DE9005932U1 - Magnetische Langwellenantenne für eine Funkuhr-Armbanduhr - Google Patents

Description

JGm 175 DE Fg/ma

JUNGHANS UHREN GMBH, D-7230 Schramberg

Magnetische Langwellenantenne für eine Funkuhr-Armbanduhr

Die Erfindung betrifft eine Antenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Antenne ist aus dem DE-GM 88 15 967 bekannt. Dort ist vorgesehen, Lamellen abwechselnd mit Isolierschichten zum biegbaren Kern für die Antennenspule zu stapeln. Das vergrößert allerdings die resultierende Höhe des Lamellen-Paketes und damit die Dicke und Unflexibilität des Antennenkernes in unerwünschtem Maße; und fertigungstechnisch wird die Handhabung beim Zusammenstellen des Lamellen-Paketes durch das Erfordernis verkompliziert, die Oberflächen der empfindlichen, sehr dünnen Lamellen zunächst lackieren bzw. individuelle Folien zwischenlegen zu müssen. Eine weitere fertigungstechnische Komplikation tritt dann auf, wenn diese trocken aufeinanderliegenden Lamellen mit einem Träger, etwa einem Zugband, verbunden werden sollen, weil ein einstückig handhabbares kompaktes Lamellen-Paket erst gegeben ist, wenn es in seinem taillierten Mittenbereich von Zugband-Laschen umschlungen ist bzw. wenn die Antennenspule aufgewickelt wurde.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antenne gattungsgemäßer Art derart auszugestalten,

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daß sich, aufgrund Vermeidung von Wirbelstromverlusten zwischen den aufeinandergestapelten Lamellen, eine Antenne hoher elektrischer Güte bei geringer mechanischer Bauhöhe für eine vorgegebene Lamellen-Anzahl ergibt, die sich, auch vor mechanischer Einfassung durch Zugbandlaschen und ohne die Antennenspule, als relativ formstabiles Bauteil leicht handhaben läßt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die gattungsgemäße Antenne gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ausgelegt ist.

Nach dieser Lösung erübrigt sich der besondere, fertigungstechnisch relativ aufwendige Verfahrensgang einer Lackbeschichtung von Lamellen-Oberflächen ebenso wie die fertigungstechnische und handhabungstechnische Komplikation durch Zwischenschichten loser Isolierstofffolien zwischen die einzelnen Lamellen, indem deren Zusammenhalt und gegenseitige flächige Isolierung über eine viskose Haftschicht erfolgt. Die kann einfach als Fettschicht auf die Lamellenoberflächen aufgetragen oder aufgetropft werden. Noch einfacher ist deren Erstellung und gleichmäßige Ausbildung, wenn ein trockener Lamellen-Stapel stirnseitig in relativ hochviskoses Öl getaucht wird, das aufgrund der Kapillarwirkung sich unverzüglich gesamtflächig zwischen den einzelnen Lamellen ausbreitet. Dadurch ist eine zuverlässige elektrische Isolierung zwischen den aufeinanderliegenden Lamellen erzielt, die aufgrund der Adhäsion der Haftschicht zu einem relativ stabilen und dadurch für die weiteren Fertigungsschritte leicht handhabbaren kompakten Gebilde zusammengehalten werden.

Dieser Zusammenhalt kann noch gefördert werden durch Überziehen von Schrumpfschläuchen, wenigstens über die Kernstapel-Stirnenden, besser noch über die gesamte Kern-Länge und vorzugsweise nachdem das Lamellen-Paket mittels der Antennenspule oder eines Spulenkörpers

auf einem tragenden Zugband montiert ist, längs dessen die Antennen-Anschlußleitungen zur Empfängerschaltung im Armbanduhrengehäuse verlaufen.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert und vergrößert aber nicht ganz maßstabsgerecht - insbesondere in Dickenrichtung des Lamellenstapels stark überhöht - skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schräger Seitenansicht die magnetische Langwellenantenne einer Armbanduhr-Funkuhr ohne Berücksichtigung des Uhren-Armbandes, in das diese Antenne einzuziehen ist.

Die flache Spule 10 der skizzierten magnetischen Langwellen-Antenne ist über wenigstens eine Antennen-Leitung 12 zwischen Abschirm-Leitungen 13 (von denen wenigstens eine als Antennen-Rückleitung geschaltet sein kann) an den auf einen Sender, für quasi-kontinuierliche Übermittlung kodierter vollständiger Zeitinformationen abgestimmten Empfänger 14 im Gehäuse 15 der Armbanduhr 9 angeschlossen. Die Antennen-Spule 10 umgibt den taillierten Mittenbereich 16 eines Paketes 17 aus übereinandergestapelten sehr dünnen Lamellen 18 amorphen weichmagnetischen Materials sehr hoher Permeabilität, die aus blattdünnen Gußplatten eines Maetrials herausgetrennt sind, wie es unter der Handelsbezeichnung VITROVAC von der Firma Vakuumschmelze GmbH, Hanau, am Markt ist. Entgegen der überhöhten Darstellung der Zeichnungsskizze sind die federweichen Lamellen 18 tatsächlich so dünn, daß selbst ein Dutzend von ihnen übereinandergelegt immer noch eine sehr geringe Höhe im Vergleich etwa zur Lamellen-Breite oder zur Mittenbereich-Länge ergibt.

Um diese feinen, knickempfindlichen Lamellen 18 zum Paket 17 stapeln und als solches leichter handhaben zu können, und zugleich für eine extrem dünne elektrische Isolierung zwischen den einzelnen Lamellen 18 zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten und damit zur Verbesserung der elektrischen Güte der Antenne 11, sind niederviskose Haftschichten 19 zwischen den Lamellen 18 eingebracht. Deren Adhäsion hält den Lamellenstapel zum Paket 17 zusammen, verhindert andererseits aber nicht eine gegenseitige Verschiebung der Lamellenstirnenden 20, 20' in Längsrichtung der Lamellen 18 gegeneinander, wenn die Antenne 11 (beispielsweise eingebaut in das Armband eines Uhrengehäuses 15) gebogen wird.

Wenn zwischen den Lamellen 18 eine Schicht 19 aus zwar isolierendem aber relativ fest abbindendem Kleber eingebracht würde, dann würde dadurch die Verschiebbarkeit der Lamellen 18 gegeneinander in Längsrichtung, bei einer um die Querachse des Paketes 17 erfolgenden Biegebeanspruchung, beeinträchtigt werden. Das könnte sogar zum Bruch einzelner Lamellen 18 bzw. zu mechanischer Beschädigung eines schlauchförmig über die Antenne 11 gezogenen Armbandes (in der Zeichnung nicht dargestellt) der Funkuhr-Armbanduhr 9 führen. Deshalb sind die dünnen isolierenden Haftschichten 19 vorzugsweise aus einer Adhäsionsmasse relativ hoher Viskosität realisiert, beispielsweise durch Einfetten der aufeinanderliegenden Oberflächen der Lamellen 18. Am einfachsten läßt sich eine Fettschicht als erfindungsgemäßer elektrisch isolierender nicht-starrer Haftvermittler dadurch erzielen, daß die einzelnen taillierten, also auf Form geschnittenen Lamellen 18 mit noch reinen Oberflächen aufeinandergelegt und an wenigstens einem Stirnende 20, 20' in ein dünnflüssiges Öl getaucht werden. Die Eintauch-Tiefe braucht nur in der Größenordnung der Breite der Lamellen 18 oder noch darunter zu liegen. Denn durch die Kapillarwirkung kriecht das Öl von den Stirnenden 20, 20' rasch durch

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die Zwischenräume zwischen den lose aufeinanderliegenden Lamellen 18 und bildet so die isolierenden flexiblen Haftschichten 19. Überschüssiges Öl kann durch Pressen des Paketes 17 aus den aufgestapelten Lamellen 18 an den Rändern herausgedrückt und abgewischt werden, so daß die Haftung zwischen den Lamellen 18 noch inniger wird. Das Öl brauch keine besonders ausgesuchte Qualität aufzuweisen, es genügt das im Bereiche der Feinmechanik handelsübliche Silikon-Öl.

So ist aus dem losen Lamellen-Stapel ein relativ formstabiles und dadurch leicht handhabbares Paket 17 geworden. Dieses kann ohne Komplikationen auf die Tragfläche 21 eines Zugbandes 22 aufgesetzt werden, längs dessen die Antennenleitungen 12 zum Bandanschluß an das Uhrgehäuse 15 verlaufen. Die Leitungen 12, 13 sind zweckmäßigerweise auf die der Tragfläche 21 gegenüberliegende Fläche des Zugbandes 22 aufkaschiert, wie als solches aus der Technologie flexibler gedruckter elektrischer Schaltkreise bekannt. Als Zugband 22 eignet sich insbesondere eine mechanisch und thermisch hoch beanspruchbare, dabei elektrisch gut isolierende Polyimid-Folie, wie sie etwa unter der Handelsbezeichnung KAPTON als vielseitig einsetzbares Kunststoff-Konstruktionsmaterial am Markt ist.

Die Breite des Zugbandes 22 entspricht derjenigen der Lamellen 18. Jedoch weist das Zugband 22 in deren taillierten Mittenbereich 16 wenigstens eine aus der Taillierung ohrenförmig vorstehende Lasche 23 auf, die als Isolierung und somit für die Funktion eines Spulenkörpers um den taillierten Lamellenbereich 18 herumgeschlungen werden kann, ehe in diesem Einschnitt die Antennen-Spule 10 aufgewickelt und dann an die Antennenleitungen 12, 13 auf der dem Kern-Paket 17 gegenüberliegenden Fläche des Zugbandes 22 angeschlossen wird.

Ein etwa ösenförmiges Zugteil 24 dient dem Angriff einer Einfädel- und Zugeinrichtung zum Einziehen des Zugbandes 22 mit darauf mittels

der Spule 10 befestigtem Lamellen-Paket 17 in den Innenraum eines schlauchförmigen flexiblen Uhrenarmbandes (zeichnerisch nicht dargestellt) .

Damit die Lamellen-Stirnenden 20, 20' des paketförmigen beschichteten Magnetkernes dieser Langwellen-Antenne 11 beim Einziehen in das schlauchförmige Armband keine Arretierung hervorrufen bzw. nicht beschädigt werden, und damit sie die Schlauch-Innenmantelfläche nicht beim Biegen des Armbandes durch Verhaken ihrer Stirnkanten beschädigen, kann wenigstens ein haubenförmiger oder bandagenförmiger flacher Überwurf 25 zur mechanischen Anbindung der Lamellenpaket-Stirnenden 20, 20' an den benachbarten Bereich des darunter austretenden Zugbandes 22 vorgesehen sein, wie in der Zeichnung oben angedeutet. Zweckmäßiger wird jedoch die Antenne 11, nämlich das mit dem Lamellen-Paket 17 und seiner Spule 10 bestückte Zugband 22, vor dem Einziehen in das Armband von je einem stirnseitigen oder (wie dargestellt) einem durchgehenden Schrumpfschlauch 26 umgeben, der in als solcher bekannter Weise bei kritischer Erwärmung eine Durchmesserverringerung erfährt und sich so dicht an die Konturen längs des Lamellen-Paketes 17 anschmiegt. Funktionsbedingt bleibt dabei vor den Spulenkern-Stirnenden 20, 20' ein Freiraum 27, 27', nämlich aufgrund stetigen Überganges des Schrumpfschlauches 26 von der Höhe des Paketes 17 zur Höhe der benachbarten Tragfläche 21 des Zugbandes 22. In diesen Freiraum hinein können die Lamellen-Stirnenden 20, 20' sich verschieben, wenn das Paket 17 quer zu seiner Längserstrekkung gebogen wird, ohne daß etwa durch stirnseitige Anschläge etwa Staucherscheinungen (die zu Verwerfungen oder gar zu Knickbrüchen führen könnten) hervorgerufen werden.

Claims (9)

JGm 175 DE Fg/ma Ansprüche

1. Magnetische Langwellen-Antenne (11), für eine Funkuhr-Armbanduhr (9), mit einem gestreckten biegbaren Paket (17), aus gegeneinander elektrisch isolierten Lamellen (18) aus hochpermeablem weichmagnetischem Material, als von einer Antennen-Spule (10) umgebenen Spulen-Kern,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lamellen (18) nicht-starr abbindende Haftschichten (19) angeordnet sind.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dünne Fettschichten als Haftschichten (19) zwischen den Lamellen (18) eingebracht sind.

3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschichten (19) durch flächig-kapillare Ölschichten zwischen trocken aufeinandergelegten Lamellen (18) des stirnseitig

in Öl getunkten Paketes (17) ausgebildet sind. 20

G 90 05 932.8 JUNGHANS UHREN GMBH JGm 175 DE - Fg/He

Nürnberg, 21.06.1990

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4. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Haftschichten (19) zusammengehaltene Paket (17) aus gegeneinander isolierten Lamellen (18) auf ein tragendes Zugband (22) montiert ist.

5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Paket (17) im taillierten Mittenbereich (16) der übereinanderliegenden Lamellen (18) von wenigstens einer seitlich am Zugband (22) vorstehenden Isolierstoff-Lasche (23) umwunden ist.

6. Antenne nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Paket (17) im taillierten Mittenbereich (16) der übereinanderliegenden Lamellen (18) eine auch das Zugband (22) umschlingende Antennen-Spule (10) trägt.

7. Antenne nach einem der Ansprüche 4 bis 6, ^u dadurch gekennzeichnet, daß das Zugband (22), welches an ein Armband-Uhrengehäuse anschließbar ist, Träger von Antennen- und von Abschirm-Leitungen (12, 13) ist.

8. Antenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (12,13) nebeneinander auf die der Paket-Tragfläche (21) des Zugbandes (22) gegenüberliegende Zugband-Oberfläche nach Art gedruckter Schaltungen aufgebracht sind.

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9. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß ihr kernförmiges Lamellen-Paket (17) mit den stirnseitig angrenzenden Bereichen eines Zugbandes (22) von wenigstens einem 05 Schrumpfschlauch (26) radial dicht umschlossen ist, der jedoch vor den Paket-Stirnenden (20,2O¹) Freiräume (27,27') für eine Längsverlagerung der Lamellen (18) gegeneinander aufweist.