DE2262275B2

DE2262275B2 - Elastisches Zapfenlager und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2262275B2
Application number: DE2262275A
Authority: DE
Inventors: Paul Piguet; Henri Quaile
Original assignee: Portescap SA
Current assignee: Portescap SA
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1972-12-20
Publication date: 1975-01-02
Also published as: JPS5323101B2; CH546975A; IT976117B; DE2262275A1; CH1881071A4; DE2262275C3; JPS49101060A; FR2164937B1; US3790237A; FR2164937A1

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Zapfenlager für Wellenzapfen von Uhrwerken, das einen Lagerkörper sowie einen in einer Aushöhlung des Lagerkörpers angeordneten Lagerteil zur Aufnahme des Wellenzapfens besitzt wobei der Lagerteil eine konische Führungsfläche aufweist und durch Federkraft auf eine entsprechende konische, im Ruhzustand des Lagers koaxiale Führungsfläche des Lagerkörpers gedruckt wird.

Bei derartigen Zapfenlagern werden auf den Wellenzapfen einwirkende Stöße in axialer und radialer Richtung durch eine elastische Verschiebung des Lagerteils aufgefangen und gedämpft Nach dem Abklingen eines Stoßes muß der Wellenzapfen wieder genau in die Ausgangslage zurückgeführt werden.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Forderung bei

ίο Zapfenlagern der eingangs erwähnten Art (CH-PS 332 554) Steinlagerteile in einer Metallfassung anzubringen, die eine konische Führungsfläche aufweist und zwischen Lagerkörper und Metallfassung eine Metallfeder anzuordnen. Ein solches Lager ist jedoch schon

is infolge der separaten Metallfeder kompliziert im Aufbau und teuer in der Herstellung.

Es ist ferner an sich bekannt (DT-OS 1 804 202) einen ■elastischen Lagerteil aus Kunststoff an seinem Rand im Lagerkörper zu befestigen, um Stöße durch die elasti-

»> sehe Verformung des Lagerteils aufzunehmen. Dabei wirkt jedoch im Ruhestand keine Spannung auf den Lagerteil ein, so daß bei einer geringen Auslenkung auch nur ei.ie schwache Spannung entsteht die manchmal nicht ausreicht um eine genaue Zentrierung des Lager-

*5 Zapfens zu bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Zapfenlager zu schaffen, welches die oben erwähnten Nachteile vermeidet und trotz einer einfachen und billigen Bauweise eine exakte Zentrierung des

Wellenzapfens in allen Fällen gewährleistet

Das Zapfenlager gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet daß der Lagerteil wie an sich bekannt aus elastischem Kunststoff besteht und einen mit einem Sackloch zur Aufnahme des Wellenzapfens versehenen Mittelteil aufweist und daß der Lagerteil ferner mindestens einen Umfangsteil aufweist der mit dem Mittelteil durch einen oder mehrere Zwischenteile verbunden ist deren Dicke kleiner als die Höhe der Aushöhlung des Lagerkörpers ist wobei der elastische Lagerteil unter Vorspannung in die Aushöhlung eingesetzt ist so daß sein Umfangsteil oder seine Umfangsteile einen Druck auf die innenfläche des die Aushöhlung des Lagerkörpers umgebenden Randteils und seine Führungsfläche einen Druck auf die Führungsfläche des

Lagerkörpers ausüben.

Die Erfindung hat ferner ein Herstellungsverfahren für ein solches elastisches Zapfenlager zum Gegenstand. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet daß der elastische Lagerteil außerhalb des Lagerkörpers gegossen wird und daraufhin in diesen eingesetzt wird, indem seine den Mittelteil umgebenden Teile elastisch verformt werden und diese Verformung teilweise nach dem Zusammenbau bestehen bleiben, um eine Vorspannung des elastischen Lagerteils zu erzeugen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Teil einer ersten Ausführungsform im Axialschnitt,

F i g. 2 einen Teil einer zweiten Ausführungsform im Axialschnitt,

Fig.3 bis 7 verschiedene Ausführungsformen des elastischen Lagerteils, der mit den Lagerkörpern nach F i g. 1 oder 2 verwendbar ist, in Draufsicht.

Das in F i g. 1 dargestellte Zapfenlager weist einen Lagerkörper t auf, der in bezug auf die Achse A rotationssymmetrisch geformt ist Eine erste zylindrische öffnung 3 dieses Lagerkörpers 1 dient zur Aufnahme

des Wellensatzes oder »Tigeren« einer nicht dargestellten Welle. Eine Zylindrische, koaxiale Aushöhlung

4 von wesentlich größerem Durchmesser als die erste zylindrische öffnung 3 ist mit dieser öffnung über eine ebenfalls koaxiale konische Fläche 2 verbunden, die eine Bezugsfläche für die nachfolgend beschriebene Zentrierung des Wellenzapfens darstellt

Auf der gegenüberliegenden Seite der Öffnung 3 weist der Lagerkörper eine zweite öffnung 12 art, deren Randfläche wie gezeigt konisch oder zylindrisch ίο sein kann und deren Durchmesser kleiner als derjenige der Aushöhlung ist, so daß diese Aushöhlung durch einen vorspringenden Randteil 11 begrenzt wird.

Der elastische Lagerteil wird durch einen aus einem Stück aus Kunststoff hergestellten Teil 5 gebildet weleher einen das Sackloch 7 umgebenden Mittelteil 6, einem Umfangsteil 9 und einen den Umfangsteil 9 mit d<sm Mittelteil 6 verbindenden Zwischenteil iö umfaßt

Der Mittelteil 6 weist eine konische Ff'brungsfläche 8 auf. welche im vorliegenden Fall dieselbe Neigung hat wie die entsprechende Führungsfläche 2 des Lagerkörpers, auf der sie sich abstüizt Der Zwischenteil 10 hat eine wesentlich geringere Dicke als die Höhe der Aushöhlung 4. Er stellt zusammen mit dem Umfangsteil 9 eine Feder dar, die sich einerseits auf die Innenfläche 13 ij des Randteils U abstützt und die andererseits mit dem Mittelteil 6 in der Nähe der großen Grundfläche des die Fläche 8 bildenden Kegelstumpfes verbunden ist Der Umfangsteil 9 hat die Form eines Ringes oder die Form von Ringsegmenten, deren Höhe größer als ihre Breite ist und deren Randflächen vorzugsweise leicht konisch sind.

Im entspannten Zustand hat der elastische Lagerteil

5 die in F i g. 1 strichliert eingezeichnete Form. Diese Form zeichnet sich insbesondere dadurch aus. daß bei zentraler Ruhelage des Mittelteils 6 der obere Rand 14 des Teils 9, we'cher dazu bestimmt ist, sich auf der Fläche 13 des Randteils 11 abzustützen, bei Abwesenheit dieses Randes über die Fläche 13 hinausragen würde. Somit ist der elastische Lagerteil, sobald er in den Lagerkörper eingesetzt ist, der Federwirkung der Teile

9, 10 unterworfen, welche die Zentrierung des Mittelteils bewirken. Dazu ist es notwendig, daß die Bezugsflächenpaare 2,8 und 13,14 sehr genau bearbeitet, bzw. hergestellt werden, derart, daß sie rotationssymmetrisch in bezug auf die Achse A sind, und was die Fläche 14 betrifft, dab diese, im entspannten Zustand des elastischen Teils in einer zur Achse A senkrechten Ebene liegt.

Die Räche 13 kann, anstelle einer ebenen Fläche, wie im beschriebenen Beispiel, gegebenenfalls konisch sein, so daß der Randteil 11 am Rand der öffnung 12 dicker ist als auf der Höhe der Seitenwand der Aushöhlung 4.

Die Herstellung des elastischen Lagerteils 5 aus einem Stück bringt nicht nur eine Vereinfachung der Herstellung mit sich, sondern ermöglicht auch eine exakte Rückstellung nach einer Verschiebung des Lagerteils mit Hilfe eines einzigen Paares von Führungsflächen 2, a Dafür ist es wesentlich, daß die Federkraft nicht auf das Zentrum, sondern auf den Umfang des beweglichen Teils wirkt

Der elastische Lagerteil wird vorzugsweise außerhalb der Aushöhlung des Lagerkörpers gegossen und daraufhin in diesen eingesetzt Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wird der elastische Lagerteil in die Aushöhlung eingefühlt, nachdem die Teile 9 und 10 zusammengedrückt wurden, wobei diese Verformung aufrecht erhalten wird, bis der Mittelteil in der tiefsten Stellung sitzt, wonach die Teile 9 und 10 freigegeben werden und sich teilweise entspannen. Die verbleibende elastische Verformung ergibt die gewünschte Vorspannimg des Lagerteils.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform des Lagers, in der der Randteil 11 des Lagerkörpers der F i g. 1 durch einen Ring 15 ersetzt ist, der in den Lagerkörper eingepreßt wird oder durch Nieten mit ihm verbunden wird. Dies führt zu einer anderen Art des Zusammenbaus, bei der der elastische Lagerteil in entspanntem Zustand eingesetzt und durch das Einfügen des Ringes 15 verformt wird.

In beiden Fällen werden die Abmessungen der Aushöhlung 4 sowie Durchmesser und Höhe des Umfangsteils 9 des elastischen Lagerteils so gewählt, daß im zusammengebauten Zustand ein ausreichendes Spiel zwischen dem verformten elastischen Teil und dem Lagerkörper besteht um eine Verschiebung des Mittelteils 6 unter Einwirkung eines Stoßes zu erlauben.

Die F i g. 3 bis 7 sind eine Draufsicht verschiedener Ausführungsformen des elastischen Lagerteils 5, dessen Prom im Axialschnitt in allen diesen Varianten ähnlich dem in F i g. 1 dargestellt ist.

In F i g. 3 wird der Zwischenteil 10 durch eine geschlossene Membran gebildet welche den Mittelteil 6 mit dem ringförmigen Umfangsteil 9 verbindet

F i g. 4 zeigt eine Variante der Ausführungsform nach F i g. 3, in der die Membran 10 regelmäßig angeordnete Ausnehmungen 16 aufweist welche die Elastizität des Lagers bei gegebener Membrandicke erhöhen.

Gemäß den Ausführungsformen der Fig.5 bis 7 weist der Umfangsteil 9 mehrere, insbesondere drei Ringsegmente 9,9", 9"' auf. Diese Segmente ύηά mit dem Mittelteil 6 entweder durch eine geschlossene Membran (Fig.5) oder durch Arme 10', 10", 10'" (F i g. 6 und 7) verbunden. Die Form des elastischen Lagerteils wird entsprechend den gewünschten elastischen Eigenschaften gewählt und hängt ferner von der Art der Herstellung und des Zusammenbaus dieses Teils mit dem Lagerkörper ab. Der Teil 5 wird aus Kunststoff, vorzugsweise aus selbstschmierendem Kunststoff geeigneter Elastizitt hergestellt.

Das beschriebene elastische Lager vereint den Vorteil optimaler Arbeitsbedingungen durch die vorhandene Vorspannung im Ruhezustand und die leichte Anpassung an verschiedene Elastizitätsanforderungen mit dem Vorteil einer einfachen Bauweise, welche die Herstellung und den Zusammenbau des Lagers vereinfacht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Elastisches Zapfenlager für Wellenzapfen von Uhrwerken, das einen Lagerkörper sowie einen in «iner Aushöhlung des Lagerkörpers angeordneten !Lagerteil zur Aufnahme des Wellenzapfens besitzt wobei der Lagerteil eine konische Führungsfläche aufweist und durch Federkraft auf eine entsprechende konische, im Ruhezustand des Lagers koaxiale Führungsfläche des Lagerkörpers gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteil (5\ wie an sich bekannt, aus elastischem Kunststoff besteht und einen mit einem Sackloch (7) zur Aufnahme des Wellenzapfens versebenen Mittelteil (6) aufweist und daß der !-agerteil (5) ferner mindestens einen Umfangsteil (9) aufweist, der mit dem Mittelteil (6) durch einen oder mehrere Zwischenteile (10) verbunden ist deren Dicke !deiner als die Höhe der Aushöhlung (4) des Lagerkörpers ist wobei der elastische Lagerteil (5) unter Vorspannung in die Aushöhlung eingesetzt ist so daß sein Umfangsteil oder seine Umfangsteile einen Druck auf die Innenfläche (13) des die Aushöhlung des Lagerkörpers umgebenden Randteils (U) und seine Führungsfläche (8) einen Druck auf die Führungsfläche (2) des Lagerkörpers ausüben.

2. Zapfenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Umfangsteil (9) des elastischen Lagerteils die Form eines Ringes mit konischen Wandflächen hat und mit dem Mittelteil (6) durch eine ringförmige Membran (10) verbunden ist

3. Zapfenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Umfangsteil (9) und der Mittelteil (6) des elastischen Lagerteils durch mehrere Arme (10', 10", 10'") verbunden sind.

4. Zapfenlager nach den Ansprüchen i und 2. dadurch gekennzeichnet daß die Membran (10) Aussparungen (16) aufweist

5. Zapfenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Zwischenteil (10) in den Mittelteil (6) in der Nähe der größeren Grundfläche des die Führungsfläche (8) bildenden Kegelstumpfes übergeht

6. Zapfenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der verformbare Teil des elastischen Lagerteils mit Spiel in bezug auf die seitliche Wandfläche der Aushöhlung (4) in den Lagerkörper eingesetzt ist

7. Verfahren zur Herstellung des elastischen Zapfenlagers nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet daß der elastische Lagerteil (5) außerhalb der Aushöhlung (4) des Lagerkörpers (1) gegossen wird und in diesen Lagerkörper durch elastische Verformung der seinen Mittelteil (6) umgebenden Teile (9, 10) eingesetzt wird, wobei diese Verformung zumindest teilweise nach dem Zusammenbau bestehen bleibt.