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3e Schreibung Stoßsicherndes Kunststofilager, inabesondere für Uhren
Die Erfindung bezieht sich auf ein stoßsicherndes Lager, insbe= sondere für Uhren,
bei dem es darauf ankommt, empfindliche Zapfen bei Stoßeinwirkungen auf die gelagerte
Welle vor Bruch zu schützen oder, sowie auch und stoßempfindliche Teile so ZU lagern,
daß bei Stoßeinwirkungen auf das gelagerte Teil das Lager dämpfend wirkt, wobei
das Lager nach Beendigung der Stoßkraft selbsttätig in seine Ausgangslage zurückkehrt.
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Als stoßsichernde Lager, vor allem bei Uhren, ist es bekannt, sogenannte
stoßsichernde Lagerblocks zu verwenden, die im all= gemeinen aus einem Lagerkorb,
einer Lochsteinfassung, einem Lochs stein, dem Decksteinj der Decksteiniaesung und
der Decksteinfeder bestehen. Diese Grundanordnung verfolgt durch einen schichtweisen
Aufbau mit konischen Außenrändern in dem ebenfalls sich konisch erweiternden Lagerkorb
mit einer abschließend aufdriickenden Deck= steinfeder den Zweck, den Lagerstein
in allen seitlichen und der nach außen weisenden axialen Richtung unter Federdruck
bei Stoß=
einwirkungen auszuweichen, wobei die gelagerte Welle sich sodann mit einem entsprechenden
Ansatz gegen die Stirnfläche bzw. die Bohrung des Lagerkorbes abstützen soll.
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Unter der Vielzahl von nur gering untersohiedlichen Ausführungs= arten
dieser etoßsichernden Lagerblocks zeigen alle Mängel auf,
die teils
konstruktiv, fertigungstechnisch, in der Montage oder während des Funktionsablaufs
entstehen. In der Fertigung und der nachfolgenden Montage sind durch die Vielzahl
der Einzelteile, die für den stoßsichernden Block benötigt werden, bei dem gleich=
zeitig geringen Raum, der bei den Kleinwerken zur Verfügung steht, die einzelnen
Teile in ihren Abmessungen so klein und leicht ver letzbar, besonders an den für
die Funktion so wichtigen konischen Außenrändern, daß oft schon von Fabrik aus iehlerhaite
Teile und auch verstärkte Decksteinredern montiert werden, wobei der Stoßeicherungseffekt
von vornherein hinfällig ist. Der so oft vorkommende Bruch von Unruhzapfen bei Uhren
trotz stoßsichernder Lagerblocks zeigt diese Mängel deutlich an.
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Weiter fordert die Vielzahl der miteinander auf engstem Raum zu= ßnmmenarbeitenden
Teile im Lagerkorb für eine annehmbare Funk= tionspräzision für die Fertigung so
enge Maßtoleranzen, daß die Fertigung schwierig und teuer ist.
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Sodann sind fertigungstechnisch so kleine Teile, wie die jetzigen
Loch= und Deeksteine im Uhrenbau in Kunststoff mit der erfordert lichen Präzision
nicht zu erstellen und somit sind auch die Vor= teile u.A. von selbstschmierenden
Kunststoffen nicht für diesen Fertigungszweig verwertbar.
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Zudem tritt bei harten Stoßeinwirkungen oder auch krassem Tempe= raturveehxel,
wie bei Taucheruhren häufig der Fall, ein Springen des Loch= oder auch Deeksteines
auf, wobei im weiteren Zeitab= lauf der gelagerte Zapfen eingefressen wird und durch
den erhöhten Reibungswert sodann Lager und Zapien funktionsuntüchtig sind.
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Bei allen wirkenden Stoßkräiten ist die Gefahr nicht abzuwenden, daß
der Zapfen durch die Stoßkraft gegen den harten Stein oder Stahl des Lagers und
des Decketeins eine Gratbildung bzw. Ver= formung erfährt, die zu zurKlemmungen
in Lager führen kann.
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Der Erfindung liegt daher die rufgabe zugrunde, die Einzelteile solcher
stoßsichernden Lagerblocks zu reduzi.ren, die Vorteile
der Kunstwerkstoffe
für stoßsichernde Kleinlager technisch nutzbar zu machen, die Montagearbeiten zu
vereinfachen, die Kostenanteile für Herstellung und Montage zu senken und die Funktionstüchtigkeit
dieser Lagerungsart in der Wirkungsweise zu verbessern.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch die
neue Konstruktionsform und das neue Stoßdämpfungssystem sämtliche Funktionen der
Stoßdämpfung und Stoßsicherung von einem -zusammenhängenden Teil erfüllt werden,
wobei der eigentliche Lagerkörper einerseits am Lagerloch tragenden Ende eine flexible
Verbindungszone mit einer den Lagerkörper mit Spielraum umschlies= senden Hülse
hat, die bei einer Durchme sserverengung durch den Einschluß in eine engere Bohrung
die flexible Verbindungazone spannt und zu einer Auswölbung bringt, die das zentrisch
ange= ordnete Lagerloch unter dieser Spannung allseitig federnd trägt, und wobei
das freie Ende der Hülse einen ringiörmigen Abschluß= rand besitzt, der teilweise
nach innen und außen über die Wandung der Hülse hinausreicht; und andererseits steht
das freie Ende des Lagerkörpers gegenüber dem Abschlußrand etwas hervor.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 das stoßsichernde Kunststofflager im Schnitt mit doppelseitigen
Spurlagerungen.
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Fig. 2 das funktionegerecht in die Platine eingesetzte stoßsichernde
Kunststofflager iiit gelagerter Welle.
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Beim Einpreßvorgang des Lagers durch Druck auf das freie Ende des
hervorstehenden lagerkörpere 1 zur gelagerten Welle 2 hin, entsteht eine Wölbung
der flexiblen Verbindungszone 3 die den Lagerkörper 1 mit der diese mit Spielraum
umschließenden Hülse 4 verbindet. Diese Auswölbung bleibt nach dem Einpreßtorg ng
das durch erhalten, daß der Außendurchmesser der Hülse 4 entiprechend
größer
gehalten wird als der Durchmesser des Platinenbohrlochs 5.
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Gleichzeitig wird durch diese Wölbung das Lagerloch 6 trompeten= förmig
zur Lageröffnung hin erweitert. Die Verbindungszone 3 ist in dem Maße flexibel,
wie es die Verhältnisse für den Stoß= sicherungseffekt der zu lagernden Welle verlangen
und wird mit der Wahl der Eunststoffart, sowie dem Grad von Wölbung, Vorspan nung
und Wandstärke der flexiblen Yerbindungszone bestimmt, die zu diesem Zweck auch
mit Aussparungen versehen sein kann. Der Abschlußrand 7 ist so ausgeführt, daß sein
Außenrand als Begren= zung für die Einpreßtiefe des Lagers dient und sein Innenrand
in eingebautem Zustand des Lagers so eng ist, daß das freie Ende des Lagerkörpers
1 gerade noch frei beweglich ist.
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In der Funktion zeigt sich, daß beim Einführen der zu lagernden Welle
2 in das Lager zuerst das zylindrische Wellenende von der Platinenbohrung 5 umschlossen
ist, bevor die Zapfenkuppe der Welle durch die trompetenförmig erweiterte Lagerlochöffnung
6 sicher in den Lagergrund geführt wird. Bei Stoßkräften, die senk= recht zur Wellenachse
wirken, wird der Lagerkörper 1 seitlich entgegen dem Druck der durch die Wölbung
gespannten flexiblen Verbindungszone 3 soweit verschoben, bis das zylindrische Wellen=
ende an der Innenseite der Platinenbohrung anliegt; bei in Achs= richtung wirkender
Stoßkraft wird die Wölbung der flexiblen Ver= bindungszone 3 unter ihrem Gegendruck
soweit zurückgeschoben, bis die Wellenschulter auf der Hülse 4 aufliegt. Mit dem
Ablauf des letzten Vorganges wird zugleich in fortschreitender Weise die trompetenförmig
erweiterte Lageröfinung 6 verengt, sodaß sich der ebenfalls in Trompetenform ausgebildete
Wellenzapfen hier aufstützt. Nach Beendigung der Stoßkraft wird durch die Spannungskräfte
der flexiblen Verbindungszone 3 der Lagerkörper 1 in seine Ausgangsstellung selbsttätig
zurückgeführt.
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Die Vorteile, die sich au. der erfindungsgemäßen neuen Eonstruk= tionsfori
in Verbindung mit dem neuen Stoßdämpfungssydtel ergeben, sind vor allem darin zu
sehen, daß an Stelle der bislang benötigten vielen Einzelteile nunmehr nur ein Formteil
alle Funktionen der Stoßdämpfung und Stoßsicherung eriüllt, wodurch eine erhebliche
finanzielle Einsparung, Fertigungst und Hontageteitverlriircung9n, Ausschußverringerung
und Bunktionaeicherungen erreicht werden.
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Zusätzlich wird durch diese neue Ausbildung erst die Fertigung von
Mikrokleinlagern in Kunststoff möglich mit all seinen wert= vollen abwägbaren mechanischen
und chemischen sowie elektrischen Eigenschaften. Bei einem 2 oder 3-Punktanguß an
dem Abschlußrand entsteht im Spritzgußverfahren der Lagerkörper 1 von einer all=
seitig anströmenden Spritzmasse als Film Uber die dünne Verbin= dungszone 3. Das
Ergebnis ist ein absolut homogenes Gefüge im Lagerkörper ohne Verbindungsnaht, wobei
der Lagerkörper durch= messermäßig so klein gehalten werden kann und so dünnwandig,
daß hier Schwind und Quellverhalten der Kunststoffe in kaum meßbaren Bereichen bleiben;
somit entsteht ein Präzisions-Mikro= teil, daß durch die hulsenartage-Ummantelung
so vor äußeren Beschädigungen geschützt liegt, daß es gefahrlos erstellt, ge= lagert
und montiert werden kann.
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Als weiterer Vorteil gilt die Möglichkeit, durch einfache Ver= änderung
des Platinenbohrlochs die Vorspannung der flexiblen Verbindungszone zu ändern, wodurch
ein und die gleiche Lager= abmessung für verschieden schwer belastete Wellen als
Lager ver= wendet werden kann, zudem bewirkt diese Veränderung gegenläufige Werte
der Stoßdämpfung zwischen senkrecht und waagerecht wirken t den Belasungen, wodurch
die Bauptlagen bzw. HauptbelaBtungsrich= tungen durch das neue Lager leistungsgerecht
eingestellt werden können, was bislang durch kein anderes Lagersystem erreicht wird.
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Die bewegungsfreie Führung des freien Endes des Lagerkörpers 1 innerhalb
des Abschlußrandes 7 gibt dem Lagerkörper einen zu= sätzlichen Halt .ohne die stoßdäiäpfenden
Eigenschaften der ilexibs len Verbindungszone zu beeinträchtigen. Sodann wird durch
das vorstehende Ende des Lagerkörpers der Einpreßvorgang des Lager in das Platinenbohrloch
wesentlich erleichert, da es durch diese Anordnung keine Stauchung des Hüllenmaterials
gibt, da gleioh= laufend mit dem Vorschub das Lagerkörpers die Yorepannung der flexiblen
Verbindungszone und damit verbunden eine Durehmesger= verengung des vorderen Hülsenteile
eintritt, was einen verbes= serten Schlupf ergibt.
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Eine wesentliche Verbesserung ist auch darin zu sehen, daß ein Druck
aus der Richtung' der gelagerten Welle über die Wölbung
aer flexiblen
Verbindungszone mit einem erhöhten Druck auf die Innenwandung des Platinenbohrlaches
durch die erfolgende Kräfte teilung wirkt, wodurch ein verstärkter Preßsitz des
Lagers er= folgt der den Sitz des Lagers sichert.
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Außerdem kann die Lagerfunktion des eingesetsten Lagers leicht und
einfach über den vorstehenden Teil des Lagerkörpers geprüft werden, ohne daß dabei
das Lagerloch der Gefahr einer Besehädi= gung ausgesetzt ist.
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Ferner kann das freie Ende des Lagerkörpers selbst noch mit einem
Lagerloch versehen werden, wodurch bei Zwischenplatinen das neue Lager beiderseitig
verwendet werden kann.
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Eine der wichtigsten Verbesserungen gegenüber den bislang bekan= nten
stoßsichernden Lagerungen ist die neuartige Stoßdämpfung axial gerichteter Stoßkräfte
aus Richtung der gelagerten Welle, wobei mit Beginn der wirkenden Stoßkraft die
Wölbung der flexib= len Verbindungszone über die Zapfenkuppe der Welle im Lager=
grund zunehmend eingedrückt wird. Mit zunehmender Verformung dieser Wölbung verengt
sich gleichzeitig die trompetenförmige Lagerlochöffnung, bis der ebenfalls in Trompetenform
ausgebil= dete Wellenzapfen aufsitzt, wodurch eine zu starke Belastung der punktförmig
im Lagergrund aufstehenden Zapfenkuppe verhin= dert wird, die andererseits bei starken
Stoßkräften zu erheb= lichen Verletzungen der Zapfenkuppe bzw. des Iagergrundes
ver= ursacht.
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und - Zeichnungen -