DE2116896A1 - Tragbare Kleinuhr - Google Patents

Description

OFt-INS. DIPL.-ING Ί, ΒΓ. Dl PL., F- H YS. O ft. DIPL.-PHYS.

HÖGER-STELLRECHT-GRIESSBACM - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Ü.S.Ser.No. 28,159

Timex Corporation Waterbury, Connecticut Ο672Ο (U.S.A.)

Tragbare Kleinuhr

Die Erfindung bezieht sich auf eine tragbare Kleinuhr, insbesondere Armbanduhr, mit einem Gehäuse, das einen piezoelektrischen Schwinger, einen elektromechanischen Wandler, eine elektronische Schaltung zur Steuerung des elektromechanischen Wandlers, eine elektrische Energiequelle sowie ein Räderwerk und eine durch dieses betätigte Zeitanzeigevorrichtung mit einem Zifferblatt enthält, das durch eine durchsichtige Abdeckung abgedeckt ist.

Es sind bereits verschiedene elektrische oder elektronische Armbanduhren entwickelt worden, von denen einige sogar vertrieben werden. Diese Armbanduhren enthalten als elektrische Energiequelle eine Batterie, ferner eine elektronische Schaltung, einen elektromechanischen Wandler - beispielsweise eine Stimmgabel oder eine Unruh - , ein aus einer Anzahl von Rädern

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bestehendes Räderwerk und eine Zeitanzeigevorrichtung mit umlaufenden Zeigern, die von dem Räderwerk betätigt werden.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, in einer Armbanduhr ein hochfrequentes Zeitnormal, wie einen Oszillator mit einem piezoelektrischen Schwinger, als primären Zeitgeber zu verwenden. Hier liefert das Zeitnormal Impulse einer geregelten und genauen Frequenz an einen elektromechanischen Wandler, und zwar entweder unmittelbar über eine Teilerschaltung oder mittelbar über eine Synchronisierschaltung. Obwohl die grundsätzlichen Möglichkeiten der Zeitmessung mit Kristall-Oszillatoren seit Jahren bekannt und in Uhren und in anderen Zeitmeßeinrichtungen angewendet worden sind, wurden doch bisher noch keine Armbanduhren mit solchen Hochfrequenz-Zeitnormalen kommerziell vertrieben.

Die beim Anpassen von Hochfrequenz-Oszillatoren an tragbare Kleinuhren auftretenden Schwierigkeiten sind in erster Linie durch die Größe der einzelnen Bauelemente begründet. Eine Armbanduhr muß im Vergleich zu einer stationären Uhr sehr klein sein. Damit eine Armbanduhr vom Verkehr angenommen wird, darf sie weder im Durchmesser, noch in der Dicke eine bestimmte Größe überschreiten. Zusätzlich darf eine solche Armbanduhr nicht wesentlich schwerer sein als die üblichen mechanischen Armbanduhren.

Die Schwierigkeiten bei der Konstruktion von Uhren annehmbarer Größe und annehmbaren Gewichtes sind besonders groß, wenn bei diesen piezoelektrische Kristalle zur Synchronisierung von elektromechanischen Wandlern verwendet werden. Die elektromechanischen Wandler müssen eine gewisse Mindestgröße auf-

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weisen, um eine Eigenfrequenz in der Nähe der zeitbestimmenden Frequenz zu besitzen, damit für die Synchronisation keine übermäßige Energie erforderlich wird. Stimmgabeln und Unruhen z.B. haben einen gewissen Platzbedarf, um zufriedenstellend arbeiten zu können. Im allgemeinen ist es teuer und zuweilen sogar unmöglich, durch eine Neuanordnung der Räder in dem Räderwerk Platz zu sparen, was jahrelange Untersuchungen im Zusammenhang mit der Verringerung des Platzbedarfes von mechanischen Armbanduhren erwiesen haben.

Es ist zwar durch die Verwendung von Festkörper-Schaltelementen, insbesondere von integrierten Schaltelementen, gelungen, die Größe von elektronischen Schaltelementen erheblich zu verringern, doch bedingen bestimmte Bauelemente, beispielsweise das Widerstands-Kondensator-Netzwerk für die Impulsteilung, immer noch einen erheblichen Raumbedarf. Selbst wenn somit die aktiven Elemente solcher Schaltungen, beispielsweise die Transistoren, sehr klein aufgebaut werden können, ist es doch derzeit noch nicht möglich, die Gesamtschaltung mit einem tragbaren Raumbedarf aufzubauen.

Auch der piezoelektrische Kristall verschließt sich einer Verringerung seiner Größe, weil seine natürliche Eigenfrequenz in unmittelbarem Zusammenhang mit seiner Größe steht. Die derzeitigen Kenntnisse in der Herstellung von Kristallen er-

f ür fordern jedenfalls, daß ein Kristall/eine vorgegebene Frequenz eine bestimmte Mindestgröße aufweist.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine tragbare Kleinuhr der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine vom Abnehmer annehmbare Größe und ein von diesem abnehmbares Gewicht aufweist, bei der ihre einzelnen Bauteile voneinander

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getrennt sind und damit bei auftretenden Fehlern durch den Reparateur leicht ausgewechselt werden können und die ein anziehendes Äußeres aufweist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gehäuse drei Abteilungen aufweist, von denen eine erste den piezoelektrischen Schwinger, eine zweite den elektromechanischen Wandler, das Räderwerk und die Zeitanzeigevorrichtung und eine dritte die elektronische Schaltung aufnimmt, und daß die zweite Abteilung in der Draufsicht auf das Gehäuse zwischen der ersten und der dritten Abteilung angeordnet ist.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die der durchsichtigen Abdeckung abgewandte Seite der drei Abteilungen durch einen gemeinsamen Boden abgedeckt, der lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist.

Vorteilhafterweise ist in der zweiten Abteilung eine auswechselbare Batterie angeordnet. Es ist weiterhin günstig, wenn die durchsichtige Abdeckung aus flexiblem Kunststoff besteht und lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist.

Ein besonders gefälliges Aussehen der Kleinuhr nach der Er-) findung ergibt sich nach einer anderen Ausgestaltung dadurch, daß senkrecht zu den drei nebeneinander angeordneten Abteilungen Ansätze für die Anbringung einer Tragevorrichtung für die Kleinuhr, vorzugsweise eines Armbandes, an dem Gehäuse angebracht sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher er-

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läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Kleinuhr nach der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise weggebrochene Draufsicht und

Fig. 3 einen seitlichen Querschnitt gemäß Linie A-A der Fig. 2.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Kleinuhr 10 dargestellt, Vielehe ein mit einer Abschrägung 11 versehenes Gehäuse 15 zeigt, das zwei Paare von hervorragenden Ansätzen 12 und 13 aufweist. Die Ansätze 12 und 13 besitzen jeweils ein Loch, das einen federbelasteten Stift aufzunehmen vermag, der sich jeweils am Ende eines Uhr-Armbandes befindet.

Auf der Vorderseite der Kleinuhr 10 befindet sich eine durchsichtige Abdeckung 14 aus Glas oder einem entsprechenden durchsichtigen Kunststoff. Die Abdeckung 14 ist etwas flexibel, so daß sie, gegebenenfalls unter Verwendung eines Spezialwerkzeuges, entfernt und wieder aufgesetzt werden kann.

Das Gehäuse 15 der Kleinuhr 10 weist zwei seitliche Absätze 16 und 17 sowie einen mittleren, runden Absatz 18 auf, welche drei Abteilungen bilden. Die elektronische Schaltung besteht aus einer Anzahl von integrierten Schaltungen und zugehörigen diskreten Schaltelementen, welche auf einer kleinen Schaltplatte 19 untergebracht sind. Sie können gegebenenfalls auch eingekapselt sein. Die Schaltplatte I9 ist mit dem Absatz 1β, z.B. durch Schrauben, lösbar verbunden.

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Die Unruh und das Räderwerk können in gleicher oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein wie bei üblichen elektronischen Uhrwerken. Das Räderwerk kann aus einer Anzahl von ineinander eingreifenden Rädern bestehen, von denen das erste Rad entweder direkt oder durch eine Gabel von der Unruh betätigt wird. Die"Räder sind mit drei Zeigern, nämlich dem Stunden-, Minuten- und den Sekundenzeigern verbunden, welche sich über dem Zifferblatt bewegen. Das Räderwerk 20 ist auf dem Absatz lösbar befestigt.

Das Uhrwerk verwendet vorteilhafterweise eine Unruh mit einer Spule, drei auf einer Platte befestigte Magnete entgegengesetzter Polarität und eine Impulsschaltung, wie sie in der US-Patentschrift 3 046 460 beschrieben sind. Das Räderwerk 20 enthält weiterhin die Treiberschaltung für den piezoelektrischen Schwinger 21, obwohl diese Schaltung auch auf der Schaltplatte 19 angebracht sein kann.

Der piezoelektrische Schwinger 21 ist mit seinem Gehäuse lösbar auf dem Absatz 17 befestigt. An dem Gehäuse 15 ist ein metallischer Boden 22 lösbar angebracht. Am Umfang des Bodens 22 befindet sich ein Plansch 23, der in eine Nut 2k eingreift, die sich um die Abteilungen l6, 17 und 18 herum erstreckt. Der Flansch 23 ist nach außen vorgespannt und greift somit in die äußere Wand der Nut 2k ein.

Der Boden 22 kann gegebenenfalls eine getrennte Abdeckung für die Batterie aufweisen. Diese Abdeckung kann in den Boden 22 eingeschraubt sein und die in der mittleren Abteilung befindliche Abteilung abdecken.

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Die Schaltplatte 19 oder die auf andere Weise eingekapselte Schaltung ist so ausgebildet, daß sie ungefähr die gleiche Grosse und Form aufweist wie der piezoelektrische Schwinger 21.

Der piezoelektrische Schwinger 21, gegebenenfalls in seiner Einkapselung, und die Schaltplatte 19 sind symmetrisch auf beiden Seiten der mittleren Abteilung 18 angeordnet. Jedes dieser Elemente kann beim Auftreten von Störungen leicht aus seiner Abteilung gelöst und, nach der Reparatur, wieder in diese eingesetzt werden.

Die Kleinuhr nach der Erfindung hat ein ansprechendes Äußeres und besitzt wegen der Anordnung ihrer Teile eine günstige Form und Größe.

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Claims (1)

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   Patentansprüche:

   1.) Tragbare Kleinuhr, insbesondere Armbanduhr, mit einem Gehäuse, das einen piezoelektrischen Schwinger, einen elektromechanischen Wandler, eine elektronische Schaltung zur Steuerung des elektromechanischen Wandlers, eine elektrische Energiequelle sowie ein Räderwerk und eine durch dieses betätigte Zeitanzeigevorrichtung mit einem Zifferblatt enthält, das durch eine durchsichtige Abdeckung abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (I5) drei Abteilungen (16, 17, 18) aufweist, von denen eine ^ erste (17) den piezoelektrischen Schwinger (21), eine zweite (18) den elektromechanischen Wandler, das Räderwerk (20) und die Zeitanzeigevorrichtung und eine dritte (l6) die elektronische Schaltung (19) aufnimmt, und daß die zweite Abteilung (18) in der Draufsicht auf das Gehäuse (15) zwischen der ersten (17) und der dritten Abteilung (16) angeordnet ist.

   2. Tragbare Kleinuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der durchsichtigen Abdeckung (I²I) abgewandte Seite der drei Abteilungen (16, 17, l8) durch einen gemeinsamen Boden (22) abgedeckt ist, der lösbar mit dem Gehäuse (15)

   f verbunden ist.

   3. Tragbare Kleinuhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Abteilung (18) eine auswechselbare Batterie angeordnet ist.

   4. Tragbare Kleinuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durchsichtige Abdeckung (I¹O aus flexiblem Kunststoff besteht und lösbar mit dem Gehäuse (15) verbunden ist.

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   5. Tragbare Kleinuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Abteilung (18) die Treiberschaltung für den piezoelektrischen Schwinger (21) angeordnet ist.

   6. Tragbare Kleinuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht zu den drei nebeneinander angeordneten Abteilungen (16, 17, l8) Ansätze (12, 13) für die Anbringung einer Tragevorrichtung für die Kleinuhr (10), vorzugsweise eines Armbandes, an dem Gehäuse (15) angebracht sind.

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