Wasserdichte Uhrenkrone
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserdichte Uhrenkrone mit einem Kronenkörper, der eine ringartige Höhlung aufweist, in der mittig am Kronenkörper ein Schaft fest angeordnet ist, mit dem die Stellwelle fest verbunden ist, mit einer in die Höhlung eingreifenden am Gehäuse fest angebrachten Kronenhülse und mit zwei in der Höhlung hintereinander angeordneten Ringen unterschiedlicher Verformbarkeit, deren äusserer durch ein die Höhlung teilweise abdeckendes Halteglied gehalten ist.
Die erhöhte Aufmerksamkeit, die dem Wasser in der Welt entgegengebracht wird, insbesondere für Freizeitvergnügungen und die wirtschaftliche Ausbeutung, ergibt ein Bedürfnis für sichere, wasserdichte Uhren.
Das Leben eines Tiefseetauchers kann von der Genauigkeit und dem Funktionieren einer Uhr abhängen, mit deren Hilfe er die Tauchzeit feststellt.
Eine umfangreiche Prüfung im Laboratorium und im praktischen Gebrauch hat gezeigt, dass die zurzeit vorhandenen, sogenannten Tiefseeuhren oft Wasser vom Uhrgetriebe nicht abhalten können. Dieser Fehler liegt nicht am Uhrgehäuse, sondern an der Krone, auch wenn die Krone in besonderer Art als sogenannte Tiefseekrone ausgebildet ist.
Die Ursache dieses Versagens war schwierig festzustellen. Uhren werden unter einem Druck geprüft, der dem Wasserdruck bei 183 m entspricht, und arbeiteten unter dieser Bedingung bis jetzt befriedigend.
Überraschenderweise waren diese Uhren dann nicht mehr dicht, wenn sie während eines Herumschwimmens in einer niedrigen Wasseransammlung und bei einer Tiefe von 0,90 bis 1,20 m geprüft wurden. Die Uhren wurden dann vom Wasser befreit und erneut bei einem Druck geprüft, der 183 m Wasserhöhe entspricht, jedoch wurde auch dann kein Leck festgestellt. Im Gegensatz hierzu ergaben andere Uhren einen Leckfluss bei der Verwendung in grossen Tiefen, während ein solcher Leckfluss in niedrigem Wasser nicht auftrat.
Die Erfordernis der Wasserdichtheit ist bei einer Krone für eine wasserdichte Uhr von ausschlaggebender Bedeutung, wenn diese unter Wasser verwendet werden soll. Anderseits muss die Krone jedoch auch die sonstigen allgemeinen Anforderungen für eine Qualitätskrone erfüllen, nämlich dass sie nicht den Kronenhals oder die Kronenhülse abnützt, wenn sie gedreht wird.
Ferner muss sie relativ leicht gedreht werden können, und ausserdem darf die Krone selbst nicht ohne weiteres durch Drehen auf ihrer Kronenhülse abgenutzt werden.
Die Krone muss ferner ohne weiteres auf ihrer Stellwelle ohne Verwendung besonderer Werkzeuge ersetzt werden können. Ferner sollte die Krone vorzugsweise verhältnismässig billig sein. Ihr Material sollte nicht teuer sein, und sie selbst sollte so einfach sein, dass alle Teile mit hoher Genauigkeit rasch und wirtschaftlich erzeugt werden können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine wasserdichte Uhrenkrone zu schaffen, bei der der Eintritt von Wasser in die Uhr verhindert wird, wenn die Uhr in niedrigem oder tiefem Wasser getragen wird, wobei noch Bedacht darauf zu nehmen ist, dass die Konstruktion verhältnismässig billig ist und die Krone leicht auf ihrer Stellwelle ersetzt werden kann.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe bei der eingangs erwähnten Uhrenkrone dadurch gelöst, dass der in der Höhlung innen angeordnete Ring ein druckfester Ring aus selbstschmierendem Lagermaterial ist, der unter Druck derart eingepresst ist, dass seitliche Bewegungen der Krone verhütet werden, und dass der in der Höhlung aussen angeordnete Ring ein Dichtring aus einem Material grösserer Elastizität als das des druckfesten Ringes ist.
Der Dichtring, der elastischer ist als der Druckring und vorzugsweise aus Gummi besteht, ist zweckmässi genveise fest zwischen die Krone und die Kronenhülse eingeklemmt, um so eine Abdichtung zu erhalten. Der Dichtring kann im Querschnitt beispielsweise rund (ein sogenannter O-Ring) sein, oder er kann eine quadratische oder eine D-Form haben.
Der innerhalb der Höhlung oberhalb des Dichtrings angebrachte druckfeste Ring aus selbstschmierendem Lagermetall verhindert eine seitliche Bewegung der Krone. Am Boden der Krone kann als Halteglied eine Metallunterlagscheibe verstemmt sein, die den Abdichtring und den harten Ring in ihrer Lage hält.
Durch diese Auart wurde der bei den bekannten Kronen vorhandene Leckfluss verhindert, der durch ein mangelndes Abdichten der Dichtringe verursacht wurde, wenn diese durch seitliche Drücke auf die Krone von ihrem Sitz wegbewegt wurden. Solche Drücke, die die Abdichtung der Krone beeinflussen können, werden bei der vorliegenden Erfindung durch den selbstschmierenden harten Ring aufgenommen, wodurch eine seitliche Verschiebung des Kronenkörpers vermieden wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes enthält. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
Fig. 2 bis 8 Längsschnitte entsprechend Fig. 1 durch andere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.
Die wasserdichte Kronenkonstruktion gemäss Fig. 1 weist einen Kronenkörper 1 auf. Der Kronenkörper, der vorzugsweise aus Messing oder rostfreiem Stahl hergestellt ist, hat Zähne 2, so dass er mit den Fingern leicht erfasst und gedreht werden kann. Die Krone wird gedreht, wenn die Zeiger entweder in einer mechanischen oder elektrischen Uhr verstellt werden und ferner, wenn das Uhrwerk einer mechanischen Uhr aufgezogen wird.
Der Kronenkörper hat eine ringzylindrische Höhlung 3, so dass ein Schaft 4 gebildet wird. Der Schaft 4 hat ein Innengewinde 5, das in das Aussengewinde 6 einer Aufziehwelle 7 eingeschraubt ist. Die Aufziehwelle wirkt, in einer mechanischen Uhr in einer Stellung, gewöhnlich in Richtung auf das Gehäuse zu, mit Rädern zusammen, um die Antriebsfeder aufzuziehen. In einer anderen Stellung, gewöhnlich einer äusseren Stellung durch Herausziehen vom Gehäuse weg, werden mit Hilfe der Krone die Zeiger verstellt. In einer elektrischen Uhr wird die Krone üblicherweise vom Gehäuse weggezogen, um die Zeiger zu stellen.
Die Höhlung 3 des Kronenkörpers 1 passt über eine Kronenhülse 8, die einen rohrförmigen Hals hat, der fest mit einem Teil des Uhrgehäuses, üblicherweise einem Abdeckring 30, verbunden ist. Die Höhlung 3 hat einen erweiterten unteren Raumteil 9, der zum Einführen von Kronenteilen geeignet ist, die dazu dienen, um den Wassereintritt von der Kronenaussenseite her durch den Kronenkörper hindurch in die innere Öffnung der Kronenhülse und damit in die Uhr selbst zu verhindern. Ein harter Selbstschmierring 10, vorzugsweise aus Kunststoff, ist oben im Raumteil 9 angeordnet.
Der Selbstschmierring kann mit grosser Ggenauigkeit durch übliche und bekannte Spritzverfahren verhältnismässig billig hergestellt werden. Der Kunststoff ist vorzugsweise ein selbstschmierendes Lagermaterial, vorzugsweise ein Acetalkopolymer. Geeignete Acetalkopolymere sind beispielsweise das sogenannte Celcon (eingetragene Marke), das von der Celanese Corporation hergestellt wird, der Delring (eingetragene Marke), das von DuPont erzeugt wird. Andere get eignete Kunststoffe werden durch eine Mischung von Teflon (eingetragene Marke), ein von DuPont hergestellter Kunststoff des Polytetrafluoräthylentyps, mit Polykarbonaten oder Acetalkopolymeren hergestellt.
Zusätzlich kann noch ein Molybdän-Disulfid der Kunststoffmischung zugegeben werden, um die Schmierfähigkeit zu erhöhen und die Abnützung herabzusetzen. Der Selbstschmierring hat eine beträchtliche Druckfestigkeit, so dass er eine seitliche Bewegung des Kronenkörpers 1 unter Seitenstössen, wie beispielsweise in Richtung des Pfeiles A (Fig. 1) verhindert. Zusätzlich wird hierdurch ein seitliches Nachgeben des Kronenkörpers auch bei solchen Schlägen und Stössen verhindert, die seitliche Komponenten entsprechend der Richtung des Pfeiles A aufweisen.
Unterhalb des Selbstschmierringes 10 ist innerhalb des Raumteils 9 der Höhlung 3 ein Dichtring 11 angeordnet. Dieser Dichtring 11 ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein sogenannter O-Ring, der vor dem Einstecken der Kronenhülse in die Höhlung 3 des Kronenkörpers 1 einen kreisförmigen Querschnitt hat.
Vorzugsweise ist der O-Ring aus Gummi. Die verwendete Gummiart - auch künstlicher Gummi - ist vorzugsweise gegen Salzwasser widerstandsfähig. Der O- Ring ist so gross, dass er zusammengedrückt und in seiner Form verändert wird, wenn die Krone auf das Kronenrohr gesteckt wird. Der O-Ring verhindert einen Eintritt von Wasser zwischen den Kronenkörper und die Kronenhülse.
Ferner ist eine metallische Ringscheibe 12 innerhalb einer Ringschulter 13 des Kronenkörpers 1 durch Stauchen oder durch Kleben gehalten. Die Ringscheibe wird verwendet, um den Dichtring 11 und den Selbstschmierring 10 innerhalb des Kronenkörpers zu halten.
Es ist nicht möglich, die metallische Ringscheibe 13 einfach bis zum Kronenrohr zu vergrössern und dazu zu benützen, um seitliche Stösse aufzunehmen, weil dann das Kronenrohr sich beim Drehen der Krone rasch abnützen würde.
In einem speziellen Beispiel hat die Krone einen Innendurchmesser von 3,38 mm an ihrem unteren Raumteil und war gemäss der Erfindung nach Fig. 1 ausgebildet. Der Selbstsdimiernng 10 mit einem Innendurchmesser von 2,51 mm und einem Aussendurchmesser von 3,42 mm und ein O-Gummiring mit einem Aussendurchmesser von 3,63 mm und einem Innendurchmesser von 2,38 mm (alle Dimensionen vor dem Zusammenfügen und Einstecken in die Höhlung) wurden in die Höhlung der Krone eingesteckt. Eine derartige Uhr ergab keinen Leckfluss unter praktischen Tauchbedingungen und bei einer Prüfung unter einem Druck von 18,77 kg pro Quadratzentimeter auch keinen Leckfluss unter statischen Bedingungen.
Die Ausführungsformen gemäss Fig. 2 bis 9 sind, was die meisten Teile anbetrifft, ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 1, und soweit die Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, haben sie die gleichen Funktionen in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 füllt ein Dichtring 14 den gesamten Raum zwischen der metallischen Ringschulter 13 und dem Selbstschmierring 10. In dieser Ausführungsform ist der Dichtring 14 ein Ring mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt, bevor die Kronenhülse in den Kronenkörper eingeschoben wird. Der Dichtring 14 ist grösser als der verfügbare Raum zwischen dem Kronenkörper und der Kronenhülse, so dass er einem Druck ausgesetzt wird, wenn die Kronenhülse in den Kronenkörper eingesteckt wird.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Dichtring 15 ein Ring, der vorzugsweise aus Gummi ist und einen D-förmigen Querschnitt vor dem Einsetzen unter Druck hat, wenn dann die Kronenhülse in den Kronenkörper eingesteckt wird.
In Fig. 4 hat der ringförmige Gummidichtung 16, ähnlich wie der Dichtring 15 gemäss Fig. 3, einen D-förmigen Querschnitt. Jedoch ist das Profil des Dichtringes 16, verglichen zu seiner Höhe, verhältnismässig lang.
In der in Fig. 5 dargestellten Krone hat der Dichtring 17 einen trapezförmigen Querschnitt. Die Krone nach Fig. 6 hat einen kreisförmigen Dichtring 18 mit einem Querschnitt von ovaler Form und ähnelt in seinem Querschnitt einem Ei.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Krone hat der aus Gummi bestehende Dichtring 19 die Form einer flachen Ringscheibe vor dem Einfügen der Kronenhülse in den Kronenkörper. Das innerhalb des Dichtringes 19 vorhandene Loch ist etwas kleiner als der Aussendurchmesser der Kronenhülse 8. Wenn die Kronenhülse nach oben durch dieses Loch gedrückt wird, so biegt sie den Innenrand des Dichtringes 19 nach oben in den offenen Ringraum 20 des Selbstschmierringes 10' hinein. Der Selbstschmierring 10' hat einen Querschnitt in Form eines umgekehrten L. Der Aussenrand des Dichtringes 19 wird zwischen dem Boden des Selbstschmierringes 10' und der Oberfläche der Ringscheibe 12 festgehalten.
Der Innenteil des Dichtringes 18 ist lose innerhalb des Ringraumes 20.
In der Ausführungsform nach Fig. 8 wird ein ringscheibenförmiger Dichtring 21 an seinem einen Aussenumfang zwischen einem einen Querschnitt in Form eines umgekelirten L aufweisenden Seibschmierring 10' und einer Ringscheibe 12 gehalten. Der Dichtring 21 ist verhältnismässig dick, verglichen zum Dichtring 19 der Fig. 7. Das Innenloch des flachen, aus Gummi bestehenden Dichtringes 21 ist kleiner als der Aussendurchmesser der Kronenhülse 8, so dass der Innenrand nach oben gedrückt und zwischen der Kronenhülse 8 und der inneren unteren Wand 22 des Selbstschmierringes 10' zusammengepresst ist.
In allen Ausführungsformen kann als Schmiermaterial beispielsweise ein geeignetes Schmieröl auf die Kronenhülse vor der Verbindung mit den Kronenkörper gebracht werden, so dass der Dichtring leichter relativ zur Kronenhülse gedreht werden kann.
Es ist ohne weiteres möglich, die gezeigten Ausführungsbeispiele noch abzuwandeln. Beispielsweise können der Kronenkörper und die Aufziehwelle ein einstückiges Metallstück oder ein hartes Kunststoffstück sein.
Der Selbstschmierring kann aus irgendeinem relativ harten, selbstschmierenden Material, wie beispielsweise einem künstlichen Edelstein oder einem mit Öl imprägnierten porösen Metall, sein, das aus gesintertem Metallpulver hergestellt ist.