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Elektronische Digitaluhr Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische
Digitaluhr mit einem Gehäuse und einer Schalteinrichtung; es handelt sich hierbei
insbesondere um Armbanduhr-en.
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Derartige Uhren sind vielfach mit 7-Segment-LED-Anzeigeeinrichtungen
ausgerüstet, die man zwecks Schonung der Batteriekapazität nur zum Ablesen der Zeit
in Betrieb setzt. Es muß daher eine Schalteinrichtung vorhanden sein, gewöhnlich
in Form eines Druckknopfes, mit der man die Anzeigeeinrichtung wunschgemäß in Betrieb
setzen kann.
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Solche Schalter bringen jedoch den Nachteil mit sich, daß die Uhr
nicht wasserdicht gestaltet werden kann, weil das Wasser immer einen Weg in den
Spalt zwischen Druckknopf und dessen Führung findet. Aufgabe der Erfindung ist es,
eine elektronische Digitaluhr zu schaffen, bei welcher dieser Nachteil entweder
vermieden oder zumindest eingeschränkt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Abschnitt
des Gehäuses unter manuell aufgebrachtem Druck flexibel verformbar und so ausgebildet
ist, daß eine Gehäuseverformung eine Betätigung der Schalteinrichtung bewirkt.
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Nachfolgend werden einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 und 2
das Gehäuse einer Armbanduhr in Draufsicht und Seitenansicht; Fig. 3- und 5 je einen
Schnitt im Verlauf einer Linie A-A bzw. B-B von Fig. 1; Fig. 4 eine Endansicht des
Gehäuses; Fig. 6 und 7 je eine abgebrochene Darstellung von einem unterschiedlichen
Verschlußelement zu dem Gehäuse; Fig. 8 eine Unteransicht des Gehäuses; Fig. 9 eine
von außen auf die Uhr gesehene Darstellung des rückseitigen Deckels der Armbanduhr;
Fig. 10, 11 und 12 je eine Seitenansicht, Endansicht bzw.
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Draufsicht von der Innenseite der Uhr her auf den Deckel von Fig.
9; Fig. 13 und 14 je einen Teilschnitt durch ein unterschiedliches Verschlußelement
des Deckels, Fig. 15 eine perspektivische Darstellung zum elektronischen Aufbau
der Uhr, und Fig. 16 einen in die Ebene der Linie A-A von Fig. 1 passenden Teilschnitt
durch die komplette Uhr mit Einzelheiten der Schalteinrichtung.
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Bei der nachfolgend beschriebenen Uhr handelt es sich um eine elektronische
Armbanduhr mit digitaler Zeitanzeige.
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Die Anzeigeeinrichtung wird nur bedarfsweise kurzzeitig eingeschaltet,
wenn man entweder Stunde und Minute oder Minute und Sekunden ablesen will. Wie üblich,
besitzt die Uhr ein Gehäuse 10, dargestellt in den Fig. 1 - 8, und einen rückseitigen
Deckel 100, dargestellt in den Fig. 9 - 14.
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Gemäß Fig. 1 - 8 schließen sich an eine im wesentlichen ebene Frontplatte
11 des Gehäuses 10 allseitig seitwärts abstehende Seitenwände 12 an. An jedem Ende
der Frontplatte 11 ist eine Zierausnehmung 13 zwischen je zwei Augen 14 angeordnet,
und in diesen Augen befinden sich Löcher 15 zur Aufnahme von Stiften, an denen ein
Uhrenarmband angebracht werden kann. Innerhalb der Frontplatte 11 ist eine Fläche
16 um etwa 1 mm vertieft, und innerhalb dieser versenkten Fläche befindet sich ein
Fenster 17, durch das man die Anzeigeeinrichtung sehen kann. Vorzugsweise ist das
Fenster eingefärbt, beispielsweise in rot, damit man die Anzeigeeinrichtung trotz
starker Umgebungsbeleuchtung leichter lesen kann. Das transparente Fenster kann
durch eine Kleberdichtung, eine HF-Schweißung oder Ultraschall-Schweißung so befestigt
sein, daß jedesmal eine Abdichtung gegenüber der Frontplatte 11 gegeben ist. Das
Gehäuse 10 ist hergestellt aus einem federelastischen Kunststoffmaterial der Acetal-Copolymer-Type,
beispielsweise aus einem unter der Handelsbezeichnung "Delrin" zu beziehenden Material,
und es ist in der Größenordnung von 1 mm dick. Der Hauptteil der Basisplatte dieses
Ausführungsbeispiels ist etwa 40 mm lang und 28 mm breit.
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Ein Abschnitt auf der Vorderseite der Frontplatte 11 ist mit in zwei
Gruppen unterteilten Rillen 18 und 19 besetzt,
die in Fig. 1 dargestellt
sind. Diese Rillen verlaufen alle parallel, sind 0,9 mm tief und jeweils um 0.1
mm voneinander getrennt. Unterhalb dieser Rillenabschnitte ist die Frontplatte 11
(s. Fig. 3 und 8) im Bereich von zwei Kreisflächen 20 und 21 bis auf eine Restdicke
von 0,3 mm geschwächt. Zweck dieser geschwächten Zonen ist es, sie so flexibel zu
gestalten, daß ein auf die Kreisflächen ausgeübter Druck zu einer Verformung der
Frontplatte 11 im Bereich der Kreisfläche 20 oder 21 führt. Unterhalb dieser Kreisflächen
20 und 21 befinden sich Plättchen aus einem leitfähigen Material, beispielsweise
aus einem leitfähigen Gummi, welche mit einem Abstand Kontakte auf einer gedruckten
Leiterplatte überbrücken, welche zur elektronischen Schaltung der Uhr gehören. Ein
von außen aufgebrachter Druck auf den Bereich der Rillen 18 oder 19 bringt den leitfähigen
Gummi in Kontakt mit den zugehörigen Kontakten der gedruckten Leiterplatte, diese
werden überbrückt und schließen einen Stromkreis. Auf diese Weise werden innerhalb
des Uhrengehäuses zwei wasserdichte Schalter gebildet, durch deren Betätigung man
auf der Anzeigeeinrichtung der Uhr entweder Stunde und Minute oder Minute und Sekunden
darstellen kann.
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Das Gehäuse 10 enthält bei der fertig montierten Uhr die elektronische
Schaltung, Batterie und Anzeigeeinrichtung der Uhr, wie später beschrieben wird.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen in je einem vergrößerten Ausschnitt die Ausbildung
der Unterkanten der Seitenwände 12, wo ein rückwärtiger Deckel befestigt werden
soll. Dabei zeigt Fig. 6 den Schnittverlauf im Bereich von Abschnitten 22 (Fig.
8), und Fig. 7 den Schnittverlauf im Bereich von Abschnitten 24, einmal an dem einen
und zweimal an dem anderen Ende der Uhr. Prinzipiell sind die Abschnitte 22
und
24 im Querschnitt ähnlich ausgestaltet, nämlich mit mindestens einer konkaven Krümmung
25 auf der Innenseite der Seitenwand 12 und einer ebenen Fläche 26, die parallel
zur Frontplatte 11 verläuft. Diese Formgebung wird weiter unten näher begründet.
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Der in den Fig. 9 - 14 dargestellte rückseitige Deckel 100 der Uhr
ist im wesentlichen als ebene Platte ausgebildet und aus einem ähnlichen Material
hergestellt wie das Gehäuse 10. Der Deckel weist einen den dünnen Kreisflächen 20
und 21 des Gehäuses ähnlichen dünnen Abschnitt 101 auf, der ebenfalls zu einem wasserdichten
Schalter gehört.
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Dieser Schalter wird gebildet aus einem Streifen aus leitfähigem Gummi
sowie Kontakten auf der gedruckten Leiterplatte und wird zusammen mit den Schaltern
auf der Frontplatte zum Stellen der Uhr benutzt. In eine Offnung 102 des Deckels
100 kann eine Batterie eingesetzt werden, und diese Öffnung wird wasserdicht verschlossen
durch einen aus weichem Polythen-Material hergestellten Deckel, der sich selbstdichtend
an den Rand der Öffnung 102 anlegt.
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Eine Ausnehmung 103 an der Öffnung 102 dient zur Aufnahme eines Batteriedeckel-Zipfels,
mit dem sich der Batteriedeckel bei einem Batteriewechsel leicht abheben läßt.
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Der rückseitige Deckel 100 besitzt zum Zwecke seine Anbringung am
Gehäuse 10 der Uhr besondere, in Fig. 13 und 14 dargestellte Kantenkonturen. Der
in Fig. 13 dargestellte Querschnitt entspricht den Kantenkonturen an drei Endraststellen
124, und der Querschnitt von Fig. 14 den Kantenkonturen an sechs Seitenraststellen
122. Die restlichen Bereiche der Seiten des rückseitigen Deckels 100 sind jedoch
ähnlich geformt. Beide Kantenkonturen weisen einen schräg nach oben laufenden Wandabschnitt
125 und einen
parallel zur Deckelebene verlaufenden ebenen Abschnitt
126 auf. Diese Gestaltung hat das Ziel, daß sich der Abschnitt 125 des rückseitigen
Deckels in die konkave Krümmung 25 des Gehäuses 10 legt, und durch die Schrägen
der beiden zusammenwirkenden Oberflächen wird der rückseitige Deckel 100 gegen das
Gehäuse 10 gedrückt, bis die ebene Fläche 26 des Gehäuses mit Druck an dem ebenen
Abschnitt 126 des rückseitigen Deckels anliegt und eine sich über die umlaufenden
Kanten der Uhr erstreckende wasserdichte Verbindungsstelle bildet.
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Die in Fig. 15 dargestellte elektronische Schaltung der Uhr befindet
sich auf dem Deckel 100 als Grundplatte, deren Seitenwände der Übersicht wegen fortgelassen
sind.
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Die durch das Fenster 17 (Fig. 1) sichtbare Anzeigeeinrichtung besteht
aus vier 7-Segment-LED-Anzeigeelementen 201. Zur Schwingungserzeugung dient ein
Quarzkristall 202, dessen Frequenz mittels eines Trimmkondensators 203, der auf
einer Leiterplatte 204 aufgebaut ist, justiert werden kann. Ein IC-205 (integrierte
Schaltung) vervollständigt die Oszillatorschaltung; in dieser wird die Quarz frequenz
durch Teilung in Zeitsignale umgewandelt und decodiert, um damit die Anzeigeeinrichtung
anzutreiben. Zur Stromversorgung der Schaltung dient eine Quecksilber-Batterie 206.
Oberhalb des IC 205 befinden sich zwei gedruckte Schaltungs-Substrate 207 und 208,
von denen jedes mit ineinandergreifenden Elektroden 209 und 210 besetzt ist.
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Die gedruckten Schaltungssubstrate 207 und 208 befinden sich unmittelbar
unterhalb der geschwächten Abschnitte, welche die Rillen 18 bzw. 19 auf der Frontplatte
11 des Gehäuses tragen. Diese dünneren Frontplatten-Abschnitte tragen Schichten
aus leitfähigem Gummi 211 (Fig. 16), die sich normalerweise nicht im Kontakt mit
dem darunterliegenden Substrat 207 bzw. 208 befinden. Wird jedoch die
Frontplatte
11 der Uhr oberhalb des Substrates 207 oder 208 mit einem Druck beaufschlagt, dann
werden die Elektroden 209 oder 210 des entsprechenden Substrates durch die leitfähige
Gummischicht 211 durch direkten Kontakt überbrückt. Ein Druck auf die Frontplatte
11 hat also das Schließen eines Schalters zur Folge. Die Elektroden 209 und 210
sind schaltungstechnisch so verbunden, daß das Schließen eines Elektrodensatzes
die Darstellung der Stunde und Minute, und das Schließen des anderen Elektrodensatzes
die Darstellung der Minute und Sekunden auf der Anzeigeeinrichtung der Uhr auslöst.
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Eine ähnliche Schalteinrichtung befindet sich auf der Rückseite der
Uhr im Bereich des dünnen Abschnitts 101 des rückseitigen Deckels 100, und wenn
dieser Schalter geschlossen wird, ändert sich die Uhrzeit.