DE3427287C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein kompaktes elektroni­ sches Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Gerät ist aus der JP-OS 56-84 872 bekannt.

Die vorgenannte Druckschrift beschreibt einen Taschen­ rechner mit einer austauschbar darin einführbaren Zelle, der eine beachtliche Dicke aufweist. Zum Anmeldetag der Patentanmeldung, die zu der genannten Veröffentlichung geführt hat, hatten Taschenrechner, auch wenn sie sehr flach waren, noch immer eine Dicke von etwa 4 mm. Bei Geräten dieser Art bestand das Gehäuse zumeist aus Me­ tall, wobei die Gehäuseschalen mittels Schrauben oder Klemmelementen an einem die elektrische Schaltung hal­ tenden Träger befestigt waren.

Die Entwicklung geht bei Taschenrechnern in Richtung im­ mer flacherer Geräte, die in allerneuester Zeit Dicken von 1 mm und darunter erreichen, etwa vergleichbar mit der Dicke einer Kredit- oder Scheckkarte. Bei Geräten, die derart flach sind, ist es sehr schwierig, eine Zelle austauschbar daran bzw. darin anzuordnen. Es sind derart dünn gestaltete Geräte bekannt, die mit einem wiederauf­ ladbaren Ladungsspeicher und einer mit diesem verbunde­ nen Solarzelle ausgerüstet sind. Bei einem Gerät dieser Art stellen sich naturgemäß das Problem des Austausches einer Zelle für die Stromversorgung nicht.

Aus der DE-AS 24 14 603 ist eine dünne Zelle bekannt, jedoch ist in der genannten Druckschrift nichts darüber ausgesagt, daß diese Zelle austauschbar in einem klei­ nen, kompakten elektronischen Gerät untergebracht werden soll. Sie offenbart auch keinerlei Merkmale zu einem solchen Gerät.

Aus der CH-PS 3 56 806 ist eine Zelle bekannt, die aus­ tauschbar in einem Metallbehälter zusammen mit einem Isolator und einer Deckplatte angeordnet ist und mit Hilfe eines Schraubringes am Platz gehalten ist. Ein solcher Schraubring kann jedoch nicht dazu verwendet werden, die Zelle und einen Deckel miteinander zu ver­ binden.

Aus der US-PS 40 85 253 ist eine Batterie bekannt, die in einer Filmkammer untergebracht ist. Die Batterie wird in die Filmkammer durch Drehen eines Gehäuseteils im Uhrzeigersinn eingeführt. Die Batterieanordnung kann auch einschiebbar in einer Kamera angeordnet sein.

Bei dem eingangs genannten Taschenrechner ist vorge­ sehen, diesen dadurch einzuschalten, daß die Zelle in einen seitlichen Schlitz eingeschoben wird. Der hintere Abschnitt der Zelle steht aus dem Gerät hervor, da an ihm die Zelle ergriffen werden soll, um das Gerät auszu­ schalten. Die seitliche Geräteöffnung ist dann offen und somit Schmutz und Feuchtigkeit ausgesetzt, so daß die Zuverlässigkeit des Gerätes leiden kann. Außerdem kann die Zelle, wenn sie aus dem Gerät herausgezogen ist, oxydieren. Über die Art der Verbindung der oberen und unteren Gehäuseteile mit dem Rahmen und über den Aufbau der Zelle ist in der Druckschrift nichts offenbart. Je­ doch ist erkennbar, daß die Zelle relativ steif ist, da sie bei jedem Gebrauch des Gerätes in das Gerät einge­ schoben werden muß.

Wenn man ein elektronisches Gerät der vorgenannten Art extrem flach bauen will, dann müssen diesbezügliche Überlegungen sowohl hinsichtlich der Gerätekonstruktion als auch hinsichtlich der Zellenkonstruktion angestellt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes elektronisches Gerät der eingangs genannten Art abzugeben, das extrem dünn (mit einer Dicke von 1 mm und darunter) ausgeführt werden kann und bei dem dennoch die Zelle austauschbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Wie zuvor erwähnt, sind bei bekannten Geräten dieser Art die Teile des Gehäuses sehr häufig durch Schrauben be­ festigt. Bei einem sehr dünnen Gerät ist die Verwendung von Schrauben jedoch nicht mehr möglich, weil nicht ge­ nügend Material für den Eingriff der Schraubengewinde zur Verfügung steht. Bei der vorliegenden Erfindung wird daher ein Klebstoff dazu verwendet, die einzelnen Teile des Gerätegehäuses miteinander zu verbinden. Der Kleb­ stoff wird am Rand der Deckel angebracht, nachdem man den Rahmen zwischen die Deckel angeordnet hat. Aufgrund der Verwendung des Klebstoffs können die oberen und un­ teren Gehäuseteile, die den Deckel bilden, sicher mit­ einander verbunden werden, ohne daß eine mechanische Be­ lastung in den Deckeln zurückbleibt und diese in ihrer Festigkeit leiden.

Es ist auch leicht möglich, den Rahmen so dünn auszufüh­ ren, wie die Zelle, die der Stromversorgung dient, so daß es genügt, in einem Teilbereich am Rand des Rahmens einen Aussschnitt zu belassen, durch den eine Kammer im Rahmen zugänglich wird, in die die austauschbare Zelle eingeschoben werden kann. Dabei kann bei passender Dicke der Zelle oder eines diese aufnehmenden Halters durch die Zelle bzw. den Halter eine Verstärkung des Rahmens in dem Bereich des Ausschnitts erzielt werden. Auch kann bei passender Dimensionierung der Zelle oder deren Hal­ ter der Ausschnitt bei eingesteckter Zelle vollkommen verschlossen werden, so daß das Gerät gegen Eindringen von Wasser, Schmutz und dergleichen gesichert ist.

Es ist auch möglich, den Rand des Rahmens ununterbrochen zu belassen und statt dessen die Zelle durch eine Öffnung im unteren Gehäuseteil in die Zellenkammer einzuführen. Da in diesem Falle an dem Gehäuse eine relativ große Öffnung ausgebildet ist, empfiehlt es sich, diese durch einen Deckel verschließbar zu machen.

Mit der Erfindung wird es möglich, Zellen mit einer Dicke von nur 0,5 mm herzustellen, so daß das Gesamt­ gerät eine Dicke von nur 0,85 mm aufweist. Die Dicke ei­ nes solchen Gerätes ist der einer Kreditkarte vergleich­ bar, so daß es sogar möglich ist, ein solches Gerät mit einer Kreditkarte zu kombinieren, wobei diese ggf. zu­ sätzlich einen Magnetstreifen auf einer ihrer Oberflä­ chen aufweisen kann, wie er an Kreditkarten bzw. Scheck­ karten üblich ist.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines kartenartigen elektronischen Taschenrechners gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil­ längsschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Taschen­ rechners nach Fig. 1;

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt durch eine papierartige Zelle im Taschenrechner nach Fig. 1;

Fig. 5 und 6 perspektivische Darstellungen von Modifikationen eines die Zelle aufnehmenden Bauele­ ments;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer modifizierten papierartigen Zelle;

Fig. 8 einen Schnitt durch die papierartige Zelle nach Fig. 7, längs der Linie XI-XI von Fig. 7,

Fig. 9 eine explodierte perspektivische Dar­ stellung eines kartenartigen Taschenrechners nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und die Art, wie die papierartige Zelle in ihn einzu­ setzen ist;

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines kompakten Taschenrechners einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung und die Art, wie die papierartige Zelle eingesetzt wird und

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Taschenrechners nach Fig. 10 mit eingesetzter papier­ artiger Zelle.

Ein kompakter kartenartiger Taschenrechner als kompaktes elektronisches Gerät nach einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt die äußere Ansicht eines kartenartigen Taschenrechners. Der Rechner weist eine Rechnerfunktion mit einem Speicher und eine Uhrenfunktion auf.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Rechner nach Fig. 1 längs der Linie II-II und Fig. 3 zeigt eine explodierte perspektivische Ansicht. Der Aufbau des Rechners wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erläutert.

Der Rechner weist ein Gehäuse 10 auf. Wie Fig. 3 zeigt, ist das Gehäuse 10 mehrschichtig, bestehend aus einer oberen Tafel 12 und einer Deckplatte 13, die über der Oberseite eines Rahmens 11 angeordnet sind und eine untere Tafel 14 und eine untere Deckplatte 15, die unter der Unterseite des Rahmens 11 angeordnet sind. Wie Fig. 3 zeigt, sind im Gehäuse 10 weiterhin ein flexibles filmartiges Substrat 20, eine sehr dünne Displayplatte 30 (z. B. eine Flüssigkristallplatte) und eine papierartige Zelle 40 angeordnet. Ein Abstands­ halter 50 vom gleichen äußeren Umriß wie das flexible Substrat 20 und aus einem Plastikfilm hergestellt ist auf der Oberseite des flexiblen Substrats 20 an­ geordnet. Das flexible Substrat 20 weist durchgehende Löcher zur Aufnahme eines LSI-Chip 21 und von weiteren Bauelementen 22, wie Kondensatoren od. dgl. auf. Das LSI-Chip 21 und die Bauteile 22 sind in die Löcher im flexiblen Substrat 20 eingepaßt und werden von diesem getragen. Mehrere Sätze feststehender Kontakte 23 sind in regelmäßigen Abständen auf der Oberseite des flexiblen Substrats 20 ausgebildet. Der Abstandhalter 50 weist eine Anzahl von Durchbrüchen 51 auf, die den stationären Kontakten 23 auf dem flexiblen Sub­ strat 20 entsprechen. Der Abstandhalter 50 weist Durchbrüche 52 und 53 auf. Der Durchbruch 52 entspricht dem LSI-Chip 21 und die Durchbrüche 53 entsprechen den Bauelementen 22. Der Abstandshalter 50 wird auf dem flexiblen Substrat 20 befestigt. Das flexible Substrat 20 und der Abstandhalter 50 werden dann in den Rahmen 11 des Gehäuses 10 eingepaßt. Der Rahmen 11 ist durch Ausstanzen eines dünnen Metallblechs aus rostfreiem Stahl od. dgl. entstanden. Der von dem Rahmen 11 umschlossene Raum ist in einen Raum A zur Aufnahme des flexiblen Substrats 20 und einen Raum B zur Aufnahme der Displayplatte 30 und einen Raum C zur Aufnahme der papierartigen Zelle 40 unterteilt. Die Displayplatte 30 sitzt im Raum B des Rahmens 11 und ist auf der einen Seite des flexiblen Substrats 20 angeordnet. Verbindungsanschlüsse für die Displayplatte sind in regelmäßiger Anordnung an dem einen Rand der Unterseite des flexiblen Substrats 20 ausgebildet. Wenn ein elektrisch leitfähiger Schmelz­ kleber auf die Verbindungsanschlüsse aufgebracht wird, dann läßt sich ein filmartiger Leiter 31 durch Wärmeanwendung an den Verbindungsanschlüssen be­ festigen. Die papierartige Zelle 40 wird in den Raum C eingesetzt und liegt auf der dem Substrat 20 gegenüberliegenden Seite. Die oberen und unteren Elektroden der papier­ artigen Zelle 40 sind mit Zellenanschlüssen 25 A und 25 B mit Hilfe eines Paares Verbindungselemente 70 und 72 verbunden. Die Zellenanschlüsse 25 A und 25 B sind an einem Rand der Ober- und Unterseiten des flexiblen Substrats 20 ausgebildet.

Es sind besondere Maßnahmen getroffen, daß die papierartige Zelle 40 so dünn wie möglich ist. Fig. 4 zeigt den Aufbau der papierartigen Zelle 40.

Die papierartige Zelle 40 hat negative und positive Elektrodenblätter 40 A und 40 B auf seiner Ober- und Unterseite. Die Elektrodenblätter 41 A und 41 B bestehen aus dünnen Metallfolien, wie beispiels­ weise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl. Die Elektro­ denblätter 41 A und 41 B laufen bis über einen Halte­ rahmen 42. Eine stromerzeugende Einheit 40 A ist in dem Zwischenraum angeordnet, der von den Elektroden­ blättern 41 A und 41 B und dem Halterahmen 42 ausgebildet ist. Die stromerzeugende Einheit 40 A besteht aus einer metallenen Lithiumschicht 43, einer Mangan­ dioxidschicht 44 und einem Separator 45 dazwischen als Trennelement. Der Separator 45 besteht aus einem ungewebten Faserstoff aus Polypropylen und ist mit einem organischen Elektrolyten getränkt. Die Elektroden­ blätter 41 A und 41 B sind an ihren Rändern mit dem Halterahmen 42 durch einen Klebstoff 46 als Dicht­ mittel verbunden. Dieser besteht aus einem zusammen­ gesetzten Material aus anorganischen und organischen Substanzen. Die papierartige Zelle 40 ist ein ab­ gedichtetes Element. Sie weist eine beachtliche Festigkeit gegen Beschädigung auf. Hervorzuheben ist, daß die gesamte Außenflächen der Elektrodenblätter 41 A und 41 B als Anschlußelektroden dienen und daß die Elek­ trodenblätter 41 A und 41 B zugleich Gehäusewände sind. Die stromerzeugende Einheit der papierartigen Zelle ist dabei dieselbe, wie man sie von knopfförmigen Lithiumzellen kennt.

Die Dicke der papierartigen Zelle 40 wird nun beschrieben. Die negativen und die positiven Elektro­ denblätter 41 A und 41 B weisen eine Dicke von 50 µ auf, die metallene Lithiumschicht 43 hat eine Dicke von ebenfalls 50 µ. Die Mangandioxidschicht 44 und der Separator 45 weisen jeweils eine Dicke von 150 µ auf. Die papierartige Zelle hat somit eine Gesamtdicke von 450 µ. In diesem Falle ist die papierartige Zelle 40 rechteckig mit den Abmessungen 40 × 20 mm. Die Ge­ samtlebensdauer der papierartigen Zelle 40 beträgt etwa 2 Jahre, wenn sie in einem kompakten karten­ artigen Taschenrechner verwendet wird, der sowohl Speicher- als auch Uhrenfunktionen aufweist. Wenn man den elektronischen Kreis oder die Anzeigeplatte als Stromverbraucher verbessert, dann läßt sich die Lebensdauer der papierartigen Zelle 40 noch weiter vergrößern.

Es sei noch einmal auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Die oberen und unteren Tafeln 12 und 14 des Gehäuses 10 bestehen aus Platten aus rost­ freiem Stahl oder Berylliumstahl. Die obere Platte 12 weist Öffnungen 121 entsprechend den Öffnungen 51 des Abstandhalters 50 auf, und eine Öffnung 122 zur Auf­ nahme des oberen Teils der Displayplatte 30. Die obere Tafel 12 weist auch Vertiefungen 123 und 124 auf, die durch Ätzen ihrer Unterseite hergestellt sind. Diese Vertiefungen 123 und 124 nehmen die oberen Bereiche des LSI-Chip 21 und der Bauelemente 22 auf, die aus dem Abstandhalter 50 herausragen.

Die untere Tafel 14 ist mit der Unterseite des Rahmens 11 verklebt. Die Verklebung zwischen der unteren Tafel 14 und dem Rahmen 11 wird nach Einfüllen eines Füllers 16 durchgeführt. Genauer gesagt, nach dem Verbinden der Displayplatte 30 mit dem flexiblen Substrat 20 wird diese an die Unterseite des Abstandhalters 50 geklebt und die Displayplatte 30 wird in den Rahmen 11 eingesetzt. Der Füller 16 wird in den Rahmen 11 von der Unterseite des flexiblen Substrats 20 eingebracht. Die untere Tafel 14 wird nicht nur an den Rahmen 11 sondern über den Füller 16 auch an das flexible Substrat 20 ange­ klebt. Der Füller 16 dient dazu, das LSI-Chip 21 und die Bauelemente 22, die an dem flexiblen Substrat 20 befestigt sind, und die Displayplatte 30 an ihrem Platz zu fixieren. Der Füller 16 kann ein schnelltrocknender flüssiger Kleb­ stoff sein, der bei Raumtemperatur aushärtet, wie beispielsweise ein Zweikomponentenkleber auf Acryl- oder Epoxy-Basis. Der Klebstoff wird auf die nach oben gewendete Unterseite des flexiblen Substrats 20 aufgetropft.

Die oberen und unteren Platten 13 und 15 des Ge­ häuses 10 bestehen aus einem Plastikfilm und sind entsprechend an die Außenflächen der oberen und unteren Tafeln 12 und 14 angeklebt. In die obere Platte 13 sind Tastenbereiche 131 für die zehn Ziffern­ tasten, Tasten für die mathematischen Funktionen und Tasten für die Gerätefunktionen von unten eingedruckt und scheinen durch, im übrigen ist die Platte mit Ausnahme des Bereiches, wo sich das Anzeigefeld 132 befindet, mit einer nicht transparenten Farbe bedruckt. Die Displayplatte 30 ist an der Unterseite des An­ zeigefeldes 132 der oberen Platte 13 mit einem trans­ parenten Klebstoff befestigt. Kontaktsockel 133, die in entsprechende Öffnungen 121 der oberen Tafel 12 eingreifen, sind an den Unterseiten der Tastenbereiche 131 durch Siebdrucken od. dgl. ausgebildet. Bewegliche Kontakte 134 sind an den unteren Seiten der Kontakt­ sockel 133 durch Aufdrucken von Kohlenstofftinte od. dgl. ausgebildet. Die beweglichen Kontakte 134 werden auf die stationären Kontakte 23 des flexiblen Substrats 20 gedrückt, wenn der Benutzer die Tastenbereiche 131 der oberen Platte 13 nach unten drückt und diese dabei elastisch verformt. Die Funktionsschalter werden daher durch die beweglichen Kontakte 134 und die stationären Kontakte 123 gebildet.

Ein druckgebender Bereich 126 zum Ausüben eines Drucks auf ein erstes Verbindungselement 70, das später noch beschrieben wird, ist im linken Abschnitt der oberen Tafel 12 in Fig. 3 ausgebildet. Der Abschnitt 126 weist ein Paar paralleler Schlitze 126 A auf, die in der oberen Tafel 12 ausgebildet sind und einen gebo­ genen Bereich 126 B, der durch leichtes Nachuntenbie­ gen des Steges zwischen den Schlitzen 126 A ausgebil­ det ist. In dem druckgebenden Bereich 126 ist der Mittenbereich des gebogenen Abschnitts 126 B elastisch nach unten gegenüber der Unterseite der oberen Tafel 12 gebogen und dieser vorstehende Teil drückt das Verbindungselement 70 nach unten.

Dieses erste Verbindungselement 70 ist auf jenen Bereich der Oberseite der oberen Tafel 12 aufgeklebt, der dem druckgebenden Bereich 126 der oberen Tafel 12 entspricht. Das erste Verbindungselement 70 weist ein isolierendes Blatt 70 A und einen Leiter 70 B auf, der auf der Unterseite des isolierenden Blattes 70 A ausgebildet ist. Der Leiter 70 B verbindet das negative Elektrodenblatt 41 A der papierartigen Zelle 40 mit dem Verbindungsanschluß 25 A des flexiblen Substrats 20 elektrisch.

Ein druckgebender Bereich 142 ist in der unteren Tafel 14 in jenem Bereich ausgebildet, der dem druck­ gebenden Bereich 126 der oberen Tafel 12 gegenüber­ steht. Wie im erstgenannten Falle sind auch in der un­ teren Tafel ein Paar paralleler Schlitze 142 A aus­ gebildet, zwischen denen sich ein Steg 142 B be­ findet, der vorstehend ausgebogen ist und elastisch auf ein zweites Verbindungselement 72 drückt. Das zweite Verbindungselement 72 ist auf jenen Bereich der Oberseite der unteren Tafel 14 aufgeklebt, die dem druckgebenden Bereich 142 der unteren Tafel 14 entspricht. Wie im Falle des ersten Verbindungsele­ mentes 70 besteht das zweite Verbindungselement 72 aus einem isolierenden Blatt 72 A und einem auf dessen Oberseite ausgebildeten Leiter 72 B. Der Leiter 72 B verbindet elektrisch ein positives Elektrodenblatt 41 B der papierartigen Zelle 40 mit dem Verbindungs­ anschluß 25 B an der Unterseite des flexiblen Substrats 20.

Wie Fig. 3 weiterhin zeigt, weist der Rahmen 11 eine offene Seite an dem Raum C zur Aufnahme der papier­ artigen Zelle 40 auf. Der Rahmen 11 weist eine Ausnehmung 112 auf, die sich nahe einer Trenn­ wand 11 erstreckt, und eine durchgehende Bohrung 113, die in die Ausnehmung 112 mündet. Ein Entriegelungs­ stift 80 kann in die Bohrung 113 eingesetzt und aus dieser herausgezogen werden.

Ein die Zelle aufnehmender Rahmen 90 ist lösbar im Raum C von der Oberseite des Rahmens 11 her ein­ gesetzt. Der Rahmen 90 nimmt die papierartige Zelle 40 auf und besteht aus rostfreiem Stahl und weist eine rechteckige Gestalt auf. Der Rahmen 90 weist einen Vorsprung 91 in jenem Bereich auf, der der Ausnehmung 112 entspricht. Wenn sich der Rahmen 90 in dem Raum C befindet, dann ragt der Vorsprung 91 in die Aus­ nehmung 112. Wenn der Entriegelungsstift 80 in die Bohrung 113 eingepreßt ist, dann wird der Vorsprung 91 aus der Vertiefung 112 herausgedrückt. Eine iso­ lierende Beschichtung 92 bedeckt wenigstens jenen Bereich des Rahmens 90, der sich in Berüh­ rung mit einer papierartigen Zelle 40 befindet, wenn diese in den Rahmen eingesetzt ist. Es ist günstig, wenn die isolierende Beschichtung 92 die gesamte Oberfläche des Rahmens 90 bedeckt. Die isolierende Beschichtung 92 dient der Isolierung der oberen und unteren Elektrodenblätter 41 A und 41 B voneinander. Nicht dargestellte isolierende Beschichtungen sind auch an jenen Stellen der Unterseite der oberen Tafel 12 und der Oberseite der unteren Tafel 14 angebracht, die den Ober- und Unterseiten der papierartigen Zelle 40 entsprechen, mit Ausnahme für das erste Verbindungs­ element 70.

Die Montage der papierartigen Zelle 40 in dem Taschenrechner bei der Fertigung desselben wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 er­ läutert.

Die papierartige Zelle 40 wird in den Rahmen 90 ein­ gesetzt. Danach wird der Rahmen 90 in den Raum C des Rahmens 11 von der offenen Seite desselben eingesetzt.

Zu diesem Zeitpunkt greift der Vorsprung 91 des Rahmens 90 in die Ausnehmung 112 am Rahmen 11 ein und der Rahmen 90 wird im Raum C des Rahmens 11 fest­ gehalten. Gleichzeitig werden die oberen und unteren Elektrodenblätter 41 A und 41 B der papierartigen Zelle 40 mit den Leitern 70 B und 72 B der ersten und zweiten Verbindungselemente 70 und 72, die an den Unter- und Oberseiten der oberen und unteren Tafeln 12 und 14 befestigt sind, in Kontakt gebracht. Die elektrische Verbindung zwischen der papierartigen Zelle 40 und dem flexiblen Substrat 20 wird mittels der Ver­ bindungselemente 70 und 72 hergestellt.

Um die papierartige Zelle 40 später im Gebrauch durch eine neue zu ersetzen, wird der Entriegelungsstift 80 in die Boh­ rung 113 von der Seite des kartenartigen Taschenrech­ ners her eingesteckt, d. h. von der Seite des Rahmens 11 her, um den Vorsprung 91 des Rahmens 90 nach innen zu drücken. Der Vorsprung 91 löst sich damit aus der Aus­ nehmung 112. Der Rahmen 90 kann dann aus dem Raum C des Rahmens 11 seitlich herausgezogen werden, womit dann die papier­ artige Zelle 40 ausgetauscht werden kann.

Bei dieser Ausführungsform weist das Gehäuse 10 eine mehrschichtige Struktur auf, bestehend aus dem Rahmen 11, den oberen und unteren Platten 13 und 15 und den oberen und unteren Tafeln 12 und 14. Die obere Platte 13 kann integral mit der oberen Tafel 12 aus­ gebildet werden. Eine untere Platte 15 muß nicht not­ wendigerweise verwendet werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform weist der Rahmen zur Aufnahme der papierartigen Zelle 40 eine rechteckige Gestalt auf. Die vorliegende Er­ findung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsart beschränkt. Eine andere, die Zelle aufnehmende Ein­ richtung ist beispielsweise in den Fig. 5 und 6 dargestellt.

Diese Zellenhalteeinrichtung 190 nach Fig. 5 weist einen Rahmen 191 auf, der in der Gestalt vom Rahmen 90 nach Fig. 3 abweicht. Die Halteeinrichtung weist weiterhin eine Bodenplatte 192 auf, die unter dem Rahmen angeordnet ist. Ein Vorsprung 193 erstreckt sich vom einen Ende der Bodenplatte 192. Eine nicht dargestellte isolierende Schicht bedeckt die Oberseite der Bodenplatte 192 und die Innenwandfläche des Rahmens 191. Ein Leiter 194 ist auf der isolierenden Schicht ausgebildet. Ein Ende dieses Leiters 194 befindet sich in Kontakt mit dem positiven Elektrodenblatt 41 B der papierartigen Zelle 40, die von dem Halter 190 aufgenommen wird. Das andere Ende des Leiters 194 be­ findet sich in Kontakt mit dem Verbindungsanschluß 25 B an der Unterseite des flexiblen Substrats 20, wenn der Zellenhalter 190 in den Raum C eingesetzt ist. Auf diese Weise sind die papierartigen Zelle 40 und das flexible Substrat 20 elektrisch miteinander ver­ bunden. In diesem Falle ist ein druckgebender Ab­ schnitt 195, ähnlich dem druckgebenden Abschnitt 194 der zuvor erwähnten Ausführungsform, an dem Vorsprung 193 der Bodenplatte 192 ausgebildet, der in Kontakt mit dem Anschluß 25 B des flexiblen Substrats 20 ist. Ein Vorsprung 196, ähnlich dem Vorsprung 91 der zuvor erwähnten Ausführungsform, ist an der Seite des Rahmens 91 ausgebildet.

Der Zellenhalter 190 gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform trägt den Leiter 194 auf einer die Bodenplatte 192 bedeckenden Isolierschicht. Das zweite Verbindungselement 72 und der druckgebende Teil 141 der unteren Tafel 14 sind daher entbehrlich. Wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 kann auch hier die papierartige Zelle 40 leicht und zuverlässig ausgetauscht und elektrisch angeschlossen werden.

Fig. 6 zeigt einen Zellenhalter 290 nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Dieser besteht aus einer umgebogenen Edelstahlplatte, die die papier­ artige Zelle 40 zwischen sich einschließt. Der Halter 290 weist ein Oberteil 291 und ein Unterteil 292 auf. Klemmelemente 293 zum Festklemmen der Zelle 40 sind am Oberteil und Unterteil an einander gegenüberstehen­ den Stellen ausgebildet. Vorsprünge 294 und 295 er­ strecken sich von den Seiten von Oberteil und Unter­ teil 291 bzw. 292. An den Vorsprüngen 294 und 295 sind Klemmrippen 296 ausgebildet, die für den Kontakt mit den Anschlüssen 25 A und 25 B des flexiblen Substrats 20 bestimmt sind. Eine nicht dargestellte isolierende Beschichtung bedeckt die Innenseiten von Ober- und Unterteil 291 bzw. 292. Nicht dargestellte Leiter ähnlich den Leitern 61 der filmartigen Verbindungs­ elemente 60 nach Fig. 5 sind auf diesen isolierenden Schichten ausgebildet. Ein Vorsprung 297 entsprechend der Ausnehmung 112 am Rahmen 11 ist an dem Halter 290 seitlich ausgebildet.

Wenn der Halter 290 verwendet wird, dann brauchen druckgebende Bereiche an den oberen und unteren Tafeln 12 und 14 nicht ausgebildet zu sein und brauchen erste und zweite Verbindungselemente 70 und 72 nicht ver­ wendet zu werden.

Eine weitere Ausführungsform einer papierartigen Zelle für ein kompaktes elektronisches Gerät nach der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 erläutert.

Eine papierartige Zelle 240 nach den Fig. 7 und 8 enthält eine stromabgebende Einheit ähnlich der in der Zelle 40 nach Fig. 4. Die stromabgebende Einheit 240 A der Zelle 240 weist zwei Elektrodenblätter 241 A und 241 B auf. Ebenso enthält sie eine metallene Lithium­ schicht 243, eine Mangandioxidschicht 244 und einen Separator 245 zwischen den Elektrodenblättern 241 A und 241 B.

Die papierhaltige Zelle 240 nach den Fig. 7 und 8 unterscheidet sich jedoch von der Zelle 40 nach Fig. 4 in folgender Hinsicht. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 weisen zunächst die Elektro­ denblätter 241 A und 241 B Vorsprünge 241 C und 241 D auf, die sich seitlich von den Ecken der von den Blättern 241 A und 241 B gebildeten Rechtecke erstrecken. Diese Vorsprünge 241 C und 241 D verbinden die papierartige Zelle 240 mit den Anschlüssen 25 A und 25 B des flexiblen Substrats 20 und dienen daher demselben Zweck wie die Verbindungselemente 70 und 72 bei der ersten Aus­ führungsform.

Als zweites ist bei dieser Ausführungsform ein Dichtungselement 246 entsprechend dem Klebstoff 46 bei den Fig. 4 außen um den Rand der Elektrodenblätter 241 A und 241 B angeordnet, um den Raum zwischen ihnen abzudichten. Die Dichtung 246 besteht aus einem zu­ sammengesetzten Material aus organischen und anorgani­ schen Substanzen. Wenn der Rahmen 11 aus Metall die Seitenflächen der papierartigen Zelle 240 umgibt, dann dient die Dichtung 246 der Verhinderung eines Kurzschlusses zwischen den Elektrodenblättern 241 A und 241 B.

Bei Verwendung dieser papierartigen Zelle 240 werden die ersten und zweiten Verbindungselemente 70 und 72 und die Halter 90, 190 oder 290 nicht be­ nötigt. Die papierartige Zelle 240 kann sehr ein­ fach direkt in den Raum C des Taschenrechners ein­ gesetzt werden. Außerdem läßt sich diese papierartige Zelle 240 auch bei der ersten Ausführungs­ form der Erfindung verwenden.

Die Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der im Gehäuse 10 eine Öffnung zur Aufnahme der papierartigen Zelle nach den Fig. 7 und 8 ausgebildet ist. Eine papier­ artige Zelle 340 nach Fig. 9 ist im Aufbau ähnlich jener nach den Fig. 7 und 8. Ihre Gestalt ist je­ doch etwas verschieden von der zuletzt beschriebenen, indem nämlich die Vorsprünge 341 C und 341 D sich im wesentlichen in den Mittenbereichen der einander ge­ genüberstehenden Seiten der beiden Elektrodenblätter 341 A und 341 B erstrecken. Die Vorsprünge 341 C und 341 D sind etwas kürzer als im zuvor beschriebenen Beispiel und erstrecken sich über eine Distanz, die etwa ebenso groß ist wie jene einer den Rand der Elektrodenblätter umschließenden Dichtung 346. Die Dichtung 346 weist eine Nase 346 A auf, die den Vor­ sprüngen 341 C und 341 D entspricht. Bei dieser Aus­ führungsform sind Öffnungen 101 und 102 in der unteren Platte 15 und der unteren Tafel 14 im Gehäuse 10 vorgesehen. Die Öffnung 102 in der unteren Tafel 14 hat eine Größe, die ausreichend ist, um die papier­ artige Zelle 340 aufzunehmen und ist geringfügig schmaler als die Öffnung 101 in der unteren Platte 15. Ein Deckel 103 verschließt die Öffnungen 101 und 102, wie in Fig. 9 oben gezeigt ist. Der Deckel 103 weist einen Plattenabschnitt 103 A und einen Tafelabschnitt 103 B auf, die der Gestalt der Öffnungen 101 und 102 angepaßt sind. An der Unterseite des Plattenabschnitts 103 A ist ein Klebstoff angebracht, mit dessen Hilfe der Tafelabschnitt 103 B an dem Plattenabschnitt 103 A befestigt ist.

Wenn die papierartige Zelle 340 in den Raum C eingesetzt ist, wird die Öffnung von dem Deckel 103 verschlossen. Wenn die Haftung zwischen dem Deckel 103 und dem freiliegenden Bereich der unteren Tafel 14 ausreichend klein ist, dann kann man diese beiden Bauteile voneinander trennen und die papierartige Zelle 340 läßt sich leicht austauschen.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere Ausführungs­ form der Erfindung, die es erlaubt, die papierartige Zelle 340 im Taschenrechner auszutauschen. Es sind Öffnungen 201 und 202 vorgesehen, die kleiner sind als die Öffnungen 101 und 102 bei der Ausführungsform nach Fig. 9. Weil die papierartige Zelle 340 leicht elastisch ist, läßt sie sich in einer Richtung um­ gekehrt zur Öffnung 202 leicht verbiegen, wenn man sie in den Raum C einschiebt. Sie kann in den Raum C durch die Öffnungen 201 und 202 eingeschoben werden, wie es Fig. 10 zeigt. Sie wird in dem Raum C durch einen druckgebenden Abschnitt 203 in der unteren Platte 15 und der unteren Tafel 14 nach Art von Fig. 11 festgeklemmt. Ein Deckel (nicht dargestellt) ähnlich nach Fig. 11 wird dazu verwendet, die Öffnungen 201 und 202 zu verschließen. Um den Austausch der papier­ artigen Zelle 340 durchführen zu können, weist diese eine Dichtung 346 mit einer Einkerbung 346 A auf.

Bei dieser Ausführungsform wird die Elastizität der papierartigen Zelle 340 ausgenutzt, um diese in den Raum C einführen zu können und sie aus ihm heraus­ zunehmen.

Claims (11)

1. Kompaktes elektronisches Gerät aus einem plattenförmi­ gen oberen Gehäuseteil und einem plattenförmigen unteren Gehäuseteil und einem Rahmen von im wesentlichen gleich­ förmiger Dicke, der zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil angeordnet ist und an den Rändern derselben derart befestigt ist, daß die Kombination aus Rahmen, Un­ terseite des oberen Gehäuseteils und Oberseite des unteren Gehäuseteils eine Kammer zur Aufnahme einer Zelle, die als Stromquelle dient, und eines weiteren elektronischen Teils bildet, wobei die Zelle in der Kammer herausnehmbar ange­ ordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Zelle ist eine papierartige Zelle (40, 240) mit einem Paar positiver und negativer Elektrodenblätter (41 A, 41 B, 241 A, 241 B) , einer stromabgebenden Einheit (40 A, 240 A) zwischen den Elektrodenblättern (41 A, 41 B, 241 A, 241 B) und einem Dichtungsglied (46, 246), das an den Rändern der Elektrodenblätter (41 A, 41 B, 241 A, 241 B) angeklebt ist;
• b) der Rahmen (11) ist mit einem Ausschnitt an einer Seite zwischen den Rädern der oberen und unteren Gehäusetei­ le (12, 15) versehen, der in die Zellenkammer (C) mün­ det, und die papierartige Zelle (40, 240) ist durch den Ausschnitt in die Zellenkammer (C) eingesetzt;
• c) das Gerät weist weiterhin einen Zellenhalter (90, 190, 290) auf, der dazu eingerichtet ist, wenigstens die Seiten der papierartigen Zelle (40, 240) zu umschlie­ ßen und ist zusammen mit der papierartigen Zelle (40, 240) als ein Stück in die Zellenkammer (C) eingesteckt, und
• d) die Gehäuseteile (12, 15) und der Rahmen (11) sind durch Verklebung am Rand miteinander verbunden.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zellenhalter (90, 190, 290) aus rostfreiem Stahl besteht.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rahmen (11) mit wenigstens einem Aus­ schnitt (112) an einer Position versehen ist, die der Po­ sition der Zellenkammer (C) entspricht, und daß der Zel­ lenhalter (90, 190, 290) mit wenigstens einem Vorsprung (91, 196, 297) versehen ist, der in den Ausschnitt (112) des Rahmens (11) eingreift.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rahmen (11) mit einer Durchgangsbohrung (113) versehen ist, die sich von der Zellenkammer (C) zum Rand des Rahmens (11) erstreckt, und daß der Vorsprung (91) des Zellenhalters (90) durch Einführen eines Auslösestif­ tes (80) in die Durchgangsbohrung (113) aus dem Eingriff mit dem Ausschnitt (112) des Rahmens (11) bringbar ist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zellenhalter (190, 290) eine Bodenplatte (192, 292) zum Tragen der papierartigen Zelle (40, 240) aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bodenplatte (192) einen Leiter (194) auf­ weist, der in Kontakt mit den Elektrodenblättern (41 A, 41 B, 241 A, 241 B) der papierartigen Zelle (40, 240) ist.

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zellenhalter (290) obere und untere Bo­ denplatten (291, 292) zum Halten der papierartigen Zelle (40, 240) aufweist.

8. Elektronisches Gerät nach dem Oberbegriff und dem kenn­ zeichnenden Merkmal a) des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Gehäuseteil (15) mit einer Öffnung (101, 201) an einer Stelle versehen ist, die der Stelle der Zellenkammer entspricht, und die papierartige Zelle (240, 340) durch diese Öffnung (101, 201) in die Zellenkammer eingesteckt ist, und daß das Ge­ rät weiterhin einen Deckel (103) zum Verschließen der Öff­ nung (101, 201) aufweist, der im wesentlichen die gleiche Größe wie die Öffnung (101, 201) hat und an dem unteren Gehäuseteil (15) oder dem Rahmen (11) mittels eines Kleb­ stoffs befestigt ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Deckel (103) einen Plattenabschnitt (103 A) und einen Tafelabschnitt (103 B) aufweist.

10. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eines der Elektroden­ blätter (241 A, 241 B, 341 A, 341 B) der papierartigen Zelle (240, 340) mit einem Vorsprung (241 C, 241 D, 341 C, 341 D) versehen ist, der seitwärts vorsteht.

11. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die papierartige Zelle (340) mit einem Ausschnitt (346 A) versehen ist.