DE3007005C2 - Schalteinrichtung für eine Digitaluhr - Google Patents

Description

Uhren mit digitaler Zeitanzeige durch eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung teilen sich den Markt mit Quarzuhren mit Zeigern, wobei der Marktanteil der erstgenannten Uhren in einem schnellen Wachstum begriffen ist Sie erfüllen immer mehr Funktionen, was allerdings dazu geführt hat daß die Betätigung verhältnismäßig kompliziert geworden ist Sie erfolgt in der Regel mittels Drückern, von denen häufig drei oder vier vorgesehen sind. Dennoch sind die Uhren mit digitaler Zeitanzeige durch eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung relativ jung und tragen nicht wenige Personen eine solche Uhr zum ersten Male. Da die Betätigung von derjenigen der üblichen Uhren mit Zeigern beträchtlich abweicht sind viele Benutzer überfordert Häufig wissen sie selbst bei einer Uhr mit digitaler Zeitanzeige durch eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die nur mit einer Funktion ausgestattet ist nicht wie sie benutzt werden muß.

Eine Schalteinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen A.rt ist aus der DE 24 30 345 B 2 bekannt Das Betätigungsorgan ist in Form einer Aufzugswelle mit einer Aufzugskrone ausgebildet Die Aufzugswelle ist in Axialrichtung zwischen drei verschiedenen, jeweils stabilen Stellungen beweglich und außerdem in drei verschiedene, jeweils stabile Stellungen drehbar. Der Gesamtdrehwinkel der Aufzugswelle ist jedoch auf einen Wert unter 180° begrenzt Ein drehfest mit der Aufzugswelle verbündest) ner Schalthebel oder Schaltnocken betätigt je nach Axialstellung der Aufzugswelle bei einer Drehung derselben verschiedene Schalter. Zum Stellen der Uhr muß die Aufzugswelle mittels der Aufzugskrone herausgezogen werden und dann je nach zu stellender Größe in der einen oder der anderen Drehrichtung gegebenenfalls mehrfach hin· und zurückgedreht werden. Bei diesem Stand der Technik steht für das Stellen der Uhr zwar ein einziges Betätigungsorgan in Form der Aufzugskrone zur Verfügung, seine Handha bung zum Stellen unterscheidet sich aber wesentlich von der Handhabung der Aufzugskrone zum Stellen einer Zeigeruhr, bei der bei herausgezogener Aufzugswelle deren Drehen in der einen Drehrichtung eine dem Drehwinkel entsprechende Zunahme des eingestellten Werts ergibt, während eine Drehung in der entgegengesetzten Drehlichtung eine dem Drehwinkel entsprechende Abnahme des eingestellten Werts nach sich zieht.

Aus der DE 21 07 433 8 2 ist eine Pigitalubr bekannt, bei der zum Stellen ebenfalls von einem Betätigungsorgan entsprechend der Aufzugskrone üblicher Zeigeruhren Gebrauch gemacht wird Auch hier ist die zugehörige Aufzugswelle drehbar und axial verschiebbar. Die Drehung dient allerdings nur dafür, die Aufzugskrone mittels eines an ihr vorgesehenen Außengewindes und eines im Uhrengehäuse ausgebildeten Innengewindes in einer Ruhestellung zu arretieren, in welcher Aufzugskrone und Aufzugswelle weitestmöglich in das Uhrengehäuse eintauchen. Zum Stellen wird diese Schraubverbindung gelöst, worauf Aufzugskrone und Aufzugswelle federnd aus dem Uhrengehäuse herausgedrückt werden. Die Aufzugswelle steht mit Kontakten eines Schalters in Verbindung, der bei js Axialbewegung der Aufzugswelle betätigt wird. Zum Stellen wird mittels eines am Boden des Uhrengehäuses angebrachten Vorwählrads die zu stellende Größe ausgewählt und der Stellvorgang dann durch entsprechend häufiges Nach-Innen-Drücken der Aufzugswelle ausgeführt Auch bei diesem Stand der Technik entspricht die Betätigung der Aufzugskrone zum Zwecke des Stellvorgangs nicht derjenigen jei einer Zeigeruhr.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beheben und eine Schalteinrichtung zu schaffen, welche die übliche Uhrenbetätigung ermöglicht, wie sie von Uhren mit Zeigern her geläufig ist Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung sind in den restlichen Ansprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung vermittelt eine einfache und kleine Schalteinrichtung, welche auch in kleine und dünne Uhren, beispielsweise Damenarmbanduhren, eingebaut werden kann, wobei die von den Zeigeruhren her bekannte Kronenbetätigung beibehalten ist Die bei Uhren mit digitaler Zeitanzeige durch eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung bisher übliche, komplizierte Uhrenbetätig:ng durch Drücker ist vermieden, so daß solche Uhren auch von Personen, welche sie nicht kennen, wie beispielsweise Frauen und alten Menschen, ohne Schwierigkeiten benutzt werden können.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Dariv. zeigen

F i g. 1 -a, 1 -b und 1 -c eine Uhr mit einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung im normalen Betriebszusrand, und zwar jeweils in der Draufsicht bzw. im Querschnitt parallel zum Betätigungsorgan bzw. im Querschnitt senkrecht zum Betätigungsorgan;

Fig.2-a, 2-b und 2-c jeweils die Ansicht gernäß Fig. 1-a bzw. 1-b bzw. 1-c, wobei die Uhr jedoch in den Korrekturzustand geschaltet ist;

Fig.3 die Ansicht entsprechend derjenigen nach Fig. 1-b einer Variante;

F i g. 4 das Zusammenwirken von Betätigungsorgan und Schalthebel bei der Uhr bzw. der Schalteinrichtung gemäß F ig. 1-a bis 2-c; und

F i g. 5 bis 8 jeweils eine der verschiedenen digitalen Anzeigen der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung der Uhr gemäß Fig. 1-a bis 2-c bei verschiedenen Schalterbetätigungen.

Als Betätigungsorgan ist eine einer Aufzugwelle ähnliche Welle 1 T.it einem Nocken la vorgesehen. Weiterhin sind ein Rasthebel 2 mit Rastausnehmungen 2a sowie 2b und mit eintt.i Quersteg 2c, ein mit dem ■ Rasthebel 2 zusammenwirkender Rastslift 3, ein Schaltungsgehäuse 4 mit eingefrästen Ausnehmungen 4s sowie 4ό und mit einem elastischen, federnden Glied 4ς ein Schalthebel 5 mit elastischen, federnden Armen 5a und 5b, eine Print- oder Schaltungsplatte 6 mit einem Muster von Elektroden 6a; 6b sowie 6c und mit Schaltstiften 8a und 8Zj, ein Uhrgehäuse 9 und ein Rahmen 10 für eine Flüssigkristallanzeigetafel 11 vorhanden. Der Rahmen 10 weist einen Vorsprung 10a auf. Am Rasthebel 2 ist ein elastischer, federnder Schaltarm 7 vorgesehen.

Der Rasthebel 2 greift an der Welle 1 an und ist in der Ausnehmung 4a des Schaltungsgehäuses 4 sowie von dem mit den Rastausnehmungen 2a und 2b zusammenwirkenden, in das Schaltungsgehäuse 4 eingesetzten Raststift 3 geführt, ferner senkrecht zum Schaltungsgehguse 4 durch den Quersteg 2c gehalten. Der Schalthebel 5 ist um den Raststift 3 schwenkbar gelagert und wirkt mit dem Nocken la der Welle 1 zusammen. Die elastischen, federnden Arme 5a und 5b des Schalthebels 5 sind in den Ausnehmungen Ab des Schaltungsgehäuses 4 aufgenommen. Der Schalthebel 5 ist zwischen dem Rahmen 10 und dem Rasthebel 2 gehalten.

Im normalen Betriebszustand der Uhr gemäß F i g. 1-a. 1-b und 1-c nimmt die Welle 1 die innere, in der Zeichnung linke Axialstellung ein und zeigt die Flüssigkristallanzeigetafel 11 die jeweilige Stunde und Minute an, wie in F i g. 5 dargestellt Der Raststift 5 sitzt in der Rastausnehmung 2a des Rasth^bels 2, dessen elastischer, federnder Schaltarm 7 mit den Elektroden 6a und 66 der Schaltungsplatte 6 in Berührung steht Wird die Welle 1 mit dem Nocken la im Uhrzeigersinn gedreht, dann wird der am Nocken la zur Anlage kommende Schalthebel 5 um den Raststift 3 geschwenkt Dieses hat zur Folge, daß der elastische, federnde Arm 5a des Schalthebels 5 den Schaltstift 8a der Schaltungsplatte 6 berührt, so daß die Stunden- und Minutenanzeige gemäß Fig.5 der Flüssigkristallsnzeigetafel 11 auf die Kalenderanzeige gemäß Fig.6 wechselt, welche den jeweiligen Monat und den jeweiligen Tag angibt.

Wird die Welle 1 weiter im Uhrzeigersinn gedreht, dann lösen sich der Nocken la und der Schalthebel 5 schließlich voneinander. Da die Arme 5a und 5b elastische, federnde Teile des Schalthebels 5 sind, biegt sich der am Schaltstift 8a anliegende, elastische, federnde Arm 5a beim Verschwenken des Schalthebels 5, bis der Nocken la und der Schalthebel 5 sich voneinander lösen. Der elastische, federnde Arm 5a nimmt also die Hubvariationen des Schalthebels 5 beim Verschwenken desselben auf, indem er sich nach dem Berühren des Schaltstiftes 8a nachgiebig biegt, was einer erhöhten Zuverlässigkeit des Schalters zugute kommt Der andere elastische, federnde Arm 5b des Schalthebels 5, welcher ebenfalls in einer Ausnehmung Ab des Schaltungsgehäuses 4 aufgenommen ist, wird in dem Ausmaß gebogen, wie der Schalthebel 5 durch den Nocken la versehwenkt worden ist, wenn der Nocken la und der Schalthebel 5 sich voneinander lösen. Dieses hat zur Folge, daß dann der Schalthebel 5 in die mittlere Ruhestellung gemäß F i g. 1 -a zurückgeführt wird.

Gemäß Fig.4 weist der Nocken la zwei Zähne auf. Wenn also der Nocken la eine Umdrehung macht, dann berührt der Schalthebel 5 den Schaltstift 8a somit zweimal, so daß die Stunden- und Minutenanzeige gemäß Fig.5 und die Kalenderanzeige gemäß Fig.6 entsprechend oft nacheinander an der Flüssigkristall-

zeigetafel 11 erscheinen.

Beim Drehen der Welle 1 entgegen dem Uhrzeigersinn geschieht dasselbe wie beim Drehen im Uhrzeigersinn. Der Schalthebel 5 wird um den Raststift 3 am Schaltungsgehäuse 4 mittels des Nockens la der Welle 1 geschwenkt, so daß der elastische, federnde Arm Sb des Schalthebels 5 den Schaltstift 8b berührt und die Stunden- und Minutenanzeige gemäß Fig.5 der Flüssigkristallanzeigetafel 11 zur Kalenderanzeige gewiß F i g. 6 wechselt. Wird die Welle 1 weiter entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, dann lösen sich der Nocken Xa und der Schalthebel 5 schließlich voneinander und kehrt der Schalthebel 5 in die besagte Ruhestellung zurück. Wird die Welle 1 noch weiter entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, dann berührt der Schalthebel 5 den Schaltstift 8b wiederum, und wechselt die Kalenderanzeige gemäß F i g. 6 der Flüssigkristallanzeigetafel 11 zur Stunden- und Minutenanzeige gemäß

F i g. 5. Die ÄnZcigcn muCm Γ i g. 5 UOu 6 erscheinen S'SO mehrmals abwechselnd, wie beim Drehen der Welle 1 im Uhrzeigersinn.

Zu Korrekturzwecken wird die Welle 1 herausgezogen, und zwar aus der inneren Axialstellung gemäß Fig. 1 -a und 1-b in die äußere Axialstellung nach Fig.2-a und 2-b, also in der Zeichnung nach rechts. Dieses hat zur Folge, daß der an der Welle 1 angreifende Rasthebel 2 entsprechend mitgenommen wird, bis der Raststift 3 am Schaltungsgehäuse 4 in die Rastausnehmung 2b einrastet. Auch dieses Einrasten ist für den jeweiligen Benutzer merklich, und zwar hör- und/oder fühlbar.

Der elastische, federnde Schaltarm 7 des Rasthebels 2 berührt im normalen Betriebszustand der Uhr gemäß Fig. 1-a, 1-b und 1-c, also in der inneren Axialstellung der Welle 1, nur die Elektroden 6a und 6b der Schaltungsplatte 6, nicht aber die Elektrode 6c Die Elektrode 6a ist mit einer positiven Anschlußklemme verbunden. Wird die Welle 1 in der Zeichnung nach rechts in die äußere Axialstellung herausgezogen und der Rasthebel 2 entsprechend bewegt, dann bewegt sich auch der elastische, federnde Schaltarm 7, um in Berührung mit der Elektrode 6c der Schaltungsplatte 6 zu kommen. Dieses hat zur Folge, daß die positive Anschlußklemme der Elektrode 6a mit der Elektrode 6c durch den Schaltarm 7 verbunden und die Uhr in den Korrekturzustand geschaltet wird, in welchem der Doppelpunkt 11a zwischen der Stundenzahl und der Minutenzahl der Anzeige gemäß F i g. 5 aus dem blinkenden in einen ständig leuchtenden Zustand übergeht und die Sekunden zurückgestellt werden, wobei die Uhr gleichzeitig stillsteht Es geschieht also im wesentlichen dasselbe, wie bei einer Quarzuhr mit Zeigern beim Herausziehen der Aufzugwelle.

Auch dann, wenn die Welle 1 in die äußere Ax'alstellung herausgezogen ist, greift der Nocken la am Schalthebel 5 an. Um die Stunden- und Minutenanzeige zu korrigieren, wird die herausgezogene Welle 1 gedreht Wird die Welle 1 mit dem Nocken la im Uhrzeigersinne gedreht, dann schwenkt der Schalthebel 5 um den Raststift 3, um mit dem elastischen, federnden Arm 5a mit dem Schaltstift Sa in Berührung zu kommen, so daß der Schalter aktiviert wird und die Anzeige gemäß Fig.5 der Flüssigkristallanzeigetafel 11 zu derjenigen gemäß F i g. 7 wechselt Während ein Drehen der Welle 1 im Uhrzeigersinn eine Korrektur der Minutenanzeige und, wie Fig.8 veranschaulicht, auch der Stundenanzeige durch Addition bewirkt, ergibt ein Drehen der Welle 1 entgegen dem Uhrzeigersinn bei jedem Aktivieren des Schalters eine Korrektur der Minutenanzeige und gegebenenfalls der Stundenanzeige durch Subtraktion. Die herausgezogene Welle 1 wird genauso gedreht wie in der inneren Axialstellung, also im normalen Betriebszustand der Uhr gemäß Fig. 1-a, 1-b und 1-c, und der Schalthebel 5 verhält sich dann genauso, wie oben geschildert.

Wenn die jeweilige Korrektur beendet ist, dann wird der Rasthabel 2 durch Eindrücken der Welle 1 in die

in innere Axialstellung zurückbewegt, so daß der Raststift 3 in die Rastausnehmung 2a einrastet und der Kontakt des elastischen, federnden Schaltarmes 7 mit der Elektrode 6c der Schaltungsplatte 6 unterbrochen wird. Es ergibt sich wieder der normale Betriebszustand der

ι ■> Uhr, welche sofort wieder zu laufen beginnt.

Die Korrektur der Kalenderanzeige gemäß Fig.6 erfolgt genauso wie diejenige der Stunden- und Minutenanzeige nach Fig.5. Es ist lediglich erforder i:_L· _i:_ Λ--.-:_- _.«ad C I - C A...„U rirokan Aar WoMo in_ii, UK, ΛΛΐΐ£.·-ι₆·- β--"·"" ■ · e- - ««■ —· "■ -··-·· 2-. .....C

2a 1 in der inneren Axialstellung auf die Anzeige gemäß Fig.6 umzuschalten, bevor die Welle 1 und damit der Rasthebel 2 herausgezogen werden.

Gemäß Fig. 1-b kann sich die Welle 1, wenn sie nur durch das Uhrgehäuse 9 geführt ist, leicht senkrecht positionsmäßig verschieben, was den gegenseitigen Eingriff des Nockens la der Welle 1 und des Schalthebels 5 verändern würde, entsprechend auch den Schwer,,i>ub des Schalthebels 5. Um diese Gefahr zu vermeiden, wird der Rasthebel 2 durch das elastische,

jo federnde Glied 4c des Schaltungsgehäuses 4 nach oben gedrückt, so daß df.r Quersteg 2c des Rasthebels 2 die Welle 1 berührt. Damit dann aber der Schalthebel 5 nicht zwischen dem Rahmen 10 für die Flüssigkristallanzeigetafel 11 und dem Rasthebel 2 eingeklemmt wird, ist

der Vorsprung 10a am Rahmen 10 vorgesehen, welcher höher als der Schalthebel 5 dick ist. so daß der Schalthebel 5 ein gewisses Spiel hat.

Bei der Variante gemäß Fig.3 fehlt das elastische, federnde Giied 4c des Schaltungsgehäuses 4 und sind der Rasthebel 2 sowie die Welle 1 statt de: ;en durch den elastischen, federnden Schaltarm 7 des Rasthebels 2 positioniert, welcher gekrümmt ist, wie dargestellt. Es ist auch möglich, die Positionen des Rasthebels 2 und des Schalthebels 5 zu vertauschen.

Alle Schaltfunktionen werden durch Betätigung der Welle 1 mit Hilfe des Schalthebels 5 und des Rasthebels 2 hervorgebracht Dieses ermöglicht einen einfachen und auch kleinen Uhrenaufbau. Der einfache Schalteraufbau ermöglicht darüber hinaus die Anpassung an jede gewünschte Uhr ohne Schwierigkeiten, gegebenenfalls durch Kombination mit anderen Bauteilen.

Weil die Angriffsstelle des Schalthebels 5 an der Welle 1 und die Angriffsstelle des Rasthebels 2 an der Welle 1 annähernd in derselben Ebene liegen und der Platzbedarf entsprechend gering ist kann darüber hinaus die Welle 1 kürzer gehalten werden. Die Uhr braucht also nicht groß gemacht zu werden, ebenso wenig wie das Anzeigefeld der Flüssigkristallanzeigetafel 11 übermäßig klein gehalten werden muß, selbst wenn die Welle 1 neben der Flüssigkristallanzeigetafel 11 angeordnet wird. Da der Raststift 3 des Rasthebels 2 auch als Schwenkachse für den Schalthebel 5 dient, ist die Anzahl der erforderlichen Bauteile gering gehalten, ferner der Raum wirksam ausgenutzt Darüber hinaus werden das Schaltungsgehäuse 4 und der Rahmen 10 dazu verwendet, den Eingriff des Nockens la der Welle ! mit dem Schalthebel 5 zu stabilisieren. Auch dieses kommt einer geringen Anzahl von Bauteilen zugute.

ferner niedrigen Kosten.

Im Hinblick auf das Anbringen des Nockens 1 a an der Krone bzw. an der Welle 1 und/oder auf die Schalterbetätigung ist es vorteilhaft, wenn der Nocken I a der Welle 1 zwei oder vier Zähne aufweist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   !,Schalteinrichtung Wr eine Digitaluhr, umfassend ein nach außen ragendes axial verstellbares und drehbares Betätigungsorgan (1), einen Rasthebel (2), durch den das Betätigungsorgan (1) in verschiedenen Axialstellungen verrastbar ist, einen ersten Schalter (6a bis 6c, T), der abhängig von der Axialstellung des Betätigungsorgans (1) verschiedene Schaltstellungen annimmt, einen Schalthebel (5, 5a, 56Jl der bei Drehung des Betätigungsorgans (1) um einen vorgegebenen Winkel je nach Drehrichtung in einer ersten oder einer zweiten Richtung verschwenkt wird und dabei einen zweiten (5a, 8ajbzw. einen dritten Schalter (56, Sb) aus einer jeweiligen ersten Schaltstellung in eine jeweilige zweite Schaltstellung schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (1) in beiden Drehrichtungen unbegrenzt drehbar ist, und daß der Schalthebel (5,5a, 5b) derart ausgebildet ist, daß bei Ober den vorgegebenen Winkel fortgesetzter Drehung des Betätigungsorgans (1) der zweite (5a, Sa) bzw. der dritte Schalter (56, Sb) in die erste Schaltstellung zurückkehrt derart, daß der zweite bzw. der dritte Schalter bei jeder vollständigen Umdrehung des Betätigungsorgan (1) wenigstens einmal von der ersten zur zweiten Schaltstellung und zurück wechselt
2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasthebel (2,7) ständig mit dem Betätigungsorgan (1) im Eingriff steht, an mehrere Stellen in Axialrichtudg des Betätigungsorgans (1) beweglich geführt ist und mit Elektroden (6a, 66, Sc) an einer Schaltung«/fette (6) zusammen den ersten Schalter bildet, während der Schalthebel

   (5) mittels eines Nockens (IaJ am Betätigungsorgan (1) um eine zur Axialrichtung des Betätigungsorgans im wesentlichen senkrechte Achse (3) an einem Schaltungsgehäuse (4) schwenkbar ist und mit weiteren Elektroden (8a, Sb) an der Schaltungsplatte

   (6) zusammen den zweiten und den dritten Schalter bildet
3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (5) in jeder Drehrichtung des Betätigungsorgans (1) mit anderen Elektroden (8a, Sb) an der Schaltungsplatte (6) zusammenwirkt
4. 4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (5) in einer Ruhestellung federbelastet ist, aus welcher er durch den Nocken [Xa) schwenkbar ist und in welche er nach Freigabe durch den Nocken (lajzurückkehrt
5. 5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (5) wenigstens einen elastischen, federnden Arm (5a bzw. 5b) aufweist.
6. 6. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (5) um einen am Schaltungsgehäuse (4) vorgesehenen Raststift (3) für den Rasthebel (2) schwenkbar gelagert ist.
7. 7. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken [Xa) am Betätigungsorgan (1) zwei oder vier Zähne aufweist.
8. 8. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasthebel (2) und/oder der Schalthebel (5) von einem Rahmen (10) für eine Flössigkristallanzeigetafel (11) gehalten und geführt ist, wobei der Rasthebel (2) im Schaltungsgehäuse (4) durch das Betätigungsorgan (1) gehalten ist
9. 9, Schalter nach Ansprüche, gekennzeichnet durch ein elastisches, federndes Glied (4c), welches den Rasthebel (2) auf das Betätigungsorgan (1) zu drückt
10. 10. Schalter nach Anspruchs oder 9, dadurch gekennzeichnet daß der Schalthebel (5) zwischen dem Rahmen (10) für die Flüssigkristallenzeigetafel (11) und dem Rasthebel (2) angeordnet ist wobei der Abstand zwischen Rahmen (10) und Rasthebel (2) größer als die Dicke des Schalthebels (5) ist