DE2311445B2 - Elektrische uhr mit einphasenschrittmotor - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr mit einer elektronischen, eine Impulsfolge konstanter Frequenz erzeugenden Baugruppe, deren Elemente lumindest teilweise auf einer Leiterplatte angeordnet lind, einem mit dieser Impulsfolge gespeisten Einphalenschrittmotor, der einen aus mindestens zwei mit Befestigungslöchern versehenen Teilen bestehenden Stator mit einer in Form einer Kastenspule ausgebildeten Erregerwicklung sowie einen m-poligen Dauermagnetanker umfaßt, und einem Zeigerwerk, dessen Räder zwischen zwei aus Kunststoff bestehenden Platinen angeordnet sind, die mit eingeformten Lagern für die Räderwellen und die Ankerwelle versehen sind und von denen mindestens eine die andere Platine tragende Abstandszapfen aufweist.

Es sind bereits elektrische Uhren bekannt, bei denen die Räder des Zeigerwerks in drei übereinander angeordneten Platinen gelagert sind und auf der Rückseite der hinteren Zeigerwerksplatine ein Synchronmotor befestigt ist, der mit einer Impulsfolge mit einer konstanten Frequenz von 50 Hz gespeist wird. Die die Impulsfolge erzeugende elektronische Baugruppe enthält einen Quarzoszillator und einen Teiler, die auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Die Leiterplatte ihrerseits sitzt über Abstandshalter, deren Höhe von der Bauhöhe des Synchronmotors abhängt, an der Rückseite der hinteren Zeigerwerksplatine. An der Vorderseite der vorderen Zeigerwerksplatine ist das Zifferblatt mittels zweier Schrauben, die in entsprechende Gewindebohrungen in der Platine eingeschraubt sind, befestigt Eine derartige Uhr hat erhebliche fertigungs- und montagetechnische Nachteile, ist bauteilaufwendig und besitzt ein großes Bauvolumen.

Es ist des weiteren ein Uhrwerk bekannt, bei dein die Räder zwischen zwei Platinen angeordnet sind, wobei die Wellen der Räder und des Ankers in in die Kunststoffplatinen eingeformten Lagern laufen. Die Platinen sind mit Buchsen und in diese eingreifende Zapfen versehen, die zum einen als Abstandshalter und zum anderen zur Befestigung des mit einer Erregerwicklung versehenden Stators des Elektromotors, der zu diesem Zweck mit vier Befestigungslöchern versehen ist, dienen. Ein solches Uhrwerk besitzt zwar einen fertigungs- und moniagegünstigeren Aufbau als das Uhrwerk der zuvor erwähnten Uhr, jedoch läßt auch hier die Montage des mechanischen, den Motor enthaltenden Teils an der den elektronischen Teil tragenden Leiterplatte noch zu wünschen übrig. Hierbei müssen die beiden flexiblen Leitungsenden der Erregerwicklung in entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte engeführt und mit den auf dieser befindlichen Leitungsbahnen verlötet werden.

Bei einem anderen bekannten Uhrwerk werden die beider. Leitungsenden der Erregerwicklung mit einem an eine als Gehäuseteil ausgebildete Platine angeformten Stecker verbunden, der seinerseits über eine am elektronischen Teil befindliche Steckkupplung mit dem elektronischen Teil verbindbar ist.

Diese bekannten elektronischen Uhren haben den Nachteil, daß die elektrische und mechanische Montage der Leiterplatte an dem mechanischen, den Motor enthaltenden Teil relativ umständlich und zeitraubend ist und von geschultem Personal durchgeführt werden muß.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Uhr zu schaffen, bei der die den elektronischen Schaltungsteil tragende Leiterplatte einfach und schnell sowohl elektrisch als auch mechanisch mit dem mechanischen, den Elektromotor enthaltenden Teil der Uhr verbindbar ist. Insbesondere soll die Uhr so konzipiert sein, daß eine teil- odr:r vollautomatische Montage der beiden Baugruppen möglich ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der eingangs beschriebenen Uhr erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die Außenseite jedes Flansches der auf dem an der vorderen Seite der hinteren Platine angeordneten Stator sitzenden Kastenspule jeweils ein Ansatz angeformt ist. in dem ein stiftförmiges Anschlußelement für die elektrischen Zuleitungen sitzt, das sich mit mindestens einem Ende über die Flanschkontur erstreckt, und in ein Lötauge in der Leiterplatte ragt, die auf an die rückwärtige Seite der hinteren Platine angeformten Abstandshaltern ruht.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme ist die elektrische Verbindung der Leiterplatte mit den elektrischen Zuleitungen der Erregerwicklung, die an die Anschlußelemente angelötet sind, äußerst einfach und schnell in einem Arbeitsgang mit der Befestigung der Leiterplatte an der rückwärtigen Seite der hinteren Platine durchführbar. Bei der mechanischen Befestigung der Leiterplatte dringen nämlich die über die Flanschkontur ragenden Anschlußelemente in die ihnen zugeordneten Lötaugen in der Leiterplatte, so daß nach Festlegung der Leiterplatte lediglich noch ein kurzer

Lötprozeß erforderlich ist Eine vorübergehende Fixierung der miteinander zu verlötenden Teile während des Lötprozesses, wie sie bei bekannten Uhren unumgäng lich ist, entfällt hier. Dies wirkt sich nicht nur vermindernd auf die Montagezeit und damit auf die Produktkosten aus, sondern gestattet Jarüber hinaus die Montage beider Teile auf einem Automaten. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die zur Verbindung benötigten Teile einen unkomplizierten, fert'gungsgünstigen Aufbau besitzen und eine Prüfung des montierten Uhrwerks vor seiner Verbindung mit der elektronischen Baugruppe auf einwandfreien Lauf aufgrund der starren Anschlußstifte rascher und einfacher durchführbar ist als dies bei einem Uhrwerk mit flexiblen Anschlußleitungen mög- lieh wäre.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ragt jedes Anschlußelement mit beiden Enden aus dem Ansatz, wobei das eine Ende den Erreget wicklungsenden und das andere der Leiterplatte zugeordnet ist. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, daß beim Verlöten der Anschlußelemente mit der Leiterplatte die an die Anschlußelemente angelöteten Erregerwicklungsenden sich nicht wieder lösen.

Eine weitere Montagevereinfachung kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, daß zur Befestigung der Leiterplatte an der Platine selbstschneidende Schrauben vorgesehen sind.

Die Erfindung sei anhand uer Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilgeschnittene Aufsicht auf die Vorderseite der Uhr,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Uhr nach Fig. 1 entlang der Linie 11—11 und

F i g. 3 eine teilgeschnittene Aufsicht auf die Rückseite der Uhr nach Fig. 1.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, umfaßt die Uhr eine auf einer Leiterplatte 1 befindliche elektronische Baugruppe, die eine Impulsfolge mit einer Frequenz von 1 Hz erzeugt, einen Einphasenschrittmotor 2, der mit der Impulsfolge gespeist wird und ein Zeigerwerk 3, dessen Räder in zwei mit Abstand übereinander angeordneten, kreisförmigen Kunststoff platinen 4 und 5 gelagert sind. Auf der Vorderseite der Platine 5 ist ein Zifferblatt 6 befestigt, vor dem ein Sekundenzeiger 7. ein Minutenzeiger 8 und ein Stundenzeiger 9 umlaufen.

Der Einphasenschrittmotor 2 besteht aus zwei im wesentlichen gleichen Statorteilen 10 und 11, die in der die Erregerwicklung 12 tragenden Kastenspule 13 gefügt sind. An ihren der Kastenspule 13 abgewandten Enden gehen die Statorteile 10 und 11 jeweils in einen ein- oder mehrpoligen Polschuh 14 über. Zwischen den beiden Polschuhen 14 befindet sich der zwei- oder mehrpolige Dauermagnetanker 15, dessen Welle 16 in den beiden Platinen 4 und 5 gelagert ist. Der Motor 2 ruht mit seinen Statorteilen unmittelbar auf der

4, wobei die überstehenden Toile der Kastenspule 13 eine Ausnehmung 17 in der Platine 4 durchsetzen. Zur Lagefixierung der Statorteile 10 und 11 sind diese jeweils mit zwei Zentrierbohrungen 18 und 19 versehen. Zudem besitzt jedes Statorteil 10 bzw. 11 eine Befestigungsbohrung 20.

Wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, sind an die Platine 4 vier Zentrierzapfen 21 angeformt, die in die ihnen zugeordneten Zentrierbohrungen 18 und 19 der beiden Statorteile eingreifen. Die Höhe der Zentrierzapfen 21 ist geringer als die Dicke der aus Vollmaterial bestehenden Statorteile 10 und 11. Des weiteren ist die Platine 5 mit vier Abstandszapfen 22 versehen, die an ihren freien Enden jeweils in einen Zentrierdorn 23 übergehen. Die Zentrierdorne 23 greifen jeweils von der anderen Statorseite in die ihnen zugeordneten Zentrierbohrungen 118 und 19. Beide Platinen 4 und 5 weisen jeweils zwei Befestigungslöcher auf, die mit den Befestigungsibohrungen 20 fluchten und durch die jeweils ein Hohlniet 24 rag!. Durch die beiden Hohlniete 24 sind die Statorteile 10 u:vl 1 ί und die beiden Platinen 4 und 5 unverrückbar zueinander zusammengehalten.

An der Rückseite der Platine 4 ist die Leiterplatte 1, auf der sich die elektronischen Teile der Uhr befinden, mittels zweier selbstschneidender Schrauben 25 befestigt. Die Leiterplatte 1 liegt auf zwei dünnen, an die Platine 4 an.eeformte Abstandsscheiben 26 auf. An der Vorderseite der Platine 5 ist das Zifferblatt 6 angeordnet. Das Zifferblatt kann auf die Platine 5 aufgeklebt oder mittels selbstschneidenden Schrauben 27 befestigt werden.

Die elektrische. Verbindung von Leiterplatte 1 und Erregerwicklung 12 auf der Kastenspule 13 erfolgt mit zwei stiftförmigen Anschlußclementen 28. jedes Anschlußelement 28 sitzt in einem Ansatz 29. der an die Außenseile des Spulenflansches in der Statorebene angeformt ist. und ist mit seinem einen linde mit einem Wicklungsende verbunden. Das andere Ende jedes Anschlußelementes 28 ragt über die Flanschkontur hinaus und endet in einer entsprechenden Bohrung in der Leiterplatte 1, wo es mit einem Leitungszug verlötet ist.

Wie ersichtlich, ist die Anordnung des Einphasenschrittmotors 2 zwischen den beiden Platinen 4 und 5 zur Erzielung eines besonders raumsparenden Aufbaus so gewählt, daß die .Statorteile 10 und II, die Kastenspule 13 und der Dauermagnctanker 15 die Sekundenwelle 30 umschließen.

Die Sekundenwelle 30 wird über einen Wechsel trieb — Zahnrad 31, Ritzel 32 — von dem Dauermagnctanker 15 angetrieben. Zum Antrieb des Minutenendes 33 auf dem Minutenrohr 34, das sich auf dem Zahnrad 31 abstützt, und des Stundenrohrcs 35. das auf dem Minutenrohr 34 und in der Platine 5 gelagert ist. sind weitere, nicht näher dargestellte Zahnrader und Ritzel vorhanden, deren Weller in den Punkten 36 in den Platinen 4 und 5 gelagert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Uhr, mit einer elektronischen eine Impulsfolge konstanter Frequenz erzeugende Baugruppe, deren Elemente zumindest teilweise auf einer Leiterplatte angeordnet sind, einem mit dieser Impulsfolge gespeisten Einphasenschrittmotor, der einen aus mindestens zwei mit Befestigungslöchern versehenen Teilen bestehenden Stator mit einer in Form einer Kastenspule ausgebildeten Erregerwicklung sowie einen m-poligen Dauermagnetanker umfaßt, und einem Zeigerwerk, dessen Räder zwischen zwei aus Kunststoff bestehenden Platinen angeordnet sind, die mit eingeformten Lagern für die Räderwellen und die Ankerwelle versehen sind und von denen mindestens eine die andere Platine tragende Abstandszapfen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Außenseite jedes Flansches der auf dem an der vorderen Seite der hinteren Platine (4) angeordneten Stator (10, 11) sitzenden Kastenspule (13) jeweils ein Ansatz (29) angeformt ist, in dem ein stiftförmiges Anschlußelement (28) für die elektrischen Zuleitungen sitzt, das sich mit mindestens einem Ende über die Flanschkontur erstreckt und in ein Lötauge in der Leiterplatte (1) ragt, die auf an die rückwärtige Seite der hinteren Platine (4) angeformten Abstandshaltern (26) ruht.

2. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußelement (28) mit beiden Enden aus dem Ansatz (29) ragt, wobei das eine Ende den Erregervvicklungsenden und das andere der Leiterplatte (1) zugeordnet ist.

3. Elektrische Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Leiterplatte (1) an der Plat-ne ^4) selbstschneidende Schrauben (25) vorgesehen sind.