DE20210789U1

DE20210789U1 - Transparent cover

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Publication number: DE20210789U1
Application number: DE20210789U
Authority: DE
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2002-09-12
Anticipated expiration: 2012-07-17
Also published as: CH696330A5

Description

Transparente AbdeckungTransparent cover

Die Erfindung bezieht sich auf eine transparente Abdeckung für Armbanduhren oder dergleichen tragbare Messinstrumente.The invention relates to a transparent cover for wristwatches or similar portable measuring instruments.

An Armbanduhren dient diese Abdeckung, das sogenannte Uhrenglas, dem Schutz des Zifferblattes und der empfindlichen Zeiger. Beim Tragen der Armbanduhr ist das Uhrenglas mechanischen Belastungen ausgesetzt, welche im Laufe der Zeit unschöne Gebrauchsspuren wie Kratzer und Abschürfungen auf der ( Oberfläche hinterlassen. Üblicherweise besteht das Uhrenglas aus Kristallglas, Acrylglas oder Mineralglas. Diese Materialien weisen jedoch eine geringe Kratzfestigkeit auf. Eine Verbesserung bringt die Verwendung von Saphirglas, jedoch ist auch bei Abdeckungen aus diesem Material die Kratzfestigkeit nicht hoch genug, um Kratzer und/oder Abschürfungen zu vermeiden.On wristwatches, this cover, the so-called watch glass, serves to protect the dial and the sensitive hands. When wearing the wristwatch, the watch glass is exposed to mechanical stress, which over time leaves unsightly signs of wear such as scratches and abrasions on the surface. The watch glass is usually made of crystal glass, acrylic glass or mineral glass. However, these materials have a low scratch resistance. The use of sapphire glass brings an improvement, but even with covers made of this material, the scratch resistance is not high enough to prevent scratches and/or abrasions.

Aus der US 6.111.821 ist ein Uhrenglas bekannt, dass vollständig aus polykristallinem Diamant besteht. Da Diamant der härteste bekannte Werkstoff ist, bietet ein Uhrenglas aus Diamant die bestmögliche Kratzfestigkeit, jedoch ist Diamant extrem teuer, so dass das Uhrenglas gemäß der US 6.111.821 fürFrom US 6,111,821, a watch glass is known that consists entirely of polycrystalline diamond. Since diamond is the hardest known material, a watch glass made of diamond offers the best possible scratch resistance, but diamond is extremely expensive, so that the watch glass according to US 6,111,821 for

eine Serienproduktion nicht geeignet erscheint und folgerichtig kaum eingesetzt wird.Series production does not seem suitable and is consequently rarely used.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Abdeckung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hohe Kratzfestigkeit aufweist und kostengünstig herstellbar ist.The task is therefore to create a cover of the type mentioned above which has a high level of scratch resistance and can be produced cost-effectively.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht insbesondere darin, dass die Abdeckung im wesentlichen aus einem durchsichtigen Träger und einer Diamant-Deckscheibe besteht, welche Diamant-Deckscheibe die in Gebrauchslage außen liegende Seite des Trägers zumindest bereichsweise überdeckt.The solution to this problem according to the invention consists in particular in that the cover essentially consists of a transparent carrier and a diamond cover plate, which diamond cover plate at least partially covers the side of the carrier which is on the outside in the position of use.

Der durchsichtige Träger stellt dabei die mechanische Stabilität sicher, während die Diamant-Deckscheibe die verschleiß- und kratzfeste Oberfläche definiert. Da die erfindungsgemäße Abdeckung lediglich eine vergleichsweise dünne Diamant-Schicht in Form der Diamant-Deckscheibe aufweist, ist die Abdeckung kostengünstig realisierbar und somit auch für die Serienproduktion geeignet. Trotzdem bietet die erfindungsgemäße Abdeckung eine optimale Kratzfestigkeit.The transparent carrier ensures mechanical stability, while the diamond cover plate defines the wear- and scratch-resistant surface. Since the cover according to the invention only has a comparatively thin diamond layer in the form of the diamond cover plate, the cover can be produced cost-effectively and is therefore also suitable for series production. Nevertheless, the cover according to the invention offers optimal scratch resistance.

Je nach Form und Größe der Abdeckung oder des damit abzudeckenden Zifferblattes kann es auch ausreichend sein, nur einen Teil des Trägers mit der Diamant-Deckscheibe zu überdecken und beispielsweise einen Randbereich, auf dem eventuelle Kratzer nicht oder nur wenig störend wirken würden, freizulassen, wodurch die Kosten für die Abdeckung weiter reduziert werden können.Depending on the shape and size of the cover or the dial to be covered with it, it may also be sufficient to cover only part of the carrier with the diamond cover plate and, for example, to leave an edge area free where possible scratches would not or only slightly disruptive, which can further reduce the cost of the cover.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckung sieht jedoch vor, dass die Diamant-Deckscheibe die in Gebrauchslage außen liegende Seite des Trägers vollständig überdeckt. Dabei ergibt sich neben dem Schutz der gesamten Oberfläche der Abdeckung auch ein harmonischeres optisches Er-However, a preferred embodiment of the cover according to the invention provides that the diamond cover plate completely covers the side of the carrier that is on the outside in the position of use. This not only protects the entire surface of the cover, but also creates a more harmonious optical effect.

scheinungsbild der Abdeckung ohne Übergangsbereichen zwischen mit der Diamant-Deckscheibe überdeckten Bereichen und freien Bereichen des Trägers.Appearance of the cover without transition areas between areas covered with the diamond cover disc and free areas of the carrier.

Um eine gute mechanische Verbindung zwischen dem Träger und der Diamant-Deckscheibe zu erzielen und ein Lösen dieser Verbindung auch bei mechanischer Beanspruchung zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn die Diamant-Deckscheibe mit transparentem Klebstoff auf dem Träger aufgeklebt ist, und wenn der Klebstoff insbesondere einen auf die optischen Eigenschaften des Trägers oder der Diamant-Deckscheibe abgestimmten Brechungsindex aufweist.In order to achieve a good mechanical connection between the carrier and the diamond cover plate and to avoid a loosening of this connection even under mechanical stress, it is expedient if the diamond cover plate is glued to the carrier with a transparent adhesive and if the adhesive in particular has a refractive index matched to the optical properties of the carrier or the diamond cover plate.

Dadurch werden zudem optische Störungen wie Verzerrungen oder dergleichen beim Betrachten des Zifferblatts beziehungsweise der Zeiger durch die Abdeckung vermieden.This also avoids optical disturbances such as distortions or the like when looking at the dial or the hands through the cover.

Der Klebstoff kann insbesondere ein Gießharz oder ein UV-aushärtender Kleber sein. Diese Materialen lassen sich gut verarbeiten, ermöglichen eine sichere und dauerhafte Verbindung zwischen Träger und Diamant-Deckscheibe und weisen für diese Anwendung gute optische Eigenschaften auf.The adhesive can be a cast resin or a UV-curing adhesive. These materials are easy to process, enable a secure and permanent connection between the carrier and the diamond cover plate and have good optical properties for this application.

&igr; Es ist zweckmäßig, wenn die Dicke der Diamant-Deckscheibe 1/20 bis 1/3, insbesondere 1/10 bis 1/5 der Dicke des Trägers beträgt. Dadurch können die Kosten für die Diamant-Deckscheibe minimiert werden, die trotzdem eine ausreichende Stärke zur Erzielung einer guten Kratzfestigkeit aufweist.&igr; It is expedient if the thickness of the diamond cover plate is 1/20 to 1/3, in particular 1/10 to 1/5 of the thickness of the carrier. This makes it possible to minimize the cost of the diamond cover plate, which nevertheless has sufficient strength to achieve good scratch resistance.

Ein gutes Verhältnis zwischen mechanischer Stabilität und Kratzfestigkeit der Abdeckung einerseits und Kosteneffizienz andererseits kann insbesondere erzielt werden, wenn der Träger eine Dicke von etwa 1mm und die Diamant-Deckscheibe eine Dicke von etwa 0,1mm bis 0,2mm aufweist.A good balance between mechanical stability and scratch resistance of the cover on the one hand and cost efficiency on the other hand can be achieved in particular if the carrier has a thickness of about 1 mm and the diamond cover plate has a thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm.

Der Träger kann insbesondere aus Glas, Saphirglas, Kunststoff oder dergleichen durchsichtigem Material bestehen. Diese an sich für Uhrengläser bekannten Materialien weisen eine gute mechanische Grundstabilität auf, sind leicht und können kostengünstig verarbeitet werden.The carrier can consist in particular of glass, sapphire glass, plastic or similar transparent material. These materials, which are known for watch glasses, have good basic mechanical stability, are light and can be processed inexpensively.

Üblicherweise sind Abdeckungen der eingangs genannten Art und somit die erfindungsgemäßen Träger flach ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass der Träger eine insbesondere zylindrisch oder sphärisch gewölbte Oberfläche aufweist. Die Diamant-Deckscheibe kann in diesem Fall durch Abscheidung von Diamant-Material auf einen entsprechend geformten Träger angefertigt werden.Usually, covers of the type mentioned at the beginning and thus the carriers according to the invention are flat. However, it is also possible for the carrier to have a cylindrical or spherically curved surface. In this case, the diamond cover disk can be manufactured by depositing diamond material on a correspondingly shaped carrier.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Messinstrument, insbesondere Armbanduhr, mit einer vorbeschriebenen erfindungsgemäßen transparenten Abdeckung.The invention also relates to a measuring instrument, in particular a wristwatch, with a transparent cover according to the invention as described above.

Die erfindungsgemäße Abdeckung kann auch für andere Messinstrumente, insbesondere für solche, die in der freien Natur verwendet werden und daher starken mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, beispielsweise für Kompasse, verwendet werden.The cover according to the invention can also be used for other measuring instruments, in particular for those that are used in the open air and are therefore exposed to strong mechanical stresses, for example compasses.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abdeckung anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of a cover according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch das Gehäuse einer Armbanduhr.The only figure shows a longitudinal section through the case of a wristwatch.

Eine Armbanduhr, deren Armband in der Figur der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, weist ein Gehäuse 1 auf, an dem unterseitig ein Bodenteil 2 lösbar angeschraubt ist. Im Innenraum des Gehäuses 1 sind das Uhrwerk 3, das Zifferblatt 4A wristwatch, the strap of which is not shown in the figure for the sake of simplicity, has a case 1 to which a base part 2 is detachably screwed on the underside. The interior of the case 1 contains the movement 3, the dial 4

sowie die Zeiger 5 gelagert. Oberseitig ist das Gehäuse 1 durch eine transparente Abdeckung 6 verschlossen, die das Betrachten von Zeigern 5 und Zifferblatt 4 ermöglicht, diese jedoch vor Verschmutzung und Beschädigung schützt und ein Eindringen von Fremdkörpern oder Feuchtigkeit in den Innenraum des Gehäuses 1 verhindert.and the hands 5 are mounted. The top of the housing 1 is closed by a transparent cover 6, which allows the hands 5 and dial 4 to be viewed, but protects them from dirt and damage and prevents foreign bodies or moisture from penetrating the interior of the housing 1.

Die Abdeckung 6 weist einen durchsichtigen Träger 7 auf, der beispielsweise aus Glas, Saphirglas oder durchsichtigem Kunststoff bestehen kann. Dadurch weist dieser einerseits ein geringes Eigengewicht auf und ist kostengünstig, andererseits wird die mechanische Stabilität der Abdeckung 6 sichergestellt. An seiner außen liegenden Seite wird der Träger 7 von einer Diamant-Deckscheibe 8 überdeckt. Die Dicke d1 der Diamant-Deckscheibe 8 beträgt etwa 1/10 der Dicke d2 des Trägers 7. Dadurch weist die Diamant-Deckscheibe eine ausreichende Kratzfestigkeit auf, um die Abdeckung 6 vor Beschädigungen zu schützen. Die geringe Dicke d1 ermöglicht jedoch zugleich eine kostengünstige Herstellung der Diamant-Deckscheibe und somit der gesamten Abdeckung 6, so dass auch Serienfertigungen zu marktverträglichen Preisen möglich sind.The cover 6 has a transparent carrier 7, which can be made of glass, sapphire glass or transparent plastic, for example. This means that it has a low weight and is inexpensive, and the mechanical stability of the cover 6 is ensured. On its outer side, the carrier 7 is covered by a diamond cover plate 8. The thickness d1 of the diamond cover plate 8 is approximately 1/10 of the thickness d2 of the carrier 7. This means that the diamond cover plate has sufficient scratch resistance to protect the cover 6 from damage. The low thickness d1 also enables the diamond cover plate and thus the entire cover 6 to be manufactured inexpensively, so that series production at market-compatible prices is also possible.

Die Diamant-Deckscheibe 8 ist mit einem in der Figur nicht erkennbaren transparenten Klebstoff auf den Träger 7 aufgeklebt, so dass die beiden Teile fest miteinander verbunden sind. Die optischen Brechungseigenschaften des Klebstoffes sind an die optischen Eigenschaften des Trägers 7 oder der Diamant-Deckscheibe 8 angepasst, so dass das Betrachten des Zifferblattes 4 und der Zeiger 5 problemlos und verzerrungsfrei möglich ist.The diamond cover plate 8 is glued to the carrier 7 with a transparent adhesive that cannot be seen in the figure, so that the two parts are firmly connected to one another. The optical refractive properties of the adhesive are adapted to the optical properties of the carrier 7 or the diamond cover plate 8, so that the dial 4 and the hands 5 can be viewed easily and without distortion.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Abdeckung kann erfolgen, indem zunächst ein Träger, beispielsweise aus Silizium mit einer Diamant-Beschichtung versehen wird. Hierzu kann vorzugs-The cover according to the invention can be produced by first providing a carrier, for example made of silicon, with a diamond coating. For this purpose, preferably

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weise ein Mikrowellen-Plasma-CVD-Verfahren verwendet werden, welches eine gute optische Qualität des Diamantmaterials gewährleistet. Die diamantierte Oberfläche kann unter Verwendung von Diamantkorn als Schleifmittel poliert werden. Anschließend wird der Träger beispielsweise durch Auflösen in einem Flusssäure/Salpetersäure-Gemisch entfernt. Aus der so gewonnenen reinen Diamant-Schicht kann die Diamant-Deckscheibe in der gewünschten Form mittels Laser ausgeschnitten werden. Dabei entstehende Verunreinigungen können durch eine Behandlung mit Chrom-Schwefel-Säure entfernt werden. Die fertige Diamant-Deckscheibe kann abschließend mittels einer optischen Klebeverbindung unter Verwendung von Gießharz beziehungsweise eines UV aushärtenden Klebers auf dem durchsichtigen Träger montiert werden.For example, a microwave plasma CVD process can be used, which ensures good optical quality of the diamond material. The diamond surface can be polished using diamond grain as an abrasive. The carrier is then removed, for example by dissolving it in a hydrofluoric acid/nitric acid mixture. The diamond cover plate can be cut out of the pure diamond layer obtained in this way in the desired shape using a laser. Any impurities that arise can be removed by treating it with chromium-sulfuric acid. The finished diamond cover plate can then be mounted on the transparent carrier using an optical adhesive bond using cast resin or a UV-curing adhesive.

/Ansprüche/Expectations

Claims

1. Transparent cover ( 6 ) for wristwatches or similar portable measuring instruments, characterized in that the cover ( 6 ) consists essentially of a transparent carrier ( 7 ) and a diamond cover disk ( 8 ), which diamond cover disk ( 8 ) at least partially covers the side of the carrier ( 7 ) which is on the outside in the position of use.

2. Cover according to claim 1, characterized in that the diamond cover disc ( 8 ) completely covers the side of the carrier ( 7 ) which is on the outside in the position of use.

3. Cover according to claim 1 or 2, characterized in that the diamond cover plate ( 8 ) is glued to the carrier ( 7 ) with transparent adhesive, and that the adhesive in particular has a refractive index matched to the optical properties of the carrier ( 7 ) or the diamond cover plate ( 8 ).

4. Cover according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adhesive is a casting resin or a UV-curing adhesive.

5. Cover according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thickness (d1) of the diamond cover disk ( 8 ) is 1/20 to 1/3, in particular 1/10 to 1/5 of the thickness (d2) of the carrier ( 7 ).

6. Cover according to one of claims 1 to 5, characterized in that the carrier ( 7 ) has a thickness (d2) of approximately 1 mm and the diamond cover disk ( 8 ) has a thickness (d1) of approximately 0.1 mm to 0.2 mm.

7. Cover according to one of claims 1 to 6, characterized in that the carrier ( 7 ) consists of glass, sapphire glass, plastic or similar transparent material.

8. Cover according to one of claims 1 to 7, characterized in that the carrier has a particularly cylindrical or spherically curved surface.

9. Measuring instrument, in particular a wristwatch, with a transparent cover ( 6 ) according to one of claims 1 to 8.