[0001] Die Erfindung betrifft einen drehbaren Schmuckring mit mindestens einem als Innenring
ausgebildeten Ringteil und mindestens einem als Aussenring ausgebildeten, konzentrischen
Ringteil, sowie mit mindestens einem dazwischenliegenden Wälzlager zur Unterstützung
der Drehbarkeit des Aussenrings um den Innenring. Als Schmuckringe gelten hier insbesondere
Fingerringe aber auch Armreife und ähnliche ringförmige Schmuckstücke.
[0002] Drehbare Schmuckringe der genannten Art sind bekannt, insbesondere Ringe, bei denen
ein äusserer Ring auf einem inneren Ring drehbar gelagert ist und bei dem ein Wälzlager,
insbesondere ein Kugellager, die Drehung unterstützt. Beispielsweise zeigt US 2,060,345
einen Ring mit Kugellager, dessen äusserer Ringteil mit Edelsteinen besetzt werden
kann. FR 824.527 zeigt einen Armreif, der nach dem selben Prinzip mit Kugellager aufgebaut
ist, wobei der äussere Ringteil mit bezifferten Flächen verschiedener Farbe belegt
ist, so dass er sich für Glücksspiele eignet.
[0003] Ferner zeigt das Gebrauchsmuster G 94 02 319.0 ein Dekorsystem mit Ausführungsformen
als Ring oder Armreif, die aus einem inneren Ringteil und einem äusseren Ringteil,
getrennt durch ein oder zwei Lager aus Wälzelementen, bestehen.
[0004] Schliesslich zeigt CH 692016 einen drehbaren Schmuckring, bei welchem zwischen dem
Aussenring und dem Innenring ein Wälzlager angeordnet ist, das als Wälzelemente zylindrische
oder konische Walzen besitzt.
[0005] Gemeinsam ist den bekannten Schmuckringen mit Kugellagern das Problem, dass eine
anfänglich gute Drehbarkeit sich relativ rasch verschlechtert, wenn der Ring beim
Tragen an der Hand den dann meist unvermeidlichen, oft schwachen aber häufig wiederholten
Schlagbeanspruchungen ausgesetzt ist, die das Tragen an der Hand normalerweise mit
sich bringt und die auf den Drehring vorwiegend in Winkelbereichen einwirken, die
zwischen der radialen und der axialen Richtung liegen. Dabei wurde gefunden, dass
die Verwendung von zwei Kugellagern allein in der Regel noch keine signifikante Verbesserung
der Schlagfestigkeit bewirkt.
[0006] Hauptaufgabe der Erfindung ist ein drehbarer Schmuckring, der als Wälzlager zwischen
einem Innenring und mindestens einem leicht drehbaren konzentrischen Aussenring mindestens
zwei Kugellager besitzt und eine verbesserte Schlagbeständigkeit hat.
[0007] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch einen Schmuckring mit den in Anspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst, nämlich indem der Schmuckring bestimmte Mittel zum
Schutz des Kugellagerpaares gegen Schlageinwirkungen aufweist.
[0008] Gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schmuckrings
ist der Aussenring einstückig ausgebildet und mit innenseitlichen konkaven Rundkanten
versehen, wobei das Kugellagerpaar am Innenring in zwei parallelen Lagerausnehmungen
des Innenrings angeordnet und der Aussenring als Mittel zum Schutz des Kugellagerpaares
gegen Schlageinwirkungen so bemessen ist, dass die innenseitlichen konkaven Rundkanten
jeweils nur etwa ein Viertel des Umfangs der Kugeln der Kugellager umfassen.
[0009] Mit dem Begriff der "innenseitigen konkaven Rundkante" soll eine Innenkantenform
des einstückigen Aussenrings bezeichnet werden, die mindestens annähernd der Form
eines Kreisbogens von etwa 90° entspricht. Der einstückige Innenring ist somit an
seinen inneren Endkanten auf dem Wälzlager abgestützt und kann durch normale Schlageinwirkungen
praktisch nicht verkantet werden. Praktisch ein Viertel des Umfangs der Kugeln des
Wälzlagers ist bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemässen Drehrings von aussen
sichtbar, was einen ästhetischen (Sichtbarkeit) und einen technischen Effekt (Selbstreinigung)
bietet.
[0010] Gemäss einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schmuckrings
ist der Innenring einstückig ausgebildet, während der Aussenring von zwei Ringteilen
gebildet ist und zwischen jedem Ringteil des Aussenrings und dem Innenring je ein
Kugellager und zwischen den beiden Ringteilen des Aussenrings ein drittes Kugellager
angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform wird das vom Kugellagerpaar gebildete periphere,
d.h. zwischen Zylinder-Mantelflächen von Innenring und Aussenringen angeordnete Wälzlager
durch die gegenseitige Abstützung der Ringteile des Aussenrings über das dritte Kugellager
gegen Schlagwirkungen geschützt.
[0011] Gemäss einer dritten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schmuckrings
besitzt der Innenring an seiner Aussenseite eine umlaufende Ausnehmung, die den Aussenring
mindestens teilweise umfasst, wobei je ein Kugellager vorzugsweise zwischen den annähernd
radialen Seitenflächen der Ausnehmung des Innenrings und den Seitenflächen des Aussenrings
angeordnet ist.
[0012] Diese weiter unten noch genauer beschriebene Ausführungsform der Erfindung bietet
den zusätzlichen Vorteil, dass der Ring im Unterschied zu den drehbaren Schmuckringen
des Standes der Technik nachträglich beim Juwelier durch Aufweitung angepasst werden
kann, ohne seine Drehbarkeit zu verlieren.
[0013] Die zur Führung und Halterung der als Wälzelemente verwendeten Kugeln dienenden Lagerführungen
oder - Schalen können allgemein von teilkreisförmigen Ausnehmungen des Innenrings
und des Aussenrings bzw. der Aussenringe gebildet werden um eine leichte Drehbarkeit
trotz satter Passung zu ermöglichen. Ein reines Gleiten der als Wälzelemente verwendeten
Kugeln auf den jeweils angrenzenden Ausnehmungen der benachbarten Ringteile ist meist
nachteilig. Vorzugsweise wird die Auflagelinie jedes Lagerelements während einer Bewegung
von benachbarten Auflagelinien abgelöst, was soviel wie Abrollen bedeutet.
[0014] Wenn in der vorliegenden Beschreibung Angaben durch die Ausdrücke "etwa", "annähernd"
oder gleichbedeutende Qualifikatoren modifiziert sind, bedeutet dies, dass im typischen
Fall Abweichungen bis etwa 30% vom angegebenen Wert zulässig sind.
[0015] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 die halbschematische Schnittdarstellung in der Axialebene einer ersten Ausführungsform
des drehbaren Schmuckrings gemäss der Erfindung;
Figur 2 die halbschematische Schnittdarstellung in der Axialebene einer zweiten Ausführungsform
des drehbaren Schmuckrings gemäss der Erfindung;
Figur 3 die halbschematische Schnittdarstellung in der Axialebene einer dritten Ausführungsform
des drehbaren Schmuckrings gemäss der Erfindung und die
Figuren 3a und 3b jeweils Abwicklungen eines Ausführungsbeispiels des in Fig. 3 dargestellten
Drehrings.
[0016] Der in Fig. 1 in einem halbschematischen Schnitt dargestellte Drehring 10 hat einen
als Innenring ausgebildeten ersten Ringteil 11 mit einem als Aussenring ausgebildeten
zweiten Ringteil 12 und einem Wälzlager 14, das von und einem ersten Kugellager 141
sowie einem zweiten Kugellager 142 für leichte Drehbarkeit gebildet wird. Als Mittel
zum Schutz gegen Schlageinwirkungen dient die randseitige Abstützung des Aussenrings
12 an seinen beiden Innenkanten auf jeweils einem Kugellager 141, 142, indem die innenseitlichen
konkaven Rundkanten 120a, 120b jeweils nur etwa ein Viertel des Umfangs der Kugeln
der Kugellager 141, 142 umfassen. Die parallelen konkaven Rundkanten 120a, 120b bilden
mit den ebenfalls parallelen kreisbogenförmigen Ausnehmungen 110a, 110b des Innenrings
11 die Führungen für die Kugeln der Kugellager 141, 142. Von aussen gesehen sind diese
Kugeln also jeweils teilweise sichtbar. Mit anderen Worten liegen die Kugeln der Kugellager
141, 142 jeweils nur etwa zu drei Viertel im Drehring 10. Dadurch verringert sich
die Reibung der Lagerelemente beim Verdrehen um etwa ein Viertel, wodurch die Drehbarkeit
gesteigert wird. Gleichzeitig schützt die vollständig aussenrandseitige Abstützung
des Aussenrings 12 die Kugellager 141, 142 gegen seitliche Schlageinwirkungen.
[0017] Die Aussenseite des Aussenrings 12 kann in an sich bekannter Weise mit Dekorelementen,
Ornamenten und/oder Edelsteinen versehen bzw. besetzt werden, die in ansprechendem
Kontrast zu den beiderseits gut sichtbaren Kugellagern 141, 142 ausgebildet sein können.
[0018] Bei der in Fig. 2 in analoger Weise wie in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform eines
erfindungsgemässen Drehrings 20 besteht der Aussenring 22 aus zwei Ringteilen 221,
222. Diese sind über separate Kugellager 241, 242 des Wälzlagers 24 mit dem Innenring
21 verbunden. Als Mittel zum Schutz dieser Kugellager gegen Schlageinwirkungen ist
hier ein weiteres Kugellager 243 vorhanden, über welches die beiden äusseren Teilringe
221, 222 aneinander abgestützt sind. Auf den einander zugewandten Innenseiten der
Teilringe 221, 222 sind kreisbogenförmige Rillen als Führungen vorgesehen, wobei jede
Rille typisch etwa 110° -150° des Umfangs der Kugeln der Kugellager 241, 242 umfasst.
Auf diese Weise sind die beiden äusseren Teilringe 221, 222 um etwa ein Drittel des
Durchmessers der Kugeln der Kugellager 241, 242 voneinander beabstandet und die Kugeln
in diesem Bereich von aussen sichtbar. Die Sichtbarkeit der Kugeln kann auf diese
Weise in weiten Grenzen den jeweiligen Wünschen für die äussere Erscheinung angepasst
werden.
[0019] Wie in Fig. 2 dargestellt, überragen die Aussenringteile 221, 222 die beiden Kugellager
241, 242. Dies ist jedoch keine kritische Bedingung und die Aussenringteile 221, 222
können in ähnlicher Weise, wie in Fig. 1 dargestellt, durch entsprechende Ausführung
der Führungsrillen 210a, 210b als jeweils aussenrandseitige konkave Rundkanten auf
den Kugellagern 241, 242 abgestützt und dadurch ebenfalls teilweise sichtbar sein.
[0020] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Drehrings 30 ist
in Fig. 3 dargestellt, wiederum in halbschematischer Schnittansicht wie in den Figuren
1 und 2. Hierbei wird der Innenring 31 aus später noch eingehender erläuterten Gründen
der Fertigung von zwei Ringteilen 311, 312 gebildet, die gemeinsam die in Fig. 3a
dargestellte umlaufende Ausnehmung 300 bilden, die den Aussenring 32 mindestens teilweise
umgibt. Im typischen Fall ragt der Aussenring 32 nur zu etwa 10 - 30 % seiner Dicke
aus der Ausnehmung 300 des Innenrings 31 heraus, kann aber auch erheblich weiter herausragen,
wenn der Aussenring 32 eine entsprechende Dicke hat und die Kugellagerführungen 321a,
321b am unteren Ende des Aussenrings liegen. Das vorzugsweise zwischen den annähernd
radial verlaufenden ringförmigen Flächen 301a, 301b und 322a, 322b aus zwei Kugellagern
341, 342 gebildete Wälzlager 34 ist besonders wirksam gegen Schlageinwirkungen geschützt.
[0021] Im typischen Fall hat die Ausnehmung 300 den in Fig. 3a dargestellten, annähernd
rechteckig-trogförmigen Querschnitt, doch ist dies ein bevorzugtes und nicht kritisches
Merkmal, da auch runde oder trapezförmige Querschnittsformen der Ausnehmung 300 möglich
sind. Jedenfalls erstreckt sich die Ausnehmung 300 um den ganzen Innenring 31. Sie
wird zweckmässigerweise dadurch gebildet, dass zwei entsprechend ineinander passende
Teile 311, 312 zur Bildung des Innenrings 31 zusammengesetzt werden, und zwar vorzugsweise
nach einer temporären Verbindung der Wälzelemente der beiden Kugellager 341, 342 mit
dem Aussenring 32, d.h. an dessen umlaufenden Führungsrillen 321a, 321b, z.B. mittel
eines Haftstoffes. Als Haftstoffe können Klebstoffe auf Basis von Polymeren, wie Polyvinylacetat,
Acetylcellulose oder dergleichen verwendet werden, die in einem flüchtigen oder wässrigen
Lösungsmittel gelöst sind und nach dem Verfestigen erneut im Lösungsmittel löslich
sind, also nicht vernetzen. Es können aber auch Stärkekleber, Fette oder Wachse als
Haftmittel verwendet werden, sofern eine einfache Entfernbarkeit gewährleistet ist.
[0022] Gemäss der Darstellung in den Fig. 3 und 3a hat die Ausnehmung 300 des Innenrings
31 eine Bodenfläche 310, die vorzugsweise von der Innenfläche 320 des Aussenrings
mindestens soweit beabstandet ist, dass der einzige Kontakt zwischen dem Innenring
31 und dem Aussenring 32 über die beiden Kugellager 341, 342 besteht, die in entsprechenden
Führungsrillen 302, 321 des Innenrings 31 bzw. des Aussenrings 32, vorzugsweise auch
hier mit kreisbogenförmigem Querschnitt, laufen. Die Verbindung der beiden Teile 311,
312 des Innenrings 31 zur Bildung des Ausnehmung 300 ist nicht kritisch und kann mit
verschiedenen bekannten Methoden einschliesslich Presspassung, Klemmpassung, Verkleben,
Verlöten oder Verschweissen bewerkstelligt werden, wobei die temporäre Verbindung
des Aussenrings mit den Kugeln der Lager 341, 342 entsprechend modifiziert werden
sollte.
[0023] Ein bevorzugtes Beispiel der Verbindung ist durch die in Fig. 3b gezeigte Abwicklung
dargestellt. Die zapfenförmigen Vorsprünge 314 des Teilrings 311 sind auf Presspassung
in die entsprechenden Ausnehmungen 315 des Innenringteils 312 bemessen. Die Verbindung
kann hierbei durch einfaches Zusammenpressen der Ringteile 311, 312 bewerkstelligt
werden, selbstverständlich nach vorheriger Einführung des lösbar mit den Kugeln verbundenen
Aussenrings 32.
[0024] Auch bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform kann die Sichtbarkeit der Kugellager
341, 342 durch entsprechende Bemessung der Abstände zwischen Innenring 31 und Aussenring
32 modifiziert werden und auch hier können die oben erwähnten Dekorelemente an der
Aussenfläche des Aussenrings 32 und/oder bei entsprechend breiter Ausführung der Ränder
318, 319 der Ausnehmung 300 auch an der Aussenseite des Innenrings angebracht werden.
[0025] Schliesslich ist es möglich, zwischen der Bodenfläche 310 der Ausnehmung 300 und
der inneren Mantel läche 320 des Aussenrings ein oder zwei Kugellager anzuordnen,
welche die Kugellager 341, 342 ergänzen oder diese ersetzen. Dies wird jedoch für
viele Ausführungsformen weniger bevorzugt, weil dabei ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen
Drehrings gemäss den Erläuterungen zu Fig. 3 gefährdet wird. Dieser überraschende
Vorteil besteht darin, dass erfindungsgemässe Drehringe mit ganz oder teilweise versenktem
Aussenring bei Anordnung der Kugellager zwischen den annähernd radial verlaufenden
Flächen 301, 322 von Innenring 31 und Aussenring 32 zur Anpassung an den Finger des
Trägers nachträglich, z.B. durch den Juwelier, aufgeweitet werden können, wie dies
bei normalen einteiligen Ringen üblich ist, was bei Drehringen des Standes der Technik
mit ihren zwischen peripheren Grenzflächen angeordneten Wälzlagern aber bisher praktisch
nicht möglich war. Die Verwendung von Drehringen mit Wälzlagern in radialen Ebenen
ist daher ein besonderes Merkmal dieser Ausführungsform der Erfindung.
[0026] Häufig ist es bei allen Ausführungsformen der Erfindung gemäss den Figuren 1 und
2 zweckmässig, die Führungsrillen für die Kugellager im Innenring 11, 21 gleich tief
oder etwas tiefer auszuführen, als jene im Aussenring. Bei der Ausführungsform gemäss
Fig. 3 kann es hingegen zweckmässig sein, die Rillen 321a, 321b im Aussenring gleich
tief oder tiefer auszuführen als die Führungen 302a, 302b des Innenrings, weil dies
zur Erhöhung der Stabilität dieser "hängenden Wälzlager" dienen kann und/oder den
Zusammenbau erleichtert.
[0027] Bei erfindungsgemässen drehbaren Schmuckringen bestehen die Innen- und Aussenringe
meist aus den für Ringe üblichen Edelmetallen bzw. Edelmetalllegierungen, können aber
auch aus anderen Werkstoffen, z.B. Edelstahl, Titan, Silizium, Leichtmetall, Hartmetall
oder keramischen Werkstoffen bestehen, z.B. solchen auf Basis von Silikaten oder von
Silizium- oder Aluminiumoxid. Die Wälzelemente können aus den für die Ringe angeführten
Werkstoffen bestehen, wobei sich jedoch die für die Ringe und die Wälzelemente verwendeten
Werkstoffe mindestens an ihrer Aussenseite vorzugsweise sichtbar unterscheiden. Dies
kann in üblicher Weise aber auch durch Beschichtung, z.B. auf galvanischem Weg oder
durch Dampfablagerung im Vakuum erzielt werden. Allgemein können die Aussenringe und/oder
die Innenringe mit Schmucksteinen bzw. Schmuckeinlagen oder Schmuckauflagen versehen
sein, wie dies für drehbare Schmuckringe bekannt ist.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Modifikationen möglich und für Fachleute an
Hand der obigen Erläuterungen ohne weiteres einsichtig. So können z.B. die verschiedenen
Mittel zur Erhöhung der Schlagbeständigkeit miteinander kombiniert werden, etwa indem
der als einteilig beschriebene Aussenring, der in einer Ausnehmung des Innenrings
umlaufend angeordnet ist, aus mehreren Teilen gebildet wird, die gegebenenfalls wiederum
gegeneinander über dazwischen angeordnete Kugellager aneinander abgestützt sind. Ferner
kann der Schutz der hängenden Lager auch mit Ausnehmungsformen erzielt werden, welche
den Aussenring noch weitgehender umfassen, als die oben erläuterte rechteckig-trogförmige
Ausnehmung, etwa wenn die Ausnehmung und/oder der Aussenring rund ausgebildet sind
oder die Ausnehmung sich trapezförmig nach aussen verjüngt, sofern die Rückhaltefähigkeit
der Kugellager dies zulässt. Wie bereits angedeutet, kann die Aussenfläche des Aussenrings
auch mit der Aussenfläche des Innenrings fluchten, oder eine gemeinsame Krümmung aufweisen.
Schliesslich kann der Aussenring auch praktisch vollständig vom Innenring umschlossen
sein und z.B. nur mit periodisch oder aperiodisch um den Umfang des Aussenrings verteilten
Protrusionen herausragen, um durch eine entsprechende Betätigung die gewünschte Drehung
des Aussenrings auszulösen.
1. Drehbarer Schmuckring (10; 20; 30) mit einem als Innenring (11; 21; 31) ausgebildeten
Ringteil und mindestens einem als Aussenring (12; 22; 32) ausgebildeten konzentrischen
Ringteil sowie mindestens einem dazwischenliegenden Wälzlager (14; 24; 34) zur Unterstützung
der Drehbarkeit des Aussenrings um den Innenring, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager ein Kugellagerpaar (141, 142; 241, 242; 341, 342) aufweist ist und
der Schmuckring (10; 20; 30) Mittel zum Schutz des Kugellagerpaares gegen Schlageinwirkungen
umfasst.
2. Schmuckring (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenring (12) einstückig ausgebildet und mit innenseitlichen konkaven Rundkanten
(120a, 120b) versehen ist, wobei das Kugellagerpaar (141, 142) am Innenring (10) in
zwei parallelen Lagerausnehmungen (110a, 110b) des Innenrings angeordnet und der Aussenring
(12) als Mittel zum Schutz des Kugellagerpaares gegen Schlageinwirkungen so bemessen
ist, dass die innenseitlichen konkaven Rundkanten (120a, 120b) jeweils nur etwa ein
Viertel des Umfangs der Kugeln der Kugellager (141, 142) umfassen.
3. Schmuckring (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (21) einstückig und der Aussenring (22) von zwei Ringteilen (221, 222)
gebildet ist, wobei zwischen jedem Ringteil (221, 222) des Aussenrings (22) und dem
Innenring (21) jeweils ein Kugellager (241, 242) und zwischen den beiden Ringteilen
(221, 222) ein drittes Kugellager (243) angeordnet ist, wobei das Mittel zum Schutz
des Kugellagerpaares gegen Schlageinwirkung die gegenseitige Abstützung der Ringteile
(221, 222) durch das dritte Kugellager (243) ist.
4. Schmuckring (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (31) eine umlaufende Ausnehmung (300) aufweist, die den Aussenring
(32) mindestens teilweise umfasst, und dass das Kugellagerpaar (341, 342) als Mittel
zum Schutz gegen Schlagwirkungen im Bereich der Ausnehmung angeordnet ist.
5. Schmuckring (30) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche (310) der Ausnehmung (300) von der inneren Mantelfläche (320) des
Aussenrings (32) beabstandet ist.
6. Schmuckring (30) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kugellager des Kugellagerpaars (341, 342) zwischen jeweils benachbarten Flächen
(301a, 322a; 301b, 322b) von Innenring (31) und Aussenring (32) angeordnet ist.
7. Schmuckring (30) nach einem der Ansprüche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugellager des Kugellagerpaars (341, 342) hängend angeordnet sind.
8. Schmuckring (30) nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (31) von zwei ineinander greifenden Teilen (311, 312) gebildet ist,
die gemeinsam die Ausnehmung (300) zur Aufnahme des Innenrings (32) bilden.
9. Verfahren zur Herstellung eines drehbaren Schmuckrings (30) , der einen Innenring
(31) und einem Aussenring (32) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass man den Aussenring (32) vorübergehend, z.B. mittels Haftstoff, mit zwei Kugellagern
(341, 342) verbindet und das Ganze zwischen zwei, zur Bildung des Innenrings (31)
ineinander greifenden Teilen (311, 312) anordnet und dann den Innenring (31) durch
Zusammenführen und Verbinden der ineinandergreifenden Teile (311, 312) bildet und
die vorübergehende Verbindung der Kugellager (341, 342) mit dem Aussenring (32) durch
Entfernen des Haftstoffes löst.
10. Verfahren zum Anpassen eines Schmuckrings durch Aufweiten, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehbarer Schmuckring nach einem der Ansprüche 4 - 8 verwendet wird.