DE1143686B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

H19568 EXb/47i

ANMELDETAG: 8. MÄRZ 1954

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER

AUSLEGESCHRIFT: 14. F E B RU AR 1963

Die Erfindung bezieht sich auf eine federnde Wellenlagerung für feinmechanische Systeme, insbesondere Meßinstrumente, bei der das feste Lagerteil an einer blatt- oder membranartigen Feder befestigt ist und Anschläge vorgesehen sind, um bei starken Stoßen senkrecht zur Drehachse die Welle federnd aufzufangen. Wellenlagerungen der genannten Art sind an sich bekannt, und zwar wird z. B. das als Widerlager für die Welle dienende Teil (z. B. ein Lagerstein) am Mittelpunkt einer spiralförmig ausgestanz- ten Blattfeder starr befestigt. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß die Richtkraft in Achsenrichtung erheblich kleiner ist als bei Auslenkungen in einer dazu senkrechten Ebene. Man muß daher in diesem Fall noch einen federnd gelagerten Deckstein vorsehen, der Stöße in Achsenrichtung federnd aufnimmt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Rückführung in die zentrische Stellung nicht sehr sicher ist. Außerdem kann die Spirale leicht verbogen werden. Die Anordnung ist nicht sehr stabil.

Es ist außerdem eine Zapfenlagerung, insbesondere für die Unruhwellen von Uhren, bekannt, bei der die Lagersteine an der Unruhwelle sitzen und die Zapfen federnd mit dem Gehäuse verbunden sind. Die Zapfen sind an Blattfedern befestigt, welche eine Bewegung des Bolzens in Richtung der Achse und in einer Ebene parallel zur Lagerplatte zulassen. Bevor die Federung bei Stößen senkrecht zur Achsrichtung anspricht, muß dabei eine beträchtliche Reibung zwisehen der Blattfeder und der Lagerplatte, überwunden werden.

Eine andere bekannte Anordnung benutzt eine gestreckte Blattfeder, an der das Widerlager unmittelbar Federnde Wellenlagerung für feinmechanische Systeme

Anmelder:

Hartmann & Braun Aktiengesellschaft, Frankfurt/M., Gräfstr. 97

Richard Weißbecker, Frankfurt/M., ist als Erfinder genannt worden

bare Reibungskräfte auf, und Verklemungen sind zu befürchten.

Bei einer bekannten Spitzenlagerung für Meßinstrumente ist das nicht an der zu lagernden Welle sitzende Lagerteil, Spitze oder Pfanne, an einer Blattfeder befestigt, welche an ihrem einen Ende mit dem tragenden Gehäuse verbunden ist. Das freie Ende der Blattfeder wird durch eine verstellbare Schraube gehalten. Diese Anordnung dient dazu, das axiale Lagerspiel der Spitzenlagerung einzustellen. Die Anordnung kann zwar die bei in Achsrichtung wirkenden Stößen

auftretenden Trägheitskräfte federnd aufnehmen, sie befestigt ist. Die Blattfeder selbst hegt mit ihrem 35 kann aber grundsätzlich nicht Stöße abfedern, weiche

freien Ende unter Vorspannung auf einem nasenförmigen Anschlag auf. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Federung für Bewegungen senkrecht zur Drehachse sehr hart ist. Verwendet man jedoch, um diesen Nachteil zu beseitigen, eine nachgiebigere Feder, dann ist die Rückführung in die zentrische Lage beeinträchtigt, abgesehen davon, daß Beschädigungen leichter möglich sind. Es ist auch eine Federung für Spitzenlager bekannt.

senkrecht zur Achsrichtung auf das bewegliche Organ einwirken.

Die Erfindung bezweckt, eine von diesen Einschränkungen freie Wellenlagerung zu schaffen, die nach allen Seiten federn kann und bei'der gleichzeitig eine sichere Rückkehr der gefederten Welle in die zentrische Stellung gewährleistet ist. Die federnde Wellenlagerung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei dicht um die La

bet welcher ein den Lagerstein tragendes, konjsches 45 gerbefestigung herum verteilte Anschläge angeordnet

Teil mit ringförmigem Ansatz durch eine Spiralfeder gegen den Rand einer Bohrung gedrückt wird, derart, daß auch Stöße senkrecht zur Achsenrichtung federnd aufgenommen werden. Diese Anordnung, die aus mehreren einzelnen, gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht, ist kompliziert und hat verhältnismäßig großen Raumbedarf. Außerdem treten unkontrollier-

sind, auf die sich die Feder im Ruhezustand mit Vorspannung auflegt, und daß der Abstand der Lagerpfanne des als Spitzenlager ausgebildeten DrehIagers von der Federbefestigung so groß ist, daß senkrecht zur Drehachse wirkende Stoßkräfte, durch Hebelwirkung vergrößert, eine Verbiegung oder ein Verwinden der Feder hervorrufen, so daß sich diese mindestens

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Claims (4)

an einer Stelle von den Anschlägen abhebt, ohne daß eine seitliche Verschiebung der Befestigungsstelle der Feder auftritt. Bei einer derartigen Anordnung werden senkrecht zur Achse des beweglichen Systems wirkende Trägheitskräfte durch eine Verschiebung des am Gehäuse befestigten Lagerteiles aufgenommen. Nach Aufhören der Stoßkraft drückt die Vorspannung die Feder auf die Anschläge zurück und bringt damit das am Gehäuse federnd befestigte Lagerteil wieder genau in die ίο zentrische Ruhelage. Die Anschläge für die Feder brauchen nicht punktförmig zu sein, sie können auch flächenförmig ausgebildet sein. Wesentlich ist dabei, daß sie die Ruhelage der Feder eindeutig fixieren, was immer beim Aufliegen an mindestens drei um die Lagerbefestigung herum verteilten Punkten gewährleistet ist. Als besonders günstige Form hat sich ein Widerlager in Form einer ringförmigen Erhebung erwiesen. Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Abb. 1 zeigt, teilweise aufgeschnitten, das Spitzenlager eines Meßinstrumentes nach der Erfindung; Abb. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lagerung nach der Erfindung, welches eine Abwandlung des in Abb. 1 gezeigten Lagers darstellt, im Schnitt; in Abb. 3 ist das in Abb. 2 dargestellte Lager als Ansicht, teilweise aufgeschnitten, gezeigt. In Abb. 1 ist eine Brücke 1 mit einem Durchbruch dargestellt, in dem ein flächenförmig ausgebildeter ringförmiger Flansch 5 sitzt. In der Bohrung des Flansches 5 befindet sich mit Spielraum nach allen Seiten die Führung 7 des Lagers, in diesem Fall des in der Steinschraube 6 befestigten Lagersteines 8. Die Stein-Schraubenführung 7 ist an dem Metallblatt 2, z. B. einer streifenförmigen Blattfeder, befestigt. Die Blattfeder 2 ist an ihren beiden Enden mittels der Schrauben 4 und der Unterlagscheiben 3 auf der Brücke so befestigt, daß sie mit leichtem Druck auf den Erhebungen 9, 10 und 11 des Flansches 5 aufliegt. Dadurch wird die Feder und damit auch die Steinschraube in einer festen Gleichgewichtslage gehalten. Die Erhebungen 9, 10 und 11 am Flansoh 5 bilden die rund um die Lagerbefestigung verteilten Anschlage, gegen die sich gemäß dem Vorschlag der Erfindung die Blattfeder 2 im Ruhezustand auflegt. Die Festlegung des axialen Lagerspiels erfolgt somit nicht durch die Blattfeder, sondern durch die um die dicht um die Lagerbefestigung herum verteilten Anschläge 9, 10 und 11. Damit kann die Feder 2 so weich ausgelegt werden, daß sie in der Lage ist, durch Verwindung oder Verbiegung unter Abheben von mindestens einem der Anschläge 9,10 oder 11 radiale Stöße auf das zu lagernde Organ federnd aufzunehmen, ohne daß dabei eine seitliche Verschiebung der Befestigungsstelle der Feder auftritt. Die Federung des gelagerten Organs erfolgt lediglich durch die Schwenkung des Stiftes 6 um seine ortsfest gehaltene Befestigungsstelle an der Feder. Bei einer Auslenkung des Steines in der Achsrichtung (Richtung des Pfeiles A) gibt die Blattfeder nach, führt jedoch infolge ihrer Biegespannung die Steinschraube wieder in die Ruhelage zurück, sobald die Kraft, die die Auslenkung verursacht hat, aufhört. Bei einer Auslenkung des Lagersteines senkrecht zur Achsrichtung (z. B. in Richtung des Pfeiles B) gibt die Feder ebenfalls nach, indem eine Verwindung auftritt, die nach Aufhören der die Auslenkung verursachenden Kraft die Stei schraube wieder in die Ruhestellung zurückführt. B einer Auslenkung in Richtung des Pfeiles C gibt d Feder wiederum infolge ihrer Biegeelastizität nach ur bringt die Steinschraube bei Aufhören der Störkra in die Ruhelage zurück. Die in Abb. 2 und 3 gezeigte Lageranordnung en spricht in ihrem Aufbau der Lageranordnung nac Abb. 1. Sie unterscheidet sich von jener nur dadurcl daß der Flansch 5 keine besonderen Erhebungen aui weist. Diese Anordnung läßt sich so interpretierei daß nicht nur drei Anschläge für die Feder Vorhände sind, sondern auf einem Kreis um den Befestigungs punkt eine unendlich große Zahl von Anschlägen vor gesehen ist. Der Flansch 5 bildet bei der in Abb. : und 3 dargestellten Anordnung selbst die rund um dii Lagerbefestigung verteilten Anschläge, gegen welch sich die Blattfeder 2 im Ruhezustand auflegt. Wesentlich für die gute Zentrierung des Lagers ii der Ruhelage ist bei der Anordnung nach der Erfindung, daß die Feder erst bei einer gewissen Größe dei senkrecht zur Achse wirkenden Kräfte von ihren Anschlägen abgehoben wird. Damit Beschädigungen des Lagers vermieden werden, wird durch geeignete Wahl der Abmessung und des Materials der Feder die Richtkraft für alle Auslenkungen annähernd gleich groß gemacht bzw. speziellen Anforderungen angepaßt. Das Spiel zwischen dem Stift, der das Lager trägt, und der Bohrung, durch die er hindurchragt, wird zweckmäßig nur so groß gewählt, daß das gelagerte drehende System bei der größtmöglichen Auslenkung noch nicht an andere Teile anstößt. PATENTANSPRÜCHE:

1. Federnde Wellenlagerung für feinmechanische Systeme, insbesondere Meßinstrumente, bei der das feste Lagerteil an einer blatt- oder membranartigen Feder befestigt ist und Anschläge vorgesehen sind, um bei starken Stößen senkrecht zur Drehachse die Welle federnd aufzufangen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei dicht um die Lagerbefestigung herum verteilte Anschläge (9,10,11) angeordnet sind, auf die sich die Feder (2) im Ruhezustand mit Vorspannung auflegt, und daß der Abstand der Lagerpfanne des als Spitzenlager ausgebüdeten Drehlagers (8) von der Federbefestigung so groß ist, daß senkrecht zur Drehachse wirkende Stoßkräfte, durch Hebelwirkung vergrößert, eine Verbiegung oder ein Verwinden der Feder (2) hervorrufen, so daß sich diese mindestens an einer Stelle von den Anschlägen (9,10,11) abhebt, ohne daß eine seitliche Verschiebung der Befestigungsstelle der Feder auftritt.

2. Federnde Wellenlagerung für feinmechanische Systeme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die um die Lagerbefestigung herum verteilten Anschläge, auf die sich die Feder (2) im Ruhezustand auflegt, als ringförmige Erhebung (5) ausgebildet sind.

3. Federnde Wellenlagerung für feinmechanische Systeme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als streifenförmige Blattfeder ausgebildet ist.

4. Federnde Wellenlagerung für feinmechanische Systeme nach Anspruch 1, dadurch ge-