DE3205477C2

DE3205477C2 - Uhrengehäuse mit einem Gehäuseband aus Hartmetall

Info

Publication number: DE3205477C2
Application number: DE3205477A
Authority: DE
Inventors: Takao Tokorozawa Saitama Kasai; Hiroshi Tokio/Tokyo Koide; Tsuneji Hanno Saitama Takasugi; Seiji Tokio/Tokyo Umezawa; Masahiko Tokorozawa Saitama Waki
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1987-02-26
Also published as: GB2094034A; HK38486A; US4496248A; DE3205477A1; GB2094034B

Abstract

Es wird ein Uhrengehäuse vorgeschlagen, das ein Uhrglas (28) sowie ein Gehäuseband (24) aufweist, wobei das Gehäuseband (24) aus einer Sinterkarbid-Legierung besteht oder eine solche Legierung enthält. Dieses Gehäuseband (24) besitzt in seinem oberen Bereich einen Flansch (24a), der in seinem unteren Bereich eine ringförmige Oberfläche aufweist. Es ist ferner ein Stützring (26) für das Uhrglas (28) vorgesehen, der mit dem Gehäuseband (24) verlötet ist und eine obere Oberfläche (26b) zum Abstützen einer Unterseite des Uhrglases (28) aufweist. Weiterhin sind eine Dichtung (30) zur wasserfesten Abdichtung und ein rückseitiger Deckel (32) vorgesehen, wobei dieser Deckel (32) an dem Gehäuseband (24) befestigt ist. Die Dichtung (30) ist zwischen dem äußeren Umfang des Uhrglases (28) und einer ringförmigen Nut (36) vorgesehen. Die ringförmige Nut (36) wird durch den Flansch (24a) und die ringförmige Oberfläche (24b) des Uhrenbands (24) sowie durch die obere Oberfläche (26b) des Stützrings (26) für das Uhrglas (28) gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Uhrgehäuse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Uhrengehäuse aus Sinterkarbidlegierung haben eine attraktive Oberfläche und besitzen eine große Härte. Sie behalten ihr ursprüngliches attraktives Äußeres, ohne im Laufe der Zeit immer mehr Kratzer anzusammeln. Derartige Uhrengehäuse sind in den letzten Jahren überall in Gebrauch gekommen. Sintermetall- Legierungen sind jedoch hart und spröde und können deshalb nur mit bestimmten Verfahren bearbeitet werden. z. B. mittels Funkenerosion, Schleifen, Polieren und dergleichen. Sintermetall-Legierungen wurden deshalb bisher nur bei der Herstellung einfacher Uhrengehäuse verwendet.
Die Verwendung von Hartmetallen auf Nitridbasis ist bei der Herstellung von Uhrengehäusen bekannt (DE-OS 18 08 600). Allerdings werden bei derartigen Uhrengehäusen aus Hartmetall Klebe-, Preßsitz- und Lötverbindungen bevorzugt (DE-AS 11 84 703). Durch den zweiteiligen Aufbau aus äußerem Hartmetall- Gehäusering und Innenrahmen, wie es in der DE-AS 11 84 703 vorgeschlagen ist, wird die Festigkeit des Gehäuses erhöht und die Bruchgefahr verringert. Die Lötverbindungen sind in der Regel keine Hartlötverbindungen, die jedoch bereits bei Uhrengehäusen, die keine Hartmetalle enthalten, bekannt sind (vergl. DE-OS 30 20 491).
Es ist indessen auch ein Uhrengehäuse mit einem Gehäuseband aus Hartmetall bekannt, das oben einen nach innen gerichteten Flansch aufweist, wobei von unten ein Stützring eingesetzt ist, auf dem das von oben montierte Uhrglas aufsitzt (CH-PS 4 95 578). Das Uhrglas kann hierbei jedoch nicht durch Anpressen mit dem Uhrgehäuse verbunden werden, da keine Mittel vorgesehen sind, welche die horizontalen Kräfte verringern. Dies gilt insbesondere für den Fall, daß das Uhrglas unter Druck von oben montiert wird, weil zwischen dem Uhrglas und der Dichtung nur eine schwache Verbindung besteht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Uhrgehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das, obwohl es Teile aus sprödem Hartmetall enthält, nicht bricht, wenn das Uhrglas auf das Uhrband gepreßt wird, um auf diese Weise eine stoß- und kratzfeste Uhr zu erhalten.
Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Sinterkarbid-Uhrgehäuse mit niedrigen Kosten herzustellen, welches eine attraktive äußere Erscheinungsform hat und ausgezeichnete Wasserundurchlässigkeit aufweist. Das Uhrglas kann hierbei auf den Stützring gepreßt werden, ohne daß das Uhrgehäuse zerstört wird, weil die horizontalen Kräfte durch die besondere Anordnung der Dichtung reduziert werden. Im Hinblick darauf, daß das Anpressen des Uhrglases ein sehr einfacher Weg bei der Herstellung von Uhren ist, ist diese Eigenschaft von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Überdies kann die erfindungsgemäße Uhr sehr flach, kompakt und wasserdicht hergestellt werden, weil der Stützring für das Uhrgehäuse verhältnismäßig dünn ist. Außerdem wird das Uhrgehäuse durch Temperaturschwankungen nicht zerstört, weil der thermische Ausdehnungskoeffizient des Stützrings für das Uhrglas an den entsprechenden Koeffizienten des Uhrbands angepaßt werden kann. Schließlich ermöglicht die Verbindung zwischen dem Stützring und dem Uhrgehäuse eine rechteckige Kante, die nicht - wie bei dem Verfahren nach der Funkenerosion üblich - abgerundet ist. Die Dichtung schließt sich somit eng an Stützring und Uhrgehäuse an, so daß hieraus eine verbesserte Abdichtung resultiert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Zum besseren Verständnis der Erfindung sind auch bekannte Uhrengehäuse dargestellt, die ebenfalls beschrieben werden. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt, der den Aufbau eines herkömmlichen Uhrengehäuses zeigt, das eine Sinterkarbid- Legierung verwendet;
Fig. 2 einen Querschnitt, der den Aufbau eines anderen herkömmlichen Uhrengehäuses zeigt, das eine Sintermetall-Legierung aufweist;
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform des Uhrengehäuses;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Uhrengehäuses.
In der Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein herkömmliches Uhrengehäuse gezeigt, welches eine Sinterkarbid-Legierung oder ein Sinterhartmetall verwendet. Das Uhrglas 10 ist hierbei in den Stufenbereich des Gehäusebands 12 unter Verwendung einer Dichtung 14 eingepreßt. Das Gehäuseband 12 ist aus einem Karbidhartmetall bzw. Sinterkarbid hergestellt, und der Stufenbereich des Gehäusebands 12 enthält einen ringförmigen Sitzbereich 12 a für das Uhrglas 10 sowie einen ringförmigen vertikalen Bereich 12 b. Wenn das Uhrglas 10 in den Stufenbereich des Gehäusebands 12 gepreßt wird, wirken große senkrechte und auf die gegenüberliegende Seite gerichtete Kräfte auf das Gehäuseband. Diese Kräfte können bewirken, daß der Sitzbereich 12 a und/oder der vertikale Bereich 12 b brechen. Außerdem kann das Gehäuseband durch einen Stoß brechen, wenn die Armbanduhr vom Handgelenk herunterfällt. Folglich ist es notwendig, das Gehäuseband so auszulegen, daß es die nötige Dicke aufweist, um ein Zerbrechen zu vermeiden.
Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein anderes herkömmliches Uhrengehäuse.
Ein Uhrglas 16 ist mittels einer Dichtung 20 unter Druck in den Stufenbereich eines Gehäusebands 18 eingefügt. Dieses Gehäuseband 18 ist aus einer Sinterkarbid-Legierung bzw. aus Zementit hergestellt. Das Uhrengehäuse gemäß Fig. 2 weist außerdem ein inneres Gehäuseband 22 auf. Dieses innere Gehäuseband 22 ist mit einer ringförmigen Stufe 18 b verlötet und zwischen die untere Oberfläche eines ringförmigen Sitzbereichs 18 a für das Uhrglas 16 und einer inneren Oberfläche eines rückseitigen Deckels 24 gefügt, um eine Verstärkung des Uhrenbands 18 zu erzielen. Wenn das Uhrglas 16 in den Stufenbereich des Gehäusebands 18 gepreßt wird, wirkt eine senkrechte Kraft auf den Sitzbereich 18 a des Uhrenglases und breitet sich durch das innere Gehäuseband 22 bis zu einem nicht gezeigten Ansatzstück aus. Hierdurch ist das Zerbrechen des Gehäusebands 18 verhinderbar.
Wenn das innere Gehäuse 22 mit dem Gehäuseband 18 hartverlötet, geschweißt oder auf ähnliche Weise verbunden wird, das aus einer Sinterkarbid-Legierung besteht, und wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials des inneren Gehäusebands 22 sich sehr vom Wärmeausdehnungskoeffizienten der Sinterkarbid-Legierung unterscheidet, zieht sich das innere Gehäuseband 22 bei einem Abkühlungsvorgang mehr zusammen als das Gehäuseband 18. Demzufolge löst sich das Lötmaterial ab und das Gehäuseband 18 bricht.
Es ist folglich notwendig, daß die Materialien des inneren Gehäusebands 22 und des Gehäusebands 18 ungefähr denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Es ist ferner erstrebenswert, daß die Materialien gut verarbeitet werden können. Eine gesinterte Legierung mit einem Metallkarbid als Hauptbestandteil, wobei die Legierung als eine Sinterkarbid-Legierung bezeichnet wird, hat im allgemeinen einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 4,5 × 10^-6/°C bis 13,5 × 10^-6/°C. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des inneren Gehäusebands 22 muß somit sehr nahe an den genannten Wertebereich gelegt werden. In der Fig. 2 befindet sich das innere Gehäuseband 22 teilweise außerhalb des Uhrengehäuses. Es ist deshalb notwendig, daß das innere Gehäuseband 22 sehr korrosionsbeständig ist. Beispielsweise werden Titan (Ti), Zirkonium (Zr), Wolfram (W), Molybdän (Mo) und Legierungen hiervon als Hauptbestandteile des Materials des inneren Gehäusebands 22 verwendet. Der Wärmeausdehnungskoeffizient dieser Metalle liegt zwischen 5,5 × 10^-6/°C und 12,8 × 10^-6/°C und erfüllt somit die obige Bedingung. Die Materialkosten für die erwähnten Metalle sind jedoch sehr hoch, und diese Kosten werden noch dadurch erhöht, daß die Metalle schwer zu formen sind. Es ist deshalb nicht leicht, derartige Materialien zu verwenden.
Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Uhrengehäuses. Mit 24 ist ein Gehäuseband aus einer Sinterkarbid-Legierung bezeichnet.
Ein dekorativer Ring 26 dient als Stützring für das Uhrglas 28, wobei dieses Uhrglas 28 an eine Dichtung 30 stößt. In der Fig. 3 sind ferner noch ein rückseitiger Deckel 32 und ein O-Ring 34 dargestellt. Die innere umlaufende Oberfläche des Gehäusebands 24 ist so ausgebildet, daß sie einen nach innen gerichteten ringförmigen Flansch 24 a zum Zusammendrücken der oberen Kante der Dichtung 30 aufweist. Außerdem weist sie eine nach innen gerichtete ringförmige Oberfläche 24 b zur Sicherung der Dichtung 30 und eine ringförmige Stufe 24 c auf. Der Stützring 26 für das Uhrglas 28 weist eine äußere gegenüberliegende Oberfläche 26 a auf, die mit der Stufe 24 c des Gehäusebands 24 verlötet, hartverlötet oder verschweißt ist. Außerdem besitzt sie eine obere Oberfläche 26 b, um die untere Oberfläche der Dichtung 30 und das Uhrglas 28 aufsetzen zu können. Eine nach innen gerichtete ringförmige Nut 36 zum Anpassen der Dichtung 30 ist durch die Kombination des Flansches 24 a, der ringförmigen Oberfläche 24 b des Gehäusebands 24 und der oberen Oberfläche 26 b des Stützrings 26 für das Uhrglas gebildet. Der rückseitige Deckel 32 ist in das Gehäuseband 24 eingeschraubt und drückt den O-Ring 34 zusammen. Der Stützring 26 für das Uhrglas 28 ist also bei dieser Ausführungsform in das Uhrengehäuse eingeschlossen.
Wenn das Uhrglas 28 in das Gehäuseband 24 eingedrückt wird, erhält der Stützring 26 des Uhrglases 28 eine direkt und vertikal gerichtete Kraft und verhindert somit ein Brechen des Gehäusebands 24. Ferner wird das Gehäuseband 24 durch den Stützring 26 für das Uhrglas 28 so gestärkt, daß es tragfähig wird, um die gegenwirkenden Kräfte aufzunehmen und durch diese nicht zerbrochen zu werden.
Bei dieser Ausführungsform ist der Ring 26 in das Uhrengehäuse eingeschlossen, weshalb es nicht notwendig ist, daß dieser Ring 26 hochkorrosionsbeständig ausgebildet sein muß. Folglich kann bei diesem Ausführungsbeispiel eine Legierung aus Eisen (Fe), Nickel (Ni) und Kobalt (Co) - genannt eine Fe-Ni-Co-Legierung - oder eine Legierung aus Eisen (Fe) und Nickel (Ni) - genannt eine Fe-Ni-Legierung - als Material des Stützrings 26 für das Uhrglas 28 ausgewählt werden. Diese Legierungen lassen sich gut verarbeiten, und ihr Wärmeausdehnungskoeffizient ist ungefähr gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Sinterkarbid-Legierung, wodurch eine Kostenreduzierung erzielt wird. Insbesondere die Fe-Ni-Co- Legierung hat eine ausgezeichnete Ausdehnungsfähigkeit und kann leicht in komplizierte Formen gebracht werden. Außerdem hat die Fe-Ni-Co-Legierung einen hohen Schmelzpunkt und ausgezeichnete Löteigenschaften. Diese Legierungen sind jedoch im allgemeinen nicht hinreichend korrosionsbeständig und können in solchen Fällen nicht eingesetzt werden. wo sie mit der Außenwelt in Verbindung stehen, wie dies bei bekannten Uhrengehäusen der Fall ist. Wenn die Legierungen jedoch als Stützring für ein Uhrglas in einem Uhrengehäuse mit hinreichender Wasserdichtheit, die gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht wird, eingesetzt werden, kann der Stützring für das Uhrglas aus einer Fe-Ni-Co- oder Fe-Ni-Legierung bestehen. Die Fe-Ni-Co-Legierung hat insbesondere die Eigenschaft, Stöße sehr gut zu absorbieren, so daß das Anlöten der Fe-Ni-Co-Legierung an die innere Seite des Sinterkarbid- Gehäuses die Widerstandskraft des Gehäuses gegen Stöße sehr verbessert.
Die Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Uhrengehäuses gemäß der Erfindung. Mit der Bezugzahl 36 ist das Uhrglas bezeichnet, während mit 38 eine Dichtung und mit 40 ein Formring aus einer Sinterkarbid-Legierung, bestehend aus einem Metalloxid, einem Metallkarbid, einem Metallnitrid oder einem Metallsilizid, bezeichnet sind. Die Bezugszahl 42 bezeichnet ein Gehäuseband aus einer Sinterkarbid-Legierung, während mit 44 ein inneres Gehäuseband, das als Stützring für ein Uhrglas dient, mit 46 ein rückseitiger Deckel 46 und mit 48 ein O-Ring bezeichnet sind.
Der Frontring 40 enthält einen nach innen gerichteten ringförmigen Flansch 40 a, der auf dem inneren Umfang des oberen Teils des Frontrings 40 vorgesehen ist, um die obere Ecke der Dichtung 38 zusammenzudrücken. Ferner weist er eine nach innen gerichtete ringförmige Oberfläche 40 b zur Sicherung der Dichtung 38 sowie eine nach innen gerichtete ringförmige Stufe 40 c mit einem Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser der ringförmigen Oberfläche 40 b ist. Der Stützring 44 für das Uhrglas 36 ist wasserdicht mit dem Frontring 40 mittels eines Lötmaterials befestigt, das sich zwischen dem oberen Bereich 44 b der äußeren Oberfläche 44 a des Stützrings 44 für das Uhrglas und der ringförmigen Stufe 40 c des Frontrings 40 befindet. Der Stützring 44 des Uhrglases 36 ist ferner wasserdicht mit dem Gehäuseband 42 mittels eines Lötmaterials verbunden, das sich zwischen dem unteren Teil 44 c der äußeren Oberfläche 44 a des Stützrings 44 für das Uhrglas und der nach innen gerichteten ringförmigen Wand 42 b des Gehäusebands 42 befindet. Der Stützring 44 für das Uhrglas besitzt eine obere Oberfläche 44 d zum Abstützen der unteren Oberfläche der Dichtung 38 und des Uhrglases 36 und ist ebenfalls in das Uhrengehäuse eingeschlossen. Das Uhrglas 36 ist an einer inneren gegenüberliegenden Nut 50 fixiert, die durch die obere Oberfläche 44 d des Stützrings 44 für das Uhrglas gebildet wird. Der Flansch 40 a und die ringförmige Oberfläche 40 b des Frontrings 40 drücken die Dichtung 38 zusammen, die sich in der Nut 50 befindet. Der Frontring 40 ist wasserdicht mit dem Gehäuseband 42 mittels eines Lötmaterials verbunden, das sich zwischen der unteren Oberfläche 40 d des Frontrings 40 und der oberen Oberfläche 42 a des Gehäusebands 42 befindet.
Es ist festzuhalten, daß die untere Oberfläche 40 d des Frontrings 40 und die Oberfläche 42 a des Gehäusebands 42 in einfachem Kontakt stehen können, d. h. ohne Verwendung eines Lötmittels.
Außerdem ist der Stützring 44 für das Uhrglas nicht aus einem Sinterkarbid hergestellt, sondern z. B. aus rostfreiem Stahl, Messing, Aluminium, einem schwingungsabsorbierenden Stahl, einer Fe-Ni-Legierung oder einer Fe-Ni- Co-Legierung.
Entsprechend der in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsform wird das Eindringen von Wasser in das Innere des Uhrengehäuses durch eine Dichtung zwischen dem Uhrenglas und dem Frontring, sowie durch das Lötmaterial zwischen dem Stützring für das Uhrglas und dem Frontring und zwischen dem Stützring für das Uhrglas und dem Gehäuseband verhindert.
Da das Uhrengehäuse in drei Teile untergliedert ist, nämlich in das Gehäuseband 42, den Frontring 40 und den Stützring 44 für das Uhrglas 36, und weil der Stützring 44 für das Uhrglas 36 nicht aus einem Sinterkarbid besteht, wird ein von außen auftreffender Stoß durch den Uhrglas- Stützring 44 absorbiert. Somit kann die Widerstandsfestigkeit des gesamten Uhrengehäuses verbessert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Befestigungskraft, die gegen den oberen Bereich der Dichtung gerichtet ist, durch die Ausbildung der nach innen gerichteten ringförmigen Nut verstärkt. Außerdem deckt die Dichtung 38 dadurch, daß die obere schräge Oberfläche auf dem äußeren Umfang des Uhrglases 36 niedriger als die Dichtung gemacht wird, die obere schräge Oberfläche des Uhrglases ab, nachdem das Uhrglas eingepaßt ist. Auf diese Weise werden die Kraft für die Halterung des Uhrglases und die Wasserdichtheit des Uhrglases verbessert. Außerdem wird die Kraft, die auf den Frontring oder auf das Gehäuseband wirkt, reduziert, so daß das Gehäuseband oder der Frontring einen Stoß aushalten können. Ferner wird die nach innen gerichtete ringförmige Nut durch zwei Teile gebildet; es ist nicht notwendig, das schwierige herkömmliche Verfahren zur Herstellung einer Nut bei einem Sinterkarbid anzuwenden.

Claims

1. Uhrgehäuse mit einem Gehäuseband aus Hartmetall, das oben einen nach innen gerichteten Flansch aufweist, in das von unten ein Stützring eingesetzt ist, auf dem das von oben montierte Uhrglas aufsitzt, wobei sich zwischen dem Uhrglas, dem Stützring, der Flanschunterseite und der an dem Flansch angrenzenden Gehäusebandinnenfläche eine Dichtung befindet, und dessen Innenfläche unterhalb des Flansches eine weitere nach außen gerichtete Abstufung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (26, 44) aus Metall ist und von unten an der zweiten Abstufung anliegt, daß die Außenumfangsfäche des Stützrings (26, 44) mit der Gehäusebandinnenfläche (26 a, 44 a) verlötet ist, und daß die Dichtung (30, 38) an der entsprechenden Glasumfangsfläche unter Druck anliegt.

2. Uhrgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetall- Legierung aus der Gruppe ausgewählt ist, die Metalloxide, Metallkarbide, Metallnitride, Metallboride und Metallsilizide enthält.

3. Uhrgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (26, 44) für das Uhrglas aus einer Legierung besteht, die Eisen und Nickel enthält.

4. Uhrgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (26, 44) für das Uhrglas aus einer Legierung besteht, die Eisen, Nickel oder Kobalt enthält.

5. Uhrgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (26, 44) für das Uhrglas aus einem Material besteht, das aus der Gruppe eines rostfreien Stahls, aus Messing, Aluminium und schwingungsabsorbierendem Stahl ausgewählt ist.

6. Uhrgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseband (24, 42) aus aufeinander aufliegenden Teilen (40, 42) besteht und der obere Teil (40) als Frontring mit Flansch und zweiter Abstufung ausgebildet ist.

7. Uhrgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teile (40, 42) des Gehäusebands mit dem Stützring (26, 44) für das Uhrglas hartverlötet sind.

8. Uhrgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teile (40, 42) des Gehäusebands an ihren Auflageflächen miteinander verlötet sind.