DE2523573C3

DE2523573C3 - Process for the production of spiral spring rollers and spiral spring rollers produced by this method

Info

Publication number: DE2523573C3
Application number: DE19752523573
Authority: DE
Inventors: Franz; Müller Wolfgang Dr.-Ing.; 7230 Schramberg Geigis
Original assignee: Fa. Carl Haas, 7230 Schramberg
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1977-11-03

Description

wobei η der Außenradius der Befestigungsnase (3), r₂ der Außenradius des Auswuchtrandes (4), d\ der Innendurchmesser der zentralen öffnung (2), d₂ der Außendurchmesser des Rollenkörpers (1), bj die Breite des Auswuchtrandes (4), h\ die Gesamthöhe der Spiralfederrolle und Λ2 die Höhe der Befestigungsnase (3) bzw. des Auswuchtrandes (4) istwhere η is the outer radius of the fastening lug (3), r _{2 is} the outer radius of the balancing edge (4), d \ is the inner diameter of the central opening (2), d _{2 is} the outer diameter of the roller body (1), bj is the width of the balancing edge (4), h \ is the total height of the spiral spring roller and Λ2 is the height of the fastening lug (3) or the balancing edge (4)

5. Spiralfederrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite tn des Auswuchtrandes (4) nach folgender Formel gewählt wird:5. spiral spring roller according to claim 3, characterized in that the width tn of the balancing edge (4) is selected according to the following formula:

wobei r\ der Außenradius der Befestigungsnase (3), r₂ der Außenradius des Auswuchtrandes (4), di der Innendurchmesser der zentralen öffnung (2), d₂ der Außendurchmesser des Rcllenkörpers (1), Iy₂ die Breite des Reguliereinschnitts (5), h\ die Gesamthöhe der Spiralfederrolle und h₂ die Höhe der Befestigungsnase (3) bzw. des Auswuchtrandes (4) ist.where r \ is the outer radius of the fastening lug (3), r _{2 is} the outer radius of the balancing edge (4), di is the inner diameter of the central opening (2), d _{2 is} the outer diameter of the roller body (1), Iy _{2 is} the width of the regulating incision (5) , h \ is the total height of the spiral spring roller and h _{2 is} the height of the fastening lug (3) or the balancing edge (4).

6. Spiralfederrolle nach einem der Ansprüche 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius η des Auswuchtrandes (4) so viel kleiner ist als der Radius r₂ der Befestigungsnase (3), daß ein Berühren der an der Befestigungsnase (3) fixierten Spiralfeder (7) und des Auswuchtrandes (4) mit Sicherheit vermieden ist6. coil spring roller according to one of claims 3, 4 or 5, characterized in that the radius η of the balancing edge (4) is so much smaller than the radius r _{2 of} the fastening nose (3) that a touching of the on the fastening nose (3) fixed spiral spring (7) and the balancing edge (4) is avoided with certainty

7. Spiralfederrolle nach einem der Ansprüche 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Befestigungsnase (3) in ihrer Form dem Verlauf der anliegenden Spiralfeder (7) angepaßt ist.7. spiral spring roller according to one of claims 3, 4 or 5, characterized in that the outer surface the shape of the fastening nose (3) is adapted to the course of the adjacent spiral spring (7).

Die Erfindung betriffi: ein Verfahren zum Herstellen von Spiralfederrollen für die Befestigung der Unruhfedern an den Unruhwellen von Uhren und anderer Spiralfedern an den Antriebswellen von anderen Meßgeräten durch spanabhebende Bearbeitung eines Rohmaterials sowie nach diesem Verfahren hergestellte Spiralfederrollen mit einer Befestigungsnase, einem Auswuchtrand und in speziellen Fällen einem Reguliereinschnitt, der mit der zum Einsetzen der betreffenden Welle vorgesehenen, zentralen öffnung in Verbindung steht.The invention relates to: a method of manufacture of spiral spring rollers for attaching the balance springs to the balance shafts of watches and others Spiral springs on the drive shafts of other measuring devices by machining a Raw material as well as spiral spring rollers manufactured according to this process with a fastening nose, a Balancing edge and, in special cases, a regulating incision, which is used for inserting the relevant Shaft provided, central opening is in communication.

Durch die BE-PS 5 81 126 sind bereits Spiralfederrollen bekannt, bei denen die Spiralfeder an einem von der Rolle radial abstehenden Arm (»Befestigungsnase«) befestigt ist und ein zur Auswuchtung der Rolle dem Arm diametral gegenüberliegender, ebenfalls radial abstehender Vorsprung (»Auswuchtrand«) vorgesehen ist, der gewöhnlich noch den sogenannten Regulierschlitz enthält. Die Herstellung dieser Spiralfederrollen erfolgt üblicherweise durch spanabhebende Bearbeitung von Rundstäben aus Messing oder anderem geeignetem Metall, wobei am Ende des Stabes zunächst die Form der Rolle mit den abstehenden Armen und Vorsprüngen einschließlich des Regulierschlitzes ausgebildet und dann erst die fertige Rolle vom Stab abgestochen wird. Hierbei handelt es sich um ein kompliziertes, zeitaufwendiges Verfahren, das nur mit Hilfe teurer Werkzeugautomaten ausführbar ist. Bei der herkömmlichen Fertigungsweise muß außerdem entweder bereits bei der Rollenherstellung oder zumindest im Anschluß hieran stets eine Auswuchtung der Rolle vorgenommen werden.By BE-PS 5 81 126 spiral spring rollers are already known in which the spiral spring on one of the Role radially protruding arm ("fastening nose") is attached and a to balance the role Arm diametrically opposite, also radially protruding projection ("balancing edge") is provided which usually still contains the so-called regulating slot. The manufacture of these spiral spring rollers usually takes place by machining round bars made of brass or other materials suitable metal, at the end of the rod first the shape of the role with the protruding arms and Projections including the regulating slot formed and only then the finished role of the rod is cut off. This is a complicated, time-consuming process that can only be done with Can be carried out using expensive automatic tool machines. In the conventional production method must also either A balancing of the role is always carried out during the manufacture of the roll, or at least afterwards be made.

Durch die DT-AS 21 06 188 ist ferner ein Verfahren zum Herstellen von Spiralfederrollen bekannt, bei dem bereits von einem gezogenen Profilmaterial mit einer bestimmten Querschnittsform ausgegangen wird, wodurch schon eine Grobauswuchtung des gesamten Profilmaterials erzielt ist. Die Feinauswuchtung erfolgt dann anschließend durch spanabhebende Bearbeitung.Through the DT-AS 21 06 188 a method for producing spiral spring rollers is also known in which A drawn profile material with a certain cross-sectional shape is already assumed, whereby A rough balancing of the entire profile material has already been achieved. The fine balancing takes place then subsequently by machining.

Für verschiedene Typen und Abmessungen von Spiralfederrollen müssen müssen jedoch jeweils besondere Profilmaterialien vorgesehen werden, wodurch die Herstellungskosten, z. B. aufgrund unterschiedlicher Werkzeuge, und die Kosten für die Lagerhaltung beträchtlich erhöht werden.For different types and dimensions of spiral spring rollers, however, each need special Profile materials are provided, whereby the manufacturing costs, e.g. B. due to different Tools, and inventory costs are increased significantly.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Spiralfederrollen zu schaffen, bei dem SpiralfederroHen unterschiedlicher Typen inIt is therefore the object of the invention to provide a method for producing spiral spring rollers the spiral spring tubes of different types in

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besonders einfacher Weise aus ein und demselben Rohmaterial herstellbar sind. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, die spezielle Form einer Spiralfederrolle anzugeben, die sich für das neue Herstellungsverfahren besonders gut eignetcan be produced in a particularly simple manner from one and the same raw material. It is also the task of Invention to specify the special shape of a spiral spring roller, which is suitable for the new manufacturing process particularly suitable

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsg.mäß dadurch gelöst, daß aus dem Rohmaterial zunächst ein Drehteil vor« der Höhe der herzustellenden Spiralfederrolle gedreht und abgestochen wird, und daß danach dem fertigen Drehteil durch Stanzen eine Querschnittsform gegeben wird, durch welche die Spiralfederrolle zumindest weitgehend ausgewuchtet ist.The first-mentioned object is achieved according to the invention in that initially a Rotary part is rotated and cut off in front of the height of the spiral spring roller to be produced, and that afterwards the finished turned part is given a cross-sectional shape by punching, through which the spiral spring roller is at least largely balanced.

Im allgemeinen kann ein solches Stanzen mit einer Genauigkeit ausgeführt werden, daß sich hierbei bereits eiiie Feinauswuchtung der Spiralfederrolle erreichen läßt In Weiterbildung der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, daß zur Feinauswuchtung, falls nötig, ein an der Spiralfederrolle vorgesehener Reguliereinschnitt nachbearbeitet wird, welcher in einem solchen Falle nach dem Drehen und vor dem Abstechen des Drehteils in dasselbe eingesägt wird.In general, such a punching can be carried out with an accuracy that is already Achieve fine balancing of the spiral spring roller In a further development of the invention it can also be provided that for fine balancing, if necessary, a regulating incision provided on the spiral spring roller is reworked, which in such a Trap is sawn into the same after turning and before parting off the turned part.

Für die Erfindung ist es besonders günstig, wenn Befestigungsnase und Auswuchtrand einen größeren Radius und eine geringere Höhe aufweisen als der übrige Rollenkörper, so daß die Spiralfederrolle im Querschnitt stufenförmig aufgebaut ist. Dann muß nämlich beim Stanzvorgang nicht die gesamte Rollenhöhe bearbeitet werden, sondern nur die geringere Höhe des Auswuchtrandes. Außerdem wird dadurch die Gesamtmasse der Rolle klein, was insbesondere bei Meßgeräten wichtig istIt is particularly favorable for the invention if the fastening nose and balancing edge have a larger one Have a radius and a smaller height than the rest of the roller body, so that the spiral spring roller in the Cross-section is built up in steps. Then the entire height of the roll does not have to be used during the punching process processed, but only the lower height of the balancing edge. It also makes the The overall mass of the role is small, which is particularly important in the case of measuring devices

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigtThe following description of a preferred embodiment of the invention serves in conjunction with the drawing for a more detailed explanation. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäß hergestellten Spiralfederrolle,Fig. 1 is a plan view of a manufactured according to the invention Spiral spring roller,

F i g. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in F i g. 1 undF i g. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1 and

F i g. 3 eine Ansicht ähnlich F i g. 1 eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß hergestellten Spiralfederrolle.F i g. 3 is a view similar to FIG. 1 of a further exemplary embodiment of a manufactured according to the invention Spiral spring roller.

Die Spiralfederrolle besteht aus dem Rollenkörper 1 von kreiszylindrischem Querschnitt mit der zentralen öffnung 2, deren Innendurchmesser d\ ist, während der Rollenkörper den Außendurchmesser d₂ und die Gesamthöhe h\ hat. Der Rollenkörper 1 trägt radial abstehend einen Lappen, Steg oder Arm, der im folgenden als Befestigungsnase 3 bezeichnet ist und die Breite fei und Höhe /i₂ hat. Der Befesiigungsnase 3The spiral spring roller consists of the roller body 1 of circular cylindrical cross-section with the central opening 2, the inner diameter of which is d \ , while the roller body has the outer diameter d ₂ and the total height h \ . The roller body 1 carries a tab, web or arm protruding radially, which is referred to below as a fastening nose 3 and has the width fei and height / i ₂ . The fastening nose 3

35 diametral gegenüberliegend ist der Auswuchtrand 4 mit der Breite 63 und der gleichen Höhe h₂ angeordnet. Der Außenradius r\ der Befestigungsnase 3 und der Außenradius r, des Auswuchtrandes 4 sind verschieden groß. Die Außenfläche der Befestigungsnase 3 ist dabei vorzugsweise eine Kreiszylinderfläche, doch kann sie in speziellen Fällen auch der Spiralfederform genau angepaßt werden, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Die speziellen Fälle betreffen insbesondere die Ausführungen für Federn mit großer Steigung. Bei Federn mit kleiner Steigung genügt dagegen für den kleinen Windungswinkel φ, über die Nasenbreite b\ gemessen, im allgemeinen die Kreisform. Ein dadurch verursachter Auswuchtfehler kann durch geeignete Veränderung des Auswuchtrandes 4 auf der gegenüberligenden Seite leicht korrigiert werden. 35 diametrically opposite the balancing edge 4 with the width 63 and the same height h _{2 is} arranged. The outer radius r \ of the fastening lug 3 and the outer radius r of the balancing edge 4 are of different sizes. The outer surface of the fastening nose 3 is preferably a circular cylinder surface, but in special cases it can also be precisely adapted to the shape of the spiral spring, as shown in FIG. 3 is shown. The special cases relate in particular to the designs for springs with a large pitch. In the case of springs with a small pitch, on the other hand, the circular shape is generally sufficient for the small winding angle φ, measured across the nose width b \. A balancing error caused by this can easily be corrected by changing the balancing edge 4 on the opposite side.

Die Spiralfederrolle ist durch den in Längsrichtung verlaufenden, sich von der Öffnung 2 bis zum Außenrand erstreckenden Regulierschlitz oder -einschnitt 5 von der Breite fo aufgeschlitzt. In Sonderfällen kann dieser Regulierschlitz entfallen, wie dies beispielsweise in F i g. 3 gezeigt ist. Selbstverständlich kann der Reguliereinschnitt 5 auch bei der Spiralfederrolle nach Fig. 1 entfallen, bzw. kann auch die in Fig.3 dargestellte Spiralfederrolle eine Befestigungsnase mit Kreiszylinderfläche aufweisen.The spiral spring roller is through the longitudinally extending from the opening 2 to the Outer edge extending regulating slot or incision 5 slit with the width fo. In special cases this regulating slot can be omitted, as shown, for example, in FIG. 3 is shown. Of course he can Regulating incision 5 is also omitted in the spiral spring roller according to FIG. 1, or the one shown in FIG. 3 illustrated spiral spring roller have a fastening nose with a circular cylinder surface.

An der Außenfläche 6 der Befestigungsnase 3 ist in an sich bekannter Weise, z. B. durch Kleben, Löten oder Schweißen, die Spiralfeder 7 von vorzugsweise archimedischer Gestalt befestigt.On the outer surface 6 of the fastening nose 3 is in a known manner, for. B. by gluing, soldering or Welding fastened the coil spring 7 of preferably Archimedean shape.

Die Abmessungen der Spiralfederrolle sind derartig gwählt, daß die Rolle weitgehend ausgewuchtet ist, so daß der Schwerpunkt derselben auf der Mittenachse der Öffnung 2 liegt Eine solche Auswuchtung kann beispielsweise durch eine besondere Wahl der Breite fr? des Reguliereinschnittes 5 erfolgen. Die Breite bi des Reguliereinschnittes ist nach folgender Formel zu wählen:The dimensions of the spiral spring roller are selected in such a way that the roller is largely balanced so that the center of gravity of the same lies on the center axis of the opening 2. of the regulating incision 5. The width bi of the regulating incision is to be selected according to the following formula:

λ L λ L

6 r₂ + 3 d₂ 6 r ₂ + 3 d ₂

h - ^z ' h - ^z '

Bei konstanter Schlitzbreite O₂ kann die Spiralfederrolle durch Wahl der Breite O₃ des Auswuchtrandes 4 ausgewuchtet werden, wobei /73 sich nach folgender Formel berechnet:With a constant slot _{width O 2} , the spiral spring roller can be balanced by selecting the width O _{3 of} the balancing edge 4, where / 73 is calculated using the following formula:

6 r, -+ 3 d₂ 6 r, - + 3 d ₂

Diese Auswuchtbedingung gilt auch dann, wenn kein Reguliereinschnitt vorgesehen ist. In diesem Fall ist lediglich tu = 0 zu setzen.This balancing condition also applies if no regulating incision is provided. In this case only tu = 0 has to be set.

Zum Herstellen der Spiralfederrolle wird von einem Drehteil der Höhe h\ ausgegangen, welches auf der Höhe A₂ den Durchmesser D — wie er in F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist — und auf der restlichen Höhe den Durchmesser (/2 aufweist; das Drehteil ist im Querschnitt also stufenförmig ausgebildet. Es weist bereits die zentrale öffnung 2 und den in Längsrichtung verlaufenden Reguliereinschnitt 5 auf. Durch Stanzen wird nun der flanschartig überstehende Randstreifen der Höhe /j₂ auf die endgültige Querschnittsform gebracht, die so gewählt ist, daß die entstehende Spiralfederrolle weitgehend ausgewuchtet ist. Das Stanzen erfolgt mit so geringen Toleranzen, daß normalerweise eine Nachbearbeitung der gestanzten Spiralfederrolle nicht mehr notwendig ist. Sollte sich dies aber trotzdem, z. B. infolge von Anfasungen, Ansenkungen od. dgl., als notwendig erweisen, so kann dies leicht durch nachträgliche Veränderung der Schlitzbreite bi erfolgen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß für alle gewünschten Typen von Spiralfederrollen einheitlich vom gleichen Rohmaterial, z. B. von Rundmaterial gleichen Durchmessers, ausgegangen werden kann, aus dem in an sich bekannter undTo manufacture the spiral spring roller, a turned part of height h \ is assumed, which at height A _{2 has} the diameter D - as shown in FIG. 1 is shown in dashed lines - and has the diameter (/ 2; the cross-section of the rotary part is thus stepped. It already has the central opening 2 and the regulating incision 5 running in the longitudinal direction. The flange-like protruding edge strip is now the height / j _{2 brought} to the final cross-sectional shape, which is chosen so that the resulting spiral spring roll is largely balanced. The punching is carried out with such small tolerances that normally post-processing of the punched spiral spring roll is no longer necessary. As a result of chamfers, countersinks or the like prove to be necessary, this can easily be done by subsequently changing the slot width bi . This method has the advantage that the same raw material, e.g. B. from round material of the same diameter can be assumed, from the in itself known and

einfacher Weise Drehteile der gewünschten Abmessungen hergestellt werden. Durch einfaches Nachstanzen dieser Drehteile entstehen dann die bereits fertig ausgewuchteten Spiralfederrollen. Auf diese Weise ist einerseits eine einfache und billige Herstellung möglich, und andererseits brauchen für verschiedene Typen von Spiralfederrollen keine unterschiedlichen, teuer herzustellenden Spezialteile (Profilmaterial) bereitgehalten zu werden.easy way turned parts of the desired dimensions can be produced. By simply re-punching These turned parts are then used to create the fully balanced spiral spring rollers. That way is on the one hand a simple and cheap production possible, and on the other hand need for different types of Spiral spring rollers no different, expensive to manufacture special parts (profile material) kept ready to become.

Es ist vorteilhaft, den Radius r-i des Auswuchtrandes 4 kleiner zu wählen als den Radius η der Befestigungsnase 3, um so eine Berührung der an der Befestigungsnase 3 fixierten Spiralfeder 7 mit dem Auswuchtrand 4 auch dann sicher zu vermeiden, wenn die Spiralfeder 7 zusammengewickelt ist. In F i g. 1 ist die Spiralfeder 7 im ungespannten Zustand mit ausgezogenen Linien und im zusammengewickelten und somit gespannten Zustand mit strichpunktierten Linien dargestellt. Man erkennt deutlich, daß auch bei der eingewickelten Spiralfeder noch immer ein ausreichender Abstand zum Auswuchtrand 4 bleibt. Die zusammengewickelte Spiralfeder 7 verläuft etwa längs der Umfangslinie des zuvor ίο ungestanzten Drehteils vom Durchmesser D, obgleich in F i g. 1 diese Umfangslinie und der Verlauf der eingewickelten Feder der Deutlichkeit wegen geringfügig nebeneinander gezeichnet sind.It is advantageous to choose the radius ri of the balancing edge 4 smaller than the radius η of the fastening lug 3 in order to reliably prevent the spiral spring 7 fixed on the fastening lug 3 from touching the balancing edge 4 even when the spiral spring 7 is wound together. In Fig. 1 the spiral spring 7 is shown in the unstressed state with solid lines and in the coiled and thus stressed state with dash-dotted lines. It can be clearly seen that a sufficient distance from the balancing edge 4 still remains even with the wound spiral spring. The coiled spiral spring 7 runs approximately along the circumferential line of the previously unpunched rotating part of diameter D, although in FIG. 1 this circumference and the course of the wrapped spring are drawn slightly next to each other for the sake of clarity.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method of making Spiralft rolls For attaching the balance springs to the balance shafts of watches and other spiral springs on the drive shafts of other measuring devices by machining a raw material, characterized in that first a turned part from the raw material The height of the spiral spring roller to be produced is rotated and cut off and then the finished one Rotary part is given a cross-sectional shape by punching, through which the spiral spring roller is at least largely balanced.

2. The method according to claim 1, characterized in that for fine balancing, if necessary, an on the regulating incision provided for the spiral spring roller is reworked.

3. Spiral spring roller produced according to method 1 or 2 with a fastening nose, a balancing edge and in special cases with a regulating incision which is in communication with the central opening provided for inserting a shaft, characterized in that the spiral spring roller has a stepped cross-section that the fastening lug (3) and the balancing edge (4) have a larger outer radius (r _u r ₂ ) and a smaller height (hfi than the rest of the roller body (1).

4. spiral spring roller according to claim 3, characterized in that the width 62 of the regulating incision (5) is chosen according to the following formula: