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Stoßdämpfendes Lager, insbesondere für Uhrwerke Die Erfindung bezieht
sich auf ein stoßdämpfendes Lager, insbesondere für Uhrwerke mit einem vermittels
einer Feder über einen Deckstein nur gegen den kegeligen Sitz eines Lagerkörpers
angedrückten Lochstein.
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Lager dieser bekannten Art haben gegenüber denjenigen mit gefaßtem
Lochstein, bei welchen eine Lagerfeder die Lochsteinfassung gegen den kegeligen
Sitz des Lagerkörpers andrückt, bekanntlich den Vorteil, daß sie dank ihres unmittelbar
auf dem Lagerkörper ruhenden Lochsteines sowohl eine geringere Reibung zwischen
den nachgebenden Lagerelementen und dem Lagerkörper aufweisen, als auch die Herstellung
einer kostspieligen Loch- und Decksteinfassung vermeiden.
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Um das gelagerte Element unter den üblichen Betriebsbedingungen in
einer genauen Lage festzuhalten, ist bei dem bekannten Lager der eingangs erwähnten
Gattung an Stelle der zwei bei den Lagern mit Loch-und Decksteinfassung üblicherweise
vorgesehenen, weit voneinander liegenden Paare von zusammenwirkenden Flächenelementen,
welche die Herstellung sowohl der Loch- und Decksteinfassung als auch des Lagerkörpers
erheblich verteuern, ein einziges Paar derartiger Flächenelemente, nämlich die konische
Lochsteinsitzfläche im Lagerkörper und die Mantelfläche des Lochsteins, vorgesehen.
Die Ruhelage des Lochsteins wird bei diesem bekannten Lager mit der größtmöglichen
Genauigkeit bestimmt, indem die Mantelfläche des Lochsteins konisch hergestellt
wird, und zwar mit dem gleichen öffnungswinkel wie dessen Sitzfläche. In der Ruhelage
entsteht dadurch zwischen dem Lochstein und dem Lagerkörper eine flächenhafte und
daher sehr stabile Berührung.
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Das bekannte Lager der vorausgesetzten Gattung besitzt zwar einwandfreie
Zentrierungseigenschaften und eine feine sowie genau bestimmte Empfindlichkeit auf
Stöße, Erschütterungen und Beschleunigungen aller Art, weist jedoch den schwerwiegenden
Nachteil auf, daß der sich zwischen beiden Lagersteinen erstreckende Öltropfen bereits
nach einigen Stößen zerrissen wird, so daß es kaum als Unruhlager verwendbar ist.
Dies geschieht zwar nur bei radialgerichteten Stößen und nicht bei solchen, die
in axialer Richtung erfolgen; denn die vom Deckstein auf den Lochstein dank der
Oberflächenspannung des öls ausgeübte Kraft überwiegt das zehnfache Lochsteingewicht.
Während eines radialen Stoßes gleitet nämlich der Lochstein auf seiner Sitzfläche
und führt eine Hubbewegung aus. Am Ende seines Hubs, d. h. nach dem Stoß,
befindet sich aber der Lochstein, auf den vom Zapfen des gelagerten Elementes her
kaum noch eine Kraft einwirkt, in einer höchst unstabilen Lage, so daß er unter
der Wirkung der ihn in seine ursprüngliche Lager zurückführenden Lagerfeder eine
ruckartige Kippbewegung ausführt, sich dabei vom Deckstein plötzlich entfernt und
den die zwei Lagersteine miteinander verbindenden Öltropfen zerreißt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Lager
der eingangs erwähnten Gattun.o, derart auszubilden, daß sein Loch- und sein Deckstein
sich im Betrieb nie voneinander abheben.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Umfang des Lochsteins
als Rotationsfläche nfit einer nur wenig nach außen gekrümmten Erzeugenden ausgebildet
ist und diese Rotationsfläche bei zentriertem Lochstein angenähert längs ihres Mittelkreises
gegen den kegeligen Sitz anliegt.
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Da der Lochstein seine Sitzfläche bei einem radialen Stoß nicht längs
einer von einem KegrIstumpf gebildeten Fläche, wie der Lochstein des bekannten Lagers
gleicher Gattung, sondern nur noch längs einer schmalen Rotationsfläche berührt,
wenn er auf-und seitwärts ausweicht, führt er in bezug auf den Deckstein eine Schaukelbewegung
aus und befindet sich somit stets in einer stabilen Lage, so daß die Gefahr, den
öltropfen durch eine ruckartige Kippbewegung des Lochsteins zu zerreißen, völlig
beseitigt ist.
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Da das Lager erst bei Stößen nachgeben muß, welche die gelagerten
Zapfen gefährden, kann mit dem erfindungsgemäßen Lochstein eine verhältnismäßig
starke Lagerfeder verwendet werden, weil die
Erfindung auch noch
den Vorteil mit sich bringt, daß die Reibung zwischen dem Lochstein und seiner Sitzfläche
sehr klein ist. Dadurch ist die Lagerfeder in der Lage, den Lochstein in seine zentrierte
Lage auf der konischen Sitzfläche des Lagerkörpers immer wieder zurückzuführen,
wenn der Lochstein aus seiner zentrierten Ruhelage gestoßen worden ist. Auch wird
mit dem erfindungsgemäßen Lochstein jeder Klemmdruck vermieden, da er seine Sitzfläche
nur längs einer schmalen Rotationsfläche im Ruhezustand berührt.
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Bei stoßdämpfenden Lagern mit einem Lochstein und einem Deckstein
ist es zwar bekannt, dem gesamten Lager oder dem Lochstein bei Stößen eine Schaukelbewegung
zu ermöglichen. Hierbei wirkt jedoch der Lochstein nicht mit einem kegeligen Sitz
zusammen und die Schaukelbewegung wird nicht durch Abrollen eines nach außen gekrümmten
Lochsteines am Kegelsitz, sondern des gesamten Lagers oder des Lochsteines auf einer
ebenen Fläche in Verbindung mit seitlichen Führungen oder durch ein Kippen um eine
abgerundete Kante bewirkt.
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An Hand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt einer Uhrwerksunruh
mit ihren beiden Lagern, Fig. 2 einen Teil der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das obere Lager.
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Das in der Zeichnung dargestellte Lager dient zur Lagerung einer Unruhwelle
1. Es wird an einer Werk, platte 2 und einer über der Unruh angeordneten
Platte 3 befestigt. Der Lagerkörper 4 des oberen Unruhlagers ist mit einer
Ringfassung 5 versehen, die nur teilweise dargestellt ist. Der Lagerkörper
des unteren Lagers ist mit 6 bezeichnet. Mit Ausnahme der unterschiedlichen
Form der Lagerkörper 4 und 6
sind das obere. und das untere Lager gleich ausgebildet.
Es ist daher nur das obere Lager in seinen Einzelheiten dargestellt.
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Das Lager weist einen durchbohrten Stein 7 auf, dessen Umfangsfläche,
als Rotationsfläche 8 ausgebildet ist, deren Erzeugende ein Kreisbogen ist.
Die Rotationsfläche 8 liegt an der kegeligen Sitzfläche 9
des Lagerkörpers
4 an.
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Das Gegenlager besteht aus einem Deckstein 10,
der von einer
Fassung 11 gehalten wird. Die Fassung 11 ruht auf der gewölbten Oberfläche
12 des Lochsteines 7. Der Umfang 13 der Fassung 11 ist kegelförmig
ausgebildet. Zwischen ihr und dem Lagerkörper 4 verbleibt ein schmaler Spalt 14,
wenn die Fassung 11 und der Lochstein 7 genau konzentrisch zur Achse
des Lagers liegen. In dieser Stellung liegt der Krümmungsmittelpunkt der Erzeugenden
der Rotationsfläche 8 beim Punkt 15, der auf der im Berührungspunkt
des Lochsteines 7 mit der Sitzfläche 9
auf letzterer errichteten Senkrechten
liegt.
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Der Deckstein 10 und der Lochstein 7 werden in ihrer
Lage von einer Feder 17 gehalten, die aus zwei parallelen Bügeln
17 a und zwei diese verbindenden bogenförmigen Bügeln 17b besteht.
Die Enden der Bügel 17a der Feder stützen sich an einem im Lagerkörper 4 vorgesehenen
Absatz 18 ab, wodurch die Bügel 17 b an den Deckstein 10 fedemd
angedrückt werden und so diesen in seiner Lage halten. Die Feder 17 dient
dabei zur Aufnahme von Stößen sowohl in der Richtung der Lagerachse als auch in
radialer Richtung.
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Die Fläche 8 des Lochsteines 7 ist so groß ausgebildet,
daß immer, wenn dieser infolge eines Radialstoßes nach der Seite ausweicht, sein
einwandfreier Sitz gewährleistet ist. In diesem Falle bewegt sich der Lochstein
7 entlang der hohlkegelfönnigen Sitzfläche 9
des Lagerkörpers 4 nach
außen und führt dabei eine kleine Kippbewegung aus. Es wird dabei unter Umständen
die Fassung 11 die Sitzfläche 9 des Lagerkörpers 4 berühren. Da dic
Fassung 11 an ihrem Umfang kegelförmig ausgebildet ist, wird sie sich beim
Zurückgehen in ihre alte Lage automatisch zentrieren. Auf diese Weise wird
erreicht, daß sich der Lochstein 7 und der Deckstein 10 unabhängig
voneinander wieder konzentrisch zur Lagerachse einstellen, und zwar beide mittels
derselben hohlkegelförmigen Sitzfläche 9. Außerdem wird bei dieser Ausbildung
durch den von der Fassung 11 auf den Lochstein 7 ausgeübten Druck
die Genauigkeit der konzentrischen Einstellung des Lochsteines 7 in dem Lager
wesentlich erhöht.
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Auf die Reibungsverhältnisse zwischen dem Lagerkörper 4 und dem Lochstein
7 wirkt sich ferner der Unterschied der Härten sehr günstig aus, denn der
Lochstein 7 ist aus Rubin mit dem Härtegrad 9 nach der Mohsschen Härteskala,
während der Lagerkörper 4, beispielsweise aus Messing, einen Härtegrad von
3 Mohs aufweist. Dieselben Reibungsverhältnisse liegen zwischen dem Lochstein
7 und der Fassung 11
vor, während zwischen der Feder 17 und
dem Deckstein 10 eine Reibung Stahl auf Rubin auftritt.