen ein tonerzeugendes Organs erzeugt wird, das zu einer innerhalb des Schwingorgan schlagenden Hammer besitzt, bei deSpektrums der hörbaren Frequenzen liegenden Fre- nen aber dieser Hammer nicht mechanisch, sondern quenz elektrisch in Schwingung unterhalten wird. elektromagnetisch mittels einer feststehenden, perio-Die auf dem Markt befindlichen Weckerarmband- disch erregten Spule und eines auf der Hammerwelle uhren besitzen ein mechanisches Läutwerk. Dieses sitzenden Magnets betätigt wird. Der Hammer dieser besteht üblicherweise aus einem mit einem Anker ⁵ bekannten Uhren hat jedoch ein großes Trägheitsmoversehenen Hammer, sowie einem durch ein Feder- ment, so daß dessen Betätigung einen großen Enerhaus angetriebenes, mit diesem Anker zusammenwir- gieverbrauch verursacht. Mit anderen Worten ist die