DE1927358C - Stoßsicherndes Kunststofflager, insbesondere für Uhren - Google Patents
Stoßsicherndes Kunststofflager, insbesondere für UhrenInfo
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Description
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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 Lagelblocks zu ver- gegenüber der Wellenacnse um einen beträglichen
wenden, die im allgemeinen aus einem Lagerkorb, WLkelwert 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 de= 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. 35 dung des Mittelteils in Stoßrichtung verstärkt durch-
Unter der Vielzahl von nur gering unterschied- biegt, verflacht bzw. streckt sich die Gegenseite, was
liehen Ausführungsa ten dieser stoßsichernden Lager- die unerwünschten Kräfte verursacht, die die Winkelblocks zeigen alle Mangel 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 Stoßeinwirki agen 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 ringerung der Anzahl von Bauteilen für eine stoßengstem Raum zusammenarbeitenden Teile im Lager- 45 sichernde Kleinlagerung Fertigungs- und Montagekorb für eine annehmbare Funktronspräzision für die kosten sowie Fehlerquoten reduziert werden.
Fertigung so enge Maßtoleranzen, daß die Fertigung Ferner soll erreicht werden, daß mit ein und demschwierig und teuer ist. selben Lager auf einfache Weise das Federungs-
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 Lager-
zu 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
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 Verschie-
auch Decksteines auf, wobei im weiteren Zeitablauf ben oder Herausdrücken selbstsichernd sein,
der gelagerte Zapfen eingefressen wird und durch Diese vielfältigen Aufgaben werden erfindungs-
dcn erhöhten Reibungswert sodann Lager und Zap- 60 gemäß dadurch gelöst, daß der Lagerkörper mit
fen funktionsuntUchtig sind. einem ihn konzentrisch und hülsenförmig umfassen-
Bci 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
stiscftm 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
schluürandes 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 Lageröflnung 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 nischen und chemischen sowie elektrischen Eigen-
Sioßkraft eine Verengung der Lagerlochöffnung zu schäften. Bei einem 2- oder 3-Punkt-Anguß an dem
erwirken und den Preßsitz des Lagerträgers in der Abschiußrand 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-
F i g. 1 das Lager im Schnitt mit doppelseitigen füge im Lagerkörper ohne '■* ^rbindungsnaht, wobei
.Spurlagerungen, der Lagerkörper durchmessermäuig so klein gehalten
F i g. 2 das funktionsgerecht in die Platine ein- werden kann und so dünnwandig, daß hier Schwind-
[■esetzte 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-Mikroteil, 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 35 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 S. 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
Kunststoffen sowie dem Grad von Wölbung, gen, wodurch die Hauptlagen bzw. Hauh>tbelastungs-Vorspan^ung
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 Bc- Die bewegungsfreie Führung des freien Endes des grenzung für die Einpreßtiefe des Lagers dient und Lagerkörpers 1 innerhalb des Abschiußrandes 7 gibt sein Innenrand in eingebautem Zustand des Lagers 40 dem Lagerkörper einen zusätzlichen Halt, ohne die so eng ift, daß das freie Ende des Lagerkörpers 1 stoßdämpfenden Eigenschaften der flexiblen Verbingerade noch frei beweglich ist. dungszone zu beeinträchtigen. Sodann wird durch
rand 7 ist so ausgeführt, daß sein Außenrand als Bc- Die bewegungsfreie Führung des freien Endes des grenzung für die Einpreßtiefe des Lagers dient und Lagerkörpers 1 innerhalb des Abschiußrandes 7 gibt sein Innenrand in eingebautem Zustand des Lagers 40 dem Lagerkörper einen zusätzlichen Halt, ohne die so eng ift, 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 zsigt 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 Wellencnde 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. .~ung 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 r<n 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 ihre.ii Gegendruck so weit zurück- wandung des Platinenbohrloches durch die erfolgende
geschoben, bis die Wellenschultcr 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 eingesctz-
sich der ebenfalls 'm 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
xibien Verbindungszoue 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 erfinduflgsgemäßen 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 trompetenförmige 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. Stoßdämpfendes Kunststofflager, insbeson- ao
dere für Uhren, mit einer sacklochartigen Lageröffnung, dadurch gekennzeichnet, daß
der Lagerkorper (1) mit einem ihn konzentrisch und linsenförmig umfassenden Lagerträger (4)
aus einem Stück besteht, wobei das das Lager- as loch (6) tragende Ende des Lagerkörpers (1) über
eine flexible Verbindungszone (3) mit dem Lagerträger (4) verbunden ist, während die Gegen
endung 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
Abschlußrand 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. Stoßdämpfendes Kunststofflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Lagerkörper (1) innerhalb des Abschlußrandes (7) fre! beweglich ist.
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
••ic
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