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Wasserdichte Krone für Uhren mit einer fest mit der Uhrschale verbundenen
Hülse Gegenstand der Erfindung ist eine wasserdichte Krone für Uhren mit einer fest
mit der Uhrenschale verbundenen Hülse, wobei die mit der Aufziehwelle verbundene
Krone auf der der Uhrenschale zugewandten Seite eine Ausnehmung besitzt, innerhalb
welcher ein metallischer, unter axialem Federdruck stehender Sperring mit einer
als sieh vom Boden weg #verjüngende Rotationsfläche ausgebildeten Dichtungsfläche
angeordnet ist, die mit einer entsprechenden Gegenfläche dichtend zusammenarbeitet,
wobei die Dichtungsfläche und die Gegenfläche beim Drehen der Krone die Reibungsflächen
zwischen der stillstehenden Hülse und der umlaufenden. Krone bilden. Solche Kronen
haben den Vorteil, daß sie eine stetige Nachstellung des Sperringes und damit die
Vermeidung von Undichtigkeitm, welche durch die Abnutzung der Reibflächen entstehen,
erlauben.
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Bei den vorbekannten Kronen dieser Art war die Gegenfläche auf der
Hülse angeordnet, so daß der Nachteil in Kauf genommen werden mußte, daß die Feder
das Bestreben hatte, die Krone von der Aufziehstellung in die Zeigerverstellstellung
überzuführen und daß die Feder sich bei ausgezogener Aufziehwelle entspannte.
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Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß sich
die Gegenfläche auf einem sich gegen die Krone abstützenden Dichtungsring befindet.
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In den besseren Uhren, deren Schale sorgfältig und genau hergestellt
wird, d. h. in Uhren, in welchen die Aufziehwelle und die an der Schale befestigte
Hülse ziemlich genau gleichachsig liegen, kann dieser Dichtungsring in die Krone
eingepreßt werden und zugleich als Befestigungsscheibe dienen. Mit Uhrenschalen,
deren Hülse in bezug auf die Aufziehwelle weniger genau gesetzt ist, wird vorzugsweise
der Dichtungsring mittels einer unabhängigen, in die Krone eingepreßten Befestigungsscheibe
gehalten, damit die Krone und die mit ihr fest verbundene Befestigungsscheibe sich
beim Drehen der Krone mit der Aufziehwelle in bezug auf die Hülse und die damit
mehr oder weniger feststehenden Sperr- und Dichtungsringe seitlich frei verschieben
können. In diesem Fall sind die Flächen, auf welchen der Dichtungsring und die Befestigungsscheibe
aufeinanderliegen, vorzugsweise eben und stehen senkrecht zur Kronenachse, weil
solche Flächen nicht nur den Vorteil aufweisen, die seitlichen Verschiebungen beider
genannten Elemente zu erleichtern, sondern auch den, einen dichten Abschluß zwischen
letzteren auf einfache Art und Weise zu gewährleisten.
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Obschon der Innendurchmesser des Sperringes und der Außendurchmesser
der Hülse ohne weiteres mit Toleranzen herstellbar sind, so daß der Sperring beim
Drehen der Krone mit der Hülse feststeht, aber in bezug auf letztere in axialer
Richtung beim Ausziehen bzw. Einstoßen der Krone leicht verschiebbar ist, können
die erwähnten Toleranzen zwecks Erleichterung der Sperring- bzw. Hülsenherstellung
weiter auseinander gehalten werden, indem der Sperring entweder mit mindestens einer
radialen Einfräsung oder mit einer in dessen Profil liegender Einschnürung versehen
wird. Im letzten Fall werden die innerhalb der Kronenausnehmung liegenden Federmittel
vorzugsweise als geschlitzter, eine konische Fläche aufweisender Schließring gebildet,
weil dadurch die Sitzbedingungen des Sperringes auf der Hülse unter günstigeren
Umständen erfüllt werden können. Der Schließring kann nämlich mit seiner konischen
Fläche auf den äußeren Rand eines ringförmigen, radial nach außen vorspringenden,
an die genannte Einschnürung angrenzenden Sperringteiles wirken und somit den Sperring
auf Biegung derart beanspruchen, daß die Sitzfläche des Sperringes auf der Hülse
und der spezifische Radialdruck des ersteren auf letzterem sich stets in umgekehrtem
Sinne verändern.
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Falls der Sperring als metallischer Konus ausgebildet ist, wird sein
Öffnungswinkel vorzugsweise kleiner als derjenige der mit diesem Konus zusammenwirkenden
Gegenfläche gewählt, damit die Krone beim Drehen Kippbewegungen in bezug auf die
Hülse
unbehindert ausführen und somit ohne großen Kraftaufwand gedreht
werden kann. Während dieser-Kippbewegungen bleibt der Abschluß zwischen dem Sperrring
und seinem Gegenstück dicht, da die untere Kante des Sperringkonus, welche auf die
Gegenfläche 7u liegen kommt, sich sofort unter-dem Federdruck dieser Fläche anpaßt,
indem sie sich dementsprechend abrundet. Die untere Kante des Sperringkonus und
die Gegenfläche können aber auch vom Anfang an abgerundet werden. In diesem Fall
werden die zusammenwirkenden Flächen des Sperringes und seines Gegenstückes vorzugsweise
als Kugelflächen gebildet werden. Zur weiteren Vereinfachung der Herstellung kann
sogar der Sperring aus einer durchbohrten Kugel bestehen. In diesem Fall würde ebenfalls
ein mit einer konkaven Kugelfläche versehener, vorzugsweise geschlitzter Schließring
zwischen den Boden der Kronenausnehmung und den Sperring gesetzt, um den Federdruck
auf letzteren auszuüben.
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In der Zeichnung sind zehn beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Die Fig. 1 bis 6 und S bis 11. sind axiale Schnitte durch je eine
der Ausführungsformen, während Fig. 7 in größerem Maßstabe eine Einzelheit der Fig.
1 darstellt.
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In der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 besitzt die Aufziehkrone
10 eine Ausnehmung 11 mit einem von deren Boden hervorstehenden, ausgebohrten,
axial angeordneten, und mit einem Innengewinde versehenen Befestigungsbolzen 12
für die Aufziehwelle 13. Eine Befestigungsscheibe 14, welche bei 15 in die Krone
10 eingepreßt ist, dient der Abstützung eines Sperringes 16 und eines Schließringes
17 im Innern der Ausnehmung 11 der Krone 10. Der Schließring 17 besitzt
die Form eines Zylinders und stützt sich vermittels einer gebogenen Federscheibe
18 federnd gegen den Boden der Ausnehmung 11 ab. Der Sperring 16, der ebenfalls
die Form eines Rotationskörpers besitzt, weist eine konische Oberfläche 19 auf,
die sich gegen eine gleiche Oberfläche 20 der als Dichtungsring dienenden Scheibe
14 abstützt. Um dem Sperring 16 die notwendige Elastizität zu geben, die es ihm
gestattet, sich fest gegen die Hülse 24 anzulegen, ist dieser Ring radial ausgefräst.
In Fig. 1 ist eine solche Ausfräsung 21 dargestellt. Diese Ausfräsungen sind sehr
schmal, und es kann entweder eine einzige oder aber es können eine Mehrzahl solcher
Ausfräsungen mehr oder weniger regelmäßig auf den Umfang des Ringes verteilt sein.
Die Art der Berührung zwischen dem Sperring 16 und der Befestigungsscheibe
14 ist in vergrößertem Maßstabe in Fig. 7 dargestellt, aus welcher hervorgeht,
daß der Öffnungswinkel der konischen Oberfläche des Sperrringes 16 etwas kleiner
ist als derjenige der konischen Fläche der Befestigungsscheibe 14. Des weiteren
ist die konische Mantelfläche des Ringes 16 in 22 senkrecht zur Achse abgeschnitten.
Der Sperring 16 und die Scheibe 14 berühren sich demzufolge längs der Kante 23,
wobei die Ausfräsung 21 in ihrem unteren Teil abgerundet ist, so daß die Kante 23
sich näher der Rotationsachse befindet als das Ende der genannten Ausfräsung.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, bewirkt der durch den Schließring 17 auf
den Sperring 16 ausgeübte Druck eine Verschiebung des Sperringes 16 quer zur Kante
23 auf der konischen Oberfläche 20 der Scheibe 14. Diese Verschiebung hat eine Verengung
des Ringes 16 zur Folge, welche dank den Ausfräsungen 21 möglich ist. Auf diese
Weise wird die Hülse 24 der Uhrenschale vom Ring 16 innig umfaßt.
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Während des Aufziehvorganges bleibt der Ring 16 zusammen mit der Hülse
24 unbeweglich, und die Reibung zwischen den festen und den beweglichen Teilen erfolgt
einerseits längs der Kante 23 und andererseits entweder zwischen den Ringen 16 und
17 oder zwischen dem Ring 17 und der Federscheibe 18 oder endlich zwischen dieser
Federscheibe 18 und dem Boden der Ausnehmung 11. Kein einziger dieser Teile weist
eine zylindrische Reibungsfläche auf. Auf alle Fälle sind weder die Außenseite der
Hülse 24 noch die Innenseite der Krone irgendwelchen Reibungen unterworfen.
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Die Öffnungswinkel der beiden konischen Flächen 19 des Ringes 16 und
20 der Scheibe 14 sind leicht verschieden, um so die unvermeidbaren Ungenaui5 Leiten
in der Bearbeitung der einzelnen Teile auszugleichen. So wird insbesondere ein Nichtübereinstimmen
der Achse der Hülse mit derjenigen der Aufziehwelle ohne weiteres ausgeglichen.
Bei den ersten Aufziehbewegungen wird sich die Kante 23 abnutzen, und die Berührung
zwischen dem Ring 16 und der Scheibe 14 erfolgt längs Flächen, die sich einander
durch diese Abnutzung angeglichen haben. Der Druck der Federscheibe 18 wird die
Abnutzung dieser beiden Teile ausgleichen, so daß ein dichter Abschluß während langer
Zeit gewährleistet ist.
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In der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Berührung zwischen
dem Sperring 16a und der als Dichtungsring dienenden Befestigungsscheibe
14a
nicht mehr längs zwei konischen Mantelflächen vorgesehen, sondern längs
zwei krummen, abgerundeten Flächen. Die Oberfläche 20 a der Befestigungsscheibe
ist derart abgerundet, daß der von der Federscheibe 18 her über den Schließring
17 auf den Ring 16 a ausgeübte Druck das Bestreben hat, den Ring 16a radial gegen
die Hülse 24 anzudrücken. Die Wirkungsweise der einzelnen Teile ist die gleiche
wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.
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In der dritten Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein besonderer Dichtungsring
25 zwischen dem Sperring 16 und der Befestigungsscheibe 14 b vorgesehen. Der einzige
Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der ersten besteht darin, daß die
bei jener auf der Befestib ngsscheibe 14 vorgesehene konische Fläche hier auf dem
Dichtungsring 25 angebracht ist. Die Wirkungsweise bleibt die gleiche. Die beiden
konischen Flächen haben die gleichen Eigenschaften wie diejenigen, welche in Fig.7
dargestellt und im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 1 beschrieben
worden sind. Die Reibung erfolgt auch hier zwischen der Kante 23 des Ringes 16 und
der konischen Mantelfläche des Ringes 25. Nach einmal erfolgter Abnutzung passen
sich die beiden Flächen einander an, wie schon oben beschrieben wurde.
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Bei der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird die Ausübung des
Axialdruckes, welche bei den drei ersten Ausführungsformen der Federscheibe 18 oblag,
von einem Schließring 17 a übernommen, welcher gespalten ist und zwei konische Flächen
26 und 27 besitzt. Der Schließring 17a stützt sich mit seiner konischen Fläche 26
gegen eine ebensolche Fläche einer Abstützscheibe 28 ab, während die Fläche 27 mit
einer entsprechenden Fläche eines Sperringes 16 b zusammenarbeitet. Die Berührung
zwischen dem Ring 16b und der Scheibe 14 ist die gleiche wie im ersten
Ausführungsbeispiel.
Die Öffnungswinkel der einzelnen konischen Flächen sind so gewählt, daß der vom
Ring 17a herrührende axiale Druck das Bestreben hat, den Ring 16 b gegen die Hülse
24 anzudrücken und so die Wasserdichtigkeit der Krone zu gewährleisten.
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Die fünfte Ausführungsform nach Fig.5 unterscheidet sich von der vorhergehenden
dadurch, daß die Elastizität des Sperringes 16c nicht durch Ausfräsungen 21, sondern
durch eine längs des Umfanges laufende Einschnürung 29 hervorgerufen wird. Die konische
Oberfläche 27a des Schließringes 17b besitzt eine dem Ring 16c entsprechende Oberfläche,
während dieser letzte ebenfalls eine konische Oberfläche aufweist, mit welcher er
sich gegen eine entsprechende Fläche des Dichtungsringes 25a abstützt, wie dies
bei der vierten Ausführungsform der Fall ist. Eine Federscheibe 18a drückt die einzelnen
Ringe im Innern der Kronenausnehmung axial aufeinander.
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Die sechste Ausführungsform gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von der
fünften dadurch, daß der axiale Druck durch den Schließring 17c selbst und nicht
mehr durch eine Federscheibe ausgeübt wird. Zu diesem Zweck genügt es, einen geschlitzten
Schließring wie bei der vierten Ausführungsform vorzusehen. Um eine eventuelle Reibung
zwischen dem Ring 17 c und dem Boden der Ausnehmung 11 der Krone zu vermindern,
kann man eine Ausnehmung 30 im oberen Teil des Ringes 17c vorsehen.
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Bei der siebenten Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist ein Sperring 31
im Innern der Ausnehmung 11 durch eine Befestigungsscheibe 32 gehalten, welche letzte
bei 33 in die Krone eingepreßt und wie üblich so ausgebildet ist, daß sie den kreisförmigen
Raum, welcher durch die Ausnehmung 11 zwischen deren Innenwand und der Hülse 12
gebildet wird, fast gänzlich schließt.
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Der Ring 31 besitzt ein Loch, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß
dieser Ring mit satter Reibung auf der Hülse 24 sitzt. Die Reibungsverhältnisse
sind dabei so gewählt, daß einerseits der Sperring während des Drehens der Krone,
sei es beim Aufziehen oder beim Zeigerstellen, nicht mitgedreht wird und andererseits
eine axiale Verschiebung der Krone, beispielsweise beim übergang von der Aufziehstellung
in die Zeigerstellage, gestattet.
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Der Ring 31 besitzt die Form eines Rotationskörpers, dessen
Erzeugende in ihrem Unterteil 34 ein Kreisbogen ist, dessen Zentrum in der Achse
der Hülse 24 liegt. Des weiteren befindet sich dieses Zentrum in der Umgebung
des Fußpunktes des Befestigungsbolzens 12. Daraus geht hervor, daß der Teil
34 des Ringes 31 eine konvexe, kugelige Oberfläche aufweist. Eine
Federscheibe 18, welche zwischen dem Boden der Ausnehmung 11 und dem Ring 31 angeordnet
ist, übt einen axialen Druck auf diesen Ring 31 aus, so daß sich dessen kugeliger
Teil 34 gegen einen Dichtungsring 35 abstützt, welcher einen Teil 36 von konkaver,
kugeliger Form besitzt. Die kugelige Fläche 36 hat im wesentlichen den gleichen
Radius wie der Teil 34 und die Zentren dieser Flächen fallen angenähert zusammen.
Der Ring 35 ist in einer Ausfräsung der Scheibe 32 gehalten, um so die Gesamthöhe
der Krone möglichst niedrig zu halten.
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Die Ringe 31 und 35, welche sich längs einer kugeligen
Fläche berühren und vermittels der Federscheibe 18 gegeneinandergedrückt werden,
bilden einen wasserdichten Abschluß der Krone. Je nach dem Werkstoff der verschiedenen
Teile kann es angezeigt sein, wie bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel
eine Abstützscheibe 38 zwischen die Federscheibe 18 und den Ring 31 einzuschalten
und eine ebensolche zweite Abstützscheibe 39 zwischen der Federscheibe 18 und dem
Boden der Ausnehmung 11 vorzusehen.
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Diese beiden Abstützscheiben, welche vorzugsweise aus gehärtetem Stahl
hergestellt sind, haben den Zweck, eine allzurasche Abnutzung des Ringes 31 oder
des Bodens der Ausnehmung 11 zu verhüten.
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Die kugeligen Oberflächen 34 und 36 sind dazu bestimmt, einen wasserdichten
Abschluß der Krone zu bilden, auch wenn die Kronenachse mit der der Hülse 24 einen
Winkel einschließt.
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Selbst wenn der Befestigungsbolzen 12 nicht genau koaxial zur Krone
sein sollte, kann dieser Fehler durch den Dichtungsring 35 ausgeglichen werden,
indem sich dieser leicht seitwärts in seinem Lager 37 verschiebt. Wird auf die Krone
ein Drehmoment in der einen oder anderen Drehrichtung ausgeübt, so verdrehen sich
die Ringe 31 und 35 gegenüber der Hülse nicht, und die Reibung findet ausschließlich
längs der ebenen Auflageflächen des Ringes 35 und der Scheibe 32 statt.
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Der einzige Unterschied zwischen dieser siebenten Ausführungsform
gemäß Fig. 8 und der achten Ausführungsform gemäß Fig.9 besteht darin, daß bei dieser
letzten die eingepreßte Scheibe 40 selbst die Dichtungsscheibe darstellt. Hier ist
demnach die Scheibe 40 mit der kugeligen Oberfläche 41 ausgestattet,
welche der Oberfläche 36 der Fig. 8 entspricht.
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In dieser achten Ausführungsform ist eine einzige Abstützscheibe 38
vorgesehen, und zwar zwischen der Federscheibe 18 und dem Ring 31.
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In der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform besitzt der Sperring
42 zwei Oberflächenteile 43 und 44 von kugeliger Form. Der erste,
43, dieser Teile arbeitet in der bereits beschriebenen Art und Weise mit der Oberfläche
41 der Befestigungsscheibe 40 zusammen, welch letztere die Rolle der Dichtungsscheibe
übernimmt.
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Der zweite Teil44, dessen Zentrum sich angenähert in der Hülsenachse
befindet und zwar in der Umgebung des Fußes des Befestigungsbolzens 1.2, arbeitet
mit einem konkaven Oberflächenteil45 des Schließringes 46 von ebenfalls kugeliger
Form und gleichen Abmessungen sowie analoger Anordnung wie die Oberfläche
44 zusammen. Die Federscheibe 18 stützt sich direkt gegen den Boden der Ausnehmung
11 ab, übt einen axialen Druck auf den Schließring 46 aus und überdies auf den Sperring
42, welcher so die Wasserdichtigkeit der Krone auf die im Zusammenhang mit Fig.
9 bereits beschriebene Art und Weise sicherstellt.
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Bei diesen drei letzten Ausführungsbeispielen (Fig. 8, 9 und 10) liegen
die die kugelige Oberfläche des Sperringes begrenzenden Kreise in zueinander parallelen
Ebenen auf ein und derselben Seite des Zentrums der Kugelfläche.
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In der zehnten Ausführungsform (Fig. 11) ist die kugelige Oberfläche
durch zwei Kreislinien begrenzt, die in Ebenen beidseits des Kugelzentrums liegen.
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Der Sperring 47, welcher einen solchen Oberflächenteil 48 aufweist,
könnte beispielsweise aus einer Kugel hergestellt sein, welche längs eines Durchmessers
durchbohrt ist. Abgesehen von dieser Besonderheit des Sperringes entspricht die
Krone gemäß
dieser zehnten Ausführungsform derjenigen nach Fig.
10 sowohl in bezug auf ihren Aufbau als auch in bezug auf Arbeitsweise.
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Bei diesen vier letzten Ausführungsformen waren diejenigen Oberflächen,
deren Berührung die Wasserdichtigkeit gewährleistet, von gleicher Form. Es ist nun
selbstverständlich, daß diese Oberflächen wohl von kugeliger Form, aber von unterschiedlichem
Durchmesser sein können und daß die eine oder andere dieser Oberflächen durch eine
oder zwei beispielsweise ellipsoidale Flächen oder Flächen anderer Form ersetzt
sein kann. Es genügt in der Tat, daß diese Oberflächen die allgemeine Voraussetzung
der Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser erfüllen, d. h. daß die zusammenarbeitenden
Flächen sich mindestens längs einer ununterbrochenen Linie berühren und daß die
Tangenten an den Flächen in dieser Berührungslinie die Kronenachse schneiden.