-
Die Erfindung betrifft eine Spiralfederbefestigung, insbesondere für
Meß- und Uhrwerke, bei der die innerste Windung der Spiralfeder durch Adhäsionsverbindung
an einer Rolle befestigt ist deren Umriß mindestens mit einem Teilstück über den
lichten Raum der Spiralfederinnenwindung hinausragt oder diesen bis zur Anlage des
RoHenumrisses an der Innenfläche der Spiralfederinnenwindung ausfüllt.
-
Bei den bekannten Spiralfederbefestigungen dieser Art ist die Adhäsionsverbindung
durch Kleben, Löten und Schweißen geschaffen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung zu schaffen,
bei der kein Erhitzen der Feder auf Löttemperaturen, kein Klebstoff und kein Bearbeiten
der Verbinclungsflächen der Rolle mehr erforderlich sind.
-
Zur Lösung dieses Problems ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß
die Rolle mindestens im Bereich ihrer Verbindung mit der innersten Spiralfederwindung
aus einem durch Wärme plastifizier- oder schmelzbaren und mit dem Federwerkstoff
beim Wiederhärten eine stoffschlüssige Verbindung eingehenden Werkstoff, insbesondere
Kunststoff, besteht.
-
Damit ist eine Spiralfederbefestigung geschaffen, bei der ohne Zugabe
von Lötmitteln, Flußmitteln, Klebstoffen od. dgl. gearbeitet werden kann. Die Rolle
kann als sehr billiger Massenartikel im Preßvorgang hergestellt werden und braucht
nicht mehr fein bearbeitet zu werden. Die Plastifizier- und Schmelztemperatur des
Rollenwerkstoffs bleibt so niedrig, daß keine bleibenden Veränderungen im Gefügebild
der Feder auftreten.
-
Für die Herstellung der Spiralfederbefestigung gemäß der Erfindung
hat sich ein Verfahren besonders bewährt, bei dem mindestens die innerste Windung
der auf eine Unterlage aufgelegten Spiralfeder auf eine Temperatur erhitzt wird,
bei der der mit der innersten Windung in Berührung kommende Werkstoff der
Rolle den plastifizierten oder seinen Schmelzzustand erreicht, und daß anschließend
die Rolle in den lichten Raum der innersten Windung in Achsrichtung eingedrückt
wird. Da die Spiralfederinnenwindung am bzw. im erweichten Rollenwerkstoff ihre
Gestalt beibehält ohne daß. sie dabei aufgedehnt oder zugezogen wird, wird die Spiralfeder
völlig spannungsfrei mit der Rolle verbunden. Der für ein solches Verfahren erforderliche
Zeitaufwand ist besonders gering. Es kann in schnellem Arbeitsrhythmus von einer
Presse an einer großen Serie von z. B. auf einer vorgeheizten Platte positionierten
Spiralfedern durchgeführt werden. Das Verfahren eignet sich deshalb sehr gut für
die Automatisierung.
-
Es ist bei der Spiralfederbefestigung nach der Erfindung möglich,
die Rolle in axialer Richtung passend, also mit guter Anlage, in den lichten Raum
der Spiralfederinnenwindung einzudrücken. Wenn in die Innenwindung der Spiralfeder
aber eine Rolle eingebracht wird, die über den lichten Raum der Spiralfederinnenwindung
hinausgreift, ist es günstig, wenn sie sich mit den hinausgreifenden Teilen innerhalb
der Stärke des Spiralfederprofils hält, damit nicht allzuviel Werkstoff verdrängt
werden muß.
-
Es reicht aus, wenn in die Innenwindung der Spiralfeder eine Rolle
eingebracht wird, die mit den über den lichten Raum dieser Innenwindung hinausgreifenden
Teilen so weit hinausgreift, daß die Innenwindung von dem verdrängten Rollenwerkstoff
übergriffen wird. Dadurch erhält man auf beiden Federseiten Adhäsionsverbindungsstellen.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Darin zeigt F i g. 1 eine Rolle mit dem an ihr befestigten Innenteil einer
nicht in voller Länge gezeichneten Spiralfeder, F i g. 2 einen Schnitt nach
der Linie 2-2 in F i g. 1;
F i g. 3 a bis 3 c zeigen Teilquerschnitte
von Feder und Rolle für einzelne, Phasen des Verfahrens zum Herstellen der Adhäsionsverbindung
durch Eindrücken der Rolle in die erwärmte Spiralfederinnenwindung.
-
Eine aus plastifizierbarem Kunststoff bestehende Rolle 11 weist
zwei diametral einander gegenüberliegende gekrümmte Umfangsbogen
11 a und 11 b
auf, deren Oberflächen die Innenfläche der Innenwindung
12 a um einen radialen Betrag überragen, der geringer ist als die Blattstärke der
Spiralfeder 12 (F i g. 3 a). Diese Oberflächen sind durch das Eindrücken
der Rolle in den lichten Raum der zuvor auf eine der Schmelztemperatur des Rollenwerkstoffs
angepaßte Temperatur gebrachten Innenwindung 12 a der Feder 12 wegen der
Adhäsion des wieder erkalteten Rollenwerkstoffs an der Innenwindung 12 a mit dieser
verbunden. Der dabei nach Art eines Schabevorgangs verdrängte Rollenwerkstoff ist
mit 11 b bezeichnet. Außerdem ist die Rolle 11 durch ebene Seitenflächen
11 c und 11 d, die zueinandeg parallel liegen, und durch zwei ebenfalls
zueinander parallele ebene Stirnflächen 11 e und 11 f begrenzt, die
senkrecht zu den Seitenflächen 11 a bis 11 d
stehen. Die Rolle
11 wird von einer zylindrischen Bohrung 11 g durchquert, deren geometrische
Achse in der fertigen Spiralfederbefestigung im Ursprung der archimedischen Spirale
liegt und die eine Ansenkung 11 ga aufweist. Mit 11 i ist ein Loch
bezeichnet, durch das eine Unwucht der Rolle vermieden ist.
-
Die Adhäsionsverbindung zwischen Feder 12 und den Umfangsbogen
11 a und 11 b der Rolle 11 be-
steht an Anlageflächen
11 a a und 11 b a. Die Breite dieser Anlageflächen
erreicht nur einen Teil der Breite der Umfangsbogen, nämlich die Breite der Spiralfeder
12.
-
Beim Herstellen der Adhäsionsverbindung spielen sich die Vorgänge
wie folgt ab: Um die Spiralfeder 12 an der Rolle 11 zu befestigen, wird die
Feder auf eine ebene, gegebenenfalls beheizte Unterlagplatte 13 (F i
g. 3 a bis 3 c) gelegt und mindestens ihre innerste Windung 12 a auf
eine Temperatur gebracht, bei der der von dieser Windung berührte Rollenwerkstoff
schmilzt. Nunmehr wird die axial ausgerichtete Rolle 11 in dieser Richtung
(Pfeil A
in F i g. 3 a) von oben in die innerste Windung
12
eingedrückt (F i g. 3 b). Dabei bringt die innerste -Windung 12
a den sie überragenden und berührenden Teil des Werkstoffs der z. B. aus einem Kunststoff
gefertigten Rolle 11 an deren eingedrückten Bereichen oberflächlich zum Schmelzen.
Der verdrängte Werkstoff ist bei 11 h gezeichnet (F i g. 3 b). Er
übergreift schließlich die Innenwindung auch auf ihrer Außenfläche (F i
g. 3 c). Für diesen Vorgang sind nur geringe Kräfte notwendig.
-
Nachdem die voll eingedrückte Rolle 11 mit der bereits daran
haftenden Feder 12 abgehoben ist und sich -die Haftstellen weiter abgekühlt haben,
hat sich an diesen Stellen die angestrebte feste Adhäsionsverbindung
zwischen
Rolle und Federinnenwindung gebildet. Die Innenwindungen der Federn können auch
nur auf Temperaturen gebracht werden, bei denen der Rollenwerkstoff nur plastisch
verformbar ist und beim Eindrücken der Rolle verdrängt wird. In diesem Falle muß
die Eindrückgeschwindigkeit herabc,esetzt werden.
-
Es ist nicht notwendig, daß die gesamte Rolle aus in beschriebener
Weise verformbarem Werkstoff besteht. Es ist auch ausreichend, wenn sie in den von
der Federinnenwindunar berührten Bereichen einen solchen Werkstoff aufweist.