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Dokumentenidentifikation DE69015989T2 22.06.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0432088
Titel Zusammensetzungsverfahren.
Anmelder Fabrique d'Ebauches de Sonceboz S.A., Sonceboz, CH
Erfinder Walker, Erich, CH-2534 Orvin, CH;
Frei, Edwin, CH-4438 Langenbruck, CH
Vertreter Boehmert & Boehmert, Nordemann und Partner, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 69015989
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, LI
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 25.10.1990
EP-Aktenzeichen 908108194
EP-Offenlegungsdatum 12.06.1991
EP date of grant 11.01.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.06.1995
IPC-Hauptklasse G04B 29/02

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Zusammensetzen, welches den Erhalt eines kostengünstigen Uhrwerkes durch Ermöglichung eines Zusammensetzens unter grosser Präzision von mit Präzision hergestellten Stücken auf einer Unterlage oder einer Stützplatte erlaubt, welche mit einer geringen Präzision und folglich mit geringen Gestehungskosten hergestellt ist.

Die Fabrikation von kostengünstigen Uhrwerken erfordert unter anderem, dass die Gestehungskosten bestimmter Bauelemente wesentlich gesenkt werden können.

Im Falle von Uhren, insbesondere von solchen, in welchen der Gehäuseboden die Aufgabe hat, das Uhrwerk aufzunehmen, welches dort befestigt wird, war es bisher kaum möglich, die Kosten der Gehäuseunterlage zu senken, dies angesichts der Notwendigkeit, dort eine Präzisionsbearbeitung vorzusehen, damit das Uhrwerk dort aufgenommen und befestigt werden kann.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Zusammensetzen erlaubt es, insbesondere Gehäuseunterlagen oder Stützplatten derart auszulegen, dass diese keine Präzisionsbearbeitung benötigen und im übrigen relativ kostengünstige Werkstoffe verwendet werden können, wie zum Beispiel Stücke aus synthetischem Material, welche durch Spritzgiessen erhalten werden, oder Stücke aus kaltverformbarem Metall, welche durch Formung oder Bearbeitung erhalten werden, und deren Fabrikation durch Maschinen mit hoher Produktivität extrem vorteilhaft ist; diese verschiedenen Elemente tendieren dazu, die Gestehungskosten der fertigen Uhr bedeutend zu senken.

Ausserdem erlaubt die Verwendung dieser Materialien für die Herstellung der Stützplatten oder Gehäuse eine Erneuerung der Gehäuseformen und eine bedeutende Erweiterung der Anzahl Typen der auf dem Markt angebotenen Uhren.

Dennoch besitzen die im allgemeinen für diesen Zweck verwendeten Werkstoffe nicht alle Qualitäten der anderswo verwendeten Metalle, insbesondere kann das Verfahren der Fabrikation durch Spritzgiessen oder durch Formung nicht die Masshaltigkeit einer konventionellen Bearbeitung garantieren, dies in Anbetracht des während der Abkühlung auftretenden Zusammenziehens des Stückes. Dies hat zur Folge, dass die Verwendung dieser Materialien in einer Uhr im allgemeinen auf einzig diejenigen Halterungs- oder Gehäusestücke begrenzt wird, für welche sie besonders geeignet sind.

Das Problem besteht also weiterhin, mit grosser Präzision hergestellte metallische Stücke in präziser Weise auf einem Stützelement oder einer Gehäuseunterlage zu befestigen, dessen/deren Masspräzision relativ geringer ist.

Es wurden für diesen Zweck verschiedene Verfahren vorgeschlagen, sei es eine ergänzende Präzisionsbearbeitung des Stückes nach dem Spritzgiessen, oder ein vorheriges Zusammensetzen der metallischen Stücke vor dem Zusammensetzen auf der Unterlage, wobei diese Verfahren im allgemeinen einen oder mehrere zusätzliche Fabrikationsschritte mit sich ziehen, wodurch die Kosten des fertigen Stückes erhöht werden.

Insbesondere beschreibt das Patent CH-A-517.332 eine Weck-Armbanduhr, welche aus einem üblichen mechanischen Uhrwerk gebildet wird, das in einem Einsetzrahmen aus synthetischem Material aufgenommen wird, welcher ausserdem die verschiedenen Bauteile eines elektrischen Weck- oder Alarmsystems enthält. Das Verfahren zum Zusammensetzen, welches nicht besonders beschrieben wird, besteht hier einzig darin, ein vollständiges Uhrwerk ins Innere eines Einsetzrahmens einzusetzen und das Zusammensetzen mit verschiedenen Ausrüstungsteilen und Verbindungen zu vervollständigen.

Die Anmeldung EP-A-0.284.899 bezieht sich auf eine Uhr, gebildet aus einer metallischen Lünette, an welcher das Uhrwerk befestigt wird, und aus einer "breitschultrigen" Unterlage ("fond carrure") aus Kunststoff-Material, die die Aufgabe hat, das Uhrwerk zu halten und die Dichtigkeit der Uhr sicherzustellen. In diesem Fall wird das Uhrwerk lediglich durch den Kunststoffboden abgestützt.

Das Patent CH-A-206 981 beschreibt eine Verbundwerkstoff-Platte aus Metall und synthetischem Material, welche für eine Pendeluhr vorgesehen ist.

Die Anmeldungen FR-A-2 348 516 und DE-A-3 035 765 beschreiben ebenfalls eine Armbanduhr, von der bestimmte Abstützstücke aus synthetischem Werkstoff bestehen; es ist dennoch für das Zusammensetzen solcher Uhren zuallererst notwendig, die Antriebseinheit sowie zumindest die wesentlichen Teile des Getriebes getrennt und zum voraus zusammenzusetzen, bevor das Abstützstück aus synthetischem Material angeordnet wird.

Es ist gerade das Ziel der Erfindung, ein einfaches Verfahren zum Zusammensetzen vorzuschlagen, welches die erwähnten Nachteile der Verfahren der bisherigen Technik nicht aufweist und insbesondere ein Zusammensetzen einer Gruppe von mit grosser Präzision hergestellten metallischen Stücken auf einer Unterlage aus synthetischem Material oder aus kaltverformbarem Metall unter grosser Präzision erlaubt, welche mit einer relativ geringen Präzision hergestellt ist. Hierzu verfügt man über einen metallischen Untersatz, welcher eine bestimmte Anzahl Stifte enthält, die der Vorpositionierung der metallischen Stücke auf dem genannten Untersatz durch "Einfädeln" der genannten Stifte in die korrespondierenden Löcher der metallischen Stücke dienen. Unter metallischem Untersatz versteht man hier eine metallische Abstützung oder einen Trägerblock, deren/dessen Oberseite aus mehreren horizontalen parallelen Ebenen geformt wird, wobei in den Block senkrecht zu den genannten horizontalen parallelen Ebenen die genannten Positionierstifte eingetrieben werden, welche die entsprechenden Ebenen überragen, derart, wie dies in der Uhrenindustrie gut bekannt ist. Weitere Löcher in diesen metallischen Stücken haben die Aufgabe, Stifte, welche Bestandteile der Unterlage aus synthetischem Material oder aus kaltverformbarem Metall sind, aufzunehmen, wobei diese Stifte ein relativ bedeutendes Spiel in den Löchern der metallischen Stücke aufweisen, dies, um die vom Fabrikationsverfahren des Unterlagestückes herrührenden Massabweichungen zu absorbieren. Wenn dieses letztere Stück genau positioniert worden ist, und zwar nach einem weiter unten beschriebenen Verfahren, werden Sonotroden, welche gegenüber den Stiften aus synthetischem Material, der Unterlage aus synthetischem Material, angeordnet und in die Löcher der metallischen Stücke eingeführt sind, eingeschaltet und bewirken, dass die genannten Stifte aus synthetischem Material schmelzen. Das Schmelzen des synthetischen Materials erlaubt ein Auffüllen des Spiels, das zwischen den Stiften und den Löchern vorhanden ist, so dass die metallischen Stücke mit Präzision auf der synthetischen Unterlage befestigt und positioniert werden. Für den Fall einer Unterlage aus kaltverformbarem Metall ist die Anwendung des Verfahrens ziemlich ähnlich, mit der Ausnahme, dass die Stifte aus kaltverformbarem Metall in die Löcher der metallischen Stücke eingequetscht werden, wobei der Überschuss an Material ebenfalls das Spiel zwischen den Stiften und den Löchern ausgleicht. Es verbleibt dann das montierte Stück vom metallischen Untersatz wegzunehmen und die Garnitur des genannten Stückes fertigzustellen.

Das Prinzip des Verfahrens zum Zusammensetzen für eine Unterlage aus synthetischem Material wird in den entsprechenden Kommentaren zur Zeichnung beschrieben, in welcher es beim Zusammensetzen eines sehr einfachen Uhrwerkes mit zwei Zeigern angewendet wird, welches einen Schrittmotor enthält, dessen Rotor eine Umdrehung pro Stunde ausführt, und die einzigen Achsen-Zahnräder des Zeigerwerkes enthält, wobei das Minutenrad das Stundenrad antreibt.

Die Figur 1 stellt eine demontierte Ansicht des Werkzeuges und der Stücke vor dem Zusammensetzen dar, längs der Schnittlinie II-II gemäss Figur 3 gesehen,

die Figur 2 stellt die gleiche Ansicht wie vorher dar, wobei die Elemente wieder zusammengesetzt sind,

die Figur 3 stellt eine Grundrissansicht von der Brückenseite her dar, welche den Stator und die Brücke auf der Unterlage aus synthetischem Material zusammengesetzt zeigt.

Die Figur 1 veranschaulicht besonders gut das erfindungsgemässe Verfahren zum Zusammensetzen; der metallische Untersatz 1 wird aus einem Trägerblock 10 gebildet, dessen Oberseite aus mehreren horizontalen parallelen Ebenen 10a, 10b und 10c geformt wird. Positionierstifte 11, 12 und 17 werden in den Trägerblock 10 eingetrieben, dies senkrecht zu den parallelen Ebenen 10a, 10b und 10c, und überragen die entsprechenden Ebenen 10a, 10b bzw. 10c, in welchen sie enthalten sind. Im weitern enthalten Einsenkungen 13, 14 der Ebenen 10a und 10b die Sonotroden, deren Oberseiten bezogen auf die entsprechenden Flächen 10a bzw. 10b geringfügig zurückgezogen sind. Der Oberteil 15 der Einsenkungen 13 und 14, in welchen die Sonotroden aufgenommen sind, wird aus einem Grund angeschrägt, der weiter unten erläutert wird. Diese Sonotroden werden auf eine konventionelle Art angespeist, welche hier nicht dargestellt wird. Dieser metallische Untersatz kann mit der ganzen gewünschten Massgenauigkeit konstruiert werden, da er für eine ganze Serie zusammenzusetzender Uhrwerke nur in einem einzelnen Exemplar gebaut wird.

Auf diesem Untersatz 1 wird man zuallererst die Brücke 2 anordnen, welche folgendes enthält: ein Zentralloch 20 für den Durchlass des Zeigerdrehzapfens 30, Löcher 21, welche den Plazierungen der Stifte aus synthetischem Material 51 der Unterlage aus synthetischem Material 5 entsprechen, die anschliessend abgelegt wird, sowie Löcher 22, welche den Plazierungen der Stifte 11 des Untersatzes 1 entsprechen und durch welche die Brücke 2 genau auf der Fläche 10a des Untersatzes 1 positioniert wird. Auf diese Brücke 2, in das Zentralloch 20, stellt man den Rotor 3, dessen unteres Ende, das den Zeigerdrehzapfen 30 enthält, in einem Führungsloch 16 der Fläche 10a aufgenommen wird; auf diese Weise wird der Rotor 3 genau positioniert und bleibt er völlig vertikal. Um den Rotor herum ordnet man jedes der zwei Polstücke des Stators 4 auf der Fläche 10b des Untersatzes derart an, dass sie durch die Positionierstifte 12 positioniert werden, welche in die Löcher 40 eindringen, die an den geeigneten Stellen angeordnet sind, um erstere aufzunehmen, wobei Löcher 41 ihrerseits den Plazierungen der Stifte 52 der Unterlage aus synthetischem Material 5 entsprechen, welche nun abgelegt wird. Die Unterlage aus synthetischem Material 5, welche einfach eine Platte, oder eine "Cassolette", die das gesamte Uhrwerk enthält, oder auch ein vollständiges Gehäuse bildet, enthält hauptsächlich eine Reihe von Stiften aus synthetischem Material 51, 52, deren Auflageflächen 51a bzw. 52a auf parallelen Ebenen gelegen sind, was die übereinandergeschichtete Positionierung von Elementen erlaubt, welche mit den genannten Stiften befestigt werden. Diese Unterlage aus synthetischem Material 5 wird auf der Baugruppe abgelegt, welche durch den Untersatz 1 und diejenigen Elemente gebildet wird, welche diesem bereits angefügt sind, d.h. die Brücke 2, der Rotor 3 und der Stator 4; sie wird zuallererst durch einen Stift 17 des metallischen Untersatzes ausgerichtet, welcher in eine Einkerbung 18 eindringt, die an ihrer Peripherie angebracht ist; sie wird alsdann durch die Stifte 12 des metallischen Untersatzes, welche unter Spiel gleitend in ihre Feinbohrungen 54 eindringen, in Position geführt. Die definitive und genaue Positionierung der Unterlage 5 erfolgt durch das Drehzapfenloch 53, welches das Ende 31 der Rotorachse aufnehmen muss, bei welcher man bereits weiter oben gesehen hat, dass sie bereits mit Präzision positioniert wurde. Da der Durchmesser der Stifte 51 und 52 deutlich kleiner ist als der Durchmesser der Löcher 21 und 41, beeinflusst ihre Herstellungs-Ungenauigkeit keineswegs die Präzision im Verlauf des Zusammensetzens. Auf diese Weise werden die verschiedenen Stücke gegenseitig genau positioniert, selbst wenn sie noch nicht so miteinander verbunden sind, wie es in der Figur 2 ersichtlich ist.

Das Einschalten der Sonotroden, nachdem diese mit den Stiften 51 und 52 durch die Löcher 13 und 14 des metallischen Untersatzes hindurch in Berührung gebracht wurden, überführt das synthetische Material der Stifte in den plastischen Zustand. Es füllt so die Räume aus, welche zwischen den genannten Stiften und den diese aufnehmenden Löchern in der Brücke bzw. im Stator gelegen sind, bei welchen man weiter oben gesehen hat, dass ihr Durchmesser deutlich grösser ist als derjenige der Stifte aus synthetischem Material; der Überschuss an plastisch gewordenem Material füllt im übrigen die Anschrägung 15 aus, welche zwischen der Vorderfläche der Sonotroden und derjenigen oberen horizontalen Ebene des Untersatzes vorgesehen wurde, auf welcher die Brücke oder der Stator zum Aufliegen gekommen ist; auf diese Weise werden Rückhalteköpfe 51b, 52b geformt, wie man auf der linken Seite der Figur 2 erkennen kann, um die einen Bauelemente mit den anderen zu verbinden.

Nach dem Ausschalten der Sonotroden und der Abkühlung des Stückes wird die Unterlage 5 vom Untersatz 1 abgenommen, wobei der Stator 4, der Rotor 3 und die Brücke 2 auf der genannten Unterlage befestigt und genau positioniert bleiben, wie in der Figur 3 erkennbar ist, in welcher man im übrigen das Minuten-Achsenzahnrad 6 unterscheiden kann, welches eingebaut wurde. Es wurden Plazierungen vorgesehen zur Aufnahme der Statorspule 55, der Batterie 56 sowie der Steuerelektronik 57, wobei diese Elemente mit konventionellen Mitteln auf der Unterlage 5 angeordnet und befestigt werden, da für diesen Arbeitsgang keine grosse Präzision notwendig ist. Die Fertigstellung der Uhr erfolgt ebenfalls mit konventionellen Mitteln.

Wie in der Figur 3 erkennbar ist, erfolgt der Schnitt II-II längs einer strichpunktierten Linie, um in den Figuren 1 und 2 einige der Positionierelemente, d.h. die Positionierstifte 11, 12 und 17, sowie einige der Befestigungselemente, d.h. die Stifte aus synthetischem Material 51 und 52, darzustellen, wobei es selbstverständlich ist, wie es die Figur 3 zeigt, dass noch weitere dieser Elemente an diesen Aufgaben mitbeteiligt sind.

So wird es möglich, auf präzise Weise Elemente von hoher Präzision auf einer Unterlage oder einer Platte aus Kunststoff zusammenzusetzen, deren Fabrikationspräzision deutlich geringer ist als diejenige der Elemente, welche mit ihr zusammengesetzt werden.

Wie früher erwähnt wurde, kann dieses Verfahren genau so gut für das Zusammensetzen der gleichen Elemente von hoher Präzision auf einer Unterlage oder einer Platte aus kaltverformbarem Metall angewendet werden, deren Fabrikationspräzision deutlich geringer ist als diejenige der Elemente, welche mit ihr zusammengesetzt werden.

Da sich dieses Verfahren zum Zusammensetzen besonders gut für das Zusammensetzen von Uhrwerken anwenden lässt, werden folglich die nach diesem Verfahren zusammengesetzten Uhrwerke durch das vorliegende Patent geschützt.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Zusammensetzen, welches ein Zusammensetzen mit grosser Präzision erlaubt, einer Gruppe von mit grosser Präzision hergestellter Stücke (2, 3, 4) auf einer Unterlage oder einer Stützplatte (5), die mit einer relativ geringen Präzision hergestellt ist, durch welche die genannte Gruppe von Stücken, hergestellt mit grosser Präzision, in einer präzisen Weise auf einem metallischen Untersatz (1) vorpositioniert wird, der in an sich bekannter Weise aus einem Trägerblock (10) besteht, dessen obere Fläche durch mehrere horizontale parallele Ebenen (10a, 10b, 10c) gebildet ist, in welchen Trägerblock (10) rechtwinklig zu den genannten horizontalen parallelen Ebenen Positionierstifte (11, 12) eingetrieben sind, die die entsprechenden Ebenen überragen, wobei die genannte Vorpositionierung mit Hilfe der genannten Positionierstifte stattfindet, die genannte Unterlage oder Stützplatte, hergestellt mit einer relativ geringen Präzision in einem Punkt in präziser Weise auf einem der genannten Stücke, die mit grosser Präzision hergestellt sind positioniert wird, nachdem sie durch die Positionierstifte (12, 17) des metallischen Untersatzes gerichtet und voreingeführt worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass man es so einrichtet, dass ein beträchtliches seitliches Spiel entsteht, während Stifte (51, 52), die auf der Unterlage oder der Stützplatte vorstehen, die mit einer relativ geringen Präzision hergestellt sind, in die korrespondierenden Löcher (21, 41) der genannten Stücke, die mit grosser Präzision hergestellt sind, eingeführt werden, wonach dann das seitliche Spiel während der Befestigung der genannten Stücke, die mit grosser Präzision hergestellt sind, auf der genannten Unterlage oder Stützplatte, die mit einer relativ geringen Präzision hergestellt sind, ausgeglichen wird, und dass der metallische Untersatz dann von der Zusammensetzung abgenommen wird.

2. Verfahren zum Zusammensetzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage oder Stützplatte (5), die mit einer relativ geringen Präzision hergestellt sind, aus einem synthetischen Material ist.

3. Verfahren zum Zusammensetzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stücke, welche zur genannten Gruppe von Stücken gehören, die mit grosser Präzision hergestellt sind, aus Metall sind und auf den genannten Stiften aus synthetischem Material, die zur genannten Unterlage oder Stützplatte aus synthetischem Material gehören, die mit einer relativ geringen Präzision hergestellt sind, durch Ultraschallschweissen befestigt werden.

4. Verfahren zum Zusammensetzen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ultraschallschweissung das genannte seitliche Spiel zwischen den Löchern der metallischen Stücke und den Stiften aus synthetischem Material durch Auffüllen des verfügbaren Raumes mit plastisch gewordenem synthetischem Material ausgeglichen wird.

5. Verfahren zum Zusammensetzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage oder Stützplatte (5), hergestellt mit einer relativ geringen Präzision, aus einem kaltverformbaren Metall besteht.

6. Verfahren zum Zusammensetzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stücke, die zur genannten Gruppe von Stücken gehören, die mit einer grossen Präzision hergestellt sind, aus Metall sind und auf den genannten Stiften aus kaltverformbaren Metall, die zur genannten Unterlage oder Stützplatte aus kaltverformbaren Metall gehören, die mit einer relativ geringen Präzision hergestellt sind, durch Quetschen verbunden werden.

7. Verfahren zum Zusammensetzen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Quetschung das genannte seitliche Spiel zwischen den Löchern der metallischen Stücke und den Stiften aus kaltverformbarem Metall durch Auffüllen des verfügbaren Raumes durch das kaltverformbare Metall ausgeglichen wird.

8. Uhrwerkstück, zusammengesetzt nach dem Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Unterlage oder Stützplatte aus synthetischem Material oder aus kaltverformbarem Metall umfasst, hergestellt mit einer relativ geringen Präzision, positioniert durch die Einführung des Endes (31) der Achse des Rotors (3) in eine Einsenkung (53) der genannten Unterlage, einen Stator (4) und eine Brücke, beide metallisch, die an der Unterlage (5) durch Ultraschallschweissung der Stifte aus synthetischem Material oder durch Quetschung der Stifte aus kaltverformbarem Metall befestigt sind und zur Unterlage gehören, und die Stifte plastisch oder deformierbar sind und das seitliche Spiel in den Löchern der metallischen Stücke auffüllen, wobei die genannte Unterlage vorgängig ausgerichtet und voreingeführt worden ist, und die genannte Brücke, der genannte Rotor und der genannte Stator vorgängig präzis durch die Positionierstifte, die zum metallischen Untersatz gehören, positioniert worden sind, welcher nach der Zusammensetzung vom Uhrwerkstück weggenommen wird.







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