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"Uhr mit elektronischem Wecker" Priorität: 3o.März 1971; Japan; Nr.
18984/71 Patentanm.
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30.März 1971; Japan; Nr. 22999/71 Gebrauchsmusternm.
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Die Erfindung betrifft eine Uhr mit elektronischem Wecker, insbesondere
eine solche Uhr mit eines verbesserten Aufbau und einer besonders günstigen Anordnung
eines Vibrazurs, der das akustische Weckerzeichen erzeugt.
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Es sind sehr viele verschiedene mechanische Wecker bekannt. 1)iese
mechanischen Wecker weisen den großen Nachteil auf, daß ein Weckersignal mit einer
Frequenz unterhalb von eta 1000 Hz erzeugt wird das somit im Vergleich zu der notwendigen
Anregungsenergie eine ziemlich niedrige Laustärke aufweist. Den heutigen Verbrauchern
sind wegen der stark zunehmend und in großem Umfang verkauften elektrischen Zeitzeichengeber
elektronisch erzeugte Töne sehr vertraut, besonders hinsichtlich der Tonhöhe und
der Klangfärbung; die mechanischen Wecker können diese neueren Ansprüche der modernen
Verbraucher
nicht erfüllen. Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen, mechanisch arije.itenden
Wecker liegt darin daß die Lautstärke des Weckerzeichens während eines Klingelvorgangs
kontinuierlich vermindert wird, so daß der Träger der Uhr während der letzten llälfte
des Klingelzeichens nicht mehr wirksam alarmiert wird. Bei sehen mechanischen Weckern
muß außerdem der Träger der Uhr die Weckerfeder fast nach jedem Klingeln erneut
aufziehen. hinzu kommt, daß die mechanischen Wecker keinen veränderlichen Ton erzeugen
können, sondern lediglich ein monotones askustisch.es Weckerzeichen abgeben.
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Wegen dieser Nachteile der mechanischen Wecken hat man bereits vorgeschlagen,
elektronisch betätigte Summer zu verwenden, die von einer Speisebatterie mit Strom
versorgt werden.
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Fast alle elektronischen Wecker, die bisher in Uhren eingebaut wurden,
sind elektrodynamisch aufgebaut und verwenden Spulen und mit diesen zusammenwirken.de
Elektromagnete, mit der Folge, daß die Einrichtung ziemlich groß wird, da insbesondere
die Vcrsorgungsstufe des Summers und der akustische Wandler sehr groß sind.
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Bei diesen herkömmlichen Anordnungen sind das Triebwerk und der elektronische
Summer im allgemeinen in einer Ebene nebeneinander und parallel zueinander angeordnet,
so daß die gesamte Anordnung größere äußere Dimensionen aufweist, als es sonst der
Fall ist; häufig muß eine unregelmäßige Ausbildung des Umfangs in Kauf genommen
werden, die es unmöglich macht, die Weckeruhr gefällig und kompakt auszilbilden.
Hinzu kommt der Nachteil, daß die verwendeten Dauermagnete nachteilige Wirkungn
auf den Zeitbasisvibrator ausüben und daß somit ernsthafte Probleme auftreten, die
noch nicht gelöst ind.
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Durch die bekannte Anordnung des Triebwerks und des elektronischen
Surnmers in einer Ebene parallel zueinander wird es notwendig, beide Teile in separate
Gehäuse einzuschlie ßen, damit man einen hinreichend abgedichteten Aufbau erhalt,
da es äußerst schwierig ist, diese beiden Einheiten in einem Kreis zusammen unterzubringen,
und da zusätzlich der Yibrator oder ein en-tsprechendes elektrisches Weckerteil
in physischem Kontakt mit der
umgebenden Atmosphäre angeordnet sein
muß, wenn der Wecker wirksam wecken soll. Elne solche Anordnung hat naturgemäß einen
komplexen Gesamtaufbau der Uhr zur Folge, und die entsrrechenden Teile müssen vergrößert
werden, wodurch wiederum die Herstellungskosten erhöht werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der
Technik eine Uhr mit einem elektronischen Wecker zu schaffen, die im wesentlichen
die gleichen äußeren Abmessungen aufweist, wie eine herkömmliche, wasserdichte Uhr
ohne Wecker, und die alle notwendigen Komponenten des Weckers in sich geschlossen
angeordnet enthält.
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Diese Aufgabe ist bei einer Uhr mit einem elektronischen Wecker, mit
einem Gehäuse, welches das Triebwerk, einen von diesem gesteuerten Weckerschalter,
eine elektronische Wecker- oder Oszillatorschaltung und eine Speisebatterie enthält,
gelöst durch eineschwingfähige Membran, an der ein j>.i piezoelektrisches oder
elektrostriktives Element befestigt ist, das über die Wecker- oder Oszillatorschaltung
und den Schalter mit der Speisebatterie verbunden ist, vnd die in dem Rad zwischen
der perforierten Rückwand und dem Triebwerk angeordnet ist.
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Die Membran und das piezoelektische oder ej.ektrostriktive Element
und der Membranträger sind mit der Wecker- oder Oszillatorstufe elektrisch so verbunden,
daß sie leicht von dieser und von der Uhr abgenommen werden können. Die Membran
besteht vorzugsweise aus einer leitenden Metallfolie. Sie kann jedoch auch aus einem
plastischen Material bestehen; in diesem Fall ist das piezoelektrische oder elektrostriktive
Element ohne Zwischenschaltung der Membran selber dirft mit der Oszillatorstufe
verbunden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen
und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, welches im wesentlichen axial längs der
TJinie I-I' der Figur 2 durchschnitten ist, wobei jedoch der Schwingschaltungsblock
des Weckers nur teilweisc geschnitten ist und vom HaunttriebwerEs- und vorn nur
die Umrisse Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterseite der in Fig. 1 gezeigten Uhr,
deren Riickplatte und deren schwing. fähige Membran teilweise aufgebrochen sind,
damit man die inneren Arbeitstcile der Uhr sieht, Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht
der schwingfähigen Weckermembran, die fest mit einem elektrostriktiven Element verbunden
ist und an ihrem Umfang von einem ringförmigen Membranträger getragen wird, Fig.
4 eine schematische Darstellung der elektrischen Verbindung der einzelnen Teile
deq ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf das Triebwerk.;
der in den Fign. 1 und 2 gezeigten Uhr im verkleinerten Maßstab, Fig. 6 eine im
wesentlichen der Fig. 1 ähnliche Darstellung, welche ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung und 5e e Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel zeigt, Fig. 7
eine bruchstückhafte Teilansicht eines dritten Ausführungsbeispiels, das axial geschnitten
ist, im wesentlichen ähnlich wie die Fg. 1, jedoch in einem etwas größeren Maßstab,
Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel in einer der Fig. 7 ähnlichen Darstellung,
und
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der im vierten Ausführungsbeispiel
von Fig. 8 verwendeten Rückplatte, teilweise im Schnitt.
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Im folgenden wird zunächst anhand der Fign. 1 bis 5 das erste Ausführungsbeispiel
genau beschrieben.
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Das Bezugszeichen 1 bezeichnet insgesamt das Triebwerk im weites-len
Sinne, das eine herkömmliche Stütsplatte 2 umfaßt, die lediglich teilweise erscheint
und an der mehrere Hauptbetriebsteile befestigt sind, wie aus der folgenden Beschreibung
hervorgeht.
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Eine Quecksilberbatterle 3 von bekanntem Aufbau ist abnehmbar mit
dem Triebwerk 1 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel dient die Batterie 3 dazu,
eine enektronischen Zeitgeberantrieb und einen Summer mit Strom zu versorgen, wie
es im folgenden näher beschrieben wird.
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Ein Batterieträger 4, der aus isolierendem Material besteht und mit
der-Stützplatte 2 verbunden ist, hält den Batterieblock 3 an seiner Stelle und eine
Druckfeder 5, die mit Einstellschrauben 5a und 5b abnehmbar an der Platte 2 befestigt
ist, hält den Batterieblock in seiner in Fig. 1 gezeigten Stellung und drückt leicht
und elastisch auf diesen.
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Eine lediglich schematisch dargestellte elektronische Antriebs-oder
Steuerstufe S von bekannter Bauart ist mit einem synthetischen Kunstharz zu einem
Block vergoßen und mit Schrauben 6a, 6b und 6c abnehmbar an der Stützplatte 2 befestigt.
Diese Antriebsstufe 6 kann einen herkömmlichen Zeitbasiszillator antreiben, der
Vorzugsweise als Hemmungs- oder Schwungradmotor, als Drehgabel, als Drehblei (turning
lead) oder in anderer an sich bekannter Art aufgebaut ist Die Anstriebsstufe ist
über die Platte 2 in bekannter Weise und Drahtleitungen (nicht dargestellt) mit
der Batterie 3/ verbunden.
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Ein Block 8, der die Hauptbetriebsteile darstellt, enthält ein herkömmliches
Räderwerk und die Unruhe 8a, die elektromagnetisch
von der Antriebsstufe
6 angetrieben wird; das Räderwerk, das seiner allgemeinen Bekanntheit wegen nicht
im einzelnen dargestellt ist, ist zwischen der Platte 2 und Stegen 8e und 8f mit
Schrauben 8b, 8c und 8d befestigt. An dieser Stelle wird darauf hingeziesen, daß
der verwendete Ausdruck B]ock" in diesem Beispiel lediglich der Bequemlichkeit wegen
verwendet ist, um das Räderwerk a.ls Ganzes von anderen Betriebsteilen der Uhr zu
unterscheiden, obwohl dieses Räderwerk nicht wirklich einen Block darstellt.
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Der Wecker- oder Oszillatorstufenblock 9 umfaßt Transistoren, Kondensatoren,
Widerstände und andere Bauteile, die einen Oszillator bilden und die mit einem synthetischen
Kunstharz, das zum Beispiel auf Epoxybdsis aufgebaut ist, zu einem kompakten Block
9a vergossen sind; ein Transformator 9b ist mit diesem Oszillator und mit einem
piezoelektrischen oder einem elelctrostriktiven Element 25 verbunden. Dieser Transformator
9b dient zur Erhöhung der Ausgangsspannung des Oszillators und damit zur Anpassung
der Schwingungen des Elements 25, wie es aus der folgenden Beschreibung hervorgeht.
Dieser Oszillator-lock 9 ist mit Einstellschrauben 9c und 9d so an der Platte 2
befestigt, daß er leicht abgenommen werden kann.
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Eine herkömmliche Zeitanzeigeskala trägt auf ihrer äußeren Oberfläche
die bekannten Zeitsymbole, nicht dargestellt, die zusammen mit den Zeigern 14, 15
und 16 eine Zeitablesung ermöglichen.
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Dieses Ziffernblatt 10 ist abnehmbar an der Platte 2 befestigt, die
Befestigungsmittel sind jedoch der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht dwrgestellt.
Es sollte jedoch vermerkt werden, daß ein leitender Streifen 10a in einem konzentrischen
Ring auf der inneren Oberfläche des Ziffernblatts vorgesehen ist, vorzugsweise in
der Art einer gedruckten Schaltung.
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Die Batterieträgerplatte 4 weist eine Perforation qb auf, in welcher
eine U-förmige Kontaktfeder 4a so gehalten wird, daß sie ein wenig vorsteht. In
der dargestellten, zusammengesetzten Anordnung dient diese Kontaktfeder 4a als Leiter
zwischen der Batterie 3
und dem leitenden Streifen loa.
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Auf einem Zylinder ad 11 ist ein herkömmliches Entri.egelmlgsrad 12
drehbar befestigt. Es ist eine Entriegelungsfeder 13 vorgesehen, deren Ende, wie
besonders die Fig. 1 zeigt, mit einer Schraube 1na fest an einem Anschluß ge des
Oszillatorblocks 9 betestigt ist. Das freie Ende 13b der Feder 13 steht mit der
Oberfläche des Zylinderrads 11 in Druckkontakt, so daß es dieses elastisch in Achsrichtung
in Fig. 1 nach unten drückt. Je der Feder 13 ist zvischen ihren beiden Enden ein
Vorsprung oder Kontakt 13c vorgesehen, der es ermöglicht, den elektrischen Kontakt
mit dem leitenden Streifen loa des Ziffernblatts 10 herzustellen.
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Auf diese Weise bildet die Kombination des Zylinderrads 11, des Entriegelungsrads
12 und der Entriegelungsfeder 13 einen Entriegelungsschalter 30 (Fig. 4).
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Das Zylinderrad 11 weist drei Vorsprünge 11a auf, die jeweils eine
verschiedene radiale Bange, gemessen vom Zentrum des Rads 11, aufweisen. Der Einfachheit
halber ist jedoch in Fig. 1 lediglich ein einziger solcher Vorsprung 11a dargestellt.
In entprechender Weise sind in dem Entriegelungsrad 12 drei verschiedene Perforationen
12a ausgebildet, der Einfachheit halber ist jedoch lediglich eine solche Perforation
in der Fig. 1 dargestellt.
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Zur Einstellung der gewünschten Weckzeit ist eine Einstellvorrichtung
vorgesehen (nicht dargestellt), die mit der Hand über kronenwelle einen Hauptaufzugs-/
40 oder alternativ über einen zweiten kronenwelle Hilfs-/ eingestellt werden kann,
der das Entriegelungsrad 12 auf die gewünschte Weckzeit einstellt. Zur Anzeige der
Weckzeit ist ein Weckerzeiger 14 mit dem Entriegelungsrad 12 verbunden. Dieser Zeiger
14 sitzt im Preßsitz auf der Nabe des Rads 12.
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Das Zylinderrad 11 führt in bekannter Weise in zwölf Stunden eine
vollständige Umdrehung aus, wobei es von dem Räderwerk der Uhr angetrieben wird.
Zur eingestellten Weckzeit greifen die
Vorsprünge 11a des Rads 11
in die entsprechend ausgeblldeten Perforationen 12a des Rads 12 ein, wodurch das
Rad 11 nach unten, zu dem Rad 12 hin gezwungen wird, so daß der Kontakt 13c der
Kontaktfeder 13 mit dem leitenden Streifen 10a des Ziffernblatts 10 in Berührung
kommt.
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Der Stundenzeiger 15 sitzt, wie üblich, im Preßsitz auf dem Zylinder
des Zylinderrade 11. Der Minutenzeiger 16 ist an der Spitze einer herkömmlichen
Antriebsspindel 17 befestigt, die sich in dem Zylinder des Rads 11 dreht.
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An einem zentralen Gehäusekörper 18 ist abnehmbar ein Uhrglas 19.
befestigt, welches im gewählten Ausführungabeispiel statt aus Kristall aus einem
durchsichtigen Kunststoff besteht und durch einen Spannungsring 19a von innen elastisch
nach außen vorgespannt wird, so daß eine dichte Verbindung zwischen dem Uhrglas
und dem Gehäuse gewährleistet wird.
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Eine ringförmige Einstelleinrichtung 20 für das Getriebe ist im wesentlichen
längs seines Umfangs zwischen der Platte 2 und dem zentralen Gehäuse 18 angeordnet,
wischen dem zentralen Gehäuse 18 und einem Membranträger 22 ist ein Dichtring 21
eingefügt; von dem Membranträger 22 steht ein Ringsteg 22a vor, an dem die Peripherie
einer schwingfähigen Membran 24 angeklebt ist. Der Träger 22 weist einen nach innen
vorstehenden Arm 22b mit einer isolierenden Hülse 23a auf, welche einen stationären
Kontakt fest in Verbindung mit einem Anschluß 23 hält. An der inneren Oberfläche
der Membran 24 ist ein piezoelektrisches od.er ein elektrostriktives Element 25
fezt angeklebt oder sonstwie befestigt, und ein Leiter 26 verbindet den Kontakt
und den Anschluß 23 mit dem Element 25.
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Die zu einem Block S gegossene Wecker- oder Oszillatorstufe weist
an ihrer Ausgangsseite einen leitenden Federarm 9f auf, der normalerweise an das
Teil 23 gedrückt wird und mit diesem in leitender Verbindung steht, wenn der Block
9 und der Membranträger 22 sdzusan'snengesetzt sind, wie man es in der Fig. 1 sieht.
Das
feste Ende des Federarms 9f ist starr in der Vergußmasse des
Blocks 9 befestigt.
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Der Membranträger 22 weist an seinem Umfang einen nach außen gerichteten
Vorsprung 22c auf, der zur Einstellung dient und in eine nach innen gerichtete Ausnehmung
18b des zentralen Gehäusekörpers 18 eingreift. Im zusammengesetzten Zustand, der
in den Fign. 1 und 2 dargestellt ist und bei dem der Vorsprung 22 c in die Ausnehrilung
18b eingreift, wird der Federarm 9f mit dem entsprechenden. Kontakt und Anschluß
23 in Druckkontakt gehalten.
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In dem gewählten Au.sfuhrungsbeispiel wird eine schwingfähige Membran
24 verwendet, die aus einer Aluminiumfolie besteht, die un-100 gefähr 50 bis µm
dick ist und an der oberen Oberfläche des Ringstegs 22a so angeklebt ist, daß sie
mit diesem in leitender Verbindung steht. Um diese leitende Verbindung herzustellen,
kann man einen leitfähigen Klebstoff verwenden, der zum Beispiel durch Beimischung
von pulverisiertem Kohlenstoff zu einem normalen Klebstoff hergestellt wird. Alternativ
kann die Membran während des Klebevorgangs unter hohem Druck axial gep;"en den Trägr
gepreßt werden, so daß man selbst dann die leitende Verbindung erhält, wenn der
Klebstoff selber nicht leitend ist. Das Element 25 ist vorzugsweise in der Mitte
der inneren Oberfläche der Membr«an so an diese angeklebt, daß beide in elektrischer
Ver bindung miteinander stehen.
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Ein piezoelektrisches Element 25 kann zum Beispiel aus Kaliumnatriumtartrat
(Rochelle-Salz), Ammoniumwasserstoffphosphat, Lithiumsulfat oder Dikaliumtartrat
hergestellt werden. Ein ebenfalls verwendbares elektrostriktives Element 25 kann
zum Beispiel aus Bariumtitanat, PbZrDiO) oder dergleichen hergestellt werden. In
jedem Fall umfaßt das Element 25 ein Substrat 25a, das aus einem der genannten Materialien
besteht und auf dessen beiden Oberflächen Elektroden 25b und 25c aufgebracht sind.
In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist eine Elektrode 25b an die Membran24 geklebt,
wie oben kurz erwähnt wurde, während die andere Elektrode 25c an das Ende der Leistung
26 angeschmolzen ist. Diese Anordnung ist in Fig. 3 im einzelnen dargestellt.
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Die Rückwand 27 weist im wesentlichen auf ihrer gesamten Fläche verteilt
Vorsprünge 27a auf, die einen engen Kontakt mit der Haut der Person verhindern,
welche die Uhr trägt; in der verbleibenden Grundfläche 27b sind mehrere Löcher 27c
ausgebildet, welche das akustische Weckerzeichen aus dem Inneren der Uhr nach außen
treten lassen.
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Am äußeren Umfang der Rückwand 27 sind mehrere Ausnehmungen 27d ausgebildet,
die zur Aufnahme eines Drehwerkzcuges dienen. Ferner ist an dem äußeren Umfang der
Rückwand 27 ein Gewinde 27e ausgebildet, das in ein Gewinde 18a an der Innenseite
des zentralen Gehäuses 18 eingeschraubt werde. Die Rückwand 27 wird an dem Gehäuse
befestigt, indem sie mit dem Drehwerkzeug von oben in das Gehäuse 18 hineingeschraubt
wird.
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Aus der vorgehenden Beschreibung ergibt'sich, daß der Innenraum der
Uhr durch die Membran 24, durch den Membranträger 22 , durch den Dichtring 21, durch
das zentrale Gehäuse 18 und durch das transparente Uhrglas 19, das im Ausführungsbeispiel
aus Kunststoff besteht, begrenzt und wirksam abgedichtet ist, sodaß keine .Feuchtibkeit
von außen in die Uhr eindringen kann. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß in
dem gewahlten Ausführungsbeispiel die Membran 24 als Dichtung wirkt, welche die
abgeschlossene Kammer, die die ll-uiptbetriebsteile einschließlich des Antriebs
enthält, begrenzt und abdichtet.
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Die Membran 24 kann aus einer Aluminiumfolie bestehen, die 5o,um dick
ist; eine solche Folie gewährleistet eine Abdichtung, die einem Wasserdruck in zehn
Meter Tiefe widersteht. Diese Weckeruhr erfüllt somit die Erfordernisse, die mit
der Bezeichnung "waterproof" verbunden werden.
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Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben.
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Das Eitriegeiungsrad 12 wird durch Betätigung des llaupt- oder kronenwelle
des Hilfsaufzugs-/ auf eine vorbestimmte Zeit eingestellt, wie es oben beschrieben
wurde.
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Von der Batterie 3 wird der elektronischen Antriebsstufe 6 5ber verschiedene
leitende Teile Strom zugeführt. Die positive Seite der Batterie 3 ist über die Drückfeder
5, die Stützplatte 2 und einen bestimmten, nicht gezeigten Leiter mit dem positiven
Eingangsanschluß (nicht gezeigt) der Antriebsstufe 6 verbunden.
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Die negative Seite der Batterie 3 dagegen ist er die Feder 4a den
leitenden Streifen loa und einen nicht gezeigten Leiter mit einem ebenfalls nicht
dargestellten Eingangsanschluß der Antriebsstufe 6 in herkömmlicher Weise verbunden.
Auf diese Art wird das Räderwerk der Uhr (nicht dargestellt) angetrieben und das
Zylinderrad 11 kontinuierlich gedreht, wie es oben beschrieben wurde.
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Wenn die Weckzeit erreicht ist, werden die Vorsprünge lla des Rads
11 in die ihnen entsprechenden Perforationen 12a des Rads 12 gedrückt, so daß das
Rad 11 unter der Wirkung der Entriegelungsfeder 13 in Fig. 1 nach unten gedrängt
wird und der Kontakt 13c wird gegen den leitenden Streifen loa gedrückt, wodurch
der Entriegelungsschalter 30 eingeschaltet wird. Auf diese Weise gelangt ein elektrischer
Strom von der Batterie 3 zu der Wecker- oder Oszillatorstufe 9. Der Stromkreis wird
über die Batterie 3, die Kontaktfeder 4a, den leitenenden Streifon joa auf em Zifferanblatt
1o, die Entriegelungsfeder 13, die Oszillatorstufe 9 und die Stützplatte 2 geschlossen.
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Wenn die Oszillatorstufe 9 auf diese Weise mit einer konstanten Frequenz,
vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 1000 und 3ooo Schwingungen pro Sekunde,
zu schwingen beginnt, wird ihre Ausgangsspannung über den Spannungsanhebenden Transformator
9b dem Element 25 zugeführt, welches so zusammen mit der Membran 24 in Schwingungen
versetzt wird. Der Transformator 9b bildet prattisch ein Teil der Stufe 9, und er
dient zur Übertragung der schwingenden elektrischen Antriebsenergie von der Oszillatorstufe
zu dem Element 25, Durch die shcwingende Bewegung der Membran 24 wird ein entsprechendes
akustisches Signal erzeugt und aus dem Iznere; es Gehäuses der Ühr, Welches die
Teile 18, 19 und 27 umfaßt, durch die Löcher 27c in der Rückwand 27 nach außen abgegeben.
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Ein zweites Ausftthrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand
der Fig. 6 beschrieben.
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In diesem AutfUhrungsbeiepiel sind Teile, welche denen des ersten
Ausführungsbeispiels gleichen oder ähnlich eind, mit um hundert erhöhten Bezugszeichen
versehen, damit der Vergleich und das Verständnis diesesAusführungsbeispiels unabhängig
von gelegentlich auftretenden, kleineren Unterschieden der Ausbildung erleichtert
werden. in diesem Ausführungsbeispiel ist der Antrieb ähnlich aufgebaut wie in dem
obigen Ausführungsbeispiel. Ein Federarm lo9f,der als Kontakt oder Anschluß wirkt,
ist in gleicher Weise mit seinem festen Ende in die Vergußmasse eines Oszillatorblocks
109 eingegossen, und sein freies Ende steht von diesem Block vor. Ein zentrales
Gehäuse 118 enthält eine Einstelleinrichtung 120 für den Antrieb und einen Dichtring
121. Ein Membranträger 122 aus leitendem Material ist im wesentlichen in Form einer
kreisförmigen Scheibe ausgebildet, von dessen äußeren Randabschnitt ein Ringsteg
122a vorsteht, an dem eine Anzahl von radial ausgerich-Offnungen 122c teten, vorzugsweise
mit gleichem Abstand voneinander, ausgebildet sind, die ähnlich wie die Löcher 127c
zur Abgabe des akustischen Weckerzeichens dienen. Ein Kontaktstück 129 ist in einer
isolierenden HUlse|123 +efestigt, die fest in dem kreisförmigen Bereich des Membranträgers
122 in einer Position gehalten wird, die dem freien Ende des Federarms 1o9f entspricht.
Eine schwingfahige Membran 124 ist mit ihrem äußeren Umfang an der oberen Oberfläche
des Ringstegs 122a so angeklebt,daß sie mit diesem in leitender Verbindung steht,
wie es oben beschrieben wurde. An der Membran 124, vorzugsweise an ihrer Mitte,
ist ein piezoelektrisches oder ein elektrostriktives Element 125 so angeklebt, daß
beide in leitender Verbindung miteinander stehen; das Element 125 ist über einen
Leiter 126 mit dem Kontakt 123 elektrisch verbunden.
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Die Rückwand 127 weist an ihrem äußeren Unfrig ein Gewinde 127e auf,
das In ein entsprechend ausgebildetes Gewinde 118a des zentralen Gehäuses 118 eingeschraubt
werden kann. Die Rückwand 127
weist ferner eine Anzahl radialer
Öffnungen 127e auf, die zur Abgabe des akustischen Weckerzeichens dienen.
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Die Wasserundurchlässigkeit der Uhr ergibt sich aus der Kombination
des Membranträgers 122 mit dem Dichtring 121, dem zentralen nich gezeigten Gehäuse
118 und einem /ohrglas, das auch aus Kunststoff bestehen kann, das 80 ausgebildet
sein kann wie das Uhrglas 19 des ersten Ausführungsbeispiels. Aus dieser Beschreibung
ergibt sich, daß in diesem Ausführungsbeispiel die Membran 124, im Gegensatz zur
Membran 24 des ersten Ausführungsbeispiels, keinen Einfluß auf die Wasserundurchlässigkeit
der Uhr hat.
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Da beide Oberflächen der Membran 124 der umgebenden Atmosphäre ausgesetzt
sind, wird sie selbst bei gelegentlicher starker Druckerhöhung, zum Beispiel tief
im Wasser, keiner zerstörenden Belastung ausgesetzt.
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In der Fig. 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestell$,
das im folgenden näher beschrieben wird.
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In diesem Ausftihrungsbeispiel werden zur Bezeichnung von Teilen,
die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch oder vergleichbar sind,
Bezugszeichen verwendet, die man durch Addition der Zahl 200 ZU den Bezugszeichen
der Fig. 1 erhält; diese Wahl der Bezugszeichen vereinfacht die Identifikation und
den Vergleich der beiden Ausführungabeispiele, unabhängig von gelegene lichen kleinen
Abweichungen in der Konfiguration.
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Der Block 208 mit den Hauptbetriebsteilen enthält auch das normale
Räderwerk. Dieser Block 208 bildet keinen wirklichen Block, diese Bezeichnung ist
lediglich zur einfacheren Beschreibung und zur leichteren graphischen Darstellung
gewählt worden, wie es bereits bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeipiels
geschehen ist. Das Ziffernblatt trägt das Bezugszeichen 210. Von dem Wecker- bzw.
Oszillatorblock 209 steht ein Federarm 269f vor, dessen festes Ende in der Vergußmasse.dieses
Blockes eingegossen ist. In dem sentralen Gehäuseteil 218 ist ein Dichtungsring
221
(nur eines dargestellt angeordnet. Die Rückwand 227 weist mehrere
Löcher 227c/zur Abgabe des akustischen Zeichens auf.
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An der Innenseite der Rückwand 227 ist eine ringförmige Schulter deren
Umfagsbereich 227f ausgebildet, an / die schwingfähige Membran 224 angeklebt ist,
die das piezoelektrische oder das elektrostriktive Element 225 trägt.
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Eine zusätzliche innere Rückwand 222 ist an die Innenseite der Rückwand
gepreßt oder geklebt, so daß eine Kammer begrenzt wird, in der die Membran 224 enthalten
ist, wie gezeigt.
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Auf der inneren oder unteren Oberfläche der inneren Rückwand 222 ist
ein leitfähiger Streifen 223 im Bereich des leitenden Federarmes 209f angeklebt
oder au innere Weise befestigt. Ein Leiter 226 verbindet den elektrischen Federarm
209f mit dem piezoelektrischen oder elektrostriktiven Element 225, wie in den anderen
Ausführungsbeispielen. Zu diesem Zweck ist der Leiter 226 durch ein Locht222d geführt,
das in die innere Rückwand 222 gebohrt ist, die aus isolierendem Material besteht,
zum Beispiel aus Kunststoff oder Gummi.
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Es ist ein Schraubring 228 vorgesehen, der zur Befestigung der Rückwand
227 an dem zentralen Gehäuseteil 218 dient. Der Ring 228 weist zu diesem Zweck ein
Gewinde 228a auf, das in ein entsprechend ausgebildetes Gewinde 218a an dem Gehäuse
218 eingeschraubt werden kann. Der Ring 228 weist mehrere Ausnehmungen 228b auf,
von denen in Fig. 7 / lediglich eine gezeigt ist, die zur Aufnahme eines nicht gezeigten
Drehwerkzeuges dienen.
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Die Wasserundurchlässigkeit der Uhr wird durch die Kombination der
Membran 224 mit der Rückwand 227, dem Dichtring 221, dem zentralen Gehäuseteil 218
und einem Uhrenglas, das auch aus tunststoff oder Kristall bestehen kann, gewährleistet.
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Der Schraubring 228, der zur Befestigung der Rückwand 227 an dem Gehäuse
218 dient, gewhhrleistet eine Vorvestimmte Anordnung der beiden leitfähigen Teile
209! und 223, und er verhindert eine unbeabeichtigte Drehung der Rückwand relativ
su dem zentralen
Gehäuseteil und insbesondere relativ zu dem leitenden
Federarm 209f.
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Anhand der Fign. 8 und 9 wird im folgenden ein viertes Aus führungsbeispiel
der Erfindung beschrieben.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zur Bezeichnung der Teile, die
mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch oder vergleichbar sind, Bezugszeichen
verwendet, die sich aus den für das erste Ausführungsbeispiel verwendeten Bezugszeichen
durch Addition der Zahl 300 ergeben; diese Bezeichnung erleichtert einen Vergleich
der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander.
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Eine schwingfähige Membran 324, an der ein piezoelektrisches oder
ein elektrostriktives Element 325 befestigt ist, ist mit ihrem Umfangsbereich an
einer Schulter 327f befestigt, die an der Innenseite einer Rückwand 327 ausgebildet
ist, die mehrere Löcher aufweist; eine innere Rückwand 522, die aus isolierendem
Material besteht, und in die ein leitender Streifen 323 eingepaßt ist, sitzt mit
Preßsitz in der Innenseite der Rückwand 527. Das Element 325 und der leitende Streife-
323 sind über einen Leiter 326 miteinander verbunden, der durch ein Loch 322d geführt
ist, das in die innere Rückwand gebohrt ist Die Rückwand 327 weist eine große, konzentrische
Öffnung 327h und merzrere radiale Öffnungen 327g auf.
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Eine zweite oder Hilfswand 331 ist mit Preßsitz in die konzentrische
Öffnung 327 eingepaßt. Zur Verhinderungeiner zufälligen und unbeabsichtigten Trennung
des Rückwandelements 33t von der entsprechend ausgebildeten Aufnahmeöffnung 327h
ist an dem Element 331 ein vergrößerter -uid elastischer Außenring 331a ausgebildet,
der als Anschlag wirkt. Der gesamte Durchmesser des Rllckwandelements 331 ist so
ausgewählt, daß dieses nicht zu viel abdeckt und die Öffnungen 329g das akustische
Weckerzeichen aus dem Inneren der Uhr unbehindert nach außen dringen lassen.
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Ein Dichtring 321b dient dazu, die Teils 320 und 327 dicht miteinander
zu verbinden. Ein weiterer Dichtring 3211a ist zur bdich
tung zwischen
den Teilen 318 und 327 angeordnet.
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Es wird darauf hingewiesen, daß der leitfähige Streifen 323 bei diesem
Ausführungsbeispiel als Ring ausgebildet ist, der relativ zu der Rückwand 327 konzentrisch
angeordnet ist, so daß eine besondere Ausrichtung zur Herstellung der elektrischen
Verbindung zwischen den beiden elektrischen Teilen 323 und 309f überflüssig wird.
Wegen dlese besonderen Aurbaus ist an der Rückwand 327 selber ein Gewinde 327e ausgebildet,
das zur Schraubverbindung mit dem Zentralgehäuse 318 dient.
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Die Wasserundurchlässigkeit wird durch die Kombination der schwingfähigen
Membran 324 mit der Rückwand 327, dem Dichtring 321a, dem zentralen Gehäuse 318
und dem Uhrglas, das auch aus Kunststoff oder Krist bestehen pann und in der Zeichnung
nicht dargestellt ist, gewährleistet.
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Nach Herstellung der elektrischen Verbindung über den Leiter 326 kann
die Öffnung 322d mit einem Füllmaterial aufgefüllt werden, zum Beispiel mit einem
plastischen Harz, damit auf diese Weise mit Hilfe der Abdeckung 322 die Wasserundurchlässigkeit
gewährleistet ist, selbst wenn die Membran 324 durch einen zufälligen, unbeabsichtigten
hohen Druck zerbrechen sollte. Dieses Merkmal kann man auch bei dem in Fig. 7 gezeigten
dritten Ausführungsbeispiel erzielen.
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Die Hilfsrückwand 331 ist deshalb vorgesehen, damit man die Möglichkeit
erhält, Schmutzpartikel zu entfernen, die von außen durch die Löcher 327g in den
Raum in der Uhr eingedrungen sind, welcher die Membran enthält; æu einer solchen
Reinigung wird die Hilfsrückwand 331 vorübergehend abgenommen.
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In dem dritten und in dem vierten Ausführungsbeispiel kann, anders
als bei den ersten beiden Ausführungebeispielen, die Rückwand, an der die Membran
befestigt ist, als Untereinheit der Uhr betrachtet werden. Deshalb kann diese Veckeruhr
im wesentlichen aut gleiche Art zusammen-und in ein Gehäuse eingesetzt werden, wie
eine gewöhnliche Uhr, de keinen Wecker enthält.
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Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen sollten die Membran
und ihr Träger im wesentlichen mit geringem Abstand voneinander angeordnet sein,
um zu verhindern, daß ein ungewollter hoher Druck auf die Membran diese übermäßig
stark beschädigt, Wenn die schwingfähige Membran aus einem Blatt aus Kunststoff
besteht, werden beide Elektroden des piezoelektrischen oder elektrostriktiven Elements
über entsprechende Leiter mit zwei an oder auf der inneren Rückwand angebrachten
Kontakten und dem rinaangs- bzw. dem Ausaanqsanschiuß der Wecker- oder Oszillatorstufe
elektrisch verbunden.
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Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt können auf ähnliche Art
die Elektroden der Antriebseinrichtung mit den Anschlüssen der Wecker- oder Oszillatorstufe
verbunden werden, falls die Rückwand oder die Hilfsrückwand aus einem isolierendem
Materials zum Beispiel aus Kunststoff, besteht.