DE2632303A1

DE2632303A1 - Batteriebetriebene elektronische uhr

Info

Publication number: DE2632303A1
Application number: DE19762632303
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ganter; Albert Ginter
Original assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Current assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Priority date: 1976-07-17
Filing date: 1976-07-17
Publication date: 1978-01-19
Also published as: AT360914B; FR2358696A1; NL7707680A; IT1076091B; DE2632303C3; CH614591GA3; DE2632303B2; HK44679A; CH614591B; GB1537457A; JPS5312363A; US4143507A; ATA517377A

Description

JP 137
St/Ra

GEBRÜDER JUNGHANS GMBH, 7230 Schramberg

Batteriebetriebene elektronische Uhr

Die Erfindung betrifft eine batteriebetriebene elektronische Uhr, insbesondere Quarzarmbanduhr, mit einem Uhrwerk mit einem auf einer Trägereinrichtung aus Isoliermaterial zu einer Baugruppe zusammengefaßten Elektronikblock mit einem Frequenznormal und einer elektronischen Schaltung zur zeithaltenden Steuerung eines Uhrenantriebs mit einem nachgeordneten zeigerantreibenden Räderwerk, das zwischen einer Werkplatte und wenigstens einer Brücke angeordnet ist.

Eine derartige Uhr ist aus der DT-AS 21 31 476 bekannt. Die Trägereinrichtung aus Kunststoff ist dabei als Formteil ausgebildet, welches mit Kammern versehen ist, in welche sämtliche Elektronikbauelemente, wie ein Quarzkristalloszillator, ein Frequenzjustiereinrichtung, eine Temperaturkompensationseinrichtung sowie eine Oszillator-, Frequenzteiler- und Treiberschaltung für den Antrieb eines elektromechanischen Wandlers eingelagert sind. Die übrigen Bauteile der Uhr, nämlich ein

- 2 - 709883/0570

Räder-und Zeigerwerk sowie ein Motor sind in herkömmlicher Bauweise in der Uhr angeordnet· Darüber hinaus ist durch die DT-PS 19 01 961 ein Uhrwerk bekanntgeworden, bei dem zwischen einer Gestellplatte und einer Brücke eine Zwischenplatte angeordnet ist, welche zugleich als Halterung für einige sie durchdringende Wellen während der Montage dient.

Beiden genannten Einrichtungen liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage ganz bestimmter Einzelteile der Uhr bzw. des Uhrwerkes zu vereinfachen. Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine elektronische Uhr zu schaffen, deren Uhrwerk durch Einsparung bzw. Reduzierung von bisher notwendigen Fertigungs-, Montage- und Justagevorgängen erheblich kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen desselben sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch die Verwendung einer die Gestellweite des Uhrwerks bestimmenden, zwischen einer Werkplatte und einer Brücke angeordneten Trägerplatte aus Kunststoff, die durch einen einzigen Spritzgußvorgang herstellbar ist, fallen sämtliche bisher notwendigen Bohr- und Fräsvorgänge zumindest auf der der Brücke zugewandten Seite der Werkplatte weg; außerdem kann die Werkplatte wegen ihrer wesentlich geringeren Dicke nunmehr als Stanzteil ausgebildet sein. Die Trägerplatte selbst dient zur Aufnahme und Lagerung fast sämtlicher für den Betrieb der Uhr notwendigen Bauteile, einschließlich einer Batterie, welche in entsprechende Bohrungen, Einformungen und Durchbrüche lagefixiert einsetzbar sind, derart, daß keine weiteren Justagemaßnahmen erforderlich sind. Darüber hinaus ist durch eine Pfeileranordnung die lagerichtige Anordnung und Befestigung der Trägerplatte auf der Werkplatte sowie durch am Umfang der Trägerplatte angeformte Halteklauen eine einfache Endmontage bzw. Demontage des gesamten Uhrwerkes in einem Uhrgehäuse gewährleistet. Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen sind somit

709883/0570 ₃

Herstellungskosten möglich, die gegenüber herkömmlich hergestellten Uhren gleicher Art erheblich niedriger liegen.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung einer Werkplatte, einer Trägerplatte und einer Brücke

Fig. 2 eine Draufsicht auf die dem Gehäuseboden zugewandte Seite der Trägerplatte

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Rückseite eines zusammengebauten Uhrwerkes

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Verbindung von Werkplatte, Trägerplatte und Brücke gemäß der in Fig. 3 eingezeichneten Linie IV-IV

Fig. 5a und 5b eine vergrößerte Schnittdarstellung des in Fig.

dargestellten Uhrwerkes gemäß der dort eingezeichneten Linien Va-Va und Vb-Vb.

In den Figuren ist mit 1 eine Werkplatte, mit 2 eine Trägerplatte sowie mit 3 eine Brücke bezeichnet, welche Teile das Gerüst für ein Uhrwerk 4 einer batteriebetriebenen elektronischen Quarzarmbanduhr bilden. Bei den in Fig. 1 dargestellten Bauteilen des Uhrwerkes 4 sind der Übersichtlichkeit wegen nur diejenigen Teile eingezeichnet, die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind.

Die Werkplatte 1 sowie die Brücke 3 bestehen aus Metall; beide liegen jeweils an einander gegenüberliegenden Flächen der Trägerplatte 2 an, so daß ihr Abstand und damit die Gestellweite des Uhrwerkes 4 durch die Dicke der Trägerplatte 2 festgelegt ist. Letztere besteht aus Kunststoff, vornehmlich

709883/0570

temperatur- und formbeständigem Kunststoff, und ist durch einen einzigen Spritzgußvorgang hergestellt.

Die Trägerplatte 2 besitzt eine Vielzahl von Bohrungen, Einformungen und Durchbrüchen zur lagefixierten Anordnung bzw. Lagerung zumindest eines Großteils der mechanischen und elektronischen Bauteile für den Betrieb der Uhr. Bei diesen Bauteilen handelt es sich um einen Elektronikblock 5, eine nicht dargestellte Batterie, ferner um mehrere Teile des den Uhrenantrieb bildenden Motors sowie der Zeigerstelleinrichtung 7 und des Räderwerkes 8.

Im einzelnen besitzt die Trägerplatte 2 einen Durchbruch 9, innerhalb dessen räumlicher Ausdehung ein Rotor 61 des Motors angeordnet ist, welcher einerseits in einer Lagerstelle 6ia in der Werkplatte 1 und andererseits in einer Lagerstelle 6ib in der Brücke 3 drehbar gelagert ist. Unmittelbar neben diesem Durchbruch 9 sind in der Trägerplatte 2 eine wannenförmige Einformung 10 zur Aufnahme einer Motorspule 62 sowie beiseitig der Einformung 10 Einformungen 11a und 11b zur Aufnahme jeweils eines der zu beiden Seiten des Rotors 61 angeordneten Statorbleche 63a und 63b angeordnet. Die Querschnittsflächen der Einformungen 11a und 11b sowie des Durchbruches 9 sind dabei den Querschnittsflächen der beiden Statorbleche 63a und 63b angepaßt, derart, daß deren Lage bezüglich des Rotors 61 sowie die Geometrie des Luftspaltes eindeutig ohne zusätzliche Justagemaßnahmen festgelegt ist. Die Motorspule 62 sowie die beiden Statorbleche 63a und 63b sind außerdem vermittels zweier Schrauben 64 an der Werkplatte 1 befestigt. Hierfür sind in den Statorblechen sowie axial fluchtend lierzu in einem seitlich aus der Motorspule 62 herausgeführten Eisenkern 62a und einer Spulenanschlußplatte 62b Bohrungen eingeformt, durch die Schrauben geführt sind.

Die Trägerplatte 2 dient außerdem zur Aufnahme verschiedener Einzelteile der Zeigerstelleinrichtung 7· Dabei ist in der Trägerplatte 2 eine Radialbohrung 12 eingeformt, die als Lager für eine in ihr durch äußeres manuelles Einwirken drehbare

709883/0570

ORiGlNAL INSPECTED

sowie längsverschiebbare Zeigerstellwelle 71 dient und in eine Einformung 13 mündet, in der ein mit der Zeigerstellwelle 71 bzw. einem daran angeordneten Ritzel 71a kuppelbares Zeigerstellrad 72 sitzt. Dieses Zeigerstellrad 72 ist über eine Lagerwelle 72a drehbar in einer Bohrung 72b in der Trägerplatte 2 gelagert. Ferner ist ein weiterer Durchbruch 14 in der Trägerplatte vorgesehen, der planparallel zu einander und senkrecht zur Radialbohrung angeordnete Innenflächen aufweist und sich auch in der Werkplatte 1 sowie der Brücke 3 mit gleichem Querschnitt fortsetzt. Innerhalb der räumlichen Ausdehnung dieses Durchbruches 14 ist ein Stellrad 73 für die Verstellung eines Datumringes 15 angeordnet, das mit geringem, durch die Innenflächen des Durchbruches 14 begrenzten axialem Spiel auf der Zeigerstellwelle 71 sitzt und durch diese bei deren radialer Verstellung formschlüssig mitnehmbar ist.

Das zeigerantreibende Räderwerk 8 besteht aus einem mit dem am Rotor sitzenden Motorritzel 65 kämmenden Zwischenrad 81, dessen Trieb 81a mit einem Sekundenrad 82 und dessen Trieb 82a wiederum mit einem Kleinbodenrad 83 kämmt, welch letzteres mit einem Zentralsekundentrieb 84 sowie mit seinem Trieb 83a mit einem Minutenrad 85 getrieblich verbunden ist. Das Zwischenrad 81 ist dabei in einer Lagerstelle 81b in der Werkplatte 1 sowie in einer Lagerstelle 81c in der Brücke 3 drehbar gelagert. Für die Lagerung des Sekundenrades 82 ist eine Lagerstelle 82b in der Werkplatte 1 und eine Lagerstelle 82c in der Brücke 3 vorgesehen. Das Kleinbodenrad 83 sitzt zwischen einer Lagerstelle 83b in der Werkplatte 1 sowie einer Lagerstelle 83c in der Brücke 3. Für die Lagerung des Minutenrades 85 ist zum einen eine Bohrung 16 in der Trägerplatte 2 vorgesehen, in die eine Lagerbuchse 85a kraftschlüssig eingesetzt ist, welche das hintere Minutenradlager sowie zusätzlich die vordere Lagerstelle für das Zentralsekundentrieb 84, das außerdem noch in einer Lagerstelle 84a in der Brücke 3 gelagert ist, bildet; zum andern ist in einer hierzu axial fluchtenden Bohrung in der Werkplatte eine Lagerbuchse 17 eingesetzt, die das vordere Minutenradlager

709883/0570

bildet. Die Achsen der Räder 82 und 83 schließlich sind durch Bohrungen 82d und 83d in der Trägerplatte sowie die Achse des Zwischenrades 81 durch eine das Statorblech 63a durchdringende Bohrung 81d hindurchgeführt.

In der Trägerplatte 2 ist desweiteren eine Einformung 18 zur Aufnahme einer der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Batterie vorgesehen, die dieser in ihrer Außenform weitgehend angepaßt ist. In dieser Einformung 18 sind außerdem Vertiefungen 18a und 18b miteingeformt, in denen Kontaktfahnen 19 und 20 angeordnet sind, die einerseits zur elektrischen Verbindung der Batterie mit dem Elektronikblock 5 und der Masse (Werkplatte 1) sowie andererseits zur Halterung der Batterie innerhalb der Einformu.ig 18 dienen.

Sämtliche Bauteile des Elektronikblockes 5 für den Antrieb des Motors 6 sind auf einer doppelseitig bedruckten Leiterplatte befestigt; es sind dies ein Quarzkristall-Oszillator, eine Frequenzjustiereinrichtung, sowie eine in integrierter Technik ausgeführte elektronische Antriebsschaltung. Um eine Lagerung verschiedener dieser Bauteile, insbesondere des Quarzkristall-Oszillators, innerhalb der räumlichen Ausdehnung der Trägerplatte zu ermöglichen, besitzt diese an entsprechender Stelle eine Einformung 21 (Fig. 2). Die Leiterplatte 51 mit dem kompletten Elektronikblock 5 ist durch drei Schrauben 22a, 22b und 22c (Fig. 3) an der Trägerplatte 2 befestigt, wobei diese Schrauben durch zugehörige Durchgangsbohrungen der Trägerplatte geführt sind und in Gewinde der Werkplatte 1 eingreifen. Die Leiterplatte 51 überragt dabei die Einformung 21 in deren Randbereich, derart, daß durch die Schraube 22a zugleich auch die Kontaktfahne 19, die einerseits an der negativen Klemme der Batterie und andererseits an der Eingangsklemme des Elektronikblockes 5 anliegt, an der Trägerplatte 2 befestigt ist. Außerdem überragt die Leiterplatte 51 auch die Spulenanschlußplatte 62b, derart, daß sich die darauf angeordneten Spulenanschlüsse mit den entsprechenden Ausgangskontakten des Elektronikblockes decken und durch die Schraube 22b in Druckkontakt gehalten sind.

7 09883/0570

Zur Lagebestimmung der Trägerplatte 2 gegenüber der Werkplatte ist eine Pfeileranordnung vorgesehen. Diese besteht aus mehreren an der Trägerplatte 2 angeformten Paßstiften 23a, 23b und 23c (Fig. 5a), die in entsprechende Bohrungen in der Werkplatte 1 eingreifen, sowie aus mehreren an der Werkplatte 1 befestigten Paßbolzen 24, 25, 26, die in entsprechende Bohrungen 24', 25' und 26' der Trägerplatte 2 eingreifen. Eine dieser Verbindungen ist im Detail in Fig. 4 dargestellt. Die Paßbolzen bilden mit ihren zugehörigen Bohrungen jeweils eine Preßpassung, derart, daß die Trägerplatte 2 nach Zusammenfügen mit der Werkplatte 1 kraftschlüssig in der zusammengefügten Lage gehalten ist. Jeder Paßbolzen weist außerdem an seinem äußeren Ende einei im Durchmesser kleineren Ansatzbolzen 24'', 25^!l und 26'' auf. Diese Ansatzbolzen ragen in entsprechende Bohrungen der Brücke 3 und dienen zu deren Lagefixierung gegenüber der Werkplatte und der Trägerplatte. Die Brücke selbst ist durch Schrauben 27, 28 und 29 an der Trägerplatte 2 befestigt, die in Innengewinde der Paßbolzen eingreifen.

Am Umfang der Trägerplatte 2 sind darüberhinaus noch mehrere radial federnde Halteklauen 30, 31 und 32 angeformt, die in eine Nut eines nicht dargestellten Uhrgehäuses eingreifen und ein einfaches Einsetzen des gesamten vorabmontierten Uhrwerkes in das Uhrgehäuse ohne weitere Befestigungsmaßnahmen ermöglichen. Diese Halteklauen 30, 31 und 32 sind außerdem derart gestaltet, daß auch jederzeit eine einfache Entnahme des gesamten Uhrwerkes aus dem Uhrgehäuse möglich ist.

Es wird abschließend darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf das in den Figuren dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern jederzeit auch andere, sich im Rahmen der Erfindung unter Beibehaltung des erfindungsgemäßen Bauprinzipes ergebende Anordnungen der einzelnen Bauelemente des Uhrwerks und daraus resultierend ein anderer Aufbau der Trägerplatte bzw. der Werkplatte möglich sind.

709883/0570 - 8 -

Claims

Patentansprüche:

1. Batteriebetriebene elektronische Uhr, insbesonder Quarzarmbanduhr, mit einem Uhrwerk mit einem auf einer Trägereinrichtung aus Isoliermaterial zu einer Baugruppe zusammengefaßten Elektronikblock mit einem Frequenznormal und einer elektronischen Schaltung zur zeithaltenden Steuerung eines Uhrenantriebs mit einem nachgeordneten zeigerantreibenden Räderwerk, das zwischen einer Werkplatte und wenigstens einer Brücke angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwischen der Werkplatte (1) und der Brücke (3) eine Trägerplatte (2) angeordnet ist, daß diese Trägerplatte (2) zumindest im wesentlichen aus Kunststoff besteht und Einformungen, Bohrungen und Durchbrüche zur lagefixierten Anordnung bzw. Lagerung zumindest eines Großteils der mechanischen und elektronischen Bauelemente für den Betrieb der Uhr aufweist sowie zusammen mit diesen Bauelementen durch Pfeiler zwischen Werkplatte (1) und Brücke (3) gehalten ist.

2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (2) Einformungen, Bohrungen und Durchbrüche zur lagefixierten Lagerung bzw. Befestigung des Elektronikblockes (5), einer Batterie, zumindest von Teilen des Uhrenantriebes, der Zeigerstelleinrichtung (7) und des Räderwerkes (8) aufweist.

3..Elektronische Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (2) zwischen der Werkplatte (1) und einer einzigen Brücke (3) angeordnet ist.

4. Elektronische Uhr nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkplatte (1) und die Brücke (3) Jeweils an einander gegenüberliegenden Flächen der Trägerplatte (2) anliegen, so daß deren Abstand und damit auch die Gestellweite des Uhrwerkes (4) durch die Dicke der Trägerplatte (2) festgelegt ist.

709883/0570 " ⁹ "

ORIGINAL INSPECTED

5. Elektronische Uhr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (2) einen Durchbruch (9) besitzt, in der ein zwischen Werkplatte (1) und Brücke (3) gelagerter Rotor (61) eines Motors (6) angeordnet ist, daß ferner in der Trägerplatte (2) Einformungen (10, 11a, 11b) zur Aufnahme einer Motorspule (62) sowie von beiseitig des Rotors (61) angeordneten Statorblechen (63a, 63b) vorgesehen sind, und daß schließlich diese Einformungen (10, 11a, 11b) der jeweiligen Außenform der Motorspule (62) bzw. der Statorbleche (63a, 63b) angepaßt und diese Teile somit in ihrer räumlichen Anordnung und gegenseitigen Zuordnung auf der Trägerplatte (2) fixiert sind.

6. Elektronische Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorspule (62) und die Statorbleche (63a, 63b), welche Teile in die ihnen zugeordneten Einformungen (10, 11a, 11b) der Trägerplatte (2) eingesetzt sind, durch wenigstens zwei Befestigungselemente (6A) mit der Werkplatte (1) verbunden sind.

7. Elektronische Uhr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trägerplatte (2) eine Radialbohrung (12) vorgesehen ist, die als Lager für eine in ihr drehbar sowie längsverschieblich angeordnete Zeigerstellwelle (71) dient und in eine Einformung (13) mündet, in der ein in der Trägerplatte (2) drehbar gelagertes Zeigerstellrad (72) sitzt, und daß schließlich in der. Trägerplatte (2) eine weitere Öffnung (14) eingeformt ist, in der ein auf der Zeigerstellwelle (71) gelagertes Stellrad (73) für die Verstellung eines Datumringes (15) angeordnet ist.

8. Elektronische Uhr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trägerplatte (2) eine zentrale Bohrung (16) vorgesehen ist, die mit einer zentralen Lagerbohrung in der Werkplatte (1) sowie einer Lagerbohrung in der Brücke (3) axial fluchtet und ein Minutenradlager bildet.

709883/0570 _ _1(J _

9. Elektronische Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Aufnahme der Batterie vorgesehenen Einformung (18) der Trägerplatte (2) außerdem Vertiefungen (18a, 18b) eingeformt sind, in denen Kontaktfahnen (19, 20) angeordnet sind, die einerseits zur elektrischen Verbindung der Batterie mit dem Elektronikblock (5) und andererseits zur Halterung der Batterie innerhalb der Einformung (18) dienen.

10. Elektronische Uhr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Bauteile des Elektronikblockes (5), dessen Ausgänge mit den Spulenanschlüssen verbunden sind, auf einer doppelseitig bedruckten Leiterplatte (51) angeordnet sind und daß diese Leiterplatte (51) mit wenigstens zwei Verbindungselementen (22a, 22b, 22c) an der Trägerplatte (2) befestigt ist, wobei eines dieser Verbindungselemente (22a) zugleich als Befestigungselement für die einerseits an der negativen Klemme der Batterie und andererseits an einer Eingangsklemme des Elektronikblockes (5) anliegende Kontaktfahne (19) dient.

11. Elektronische Uhr nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (2) aus einem temperatur- und formbeständigen Kunststoff besteht und durch einen einzigen Spritzgußvorgang herstellbar ist.

12. Elektronische Uhr nach einen oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (2) mehrere an ihrem Umfang angeformte federnde Halteklauen (30, 31, 32) aufweist, über welche das gesamte vorab montierte Uhrwerk (4) lagerichtig in ein Uhrgehäuse einsetzbar und dort Jederzeit lösbar gehalten ist.

13. Elektronische Uhr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeiler zur Lagebestimmung der Trägerplatte (2) gegenüber der Werkplatte (1)

709883/0570 - 11 -

durch mehrere an der Trägerplatte (2) angeformte und in entsprechende Bohrungen der Werkplatte (1) eingreifende Paßstifte (23a, 23b, 23c) sowie durch mehrere an der Werkplatte (1) befestigte und in entsprechende Bohrungen (24¹, 25', 26·) der Trägerplatte (2) eingreifende Paßbolzen (24, 25, 26) gebildet sind, wobei die genannten Paßbolzen (24, 25, 26) außerdem zur Befestigung und Lagefixierung der Brücke (3) gegenüber der Werkplatte (1) dienen

14. Elektronische Uhr nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest jeder der an der Werkplatte (1) angeordneten Paßbolzen (24, 25, 26) mit seiner zugehörigen Bohrung (24¹, 25', 26') in der Trägerplatte (2) nach Zusammenfügen mit der Werkplatte (1) kraftschlüssig in der zusammengefügten Lage gehalten ist.

709883/0570