DE2359071B2 - Zeithaltendes geraet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zeithaltende Gerate, wie Armbanduhren. Taschenuhren u.dgl., mit einer elektronischen Schaltung, einer gemäß einer Zeitbasis der elektronischen Schaltung betätigten Anzeigevorrichtung und einem die elektronische Schaltung und die Anzeigevorrichtung aufnehmenden Außengehäuse.

Es sind bereits vollelektronisch arbeitende Armband- und Taschenuhren bekannt, die für die Erzeugung der erforderlichen Zeitbasis und die Zeitanzeige keinerlei mechanisch bewegliche Teile erhalten. Eine dieser bekannten Uhren enthält einen Schwingquarz als Frequenznormal; die mittels des Schwingquarzes erzeugten Schwingungen werden durch Zähl- und Decodierschaltungen in eine Form und Frequenz umgesetzt, die sich für die Betätigung einer Anzeigevorrichtung eignen. Die Anzeigevorrichtung kann einen Flüssigkristall enthalten, wie es z. B. aus der US-PS 35 05 804 bekannt ist. Bei einer bekannten Armbanduhr erfolgt die Anzeige durch Leuchtdioden. Verschiedene Firmen haben bereits vollelektronische, halbleiterbestückte Armbanduhren mit Flüssigkristallanzeigevorrichtungen angekündigt.

Das elektronische »Werk« von Uhren des obenerwähnten Tvds lassen sich unter Umständen einfacher und billiger fertigen als mechanische Uhrwerke vergleichbarer Genauigkeit, das für elektronische Uhren erforderliche Aüßengehäuse ist jedoch sowohl teurer als auch komplizierter als das mechanischer Armbanduhren. Ein Grund hierfür liegt darin, daß elektrische Schalter zum Stellen der Uhr vorgesehen werden müssen Diese Schalter sind wesentlich kleiner als die im Handel erhältlichen Schalter und ihre kleinen Abmessungen bringen erhebliche Herstellungsprobleme mit sich. Außerdem dürfen sie die Wasserfestigkeit des Gehäuses nicht beeinträchtigen, sie müssen eine ansprechende Formgestaltung zulassen und bei allen Umgebungsbedingungen, denen tragbare Uhren normalerweise ausgesetzt werden, zuverlässig arbeiten. Uhrengehäuse, die solche Schalter enthalten, sind daher teuerer als gewöhnliche Uhrengehäuse und werden es wohl auch immer bleiben. Bei der Montage der bekannten elektronischen Uhren treten ebenfalls zusätzliche Kosten auf, da die verschiedenen Schalter ja angeschlossen werden müssen. Die diesbezüglichen Produktionsschritte lassen sich auch nur schwer automatisieren.

Es ist auch schon bekannt, an Stelle von konventionellen mechanischen Schaltern eingebaute Schalter zu verwenden, die auf nichtmechanischem Wege betätigt werden können. Bei einer bekannten Armbanduhr werden z. B. Lamellenschalter mit einem schutzgasgefüllten Gehäuse (sogenannte »Reed-Schalter«) verwendet, die durch einen im Armband untergebrachten kleinen Magneten betätigt werden können. Diese Lösung hat den Nachteil, daß verhältnismäßig kostspielige und empfindliche Schalter benötigt werden und eine spezielle Betätigungsvorrichtung vorgesehen werden muß. Aus der US-PS 34 85 033 ist ferner eine Armbanduhr bekannt, die ein lichtempfindliches Element enthält, das durch Beleuchten mit einem hellen Lichtstrahl betätigt werden kann. Auch diese Lösung ist verhältnismäßig kostspielig und verhältnismäßig unbequem.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Mängel zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein zeilhaltendes Gerät, wie eine Armbanduhr, gelöst, bei der eine elektrische Schaltungsanordung und eine durch diese gesteuerte Anzeigevorrichtung in einem einstückigen Bauteil untergebracht sind, das integral mit der Schaltungsanordnung und der Anzeigevorrichtung ist. Das Bauteil, das ein Kunststoff-Spritzgußteil sein kann, dient als das einzige, ausschließliche Außengehäuse des Gerätes und kann im Falle einer Armbanduhr mit einer Vorrichtung zum Anbringen eines Armbandes versehen sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Zeit dadurch eingestellt werden, daß man die Enden eines Leiters in Öffnungen des Gehäuses einsetzt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Armbanduhr gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Armbanduhr gemäß F i g. 2,

Fig.3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der Armbanduhr gemäß F i g. 1 und 2 mit einem Merkmal der Erfindung,

Fig.4 eine Draufsicht auf einen Teil der Rückseite der Armbanduhr gemäß F i g. 1 bis 3,

F i g. 5 ein Blockschaltbild einer Zeiteinstellschaltung für die Armbanduhr gemäß F i g. 1,

Fig.6 einen Schnitt durch einen weiteren Teil der

Armbanduhr gemäß Fig. 1, in dem eine Ausnehmung /ur Aufnahme einer Batterie genauer dargestellt ist und

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Anbringen eines Armbandes für eine Armbanduhr der in F i g. I dargestellten Art.

Die zeitbestimmende elektrische Schaltungsanordnung und die Anzeigevorrichtung der in F i g. 1 dargestellten elektronischen Armbanduhr sind in bekannter Weise. z.B. gemäß der US-PS 35 05 804 ausgebildet. Die elektrische Schaltungsanordnung besteht meist, aus einer integrierten Schaltung, die wenig Raum benötigt. Die Anzeigevorrichtung kann Flüssigkristallelemente. Leuchtdioden, Elcktrolumineszen/elemente oder irgendwelche anderen Vorrichtungen, die keine mechanisch beweglichen Teile erfordern, enthalten. Die Anzeigevorrichtung und die integrierte Schaltung können getrennte Substrate enthalten und miteinander verbunden sein, oder die Anzeigevorrichtung und die integrierte Schaltung können auf entgegengesetzten Seiten einer Schaltungsplatte gebildet und miteinander durch Löcher und auf andere Weise verbunden sein; es sind auch noch andere Möglichkeiten denkbar. Dies alles kann in konventioneller Weise gelöst sein und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Nach der Montage werden die Teile der Uhr in eine Form gebracht und in ein einstückiges Bauteil 10 eingekapselt, in dem ein geeignetes Material in fließfähigem Zustand in die Form eingeführt und dort zum Erstarren gebracht wird. Die integrierte Schaltung U ist in F i g. 1 nur schematisch dargestellt. Die Anzeigevorrichtung 12, die in F i g. 2 genauer dargestellt ist. kann an der einen Seite frei liegen und nimmt in diesem Falle den Ort des Glases einer konventionellen Armbanduhr ein. Wenn andererseits das Material, aus dem das Uhrengehäuse gebildet wird, ausreichend transparent ist, kann die dargestellte Ziffernanzeigevorrichtung mit einer Schicht des zum Gießen oder Pressen des Gehäuses verwendeten Materials überzogen werden, die dann einen zusätzlichen Schutz für die Ziffernanzeigevorrichtungen bildet.

Für die Herstellung des Gehäuses können Materialien, wie Polyäthylen, Polyurethan Epoxyharze, Gummi oder andere Elastomere und viele andere (z. B. durch Gießen oder Pressen) formbare Materialien verwendet werden. Im folgenden werden die erwähnten Materialien und andere geeignete formbare Materialien kurz als »Plastik-Materialien« bezeichnet. Solche Materialien ergeben nach geeigneter Behandlung und Aushärtung entweder starre oder halbstarre Substanzen. Eine halbstarre Substanz hat noch gewisse nachgiebige oder elastische Eigenschaften, was hinsichtlich des Stoßschutzes für Armbanduhren von Vorteil sein kann. Bei geeigneter Materialwahl und Behandlung kann außerdem die Elastizität so eingestellt werden, daß sich die Armbanduhr etwas biegen und damit der Form des Handgelenkes anpassen läßt, was den Tragekomfort erhöht.

Eine elektronische Armbanduhr wird durch eine Batterie gespeist. Die Batterie ist in F i g. 1 mit 14 bezeichnet und wird in eine Gewindeöffnung 16 eingeschraubt die in F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist. Wie F i g. 6 genauer zeigt, kann die Gewindefläche der Gewindeöffnung mit einem Metallfutter oder einer Metallschicht 17 versehen sein oder alternativ mit einem Metallstück, das sich auf der Gewindefläche öffnet, versehen sein, um einen Kontakt an dem einen Anschluß der Batterie herzustellen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die äußere Gewindefläche der Batterie 14 aus Metall oder sie enthält ein Metallelement, das zu einer der Elektroden der Batterie führt.

Der Kontakt 20 für die zweite Klemme 18 der Batterie befindet sich bei der Ausfünrungsform gemäß Fig.ö am Boden der Öffnung 16. Die dargestellten Leitungen 22 führen von den Kontakten 17 und 20 zur Schaltungsanordnung 11.

Die Batterie 14 kann mittels eines Schraubenziehers eingesetzt werden, der ir; eine entsprechende Öffnung 24 eingesetzt wird, die in F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist. Zur Abdichtung kann ferner noch ein nichtdargesteliter O-Ring oder eine ähnliche Dichtung vorgesehen sein, um das Gehäuse wasserdicht abzuschließen.

F i g. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Stellen der Uhr gemäß Fig. 1. Die Schaltungsanordnung der Uhr enthält einen Oszillator 30, welcher einen Frequenzteiler 32 steuert. Der Frequenzteiler kann drei Ausgangsleitungen 34, 36 und 38 aufweisen, an denen Impulse mit Wiederholungsfrequenzen von einem Impuls pro Sekunde, einem Impuls pro Minute bzw. einem Impuls pro Stunde auftreten. Die Impulse werden Codierern 40. 42 bzw. 44 zugeführt, welche die in der Anzeigevorrichtung für die Sekunden. Minuten bzw. Stunden vorgesehenen Ziffernanzeigevorrichtungen 46. 48 bzw. 50 steuern.

Das Stellen der Uhr kann dadurch erfolgen, daß man zuerst die Sekunden-Leitung 34 mit Masse verbindet, um die Sekundenanzeige auf »00« zu stellen. Wenn die Masseverbindung wieder unterbrochen wird, beginnt die Sekundenanzeige wieder zu laufen. Als nächstes wird die Sekundenleitung 34 mit dem Codierer 42 verbunden, um die Minutenanzeige mit der Frequenz von einem Impuls pro Sekunde anzusteuern. Wenn die Minutenanzeige den richtigen Wert erreicht hat, wird die Verbindung wieder entfernt. Als nächstes wird der beschriebene Vorgang mit der StunderianzeigevorrichtungSO wiederholt.

Die Stundenanzeigevorrichtung kann auch unabhängig gestellt werden, ohne die Anzeigevorrichtung für die Minuten oder Sekunden zu beeinflussen, indem man die Leitung 34 mit dem Codierer 44 verbindet. Dies erleichtert das Stellen der Uhr beim Wechsel von Zeitzonen oder beim Übergang auf Sommerzeit.

Bei der vorliegenden Erfindung besteht die Vorrichtung zum Stellen der Zeit aus einem ganz einfachen U-förmigen Element 60, wie es in F i g. 1, 3 und 5 dargestellt ist. Dieses U-förmige Element paßt in zwei öffnungen, wie 62 und 64, wo es mit elektrisch leitfähigen Kontakten, wie den in F i g. 3 dargestellten Buchsen 66 und 68 in Berührung kommt. Diese Kontakte und weitere Kontakte in Form von Buchsen 69 und 71 sind mit den Ausgangsleitungen des Frequenzteilers 32 verbunden, wie es in F i g. 5 dargestellt ist. Die Öffnungen 62, 64 usw. befinden sich auf der Rückseite des Gehäuses und sind daher beim Tragen der Uhr nicht sichtbar. Hinsichtlich der Formgestaltung der Uhr entstehen durch die öffnungen also keinerlei Beschränkungen.

Das U-förmige Element ist außerordentlich einfach und billig, es besteht aus einem Stück Metalldraht u.dgl. und kann im Falle seines Verlustes durch eine Haarnadel, eine Büroklammer od. dgl. ersetzt werden. Das Element 60 hat lediglich die Aufgabe, eine leitende Verbindung zwischen der Sekundenleitung 34 und anderen Leitungen oder Masse herzustellen, wie es aus F i g. 5 ersichtlich ist. In F i g. 4 ist eine typische Anordnung der öffnungen zur Aufnahme des elektrisch leitenden, U-förmigen Elements 60 dargestellt.

Die Kontakte, wie die Buchsen 66 und 68, sind vorzugsweise in der Nähe des Bodens der betreffenden Öffnungen angeordnet, um sie gegen unbeabsichtigte Kurzschlüsse zu schützen. Gewünschtenfalls können diese Öffnungen außerdem noch durch ein eigenes Plastik-Element geschützt werden, das in die Rückseite der Uhr eingerastet oder anderweitig dort befestigt wird. Dieses getrennte Plastik-Element kann außerdem zur Abdeckung der Batterie dienen. Um das Einsetzen eines solchen Elements zu erleichtern, kann das Gehäuse so geformt werden, daß sich in seiner Unterseite eine Vertiefung befindet, in die ein dünnes Kunststoffelemcnt, z. B. eine Scheibe, eingesetzt und eingerastet werden kann.

Das Plastik-Gehäuse der Armbanduhr kann mit Ansätzen 70 versehen sein, die Ausnehmungen 72 (F i g. 2) aufweisen, in die federnd nach außen gedrückte Enden eines Mctallstäbchens eingesetzt werden können, wie es zur Befestigung des Bandes von Armbanduhren üblich ist. Andererseits kann das Gehäuse gleich mit HaI-terungssiäben gepreßt oder im Spritzguß hergestellt werden, wie in F i g. 7 bei 74 dargestellt ist. Der Stab 74 kann dabei aus demselben Plastik-Material wie das Gehäuse bestehen, vorzugsweise ist er jedoch verstärkt, oder er besteht sogar aus einem Mctallstift, der fest in die Ansätze 70 eingebettet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung des Gehäuses kann dann ein Armband verwendet werden, das durch die von den Stäben 74 begrenzten Öffnungen geht und unter der Rückseile des Gehäuses hindurchführt.

Nach dem augenblicklichen Stand der Technik wird

ίο man im allgemeinen eine auswechselbare Batterie verwenden, wie es in Γ i g. 1 dargestellt ist. Wenn es jedoch aus wirtschaftlichen Gründen tragbar sein wird, kann man die Batterie auch in das Gehäuse eingießen oder einpressen, so daß sie also nicht mehr ausgewechseit werden kann. Dies setzt jedoch voraus, daß der Preis der Elektronik und der Anzeigevorrichtung so niedrig liegt, daß man die Uhr, wenn ihre Batterie verbraucht ist, einfach wegwerfen und durch eine neue Uhr mit frischer Batterie ersetzen kann. Bei nicht auswechselbaren Batterien muß selbstverständlich auch ein rascher Vertrieb der Uhren gewährleistet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zeilhaliendes Gerät mit einer elektronischen Schaltungsanordnung, einer durch eine Zeitbasis der elektronischen Schaltungsanordnung betätigten Anzeigevorrichtung und einem Außengehäuse, das die elektronische Schaltungsanordnung und die Anzeigevorrichtung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (10) ein mit der elektronischen Schaltung (11) und der Anzeigevorrichtung (12) integral vereinigtes einstückiges Bauteil (10) ist und das einzige Außengehäuse des zeithaltenden Gerätes darstellt.

2. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (10) eine Öffnung (16) mit einem Innengewinde zur Aufnahme einer mit einem entsprechenden Gewinde versehenin Batterie (14) geformt ist und daß bei der Öffnung elektrische Leiter (17, 20 in Fig.6) zum Anschluß der Klemmen der Batterie (14) enden.

3. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (10) mehrere Öffnungen (62, 64) aufweist, in denen sich elektrische Leiter (66. 68. 69, 71) befinden, die mit der elektronischen Schaltung (11) verbunden sind, und daß das zeithaltende Gerät durch Einsetzen zweier freier Enden eines elektrisch leitenden Bauteils (60) in zwei der Öffnungen (z. B. 62, 64) unter Bildung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Leitern in den betreffenden Öffnungen auf eine gewünschte Zeit einstellbar ist.

4. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (10) ein geformtes Plastik-Element ist.

5. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse durch Gießen von Kunststoff in eine Form, in der die elektronische Schaltung und die Anzeigevorrichtung angeordnet sind, gebildet ist.