DE1927358B2 - Stosssicherndes kunststofflager insbesondere fuer uhren - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein stoßsicherndes denen die Lagerkappe in einem gesonderten Gehäuse Lager, insbesondere für Uhren, bei dem es darauf aus Metall befestigt ist. Die Lagerkappe hat einen ankommt, empfindliche Zapfen bei Stoßeinwirkungen topfförmigen Mittelteil, in den das eigentliche Lager auf die gelagerte Welle vor Bruch zu schützen oder und die Spurplatte montiert wird. Die zylindrische auch stoßempfindliche Teile so zu lagern, daß bei 5 Wandung des topfförmigen Mittelteils der Lager-Stoßeinwirkungen auf den gelagerten Teil das Lager kappe ist so weit elastisch, daß das eingesetzte Lager dämpfend wirkt, wobei das Lager nach Beendigung allseitig federnd wird. Diese Anordnung hat zu den der Stoßkraft selbsttätig in seine Ausgangslage zu- vorbenannten Nachteilen auch noch denjenigen, daß rückkehrt. bei Stoßeinwirkungen auf das Lager, die dieses zu

Bei stoßsichernden Lagern für Uhren ist es be- ίο einem seitlichen Ausweichen bringen, die Lagerachse kannt, sogenannte stoßsichernde Lagerblocks zu ver- gegenüber der Wellenachse um einen beträglichen wenden, die im allgemeinen aus einem Lagerkorb, Winkelwert ausscheren kann, wobei eine Begrenzung einer Lochsteinfassung, einem Lochstein, dem Deck- dieser das Lager verdrehenden Kräfte nur durch den stein, der Decksteinfassung und der Decksteinfeder Lagerzapfen gegeben ist. Die Folgen sind Zapfenbestehen. Diese Grundanordnung verfolgt durch 15 quetschungen oder, sofern man denen ausweichen einen schichtweisen Aufbau mit konischen Außen- will, übergroßes Zapfenspiel im Lager oder äußerst rändern in dem ebenfalls sich konisch erweiternden geringfügige Abfederungswege des Lagers durch ent-Lagerkorb mit einer abschließend aufdrückenden sprechend enge Bewegungsbegrenzung der gelagerten Decksteinfeder den Zweck, den Lagerstein bei Stoß- Welle. Verursacht wird dieser Nachteil durch den einwirkungen in allen seitlichen und der nach außen ao großen Hebelarm des Zapfen-Lagerpunktes zum weisenden axialen Richtung gegen Federdruck aus- Biegepunkt der elastischen Lagerkappe bei fehlender weichen zu lassen, wobei die gelagerte Welle sich Gegenführung des topfförmigen Mittelteils. Während sodann mit einem entsprechenden Ansatz gegen die sich bei seitlich wirkenden Stoßkräften die elastische Stirnfläche bzw. die Bohrung des Lagerkorbes ab- Wölbung zum Mittelteil und die zylindrische Wanstützen soll. 25 dung des Mittelteils in Stoßrichtung verstärkt durch-

Unter der Vielzahl von nur gering unterschied- biegt, verflacht bzw. streckt sich die Gegenseite, was liehen Ausführungsarten dieser stoßsichernden Lager- die unerwünschten Kräfte verursacht, die die Winkelblocks zeigen alle Mängel auf, die teils konstruktiv, Verdrehung der Lager- und Wellenachse zueinander fertigungstechnisch, in der Montage oder während erwirken.

des Funktionsablaufs entstehen. In der Fertigung 30 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, und der nachfolgenden Montage sind durch die Viel- eine stoßsichernde Kunststofflagerung für mechazahl der Einzelteile, die für den stoßsichernden Block nische Kleinwerke zu schaffen, bei der verhältnisbenötigt werden, bei dem gleichzeitig geringen Raum, mäßig große Abfederungswege ohne Zapfenklemder bei den Kleinwerken zur Verfügung steht, die mungen oder zuviel Lagerspiel möglich sind, um der einzelnen Teile in ihren Abmessungen so klein und 35 gelagerten Welle bei Stoßeinwirkungen weitgehend leicht verletzbar, besonders an den für die Funktion freie Drehbeweglichkeit zu belassen und bei axial so wichtigen konischen Außenrändern, daß oft schon wirkenden Stoßkräften die empfindliche Zapfenkuppe von Fabrik aus fehlerhafte Teile und auch verstärkte und die mit ihr zusammenwirkende Spurfläche im Decksteinfedern montiert werden, wobei der Stoß- Lager vor Verletzungen zu schützen, ohne hierfür Sicherungseffekt von vornherein hinfällig ist. Der so 40 Zusatzteile anzubringen, um die Funktionsstabilität oft vorkommende Bruch von Unruhzapfen bei Uhren gegenüber den bisherigen Lagerarten zu verbessern, trotz stoßsichernder Lagerblocks zeigt diese Mängel ohne kostensteigernd zu sein.

deutlich an. Zudem soll erreicht werden, daß über eine Ver-

Weiter fordert die Vielzahl der miteinander auf ringerang der Anzahl von Bauteilen für eine stoßengstem Raum zusammenarbeitenden Teile im Lager- 45 sichernde Kleinlagerung Fertigungs- und Montagekorb für eine annehmbare Funktionspräzision für die kosten sowie Fehlerquoten reduziert werden. Fertigung so enge Maßtoleranzen, daß die Fertigung Ferner soll erreicht werden, daß mit ein und dem-

schwierig und teuer ist. selben Lager auf einfache Weise das Federungs-

Sodann sind fertigungstechnisch so kleine Teile verhalten des Lagerteils verändert werden kann, um wie die jetzigen Loch- und Decksteine im Uhrenbau 50 es unterschiedlichen Anforderungen anzupassen, in Kunststoff mit der erforderlichen Präzision nicht Auch soll berücksichtigt werden, daß eine Lagerzu erstellen, und somit sind auch die Vorteile u. a. sortierung bei Fließbandmontagen, z. B. durch von selbstschmierenden Kunststoffen nicht für diesen Schwingwendelförderer, störungsfrei abläuft, und Fertigungszweig verwertbar. außerdem sollen maschinelle Reinigungsvorgänge in

Zudem tritt bei harten Stoßeinwirkungen oder 55 Lösungen ohne De- und Remontagen möglich sein, auch krassem Temperaturwechsel, wie bei Taucher- Zudem soll der Lagersitz in der Werkplattenbohrung uhren häufig der Fall, ein Springen des Loch- oder bei axial wirkenden Stoßrichtungen gegen Verschieauch Decksteines auf, wobei im weiteren Zeitablauf ben oder Herausdrücken selbstsichernd sein, der gelagerte Zapfen eingefressen wird und durch Diese vielfältigen Aufgaben werden erfindungs-

den erhöhten Reibungswert sodann Lager und Zap- 60 gemäß dadurch gelöst, daß der Lagerkörper mit fen funktionsuntüchtig sind. einem ihn konzentrisch und hülsenförmig umfassen-

Bei allen wirkenden Stoßkräften ist die Gefahr den Lagerträger aus einem Stück besteht, wobei das nicht abzuwenden, daß der Zapfen durch die Stoßkraft das Lagerloch tragende Ende des Lagerkörpers über gegen den harten Stein oder Stahl des Lagers und des eine flexible Verbindungszone mit dem Lagerträger Decksteins eine Gratbildung bzw. Verformung er- 65 verbunden ist, während die Gegenendung des Lagerfährt, die zu Klemmungen im Lager führen kann. trägers einen sowohl nach außen wie auch nach Auch sind Stoßsicherungsblocks mit einer ela- innen hin über seine Wandung vorspringenden Abstischen Lagerkappe aus Kunststoff bekannt, bei schlußrand besitzt, durch dessen Öffnung das freie

3 4

Ende des Lagerkörpers über die Stirnfläche des Ab- darin zu sehen, daß an Stelle der bislang benötigten

schlußrandes hinausragt, und daß der Durchmesser vielen Einzelteile nunmehr nur ein Formteil alle

•des Lagerträgers gegenüber der ihn aufnehmenden Funktionen der Stoßdämpfung und Stoßsicherung

Bohrung um so viel größer ist, daß sich bei funk- erfüllt, wodurch eine erhebliche finanzielle Einspa-

tionsgerechtem Einbau die flexible Verbindungszone 5 rung, Fertigungs- und Montagezeitverkürzungen,

unter Spannung in Richtung der Lageröffnung wölbt Ausschußverringerung und Funktionssicherungen er-

und der innere Abschlußrand des Lagerträgers das reicht werden.

Lagerkörperende noch frei beweglich führt, wobei Zusätzlich wird durch diese neue Ausbildung erst

die flexible Verbindungszone einerseits dazu genutzt die Fertigung von Mikrokleinlagern in Kunststoff

wird, um den Lagerkörper allseitig federnd zu lagern io möglich mit all seinen wertvollen abwägbaren mecha-

und zusätzlich bei axial auf das Lager wirkender rüschen und chemischen sowie elektrischen Eigen-

Stoßkraft eine Verengung der Lagerlochöffnung zu schäften. Bei einem 2- oder 3-Punkt-Anguß an dem

erwirken und den Preßsitz des Lagerträgers in der Abschlußrand entsteht im Spritzgußverfahren der

ihn aufnehmenden Bohrung zu verstärken. Lagerkörper 1 von einer allseitig anströmenden

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen 15 Spritzmasse als Film über die dünne Verbindungs-

dargestellt. Es zeigt zone 3. Das Ergebnis ist ein absolut homogenes Ge-

Fig. 1 das Lager im Schnitt mit doppelseitigen füge im Lagerkörper ohne Verbindungsnaht, wobei

Spurlagerungen, der Lagerkörper durchmessermäßig so klein gehalten

Fig. 2 das funktionsgerecht in die Platine ein- werden kann und so dünnwandig, daß hier Schwindgesetzte stoßsichernde Kunststofflager mit gelagerter 20 und Quellverhalten der Kunststoffe in kaum meß-Welle. baren Bereichen bleiben; somit entsteht ein Präzi-

Beim Einpreßvorgang des Lagers durch Druck auf sions-Mikröteil, der durch die hülsenartige Umman-

das freie Ende des Lagerkörpers 1 wölbt sich die telung so vor äußeren Beschädigungen geschützt

flexible Verbindungszone 3, die den Lagerkörper mit liegt, daß er gefahrlos erstellt, gelagert und montiert

dem Lagerträger 4 verbindet, zur Welle 2 hin. Die 25 werden kann.

Auswölbung bleibt erhalten, da der Außendurch- Als weiterer Vorteil gilt die Möglichkeit, durch messer des Lagerträgers größer gehalten wird als der einfache Veränderung des Platinenbohrlochs die Durchmesser des Platinenbohrlochs 5. Gleichzeitig Vorspannung der flexiblen Verbindungszone zu wird durch diese Wölbung das Lagerloch 6 trom- ändern, wodurch ein und die gleiche Lagerabmessung petenförmig zur Lageröffnung hin erweitert. Die 30 für verschieden schwer belastete Wellen als Lager Verbindungszone 3 ist in dem Maße flexibel, wie es verwendet werden kann, zudem bewirkt diese Verdie Verhältnisse für den Stoßsicherungseffekt der zu änderung gegenläufige Werte der Stoßdämpfung zwilagernden Welle verlangen und wird mit der Wahl sehen senkrecht und waagerecht wirkenden Belastunder Kunststoffart sowie dem Grad von Wölbung, gen, wodurch die Hauptlagen bzw. Hauptbelastungs-Vorspannung und Wandstärke der flexiblen Verbin- 35 richtungen durch das neue Lager leistungsgerecht dungszone bestimmt, die zu diesem Zweck auch mit eingestellt werden können, was bislang durch kein Aussparungen versehen sein kann. Der Abschluß- anderes Lagersystem erreicht wird,
rand 7 ist so ausgeführt, daß sein Außenrand als Be- Die bewegungsfreie Führung des freien Endes des grenzung für die Einpreßtiefe des Lagers dient und Lagerkörpers 1 innerhalb des Abschlußrandes 7 gibt sein Innenrand in eingebautem Zustand des Lagers 40 dem Lagerkörper einen zusätzlichen Halt, ohne die so eng ist, daß das freie Ende des Lagerkörpers 1 stoßdämpfenden Eigenschaften der flexiblen Verbingerade noch frei beweglich ist. dungszone zu beeinträchtigen. Sodann wird durch

In der Funktion zeigt sich, daß beim Einführen das vorstehende Ende des Lagerkörpers der Einpreß-

der zu lagernden Welle 2 in das Lager zuerst das Vorgang des Lagers in das Platinenbohrloch wesent-

zylindrische Wellenende von der Platinenbohrung 5 45 lieh erleichtert, da es durch diese Anordnung keine

umschlossen ist, bevor die Zapfenkuppe der Welle Stauchung des Hüllenmaterials gibt, da gleichlaufend

durch die trompetenförmig erweiterte Lagerloch- mit dem Vorschub des Lagerkörpers die Vorspan-

öffnung 6 sicher in den Lagergrund geführt wird. nung der flexiblen Verbindungszone und damit ver-

Bei Stoßkräften, die senkrecht zur Wellenachse wir- bunden eine Durchmesserverengung des vorderen

ken, wird der Lagerkörper 1 seitlich entgegen dem 50 Hülsenteils eintritt, was einen verbesserten Schlupf

Druck der durch die Wölbung gespannten flexiblen ergibt.

Verbindungszone 3 so weit verschoben, bis das Eine wesentliche Verbesserung ist auch darin zu zylindrische Wellenende an der Innenseite der Pia- sehen, daß ein Druck aus der Richtung der gelagertinenbohrung anliegt; bei in Achsrichtung wirkender ten Welle über die Wölbung der flexiblen Verbin-Stoßkraft wird die Wölbung der flexiblen Verbin- 55 dungszone mit einem erhöhten Druck auf die Innendungszone 3 unter ihrem Gegendruck so weit zurück- wandung des Platinenbohrloches durch die erfolgende geschoben, bis die Wellenschulter auf der Hülse 4 Kräfteteilung wirkt, wodurch ein verstärkter Preßaufliegt. Mit dem Ablauf des letzten Vorganges wird sitz des Lagers erfolgt, der den Sitz des Lagers zugleich in fortschreitender Weise die trompeten- sichert.

förmig erweiterte Lageröffnung 6 verengt, so daß 60 Außerdem kann die Lagerfunktion des eingesetz-

sich der ebenfalls in Trompetenform ausgebildete ten Lagers leicht und einfach über den vorstehenden

Wellenzapfen hier aufstützt. Nach Beendigung der Teil des Lagerkörpers geprüft werden, ohne daß

Stoßkraft wird durch die Spannungskräfte der fle- dabei das Lagerloch der Gefahr einer Beschädigung

xiblen Verbindungszone 3 der Lagerkörper 1 in seine ausgesetzt ist.

Ausgangsstellung selbsttätig zurückgeführt. 65 Ferner kann das freie Ende des Lagerkörpers

Die Vorteile, die sich aus der erfindungsgemäßen selbst noch mit einem Lagerloch versehen werden,

neuen Konstruktionsform in Verbindung mit dem wodurch bei Zwischenplatinen das neue Lager

neuen Stoßdämpfungssystem ergeben, sind vor allem beiderseitig verwendet werden kann.

Eine der wichtigsten Verbesserungen gegenüber den bislang bekannten stoßsichernden Lagerungen ist die neuartige Stoßdämpfung axial gerichteter Stoßkräfte aus Richtung der gelagerten Welle, wobei mit Beginn der wirkenden Stoßkraft die Wölbung der flexiblen Verbindungszone über die Zapfenkuppe der Welle im Lagergrund zunehmend eingedrückt wird. Mit zunehmender Verformung dieser Wölbung verengt sich gleichzeitig die trompetenförniige Lagerlochöffnung, bis der ebenfalls in Trompetenform ausgebildete Wellenzapfen aufsitzt, wodurch eine zu starke Belastung der punktförmig im Lagergrund aufstehenden Zapfenkuppe verhindert wird, die andererseits bei starken Stoßkräften zu erheblichen Verletzungen der Zapfenkuppe bzw. des Lagergrundes führt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   L Stoßdämpfendes Kunststofflager, insbesondere für Uhren, mit einer sacklochartigen Lager-Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (1) mit einem ihn konzentrisch und hülsenförmig umfassenden Lagerträger (4) aus einem Stück besteht, wobei das das Lagerloch (6) tragende Ende des Lagerkörpers (1) über eine flexible Verbindungszone (3) mit dem Lagerträger (4) verbunden ist, während die Gegenendung des Lagerträgers (4) einen sowohl nach außen wie auch nach innen hin über die Wandung vorspringenden Abschlußrand (7) besitzt, durch dessen Öffnung das freie Ende des Lagerkörpers (1) über die Stirnfläche des Abschlußrandes (7) hinausragt, und daß der Durchmesser des Lagerträgers (4) gegenüber der ihn aufnehmenden Bohrung (5) um so viel größer ist, daß sich bei funktionsgerechtem Einbau die flexible Verbindungszone (3) unter Spannung in Richtung der Lageröffnung wölbt und der innere Äbschlußrand des Lagerträgers (4) das Ende des Lagerkörpers (1) noch frei beweglich führt, wobei die flexible Verbindungszone (3) einerseits dazu genutzt wird, um den Lagerkörper (1) allseitig federnd zu lagern und zusätzlich bei axial auf das Lager (6) wirkender Stoßkraft eine Verengung der Lagerlochöffnung zu erwirken und den Preßsitz des Lagerträgers (4) in der ihn aufnehmenden Bohrung (5) zu verstärken.
2. 2. Stoßdämpfendes Kunststofflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (1) innerhalb des Abschlußrandes (7) frei beweglich ist.
3. 3. Stoßdämpfendes Kunststofflager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Lagerkörpers (1) an seiner Stirnseite ein zweites Lagerloch aufweist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen