DE3021313A1 - Werk fuer eine elektronische analog-armbanduhr - Google Patents

Description

JP166
Fg/Fü

GEBRÜDER JTOIGHANS GMBH, 723o Schramberg

Werk für eine elektronische Analog-Arm-

banduhr

Die Erfindung betrifft ein Werk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solches Werk ist aus der DE-PS 873 973 bekannt. Der Werkklotz ist von einer ringförmig aufgebauten Batterie umgeben, die ihrerseits von den Seitenwänden des Uhrengehäuses umgriffen ist. Dieser Aufbau erbringt aber nicht die wünschenswerten kleinen Abmessungen, da eine derartige ringförmig aufgebaute Batterie eine axial relativ grosse Bauhöhe für den notwendigen Batterieinnenraum bedingt, um eine ausreichende Batterielebenszext (Laufdauer der Uhr ohne das Erfordernis eines Batteriewechsels) zu erzielen. Vor allem aber ist bei jenem Aufbau von Nachteil, daß nicht auf handelsübliche Batterien unterschiedlicher Hersteller zurückgegriffen werden kann, sondern eine Spezialanfertigung erforderlich ist, und daß die Ringgeometrie der Batterie dem Designer wenig Freizügigkeit bei der geometrischen Gestaltung der Uhr läßt, ohne noch grosser e Gehäuseabmessungen in Kauf nehmen zu müssen.

Aus der US-PS 3,67o,491 ist es bekannt, die Batterie nicht nur außerhalb des eigentlichen Werkbereiches sondern auch am Außenrande der Uhrengehäuse anzuordnen, nämlich als dünne Stabbatterie im Gelenkbereich der Garniturenanschlußgabel. Dieser Aufbau bedingt jedoch gerade in demjenigen Bereich, in dem der Designer einen flach auslaufenden Anschluß vom Uhrengehäuse zum Uhrenarmband anstrebt, eine gestalterisch abzulehnende erhebliche Verdickung, um ein rohrförmiges Gehäuse zum Einsatz der Stabbatterie ausbil-

den zu können. Außerdem ist der Austausch der Batterie kompliziert und nur eine unsichere elektrische Kontaktgabe erreichbar, da die Batteriepole als miteinander fluchtende federnde Wellenstümpfe ausgebildet sind, um zugleich als Gelenkteil zu dienen.

Ebenfalls ohne praktische Bedeutung wegen Unsicherheiten hinsichtlich der Stromeinspeisung von der Batterie zum Uhrwerk und wegen der Erfordernisse großen Volumens im Armbandbereich sind Vorschläge (z. B. US-PS 3,971,2o6>, eine oder mehrere Batterien im Armband, also völlig ausserhalb des Uhrengehäuses, anzuordnen.

Lösungen, bei denen eine Uhr als Anhänger getragen wird, der über eine elektrische Leitung mit einem weiteren als Batteriekammer ausgebildeten Anhänger verbunden ist, eignen sich nur für Umhänge-Schmuckuhren, nicht für Standard-Armbanduhren.

Bei batteriebetriebenen elektronischen Analogarmbanduhren ist es deshalb üblich (vgl. GB-OS 2o o9 466), die Batterie im Werkbereich neben dem Zeiger- und Räderwerk anzuordnen. Das bedingt jedoch große Werkabmessungen, die der gestalterischen Freiheit hinsichtlich insbesondere kleiner Schmuckuhren abträglich sind, weil ein erheblicher Bereich der Grundfläche des Werkklotzes nicht dem funktionsoptimierten Aufbau des Werkes selbst zur Verfügung steht, sondern für die Batterieaufnahme freigehalten bleiben muß und die erforderliche Batterieleistung für eine in der Praxis als ausreichend betrachtete Uhrenlaufzeit bis zum nächsten Batteriewechsel einer Verkleinerung der Batterie Grenzen setzt. Allenfalls läßt sich die vom Werkklotz bei einbezogener Batterie eingegenommene GrundHäche dadurch verkleinern, daß eine Knopfbatterie sich zwischen dem Werkklotz-Rand und der Zeigerachse über dem dicht aufeinandergepackten

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Zeigerwerk erstreckt, wie in der US-PS 4,177,631 dargestellt. Auch diese Anordnung behindert aber einen funktionsoptimierten Aufbau des Zeiger- und Räderwerkes; und selbst bei extrem dichter Packung der Zeigerwerksräder aufeinander ergibt sich jedenfalls dann eine unvertret- ■ bare Werkhöhe in Zeigerachsrichtung, wenn außer dem Stunden- und Minutenzeiger auch noch ein Sekundenzeiger verlangt wird und dennoch das Werk für die Gestaltung vergleichsweise kleiner Damen-Schmuckarmbanduhren geeignet bleiben soll.

In Erkenntnis dieser Zusammenhänge und Grenzen der Möglichkeiten herkömmlicher Konstruktionsvarianten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werk gattungsgemäßer Art derart aufzubauen, daß es axial und radial kleine Abmessungen aufweist und in preisgünstiger Serienfertigung als Standardwerk hoher Funktionssicherheit und langer Laufzeit bei variablen Einsat^.möglichkeiten in Hinblick auf vom Designer für die Gestaltung kleiner Schmuck-Armbanduhren geforderte Uhrformen-Vi.elfalt erstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Werk eingangs genannter Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ausgestaltet ist.

Durch diese Trennung des Werkes in den Basis-Werkklotz mit darüber, keine Kompromisse beim Werkinnenaufbau mehr bedingenden, angeordneter Batterie kann bei unterschiedlichster Uhrengestaltung hinsichtlich Laufzeit und/oder Ausstattung und Formgebung stets auf den einheitlich ausgestalteten, also eine preisgünstige Serienfertigung ermöglichenden Werkklotz zurückgegriffen werden. Für den Batteriedurchmesser steht der gesamte Werkklotzdurchmesser zur Verfügung, was schon bei sehr flachen, also die wirksame Werkhöhe über den Basis-Werkklotz kaum vergrößernden Knopfbat-

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terien zu ausreichender Uhrenlaufzeit bzw. in freien Grenzen variierbarer Uhrenlaufzeit führt. Damit läßt sich beispielsweise günstig eine- Damenquarzarmbanduhr mit Werkabmessungen der Größe 5,5 x 6,75'^lf (etwa 13,ο χ 15,55 mm) realisieren, weil der Werkaufbau im Basis-Werkklotz funktionsoptimiert erfolgen kann, ohne Batterieraum für hinreichende Batterieleistung berücksichtigen zu müssen.

Zweckmäßigerweise ist der Basis-Werkklotz seitlich von einem Carrier umgeben, der zugleich die Funktion eines Paßstückes zur Anpassung des Standard-Werkklotzes an das vom Designer jeweils gewählte Uhrengehäuse und die Funktion einer Batteriehalterung hat. Dieser Carrier läßt sich preisgünstig als Kunststoff-Spritzgußteil fertigen, das auf einer Seite eine Öffnung zur Aufnahme des Werkklotzes und rückwärtig darüber - und/oder in seitlich über den Werkklotz vorragenden Bereichen - wenigstens eine Batterieaufnahme-Mulde zur Halterung wenigstens einer Batterie unter gleichzeitiger elektrischer Kontaktierung aufweist. Dabei dient dieser Carrier zugleich als mechanischer Schutz des Werkklotzes gegen Fremdeinwirkung wie Beschädigung bei der Montage (Einsetzen in ein Uhrengehäuse) oder Störung durch Staubablagerung bzw. gegen aus einer defekten Batterie austretende Batterieflüssigkeit, unter Anpassung des kleinen Standard-Werkblockes an die jeweilige Uhrengehäuse-Innenform. Außerdem eröffnet dieser Aufbau die vorteilhafte Möglichkeit, unterschiedliche Batcerien, die hinsichtlich ihrer Belastbarkeit unterschiedlichen Uhrenfunktionen optimal angepaßt sind, ohne die Gefahr einer Verwechslung in unterschiedlich ausgebildeten Mulden aufzunehmen und dadurch eine weitere Erhöhung der Lebensdauer ohne Vergrößerung der Uhrenabmessungen zu erzielen. Schließlich können in dem Carrier Zusatznutzen-Uhrenfunktionen wie etwa Kalenderanzeige-Ringe untergebracht sein, wenn der Raum zwisehen dem Standard-Werkblock und dem aktuell gewählten

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Uhrengehäuse für solche Unterbringung ausreicht.

So ist durch die erfindungsgemäße Lösung die Möglichkeit eröffnet, für jeden Anwendungsfall ohne die Serienfertigung des Basls-Werkklotzes verlassen zu müssen durch entsprechend ausgebildeten Carrier die optimale Uhrgehäuse-Bestückung, unter Berücksichtigung von Zusatznutzen und Laufzeitoptimierung bei Ausnutzung des im Carrier verfügbaren Raumes unterkallbrig bestückter Uhrengehäuse, ?.u realisieren.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche aber angenähert maßstäb-"T5 lieh wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt;

Fig. 1 den Umriß eines Werkes in Ansicht gegen seine Zifferblatt-Seite,

Fig. 2 ein Werk gemäß Fig. 1 in Schnitt-Seitenansicht gemäß den Blickpfeilen H-II in Fig. 1, Qedoch mit Berücksichtigung zusätzlicher Maßnahmen im verstärkten Randbereich seines Carrier,

Fig. 3 das Werk gemäß Fig. 1 in Schnitt-Seitenansicht gemaß den Blickpfeilen IH-III in Fig. 1, Fig. h In Schnittdarstellung entsprechend Fig. 2 ein Werk

mit abgewandelter Carrier-Gestaltung und Fig. 5 ein Prinzipschaltbild zur Veranschaulichung der Speisung unterschiedlicher Funktionsteile der Uhrenschaltung aus getrennten Batterien.

Die zifferblattseitige Ansicht gemäß Fig. 1 zeigt einen gestreckten Werkklotz 1, dessen kreisbogenförmig verlau-

fende Längsränder 2 schmalseitig über angenähert geradlinig verlaufende Stirnränder 3 miteinander verbunden sind. Im Bereiche der Stirnränder 3 sind, vrie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, Montage-Absätze 4 an den Werkklotz 1 angeformt.
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Der Innenbereich des Werkklotzes 1 ist praktisch vollständig vom Zeiger- und Räderwerk 5 (in Fig. 2 angedeutet) einschließlich eines dieses antreibenden Schrittmotors und der elektronischen zeithaltenden und Steuer-Schaltung sowie gegebenenfalls von einer elektromechanischen Stelleinrichtung, die über eine Stellwelle 6 von außerhalb des Werkklotzes 1 manuell betätigbar ist, ausgefüllt. Eine Batterie 7 für den Betrieb der Schaltung und des Schrittmotors ragt nicht in den Bereich des Werkklotzes 1 hinein. Sie ist vielmehr außerhalb dessen angeordnet, im Beispielsfalle der Fig. 1 als einzige vorgesehene Batterie 7 rückwärtig über dem Werkklotz 1.

Auf diese Weise steht die gesamte Grundfläche des Werkklotzes 1 dem eigentlichen Werkaufbau zur Verfügung, das heißt, hinsichtlich Bemessung und insbesondere auch Anordnung der Funktionsteile des Zeiger- und Räderwerkes 5 sind keine Kompromisse in Hinblick darauf mehr erforderlich, im Bereiche der Grundfläche des Werkklotzes 1 auch noch einen relativ großen Raum für die Aufnahme einer Batterie freihalten zu müssen. Der Aufbau des Zeiger- und Räderwerkes 5 einschließlich der Anordnung des Schrittmotors und der elektronischen Schaltung kann also ,ohne zunächst eine Batterieanordnung berücksichtigen zu müssen , in Hinblick auf wünschenswerte Abmessungen des Werkklotzes 1 optimiert werden, nämlich in Hinblick auf sowohl möglichst geringe axiale Bauhöhe wie auch geringe Werkklotz-Grundflache. Andererseits steht für die Abmessung der

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rückwärtig über den Werkklotz 1 gelegten Batterie 7 die gesamte Werkklotz-Grundfläche bzw. die größte in sie einbeschreibbare Kreisfläche zur Verfugung; das heißt, wegen der großen Radialabmessung der verwendbaren Batterie 7 ist die in der Praxis geforderte Laufzeit (Batterielebensdauer) such mit einer extrem flach ausgebildeten Batterie 7 gewährleistbar, so daß die rückwärtig über dem Werkklotz 1 liegende Batterie 7 nur eine vergleichsweise geringe Vergrößerung der Gesamtabmessung der in ein Uhrengehäuse 8 (vgl. Fig. 2) einzubauenden Gesamtheit aus Werkklotz 1 und Batterie 7 erbringt.

Das zu dem Werkklotz 1 zusammengebaute Werk ist seitlich von einem bevorzugt als Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildeten Carrier 9 umgeben, der als Passung für das Einsetzen des Werkklotzes 1 in das Gehäuse 8 und zugleich als Batteriehalterung dient, indem er die Werkrückseite 1o überragt. Dabei kann der als Batteriehalterung dienende rückwärtige Bereich des Carriers 9 als Hohlzylinder 11 ausgebildet sein, in den von rückwärts die Batterie 7 eingesetzt ist, wie es der Schnittdarstellung in Fig. 3 entspricht. Im dargestellten Beispielsfalle liegt der innere, vorragende Pol der konzentrisch-knopfförmig aufgebauten Batterie 7 unmittelbar gegen einen als Batterieanschluß 12 dienenden Bereich der Werkrückseite 1o an. Als gegenpoliger Batterieanschluß 13 kann eine radial gegen die Zylinderwandung 14 der Batterie 7 elastisch andrückende Metallfahne am Rande der Batteriehalterung, also im Hohlzylinder 11, angeordnet sein, die zur elektrischen Schaltung in den Werkklotz 1 hineinführt.

Im Interesse eines Schutzes der Werkaufbaues in Form des Werkklotzes 1 gegen Fremdeinwirkungen wie Staubablagerungen, Eintritt von Batteriesäure oder auch Beschädigung beim

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Handhaben zum Einsetzen in das Uhrengehäuse 8 kann es zweckmäßig sein, die nicht vom Zifferblatt 15 abgedeckten Bereiche des Werkklotzes 1 allseitig von einem topfförmig gestalteten Carrier 9 zu umgeben, der - vgl. die Prinzipdarstellung Fig. 4 - an seiner Boden-Außenfläche 16 mit (wenigstens) einer zum Werkklotz 1 hin verschlossenen Batterieaufnahme-Mulde 17 ausgestattet ist, in der die in den Kunststoff-Carrier 9 vorzugsweise eingegossenen Batterie-Anschlüsse 12, 13 hineinragen. Die innere Profilierung der Batterieaufnahme-Mulde 17 weist vorzugsweise Vorsprünge 18 auf, durch die das polaritätsrichtige Einsetzen der Batterie sichergestellt ist.

Der Carrier 9 ist mit verstärkten Wandungsbereichen 19 ausgestattet, die der Anpassung der Außenkontur des Werkklotzes 1 an die Innenkontur des diesen aufnehmenden Uhrengehäuses 8 dienen, sowie im Falle der unterkalibrigen Ausstattung eines Uhrengehäuses 8 (vgl. Fig. 2 in Verbindung mit der gestrichelten Carrier-Kontur in Fig. 1) der Einbau-Überbrückung des ringförmigen Raumes zwischen dem Werkklotz 1 und dem Uhrengehäuse 8. Auf diese Weise braucht ein Standard-Werkklotz 1 geringstmöglicher Grundfläche lediglich in unterschiedlich geformte Spritzguß-Carrier 9 eingesetzt zu werden, um entsprechend den jeweiligen gestalterischen Anforderungen ausgewählte Uhrengehäuse 8 damit bestücken zu können, ohne daß nennenswerte Mehrkosten für die Gehäuseanpassung anfallen.

Insbesondere im Falle rundum verstärkt vorgesehener Wandungsbereiche 19 (gestrichelte Darstellung in Fig. 1 bis Fig· 3) ist es zweckmäßig, in diesen Carrier-Bereich Zusatznutzen-Funktionsteile wie etwa den Ziffernring 2o (vgl. Fig. 2) mit in den Werkklotz 1 hineinragendem Fortschaltmechanismus (in der Zeichnung nicht dargestellt) einer durch ein Fenster 21 im Zifferblatt 15 sichtbaren

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Datumsanzeige unterzubringen. Auch in diesem Falle ist der optimal klein ausgelegte Werkklotz 1 universell anwendbar, indem er einfach unter Fortlassung des Schaltmechanismus in beliebige Uhrengehäuse 8 für Uhren ohne solchen Zusatznutzen einsetzbar ist, wofür lediglich wieder die Bestückung mit dem Spritzguß-Carrier 9 entsprechend zu ändern ist.

Der Carrier 9 kann mit einer Mehrzahl von Batteriefassungen, etwa Batterieaufnahme-Mulden 17, ausgestattet sein, die im Falle der Beispielsdarstellung Fig. 4 sämtlich über der Werkrückseite 1o gelegen um Ln die äußere Bodenaußenfläche 16 des topfförmigen Carriers 9 eingeforrat und/oder in die verstärkten Wandungsbereiche 19 (vgl. Fig. 2) neben dem Werkklotz Λ eingelassen sein können. In diesem Falle ist die Energieversorgung der elektronischen Armbanduhr auf mehrere Batterien 7^f kleineren Durchmessers verteilt, die hinsichtlich ihrer Belastbarkeits-Eigenschaften, unter Berücksichtigung der Erfordernisse nach

2x> langer Lebensdauer optimiert, bestimmten Schaltungsteilen und/oder Zusatzfunktionen schaltungstechnisch fest zugeordnet sind. Im Beispielsfalle der Fig. 5 ist eine Batterie 7V.1 der zeithaltenden Oszillatorschaltung 22, eine weitere Batterie 7'.2 dem Frequenzteiler 23 und eine Batterie 7'.3 der Motoransteuerung 24 fest zugeordnet; wobei diese Schaltungsteile derart miteinander zusammengeschaltet sind, daß keine die Batterielebensdauer beeinträchtigenden Ausgleichsströme zwischen den einzelnen Batterien 7'.. auftreten können. Zusätzlich ist eine Batterie 7'.4 zur Speisung einer Zifferblatt-Beleuchtung 25 vorgesehen. Selbst wenn diese häufig beansprucht wird und deren Batterie 7'.4 demzufolge rasch erschöpft sein sollte, bleibt das ohne Einfluß auf die Funktionstüchtigkeit der elektronischen Analogarmbanduhr selbst, deren elektrische Schaltung ja nicht aus dieser Batterie 7'.4 gespeist ist.

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Unter Umständen kann bei derartiger Anordnung mehrerer kleiner Batterien in einer entsprechenden Anzahl von Batterieaufnahme-Mulden 17 unter Anpassung ihrer Leistungscharakteristik an die zu speisenden Schaltungsteile auf die zusätzliche Anordnung einer Batterie großen Volumens über der Werkrückseite 1o sogar verzichtet werden, so daß der Einbau des Carriers 9 samt Werkklotz 1 in ein extrem flaches Uhrengehäuse 8 möglichvird und dennoch die in der Praxis geforderte Uhrenlaufzeit von beispielsweise 2 Jahren ohne Batteriewechsel gewährleistet ist. Unterschiedliche Profilierung der Batterieaufnahme-Mulden 17 gewährleistet dabei die korrekte Bestückung der Armbanduhr mit den den einzelnen Schaltungsteilen zugeordneten, unterschiedliche Geometrie aufweisenden Batterien 7'·.·, vpl. die tiefe und die flache Mulde 17 in Fip. A.

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Claims (9)

Patentansprüche

1. Werk für eine elektronische Analogarmbanduhr mit batteriebetriebenem Zeigerwerk und außerhalb des Werkbereiches angeordneter Batterie, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (7) rückwärtig über einem Basis-Werkklotz (1) angeordnet ist.

2. Werk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:, daß der Werkklotz (1) seitlich von einem Carrier (9) umgeben ist, der als Batteriehalterung ausgebildet ist.

3. Werk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Carrier (9) als den Werkklotz (1) umfassender und rückwärtig überragender Hohlzylinder (11) ausgebildet ist, in den die knopfförmige Batterie (7) unter Anlage eines Poles an ein als Batterieanschluß (12) ausgebildetes Teil an der Werkklotz-Rückseite (io) einsetzbar ist.

4. Werk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkklotz (1) an seinen nicht dem Analoguhr-Zifferblatt (15) zugewandten Seiten von einem topfförmig ausgebildeten Carrier (9) umgeben ist, der in seiner Boden-Außenfläche (16) mit wenigstens einer Batterieaufnahme-Mulde (17) ausgestattet ist.

5. Werk nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Carrier (9) verstärkte Wandungsbereiche (19) aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

6. Werk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Carrier (9) Zusatznutzen-Funktionsteile angeordnet sind.

7. Werk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in verstärkten Wandungsbereichen (19) Batterieaufnähme-Mulden (17) ausgebildet sind.

8. Werk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Batterien (7')vorgesehen sind, die unterschiedlichen Schaltungsteilen (22, 23, 24) bzw. Zusatznutzen-Funktionsteilen (25) der elektronischen Uhrenschaltung zugeordnet sind.

9. Werk nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Carrier (9) als ein Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet ist.

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