EP1067442A2 - Funkarmbanduhr - Google Patents

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EP1067442A2
EP1067442A2 EP00111766A EP00111766A EP1067442A2 EP 1067442 A2 EP1067442 A2 EP 1067442A2 EP 00111766 A EP00111766 A EP 00111766A EP 00111766 A EP00111766 A EP 00111766A EP 1067442 A2 EP1067442 A2 EP 1067442A2
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EP
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housing
radio wristwatch
conductive material
electrically non
wristwatch according
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EP1067442B1 (de
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Günter Megner
Rüdiger Daut
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Junghans Uhren GmbH
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Junghans Uhren GmbH
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    • G04G21/04Input or output devices integrated in time-pieces using radio waves
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    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B37/00Cases
    • G04B37/0008Cases for pocket watches and wrist watches
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    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
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    • GPHYSICS
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    • G04R60/06Antennas attached to or integrated in clock or watch bodies
    • G04R60/10Antennas attached to or integrated in clock or watch bodies inside cases
    • G04R60/12Antennas attached to or integrated in clock or watch bodies inside cases inside metal cases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273Adaptation for carrying or wearing by persons or animals

Definitions

  • the invention relates to a radio wristwatch according to the preamble of claim 1.
  • a radio wristwatch as described, for example, in EP 0896262 A1
  • has been developed proven in practice. It is characterized by its exceptionally compact structure Works out because the ferrite rod antenna of the housing inner contour - which is layered from slats and flexible there following in the circuit board with the processor for the electronic Receiving, decoding and clock circuits are integrated.
  • such requires Build a non-metallic watch case because otherwise due to the proximity of the metal the antenna function not only as a result of a mismatch but in particular also as a result of loss of quality that cannot be compensated for by retuning up to inoperability would be affected.
  • the invention is therefore based on the object of a synthesis from the previously known Radio wristwatches with plastic housing and integrated antenna on the one hand and on the other Radio wristwatches with metal case and external antenna to create one New model variety of high-quality watches with great wearing comfort and low susceptibility to faults opened.
  • the radio wristwatch is a metal one Middle part in the area between the watch glass and an electrical non-conductive Has bottom, the ferrite rod antenna over its entire length in a not inconsiderable radial distance from the inner wall of the watch case to the center is.
  • this magnetic long-wave antenna again Arranged on the circuit board on the edge of the clockwork is to guarantee the all-round radial distance from the antenna core to the inner wall of the electrical conductive housing middle part expediently out into the housing middle part Injection molded plastic spacer ring, which in turn is in the center as a receiving ring for the work equipped with the ferrite rod.
  • the ferrite rod does not need this it is enough to choose an expensive version of a curved slat core the installation of an inexpensive rigid prismatic rod along a secant to the periphery of the clockwork, preferably with obliquely ground front ends for positive locking Insert the ends of the longest possible rod into the corresponding recessed one Inner periphery of the spacer ring.
  • the non-metallic bottom of the watch case can be made of plastic. More appropriate it is like inserting a bottom glass on the visible side of the watch glass. Because the glass surface on the wrist proves to be extraordinary to the skin skin-sympathetic and completely allergy-free; and if no insight into the work is desired in the manner of a skeleton watch, the inside of the floor glass vaporized non-metallic and thus made opaque. This can be done in the course of steaming, the bottom view can be made ornamental, for example by means of figurative Stencils; or the precipitate is then laser-eroded (the one in the precipitate causes black burned traces of machining and also afterwards figurative from the outside through the glass of the already assembled floor) processed.
  • the radio wristwatch 11 sketched in the drawing in axial longitudinal section has a housing 12 with a central part 13 made of electrically conductive material. It can happen about a non-metallic injection molded part with a metallic coating, preferably but a massive but radially thin stainless steel or titanium ring. This creates a shield against interference, which is otherwise from the side connected metal link bracelet to the wrist watch case Radio clock antenna can be coupled. If the middle part 13 is not integral with a glass ring 14 and / or a base ring 15 is formed, but as outlined can be added to the middle part 13 of the housing as specially manufactured applications they are made of a different - possibly also conductive - material than the preferably steel middle part 13 exist. In the case of electrically conductive rings 14, 15, however, these should preferably not be radial substantially beyond the central part 13 to the center of the wristwatch housing 12 protrude.
  • the bottom 16, which is blasted into the housing 12, is a rigid plate made of electrically non-conductive Material, especially ceramic or glass.
  • the latter can be used for the interior of the housing towards wearing a coating 17 which is decorative or through the glass bottom 16 is configured informatively.
  • the watch glass 18 is conventional in the housing 12 Installed way by means of a sealing ring 19.
  • a spacer ring 20 made of electrically non-conductive material, arranged in particular from plastic injection molding, which is much wider than the rings 14, 15 extends from the central part 13 to the center of the housing 12.
  • the ring 20 can Integrally designed with an arena-like dial ring 21, or the latter is separate made of different material and as sketched on the visible face of the spacer ring 20 applied. It is not shown that the ring 20 with radial bores for receiving can be equipped with sleeves in which the housing middle part 13 protruding plunger to operate switching operations in the radio clock mechanism 22 are performed watertight.
  • the spacer ring 20 held in the housing 12 serves directly and / or by means of its dial ring 21 as a work ring, that is to hold the clockwork 22 in the housing 12 Edge of the non-electrically conductive material lying on the clockwork 22 on the visible side existing dial 23 is radially overlapped front dial ring 21 and thus laminated on the visible side.
  • the clockwork essentially consists of a gear train 24 for the Movement of pointers 25 and from an electronics block 26 for the drive control on the one hand and on the other hand the reception and decoding of the encoded time information for periodic checking and, if necessary, correction of the pointer position.
  • a long-wave receiver 27 which is fixed to a time transmitter like the one who distributes the legal time in Germany (DCF 77).
  • the receiver 27 is connected to a magnetic long-wave antenna 28 in the form of one Ferrite core 29 interspersed coil 30 is connected, as symbolically in the drawing shown.
  • the antenna 28 When the antenna 28 is placed in the immediate vicinity of the metal housing 12 would be, as already mentioned, not just one (basically compensable) Resonance detuning occur, but especially such (not compensable) Quality reduction that with usable reception conditions even with very sensitive receiver 27 can no longer be expected. Therefore is by liner of the spacer ring 20 between the metal watch case 12 and the one with the Antenna 28 equipped clockwork 22 ensures that the ferrite core 29 is sufficient maintains radial distance from the inside of the metal housing 12, the inner wall is thus offset towards the center of the watch case 12. In the assembly level measured of the core 29, the width of the spacer ring 20 is typically of the order of magnitude from 20% to 30% of the inside diameter of the watch case 12.
  • the antenna core 29 can be laminated, with a sufficient distance around the front metal watch case 12 is also sufficient an inflexible prismatic, such as cylindrical Rod. As symbolically sketched, it can be radial with respect to the center of the watch case 12 be mounted on the circuit board of the electronics block 26; or he is, depending on the Space requirements for the other electrical components, compared to the sketched Display swiveled 90 ° out of the drawing plane as a secant near the Arranged outer circumference of the clockwork 22.
  • the middle part of the housing must be laid in a bracelet 13 designed as a thin, solid or coated, electrically conductive ring, within it a spacer ring 20 made of electrically non-conductive material, the clockwork 22 with a stretched prismatic antenna core 29 arranged secantially on its edge between two panes of electrically non-conductive material, namely the watch glass 18 and the housing base 16, at a radial distance from the metal middle part 13, wherein the bottom 16 is preferably decorative or informative towards the interior of the housing coated glass plate.

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Abstract

Um bei einer Funkarmbanduhr (11) einerseits nicht auf ein metallisches Gehäuse (12) verzichten zu müssen und andererseits die magnetische Langwellen-Antenne (28) für den Empfang der zu dekodierenden Zeitinformation nicht nach außerhalb des Gehäuses (12) wie insbesondere in ein Armband verlegen zu müssen, ist wenigstens das Gehäuse-Mittelteil (13) als dünner massiver oder beschichteter elektrisch leitender Ring ausgebildet, innerhalb dessen ein Distanzring (20) aus elektrisch nicht-leitendem Material das Uhrwerk (22) mit an dessem Rand angeordnetem Antennen-Kern (29) zwischen zwei Scheiben aus elektrisch nicht-leitendem Material, nämlich dem Uhrglas (18) und dem Gehäuseboden (16), auf radialen Abstand zum metallenen Mittelteil (13) haltert. Vorzugsweise ist der Boden (16) eine zum Gehäuse-Innern hin dekorativ oder informativ beschichtete Glasplatte. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkarmbanduhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Funkarmbanduhr, wie sie etwa in der EP 0896262 A1 beschrieben ist, hat sich in der Praxis bewährt. Sie zeichnet sich durch außergewöhnlich kompakten Aufbau ihres Werkes aus, weil die - dort aus Lamellen geschichtet flexible - Ferritstab-Antenne der Gehäuse-Innenkontur folgend in die Leiterplatte mit dem Prozessor für die elektronischen Empfangs-, Dekodierungs- und Uhrenschaltungen integriert ist. Allerdings bedingt ein derartiger Aufbau ein nicht-metallisches Uhrgehäuse, weil andernfalls durch die Nähe des Metalls die Antennenfunktion nicht nur infolge einer Fehlabstimmung sondern insbesondere auch infolge nicht über Nachstimmung kompensierbarer Güteverluste bis zur Funktionsunfähigkeit beeinträchtigt werden würde.
Wenn dagegen aus gestalterischen Gründen ein metallenes Uhrgehäuse gewünscht wird, muß die magnetische Langwellenantenne zum Empfang der kodierten Zeitinformation nach außerhalb des Uhrgehäuses verlegt werden, im Falle einer Armbanduhr also in das Armband hinein, wie etwa in der EP 0439724 B2 näher beschrieben. Eine solche Lösung hat sich seit fast einem Jahrzehnt zum Standard entwickelt. Sie weist aber die grundsätzlichen Nachteile auf, daß sowohl der Armbandanschlag an das Uhrgehäuse (wegen des Erfordernisses einer flexiblen Einführung der Antennenleitung) wie auch das Armband selbst (wegen des zwar flexiblen aber doch nicht vernachlässigbaren Fremdkörpers in Form der lamellierten Ferritantenne im schlauchförmigen Armband) tragebedingt sehr verschleißgefährdet und damit störanfällig sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Synthese aus den vorbekannten Funkarmbanduhren mit Kunststoffgehäuse und integrierter Antenne einerseits sowie andererseits Funkarmbanduhren mit Metallgehäuse und externer Antenne zu schaffen, die eine neue Modellvielfalt hochwertiger Uhren bei großem Tragekomfort und geringer Störanfälligkeit eröffnet.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß gemäß den Merkmalen auch des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches die Funkarmbanduhr ein metallenes Mittelteil im Bereich zwischen dem Uhrglas und einem elektrischen nicht-leitenden Boden aufweist, wobei die Ferritstab-Antenne über ihre gesamte Länge in einem nicht unerheblichen radialen Abstand von der Innenwand des Uhrgehäuses zu deren Zentrum hin eingebaut ist.
Für den konstruktiv zu bevorzugenden Fall, daß diese magnetische Langwellenantenne wieder auf der Leiterplatte am Rande des Uhrwerkes angeordnet ist, wird zur Gewährleistung des allseitigen radialen Abstandes vom Antennen-Kern zur Innenwandung des elektrisch leitenden Gehäuse-Mittelteils hin zweckmäßigerweise in das Gehäuse-Mittelteil ein aus Kunststoff gespritzter Distanzring eingelegt, der seinerseits im Zentrum als Aufnahmering für das mit dem Ferritstab bestückte Werk dient. Für den Ferritstab braucht hierbei nicht die teure Ausführung eines gebogen montierten Lamellenkernes gewählt zu werden, es genügt der Einbau eines preisgünstigen starren prismatischen Stabes längs einer Sekante zur Peripherie des Uhrwerks, vorzugsweise mit schräg abgeschliffenen Stirnenden zum formschlüssigen Einschmiegen der Enden eines möglichst langen Stabes in die entsprechend ausgenommene Innenperipherie des Distanzringes.
Der nicht-metallische Boden des Uhrgehäuses kann aus Kunststoff bestehen. Zweckmäßiger ist es, wie auf der Sichtseite das Uhrglas auch rückwärtig ein Bodenglas einzusetzen. Denn die am Handgelenk anliegende Glasfläche erweist sich der Haut gegenüber als außerordentlich hautsymphatisch und völlig allergiefrei; und wenn keine Einblickmöglichkeit ins Werk nach Art einer Skelettuhr gewünscht wird, kann die Innenseite des Bodenglases nicht-metallisch bedampft und dadurch undurchsichtig gestaltet werden. Dabei kann im Zuge des Bedampfens die Bodenansicht ornamental gestaltet werden, etwa mittels figürlicher Schablonen; oder der Niederschlag wird anschließend durch Laser-Erodieren (das im Niederschlag schwarz verbrannte Bearbeitungsspuren hervorruft und auch nachträglich noch von außen durch das Glas des schon montierten Bodens hindurch erfolgen kann) figurativ bearbeitet.
Zusätzliche Merkmale, Weiterbildungen 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 und nicht maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt im Achsial-Langsschnitt den erfindungsgemäßen Aufbau einer Funkarmbanduhr mit in ein metallisches Uhrgehäuse integrierter magnetischer Langwellenantenne für den Empfang kodierter Zeitinformationen.
Die in der Zeichnung im Achsial-Längsschnitt skizzierte Funkarmbanduhr 11 weist ein Gehäuse 12 mit einem Mittelteil 13 aus elektrisch leitendem Material auf. Es kann sich dabei etwa um ein nicht-metallisches Spritzgußteil mit metallischer Beschichtung handeln, vorzugsweise aber um einen zwar massiven aber doch radial dünnen Edelstahl- oder Titan-Ring. Der bewirkt eine Abschirmung gegen Störeinflüsse, die sonst von einem seitlich angeschlossenen Metallgliederarmband zur ins Armbanduhrengehäuse aufgenommenen Funkuhrenantenne hin eingekoppelt werden können. Falls das Mittelteil 13 nicht integral mit einem Glasreif 14 und/oder einem Bodenring 15 ausgebildet ist, sondern diese wie skizziert als besonders gefertigte Applikationen dem Gehäuse-Mittelteil 13 angefügt werden, können sie aus anderem - ggf. ebenfalls leitendem - Material als das bevorzugt stählerne Mittelteil 13 bestehen. Bei elektrisch leitenden Ringen 14, 15 sollten diese aber radial möglichst nicht wesentlich über das Mittelteil 13 hinaus zum Zentrum des Armbanduhr-Gehäuses 12 hinein ragen.
Der in das Gehäuse 12 eingesprengte Boden 16 ist eine steife Platte aus elektrisch nicht-leitendem Material, insbesondere aus Keramik oder Glas. Letzeres kann zum Gehäuseinnern hin eine Beschichtung 17 tragen, die durch den Glas-Boden 16 hindurch dekorativ oder informativ konfiguriert ist. Gegenüber ist in das Gehäuse 12 das Uhrglas 18 in herkömmlicher Weise mittels eines Dichtringes 19 eingebaut.
Im Innern des Gehäuses 12 ist ein Distanzring 20 aus elektrisch nicht-leitendem Material, insbesondere aus Kunststoff-Spritzguß angeordnet, der sich wesentlich weiter als die Ringe 14, 15 vom Mittelteil 13 zum Zentrum des Gehäuses 12 hin erstreckt. Der Ring 20 kann Integral mit einem arenaartigen Zifferblattring 21 ausgestaltet sein, oder letzterer ist separat aus anderem Material gefertigt und wie skizziert auf die sichtseitige Stirn des Distanzringes 20 appliziert. Nicht gezeichnet ist, daß der Ring 20 mit radialen Bohrungen zur Aufnahme von Hülsen ausgestattet sein kann, in denen das Gehäuse-Mittelteil 13 durchragende Stößel zur Betätigung von Umschaltvorgängen im Funkuhrwerk 22 wasserdicht geführt sind.
Der im Gehäuse 12 gehalterte Distanzring 20 dient unmittelbar und/oder mittels seines Zifferblattringes 21 als Werkring, also zur Halterung des Uhrwerks 22 im Gehäuse 12. Der Rand des sichtseitig auf dem Uhrwerk 22 aufliegenden, aus elektrisch nicht leitendem Material bestehenden Zifferblattes 23 wird vorn Zifferblattring 21 radial übergriffen und somit sichtseitig kaschiert. Das Uhrwerk besteht im wesentlichen aus einem Räderwerk 24 für die Bewegung von Zeigern 25 und aus einem Elektronikblock 26 für einerseits die Antriebssteuerung und anderseits den Empfang und die Dekodierung der kodierten Zeitinformation zur periodischen Kontrolle und erforderlichenfalls Korrektur der Zeigerstellung. Dafür enthält der Elektronikblock 26 einen Langwellen-Empfänger 27, der fest auf einen Zeitsender wie denjenigen, der in Deutschland die gesetzliche Zeit verbreitet (DCF 77), abgestimmt ist. Der Empfänger 27 ist an eine magnetische Langwellenantenne 28 in Form einer von einem Ferritkern 29 durchsetzten Spule 30 angeschlossen ist, wie in der Zeichnungsskizze symbolisch dargestellt.
Wenn die Antenne 28 in unmittelbarer Nachbarschaft des metallenen Gehäuses 12 angeordnet wäre, dann würde wie schon erwähnt nicht nur eine (grundsätzlich kompensierbare) Resonanzverstimmung eintreten, sondern insbesondere auch eine derartige (nicht kompensierbare) Güteverminderung, daß mit brauchbaren Empfangsverhältnissen auch bei sehr empfindlichem Empfänger 27 nicht mehr gerechnet werden kann. Deshalb ist durch Zwischenlage des Distanzringes 20 zwischen dem metallenen Uhrgehäuse 12 und dem mit der Antenne 28 ausgestatteten Uhrwerk 22 sichergestellt, daß der Ferritkern 29 einen hinreichenden radialen Abstand vom Innern des metallenen Gehäuses 12 einhält, der Innenwandung gegenüber also zum Zentrum des Uhrgehäuses 12 hin versetzt ist. In der Montageebene des Kernes 29 gemessen liegt die Breite des Distanzringes 20 typisch in der Größenordnung von 20% bis 30 % des Innendurchmessers des Armbanduhrengehäuses 12.
Der Antennen-Kern 29 kann lamelliert sein, bei hinreichendem Abstand vorn umlaufenden metallenen Uhrgehäuse 12 genügt aber auch ein unflexibler prismatischer, etwa zylindrischer Stab. Der kann, wie symbolisch skizziert, radial in Bezug auf das Zentrum des Uhrgehäuses 12 auf der Leiterplatte des Elektronikblockes 26 montiert sein; oder aber er ist, je nach den Platzerfordernissen für die übrigen elektrischen Bauelemente, gegenüber der skizzierten Darstellung um 90° aus der Zeichenebene heraus verschwenkt als Sekante in der Nähe des Außenumfangs des Uhrwerks 22 angeordnet. In dieser Ebene quer zur Zentralachse 31 der Funkarmbanduhr 11, also auch ihres Uhrwerks 22 und ihres Gehäuses 12, würden zwar an sich keine magnetischen Feldlinien, welche die Gläser 18, 16 parallel zur Zentralachse 31 durchsetzen, in den Kern 29 eintreten können; weil aber diese Feldlinien die Funkarmbanduhr 11 nicht ungestört durchsetzen, sondern durch Metallteile im Räderwerk 24 und durch das umgebenden metallenen Gehäuse-Mittelteil 13 in ihrer Ausbreitung verzerrt werden, tritt auch ein für den Langwellenempfang hinreichender magnetischer Fluß durch den vorzugsweise lamellierten Kern 29 auf, ohne daß die Armbanduhr 11 durch eine etwa achsparallele Ausrichtung des Kernes 29 unzumutbar an Höhe gewinnen müßte.
Um bei einer Funkarmbanduhr 11 einerseits nicht auf ein metallisches Gehäuse 12 verzichten zu müssen und andererseits die magnetische Langwellen-Antenne 28 für den Empfang der zu dekodierenden Zeitinformation nicht nach außerhalb des Gehäuses 12 wie insbesondere in ein Armband verlegen zu müssen, ist also erfindungsgemäß wenigstens das Gehäuse-Mittelteil 13 als dünner massiver oder beschichteter elektrisch leitender Ring ausgebildet, innerhalb dessem ein Distanzring 20 aus elektrisch nicht-leitendem Material das Uhrwerk 22 mit an dessem Rand sekantial angeordnetem gestreckt-prismatischem Antennen-Kern 29 zwischen zwei Scheiben aus elektrisch nicht-leitendem Material, nämlich dem Uhrglas 18 und dem Gehäuseboden 16, auf radialen Abstand zum metallenen Mittelteil 13 haltert, wobei der Boden 16 vorzugsweise eine zum Gehäuse-Innern hin dekorativ oder informativ beschichtete Glasplatte ist.

Claims (8)

  1. Funkarmbanduhr (11) mit in ihr Gehäuse (12) aufgenommener magnetischer Langwellen-Antenne (28),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Gehäuse (12) zwischen seinem Uhrglas (18) und einem Boden (16) aus elektrisch nicht leitendem Material ein metallenes Mittelteil (13) aufweist, dem gegenüber der Antennen-Kern (29) radial in Bezug auf das Gehäuse (12) zu dessen Zentrum hin versetzt ist.
  2. Funkarmbanduhr nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Antennen-Kern (29) in einer Ebene quer zur Zentralachse (31) des Gehäuses (12) angeordnet ist.
  3. Funkarmbanduhr nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Antennen-Kern (29) nahe der äußeren Berandung des Uhrwerks (22) längs einer Sekante angeordnet ist.
  4. Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Distanzring (20) aus elektrisch nicht-leitendem Material zwischen dem Gehäuse-Mittelteil (13) und dem Uhrwerk (22) vorgesehen ist.
  5. Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Gehäuse (12) ein Distanzring (20) aus elektrisch nicht-leitendem Material als Werkaufnahmering angeordnet ist.
  6. Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens das Mittelteil (13) des Gehäuses als dünner massiver Metallreif, insbesondere aus Edelstahl oder Titan, ausgebildet ist.
  7. Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Gehäuse-Boden (16) eine Keramik- oder Glasplatte ist.
  8. Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Gehäuse-Boden (16) aus durchsichtigem oder durchscheinendem elektrisch nicht-leitendem Material besteht, der zum Gehäuse-Innern hin eine ornamental oder informativ gestaltete Beschichtung (17) aufweist.
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