DE2612288A1

DE2612288A1 - Elektronische uhr

Info

Publication number: DE2612288A1
Application number: DE19762612288
Authority: DE
Inventors: Kazunari Kume; Hideshi Oono; Munetaka Tamaru; Saitama Tokorozawa; Minoru Watanabe
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1975-03-25
Filing date: 1976-03-23
Publication date: 1976-10-07
Also published as: DE2612288B2; US4092820A; GB1544448A; DE2612288C3

Description

PATEfJTANWALTE A. GRÜNECKER

UIf¹L ING

H. KINKELDEY

DR-ING

W. STOCKWAIR

O C Ί 0 0 Q R DRING. Λ»Γ(CiITtCH

C.O I C.C.0 0 K.SCHUMANN

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P. H. JAKOB

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G. BEZOLD

DR B7R. NAT - DtPL-CUTiW.

MÜNCHEN E. K. WEIL

DU Btn. OEC INCi

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

25« März 1976 P 10 157

Citizen Watch Company, Limited

No. 9-18, 1-chome, Nishishinöuku, Shinjuku-ku, Tok^o, Japan

Elektronische Uhr

Die Erfindung "betrifft eine elektronische Uhr, welche mit einer Batterie zu betreiben ist, und bezieht sich insbesondere auf eine elektronische Uhr mit einem Zifferblatt.

609841/089 8 original inspected

TELEFON (039)2228Q2 TELEX Ο5-2938Ο TELESRAMME HOHAPAT

Es sind Armbanduhren und andere kleine tragbare Uhren verschiedener Typen bekannt und auf dem Markt erhältlich, welche mit Hilfe einer Batterie angetrieben werden. Solche Armbanduhren haben üblicherweise eine manuelle Zeiteinstelleinrichtung, die eine Krone, eine Welle, ein Kupplungsrad, ein Einstellrad, sinen Einstellhebel usw. aufweist, um verschiedene Funktionen zu erfüllen, um nämlich beispielsweise die Stunden, die Minuten und die Sekunden einzustellen oder weiter zu drehen. Dadurch ergibt sich zwangsläufig eine Anordnung von Bauelementen, welche dazu führt, daß die Uhr in ihrem Aufbau kompliziert ist und. daß es schwierig ist, den Zusammenbau und die Wartung zu vereinfachen. Eine solche Uhr ist in der Herstellung viel teuerer, und sie ist gegen Stoß und Schlag verhältnismäßig empfindlich. Ein v/eiterer Nachteil besteht bei einer solchen Uhr darin, daß sie als Armbanduhr nicht besonders flach ausgebildet werden kann,

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Uhr der oben näher erläuterten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau besonders einfach zusammengebaut und gewartet werden kann und zugleich außerordentlich robust ist, wobei gleichzeitig eine besonders flache Konstruktion gewährleistet sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche mit dem Frequenzumsetzer verbunden ist und Treibersignale höherer !frequenz liefert, deren Frequenz höher ist als die niedrigere Frequenz des Treibersignals, und zwar in Reaktion auf die Zeitsteuersignale von dem Frequenzumsetzer, und daß eine Betätigungseinrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, die Steuereinrichtung momentan mit der Treiberschaltung zu verbinden, wodurch der elektroinechanische Übertrager in Reaktion auf die Treibersignale höherer Frequenz mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben wird, so daß dadurch die Elemente, welche die Zeit anzeigen, schnell 'weitertransportiert werden.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung für eine elektronische Uhr gemäß der Erfindung,

Fig. 2, 2A und 2B ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Schaltung für die in der Fig. 1 dargestellte elektronische Uhr im Detail,

Fig. 3 bis 6 Wellenformen an verschiedenen Stellen in der Schaltung der Fig. 2,

Fig. 7 bis 10 ähnliche Wellenformen für die Schaltung der Fig. 2, wenn die Schalteinrichtung in verschiedenen Betriebsarten betrieben wird,

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines Uhrengehäuses, welches einen Bestandteil der in der Fig. 1 dargestellten elektronischen Uhr bildet,

Fig. 12 einen Querschnitt, welcher die im Inneren des in der Fig. 11 dargestellten Gehäuses angeordneten Teile veranschaulicht,

Fig. 13 einen vergrößerten Teilschnitt, welcher die Beziehung zwischen der Schalteinrichtung und der Schalteröffnung oder den Schalterausnehmungen in dem Uhrengehäuse veranschaulicht,

Fig. 14- eine ähnliche Darstellung wie Fig. 13, welehe jedoch eine Betriebsart der Schalteinrichtung veranschaulicht,

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Fig. 15A und 15B Teilschnitte, weiche ein Ausführungsbeispiel der Schalteinrichtung veranschaulichen, die aus einem elektrisch leitenden Kautschuk oder Harz hergestellt ist,

Fig. 16A und 16B ähnliche Darstellungen wie die Fig. 15A und 15B, wobei jedoch ein anderes Ausführungsbeispiel der Schalteinrichtung dargestellt ist, welche unter Druck teilweise leitend sein kann,

Fig. 17 einen vergrößerten Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Uhrengehäuses,

Fig. 18 einen schematischen Grundriß, welcher eine Detailkonstruktion der Bewegungsteile veranschaulicht, die einen Teil der in der Fig. 1 dargestellten Uhr bilden, und

Fig. 19 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie A-A in der Fig. 18.

In der Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung für eine elektronische Uhr gemäß der Erfindung dargestellt. Gemäß der Darstellung v/eist die elektronische Uhr eine Quelle für elektrische Energie wie eine Batterie 10 auf und hat eine elektronische Zeitsteuereinrichtung 12, welche daran angeschlossen ist. Eine Klemme der Batterie 10 ist mit der Grundplatte 48 verbunden. Die elektronische Zeitstetiereinrichtung 12 weist ein Frequenznormal 14 auf, welches einen Quarzkristall 16 und eine Oszillatorschaltung 16 hat, welche damit verbunden sind. Eine erste Klemme des Quarzkristalls ist mit der Grundplatte 48 über einen veränderbaren Trimmerkondensator 20 verbunden, der zur Feineinstellung der

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Oszillatorfrequenz dient. Ein fester Trimmerkondensator ?.2 let zwischen einer zweiten Klemme des Quazrkristalls 16 und der Grundplatte 48 angeordnet. Die Oszillatorschaltung 18 ist auf .einem integrierten Großbaustein 24 einer integrierten Schaltung angeordnet. Die Zeitsteuereinrichtung 12 weist auch einen Frequenzumsetzer in der Form eines Teilers 26 auf, welcher in dem Baustein 24 eingebaut ist, und welcher mit der Ossillatorsehaltung 18 verbunden ist. Der Frequenzumsetzer teilt die Ausgangsfrequenz der Oszillatorschaltung 18 in eine niedrigere Frequenz, so daß dadurch ein Treibersignal erzeugt wird,-welches einer Treiberschaltung 28 zugeführt wird, die mit einem Schrittmotor 50 verbunden ist. Der Schrittmotor JO dient als elektromechanischer Übertrager, und er wird durch das Ausgangssignal von der Treiberschaltung 28 angetrieben, welches in Reaktion auf das Treibersignal erzeugt wird. Der Schrittmotor 30 hat einen (nicht dargestellten) Rotor, der an ein Zentralrad 32 angeschlossen ist, durch welches ein Minutenzeiger 34 in Drehung versetzt wird. Das Zentralrad 32 ist seinerseits über ein Minutenrad 36 mit einem Stundenrad 38 verbunden, durch welches ein Stundenzeiger 40 in Drehung versetzt wird. Die Zeitsteuereinrichtung 12 weist weiterhin eine Steuereinrichtung 42 auf, die auf dem Baustein 24 angeordnet ist und derart ausgebildet ist, daß sie Treibersignale mit verhältnismäßig höherer Frequenz an den Treiber 28 liefert, um die Minuten oder Stunden rascher ablaufen zu lassen, wenn dies wünschenswert ist. Zu diesem Zweck ist die Steuereinrichtung 42 mit einem ersten Schalter und einem zweiten Schalter 46 verbunden, welche jeweils eine Einstellung der Stunden bzw. der Minuten ermöglichen. Der erste Schalter 44 weist eine bewegbare Kontaktplatte 44a auf und hat ein Paar von stationären Kontakten 44b und 44c, die mit der Steuereinrichtung 42 bzw. mit der Grundplatte 48 verbunden sind. In ähnlicher Weise weist der zweite Schalter 46 eine bewegbare Kontaktplatte 46a auf, und hat ein Paar von stationären Kontakten 46b und 46c, die mit der Steuereinrichtung 42 bzw. mit der

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Grundplatte 48 verbunden sind. Die Grundplatte 48 trägt den Quarzkristall 16, die Triminerkondensatoren 20 und 22, die Baugruppe 24 und die mechanischen Teile der Uhr.

Im Betrieb erzeugt die Oszillatorschaltung 18 eine hohe Frequenz von 32768 Hz, welche dem Frequenzteiler 26 zugeführt wird. Der Teiler 26 teilt die Ausgangsfrequenz der Oszillatorschaltung 18, um ein Ausgangssignal von einem Impuls pro Minute zu liefern. Ein Treibersignal dieser Frequenz wird dem Schrittmotor 30 zugeführt, wodurch der Rotor des Impulsmotors 30 periodisch in Drehung versetzt wird. Diese Drehung wird auf das Zentralrad 32 übertragen, welches folglich den Minutenzeiger 34 schrittweise weiterdreht. Die Drehung des Zentralrades 32 wird über das Minutenrad 36 auf das Stundenrad 38 übertragen, durch welches der Stundenzeiger 40 gedreht wird.

Während der Zeiteinstellung, wenn die Kontaktplatte 44a des ersten Einstellschalters 44 niedergedrückt ist, wird der stationäre Kontakt 44b, welcher zu der Steuereinrichtung 42 führt, dadurch mit dem stationären Kontakt 44c verbunden, der zu der Grundplatte 48 führt. In diesem Zeitpunkt wird die Steuereinrichtung 42 aktiviert und erzeugt ein Treibersignal relativ höherer Frequenz, beispielsweise mit einer Frequenz von 32 Hz. Dieses Treibersignal wird der Treiberschaltung 28 zugeführt, so daß der Schrittmotor 30 mit einer höheren Geschwindigkeit gedreht wird, so daß dadurch die Stunden uni eine Stunde innerhalb von zwei Sekunden weitergeschaltet v/erden. Wenn weiterhin der zweite Einstellschalter 46 betätigt wird, während. der erste Einstellschalter 44 betätigt ist, erzeugt die Steuereinrichtung 42 ein Treibersignal von beispielsweise 1 Hs. Dieses Treibersignal wird über die Treiberschaltung 28 an den

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Schrittmotor 30 angelegt, durch welchen die Minuten um eine Minute innerhalb einer Sekunde weitergeschaltet werden. Auf diese Weise können der Stunden- und der Minutenzeiger leicht in die gewünschte Stellung gebracht werden. Wenn die gewünschten Einstellungen erreicht sind, wird die Kontaktplatte 44a des ersten Einstellschalters 44 losgelassen, wodurch der Frequenzteiler 26 dazu gebracht wird, daß er zurückgestellt wird, und der Stunden- und der Minutenzeiger 34 bzw. 40 bleiben in der eingestellten Stellung. Um den Betrieb der Uhr in Gang zu setzen, wird die Kontaktplatte 46a des zweiten Einstellschalters 46 losgelassen. Dadurch werden Treiberiinpulse, weiche durch den Treiber 28 erzeugt werden, an den Schrittmotor 30 geführt, und zwar genau eine Minute nach dem Loslassen der Kontaktplatte 46a. Danach arbeitet die Uhr im normalen Betrieb.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer detailierten Schaltung für die elektronische Uhr ist in den Fig. 2, 2A und 2B dargestellt, in welchen gleiche oder entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in der Fig. 1 bezeichnet sind. Gemäß den obigen Ausführungen ist eine Klemme des Quarzkristalls 16 iiit dem Oszillator 18 verbunden, der ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von beispielsweise 32768 Hz erzeugt. Dieses Signal wird dem Frequenzteiler 26 zugeführt, der verschiedene Zeitsteuersignale liefert. Der Frequenzteiler 26 weist zehn Stufen von in Reihe geschalteten Flip-Flops 50 auf. Das Eingangssignal für die erste dieser Stufen ist das Ausgangssignal des Oszillators 18, und das Eingangssignal für die zweite Stufe ist das Ausgangssignal der ersten Stufe. Die übrigen Stufen sind in ähnlicher Weise geschaltet, und das Ausgangssignal der zehnten Stufe liefert ein Eingangssignal /$32 von 32 Hz an die Stufe 11 der Flip-Flops 52, welche die Treiberschaltung 28 bilden. Ausgangssignale Q4 und Q^ von 50 werden als Eingangssignal dem Flip-Flop 54 zugeführt, welches ein Eingangssignal Q49

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an ein NOR-Gatter 56 liefert, welchem auch ein Eingangssignal ^32 zugeführt wird. Somit liefert das NOE-Gatter 56 ein Ausgangssignal ^cI von 32 Hz. Ein Zeitsteuerdiagramm für jede Flip-Flop-Stufe ist in der Fig. 3 dargestellt.

Impulse ^32 und die Ausgangssignale der Stufe 11 und der Stufe 15 von 52 werden einem NAND-Gatter 58 zugeführt, welches ein Ausgangssignal P1 mit einer Frequenz von 1 Hz und einer Impulsdauer von 15,6 Millisekunden liefert, wie es im Zeitsteuerdiagramm der Fig. 4- veranschaulicht ist. Das Ausgangssignal P1 wird der Stufe 16 der Flip-Flops 60 zugeführt. Die Ausgangssignale der Stufen 16 bis 19 von 60 werden dem NOR-Gatter 62 zugeführt, welches ein Ausgangssignal P¹15 mit einer Frequenz von 1/15 Kz liefert, wie es im Zeitdiagramm der Fig. 5 veranschaulicht ist. Das Ausgangssignal P¹15 hat eine Impulsdauer von 1 Sekunde, und es wird über das NOR-Gatter 64 und den Inverterverstärker 66 einem Flip-Flop 68 zugeführt, dessen Ausgangssignal den Rückstellklenisien der Flip-Flops 60 zugeführt wird. Das Ausgangssignal P¹15 wird auch der Stufe 20 der Flip-Flops 70 zugeführt. Das Ausgangssignal P¹15 und die Ausgangssignale der Flip-Flops 70 werden dem NAND-Gatter 72 zugeführt, welches ein Ausgangssignal P60 mit einer Frequenz von 1/60 Hz und einer Impulsdauer von 15»6 Millisekunden liefert, wie es in der Fig. 6 dargestellt ist.

Das Ausgangssignal P60 wird dem NAND-Gatter 74 zugeführt, dessen Ausgangssignal dem Flip-Flop 76 und den NAND-Gattern 78 und 80 zugeführt wird, die alternierende Treiberimpulse mit einer Frequenz von 1/120 Hz liefern, und zwar mit einer Periode von 60 Sekunden zwischen Impulsen entgegengesetzer Polarität. Diese Treiberimpulse werden über Inverterverstärker 82 und 84 einer Treiberspule 30a des Schrittmotors 30 zugeführt, um diesen zu

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erregen. Somit wird der Rotor des Schrittmotors 30 schrittweise einmal in 60 Sekunden weitergedreht, so daß der Minuten- und der Stundenzeiger in derselben V/eise angetrieben werden, wie es oben beschrieben wurde.

Die Steuerschaltung weist eine erste und eine zweite Logikpegel-Einstellschaltung 90 bzw. 92 auf, welche mit den externen Schaltern 44 bzw. 46 verbunden sind. Jede der Logikpegel-Einstellschaltungen weist einen Invertierverstärker und.ein NOR-Gatter auf, welche in einer Rückkopplungsschleife angeordnet sind. Der Eingang des Inverters ist mit dem Ausgang des NOR-Gatters und auch mit einer Schalterklemme verbunden, während ein Eingang des NOR-Gatters mit dem Ausgang des Inverters und der andere mit dem Ausgang des NOR-Gatters 56 verbunden ist. Es ist ersichtlich, daß dann, wenn ein logisches Signal "H" momentan an den NOR-Gatter-Eingang geführt wird, dessen Ausgang im Zustand "L" verriegelt bleibt. Wenn jedoch kontinuierlich ein Pegel "H" an den Ausgang des NOR-Gatters durch ein Schließen des damit verbundenen Schalters angelegt bleibt, bleibt auch der Ausgang des NOR-Gatters im Zustand ¹¹H", und es bleibt der Ausgang des Inverters im Zustand "L". Während die Schalter 44 und 46 offen bleiben, bleiben die Ausgänge der Logikpegel-Einst el !schaltungen 90 und 92 im Zustand "H" verriegelt. Der Ausgang der Logikpegel-Einstellschaltung 90 ist mit einem Flip-Flop 94 einer ersten Stufe verbunden, welches ein Ausgangssignal (QS2)¹ liefert. Dieses Ausgangssignal wird einem Flip-Flop 96 einer zweiten Stufe zugeführt, welches ein Ausgangssignal QS2 liefert, das über ein NOR-Gatter 98 den Rückstellklemmen der Stufen 11 bis 15 der Flip-Flops 52 zugeführt wird, so daß dadurch die Flip-Flops 52 zurückgestellt werden. Das Ausgangssignal QS2~ wird über ein NAND-Gatter 100 den Rückstellklemmen der Stufen 20 und 21 der Flip-Flops 70 zugeführt, um diese zurückzustellen. In ähnlicher Weise wird das Ausgangssignal der Logikpegel-Einstellschaltung 92 einem Flip-Flop 102 einer.

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ersten Stufe zugeführt, welches ein Ausgangssignal (QS1)¹ liefert. Dieses Ausgangssignal wird einem Flip-Flop 104 einer. zweiten Stufe zugeführt, welches Ausgangssignale QS1 und QBI* liefert. Das Ausgangssignal QSI wird einem NAND-Gatter 106 zugeführt, welchem auch die Ausgangssignale P1 und QS2 zugeführt werden. Das Ausgangssignal QS1 wird einem NAND-Gatter 108 zugeführt, welchem auch die Ausgangssignale jzi32 und QS2 zugeführt werden. Die Beziehung zwischen den Arbeitsweisen "bzw. Betriebszuständen der Schalter 44 und 46 und den Ausgangssignalen der zweiten Stufen 96 und 104 ist in der Pig. 7 veranschaulicht.

Wenn im Betrieb der Schalter SW1 geschlossen ist (d. h. der Schalter 46), und zwar in einer Weise, wie es in der Fig. 8 veranschaulicht ist, wobei der Schalter SW2 offen gehalten ist, wird das Ausgangssignal QS1 der zweiten Stufe 104 hochgelegt und das Ausgangssignal QS1 wird tiefgelegt, während das Ausgangssignal QS2 der zweiten Stufe 96 im Zustand "L" bleibt und.das Ausgangssignal QS2 im Zustand "H" bleibt, so daß die Flip-Flops 52 und 70 auf Null zurückgestellt werden. Folglich werden die Ausgänge EES-1 und RES-2 der Gatter 100 und 98 hochgelegt. Unter diesen Bedingungen werden die NAND-Gatter 106 und 108 gesperrt, so daß die Ausgänge EPi" und E^32 im Zustand "H" gehalten werden. Folglich werden keine Eingangssignale an das NAND-Gatter 74- geliefert und deshalb wird die Bewegung der Uhr angehalten.

Wenn dann der Schalter SW2 geschlossen wird, während der Schalter SW1 offengehalten wird, wie es in der Fig. 9 dargestellt ist, wird der Ausgang QS2 der zweiten Stufe 96 hochgelegt und der Ausgang QS2 wird tiefgelegt, während der Ausgang QS1 der zweiten Stufe 104 im Zustand "L" bleibt und der Ausgang QS⁵F im Zustand "H" bleibt. Unter dieser Bedingung wird der Ausgang des NAND-Gatters 108 in den Zustand "L" gebracht, wenn £>32 in

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den Zustand "H" geht, und der Ausgang £032 wird an das ITAED-Gatter 74 geführt. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal QS2 des Flip-Flops 96 dem NOR-Gatter 100 zugeführt, so daß die Flip-Flops 70 auf Null zurückgestellt werden. Somit wird ein Eingangssignal mit einer Frequenz von 32 Hz dein NAND-Gatter zugeführt, und somit wird der Schrittmotor 30 mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben, so daß dadurch die Stunden rasch weitergeschaltet werden.

Wenn weiterhin beide Schalter SW1 und SV/2 in der in der Fig. dargestellten Weise geschlossen sind, werden die Ausgänge Q31 und QS2 der Flip-Flops 104 und 96 hochgelegt, und die Ausgänge QSI und QS2 v/erden tiefgelegt. Unter diesen Voraussetzungen wird der Ausgang des NAND-Gatters 106 auf den Pegel "L" gelegt, während die Flip-Flops 70 in Reaktion auf ein Rückstellsignal RES-1 zurückgestellt werden, welches durch das NAND-Gatter erzeugt wird. Somit wird ein Eingangssignal mit 1 Hz dem NAND-Gatter 74 zugeführt, wie es im Zeitdiagramm der Fig. 10 dargestellt ist. Der Schrittmotor 30 wird dadurch mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben, wodurch die Minuten rasch weitergeschaltet werden. Die Arbeitsweisen der Schalter SW1 und SW2 sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Tabelle

	SW2	Treiberfreauenz	rückzustellende
SW1	X	1/60 Hz (Normal)	Flip-Flops
X	0	32 Hz (Stellen)	—
X	0	1 Hz (Stellen)	70
0	X		70
0		52, 70

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In der obigen Tabelle bezeichnet das Symbol "x" einen geöffneten Schalter, und das Symbol "0" zeigt an, daß der Schalte!? geschlossen ist.

Während die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausfühnmgsfcrm. beschrieben wurde, ist darauf hinzuweisen, daß die Schaltungsanordnung im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden kann, so daß dann, wenn der Schalter SV/2 geschlossen ist, der Schrittmotor 30 in Reaktion auf ein Treibersignal mit einer Freqiienz von 1 Hz betrieben wird, während dann, wenn die Schalter SV/1 und SW2 geschlossen sind, der Schrittmotor 30 in Reaktion auf das Treibersignal mit einer Frequenz von 32 Hz betrieben wird. Es ist auch zu berücksichtigen, daß ein einziger Schalter in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden kann, beispielsweise in aufeinander folgenden Schritten, um verschiedene Funktionen zu erfüllen. In alternativer Weise kann die Anzahl der Schalter auch vergrößert werden, um gewünschte Funktionen zu erfüllen.

Die Fig. 11 zeigt eine Armbanduhr, welche gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei die Uhr ein Gehäuse 110 aufweist, welches ein Sichtfenster 112 und ein Zifferblatt 114 hat. Das Uhrengehäuse kann aus nicht-magnetischem Metall bestehen oder aus Harz oder keramischen Materialien hergestellt sein. Das Fenster ist vorzugsweise aus einem geeigneten durchsichtigen Material wie Glas oder Plastik hergestellt. Ein Paar von Schaltöffnungen oder Schaltausnehmungen 116 und 118 ist in dem Uhrengehäuse benachbart zu den Kontaktplatten 44a und 46a angeordnet. Gemäß der Darstellung weist das Uhrengehäuse weiterhin gewölbte Vertiefungen 116a und 118a benachbart zu den Ausnehmungen 116 bzw. 118 auf, so daß die Kontaktplatten 44a und 46a von außen her durch den Finger des Trägers leicht niedergedrückt werden können.

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ORIGINAL INSPECTED

In der Pig. 12 sind in einem Querschnitt die Bauteile des Ihrengehäuses 110 dargestellt. Dazu gehören eine Frontplatte 110a, eine rückwärtige Deckplatte 110b, die an der Frontplatte 110a befestigt ist, und ein Dichtungsring 120, der zwischen der Frontplatte 110a und der rückwärtigen Deckplatte 110b angeordnet ist, um das Uhrengehäuse wasserdicht abzudichten. Die Grundplatte 48 ist' in dem Uhrengehäuse 110 mittels eines Stützrahmens 122 fest gehalten und trägt die Bauteile der Uhr, wie sie oben bereits erwähnt wurden.

Wie besonders deutlich aus der Fig. 15 hervorgeht, ist die Frontplatte 110a innen wie bei 124 abgestuft, um die Kontaktplatten 44a und 46a benachbart zu den Ausnehmungen 116 und 118 aufzunehmen. Die Kontaktplatten 44a und 46a werden jeweils an ihrem Umfang gegen die Bodenfläche 126 der Frontplatte 110a gedrückt, und zwar durch einen Druckring 128, der zwischen der Frontplatte 110a und der Grundplatte 48 angeordnet ist, so daß das Eindringen von Staub oder Wasser in das Uhrengehäuse 110 durch die Ausnehmungen 116 und 118 verhindert wird. Der Druckring 128 hat öffnungen 128a (von denen in der Fig. 13 nur eine dargestellt ist), um ein Durchbiegen der Kontaktplatten 44a und 46a in Richtung auf die stationären Kontakte 44b und 44c oder die stationären Kontakte 46b und 46c zu ermöglichen, die auf der oberen Wand der Grundplatte 48 angeordnet sind.

Unter normalen Bedingungen, bei welchen die Schaltplatten nicht niedergedrückt sind, sind die Schaltplatten außer Kontakt mit den entsprechenden stationären Kontakten gehalten, wie es in der Fig. 13 dargestellt ist. Wenn es jedoch erwünscht ist, eine Zeiteinstellung oder andere Funktionen auszuführen, bringt der Benutzer seinen Finger über die Vertiefung 116a und 118a und drückt die Kontaktplatte 44a oder 46a in Richtung auf die stationären Kontakte 44b und 44c oder die stationären Kontakte 46b und 46c, wie es in der Fig. 14 dargestellt ist. In dieser

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Weise sind die stationären Kontakte miteinander verbunden, und die gewünschten Funktionen können ausgeführt werden. Es ist zu bemerken, daß verschiedene Veränderungen bei der Art der Befestigung der Schaltplatten erwünscht sein können, wobei der Abstand zwischen den stationären Kontakten veränderbar ist, oder es kann auch die Art der Isolierung für die Schaltplatten in Abhängigkeit von den Materialien abgewandelt v/erden, welche die Schaltplatten bilden, und zwar im Hinblick auf eine verbesserte Wasserdichtigkeit. Falls die Kontaktplatten aus elektrisch leitendem metallischem Material bestehen, ist. es höchst ervriinscht, die Art der Halterung der Schaltplatten in der Weise zu gestalten, daß das Eindringen von Staub oder Wasser in das Uhrengehäuse in ausreichendem Maße verhindert wird, da die Kontaktplatten dazu gebracht werden, während der Betätigung der Schalter durchgebogen zu werden.

In einer bevorzugten praktischen Ausführungsform können die Schaltplatten aus elektrisch leitendem Kautschuk oder Harz bestehen, wie es auf dem Markt erhältlich ist. Falls elektrisch leitender Kautschuk verwendet wird, kann der Schaltvorgang ausgeführt werden, indem die Eigenelastizität des Kautschuks ausgenutzt wird, und auf diese Weise können die Kontaktplatten leichter gelagert werden als es bei Kontaktplatten aus Metall der Fall ist. Bei einer derartigen Anordnung ist vorzugsweise jedoch vorgesehen, daß die Kontaktplatten und die stationären Kontakte derart zusammengebaut sind, daß sie nicht versehentlich miteinander in Berührung gebracht werden können, wenn Stöße oder Vibrationen auftreten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Kontaktplatten ein Blech aus elektrisch leitendem Kautschuk derjenigen Art darstellen, welches teilweise leitend ist. Die

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leitenden Teile des Bleches sind in den Fig. 15A und dargestellt. Wenn gemäß der Darstellung das Blech 13O mit Elektroden 132, 134, 136 und 138 ausgestattet ist, hat das Blech einen leitenden Bereich benachbart au den dargestellten Elektroden, und zwar an solchen Stellen, die schraffiert dargestellt sind. Somit sind die Elektroden 134 und I38 miteinander verbunden. In einer praktischen Ausführungsform hat das Blech 130 ein Paar von Elektroden 134' und 138^!, welche in derselben Ebene einen solchen vorgegebenen Abstand voneinander haben, daß die Elektroden 134' und 138' in der in der Fig· 15B dargestellten Weise elektrisch miteinander verbunden sind.

In den Fig. 16A und 16B ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform dargestellt, bei welcher ein Blech 80 bzw. eine Platte 80 aus elektrisch leitendem Kautschuk derjenigen Art hergestellt ist, welcher nur dann elektrisch leitend ist, wenn er zusammengedrückt wird. In der Ausführungsform gemäß Fig. 16A sind Elektroden 142 und 144 auf derselben Oberfläche der Platte angeordnet und weisen einen vorgegebenen Abstand voneinander auf. Wenn die Platte 140 nicht zusammengedrückt ist, wie es in der Fig.16A dargestellt ist, sind die Elektroden 142 und 144 nicht elektrisch miteinander verbanden. Wenn jedoch die Platte 140 durch eine geeignete Einrichtung wie einen Stempel 146 gemäß Fig. 16B zusammengedrückt wird, wird diese Platte 140 elektrisch leitend, und zwar in einem Bereich, welcher in der Zeichnung schraffiert dargestellt ist, und die Elektroden und 144 sind elektrisch leitend miteinander verbunden.

In alternativer Weise kann die Kontaktplatte eine flexible Isolierplatte aufweisen, die aus Kautschuk oder Harz hergestellt ist, und mit einem leitenden Metall beschichtet ist, welches darauf aufgedampft sein kann, was in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt ist.

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Eine abgewandelte Ausführung8form des Uhrengehäuses ist in der Fig. 17 dargestellt, in welcher entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in der Fig. 13 bezeichnet sind. In dieser dargestellten abgewandelten Ausführungsforni ist die Frontplatte 110a auf ihrer Unterseite 126 mit einer ringförmigen Ausnehmung 150 ausgestattet, welche dazu dient, einen Dichtungsring bzw« eine Dichtungsscheibe 152 aufzunehmen, welche zwischen der Frontplatte 110a und der Kontaktplatte 44a oder 46a angeordnet ist. Durch diese Konstruktion wird der Zusammenbau besonders stark erleichtert, die Zuverlässigkeit wird gesteigert und es wird eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer erreicht.

Eine Detailkonstruktion der beweglichen Teile der Uhr ist in den Fig. 18 und 19 veranschaulicht, in welchen entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in den Fig. 11 und bezeichnet sind. Gemäß der Darstellung weist der Schrittmotor 30 einen Rotor 160 auf, mit welchem eine Welle 162 verbunden ist. Auf der Welle 162 ist ein Schneckengetriebe 164 angeordnet, und zwar parallel zu dem Zifferblatt 114. Der Schrittmotor 30 weist auch Statoranordnungen 166 und 168 auf, von denen jede Statorpolstücke hat, welche den Rotor 160 umgeben. Die Statorr anordnungen 166 und 168 sind miteinander mittels eines Kerns 170 verbunden, auf welchen eine Treiberspule 172 gewickelt ist. Gemäß Fig. 19 steht die Schneckenspindel 164 mit einem Zentralrad 62 im Eingriff, welches mit einem Zentralradritzel 176 verbunden ist, dessen drehbare Welle 176a in einem Lager 178 in der Grundplatte 48 gelagert ist. Ein Stundenrad 38 ist drehbar auf der Zentralrad-Ritzelwelle 176a angeordnet und wird durch eine Feder 180 nach unten gedrückt, welche, zwischen dem Stundenrad 38 und einer Platte 182 angeordnet ist, die an der Grundplatte 48 befestigt ist. Ein Minutenrad 36 ist drehbar

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auf der Grundplatte 43 angebracht und steht mit dem Zc.müi al:::>d-ritzel176 im Eingriff. Das Mirmtenrad 32 bildet mit einem Minutenradritzel 36a ein Stück, welches mit dem Stundenrad 33 im Eingriff steht. Der Minutenzeiger 34 ist mit der drehbaren Welle 176a verbunden, während der Stundenzeiger 40 mit dem Stundenrad 38 verbunden ist. Wie besonders deutlich aus der Fig. 18 hervorgeht, ist eine Positionierungseinrichtung zwischen den Bewegungsteilen und dem Stützrahmen 122 angeordnet, so daß die Bewegungsteile leicht auf dem Stützrahmen angebracht werden können. Genauer gesagt, die Grundplatte 24 hat einen Ansatz 24a, und der Stützrahmen 122 hat einen zurückspringenden Teil 122a, mit welchem der Ansatz 24a zum Eingriff kommt. Weiterhin ist eine Positionierungseinrichtung zwischen dem Stützrahmen 122 und dem Uhrengehäuse 110 vorgesehen, um die Positionierung des Stützrahmens in bezug auf das Uhrengehäuse zu erleichtern. Genauer gesagt, die ]?rontplatte 110a des Uhren« gehäuses ist mit einem sich nach innen erstreckenden Ansatz ausgestattet, welcher mit einem Schlitz 188 zum Eingriff kommt, der im Stützrahmen 122 angeordnet ist. Außerdem liegt die Mittelachse der drehbaren Welle 176 in einem Punkt, der aus der Mitte des Uhrengehäuses herausgerückt ist.

Im Betrieb wird der Schrittmotor 30 mit einem Antriebsimpuls versorgt, wie es oben bereits beschrieben wurde. Unter dieser Voraussetzung wird der Rotor 160 des Schrittmotors 30 pro Treiberimpuls um 180° gedreht. Demgemäß wird durch das Schneckengetriebe 164 das Zentralrad 32 dazu gebracht, daß es sich bei einer halben Umdrehung der Schneckenspindel 164 um einen Zahn weiterdreht. Da das Zentralrad 32 sechzig Zähne auf v/eist, bewegt sich das Zentralrad 32 bei einer halben Umdrehung der Schneckenspindel 164 um eine Sechzigstel Umdrehung. Deshalb wird der Minutenzeiger 34 dazu gebracht, der mit dem Zentralrad 32 verbunden ist, daß er sich in einer Minute um Grad weiterbewegt. Unter

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dieser Voraussetzung wird der Stundenzeiger 40 in der V/eise gedreht, daß er sich, mit einem Zwölftel der Geschwindigkeit des Mnutenzeigers 34 "bewegt, und zwar aufgrund der Getriebeuntersetzung, wie sie über das Zentralrad 32, das Minutenrad 36 und das Stundenrad 38 herbeigeführt wird. Eine ZeitGinstsllung erfolgt in der V/eise, daß die stationären Kontakte 44b und 44c oder die stationären Kontakte 46b und 46c miteinander verbunden werden oder indem die Kontsktplatte von außen durch die Schaltöffnungen 116 oder 118 in der oben beschriebenen Weise niedergedrückt wird.

Mit der oben beschriebenen Anordnung sind bei der erfindungsgemäßen elektronischen Uhr folgende Vorteile erreichbar:

1. Eine Handeinstelleinrichtung wie eine Krone, ein Schaft, ein Kupplungsrad, ein Einstellrad, ein Einstellhebel usw. sind überflüssig, und demgemäß kann eine Armbanduhr, welche gemäß der Erfindung ausgebildet ist, außerordentlich flach hergestellt werden;

2. da die für eine Handeinstellung erforderlichen Einrichtungen überflüssig sind, wird die Herstellung der Grundplatte für die Uhr wesentlich vereinfacht;

3. da die Krone und ein Schaft bzw. eine Welle nicht erforderlich sind, kann das Uhrengehäuse auf einfachste Weise hergestellt werden;

4. die gemäß der Erfindung ausgebildete Armbanduhr läßt sich in verschiedenen Ausführungsformen oder Konfigurationen herstellen, die bei herkömmlichen Armbanduhren nicht möglich sind.

Um diese Vorteile zu erreichen, und zwar in besonders eindrucksvoller Weise, ist es zweckmäßig, die Armbanduhr folgendermaßen auszubilden:

1. die Drehachse der Zeiger wird aus der Mittelachse des Uhrengehäuses herausgerückt, wodurch der Anzeigeteil und die Schaltöffnungen in einem geeigneten Bereich des Uhrengehäuses

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untergebracht werden können., ohne daß eine gegenseitige Beeinflussung oder Störung zu be ürchten ist;

2. Schaltöffnungen können auf der Seitenwand oder auf der rückwärtigen Deckplatte des Uhrengehäuses angeordnet werden, um einen größeren Abstand für die Zeitanzeige und eine verbesserte Handhabung der Schalter zu gewährleisten;

3. eine Positionierungseinrichtung wird zwischen dem Bewegungsapparat und dem Stützrahmen sowie zwischen dem Stützrahmen •und dem Uhrengehäuse angeordnet, um den Bewegungsapparat auf einfachste Weise, in das Uhrengehäuse einbauen zu können;

4-. der Stützrahmen kann grundsätzlich entfallen, und es kann eine Positionierungseinrichtung zwischen dem Bewegungsapparat und dem Uhrengehäuse angeordnet werden;

5. eine Grundplatte und das Uhrengehäuse können aus Harz- oder Keramikmaterialien hergestellt werden, wodurch die Armbanduhr in ihrem Aufbau vereinfacht wird und mit geringerem Gewicht hergestellt werden kann. Dies ist insbesondere bei einer solchen Armbanduhr von Vorteil, bei welcher das Uhrengehäuse keine herkömmliche Querbohrung für die Welle oder den Schaft aufweist.

Während die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert wurde, bei welchem nur ein Minutenzeiger und ein Stundenzeiger vorhanden ist, sei bemerkt, daß die Erfindung auch bei einer Armbanduhr anwendbar ist, welche auch einen Sekundenzeiger aufweist. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß verschiedene Abwandlungen oder Änderungen in der Anordnung der Steuerschaltereinrichtung im Rahmen der Erfindung möglich sind, ohne vom Grundgedanken des Erfinders abzuweichen.

- Patentansprüche -

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Claims

Pe t enton sorüche

Iy Elektronische Uhr, welche mittels einer Batterie zu betreiben ist, welche ein Uhrengehäuse aufweist, welche weiterhin ein Frequenznormal hat, um ein Signal höherer Frequenz zu liefern, wobei weiterhin ein Frequenzumsetzer mit dein Frequenznormal verbunden ist und die Frequenz des Signals herabsetzt, um Zeitsteuersignale und ein Treibersignal niederer Frequenz zu liefern, wobei weiterhin eine Treiberschaltung mit dem Frequenzumsetzer verbunden ist, um in Reaktion auf das Treibersignal ein Ausgangssignal zu liefer», und wobei ein elektromechanischer Übertrager mit der Treiberschaltung verbunden ist und auf das Ausgangssignal anspricht, um Elemente zu betätigen, welche die Zeit anzeigen, dadurch. j gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (4-2). j vorgesehen ist, welche mit dem Frequenzumsetzer verbunden ί ist und Treibersignale höherer Frequenz liefert, deren Frequenz höher ist als die niedrigere Frequenz des Treiber- | signals, und zwar in Reaktion auf die Zeitsteuersignale von ! dem Frequenzumsetzer, und daß eine Betätigungseinrichtung (44, 46) vorhanden ist, welche dazu dient, die Steuereinrichtung momentan mit der Treiberschaltung zu verbinden, wodurch der elektromechanische Übertrager in Reaktion auf die Treibersignale höherer Frequenz mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben wird, so daß dadurch die Elemente, welche die Zeit anzeigen, schnell weitertransportiert werden,
2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuereinrichtung (42) mit Zwischenstufen des Frequenzumsetzers (26) verbunden ist.
3. Elektronische Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung (98, 100) aufweist,

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welche dazu dient, zumindest eine der Zwischenstufen zurückzustellen, wenn eine Betätigungseinrichtung (44, 46) niedergedrückt wird.
4. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung wenigstens eine Kontaktplatte (44a oder 46a) aufweist, die aus einem flexiblen, elektrisch leitenden Material besteht.
5. Elektronische Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte aus elektrisch leitendem Kautschuk besteht.
6. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte aus elektrisch leitendem Harz besteht.
7« Elektronische Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Uhrengehäuse (110) eine Ausnehmung (116 oder 118) benachbart zu der Kontaktplatte aufweist, wodurch die Kontaktplatte durch die Ausnehmung hindurch von außerhalb des Uhrengehäuses zu betätigen ist.
8. Elektronische Uhr nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Uhrengehäuse eine Prontplatte (110a) aufweist, daß das Uhrengehäuse weiterhin eine rückwärtige Deckplatte (110b) hat, welche an der Frontplatte befestigt ist, daß das Uhrengehäuse weiterhin eine Stützplatte (122) aufweist, die im Uhrengehäuse befestigt ist, und daß das Uhrengehäuse weiterhin eine Grundplatte (48) aufweist, welche von der Stützplatte gehalten ist, und daß die Kontaktplatte zwischen der I'rontplatte und der Grundplatte angeordnet ist.

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9. Elektronische Uhr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet:·, daß weiterhin eine Dichtungseinrichtung (152) zwischen der Kontaktplatte und der Frontplatte angeordnet ist«
10. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 "bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Elemente (34, 4-0)» welche die Zeit anzeigen, aus der Mitte des Uhrengehäuses herausgerückt ist.
11. Elektronische Uhr nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionierungseinrichtung (24a, 122a) vorgesehen ist, welche zwischen der Grundplatte (24) und dem Stützrahmen (122) angeordnet ist.
12. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionierungseinrichtung (186, 188) vorgesehen ist, welche zwischen dem Stützrahmen (122) und der Protnplatte (110a) angeordnet ist.
13. Elektronische Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Uhrengehäuse aus Harz besteht.
14. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 "bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Uhrengehäuse aus keramischem Material besteht.

15· Elektronische Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Übertrager eine drehbare Welle (162) aufweist, welche sich parallel zu dem Zifferblatt (114) erstreckt und welche über ein Getriebe (164, 1?4, 176, 32, 32a, 38) mit den Elementen (34, 40) verbunden ist, welche die Zeit anzeigen.

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