DE2910001C2

DE2910001C2 - Äußere Betätigungsvorrichtung für eine elektronische Uhr

Info

Publication number: DE2910001C2
Application number: DE2910001A
Authority: DE
Inventors: Hideo Higashimurayama Tokyo Hatanaka; Akinobu Ohtani; Motoyuki Higashiyamato Tokyo Saito
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1978-03-15
Filing date: 1979-03-14
Publication date: 1983-08-25
Also published as: US4259551A; GB2016811B; CH637802GA3; DE2910001A1; CH637802B; GB2016811A

Description

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Die Erfindung betrifft eine äußere Betätigungsvorrichtung für eine elektronische Uhr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannt ist eine äuEere Betätigungsvorrichtung für eine elektronische Uhr mit einer Anordnung von mehreren elektrischen Schalten:, die in einem äußeren Teil der Uhr eingesetzt sind und die elektrisch mit einem inneren Modul verbunden sind (DE-AS 25 28 326).

Elektronische Uhren mit einem Quarzkristall als Schwingungsquelle und mit einer Flüssigkristallanzeige ermöglichen Anzeigen von verschiedenen Funktionen, was erweiterte Anwendungen der Uhren ermöglicht und was mit konventionellen mechanischen Uhren nicht möglich ist.

Die Entwicklung von elektronischen Uhren mit Flüssigkristallanzeige führt jedoch auch zu einer Vergrößerung der Zahl äußerer Betätigungsvorrichtungen, die an den elektronischen Uhren angebracht werden müssen.

Druckknopfschalter für elektronische Armbanduhren müssen einen einfachen Aufbau und geringe Abmessungen haben. Bei bekannten Schaltern ist eine elastische Grundplatte in U-Form gefaltet, wobei Elektroden an den gegenüberliegenden Flächen der Grundplatte vorgesehen sind. Die elastische Grundplatte wird durch einen Druckknopf so gedrückt, daß die sich gegenüberliegenden Elektroden unter Druckkontakt kommen, wodurch der Schalter geschlossen wird. Bei Schaltern dieser Art muß jedoch der Krümmungsradius des gefalteten Teils der elastischen Grundplatte in gewissem Umfang groß gewählt werden, um für den gefalteten Teil eine ausreichende Rückführkraft zu erzeugen, was zu dem Nachteil führt, daß der Hub des Druckknopfs in Druckrichtung größer wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte äußere Betätigungsvorrichtung für eine elektronische Uhr zu schaffen, die eine Schalteinhcit aufweist, die in einfacher Weise an der Vorrichtung angebracht werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1. Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegebea

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt zu einer elektronischen Uhr, deren Kosten gering sind und die ein gutes Aussehen aufweist. Des weiteren kann die Wasserdichte sehr gut sein. Der Schalter ist in seiner Ausbildung dünn und hat erhöhte Zuverlässigkeit

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in der ist

F i g. 1 eine Draufsicht einer konventionellen elektronischen Uhr,

F i g. 2 ein Querschnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Uhr in einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 4 ein Querschnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3,

F i g. 5 ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 6 ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig.7 bis 10 vergrößerte Teilquerschnitte von anderen Ausführungsformen der Erfindung,

F i g. 11 eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers der äußeren Betätigungsvorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 ein Querschnitt eines Grundkörpers einer weiteren Ausfühningsform der Erfindung,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verteilungspaneels in einer Ausfühningsform der Erfindung,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines elektrisch leitfähigen Gummis einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 15 eine Draufsicht einer Uhr, die mit einem Rechner versehen ist, wobei die Erfindung angewendet ist,

Fig. 16 ein Querschnitt einer äußeren Betätigungsvorrichtung bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 17 ein Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 18 ein Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 19 eine Draufsicht eines elektrischen Verteilungspaneels in einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig.20 ein Querschnitt längs der Linie 20-20 in Fig. 19.

Gemäß Fig.ί und 2 sind bei einer bekannten Uhr mehrere Druckknöpfe 50 an der oberen Räche des Uhrengehäuses 10 vorgesehen, wobei Löcher 11 mif hohem Genauigkeitsgrad hergestellt werden müssen. Da der Abstand L zwischen benachbarten Löchern 11 gering ist, ist es schwierig, die Löcher mittels einer Mehrspindelbohrmaschine herzustellen, weshalb ein großer Aufwand zum Herstellen der Löcher erforderlich ist. Wenn das Uhrengehäuse 10 aus einem harten Material hergestellt ist, müssen die Löcher mit wesentlich erhöhtem Aufwand hergestellt werden.

Die oberen Flächen des Uhrengehäuses 10 werden meist durch Polieren bearbeitet, um den kommerziellen Wert zu erhöhen. Unter Berücksichtigung der Art des Poliervorgangs ändert sich jedoch der abpolierte Betrag /, was dazu führt, daß die Höhe H der Druckknöpfe 50, die über die obere Fläche des Uhrengehäuses 10 überstehen, ungleichmäßig wird. Die obere Fläche des Uhrengehäuses wird deshalb üblicherweise von Fachar-

beitern poliert Obwohl die obere Fläche des Uhrengehäuses 10 durch Pressen mittels einer oberen Metallform und einer unteren Metallform hergestellt worden ist, um die Dicke Γ konstant zu halten, verursacht die Streuung beim Preßvorgang, daß die Dicke T ungleichförmig wird, was zu einer Streuung der Tiefe d der Einsenkung führt, nachdem die Löcher hergestellt worden sind.

Da die Probleme in der letzten Stufe der Bearbeitung auftreten, ist ein erheblicher Aufwand erforderlich, um |₀ diese Probleme zu lösen.

Vom technischen Standpunkt her muß ein großer Kontalcraum s in dem Uhrengehäuse 10 und in einem Modul 30 derart vorgesehen werden, daß jeder Druckknopf 50 in Kontakt mit den Kontaktpunkten 31 _!5 des Moduls 30 kommen kann, siehe F i g. 2. Dies ergibt jedoch ein wesentliches Problem, wenn viele Kontaktpunkte 31 vorhanden sind, wie bei einer Uhr, die mit einem Rechner versehen ist Im Falle einer mit einem Rechner versehenen Uhr unter Verwendung einer Druckknopfausbildung nach Fig.2 können beispielsweise maximal zehn Druckknöpfe 50. von denen jeder 1 cm² benötigt, auf der oberen Fläche des Uhrengehäuses 10 angeordnet werden. Die mit einem Rechner versehene Uhr unter Verwendung der DruckknGpfan-Ordnung nach F i g. 2 ist deshalb noch nicht verwirklicht worden. Wenn die erforderliche Anzahl von Druckknöpfen angeordnet wird, wird die Abmessung des Uhrengehäuses sehr groß, worunter das ästhetische Aussehen des Uhrengehäuses leidet und somit die jo Verkaufschance verringert wird. Auch bezüglich des Moduls nehmen die Kontaktpunkte 31 einen wesentlichen Raum ein, was die Ausbildung des Moduls schwierig macht

Unter dem Gesichtspunkt des Aussehens geben die j₅ Druckknöpfe, die aus Gründenr-der Herstellung rund ausgebildet sein müssen, keine Unterstützung für die ästhetische Ausbildung des. Uhrengehäuses. Das Aussehen ist darüber hinaus von der Lage der Kontaktpunkte des Moduls bestimmt, wodurch die Freiheit der Wahl des Aussehens verringert wird.

• Gemäß der Erfindung wird die Bildung von Löchern in dem Uhrengehäuse vermieden, um die erforderliche Bearbeitung zu verringern, die Wasserdichtigkeit zu erhöhen und bezüglich des Designs von Beschränkungen frei zu sein, auch wenn äußere Betätigungsglieder an der Uhr angebracht sind. Der Erfindungigedanke besteht darin, daß eine Schalteinheit aus einer Anordnung von mehreren elektrischen Schaltern in einen äußeren Bauteil der Uhr eingesetzt ist und daß die elektrischen ~>o Schalter elektrisch mit eifern inneren Modul verbunden sind und daß des weiteren der äußere Bauteil der Uhr und die Schdteinheit in Berührung miteinander stehen, wodurch das Eindringen von Wasser verhindert wird.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Fig.3 und 4 bezeichnet 10 ein Uhrengehäuse, 20 eine Schalteinheit aus einer Anordnung von mehreren elektrischen Schaltern und 30 einen Modul.

Das Uhrengehäuse 10 kann mit einer einzigen Schalteinheit 20 an der oberen Fläche und einem üblichen Druckknopf 40 an der Seitenfläche versehen sein. An der oberen Fläche des Uhrengehäuses 1Ö sind sin abgestufter Teil 12 mit flacher Form und ein Durchgangsloch 11 in der Form eines genauen Kieises zur Anpassung an die Schalteinheit 20 vorgesehen. to

Die Schalteinheit 20 besteht aus einem Grundkörper 21, einer Abdeckung 22 und einem Metallring 23 und weist einen verformten """eil an der oberen Seite und einen Wellenteil an der unteren Seite auf. Der Grundkörper 21 besteht aus spritzgegossenem Kunstharz, in das elektrisch leitfähige Drähte 26 eingebettet sind. Anschlüsse 27 sind an dem inneren Ende des Wellenteils 21a vorgesehen, der nach unten über die untere Fläche des Grundkörpers 21 übersteht Die Anschlüsse 27 und die elektrisch leitfähigen Drähte 26 sind miteinander verbunden und die anderen Enden der elektrisch leitfähigen Drähte liegen an der unteren Fläche des Grundkörpers 21 als eine Mehrzahl von Sätzen von Anschlüssen 28 frei. Der Grundkörper 21 kann aber auch aus Gummi oder Metall bestehen. Die Abdeckung 22 besteht aus elastischem Material und weist Vorsprünge 22a an der inneren Seite auf. Der Umfang der Abdeckung 22 kommt mit dem Grundkörper 21 in Verbindung und wird mittels des Metallrings 23 unter Druck gesetzt, um ein Eindringen von Wasser zu verhindern. Mehrere elektrisch leitfähige Gummis 226, die an der unteren Fläche der Abdeckung 22 befestigt sind, kommen in Berührung mit den Anschlüssen 28 an der oberen Fläche des Grundkörpers 21, wenn die Abdeckung 22 niedergedrückt wird, wodurch elektrische Schalter gebildet werden. D« Vorspränge 22a sind zu dem Zweck vorgesehen, daß benachbarte Schalter nicht irrigerweise geschlossen werden, wenn die Abdeckung 20 niedergedrückt ist und zu dem Zwecke, daß die Abdeckung 20 leicht zurückgeführt wird. Die Vorsprünge 22a müssen jedoch, wenn sie nicht erforderlich sind, nicht vorgesehen werden. Wie F i g. 5 ergibt, können auch Vorsprünge 216 an der oberen Fläche des Grundkörpers 21 vorragen. An der oberen Fläche der Abdeckung 22 sind Marken oder Symbole 22c angebracht um den Inhalt der Schaltfunktion anzugeben.

Die Schalteinheit 20 mit dem Grundkörper 21 und der Abdeckung 22 ist mit einer wasserdichten Packung 24 in einer Nut 21c befestigt, die am Umfang des Wellenteils 21a gebildet ist und ist in das Durchgangsloch 11 des Uhrengehäuses 10 eingesetzt Der verformte Teil der Schalteinheit 20 ist an dem abgestuften Teil 12 des Uhrengehäuses 10 angebracht. Der Grundkörper 21 ist mit einem Anschlagring 25 versehen, um an dem Uhrengehäuse 10 vollständig befestigt zu werden. Die Anschlüsse 27 des Grundkörpers 21 kommen in Berührung mit den Kontaktpunkten 31 des Moduls 30, um eine elektrische Verbindung herzustellen.

Der auf diese Weise ausgebildete Schalter wird in gleicher Weise wie ein üblicher Druckschalter niedergedrückt, um die gewünschte Schaltfunktion zu erhalten.

Gemäß Fig.5 sind die Abdeckung 22 und der Grundkörper 21 miteinander durch Klebung oder Schmelzklebung anstelle der Verwendung eines Metallrings verbunden.

Bei der Ausführunqsform nach F i g. 6 ist der abgestufte Teil 12 mit flacher Form des Uhrengehäuses 10 verjüngt, so daß eine einklemmende Berührung mit dem Metallring 23 erfolgt Die Abdeckung 22 hat einen Flansch 224 der nach außen vorragt. Eine wasserdichte Packung 29 ist unter Druck zwischen den Flansch 22t/ und den abgestufter Teil 12 eingesetzt. Deshalb ist in Abweichung von der ersten Ausführungsform keine Nut zum Anordnen einer wasserdichten Packung am Umfang des Wellenteils 21a des Grundkörpers 21 gebildet. Nur eine Nut 7\d zum Halten eines Anschlagrings ist so ausgebildet, daß der Grundkörper in Eingriff mit dem Uhrengehäuse 10 ist.

Bei dieser Ausführungsform ist das Eindringen von Wasser in einfacher Weise mittels des Uhrengehäuses

10 und des verformten Teils der Schalteinheit 20 verhindert, so daß der Durchmesser des Durchgangslochs 11 verringert werden kann.

Die F i g. 7 bis 9 zeigen weitere Ausführungsformen zum Befestigen der Abdeckung an dem Uhrengehäuse zur Verhinderung des Eindringens von Wasser, wobei Fig. 7 den Fall zeigt, bei dem der Metallring 23 unter Druck in den abgestuften Teil 12 des Uhrengehäuses 10 eingeführt ist, während Fig. 8 den Fall zeigt, bei dem der Metallring 23 an der Innenseite der Abdeckung 22 angeordnet ist und die Abdeckung 22 unter Druck in den abgestuften Teil 20 des Uhrengehäuses 10 eingeführt ist. Fig. 9 zeigt den Fall, bei dem der Flansch 22c/ der Abdeckung 22 weiter verlängert ist, um eine Nut zum Halten des darin eingesetzten Metallrings 23 zu bilden, !5 wobei die Abdeckung 22 unter Druck in den abgestuften Teil 12 des Uhrengehäuses 10 eingeführt ist.

Fig. 10 zeigt den Fall, bei dem der Flansch 22c/ an dem Außenumfang der Abdeckung 22 unter Verwendung eines Teils 60, wie der Kante eines Glases, über :c, eine wasserdichte Packung 29 gedruckt und befestigt ist.

Der Grundkörper 21 kann im allgemeinen bei den Ausführungsformen der Erfindung nach den F i g. 3 bis 10 verwendet werden. Zusätzlich zum Verfahren des Spritzgießens nach den Fig.4 bis 6 kann der >5 Grundkörper des weiteren so geformt sein, wie dies in F i g. 11 gezeigt ist, indem eine flexible Platte 70 auf der oberen Fläche des Grundkörpers 21 angebracht wird und ein Verbindungsteil 71 der flexiblen Platte 70 durch ein Loch 21 e der Grundplatte 21 eingesetzt ist. Die flexible Platte 70 ist mit elektrisch leitfähigen Mustern 72 versehen, deren eine Enden an den Kontaktpunkten des Moduls angeschraubt sind, während die anderen Enden in Berührung mit den elektrisch leitfähigen Gummis gebracht sind.

Fig. 12 bis 14 zeigen den Fall, bei dem ein Grundkörper 80 aus einem elektrischen Verteilungspaneel 8I₁ einem zylindrischen elektrisch leitfähigen Gummi 82 und einem rohrförmigen Rahmen 83 besteht, wobei das elektrische Verteilungspaneel an der oberen Fläche des rohrförmigen Rahmens 83 befestigt ist und der zylindrische elektrisch leitfähige Gummi 82 in ein Loch 83a des rohrförmigen Rahmens 83 eingesetzt ist. Das elektrische Verteilungspaneel 81 ist an der oberen Fläche mit einem elektrisch leitfähigen Muster 81a versehen, das zur unteren Fläche durch das Loch geführt ist. Der elektrisch leitfähige Gummi 82 ist mittels nichtleitfähiger Teile 82a getrennt, um mehrere leitfähige Teile 82b zu bilden, die elektrisch mit dem elektrisch leitfähigen Muster 81a verbunden sind, das auf dem elektrischen Verteilungspaneel 81 gebildet ist.

Die Ausführui'.gsformen befassen sich mit den Fällen, bei denen die Erfindung an der oberen Fläche eines Uhrengehäuses angewendet wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch an den Seitenflächen oder den Rückflächen des Uhrengehäuses angewendet werden oder auch an dem Band der Uhr. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei anderen äußeren Teilen angewendet werden, wie an dem Gehäusering, an den Glaskanten, an dem Glas, an eo einer hinteren Abdeckung, an einem äußeren Gehäusering, an einem inneren Gehäusering u. dgl.

Fig. 15 zeigt eine Ausführungsform, bei der die erfindungsgemäße Ausbildung bei einer Uhr angewendet ist, die mit einem Rechner versehen ist Das Uhrengehäuse muß mit nur einem Durchgangsloch 11 versehen sein, um die wasserdichte Funktion aufrechtzuerhalten.

Fig. Ib zeigt eine Ausführungsform, bei der die Schalteinheit 20 mit zwei Wellenteilen 21a versehen ist, die in zwei Durchgangslöcher 11 eingesetzt sind, die in dem Uhrengehäuse 10 gebildet sind.

F i g. 17 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, wobei 101 einen Gehäusering einer Armbanduhr bezeichnet. 102 ist ein Modul mit einem ausgesparten Teil 103 zum Anbringen einer Schalteinrichtung an der oberen Seite. 104 ist ein im Boden gebildetes Loch. Die Schalteinrichtung 105 der Erfindung ist in den ausgesparten Teil und in das Loch von oben eingesetzt. Die Schalteinrichtung hat eine isolierende Grundplatte 106 aus Kunststoff, einen Druckknopf 107 und eine Abdeckung 108. An der oberen Fläche der Grundplatte 106 ist eine flache Isolierplatte 109 befestigt und auf der flachen Isolierplatte 109 ist des weiteren eine Isolierplatte UO aus flexiblem Material, wie Polyäthylen, befestigt. Die Isolierplatte 110 hat sphärisch gekrümmte Vorsprünge !!! an zwei Stellen und die Isolierplatte 109 ist mit gedruckten Verdrahtungen 113, 114 und 114a versehen, siehe Fig. 18. Eine Schaltelektrode 115 ist an einer ausgesparten Wand an einer Seite gegenüber dem Vorsprung 111 der elastischen Isolierplatte 110 vorgesehen. Schaltelektroden 116 und 117 in Verbindung mit den gedruckten Verdrahtungen 113, 114 und 114a sind einander gegenüberliegend auf der Isolierplatte 109 der elastischen Isolierplatte gegenüberliegend angeor Jret. Die anderen Enden 113', 114' und 114'a der gedruckten Verdrahtungen 113, 114 und 114a liegen an der unteren Seite der Isolierplatte 109 durch diese tretend frei, siehe Fig. 19, und stehen durch einen elektrisch leitfähigen Gummi 138 unter Druck, der die Grundplatte 106 durchdringt.

Die Grundplatte 106 hat einen Flansch 120. Ein O-förmiger Ring 121 ist zwischen den Flansch 120 und den Boden des ausgesparten Teils 103 des Gehäuserings 101 eingesetzt. Die untere Seite der Grundplatte 106 ist mittels eines E-förmigen Rings 122 befestigt, wodurch der elektrisch leitfähige Gummi 118 in Druckberiihrung mit einer Elektrode auf dem Modul 102 gebracht wird, um eine elektrische Verbindung mit der Schalteinrichtung aufrechtzuerhalten. Die Abdeckung 108 ist an dem ausgesparten Teil 103 befestigt und Druckknöpfe 107 sind in Berührung mit den oberen Teilen jedes Vorsprungs 111 gebracht

Wenn ein Druckknopf niedergedrückt wird, wird der Vorsprung 111 eingedrückt und die an der Innenseite angebrachte Schaltelektrode 115 wird in Druckberührung mit den Elektroden 116 und 117 auf der Isolierplatte 109 gebracht. Eine elektrische Verbindung wird zwischen der gedruckten Verdrahtung 113 \.ι\ά der gedruckten Verdrahtung 114 oder zwischen der gedruckten Verdrahtung 113 und der gedruckten Verdrahtung 114a hergestellt. Wenn der Druckknopf losgelassen wird, wird der Vorsprung aufgrund der elastischen Kraft zurückgeführt, so daß die Verbindung des Schalters unterbrochen wird.

Bei der Ausführungsform in F i g. 20 ist eine Dichtung 123 an der Isolierplatte 110 angebracht und dann wird die Abdeckung 108 angebracht Dieser Aufbau dient dazu, um die Elektrodenteile frei von eindringendem Wasser zu halten.

Gemäß der Erfindung sind Vorsprünge an der elastischen Isolierplatte gebildet und Schaltelektroden sind an den den Vorsprüngen gegenüberliegenden Seiten vorgesehen, wobei die Vorsprünge mittels der Druckknöpfe eingedrückt werden, um den Schalter zu

schließen, während die elektrische Verbindung durch eine Rückführkraft der Vorsprünge unterbrochen wird. Somit kann die Dicke des Schalters verringert werden, ohne daß die Isolierplatte stark gefaltet werden muß. Es ist somit möglich, einen Schalter mit erhöhter Dauerhaftigkeit und größerer Lebensdauer zu erhalten. Gemäß der Erfindung, bei der eine Schalteinheit aus einer Anordnung von mehreren elektrischen Schaltern in ei> Uhrengehäuse eingesetzt ist, können die Herstellungskosten im Vergleich mit bekannten Ausbil-

düngen wesentlich verringert werden. Das Uhrengehäuse kann flexibel gestaltet werden und viele Arten von Ausbildungen können mit einem einzigen Modul gebildet werden. Da eine wasserdichte Packung zwischen die Schalteinheit und das Uhrengehäuse eingesetzt ist, ist es darüber hinaus möglich, eine wasserdichte Ausbildung zu erhalten, was mit einer üblichen Mehrknopfeinrichtung unmöglich ist, wobei die Herstellungskosten nicht erhöht werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Äußere Betätigungsvorrichtung für eine elektronische Uhr, bei der eine Schalteinheit aus einer Anordnung von mehreren elektrischen Schaltern in einen äußeren Teil der Uhr eingesetzt ist und bei der die elektrischen Schalter elektrisch mit einem inneren Modul verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Schalter eine elastische Isolierplatte mit Vorsprüngen auf ihrer einen Seite eine flache Isolierplatte, die mit der elastischen Isolierplatte übereinanderliegend verbunden ist, Druckknöpfe, die den Vorsprüngen gegenüberliegen, Schaltelektroden, die in Vertiefungen auf der anderen Seite der elastischen Platte den Vorsprüngen gegenüberliegend vorgesehen sind, und Elektroden enthalten, die an der flachen Isolierplatte so angeordnet sind, daß sie den Schaltelektroden gegenüberliegen, wodurch die Elektroden miteinander in Berührung kommen, wenn dk Vorsprünge mittels der Druckknöpfe eingedrückt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit in Eingriff mit dem äußeren Teil der Uhr steht, um das Eindringen von Wasser zu verhindern.