專利名稱：時(shí)計(jì)顯示元件的制造方法及按該方法制造的顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大量制造時(shí)計(jì)的顯示元件的方法以及根據(jù)這種方法制造的顯示元件。
術(shù)語(yǔ)“顯示元件”在此必需取其最廣泛含意。它可涉及被提供的表盤(pán)、日歷盤(pán)或者例如為顯示月亮盈虧的活動(dòng)小雕象，而且這些表元件具有起伏因而不平的外形。為了大規(guī)模地制造這樣的元件，它們不僅必需從條帶上切出，而且必需在切割前成形，使之與適合其功能的一個(gè)外形一致。
用金屬條帶來(lái)制造這樣的表元件已為人知曉。例如，如果想要制造一個(gè)日歷盤(pán)，一開(kāi)始就沖壓條帶以便使它具有盤(pán)斷面所需要的三個(gè)高度。然后切出內(nèi)齒，再通過(guò)周邊切割的方法從條帶上分離出該盤(pán)。接著將沖出的盤(pán)鍍鎳和洗滌，再松散成堆地運(yùn)輸?shù)揭粋€(gè)位置，在它們的一個(gè)表面上著色。再使漆干燥，于是日期圖形就轉(zhuǎn)印完畢。
剛才介紹的方法具有一些缺點(diǎn)。首先當(dāng)它們以堆狀松散地運(yùn)輸?shù)街恢脮r(shí)，盤(pán)會(huì)翹曲或者相互鉤住，從而齒會(huì)受到損傷。這會(huì)導(dǎo)致費(fèi)時(shí)的檢查，并造成顯著的廢棄率。還應(yīng)指出，在運(yùn)輸前的鍍鎳和洗滌工序是費(fèi)時(shí)和昂貴的。然后，在也是費(fèi)事和昂貴的著色工序期間，在盤(pán)上設(shè)定范圍以防涂料沉積在齒上也很困難，這種沉積在盤(pán)安裝之后能制動(dòng)該盤(pán)因而使它不能令人滿意地運(yùn)轉(zhuǎn)。還應(yīng)進(jìn)一步指出，在轉(zhuǎn)印圖象之前必需擺正盤(pán)的方位，致使圖案相對(duì)于盤(pán)齒以一種非常精確的方式被轉(zhuǎn)印，否則所述圖案可能相對(duì)于讀出圖案的窗口不對(duì)中?？梢岳斫?，這一工序也是費(fèi)時(shí)的。最后，由于盤(pán)用金屬制成，可以理解，當(dāng)它們定位時(shí)必需在摩擦運(yùn)動(dòng)板處涂油，于是形成一個(gè)也很費(fèi)時(shí)間的附加工序。
可以觀察到，如果用塑料制造的盤(pán)代替金屬盤(pán)，而且如果能避免盤(pán)的松散成堆輸送，上文列舉的許多缺點(diǎn)將會(huì)消失。
塑料制造的日歷盤(pán)已經(jīng)被提出。例如瑞士專利No.554554就是如此，它披露一種制造方法，其中日期指示器用一個(gè)平塑料環(huán)制成，一個(gè)具有內(nèi)齒的金屬環(huán)被超聲波焊接在平塑料環(huán)上。由于平塑料環(huán)不需要涂色，這個(gè)實(shí)施例能防止上文提及的著色溢出問(wèn)題。然而，其他缺點(diǎn)依然保留，此外還新增以下缺點(diǎn)要使用一個(gè)由兩個(gè)構(gòu)件制成因而制造必然昂貴的組件。
瑞士專利No.554332也披露一種制造完全由塑料制成的日期指示器的方法。在此施行塑料噴射成形技術(shù)。閱讀該專利顯示為了注塑一個(gè)厚度約為0.3mm的盤(pán)，在材料選擇和模具結(jié)構(gòu)方面都必需采取許多預(yù)防措施。因此，這導(dǎo)致元件昂貴，而且如果盤(pán)厚度應(yīng)達(dá)到0.15mm就不可能制造，而借助于本發(fā)明方法能制造這種厚度的盤(pán)。
因此，為了避免上文列舉的大量缺點(diǎn)，本發(fā)明有利地依靠一種方法，這種方法盡管本來(lái)已經(jīng)為人知曉，但從未用來(lái)制造時(shí)計(jì)的顯示元件。這種大量制造尤其是時(shí)計(jì)的顯示元件的方法，其特征為，它包括以下幾個(gè)步驟a)提供一個(gè)帶狀塑料材料片，所述帶的寬度具有足以制造至少一個(gè)顯示元件的尺寸；b)通過(guò)熱成形使所述材料片變形，以便賦予其對(duì)應(yīng)于完成后的顯示元件剖面形狀；以及c)通過(guò)切割從帶分離出顯示元件，這一切斷形狀對(duì)應(yīng)于所述顯示元件的外輪廓。
以一種甚至更加先進(jìn)的方式，上述方法通過(guò)在步驟b)之后和步驟c)之前，引入步驟d)和步驟e)來(lái)完成，所述步驟d)包括在顯示元件內(nèi)部做出至少一個(gè)切出部分，所述步驟e)包括將標(biāo)記轉(zhuǎn)印在所述顯示元件上。最后，為了完工和下文將出現(xiàn)的理由，在步驟c)之后可將顯示元件層疊在一個(gè)儲(chǔ)料匣中。
本發(fā)明還涉及根據(jù)上述本發(fā)明方法制造的顯示元件，隨后的描述首先用來(lái)描述一個(gè)日歷盤(pán)。
現(xiàn)在參照隨后的說(shuō)明和附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和利益，所述說(shuō)明和附圖只作舉例之用不構(gòu)成任何限制，其中

圖1以透視圖方式顯示一個(gè)顯示元件，在這種情況下顯示元件是根據(jù)本發(fā)明方法制造的一個(gè)日歷盤(pán)；圖2是沿著圖1日歷盤(pán)半徑方向的剖視圖；圖3是另一個(gè)顯示元件的平面圖，在這種情況下顯示元件是根據(jù)本發(fā)明方法制造的表盤(pán)；圖4是圖3表盤(pán)沿直徑方向的剖視圖，該盤(pán)是按照第一實(shí)施例制造的；圖5是圖3表盤(pán)沿直徑方向的剖視圖，該盤(pán)是按照第二實(shí)施例制造的；圖6是一時(shí)計(jì)板的剖視圖，該板支承著根據(jù)本發(fā)明制造的一個(gè)日歷盤(pán)；圖7顯示被送入熱成形用工具并處于該步驟之前的一塑料片；圖8顯示在熱成形用工具之中并處于該步驟之后的塑料片；圖9顯示已被熱成形并已離開(kāi)熱成形用工具的塑料片；圖10是該塑料片在熱成形工序之后的平面圖；圖11以剖視圖方式表示切割該顯示元件內(nèi)部的步驟；圖12是塑料帶在切割出顯示元件內(nèi)部之后的平面圖；圖13以剖視圖方式描述顯示元件從塑料帶上的切出和分離工序；圖14是一個(gè)裝有圓柱短軸的儲(chǔ)料匣的局部視圖，離開(kāi)圖13所示步驟的顯示元件能層疊在該短軸上；圖15是能接納大量完成的顯示元件的一個(gè)儲(chǔ)料匣的透視圖。
為了制造一個(gè)如同例如圖1和2所示日歷盤(pán)，圖3、4和5所示的表盤(pán)或者任何小雕像，可以使用在本文件前言中提及的一張金屬材料片或者一種注塑塑料材料片。為了免除在前言中提及的一些方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出使用熱成形。
為了制造尤其是圖10所示的顯示元件，先提供一片呈帶3形狀的塑料材料片。該帶的寬度A具有足以制造至少一個(gè)顯示元件的尺寸。在這種方法中使用的塑料必需進(jìn)行挑選以便很好地適于熱成形，例如可為一種PET型材料。這種材料的顏色可這樣選擇，以致于不需要為目的物著色，就能在過(guò)程末尾將圖案標(biāo)記直接轉(zhuǎn)印或者說(shuō)附加在上面。
帶3具有多個(gè)由一臺(tái)象漸進(jìn)沖壓機(jī)那樣的機(jī)器制造的傳動(dòng)孔5，它們將被用于所有的連續(xù)制造工序。因此，傳動(dòng)孔5允許帶3在漸進(jìn)沖壓機(jī)內(nèi)一個(gè)挨著一個(gè)出現(xiàn)的不同成形、沖壓或打印裝置之間精確對(duì)中。
首先實(shí)施熱成形工序。為此，如圖7和8所示，將帶3引導(dǎo)到兩個(gè)工具4和6之間，所述工具允許熱成形工序根據(jù)下文介紹的不同方法實(shí)施。熱成形工具使顯示元件具有如圖8所示的剖面形狀B。所以此工序給具有起伏或者說(shuō)不平表面的工具4和6留下一個(gè)如圖9所示的剖面形狀B。
然后沿著希望給予顯示元件的外輪廓實(shí)施切割工序，從而使該部分與3分離。該切割工序可沿著圖10中的點(diǎn)劃線圓20進(jìn)行，因此，在切割之后，得到一種由第一環(huán)10、第二環(huán)11和底部13構(gòu)成的板。圖13顯示從帶3上分離出顯示元件的切割工序，在其中顯示出從帶3上分離出的一個(gè)日歷盤(pán)1，這一分離借助于沖頭25和陰模26來(lái)完成。
上述顯示元件是圓形的。當(dāng)然它可具有其他形狀，以便制造例如在時(shí)計(jì)中出現(xiàn)的任何小雕像。這涉及一種根據(jù)本發(fā)明的最普通含義制造的顯示元件，即一種由塑料帶制造并且熱成形后再?gòu)膸锨谐龅娘@示元件。下文中可以看出，如果想要制造比較復(fù)雜的顯示元件例如日歷盤(pán)或表盤(pán)之類，還需要實(shí)施其他附加工序。
如同上文已經(jīng)提及的那樣，熱成形法本來(lái)已為人知曉。它用于例如如同食物容器或游泳池之類的一般或大尺寸的物品。有興趣的讀者可通過(guò)閱讀本領(lǐng)域?qū)＜摇聡?guó)海勃隆(Heibronn)的阿道夫(Adolf)lllig公司的內(nèi)容說(shuō)明書(shū)獲益。然而，迄今為止，用這種方法制造小目的物品，尤其是時(shí)計(jì)用顯示元件還從未被提出過(guò)。在表制造業(yè)中，由于使用很薄的塑料片，這種方法至今受到不利的偏見(jiàn)。人們?cè)醺医ㄗh使用齒厚幾乎不能超過(guò)0.15mm的日歷盤(pán)呢？(關(guān)于此點(diǎn)請(qǐng)看上述瑞士專利No.554554，它建議將一個(gè)金屬齒冠附加到塑料制成的指示環(huán)上從而避免塑料齒出現(xiàn)，這是因?yàn)樵撐募愂鏊芰淆X不夠強(qiáng)韌)。與所有這些相反，本發(fā)明申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，厚度很小的片導(dǎo)致很輕的顯示元件，因此齒上受到的應(yīng)力也顯著減少。然而，熱成形采用的材料通常是強(qiáng)韌的，在任何場(chǎng)合下與注塑成形所用材料相比是不易破碎的。簡(jiǎn)言之，根據(jù)本發(fā)明的塑料制顯示元件帶來(lái)了驚人的意外效果，并達(dá)到人們想要很大規(guī)模地使用它們的程度。
熱成形塑料材料片有幾種方法。
圖7和8顯示借助于空氣壓力的熱成形。要熱成形的片3的一部分被放置在兩個(gè)工具4和6之間。預(yù)熱這個(gè)部分，然后沿箭頭E方向?qū)⒖諝庾⑷胄纬晒ぞ?一部分的通道21?？諝鈮毫ζ仁蛊?壓靠在工工具6的底部，該工具象一個(gè)模子，其底部具有想要給予該部分的斷面或形狀。為了沿箭頭F方向排空包含在片和工具6底部之間的空氣，做出一個(gè)通道22。
圖7和8還顯示借助于真空或空氣抽吸的熱成形。在安置和加熱位于工具4和6之間的片3之后，沿著箭頭F方向抽吸含在片和工具6底部之間的空氣。這種抽吸迫使片3壓靠在工具6的底部上，工具6底部象一個(gè)模子，其底部具有想要給予該部分的形狀。通道21允許該工序用的空氣沿箭頭E方向進(jìn)入工具4。
應(yīng)該注意，此處所示的這兩個(gè)熱成形工序用的工具4和6是最基本的，而且只是用來(lái)解釋這種熱成形原理的概略草圖。
還存在用熱成形法使塑料片變形的另一種方法。它包括壓制處在兩個(gè)互補(bǔ)模子之間的預(yù)熱的片，所述模子具有所需的斷面或形狀。這種方法十分明確，沒(méi)有必要在此描述。
上文已經(jīng)提及，如果想要制造例如日歷盤(pán)或表盤(pán)，這種根據(jù)其最簡(jiǎn)單概念進(jìn)行描述的方法必需配合其他工序才能完成。
因此，如果想要生產(chǎn)圖1所示的日歷盤(pán)1，在熱成形工序之后，但在從帶3分離出盤(pán)1的切割工序之前，必需在盤(pán)1內(nèi)部做出至少一個(gè)切除部分7。這一工序如圖12和13所示。圖11顯示布置在沖頭23和陰模24之間的盤(pán)1，這些工具允許做出內(nèi)切除部分7。切除內(nèi)部7之后的帶3，如圖12所示。盤(pán)1的齒16已經(jīng)形成，只需沿輪廓20切下該盤(pán)(見(jiàn)圖13)，就可獲得與帶分離的盤(pán)。
同樣，如果想要生產(chǎn)圖3所示的表盤(pán)2，在熱成形工序之后，但在從帶3分離表盤(pán)2的切割工序之前，也必需在表盤(pán)2內(nèi)部做出一個(gè)切除部分7。
由于盤(pán)1和表盤(pán)2通常具有圖解指示(日期、記號(hào)等)，可以理解，無(wú)需闡明這一工序，至少在從帶3上分離顯示元件1和2的工序之前，這些指示就被附加到帶上。這些圖案包括盤(pán)1用的日期指示8(圖1)以及表盤(pán)2用的商標(biāo)指示27。應(yīng)該指出，對(duì)于表盤(pán)2來(lái)說(shuō)，這些指示借助于一臺(tái)構(gòu)成漸進(jìn)沖壓機(jī)一部分的打印裝置轉(zhuǎn)印到元件上。
當(dāng)顯示元件從帶3分離時(shí)，元件可松散地落入一個(gè)容器內(nèi)，從而被收集在后者之中。然而，上文已經(jīng)指出了這種運(yùn)輸和儲(chǔ)存方法不能令人滿意的原因。因此，有利的做法是，在從帶上分離元件的切割工序之后，元件能被一個(gè)在另一個(gè)頂部地層疊在一個(gè)儲(chǔ)料匣9中。圖14顯示出儲(chǔ)料匣9的局部。一個(gè)直徑稍小于顯示元件1或2的內(nèi)切出部分7直徑的圓柱短軸29直立在一塊板28上。當(dāng)所述元件離開(kāi)帶3時(shí)，它沿箭頭M方向落入安置在其下方的儲(chǔ)料匣中。它的內(nèi)切出部分7被引導(dǎo)到圓柱短柱29上，因而大量顯示元件能相互層疊，避免任何混雜。
圖15顯示一個(gè)能接納大量顯示元件的儲(chǔ)料匣9。直到現(xiàn)在我們涉及的是用寬度尺寸A足以制造至少一個(gè)顯示元件的塑料制造的帶3(見(jiàn)圖10和12)。然而可以想象一個(gè)帶3，其寬度被做成能同時(shí)成排地制造幾個(gè)顯示元件。圖15的儲(chǔ)料匣9顯示寬度足以成排地制造五個(gè)元件的塑料條帶，這五個(gè)元件同時(shí)制成并且各自同時(shí)落在沿著垂直于帶前進(jìn)方向排成一線的圓柱短軸29上。圖15顯示，在每個(gè)短柱29上已層疊足夠的元件1之后，儲(chǔ)料匣9在漸進(jìn)沖壓機(jī)作用下向前移動(dòng)一步，于是元件1開(kāi)始層疊在短柱30上等等。對(duì)于上文提及的所有理由而言，這種方法是有利的。還應(yīng)指出，它可觀地減少搬裝和檢查大量元件所需的時(shí)間以及儲(chǔ)存體積。例如，如果儲(chǔ)料匣包括5×8個(gè)圓柱短軸29，每根短軸能攜帶125個(gè)元件1，這個(gè)儲(chǔ)料匣就能容納5000個(gè)按最佳順序排列的顯示元件，而且如果用蓋蓋住還能防塵。這樣一種安排與傳統(tǒng)的松散成堆儲(chǔ)存系統(tǒng)相比允許儲(chǔ)存體積減少約三分之二。
已經(jīng)表明，上文所述的方法允許非常先進(jìn)地制造時(shí)計(jì)用顯示元件。現(xiàn)在介紹兩種最普遍地根據(jù)這種方法制造的顯示元件。
在圖1中以透視圖形式顯示以及在圖2中以剖視圖形式顯示的顯示元件1是日歷盤(pán)。該盤(pán)包括一個(gè)從帶上沿著輪廓20切出的第一外環(huán)10。涉及日期的指示8，更明確地說(shuō)是數(shù)字1至31被附加在環(huán)10上。盤(pán)1還包括一個(gè)第二環(huán)11，它固定在第一環(huán)上，而且在圖2中可清楚地看出它被安排成低于第一環(huán)。第二環(huán)11的凹入設(shè)計(jì)限定一個(gè)能容納周歷盤(pán)的空間12。盤(pán)1最后還包括一個(gè)第三環(huán)13，它固定在第二環(huán)上，而且也在圖2中可清楚地看出它被安排成低于第二環(huán)。第三環(huán)中切出內(nèi)齒16以便保證該盤(pán)的驅(qū)動(dòng)。因此盤(pán)1具有階梯狀，其斷面由上文所述的熱成形法制成。
如上所述，盤(pán)1因此其連續(xù)臺(tái)階10、11、13以及齒16的厚度約為0.15mm。因此，獲得容易由其齒輪驅(qū)動(dòng)的很輕的盤(pán)，所述齒盡管厚度很小卻已被證明足夠強(qiáng)韌。
圖6是一時(shí)計(jì)的板15的剖視圖。該板裝有按照本發(fā)明制造的盤(pán)1。圖6顯示第三環(huán)13擱置在板15的一個(gè)凸緣14上。由于盤(pán)1由塑料制造，不再需要象盤(pán)1由金屬制造的情況中那樣在環(huán)13摩擦凸緣14處涂油。圖6還顯示用來(lái)接納周歷盤(pán)的空間12以及驅(qū)動(dòng)盤(pán)1內(nèi)齒16的星輪32。還可觀察到，連續(xù)的環(huán)10、11和13形成使盤(pán)剛硬和迫使它保持平坦固有肋33和34，因此摩擦只發(fā)生在環(huán)13下方，施加在盤(pán)上的轉(zhuǎn)矩達(dá)到最小。
在圖3中，以正面圖形式以及在圖4、5中以剖視形式顯示的顯示元件是表盤(pán)2。該表盤(pán)2由塑料制成并具有從帶上切出的輪廓17。該表盤(pán)包括一個(gè)允許一個(gè)中心孔18出現(xiàn)的內(nèi)切出部分7，支承鐘針的軸就從該孔伸出。形成小時(shí)記號(hào)的多個(gè)突起19從表盤(pán)2上凸出，它們用作為上文所述方法之一的熱成形法制成。圖4和5的剖視顯示突起19如何形成。使表盤(pán)2成圓頂，如圖4，這個(gè)圓頂也通過(guò)熱成形獲得，表盤(pán)2也可為平的，如圖5如示。商標(biāo)27可按照上文描述的方法轉(zhuǎn)印到表盤(pán)2上。該表盤(pán)還能帶有其他轉(zhuǎn)印圖案標(biāo)記，例如呈現(xiàn)一種更加顯著的方式的小時(shí)標(biāo)記或顏色標(biāo)記的突起19。
權(quán)利要求
1.大量制造特別用于時(shí)計(jì)顯示元件(1，2)的方法，其特征為，它包括下列步驟a)提供一個(gè)帶(3)狀塑料材料片，所述帶的寬度(A)具有足以制造至少一個(gè)顯示元件的尺寸；b)通過(guò)熱成形使所述材料片變形，以便賦予其對(duì)應(yīng)于完成后的顯示元件(1，2)的剖面形狀面(B)；以及c)通過(guò)切割從帶(3)分離出顯示元件(1，2)，這一切斷形狀對(duì)應(yīng)于顯示元件的外輪廓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為，由空氣壓力(E)實(shí)現(xiàn)熱成形，所述壓力迫使所述材料片壓靠在具有所需剖面形狀的一模具(6)的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為，由空氣抽吸(F)實(shí)現(xiàn)熱成形，所述吸力迫使所述材料片壓靠在具有所需剖面形狀的一個(gè)模具(6)的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為，通過(guò)壓制實(shí)現(xiàn)熱成形，所述材料片被夾持在兩個(gè)具有所需剖面形狀的互補(bǔ)模具之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為，在步驟b)之后，且步驟c)之前d)在顯示元件內(nèi)部做出至少一個(gè)切出部分(7)；e)標(biāo)記(8，27)被附加到所述顯示元件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征為，在步驟c)之后，所述顯示元件被層疊在一個(gè)儲(chǔ)料匣(9)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法制成的顯示元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的顯示元件，其特征為，它構(gòu)成一個(gè)包括一第一外環(huán)(10)、一第二環(huán)(11)以及一第三環(huán)(13)的日歷盤(pán)(1)，所述第一外環(huán)(10)從帶(3)上切出并在上面附加有關(guān)日期的標(biāo)記(8)，第二環(huán)(11)固定在第一環(huán)上并被設(shè)置成低于第一環(huán)以便設(shè)置一個(gè)能容納周歷盤(pán)的空間(12)，而所述第三環(huán)固定在第二環(huán)上并被安排成低于第二環(huán)，這一第三環(huán)被設(shè)置位于安裝在時(shí)計(jì)上的板(15)的凸緣(14)上，在所述第三環(huán)中切出內(nèi)齒(16)，以便確保日歷盤(pán)的驅(qū)動(dòng)，而日歷盤(pán)呈階梯狀，它的剖面形狀通過(guò)熱成形制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示元件，其特征為，連續(xù)的環(huán)(10、11和13)以及內(nèi)齒(16)具有大約0.15mm的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的顯示元件，其特征為，它構(gòu)成一個(gè)表盤(pán)(2)其包括一個(gè)輪廓(17)、一個(gè)中心孔(18)以及突起(19)，所述輪廓(17)從帶(3)切出，所述中心孔(18)用來(lái)穿過(guò)裝有時(shí)計(jì)指針的軸，而突起(19)形成從表盤(pán)凸起并由熱成形制成的小時(shí)標(biāo)記。
全文摘要
為了制造時(shí)計(jì)的指示元件,提供一個(gè)帶(3)狀的塑料材料片。然后,使用工具(4,6)通過(guò)熱成形使該材料片變形,以便使它具有一個(gè)與所述元件外輪廓(20)相符的剖面形狀(10、11、13、B)。這種元件可以是一個(gè)日歷盤(pán)或表盤(pán)。
文檔編號(hào)B29C51/08GK1268683SQ00104708
公開(kāi)日2000年10月4日 申請(qǐng)日期2000年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月24日
發(fā)明者E·莫澤爾, T·肖恩伯格 申請(qǐng)人:Eta草圖制造公司