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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Betätigungs- oder Stellelement
gemäß Oberbegriff
Anspruch 1.
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Betätigungselemente
sind bei Armbanduhren u.a. als sogenannte Kronen zum Stellen der
Zeiger und bei mechanischen Uhren auch zum Ausziehen des Uhrwerks,
aber auch als sogenannte Drücker
zum Einleiten, Stoppen oder Umschalten von Funktionen bekannt. Diese
Betätigungselemente
bestehen grundsätzlich
aus einem Schaft, der durch die Wandung des Uhrgehäuses hindurchgeführt ist,
mit seinem innen liegenden Ende mit Funktionselementen des Uhrwerks
zusammenwirkt und an seinem außen
liegenden Ende mit einem Kopf versehen oder verbunden ist, der das
eigentliche Betätigungselement
bildet. Ein wesentliches Problem besteht darin, eine dauerhafte
druckdichte Durchführung
des Schaftes durch die Gehäusewandung
zu erreichen. In der Regel werden hierfür Dichtungsringe aus einem
elastischen Material verwendet, die aber den Nachteil haben, daß sie bereits
nach kurzer Zeit durch die Drehbewegung sowie durch die axiale Schiebebewegung
des Schaftes einen erhöhtem
Material-Abrieb unterliegen, so daß bereits nach kurzer Betriebszeit
die Durchführung
undicht wird und damit Feuchtigkeit bzw. Wasser in das Innere des
Uhrgehäuses
eindringen kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Betätigungs-
oder Stellelement aufzuzeigen, welches diese Nachteile vermeidet.
Zur Lösung
dieser Aufgabe ist ein Betätigungs-
oder Stellelement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
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Bei
der Erfindung bildet das Betätigungselement
mit dem Schaft und dem Tubus eine komplette Baueinheit, die als
solche im Uhrgehäuse
dicht montiert wird, und zwar beispielsweise durch Einschrauben
des Tubus mit einem Außengewinde
in ein Innengewinde einer Bohrung. Die eigentliche Durchführung für den Schaft
ist im inneren des Tubus gebildet. Hierfür sind im Tubus wenigstens
ein den Schaft umschließender
Dichtungsring sowie diesem benachbart wenigstens eine Kammer zur Aufnahme
eines viskosen bzw. pastenförmigen
Gleitmittels vorgesehen. Diese Kammer ist von wenigstens einem Hilfsring
gebildet.
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Bevorzugt
ist die Ausbildung so getroffen, daß sich die wenigstens eine
Kammer zur Aufnahme des pastenförmigen
Gleitmittels zwischen zwei in Achsrichtung aufeinander folgenden
Dichtungsringen befindet, so daß ein
von diesen Dichtungsringen geschlossener Raum gebildet ist, in welchem
sich das Gleitmittel bzw. die das Gleitmittel aufweisende Kammer
befindet, und so Gleitmittel nur in einer solchen Menge aus der
Kammer bzw. aus dem dortigen Vorrat entweichen kann, wie es zur
Schmierung der Dichtungsringe benötigt wird.
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Die
Kammer für
das Gleit- oder Schmiermittel ist vorzugsweise von wenigstens einem
Hilfsring gebildet. Durch das Gleitmittel wird der Abrieb der Dichtungsringe
wirksam verhindert, so daß eine
nahezu unbegrenzte Lebensdauer für
die Druckdichtigkeit des Betätigungselementes
erreicht ist.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im
Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in vergrößerter Darstellung
und im Schnitt eine Krone mit Einschraub-Tubus für eine Armbanduhr;
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2 und 3 den Tubus in Einzeldarstellung im Schnitt
sowie in Stirnansicht;
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4 in einer Darstellung wie 1 ein als Drücker ausgebildetes
Betätigungselement
einer Armbanduhr zusammen mit einem Tubus zum Einschrauben in das
Gehäuse
einer Armbanduhr;
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5 in vereinfachter Darstellung
und im Teilschnitte eine weitere Ausführungsform eines Einschraub-Tubus
für eine
Armanduhr.
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In
den Figuren ist 1 ein Betätigungselement in Form einer
Krone. Diese dient in der üblichen,
bekannten Weise zum Einstellen der nicht dargestellten Armbanduhr, beispielsweise
für die
Einstellung der Zeit, eines Datums und/oder zum Aufziehen eines mechanischen
Uhrwerks usw. Die Krone 1 besitzt einen Schaft 2,
der an der Außenseite
des Uhrgehäuses 3 einen
Betätigungskopf 2' bildet und
der abgedichtet in den Innenraum des Uhrgehäuses 3 hineinreicht.
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Das
besondere Problem besteht darin, die Durchführung für den Schaft 2, der
um seine Achse drehbar sowie zugleich auch für bestimmte Umschalt- oder
Stellfunktion um einen vorgegebenen Hub axial verschiebbar ist (Doppelpfeil
A), dauerhaft abgedichtet bzw. druckdicht auszubilden.
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Um
dies zu erreichen, ist in eine Bohrung der Gehäusewand 4 ein hülsenartiger
Tubus 5 eingeschraubt, und zwar mit einem an der Außenfläche des
Tubus vorgesehenen Außengewinde 6.
Der Tubus 5 besitzt an seinem dem Betätigungskopf 2' benachbarten
Ende einen über
die übrige
Umfangsfläche
des Tubus 5 und über
das Außengewinde 6 wegstehenden
Flansch 7, der an seiner dem übrigen Tubus 5 abgewandten
und dem Betätigungskopf 2' zugewandten
Stirnseite mehrere am Boden geschlossene, mit ihrer Achse parallel
zur Längsachse
L des Tubus und des Schaftes 2 liegende Bohrungen 8 aufweist.
Diese bilden Angriffsflächen
für ein
nicht dargestelltes Einschraub-Werkzeug zum Einschrauben des Tubus 5 in
die Wandung 4 bzw. in das dortige Innengewinde.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
ist der Betätigungskopf 2' an seiner Rückseite
mit einer Ausnehmung versehen, in der der Flansch 7 aufgenommen
ist. Durch einen Dichtungsring 9, der den Tubus 5 umschließt und der
zwischen dem Flansch und einer Fläche der Gehäusewand 4 angeordnet
ist, ist die notwendige Abdichtung zwischen dem Tubus 5 und
dem Gehäuse 3 erreicht.
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Der
Schaft 2 reicht durch den Tubus 5 hindurch und
steht mit einem Ende über
die der Krone 1 abgewandte Seite des Tubus 5 vor.
Die Achse des Schaftes 2 liegt achsgleich mit der Längsachse
L des Tubus. Im Innenraum des Tubus 5 sind drei Dichtungsringe 10, 11 und 12 vorgesehen.
Diese bestehen aus einem elastischen, für Dichtungen geeigneten Material
und sind beispielsweise O-Ringe. Jeder Dichtungsring 10, 11 bzw. 12 liegt
mit der inneren Ringfläche
unmittelbar gegen die kreiszylinderförmige Umfangsfläche des
Schaftes 2 und mit der äußeren Ringfläche gegen
die vom Schaft beabstandete kreiszylinderförmige Innenfläche des
Tubus 5 an. Der Abstand zwischen der Umfangsfläche des
Schaftes 2 und der Innenfläche des Tubus 5 ist
kleiner als der Durchmesser des Querschnitts der Dichtungsringe 10 – 12,
so daß die
Dichtungsringe 10 – 12 jeweils
in Richtung radial zur Achse L elastisch verformt sind, wie dies
in der 1 durch den ovalen
Querschnitt der Dichtungsringe 10 – 12 angedeutet ist.
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Zwischen
den Dichtungsringen 10 und 11 sowie zwischen den
Dichtungsringen 11 und 12 ist jeweils ein Hilfsring 13 und 14 vorgesehen,
gegen den sich die benachbarten Dichtungsringe 10 – 12 axial (in
Achsrichtung der Längsachse
L) abstützen.
Die Hilfsringe 13 und 14, die ebenfalls den Schaft 2 umschließen und
auf der Umfangsfläche
des Schaftes angeordnet sind, besitzen jeweils eine Nut 15,
die ringförmig
die Längsachse
L umschließend
ausgebildet und zum Umfang des Hilfsringes 13 und 14,
d.h. zur Innenfläche
des Tubus 5 hin offen ist. In gleichmäßigen Abständen um die Ringachse bzw.
um die Längsachse
L verteilt sind im Boden jeder Nut 15 Fenster bzw. Öffnungen 16 vorgesehen,
in deren Bereich die Umfangsfläche
des Schaftes 2 sichtbar ist. Die Hilfsringe 13 und 14 bzw.
deren Nuten 15 dienen zur Aufnahme eines geeigneten Fettes,
beispielsweise eines Fettes auf Litium-Seifen-Basis oder eines Fettes
auf Mineralölbasis,
welches sich innerhalb des Tubus 5 durch die Fenster 16 auf
die Umfangsfläche des
Schaftes 2 und über
die offene Seite der jeweiligen Nut 15 auf die Innenfläche des
Tubus 5 derart verteilt, daß ständig eine ausreichende Schmierung der
Dichtungsringe 10 – 12 bzw.
des Übergangs
dieser Dichtungsringe zu solchen Flächen gegeben ist, an denen
beim Betätigen
der Krone 1 eine Relativbewegung zu dem jeweiligen Dichtungsring 10 – 12 besteht.
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Der
in der 1 rechte Dichtungsring 12 ist zwischen
dem Hilfsring 14 und einer stirnseitigen Wandung 17 des
Tubus 5 eingespannt, durch die (Wandung) der Schaft 2 mit
seinem einen Ende durchgeführt
ist. Der in der 1 linke
Dichtungsring 10 ist zwischen dem Hilfsring 13 und
einem Ring 18 eingespannt, der in das den Flansch 7 aufweisende Ende
des Tubus 5 eingesetzt und dort festgelegt ist, und zwar
durch einen den Ring 18 am Umfang hintergreifenden, umgebörtelten
Materialabschnitt 19. Zur Aufnahme des Ringes 18 und
zur genauen Positionierung dieses Ringes weist der Innenraum des
Tubus 5 an der Flanschseite eine Querschnittsabstufung 20 auf.
Der umgebörtelte
Materialabschnitt 19 ist dadurch gebildet, daß beim Herstellten
bzw. Drehen des Tubus 5 an der Flanschseite ein die Öffnung 20 des
Tubus umschließender
ringförmiger
Abschnitt 19' erzeugt
wird, der etwas über
die Flanschseite vorsteht und einen Außendurchmesser aufweist, der
etwas größer ist
als der Durchmesser des Abschnittes 20. Nach dem Einsetzen
des Ringes 18 in den Abschnitt 20 wird der ringförmige Abschnitt 19' umgebörtelt, so
daß der
Ring 19 dann in der in der 1 dargestellten
Weise im Tubus bzw. am dortigen Abschnitt 20 gehalten ist.
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Die
beschriebene Ausführung
gewährleistet eine
druckdichte Durchführung
des Schaftes 2 durch die Gehäusewand 4 in das Innere
des Gehäuses 3, die
auch nach vielfachem Betätigen
der Krone 1 nicht verlorengeht, und zwar dadurch, daß durch
das von den Hilfsringen 13 und 14 abgegebene Schmiermittel die
Gleiteigenschaften zwischen den Dichtungsringen 10 – 12 und
den benachbarten Flächen
erhalten bleiben und somit kein Material-Abrieb der Dichtungsringe
und damit kein Undichtwerden der Durchführung auftritt.
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Die 4 zeigt in einer Darstellung ähnlich 1 als weitere mögliche Ausführungsform
ein als Drücker
ausgebildetes Betätigungselement 1a für eine Armbanduhr,
beispielsweise zum Starten und Stoppen von Stopuhrfunktionen. Der
Drücker
besteht wiederum aus einem Betätigungskopf 2a' mit einem Schaft 2a,
der axial in einem Tubus 5a verschiebbar ist, und zwar
entsprechend dem Doppelpfeil B der 4 und
gegen die Wirkung einer Druckfeder 21, die den Schaft 2a umschließt und sich
mit einem Ende gegen den Betätigungskopf 2a' abstützt, und zwar
im Bereich einer Ausnehmung 22, die der Betätigungskopf 2a' an seiner dem
Tubus 5a zugewandten Seite aufweist. Mit einem Gewindeabschnitt 23 ist der
Tubus 5a in eine Gewindebohrung des nicht dargestellten
Uhrgehäuses
dicht einschraubbar, und zwar beispielsweise unter Verwendung eines
nicht dargestellten Dichtungsringes, der bei eingeschraubtem Tubus 5a gegen
eine Fläche
des Uhrgehäuses und
einen Absatz 24 anliegt, der an der Außenfläche des Tubus 5a anschließend an
das Gewinde 23 vorgesehen ist. Durch einen Ring 25 ist
der Schaft 22 gegen die Kraft der Druckfeder 21 im
Tubus 5a gesichert, d.h. der Ring 25, der an dem
aus dem Tubus 5a vorstehenden Ende des Schaftes 2a vorgesehen ist,
liegt gegen dieses Tubusende an. Die Druckfeder 21 stützt sich
im Inneren des Tubus 5a gegen einen dort vorgesehenen und
den Schaft 2a umschließenden
Ring 26 ab, der von seiner weiteren Funktion her dem Ring 18 der 1 insoweit entspricht, als
zwischen dem Ring 26 und dem von der Wandung 17 gebildeten
Ende des Tubus 5a in Achsrichtung aufeinanderfolgend der
Dichtungsring 10, der Hilfsring 13, der Dichtungsring 11,
der Hilfsring 17 und der Dichtungsring 12 vorgesehen
sind. Auch bei dem Drücker 1a ist
der Schaft 2a mit Hilfe des Tubus 5a und der dort
vorgesehenen Dichtungsringe 10 – 12 druckdicht durch
die Wandung des Bodengehäuses
hindurchgeführt,
wobei durch das von den Hilfsringen 13 und 14 aufgenommene
Schmiermittel eine optimale, zeitlich praktisch unbegrenzte Schmierung
der Flächen
der Dichtungsringe 10 – 12 erfolgt,
so daß sich diese
auch bei einer Vielzahl von Betätigungen
des Drückers 1a nicht
abnutzen und dadurch ein Undichtwerden der Durchführung des
Schaftes 2 vermieden ist.
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Die 5 zeigt einen Einschraubtubus 5b, der ählich dem
Tubus 5 ausgeführt
ist, und zwar an der Außenseite
wiederum mit dem Außengewinde 6. Der
Tubus 5b dient zur Aufnahme des Schaftes 2 beispielsweise
der Krone 1. An der Innenfläche des Tubus sind zusätzlich zu
der stirnseitigen ringförmigen Wandung 17 in
Achsrichtung gegeneinander versetzt mehrere, die Tubus-Achse konzentrisch
umschließende
und zur Tubusachse hin offenen ringförmige Nuteinschnitte 27 eingeformt,
die Kammern zur Aufnahme der Dichtungsringe 10 – 12 und
dazwischenliegend Kammern zur Aufnahme des viskosen oder pastenförmigen Gleitmittels
bilden. Die Kammern für die
Dichtungsringe 10 – 12 sind
jeweils durch einen von dem entsprechenden Nuteinschnitt gebildeten ringförmigen Wandabschnitt 28 von
den benachbarten Kammern für
das Gleitmittel getrennt. Ebenso wie die Nuteinschnitte 27 sind
auch die entsprechenden Kammern radial nach innen, d.h. an der dem
Schaft 2 benachbarten Seite offen.
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- 1
- Krone
- 1a
- Drücker
- 2,2a
- Schaft
- 3
- Uhrgehäuse
- 4
- Gehäusewandung
- 5,5a,5b
- Tubus
- 6
- Außengewinde
- 7
- Flansch
- 8
- Bohrung
- 9
- Dichtung
- 10 – 12
- Dichtungsring
- 13,
14
- Hilfsring
- 15
- Nut
- 16
- Fenster
- 17
- Wandung
- 18
- Ring
- 19
- Umbördelung
- 19'
- Materialabschnitt
- 20
- Abstufung
- 21
- Druckfeder
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Gewinde
- 24
- Absatz
- 25
- Sicherungsring
- 26
- Abstützring
- 27
- Nuteinschnitt
- 28
- Wandabschnitt