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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der dichten Uhrgehäuse. Sie
betrifft insbesondere ein Gehäuse
mit einer drehbaren Glasreif der Art wie sie oft bei Taucheruhren
verwendet wird. Dank der Glasreif kann bezüglich der Zeiger ein Festpunkt
gesetzt werden, besonders um eine maximale Tauchzeit zu definieren.
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Stand der Technik
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Es
ist offensichtlich, dass Armbanduhren, die für den Gebrauch im Wasser bestimmt
sind, ein dichtes Gehäuse
haben müssen.
Dies wird durch das Vorliegen von Dichtungen zwischen den Bestandteilen
des Uhrgehäuses
erzielt; zu diesen gehören
die Glasreif, das Mittelteil, der Boden und das Uhrglas, die somit
zusammen eine das Uhrwerk schützende Aufnahme
bilden. In der
EP 0 628 895 wird
beispielsweise ein Uhrgehäuse
mit einem Uhrglas und einer dichten Glasreif beschrieben, bei dem
zwischen der Glasreif und dem Mittelteil eine Dichtung liegt.
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Bei
Armbanduhren mit einer drehbaren Glasreif ist diese oft auf dem
Mittelteil um das Uhrglas herum, aber völlig außerhalb der Aufnahme angeordnet.
Die Glasreif kann sich zwar so frei drehen, ist aber relativ weit
von den Zeigern entfernt. Die Markierungen, die sie trägt, sind
manchmal nicht deutlich. Da sie nicht geschützt sind, kann sich ihre Lesbarkeit
darüber
hinaus mit der Zeit verschlechtern.
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Zur
Abhilfe dieses Nachteils wurde ein Gehäuse vorgeschlagen, bei dem
die Glasreif das Uhrglas trägt
und mit einer torischen Dichtung dazwischen drehbar auf dem Mittelteil
montiert ist.
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Da
der Umfang und der Querschnittsdurchmesser der verwendeten Dichtungen
in sehr großem Verhältnis zueinander
stehen, können
beim Drehen der Glasreif leider örtliche
Verformungen verursacht werden. Dadurch wird die Qualität des Kontakts
zwischen der Dichtung und den Wänden
des Mittelteils und der Glasreif beeinträchtigt und die Dichtheit kann in
Mitleidenschaft gezogen werden.
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Eine
Dichtung, die eine reibungslose Drehung der Glasreif bei einem Druck,
der dem Normaldruck fast entspricht, ermöglicht und trotzdem auch in großen Tiefen
dicht bleibt, ist außerdem
nicht leicht zu erhalten.
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Mit
der vorliegenden Erfindung sollen diese Nachteile verbessert werden,
indem ein Uhrgehäuse mit
einer Dreh-Glasreif
bereitgestellt wird, die sich geschmeidig dreht und selbst unter
hohen Drücken über gute
Dichtheit verfügt.
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Ausführliche Darstellung der Erfindung
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Genauer
gesagt, betrifft die Erfindung ein Uhrgehäuse mit einem Mittelteil, einer
Glasreif, die drehbeweglich am Mittelteil montiert ist, die zusammen
eine ringförmige
Kammer und einen zum Äußeren des
Gehäuses
offenen Zwischenraum definieren, einem dicht in der Glasreif montierten
Uhrglas und einer Dichtung zwischen der Glasreif und dem Mittelteil,
die in der Kammer angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß umfasst
die Dichtung
- – einen ringförmigen Reifen
aus einem Material einer stark elastisch verformbaren Art, der im Schnitt
zwei Lippen umfasst, wobei eine an der Glasreif und die andere am
Mittelteil anliegt, und
- – ein
Zusammendrückelement,
das auf der Seite des Zwischenraums in der Kammer angeordnet ist, zwischen
den Lippen liegt und mit diesen zusammenwirkt, um sie jeweils gegen
die Glasreif und gegen das Mittelteil zusammenzudrücken.
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Die
Lippen sind über
einen Zwischenteil miteinander verbunden. Sie sind so angeordnet,
dass sie zusammen einen spitzen Winkel bilden. Die Kammer wird durch
Seitenwände
und eine obere und eine untere Wand definiert. Die Lippen weisen
auf der Seite ihres freien Endes eine Kontaktfläche auf, die dazu bestimmt
ist, an den Seitenwänden
der Kammer anzuliegen, während
der Zwischenteil eben ist und sich an die untere Wand der Kammer
anschmiegt. Damit die Dichtheit gewährleistet werden kann, ist
es notwendig, dass der Zwischenraum nicht versperrt wird.
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Das
Zusammendrückelement
umfasst eine ringförmige
Feder, die direkt in Kontakt mit den Lippen steht. Vorteilhafterweise
weist diese Feder regelmäßige Wellungen
auf, die auf beiden Seiten eines Kreises verteilt sind, dessen Durchmesser
dem mittleren Durchmesser der Kammer im Wesentlichen entspricht,
wobei die Wellungen bezüglich
der vom mittleren Kreis gebildeten Linie eingeknickt sind und der
Knickwinkel etwas größer als
der oder gleich dem Winkel ist, der von den Lippen gebildet wird.
Diese Feder kann vorteilhafterweise aus Edelstahl hergestellt sein.
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Das
Zusammendrückelement
kann ferner einen Positionierungsreifen zwischen der Feder und einer
der Kammerwände
umfassen. Er ist vorteilhafterweise gegenüber der Glasreif angeordnet
und umfasst Positionierungsstücke,
die sich so auf die Glasreif stützen,
dass der Zwischenteil in Anlage gegen eine Wand der Kammer gehalten
wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Andere
Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung unter
Bezug auf die beiliegende Zeichnung hervor. Es zeigen:
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1 eine
vereinfachte Ansicht im Querschnitt der Elemente eines erfindungsgemäßen Uhrgehäuses,
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2 in größerem Maßstab die Struktur des Gehäuses in 1 an
der Schnittstelle zwischen der Glasreif und dem Mittelteil, und
zwar ohne Dichtung bei a und mit Dichtung bei b, und
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3, 4a und 4b Einzelheiten
in Bezug auf die Dichtung, die das erfindungsgemäße Gehäuse aufweist.
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Ausführungsform(en)
der Erfindung
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1 zeigt
einen Teil eines erfindungsgemäßen dichten
Uhrgehäuses 10 mit
einer unteren Fläche 12,
die mit dem Arm des Trägers
in Kontakt kommen soll, und einer oberen Fläche 14, auf deren
Seite die Zeitanzeigemittel sichtbar sind. Dieses Gehäuse umfasst
im Wesentlichen:
- – ein ringförmiges Mittelteil 16,
das den Raum begrenzt, in dem die verschiedenen Elemente der Armbanduhr
angeordnet sind,
- – eine
drehbeweglich am Mittelteil 16 montierte Glasreif 18,
- – einen
schematisch bei 20 angedeuteten Boden, der das Uhrgehäuse 10 an
seiner Unterseite 12 abschließt, und
- – ein
Uhrglas 22, das dicht an der Glasreif 18 befestigt
ist, das Uhrgehäuse
an seiner Oberseite 14 abschließt und durch das man so die
vom Uhrwerk getragenen Anzeigemittel sehen kann.
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Genauer
gesagt, ist der Boden 20 im Allgemeinen durch Schrauben
oder ein beliebiges anderes, dem Fachmann be kanntes Mittel am Mittelteil 16 befestigt,
wobei eine Dichtung zwischen ihnen liegt. Das Mittelteil 16 hat
eine Struktur, die so angeordnet ist, dass die Montage eines Uhrwerks
gewährleistet ist.
Es weist ferner eine ebene Oberfläche 24 und eine zylindrische
Oberfläche 26 auf,
die die Positionierung eines Höhenrings 28 gewährleisten.
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Der
Höhenring 28 ist
mit Schrauben am Mittelteil befestigt, die durch eine Achslinie 30 schematisch
dargestellt sind. Er gewährleistet
die Positionierung und die Führung
der Glasreif 18, die sich dank des Höhenrings somit auf dem Mittelteil 16 drehen kann.
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Das
Uhrglas 22 kann durch Kleben oder durch Einpressen unter
Einschieben einer Dichtung an der Glasreif 18 befestigt
sein oder gemäß einem beliebigen,
dem Fachmann bekannten Mittel.
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Zur
Gewährleistung
der Dichtheit des Gehäuses
an seiner Schnittstelle zwischen dem Mittelteil 16 und
der Glasreif 18 sind jene so angepasst, dass sie eine ringförmige Kammer 36 mit
zwei Seitenwänden 36a und 36b,
die jeweils durch das Mittelteil 16 und die Glasreif 18 gebildet
werden, einer oberen Wand 36c, die durch die Glasreif 18 gebildet wird,
und einer unteren Wand 36d, die im Wesentlichen durch das
Mittelteil 16 gebildet wird, definieren.
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Die
Kammer 36 ist über
einen Zwischenraum 40 mit dem Äußeren des Gehäuses 10 verbunden.
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Wie
aus 2b ersichtlich ist, dient die Kammer 36 als
Aufnahme einer Dichtung 42, die einen Reifen 44 mit
zwei Lippen 44a, vorteilhafterweise aus Polyurethan mit
einer Shore-A-Härte
von ungefähr 20
bis 30, und einem Zusammendrückelement 46 umfasst.
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Der
Reifen 44 ist ringförmig
und hat einen allgemein U-förmigen Querschnitt.
Der untere Schenkel des U stellt einen Zwischenteil 44b dar,
der die beiden Lippen 44a verbindet. An seiner Basis ist
das U schmaler als die Kammer 36, während die Lippen 44a,
die die Seitenschenkel des U darstellen, einen spitzen Winkel von
ungefähr
5° bis 15° zwischen
sich einschließen.
Auf der Seite ihres freien Endes weisen sie eine Kontaktfläche auf,
die dazu bestimmt ist, an den Wänden
der Kammer anzuliegen, wobei der Zwischenraum 40 freigelassen
wird. Diese Kontaktflächen
zwischen den Lippen 44a und den Seitenwänden 36a und 36b der
Kammer 36 sind durchgängig, so
dass sie die Dichtheit an der Schnittstelle zwischen dem Mittelteil 16 und
der Glasreif 18 gewährleisten.
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Der
Zwischenteil 44b ist flach und schmiegt sich an die untere
Wand 36d der Kammer 36 an. Ein zwischen den Schenkeln
des U definierter Raum 48 steht somit über den Zwischenraum 40 direkt
mit dem Äußeren des
Uhrgehäuses 10 in
Verbindung.
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Im
Innern des Raums 48 befindet sich das Zusammendrückelement 46.
Es besteht aus einer ringförmigen
Feder 50, die direkt in Kontakt mit den Lippen 44a und
einem Positionierungsreifen 52 zwischen der Feder und der
oberen Wand 36c der Kammer 36 angeordnet ist.
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Wie
in 3 gezeigt, hat die ringförmige Feder 50 die
Form eines Bands mit im Wesentlichen konstanter Breite und regelmäßigen Wellungen,
die auf beiden Seiten eines Kreises verteilt sind, dessen Durchmesser
D dem mittleren Durchmesser der Kammer 36 im Wesentlichen
entspricht. Die Feder 50 wird durch chemische Verarbeitung
eines Edelstahlblatts erhalten.
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Die
Wellungen sind bezüglich
der den Durchmesser D bildenden Linie V-förmig eingeknickt. Der gebildete
Winkel ist etwas größer als
der, der von den Lippen 44a ge bildet wird, so dass er im
angeordneten Zustand die freien Enden der Lippen 44a gegen
die Wände 36a und 36b der
Kammer drückt.
Dieser Winkel liegt üblicherweise
zwischen 10° und
20°. Seine Spitze
ist abgerundet. Aus dieser Gestaltung ergibt sich, dass die Feder 50 sehr
elastisch ist.
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Bei
Normaldruck kann dank des Drucks, mit dem der Reifen 44 durch
die Feder 50 beaufschlagt wird, das für die Drehung der Glasreif 18 notwendige Drehmoment
gesteuert und der Kontakt der Lippen 44a über den
gesamten Umfang der Wände 36a und 36b gewährleistet
werden.
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Der
in 4a und 4b gezeigte
Positionierungsreifen 52 hat denselben mittleren Durchmesser
wie der Reifen 44. Er ist gegenüber der Glasreif 18 in
Kontakt mit der Feder 50 angeordnet und umfasst Positionierungsstücke 58,
die sich so auf die Glasreif 18 stützen, dass die Feder 50 in
Kontakt mit den Lippen gehalten wird.
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Die
Stücke 58 sind
zylinderförmig
und haben eine ebene Oberfläche,
die dazu bestimmt ist, mit der Glasreif in Kontakt zu stehen. Die
Höhe der
Anordnung aus dem Reifen 52 und aus den Stücken 58 entspricht
dem Abstand zwischen der Glasreif 18 und der ringförmigen Feder 50.
Diese wird somit genau festgehalten, während die Glasreif 18 bei
ihrer Drehung auf den Stücken 58 gleitet.
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Wenn
die Uhr unter Wasser ist, ist die Kammer 48 durch den Zwischenraum 40 mit
der äußeren Umgebung
verbunden und steht dank der Tatsache, dass die Positionierungsstücke 58 nicht
die ganze Kammer 48 einnehmen, unter demselben Druck wie die äußere Umgebung.
Das Wasser drückt
somit den Positionierungsreifen 53, der sich auf der Dichtung 42 abstützt, zusammen
und drückt
die Lippen 44a stark gegen die Wände der Kammer 36.
Je höher
der äußere Druck,
umso stärker
werden daher die Lippen 44a gegen die Wände 36a und 36b der
Kammer gedrückt.
Unter diesen Bedingungen machen die somit zwischen den Lippen 44a und
dem Uhrgehäuse 10 geschaffenen
Reibungskräfte
jede Drehung der Glasreif 18 unmöglich. Es ergibt sich somit
eine Verriegelung beim Tauchen, was die Sicherheit erhöht.
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In
großen
Wassertiefen atmet der Taucher eine Gasmischung, die Helium oder
Wasserstoff enthält.
Diese leichten Gase können
in das Innere des Uhrgehäuses
eindringen. Beim Auftauchen zur Oberfläche kann der Außendruck
schneller sinken als der im Uhrgehäuse herrschende Druck. Wenn
zur Regulierung dieses Überdrucks
kein Ventil vorgesehen ist, kann das Uhrglas aus seiner Aufnahme
gesprengt werden. Mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse ist ein solches Ventil
nicht notwendig. Dank der Form der Lippen 44a kann nämlich das
im Innern des Gehäuses 10 enthaltene
Gas frei entweichen.
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Mit
anderen Worten ist das so ausgeführte Uhrgehäuse völlig dicht,
wenn der Außendruck
höher als
der Innendruck ist, und es lässt
das Gas, das es enthält,
entweichen, wenn der Innendruck höher als der Außendruck
ist.
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Somit
wird ein dichtes Uhrgehäuse
mit einer drehbaren Glasreif und besonders guten Dichtheitseigenschaften
erhalten. Außerdem
wird die reibungslose Funktion der drehbaren Glasreif durch diese
Eigenschaften nicht beeinträchtigt.
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An
dem hier beschriebenen Uhrgehäuse können selbstverständlich zahlreiche
Varianten vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung
zu verlassen. So braucht die Kammer 36 keinen rechteckigen
Querschnitt zu haben, sondern kann einen anderen haben. Außerdem könnte die Dichtung
anders ausgerichtet sein, wobei beispielsweise die Lippen mit der
oberen 36c und der unteren Wand 36d in Kontakt
stehen, während
der Zwischenteil mit der an der Glasreif 18 gebildeten
Seitenwand 36a in Kontakt steht.
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Auch
die Mittel zur Montage der Glasreif 18 auf dem Mittelteil 16 könnten auch
beträchtlich
modifiziert sein. Der bewegliche Innenteil könnte einen viel größerer Raum
einnehmen, so dass ein Maximum an Informationen angezeigt werden
kann, und somit bessere Lesebedingungen bieten.