DE2248515B2 - Lagerung für drehbare Uhrwerksteile - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Lagerung für drehbare Uhrwerksteile, bestehend aus einer Lagerschale aus elastisch verformbarem Kunststoffmaterial mit einer tinseitig geschlossenen Lagerbohrung, die aus einem f.ylindrischen oder konischen inneren Teil und einem iußeren konischen Teil mit größerem Öffnungswinkel gebildet ist, und aus einem Zapfen, dessen axiales Spiel durch die Grundfläche der Lagerbohrung begrenzt ist.

Bei der Herstellung von Lagern aus Kunststoffmaterial, bei denen ein zylindrischer Drehzapfen in eine zylindrische Aufnahme eingeschoben wird, ergeben sich Schwierigkeiten .\us der Verwendung eines relativ weichen Kunststoffmaterials, das Stöße dämpfen und das Bruchrisiko verringern soll. Sind die Toleranzen zwischen Drehzapfen und Aufnahme nur gering, so entstehen bei einem Verkanten hohe Drücke, die zu Beschädigungen führen können. Aus diesem Grunde wird bei tem hergestellt, die um den Zapfen herum vorgesehen

smd und die mit den Außenteu,-,, üe: Aufnahme ,,^ ^,wirken. Diese be, elektrischen Geraten bek^,,,, Laeer sind für den Uhrenbau nicht geeignet.

Be einer aus der FR-PS 1 587 976 bekannten :,^ rung der eingangs beschriebenen Art dringen t· .·:.,■■ Auftreten axialer Stöße die Wellenzapfen m die Gr,,, : nihen der in den Lagerschalen angebrachten L._a«■: :■ bohrungen ein und können diese beschad.gen, so ,α eine einwandfreie Funktion der Lagerung beeintra

"Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dah,-einin itoer- Herstellung vereinfachte stoßfeste Lae,-rung für drehbare Uhrwerksteile zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß bei einer gcrung der eingangs beschriebenen Art dadurch geldaß der zumindest teilweise konisch ausgebildete /. fen einen größeren Konuswinkel aufweist als der inr. re Teil der Lagerbohrung und sich dicht hinter der förmigen Verbindungsstelle des inneren mit dem aale ,-en Teil der Lagerbohrunsj über deren Durchmesse! .1, der ringförmigen Verbindungsstelle verbreitert Die ο-findungsgemäße Lagerung nutzt die elastische Verformbarkeit der aus Kunststoff bestehenden Lagerschale aus, die gewisse axiale Bewegungen des Zapfens zuläßt ohne daß Beschädigungen der we.cheren Lagerschale" zu befürchten sind. Während bei der aus uer FR-PS 1 587 976 bekannten Lagerung der Wellenyapfen bei auftretenden axialen Stößen in die Grundfläche der Lagerschale eindringen kann, legt sich bei dem Anmeidungsgegenstand der Lagerzapfen bei Auftrcien stärkerer Axialstöße mit seinem konusförmigen Mantel auf die rineförmige Verbindungsstelle zwischen innerem und äußerem Teil der Lagerbohrung, so daß die Stoße beschädigungsfrei abgefangen und von der Lagerschale aufgenommen werden. Bei der bekannten Lagerung sind Lagerschale und Lagerzapfen nicht in einer Weise aufeinander abgestimmt, daß sich bei unzulässigen Axialverschiebungen des Wellenzapfens dieser mit seinem Mantel beschädigungsfrei in der Lagerbohrung abstützen kann.

In den Ansprüchen 2 bis 7 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lagerung bcschrie-

Em Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung .teigt

F i g. 1 eine schematische Schnittansicht der wesentlichen Merkmale des im folgenden beschriebenen Schwcnkteils,

F i g. 2 und 3 sind axiale Schnittansichten zweier Unruhen mit Schwenkeinrichtungen nach zwei verschiedenen Ausföhrungsfarmen der Erfindung.

In der schematischen F i g. 1 ist das Organ 1 ein Schwenklager aus Metall, das durch Abstechen hergestellt wird. Dieses Werkstück kann ein festes Stück sein, das in eine öffnung eines Gehäuseteils eines Uhrwerks eingeschoben werden kann, oder in ein bewegliches Stück, das mit der Welle eines rotierenden Organs dieses Werks fest verbinden ist Das Organ 2, das die Lagerschale bildet ist entweder ein bewegliches Stück oder ein festes Stück. Man sieht, daß die Lagerschale 2, die durch Spritzen von Synthetikmaterial hergestellt wird, an ihrer zum Schwenkpunkt hin gewendeten Fläche 1 eine Aufnahme 3 aufweist deren Seitenfläche in der Drehbewegung in der Achse einen zylindrischen Teil 4 umfaßt der durch eine flache Basis 5 abgegrenzt wird, welche den Boden der Aufnahme bildet, und einen kegelstumpfförmigen Teil 6, der den Eingang der Auf nahme bildet und sich bis zur frontalen Fläche der Lagerschale erstreckt. Die beiden koaxialen, kegels'.umpfförmigen Flächen sind durch die kreisförmige Kante 7 miteinander verbunden.

Das Lager 1 umfaßt einen leicht kegL.stumpfförmigen Schwenkteil 8, dessen Höhe größer ist als diejenige der zylindrischen Fläche 4, die den Boden der Aufnahme 3 bildet. Jenseits dieser Spitze 8 erstreckt sich eine Verstärkungszone 9, ebenfalls in kegelstumpfförmiger form aber mit größerer öffnung, die sich bis zur Basis

10 in Kreisform erstreckt, durch die da:, Lager 1 mit 3c dem sie tragenden Organ verbunden ist.

Der Boden 5 der Aufnahme 3 erstreckt sich in e'nem sehr geringen Abstand (einige Hundertstel mm) von der Fläche 11 der Lagerschale, so daß diese beiden Flächen einen dünnen Schleier abgrenzen, den das Mate- 3; rial des Aufnahmebodens 3 bildet. Bei der Montage der Schwenkeinrichtung ordnet man gegen die Oberfläche

11 ein Metallstück 13 mit flacher Fläche an, das jede plastische Verformung des Schleiers 12 vermeidet, wenn die Spitze des Zapfens 8 gegen letzteren Teil der Lagerschale 2 zu liegen kommt.

Allgemein hat die beschriebene Anordnung folgenden Vorteil: Der Ringraum zwischen dtm Schwenkteil 8 und den Innenflächen der Aufnahme 3, weist eine Minimalbreite auf der Höhe der Kante 7 in der Weise auf, daß selbst, wenn die Koaxialität des Schwenkteils 1 und des Lagers 2 nicht absolut realisiert ist, d. h. wenn eine der beiden Achsen sieh schräg zur anderen erstreckt, der Teil des Drehteils 8, der in Kontakt mit der Flanke der Aufnahme 3 korwnt, jedenfalls eine Zone der Seitenfläche dieses Drehteils 8 sein wird, die auf der Höhe der Kanie 7 liegt und diese Zone kommt in Kontakt mit der Kante 7. Man vermeidet so, daß die Kante des harten Materials des Drehzapfens mit einer Seitenfläche der Aufnahme 3 in Verbindung kommt und sie verletz).

Hin weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung liegt darin, daß bei einem radialen Stoß das Abstützen des Drehzapfens 8 auf der Kante 7 eine leichte Verformung des Synthetikmatcrials der Lagerschale um diese Kante herum bewirkt. Die Kontaktfläche steigert sich fto dann je nach der erlittenen Verformung und dementsprechend je nach der Kraft des Stoßes. Die Beanspruchungen indem Material des Schwenkteils werden verteilt, was das Bruchrisiko reduziert. Außerdem sichert das Vorhandensein der Verstärkungszone 9, deren Sei- o? tenfläche eine kegels'umpfförmige Fläche mit gleicher öffnung wie der Eingang 6 ist einen vollständigen Schlitz des Schwen'eteils bei einem beträchtlichen .adialen Stoß. In der Tat ist die Verformung der Kante 7 dann eine solche, daß die Verstärkungszone 9 auf ihrer ganzen Höhe mit dem Eingang 6 der Aufnahme in Verbindung kommt, so daß die beanspruchte Zone sich der Basis des Schwenkteils nähert und daß die Kontaktfläche momentan einen sehr viel größeren Wert erhält als unter normalen Bedingungen.

Zur Sicherung der beschriebenen Vorteile ist es nicht notwendig, daß die Spitze des Schwenkteiis leicht kegelstumpfförmig ist und daß der Boden der Aufnahme zylindrisch ist Auch andere Anordnungen eignen sich. Die Spitze des Schwenkteils kann beispielsweise zylindrisch sein, wenn der Teil, welcher den Boden der Aufnahme bildet, eine kegeistumpfförmige öffnung hat die sich entgegengesetzt zur Eingangsrichtung 6 erstreckt Jedoch ist die Schaffung einer Aufnahme mit zylindrischem Boden in einer durch Einspritzen gebildeten Lagerschale besonders vorteilhaft

F i g. 2 und 3 stellen zwei Ausführungsbeispiele von Uhrwerken mit Schwenkeinrichtungen nach dem in F i g. 1 dargestellten Prinzip dar. Bei diesen beiden Ausführungsformen sind die drehlager 1 befestig: und unterliegen Elementen 14 und i5 des Gehäuses, die die Platine und eine Brücke des Uhrwerks bilden. Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 wird eine Jer Lagerschalen 2 aus einem Stück mit dem Zentralteil 16 und dem Am der Unruhe gegossen. Dieser Zentraltei! weist an seiner der Lagerschale 2 gegenüberliegenden Fläche eine zylindrische Aufnahme 17 auf, in die ein Ende einer zylindrischen Welle 18 eingeschoben wird. Die Endfläche der Welle 18 bildet die metallische Fläche 13, die sich bis in kurze Entfernung vom Boden der Aufnahme 3 der Lagerschale erstreckt.

Am anderen Ende wird eine Welle 18 in der gleichen Weise in eine öffnung 17 eingeschoben, die in einem Werkstück aus Synthetikmaterial 20 in Trichterform vorgesehen ist, das die Platte der Unruhe mit einem Überstand 21 aufweist, welcher das Plattengelenk bildet und einen extremen zylindrischen Teil, in dem eine Auskehlung für den Eintritt der Spitze und eine Aufnahme 3 vorgesehen sind, die identisch zu derjenigen ist. die in dem zentralen Überstand des Werkstücks 16 vorgesehen ist. Zwischen den Werkstücken 20 und 16 ist eine Hülse 22 montiert, die das Iri.nenende der Spirale aufnimmt. Man wird bemerken, daß das Wellenelement 18 mit einer Abflachung 19 vorgesehen ist, um das Luftabziehcii aus Jen Öffnungen 17 bei der Montage zu ermöglichen.

Man erhält so eine extrem vereinfachte Konstruk tion, denn es genügt, die Lager 1 in die in den Gehäuseelementen 14 und 15 vorgesehene:) Öffnungen einzuschieben und die beiden Werkstücke 16 und 20 auf üc Welle 18 zu montieren, nachdem die Hülse 22 am Mit tclpunkt dieser Welle angebracht wurde. Die Unruh«, /arge ist dann an den radialen Armen des Zentralsüick -. 16 durch nicht dargestellte Mittel /u befestigen. Die Unri'he wird so in axialer Richtung getragen zwiv. ncden Enden der Drehteile 8, die sich gegen den linien der Aufnahmen 3 Mutzen kann und in radialer Richtnru. durch die Flanken der Schwenkteile 8. die mit den Karten 7 der Aufnahmen 3 mit ihrer seitlichen Fläche m Kontakt kommen, was ein Verkiatzen des Synthetik materials vermeide: und eine Dämpfung der radialen Stöße ermöglicht.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausfuhrungsform werden die beiden Lagcrschalen 23 mit den Aufnahmer, 3. welche identisch zu denen der Lagerschale 2 sind, an den beiden Enden ⁽:mes Elements einer zvlindrischen

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Welle 24 über den Zentralteil 26 der Unruhe und der Platte 27 befestigt. Diese beiden Werkstücke sind aus Metall und mit einer Axialbohrung versehen, die an die Lagerschalen 23 und an die Welle 24 angepaßt sind, und sie werden teilweise auf die Welle 24 und auf den Zentralteil der Lagerschalen 23 nach Aufschieben der Hülse 25 auf den Zentralteil der Welle 24 aufgekeilt.

Die in den F i g. 2 und 3 dargestellten Konstruktionen sichern trotz ihrer Einfachheit eine gute Konzcntrizität der Zarge und des Plattenfuües bezüglich der Achse der Vorrichtung. So ist es beispielsweise im Fall der F i g. 2 ausreichend, daß die Aufnahme 3 u^id 17 der Werkstücke 16 und 20 koaxial sind, um damit sämtliche Unruheelemente nach ihrer Montage konzentrisch zu haben. Ebenfplls reicht es im Fall der F i g. 3, die Koaxialität der Aufnahmen 3 mit den Außen-Seitenflächen der Lagerschalen 23 zu sichern. Außerdem erfordern die Wellen 18 und 24 keine weiteren Herstellungüvor-

gänpc als ein Trennen in der gewünschten Länge eines Stabes in geeignetem Durchmesser, bzw. für die Unruhe nach F i g. 2 ist das Formen der Abflachung 19 erforderlich.

Während die beiden oben beschriebenen Ausfiih rungsformen Drehlager ortsfester Art aufweisen und Lagerschalen, die mit dem beweglichen Teil fest verbunden sind, kann auch die umgekehrte Anordnung realisiert werden. In diesem Fall ist die Verstärkungszone 9 und die Spitze 8 der Lagerschalen möglicherweise direkt an den Enden der Welle herzustellen, wobei Lagerschalen analog zur Lagerschale 23 in den Aufnahmen befestigt werden, die in Gehäuseteilen vorgesehen werden. Vorzugsweise werden die Aufnahmen für die Lagerschalen blind sein, so daß der feine Materialfilm, der unter dem Boden der Aufnahme 3 bleibt, durch das Metall oder das feste Material des Gehäuscteils abgestützt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche: die Harte des Kunststoff-Stoßaufnahmefähigkeit er-

1. Lagerung für drehbare Uhrwerksteile, bestehend aus einer Lagerschale aus elastisch verformbarem Kunststoffmaterial mit einer einseitig geschlossenen Lagerbohrung, die aus einem zylindrischen oder konischen inneren Teil und einem äußeren konischen Teil mit größerem öffnungswinkel gebildet ist, und aus einem Zapfen, dessen axiales Spiel durch die Grundfläche der Lagerbohrung begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest teilweise konisch ausgebildete Zapfen (8, 9) einen größeren Konuswinkel aufweist als der innere Teil (4) der Lagerbohrung und sich dicht hinter der ringförmigen Verbindungsstelle (7) des inneren (4) mit dem äußeren Teil (6) der Lagerbohrung über deren Durchmesser an der ringförmigen Verbindungsstelle (7) verbreitert.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die konischen äußeren Teile der Lagerbohrung (6) und des Zapfens (9) den gleichen, öffnungswinkel besitzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (8, 9) mit einem Gehäuseteil (14) eines Uhrwerks fest verbunden und die Lagerschale (23; in einem Teil (26) des beweglichen Teils angebracht ist.

4. Lagerung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) der Lagerbohrung (3) axial ourch eine Fläche (13) eines Metallteils gehalten ist und zwischen dem Boden (12) und der Fläche (13) nur eine dünne Scnicht aus Kunststoffmaterial bestehen bleibt.

5. Lagerung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (2) aus einem Stück mit einem Teil (16) des beweglichen Teils hergestellt ist.

6. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil (13) ein Teil der Welle bildet, die in eine Aufnahme (17) des Teils (16) eingeschoben ist.

7. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (23) mit der Welle (24) der Unruhe fest verbunden ist und der Zapfen (9) aus einem Stück mit einer Basis gebildet und mit einem Gehäuseelement des Werks verbunden ist.

₁₀ Weiterhin sind Vorrichtungen bekannt, bei denen ein SeKTaus Kunststoffmaterial besteht, das ela-Sh so verformbar ist, daß Stöße gedämpft werden können Dabei kann die Lagerschale m.t einer Aufnah-J" -,« Plastikmaterial versehen sein, wahrend der uVrzaP^nRetail besteht.

Wenn sich das Ende Ss Zapfens gegen den Boden der Aufnahme abstutzen £mΓ bestehf die Gefahr, daß dieser Uurch den Zapfen bei Stoßen beschädigt werden kann.

Wdterhin sind Lager bekannt, be, denen em konischer Zapfen aus Kunststoffmatenal m eine durch η innenkraeen begrenzte Aufnahme geschoben " Ä "st fest, während die Aufnahme mit des beweglichen Teils verbunden ist In die W jedoch der axiale Anschlag durch Schul d Zapfen herum vorgesehe