EP0899636B1 - Radio-controlled timepiece - Google Patents
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- EP0899636B1 EP0899636B1 EP98114625A EP98114625A EP0899636B1 EP 0899636 B1 EP0899636 B1 EP 0899636B1 EP 98114625 A EP98114625 A EP 98114625A EP 98114625 A EP98114625 A EP 98114625A EP 0899636 B1 EP0899636 B1 EP 0899636B1
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- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/14—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
Definitions
- the invention relates to a radio clockwork according to the preamble of claim 1.
- Non-housed radiation transmitters in the form of, for example, infrared light-emitting diodes can also be used as chips directly on a conductor lamination glue the circuit board and face it using a sheet bond wire running below to another conductor track of the same printed circuit board electrical connection.
- the present invention is therefore based on the object of a radio-controlled clockwork Generic type to the extent that it is in particular smaller build up and easier to assemble.
- a light barrier element mentioned in claim 1 namely, preferably the radiation transmitter, as a chip with lateral play inside the circuit board is laid in there and rests on a lamination or foil, both as a mechanical support, as an electrical connection and as a termination of the chip-receiving circuit breakout is used.
- the gear train is expediently in an independently functioning one Gear block created that only after it has been equipped with the wheels on its two parallel to the wheels extending outer surfaces of the factory or Carrier plate with printed circuit boards for the light barrier elements (transmitter and receiver) is documented, which is then somewhat in worktop or carrier plate durcli protrude.
- the carrier plate perforation is still freely accessible from the outside, so that here a marking the axis of the later light barrier, the carrier plate for A penetrating adjustment pin can be used inside the gear block.
- One of the two elements parallel to the movement axis and thus transverse to the wheels oriented transmitted light sensor, preferably the one opposite the transmitter usually larger recipients, is best combined with the other electronic components of a radio clock electronic module on one (main) circuit board to be attached parallel to the wheels behind the carrier plate arranged; while the smaller one and due to its recessed mounting hardly Light barrier transmitters protruding beyond the PCB thickness on one (Auxiliary) circuit board is arranged, the dial side in the work plate of the already functionally assembled gear block is sunk.
- the mechanical Connection of the two circuit boards with the gear block and the electrical connection between the two circuit boards is made by means of a electrically conductive anchor bolt parallel to the axis through the gear block, whereby the one of the two conductor tracks of the auxiliary circuit board to one of the two Conductors of the main circuit board are electrically connected and at the same time that Pair of circuit boards sandwiched against the opposite outer surfaces the intermediate gear block is pressed.
- a parallel the pressure contact spring arranged for the anchor screw becomes the other of the two conductor tracks of the auxiliary and the main circuit board with one another on the same or via conductive access hatches on opposite sides contacted the respective circuit board.
- the gear train 11 of the radio-controlled wristwatch movement 12 is completely functional in itself in a two-part, not necessarily box-shaped closed gear block 13 from each other and parallel to the wheels, profiled work and Carrier plates 14, 15 arranged. They are not necessarily stepless along one a plane dividing joint 16, saving a gear space 17 by means of at least one bridging the dividing joints 16 and rearward in the support plate 15 countersunk head clamping screw 18 parallel to the work axis 19 clamped together.
- the minute shaft 20 is in a journal bearing 21 in the Carrier plate 15 held and opposite from which the minute wave 20th concentrically surrounding hour tube 22 radially guided, which in turn has a central bore 23 protrudes in the work plate 14 and. is rotatably mounted radially therein.
- the hour tube 22 is axially supported within the transmission space 17 by means of the hour wheel 22 molded or attached to the hour tube 22 24, on the one hand on the back 25 of the work plate 14 and on the other hand on the front end face 26 of a pinion 27 formed on the minute shaft 20 is supported.
- the torque transmission from the minute shaft pinion 27 to the hour wheel 24 takes place by means of a change gear including change gear pinion, which in the drawing are not shown because their axis offset parallel to the pointer shaft axis 19 lies outside the longitudinal sectional plane shown in the drawing.
- This is between a front and a rear journal bearing 31, 32 in the work plate 14 or held in the carrier plate 15 and equipped with an intermediate wheel 33, which with the (outside this cutting plane and therefore not shown) rotor pinion 34 of a stepper motor 35 driven in a time-keeping manner combs, which is arranged on the main circuit board 43 and with its pinion 34 in 113 protrudes.
- the transmitter 37 a semiconductor diode with radiation in the visible or invisible Spectrum, preferably in the near infrared spectrum, is by means of an auxiliary circuit board 41 mechanically in front of the work plate opening 36.4 - something in this protruding - supported.
- the light barrier receiver 38 matched to that radiation spectrum the front or assembly side 42 of the one located behind the carrier plate 15 Main circuit board 43 arranged, protruding into a carrier plate opening 36.5.
- the others are arranged on the main circuit board 43 and laminated over the latter Interconnects wired components such as radio clock receivers, Decoding and control processor, time-keeping stepper motor drive circuit and their external circuits, which are also on the component side 42 of the main circuit board 43 are connected, lie outside the Sectional view of the drawing; see. their arrangement in today's parallel application "Radio wristwatch", where there is a so-called electronic module circuit board (13) represents the so-called main circuit board 43.
- the mechanical connection of the two circuit boards 41, 43 with the gear block 13 and the electrical connection of the two circuit boards 41-43 to one another takes place - with simultaneous additional bracing of work plate 14 and carrier plate 15 with each other - on both sides of the gear block 13 by means of a electrically conductive (metal or electrically conductive coated) anchor screw 44.
- Their threaded shaft 45 engages in an internally threaded pillar 46, which is stored in the auxiliary circuit board 41 and in the exemplary embodiment on the latter front liner 47 is placed, for example soldered, so that the latter electrically via the anchor screw head 48 with the rear conductor track lamination 49 of the main circuit board 43 is electrically connected.
- Axially parallel Akerschraub channel 50 extends parallel in close proximity a guide channel through the work plate 14 and the support plate 15 51 for a pressure contact spring 52 (preferably as outlined a coil spring) which are located on the front lamination 53 of the main printed circuit board 43 and supports forward on the back 54 of the auxiliary circuit board 41, here opposite whose backing 47 is isolated.
- a pressure contact spring 52 preferably as outlined a coil spring
- the spring 52 against the auxiliary circuit board 41 ends with a metallized access 55, via which the electrically conductive spring 52 is connected to the front liner 56 which is thus via the spring 52 to the front liner 53 of the Main circuit board 43 leads.
- Auxiliary circuit board 41 only the mechanical bracket and the electrical connection of the front component of the light barrier 39 (here an unhoused light-emitting diode serves as the radiation transmitter 37) is for this module connected to the main circuit board 43 by means of the anchor screw 44 the lowest possible height in the direction of the pointer shaft and movement axis 19 desirable. This is achieved in that the radiation transmitter 37 in a Opening 60 of the auxiliary circuit board 41 is recessed and therein on the rear Lamination 56 or one connected to this and the opening 60 bridging metal foil 61 rests, namely mechanically and electrically connected to it.
- the LED chip hardly protrudes over the rear one Lamination 47 of the auxiliary circuit board 41 in front and can therefore by means of a bond wire 62 in a relatively flat curve, so not very bulky, to the rear lamination 47 of the auxiliary circuit board 41 are electrically connected. Accordingly, the radiation-impermeable encapsulation 63 is not very bulky, and the concentration of the potting compound in the vicinity of the radiation transmitter 37, that is to say in the receiving opening 60, reduces the required casting compound and the potting area to about a third compared to potting one Chip component mounted and bonded flat on a surface.
- Adjustment pin 65 can be used as an assembly aid.
- the aperture holes 40 when inserting the idler shaft 64, the minute wave 20 and the hour tube 22 in the carrier plate 15 in succession pushed onto the adjusting pin 65, so that for the light barrier function relevant wheels are already exactly positioned when the gear block 13 by placing the work plate 14 on the support plate 15 and bracing by means of the screw 18 is closed.
- the assembly adjustment pin 65 can now again from the carrier plate opening 36.5 can be removed and then put on the back of the electronic module main circuit board 43 immerse the light barrier receiver 38 to let. Furthermore, the auxiliary circuit board 41 with its radiation transmitter 37 under the Levels of the dial 57 inserted into the front depression 59 of the work plate 14 and mechanically and electrically via the anchor screw 44 to the opposite one Main circuit board 43 connected with the interposition of contact spring 52, the pinion 34 from the stepper motor 35 mounted on the main circuit board 43 combed into the teeth of the idler gear.
- Radio clock movement 12 thus results; if according to the invention the gear train 11 functional between work plate 14 and support plate 15 with each other a screw 18 clamped and inserted adjusted with respect to the light barrier 39 to subsequently rearward the electronic module main circuit board 43 by immersing the stepper motor pinion 34 in the toothing of the idler gear 33 and on the front an auxiliary circuit board 41 for the light barrier transmitter 37 to put on the properly closed gear block 13 and mechanically and electrically conductive by means of an anchor screw 44 axially parallel to the gear block 13 to connect outstandingly, with the interposition of one between the two circuit boards 41-43 clamped contact spring 52.
- the front under the level of the dial 57 lying auxiliary circuit board 41 for the radiation transmitter 37 of the light barrier 39 applies particularly little if it is on a conductive Lamination 56 or film 61 is placed, which has a circuit board opening 60 bridged on the front, with electrical connection to the opposite PCB lamination 47 by means of a bonding wire 63 in particular flat arch and with a correspondingly flat casting hill 63 because of the overall height the radiation transmitter 37 hardly exceeds the thickness of the auxiliary printed circuit board 41, the radiation-permeable encapsulation 63 slightly in the work plate opening 36.4 can protrude.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Funkuhrwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a radio clockwork according to the preamble of claim 1.
Ein solches Werk ist aus der DE 35 10 861 A1 bekannt. Es zeichnet sich durch kompakten Aufbau und hohe Funktionszuverlässigkeit aus, weil eine Lichtschranke - zur Anzeigestellungs-Detektion für eine automatische Anzeigekorrektur zu Betriebsbeginn und während des Betriebes - in den Getriebezug des Werkes selbst integriert ist. Für den Aufbau einer Durchlichtschranke sind dort die Lichtschranken-Elemente, also ein Strahlungssender und ein Strahlungsempfänger, mit formschlüssiger Halterung in Durchgangsbohrungen in einer rückwärtige Leiterplatte und ihr gegenüber in einer vorderen Werkgehäusewand eingesteckt.Such a work is known from DE 35 10 861 A1. It stands out compact structure and high functional reliability because of a light barrier - For the detection of the display position for an automatic display correction at the start of operation and during operation - in the gear train of the factory itself is integrated. For the construction of a transmitted light barrier there are the light barrier elements So a radiation transmitter and a radiation receiver, with positive Bracket in through holes in a rear circuit board and inserted in a front wall of the plant opposite her.
Nicht-gehäuste Strahlungssender in Form etwa von Infrarotlicht emittierenden Dioden kann man auch als Chips leitend unmittelbar auf eine Leiterbahnen-Kaschierung der Leiterplatte kleben und gegenüberliegend mittels eines im Bogen nach unten verlaufenden Bonddrahtes an eine andere Leiterbahn derselben Leiterplatte elektrisch anschließen.Non-housed radiation transmitters in the form of, for example, infrared light-emitting diodes can also be used as chips directly on a conductor lamination glue the circuit board and face it using a sheet bond wire running below to another conductor track of the same printed circuit board electrical connection.
Dieser Aufbau muß dann aber zu seinem mechanischen Schutz mit einem strahlungsdurchlässigen Kunststoffmaterial vergossen werden. Das ist allerdings insgesamt recht platzaufwendig, da der Kunststoff den hohen Bogen des Bonddrahtes über der freien Oberfläche des Chip bis in die Leiterbahnenebene hinab überdecken muß, was sowohl einen breiten wie auch einen hohen Vergußhügel ergibt. Das stört insbesondere dann, wenn das Funkuhrwerk extrem kleinbauend ausgelegt werden soll, etwa um es in einem Armbanduhrengehäuse unterbringen zu können. Je kleiner das Uhrwerk wird, desto komplizierter ist auch die Justage der in die Lichtschranke hineinragenden Räder in Bezug auf ihre jeweilige Lichtdurchlaß-Winkelstellung. This structure must then be protected with a radiation-transmissive for its mechanical protection Plastic material to be shed. However, that is overall takes up a lot of space because the plastic has the high arch of the bonding wire Cover over the free surface of the chip down to the conductor track level must, which results in both a wide and a high casting hill. The is particularly annoying when the radio clock is extremely small should, for example, to be able to accommodate it in a watch case. The smaller the clockwork, the more complicated it is to adjust it Protruding wheels in relation to their respective light transmission angle position.
Deshalb liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Funkuhrwerk gattungsgemäßer Art dahingehend weiterzubilden, daß es sich insbesondere kleiner aufbauen und leichter montieren läßt.The present invention is therefore based on the object of a radio-controlled clockwork Generic type to the extent that it is in particular smaller build up and easier to assemble.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im dadurch gelöst, daß gemäß den wesentlichen im Patentanspruch 1 genannten Teilmerkmalen ein Lichtschranken-Element, nämlich vorzugsweise der Strahlungssender, als Chip mit seitlichem Spiel ins Innere der Leiterplatte hineinverlegt ist und dort auf einer Kaschierung oder Folie ruht, die zugleich als mechanischer Träger, als elektrischer Anschluß und als Abschluß des den Chip aufnehmenden Leiterplatten-Durchbruches dient. Dadurch ragt der Strahlungssender allenfalls noch geringfügig über die Stärke der Leiterplatte hinaus, so daß sich für den Bonddraht zur Leiterbahnen-Kaschierung hin ein nur noch besonders flacher Bogenverlauf ergibt. Dementsprechend geringer ist die Höhe des erforderlichen Verguß-Hügels; der nun auch lateral eine besonders geringere Ausdehnung hat, weil der nun im wesentlichen auf den Leiterplatten-Durchbruch und seine unmittelbare Umgebung bis hin zum Bonddraht-Anschluß beschränkt ist.This object is achieved in that according to the essential a light barrier element mentioned in claim 1, namely, preferably the radiation transmitter, as a chip with lateral play inside the circuit board is laid in there and rests on a lamination or foil, both as a mechanical support, as an electrical connection and as a termination of the chip-receiving circuit breakout is used. This protrudes Radiation transmitter at most slightly beyond the thickness of the circuit board, so that there is only one for the bond wire to the conductor lamination results in a particularly flat curve. Accordingly, the amount of the necessary grouting hill; which now also has a particularly small expansion laterally has because of the breakthrough and essentially on the PCB its immediate vicinity is limited to the bond wire connection.
Zweckmäßigerweise wird das Räderwerk in einem eigenständig funktionstüchtigen Getriebeblock erstellt, der erst nach seiner Bestückung mit den Rädern auf seinen beiden parallel zu den Rädern sich erstreckenden Außenflächen der Werk- bzw. der Trägerplatte mit Leiterplatten für die Lichtschranken-Elmente (Sender und Empfänger) belegt wird, die dann etwas in Werkplatten- bzw. Trägerplatten-Durclibrechungen hineinragen. Vorher, vor dem Auflegen dieser Leiterplatten, ist insbesondere die Trägerplatten-Druchbrechnung von außen noch frei zugänglich, so daß hier ein die Achse der späteren Lichtschranke markierender, die Trägerplatte zum Innern des Getriebeblockes hin durchgreifender Justierstift eingesetzt werden kann. Auf den werden beim Einlegen der Getrieberäder deren Lochblenden aufgefädelt, so daß die Räder automatisch richtig in Bezug auf die Lochblenden-Winkelstellung zur Lichtschranke justiert sind, wenn der Justierstift entnommen und stattdessen die Lichtschranke aufgesetzt wird.The gear train is expediently in an independently functioning one Gear block created that only after it has been equipped with the wheels on its two parallel to the wheels extending outer surfaces of the factory or Carrier plate with printed circuit boards for the light barrier elements (transmitter and receiver) is documented, which is then somewhat in worktop or carrier plate durcli protrude. Before that, before placing these circuit boards, is special the carrier plate perforation is still freely accessible from the outside, so that here a marking the axis of the later light barrier, the carrier plate for A penetrating adjustment pin can be used inside the gear block. When you insert the gearwheels, their pinholes are threaded onto them, so that the wheels automatically correct in relation to the pinhole angle position are adjusted to the light barrier when the adjustment pin is removed and instead the light barrier is put on.
Eines der beiden Elemente der parallel zur Werkachse und somit quer zu den Rädern orientierten Durchlicht-Lichtschranke, vorzugsweise der gegenüber dem Sender in der Regel größere Empfänger, ist zweckmäßigerweise zusammen mit den anderen elektronischen Komponenten eines Funkuhren-Elektronikmoduls auf einer hinter der Trägerplatte parallel zu den Rädern zu befestigenden (Haupt-)Leiterplatte angeordnet; während der kleinere und infolge seiner versenkten Montage kaum über die Leiterplatten-Stärke hinausragende Lichtschranken-Sender auf einer (Hilfs-)Leiterplatte angeordnet ist, die zifferblattseitig in die Werkplatte des bereits funktionstüchtig zusammengestellten Getriebeblockes eingesenkt wird. Die mechanische Verbindung der beiden Leiterplatten mit dem Getriebeblock und die elektrische Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten erfolgt mittels einer elektrisch leitenden Ankerschraube achsparallel durch den Getriebeblock hindurch, wodurch die eine der beiden Leiterbahnen der Hilfsleiterplatte an eine der beiden Leiterbahnen der Hauptleiterplatte elektrisch angeschlossen und damit zugleich das Leiterplatten-Paar sandwichartig gegen die einander gegenüberliegenden Außenflächen des dazwischenliegenden Getriebeblockes angepreßt wird. Mittels einer parallel zur Ankerschraube angeordneten Druckkontaktfeder werden die jeweils anderen der beiden Leiterbahnen der Hilfs- und der Hauptleiterplatte miteinander auf der gleichen oder über leitende Durchstiege auf einander gegenüberliegenden Seiten der jeweiligen Leiterplatte kontaktiert.One of the two elements parallel to the movement axis and thus transverse to the wheels oriented transmitted light sensor, preferably the one opposite the transmitter usually larger recipients, is best combined with the other electronic components of a radio clock electronic module on one (main) circuit board to be attached parallel to the wheels behind the carrier plate arranged; while the smaller one and due to its recessed mounting hardly Light barrier transmitters protruding beyond the PCB thickness on one (Auxiliary) circuit board is arranged, the dial side in the work plate of the already functionally assembled gear block is sunk. The mechanical Connection of the two circuit boards with the gear block and the electrical connection between the two circuit boards is made by means of a electrically conductive anchor bolt parallel to the axis through the gear block, whereby the one of the two conductor tracks of the auxiliary circuit board to one of the two Conductors of the main circuit board are electrically connected and at the same time that Pair of circuit boards sandwiched against the opposite outer surfaces the intermediate gear block is pressed. By means of a parallel the pressure contact spring arranged for the anchor screw becomes the other of the two conductor tracks of the auxiliary and the main circuit board with one another on the same or via conductive access hatches on opposite sides contacted the respective circuit board.
Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert aber angenähert maßstabsgerecht und vielfach vergrößert skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt im abgebrochenen Axial-Längsschnitt durch ein Funkarmbanduhren-Werk den Aufbau des Räderwerks und seine Winkelstellungs-Abtastung mittels einer Lichtschranke.Additional alternatives and further training as well as further features and advantages the invention result from the further claims and from the following Description of one in the drawing limited to the essentials highly abstracted but approximated to scale and enlarged many times preferred implementation example for the solution according to the invention. The only Figure of the drawing shows a broken-off axial longitudinal section through a radio-controlled wristwatch movement the structure of the gear train and its angular position detection by means of a light barrier.
Das Räderwerk 11 des Funkarmbanduhrwerkes 12 ist in sich vollständig funktionstüchtig
in einem zweiteiligen, nicht unbedingt kastenförmig geschlossenen Getriebeblock
13 aus zueinander und zu den Rädern parallelen, profilierten Werk- und
Trägerplatten 14, 15 angeordnet. Die sind, längs einer nicht unbedingt stufenlos in
einer Ebene verlaufenden Teilungsfuge 16, unter Freisparung eines Getrieberaumes
17 mittels wenigstens einer die Teilungsfüge 16 überbrückenden und rückwärtig in
die Trägerplatte 15 eingesenkten Kopf-Spannschraube 18 parallel zur Werkachse
19 miteinander verspannt. Die Minutenwelle 20 ist in einem Zapfenlager 21 in der
Trägerplatte 15 gehaltert und gegenüberliegend von dem die Minutenwelle 20
konzentrisch umgebenden Stundenrohr 22 radial geführt, das seinerseits eine Zentralbohrung
23 in der Werkplatte 14 durchragt und. darin drehbar radial gelagert ist.
Das Stundenrohr 22 erfährt seine axiale Abstützung innerhalb des Getrieberaumes
17 mittels des am Stundenrohr 22 ausgeformten oder angebrachten Stundenrades
24, das einerseits an der Rückseite 25 der Werkplatte 14 und andererseits auf der
vorderen Stirnfläche 26 eines an der Minutenwelle 20 ausgebildeten Ritzels 27
abgestützt ist. So ergibt sich die axiale Abstützung des Stundenrohres 22 nach vorne
durch die Werkplatten-Rückseite 25 und nach hinten über die Minutenwelle 20
gegen deren Zapfenlager 21, während die Minutenwelle 20 dem Zapfenlager 21
gegenüber vermittels des Stundenrades 24 gegen die Werkplatten-Rückseite 25
axial positioniert ist.The gear train 11 of the radio-controlled
Die Drehmomentübertragung vom Minutenwellen-Ritzel 27 zum Stundenrad 24
erfolgt mittels eines Wechselrades samt Wechselradritzel, die in der Zeichnung
nicht dargestellt sind, weil ihre zur Zeigerwellen-Achse 19 parallel versetzte Achse
außerhalb der in der Zeichnung dargestellten Längsschnittebene liegt.The torque transmission from the
An der rückwärtigen Stirnfläche 28 des Minutenwellen-Ritzels 27 ist das drehstarr
mit der Minutenwelle 20 verbundene oder einstückig mit ihr ausgebildete Minutenrad
29 gelegen, das vom Zwischenrad-Ritzel 30 angetrieben wird. Dieses ist zwischen
einem vorderen und einem rückwärtigen Zapfenlager 31, 32 in der Werkplatte
14 bzw. in der Trägerplatte 15 gehaltert und mit einem Zwischenrad 33 ausgestattet,
welches mit dem (außerhalb dieser Schnittebene liegenden und deshalb
nicht gezeichneten) Rotorritzel 34 eines zeithaltend angetriebenen Schrittmotors 35
kämmt, der auf der Hauptleiterplatte 43 angeordnet ist und mit seinem Ritzel 34 in
113 hineinragt. In der Werkplatte 14 und in der Trägerplatte 15 sind parallel zur
Zeigerwellen-Achse 19 miteinander fluchtende Durchbrechungen 36 (eine vordere
36.4 und eine rückwärtige 36.5) freigespart, in die von vorne ein Strahlungssender
37 und von rückwärts ein Strahlungsempfänger 38 für eine Durchgangs-Lichtschranke
39 hineinragen. Diese schaltet durch, wenn alle in sie hineinragenden
Räderwerks-Räder - nämlich in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Zwischenrad
33, das Minutenrad 29 und das Stundenrad 24 - jeweils mit einer Blendenöffnung
40 in der Achse dieser Lichtschranke 39 liegen. Die Blendenöffnungen
40 können wie dargestellt Löcher, oder aber auch radial sich öffnende Schlitze,
sein. This is torsionally rigid on the
Der Sender 37, eine Halbleiterdiode mit Abstrahlung im sichtbaren oder unsichtbaren
Spektrum, vorzugsweise im nahen Infrarotspektrum, ist mittels einer Hilfsleiterplatte
41 mechanisch vor der Werkplatten-Durchbrechung 36.4 - in diese etwas
hineinragend - gehaltert. Am gegenüberliegenden Ende der Lichtschranke 39 ist
der auf jenes Strahlungsspektrum abgestimmte Lichtschranken-Empfänger 38 auf
der vorderen oder Bestückungsseite 42 der hinter der Trägerplatte 15 gelegenen
Hauptleiterplatte 43 angeordnet, in eine Trägerplatten-Durchbrechung 36.5 hineinragend.
Die übrigen auf der Hauptleiterplatte 43 angeordneten und über deren aufkaschierten
Leiterbahnen miteinander verdrahteten Bauelemente wie Funkuhren-Empfänger,
Dekodier- und Steuerprozessor, zeithaltende Schrittmotor-Antriebsschaltung
und deren externen Beschaltungen, die ebenfalls auf der Bestükkungsseite
42 der Hauptleiterplatte 43 angeschlossen sind, liegen außerhalb der
Schnittdarstellung der Zeichnung; vgl. deren Anordnung in unserer heutigen Parallelanmeldung
"Funkarmbanduhr", wo eine dort sogenannte Elektronikmodul-Leiterplatte
(13) die hier sogenannte Hauptleiterplatte 43 darstellt.The transmitter 37, a semiconductor diode with radiation in the visible or invisible
Spectrum, preferably in the near infrared spectrum, is by means of an auxiliary circuit board
41 mechanically in front of the work plate opening 36.4 - something in this
protruding - supported. At the opposite end of the
Die mechanische Verbindung der beiden Leiterplatten 41, 43 mit dem Getriebeblock
13 und die elektrische Verbindung der beiden Leiterplatten 41-43 untereinander
erfolgt - unter gleichzeitiger zusätzlicher Verspannung von Werkplatte 14
und Trägerplatte 15 miteinander - beiderseits des Getriebeblockes 13 mittels einer
elektrisch leitenden (metallenen oder elektrisch leitend beschichteten) Ankerschraube
44. Deren Gewindeschaft 45 greift in einen Innengewinde-Pfeiler 46 ein,
welcher in der Hilfsleiterplatte 41 gelagert und im Ausführungsbeispiel auf deren
vordere Kaschierung 47 aufgesetzt, beispielsweise aufgelötet ist, so daß letztere
über den Ankerschrauben-Kopf 48 elektrisch mit der rückwärtigen Leiterbahnen-Kaschierung
49 der Hauptleiterplatte 43 elektrisch verbunden ist. Zum
achsparallelen Akerschrauben-Kanal 50 in dichter Nachbarschaft parallel erstreckt
sich durch die Werkplatte 14 und die Trägerplatte 15 hindurch ein Führungskanal
51 für eine Druckkontaktfeder 52 (vorzugsweise wie skizziert eine Schraubenfeder)
die sich rückwärtig auf der vorderen Kaschierung 53 der Hauptleiterplatte 43
und nach vorne auf der Rückseite 54 der Hilfsleiterplatte 41 abstützt, hier gegenüber
derer rückwärtigen Kaschierung 47 isoliert. Im Bereiche dieser Abstützung
der Feder 52 gegen die Hilfsleiterplatte 41 endet ein metallisierter Durchstieg 55,
über den die elektrisch leitende Feder 52 an die vordere Kaschierung 56 angeschlossen
ist, die somit über die Feder 52 an die vordere Kaschierung 53 der
Hauptleiterplatte 43 führt. The mechanical connection of the two
Da die zwischen Zifferblatt 57 und Vorderseite 58 der Werkplatte 14 in einer
Werkplatten-Einsenkung 59 parallel zur Ebene der Räder des Werkes 12 gelegene
Hilfsleiterplatte 41 nur der mechanischen Halterung und dem elektrischen Anschluß
des frontseitigen Bauelementes der Lichtschranke 39 (hier einer ungehäusten
lichtemittierende Diode als dem Strahlungssender 37) dient, ist für diesen
mittels der Ankerschraube 44 an die Hauptleiterplatte 43 angeschlossenen Modul
eine möglichst geringe Bauhöhe in Richtung der Zeigerwellen- und Werkachse 19
anzustreben. Die wird dadurch erreicht, daß der Strahlungssender 37 in eine
Durchbrechung 60 der Hilfsleiterplatte 41 eingesenkt ist und darin auf der rückwärtigen
Kaschierung 56 bzw. einer an diese angeschlossenen und die Durchbrechung
60 überbrückenden metallenen Folie 61 ruht, nämlich mechanisch und elektrisch
an diese angeschlossen ist. Der LED-Chip ragt kaum über die rückwärtige
Kaschierung 47 der Hilfsleiterplatte 41 vor und kann deshalb mittels eines Bonddrahtes
62 in relativ flach verlaufendem Bogen, also wenig auftragend, an die
rückwärtige Kaschierung 47 der Hilfsleiterplatte 41 elektrisch angeschlossen werden.
Dementsprechend trägt auch der strahlunsdurchlässige Verguß 63 wenig auf,
und die Konzentration der Vergußmasse in der Umgebung des Strahlungssenders
37, also in der Aufnahmedurchbrechung 60 reduziert die erforderliche Vergußmasse
und die Vergußfläche auf etwa ein Drittel gegenüber dem Verguß eines
flach auf eine Fläche montierten und gebondeten Chipbauelementes.Since the between the dial 57 and the
Da hinsichtlich der Montage des Werkes 12 kann der Zusammenbau des Getriebeblocks
13 einerseits und dessen Ausstattung mit der Lichtschranke 39, also mit den
beiden Leiterplatten 41, 43, andererseits unabhängig von einander erfolgen, was
das Montieren des Räderwerkes 11. außerordentlich erleichtert. Denn für den Zusammenbau
kann in die Trägerplatten-Durchbrechung 36.5 anstelle des Lichtschranken-Empfängers
38 eine in Richtung der Lichtschranke 39 sich erstreckender
Justierstift 65 als Montagehilfe eingesetzt werden. Bei noch nicht aufgesetzter
Werkplatte 14 werden die Blendenlöcher 40 beim Einsetzen der Zwischenradwelle
64, der Minutenwelle 20 und des Stundenrohres 22 in die Trägerplatte 15 nacheinander
auf den Justierstift 65 geschoben, so daß die für die Lichtschrankenfunktion
maßgeblichen Räder bereits exakt positioniert sind, wenn der Getriebeblock 13
durch Aufsetzen der Werkplatte 14 auf die Trägerplatte 15 und Verspannen mittels
der Schraube 18 geschlossen wird. Da die für die Lichtschrankenfunktion (19)
maßgeblichen Räder ja schon in korrekter Winkellage zueinander montiert sind,
kann der Montage-Justierstift 65 nun wieder aus der Trägerplatten-Durchbrechung
36.5 entfernt werden, um hier dann mit rückwärtigem Aufsetzen der Elektronikmodul-Hauptleiterplatte
43 den Lichtschranken-Empfänger 38 eintauchen zu
lassen. Ferner wird die Hilfsleiterplatte 41 mit ihrem Strahlungssender 37 unter der
Ebenen des Zifferblattes 57 in die vordere Einsenkung 59 des Werkplatte 14 eingelegt
und über die Ankerschraube 44 mechanisch und elektrisch mit der gegenüberliegenden
Hauptleiterplatte 43 unter Zwischenlage der Kontaktfeder 52 verbunden,
wobei das Ritzel 34 vom auf der Hauptleiterplatte 43 montierten Schrittmotor 35
in die Verzahnung des Zwischenrades einkämmt. Ohne weitere Erfordernisse von
Räderjustagen ist so die Lichtschranke 39 und damit der vom Schrittmotor 35 angetriebene
Getriebeblock 13 des Funkarmbanduhr-Werkes 12 nun unmittelbar
funktionstüchtig. Das fördert einen modularen Aufbau und dadurch kostengünstigen,
vielseitigen Einsatz in sowohl Kleinuhr- wie auch Großuhrwerken 12, zumal
lediglich die Abmessungen des Räderwerkes 11 an die Drehmomentenvorgabe für
die Zeigerbewegung angepaßt werden müssen und dann das Räderwerk 11 je nach
Uhrentyp mit einer beliebigen Elektronikmodul-Hauptleiterplatte 43 bestückt werden
kann.Because of the assembly of the
Ein besonders kompaktes und dennoch leicht zu montierendes, vielseitig einsetzbares
und insbesondere auch in den Abmessungen für ein Armbanduhrwerk realisierbares
Funkuhren-Werk 12 ergibt sich also; wenn erfindungsgemäß das Räderwerk
11 funktionstüchtig zwischen Werkplatte 14 und Trägerplatte 15 miteinander über
eine Schraube 18 verspannt und hinsichtlich der Lichtschranke 39 justiert eingesetzt
wird, um anschließend rückwärtig die Elektronikmodul-Hauptleiterplatte 43
unter Eintauchen des Schrittmotor-Ritzels 34 in die Verzahnung des Zwischenrades
33 und frontseitig eine Hilfsleiterplatte 41 für den Lichtschranken-Sender 37
auf den funktionstüchtig verschlossenen Getriebeblock 13 aufzulegen und mechanisch
sowie elektrisch leitend mittels einer Ankerschraube 44 achsparallel den Getriebeblock
13 durchragend zu verbinden, unter Zwischenlage einer zwischen den
beiden Leiterplatten 41-43 eingespannten Kontaktfeder 52. Die frontseitig unter
der Ebene des Zifferblattes 57 liegende Hilfsleiterplatte 41 für den Strahlungssender
37 der Lichtschranke 39 trägt dann besonders wenig auf, wenn er auf eine leitende
Kaschierung 56 oder Folie 61 aufgesetzt wird, welche eine Leiterplatten-Durchbrechung
60 frontseitig überbrückt, mit elektrischen Anschluß an die gegenüberliegende
Leiterplatten-Kaschierung 47 mittels eines Bonddrahtes 63 in besonders
flachem Bogen und mit entsprechend flachem Vergußhügel 63, weil die Bauhöhe
des Strahlungssenders 37 die Dicke der Hilfsleiterplatte 41 kaum überragt,
wobei der strahlungsdurchlässige Verguß 63 geringfügig in die Werkplatten-Durchbrechung
36.4 hineinragen kann.A particularly compact, yet easy to assemble, versatile
and in particular also realizable in the dimensions for a wristwatch movement
Claims (10)
- A radio clock movement (12), in particular a radio wristwatch movement (12), with train of wheels (11) for a hand time display in front of a watch face (57) and with a light barrier (39) oriented transversely to the train of wheels (11) for the detection of at least one defined position of the train of wheels (11), for which wheels (intermediate wheel 33, minute wheel 29, hour wheel 24) of the train of wheels (11) project with apertures (40) into the light barrier (39), of which at least one element (radiation transmitter 37, radiation receiver 38) is disposed on at least one printed circuit board (41; 43) disposed parallel to the train of wheels (11),
characterised in that one element (radiation transmitter 37) of the light barrier (39) in a printed circuit board opening (60) is disposed in electrically conductive manner on a conductor plane (cladding 56 or foil 61) spanning said opening and is electrically connected by means of a bonding wire (62) to a cladding (47) situated opposite the printed circuit board (41). - A radio clock movement according to Claim 1,
characterised in that the space surrounding the element in the opening (60) is filled with a radioparent compound (sealant 63) which extends right over the curve of the bonding wire (62) and over the direct vicinity of the edge of the opening (60). - A radio clock movement according to Claim 1 or 2,
characterised in that the opposite element (radiation receiver 38) of the light barrier (39) is disposed on the main printed circuit board (43) of the electronic module of the movement (12) and laterally freely projects into an opening (36.5) in the base plate. - A radio clock movement according to one of the preceding Claims,
characterised in that the two printed circuit boards (auxiliary printed circuit board 41 and main printed circuit board 43) for the radiation transmitter (37) and the radiation receiver (38) of the light barrier (39) are externally clamped parallel to the train of wheels (11) by means of an anchor screw (44) on its motion unit (13), which at the same time produces an electric connection of a cladding (47) of the one printed circuit board (auxiliary printed circuit board 41) to a cladding (49) of the other printed circuit board (main printed circuit board 43). - A radio clock movement according to one of the preceding Claims,
characterised in that the two printed circuit boards (auxiliary printed circuit board 41 and main printed circuit board 43) for the two elements (radiation transmitter 37 and radiation receiver 38) of the light barrier (39) are mechanically braced with one another by the interposition of the motion unit (13) for the train of wheels (11) by means of an anchor screw (44), parallel to which a contact spring (52) for the connection of a cladding (56) of the one printed circuit board (auxiliary printed circuit board 41) to a cladding (53) of the other printed circuit board (main printed circuit board (43) extends. - A radio clock movement according to Claim 5,
characterised in that the front cladding (56) of the front printed circuit board (auxiliary printed circuit board 41) is electrically connected to the front cladding (53) of the rear printed circuit board (main printed circuit board 43) via the contact spring (52) and an electrically conductive passage (45). - A radio clock movement according to one of the preceding Claims,
characterised in that an adjustment pin (65) is provided instead of one element (radiation transmitter 37 or radiation receiver 38) of the light barrier (39) as alignment means for the apertures (40) of the wheels aligning with the light barrier (39) during the placement of the motion unit (13) in its base plate (15), before it is closed by axially bracing the bottom train plate (14) and base plate (15) to one another by means of a straining screw (18) and the adjustment pin (65) is replaced by the light barrier elements on the printed circuit boards (41, 43) placed on either side of the motion unit (13). - A radio clock movement according to one of the preceding Claims,
characterised in that an electrically conductive pillar (46), which is electrically connected to a cladding (47) of a printed circuit board and receives the anchor screw (44) in an electrically conductive manner, is inserted into an opening in a printed circuit board (auxiliary printed circuit board 41). - A radio clock movement according to one of the preceding Claims,
characterised in that the stepping motor (35) borne by a printed circuit board (main printed circuit board 43) with its pinion (34) engages with the intermediate wheel (33) by meshing in the gear chamber (17) of the motion (13) when it is covered with the printed circuit board (43). - A method for the assembly of a radio clock movement according to one of the preceding Claims,
characterised in that an adjustment pin (65) representing the light barrier (39) is disposed in the light barrier opening (36.5) of the base plate (15), while the intermediate wheel shaft (64) and the minute shaft (20) are inserted one after the other into their pivot bearings (32, 21) in the base plate (15) and at the same time are rammed with the apertures (40) of their wheels (33, 29) over the adjustment pin (65), with the closing placement of the hour tube (22) onto the minute shaft (20) and threading the aperture (40) of the hour wheel (23) also onto the adjustment pin (65), before the motion chamber (17) equipped in this manner is closed by fitting the bottom train plate (14) and the two plates (bottom train plate 14 and base plate 15) are braced together by means of a screw (18) parallel to the axis (19) of the train of wheels, whereupon the adjustment pin (65) is again taken out of the opening (36.5) in the base plate and instead here a light barrier element (radiation receiver 38) is inserted by the rear of its printed circuit board (main printed circuit board 43) being placed against the base plate (15) and being braced by means of an anchor screw (44) with a printed circuit board (auxiliary printed circuit board 41) situated at the front on the bottom train plate (14), in which printed circuit board the other light barrier element (radiation transmitter 37) is disposed and projects into an opening (36.4) in the bottom train plate, with the interposition of a contact spring (52) passed through the bottom train plate (14) and base plate (15) in a channel (51), between the two printed circuit boards (41-43).
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