DE2646989B2

DE2646989B2 - Herausnehmbare federwelle fuer uhrwerke

Info

Publication number: DE2646989B2
Application number: DE19762646989
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Techn Lengnau Bern Perrot (Schweiz)
Original assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Current assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Priority date: 1975-10-21
Filing date: 1976-10-18
Publication date: 1978-02-02
Also published as: GB1555499A; DE2646989A1; FR2329000B1; FR2329000A1; CH607738B; CH607738GA3; DE2646989C3; US4077201A

Description

Die Erfindung betrifft eine herausnehmbare Federwelle für Uhrwerke, die in ihrem Mittelteil eine zylindrische Auflagefläche für das innere Ende der Zugfeder und eine Einrichtung zum Anhaken des genannten inneren Endes besitzt, die aus der genannten Auflagefläche vorspringt.

Die meisten bekannten herausnehmbaren Federwellen und vor allem die in den schweizerischen Patentschriften 16 961, 2 65 249 und 3 56 724 beschriebenen Federwellen dieser Art erfüllen nur den Zweck, das Drehen des Federhauses zwischen zwei Festellelementen zu ermöglichen. Der Federkern ist ein getrenntes Bauteil, das entweder an der Welle befestigt oder an ihr frei beweglich ist. Nach der schweizerischen Patentschrift 2 65 249 besitzt die Welle eine zentrale zylindrische Auflagefläche, deren Durchmesser kleiner ist als der der Walzenzapfen, aber sie greift in das Innere des Federkerns ein.

Fig. 2 der französischen Patentschrift 22 10 784 zeigt eine herausnehmbare Federwelle, deren Verwendung die Herstellung des Uhrwerks vereinfacht, weil ein besonderer Federkern entfällt. Die mit dieser Konstruktion gemachten Erfahrungen haben jedoch gezeigt, daß bei dieser bekannten Ausführung die Welle durch die Reibung der letzten Windung der Zugfeder gegen unter der Wirkung heftiger Stöße eintretende unbeabsichtigte axiale Verlagerungen nicht ausreichend gesichert ist. Außerdem machte diese Ausführungsform einer herausnehmbaren Federwelle die Verwendung einer Zugfeder erforderlich, die an ihrem Ende mit einer hakenartigen Biegung versehen ist, wodurch die Herstellung der Zugfeder erschwert wird.

Ferner ist aus der schweizerischen Patentschrift 1 34 172 eine Welle bekannt, die für das Anhängen einer Zugfeder bestimmt und so ausgebildet ist, daß sie leicht aus einem Rundstab herausgearbeitet werden kann. Der Walzenzapfen, der sich beiderseits des Hakens erstreckt, ist jedoch exzentrisch bezüglich der Drehflächen. Außerdem ist die vorgesehene Einrichtung nicht für eine Federwelle für ein Taschenuhrwerk geeignet und nicht so ausgebildet, daß sie herausgenommen werden kann.

Die üblichen, nicht herausnehmbaren Federwellen werden durch Drehen und Fräsen hergestellt, wobei durch das Fräsen in der zylindrischen Außenseite des Federkerns ein Haken gebildet werden soll, der in eine Öffnung eingreift, die am Innenende der Zugfeder vorgesehen ist. Die als Federherz bezeichnete letzte Windung der Zugfeder legt sich teilweise auf die gefräste Fläche und teilweise auf die zylindrische Außenseite des Federkerns, und die beiden Ringschultern, die diese Fläche in axialer Richtung begrenzen, spielen zumindest in bestimmten Fällen die Rolle von Axialanschlägen, wobei sie mit dem Federhausdeckel und der Federhaustrommel zusammenwirken.

Beim Einbau des Federhauses muß das Federherz aufgeweitet werden, wobei der Federkern eingeführt und die Feder an den Haken gehängt wird. Wenn diese Operationen ausgeführt sind, wird der Federhausdeckel an Ort und Stelle gebracht, und die Welle kann nicht mehr herausgenommen werden, ohne das Federhaus zu demontieren.

Die Ausbildung einer herausnehmbaren Federwelle mit einer Einrichtung zum Anhängen der Zugfeder verlangt eine Anordnung, bei der das Anhängen ausgeübt werden kann, während das Federhaus mit seinem Deckel versehen ist und das Federherz in unbestimmter Position ungefähr in der Mitte der Trommel mit einer Windung liegt, deren Radius kleiner ist als der Radius der zylindrischen Auflagefläche an der Welle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine herausnehmbare Federwelle der oben angegebenen Art zu entwickeln, bei der die Nachteile der bekannten ^lVellen nicht auftreten und die leicht und ohne Gefahr einer falschen Handhabung herausgenommen werden kann.

Erfindungsgemäß ist daher die herausnehmbare Federwelle dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Walzenzapfen mit einem Radius aufweist, der größer ist als der Radius der genannten zylindrischen Flache, an die sie sich anschließt und zu der sie koaxial ist, und der sich an dem Ende der Federwelle befindet, das bei der Montage zuerst in das Federhaus eingeführt wird, sowie einen zweiten koaxialen Walzenzapfen mit einem Radius, der gleich oder größer ist als der Radius des ersten Walzenzapfens, welcher zweite Walzenzapfen an die genannte Zylinderfläche anschließt und sich an dem Ende der Federwelle befindet, das zur Aufnahme des Sperrades bestimmt ist, und daß die Einrichtung zum Anhängen der Zugfeder aus einem Haken besteht, dessen Außenrand sich in einem Radialabstand von der Wellenachse befindet, der gleich dem Radius des genannten ersten Walzenzapfens ist.

Anschließend soll beispielshalber eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federwelle an Hand von Zeichnungen beschrieben werden, die folgendes darstellen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Uhrwerk mit Antriebsfederhaus nach dieser Ausführungsform;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. !,mit einer Darstellung des Mittelteils der Welle.

In Fig. 1 sind zwei Gestellteile zu sehen: eine Werkplatte 1 und eine Federhausbrücke 2; sie sind Bestandteile eines mechanischen Uhrwerks. Zwischen den beiden Gestellteilen befindet sich eine Antriebseinrichtung, bestehend aus einer Federhaustrommel 3, einem Federhausdeckel 4, einer Welle 5 und einer Zugfeder 6. Die Werkplatte 1 besitzt eine kreisförmige öffnung 7, die eine Lagerung fur die Welle 5 bildet. Auf der Außenseite ist diese öffnung 7 durch einen Rand 8 abgeschlossen, der einen das Axialspiel der Welle 5 begrenzenden Anschlag bildet. Die Federhausbrücke 2 besitzt ebenfalls eine kreisförmige Öffnung 9, die die Schwenkung der Welle 5 in der Nähe ihres anderen Endes ermöglicht. Ein Sperrad 10 befindet sich auf der Außenseite der Federhausbrücke 2. Wie weiter unten gezeigt wird, ist es auf die Welle 5 aufgepreßt. Jedoch sind auch andere Befestigungsweisen möglich, insbesondere kann genietet werden, oder man kann das Sperrad 10 auf ein Quadrat am Ende der Welle 5 aufsetzen.

Die Welle 5 kann vollständig durch Formdrehen hergestellt werden. In ihrem Mittelabschnitt besitzt die Welle einen zylindrischen Flächenabschnitt 11, dessen axiale Länge etwas größer ist als die Breite der Feder 6 und der als Abstützung und Führung für das innere Ende des Federherzens 12 dient. Die Welle weist zwei aus diesem Flächenabschnitt U vorspringende Elemente auf: einen Haken 13 und auf dem gegenüberliegenden Flächenteil eine Auflagerippe 14 (vgl. F i g. 2). Der Haken 13 besitzt vorn eine abgeschrägte Anhängefläche 15 und hinten eine abgeschrägte Führungsfläche 16. Die Rippe 14 erstreckt sich über ein Bogenstück von etwas mehr als 180°. An ihrem der Fläche 15 des Hakens 13 zugewandten Ende ist sie durch eine Radialfläche 17 begrenzt, während sie an ihrem anderen Ende von einer spir;-^:igen Übergangsfläche 18 begrenzt ist, die in die Zylinderfläche 11 ausläuft. Zwischen den Flächen 17 und 18 ist die Rippe durch eine äußere Zylindermantelfläche begrenzt, deren Radius ebenso groß ist wie der Radius der äußeren Seitenfläche des Hakens 13. Der Radierunterschied zwischen dieser äußeren Seitenfläche und der Zylinderfläche 11 ist ungefähr gleich der Stärke der Zugfeder 6. Im übrigen ist der Haken ebenso breit wie die Rippe 14. Die am Innenende der Zugfeder 6 angebrachte öffnung 19 ist breiter und länger als der Haken 13. Wenn die Zugfeder 6 um die Welle 5 geführt wird, legt sie sich mit ihrem inneren Ende radial gegen

ίο die Fläche 11 und mit dem Rest des Federherzens gegen die Rippe 14.

Beiderseits der Zylinderfläche 11 besitzt die Welle 5 einen ersten Walzenzapfen 20 und einen zweiten Walzenzapfen 21. Der Radius dieser beiden Walzenzapfen ist gleich dem Radius der Außenfläche der Rippe 14 und des Hakens 13. Der erste Walzenzapfen befindet sich ,in dem Ende, das in das Federhaus eingepaßt werden soll, und der zweite an dem Ende, das das Sperrad 10 trägt. Zwischen dem Walzenzapfen 20 und der Fläche 11 verläuft eine flache Ringschulter 22. Die axiale Ausdehnung des Walzenzapfens ist so gewählt, daß er einerseits in die Mittelöffnung 23 des Deckels 4 eingreifen kann und andererseits die öffnung 7 durchsetzt. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist der erste Walzenzapfen 20 auf der der Schulter 22 abgewandten Seite begrenzt durch eine kegelstumpfförmige Abschrägung 24, ferner durch eine anschließende ebene Ringschulter 25 und schließlich durch eine Mittelwarze 26.

ii) Der zweite Walzenzapfen 21 ist an die Zylinderfläche 11 durch eine kegelstumpfförmige Abschrägung 27 angeschlossen. Die axiale Länge des Walzenzapfens 21 ist so gewählt, daß, wenn die Federwelle sich an Ort und Stelle befindet, sie die Mittelöffnung 28 des Federhauses

J5 3 und die öffnung 9 durchsetzt und über die Federhausbrücke 2 hinausragt, wobei das Rad 10 zuvor auf das Ende des Walzenzapfens 21 gepreßt worden ist. Die Walzenzapfen 20 und 21, die Zylinderfläche 11 und der Oberflächenabschnitt 18 sind sämtlich koaxial.

4t) Die Herstellung der Welle 5 erfordert nur sehr wenige Arbeitsschritte. Man kann nämlich als Halbfertigteil und Ausgangsmaterial einen Rundstab mit dem Durchmesser der Walzenzapfen 20 und 21 verwenden. Es genügt dann, die Zylinderfläche 11 durch Drehen

4> beiderseits des Hakens 13 und der Rippe 14 zu bearbeiten, wonach dann die letztgenannten Elemente durch Fräsen fertiggestellt werden. Alle diese Bearbeitungsschritte können auf ein und derselben Werkzeugmaschine ausgeführt werden. Die Drehflächen können unbearbeitet bleiben, und die Walzenzapfen 20 und 21 brauchen nicht nachträglich rolüert zu werden, wie es demgegenüber bei Flächen erforderlich wäre, bei denen nach dem Drehen eine für gute Schwenkbarkeit ausreichende Oberflächengüte erzielt werden soll. Die gezogenen Flächen weisen nämlich eine bessere Qualität auf als die gedrehten Flächen, und außerdem werden sie beim Polieren in der Poliertrommel, da sie die Flächen mit größtem Durchmesser darstellen, besser poliert.

w) Bei anderen Ausführungsformen des hier beschriebenen Gegenstandes könnte man jedoch den Teilen der Welle, die für die Drehung in der Werkplatte 1 und der Federhausbrücke 2 vorgesehen sind, Durchmesser geben, die sich von den Durchmessern des ersten

·'■■> Walzenzapfens 20 oder des zweiten Walzenzapfens 21 unterscheiden. In diesem Falle müßten natürlich die Durchmesser der verschiedenen Walzenzapfen von dem das Sperrad tragenden Ende zu dem Ende hin. das

in das Federhaus eingreifen soll, abnehmen, und es müßten noch, je nach der verlangten Güte, Rollierarbeiten an den durch Drehen hergestellten Walzenzapfen vorgenommen werden.

Aber sogar bei dieser Ausführungsform würde man ^r, eine aus einem einzigen Stück bestehende Welle mit einer Einrichtung zum Anhängen der Zugfeder erhalten, die außerdem aus dem Federhaus herausgenommen und wieder eingesetzt werden könnte, ohne daß das Rohrwerk demontiert werden müßte. Außerdem würde m das Anhängen der Zugfeder das Festhalten der Welle in axialer Richtung gewährleisten.

Das Herausnehmen der Welle 5, ausgehend von der in F i g. 1 gezeichneten Ausgangslage, ist sehr einfach. Man muß die Welle nur in der der Aufzugsrichtung η entgegengesetzten Richtung, d. h. also im Gegenuhrzeigersinn im Hinblick auf Fig. 2, verdrehen und sie dann in axialer Richtung ziehen. Da die abgeschrägte Führungsfläche 16 sich unter das Ende der öffnung 19 schiebt, erweitert sich das Federherz unter dem Einfluß des Hakens 13, und die öffnung 19 wird von dem Haken abgehoben. Die Erweiterung des Federherzens ist so erheblich, daß sein Durchmesser gleich dem Durchmesser des Walzenzapfens 20 wird, so daß die Welle in axialer Richtung herausgezogen werden kann. Ist die Welle weggenommen, schnellt das Federherz wiede zusammen und liegt in unbestimmter Position in de Mitte des Federhauses. Bei dem Wiedereinsetzen de Welle 5 dringen nacheinander die Mittelwarze 26, de Außenrand der Schulter 25 und die Abschrägung 24 it das Federherz ein und weiten es auf. Diesei Erweiterungsvorgang wird erleichtert, wenn man di< Welle in der Weise dreht, daß der Walzenzapfen 20 it das Federherz eindringt, es nach und nach erweitert unc es in der erweiterten Lage hält, bis es von dem Haken 1: un der Rippe 14 gehalten wird. Wenn die Welle in die gezeichnete Lage kommt, braucht man sie nur weiter in Uhrzeigersinn zu drehen, bis die vordere Anhängeflächi 15 des Hakens 13 sich neben dem vorderen Ende de: öffnung 19 befindet, damit diese öffnung sich über der Haken legt. Das Innenende des Federherzens legt siel· dann gegen die Fläche 11. Man sieht, daß von diesen Augenblick an eine zufällige axiale Bewegung der WeIU in Richtung auf die Federhausbrücke 2 dadurcr blockiert wird, daß das an der Fläche 11 anliegende Ende der Feder 6 in axialer Richtung durch die Schultei 22 mitgenommen wird, während der Teil des Federher zens, der an der Rippe 14 anliegt, an den Rand de: öffnung 18 anstößt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Herausnehmbare Federwelle für Uhrwerke, die in ihrem Mittelteil eine zylindrische Auflagefläche ^Γ· für das innere Ende der Zugfeder und eine zum Anhängen des genannten inneren Endes bestimmte Einrichtung aufweist, die aus der genannten Auflagefläche vorspringt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Walzenzapfen (20) ι» mit einem Radius aufweist, der größer ist als der Radius der genannten zylindrischen Fläche (11), an die sie sich anschließt und zu der sie koaxial ist, und der sich an dem Ende der Federwelle (5) befindet, das bei der Montage zuerst in das Federhaus eingeführt wird, sowie einen zweiten, koaxialen Walzenzapfen (21) mit einem Radius, der gleich oder größer ist als der Radius des ersten Walzenzapfens (20), welcher zweite Walzenzapfen (21) an die genannte Zylinderfläche (11) anschließt und sich an 2u dem Ende der Federwelle (5) befindet, das zur Aufnahme des Sperrades (10) bestimmt ist, und daß die Einrichtung zum Anhängen der Zugfeder (6) aus einem Haken (13) besteht, dessen Außenrand sich in einem Radialabstand von der Wellenachse befindet, 2^r> der gleich dem Radius des genannten ersten Wellenzapfens (20) ist.

2. Federwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine senkrecht zu der Wellenachse verlaufende flache Schulter (22) zwischen dem Jo ersten Walzenzapfen (20) und der genannten Zylinderfläche (11) vorgesehen ist.

3. Federwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine kreisbogenförmige Rippe (14) auf der genannten zylindrischen Fläche i¹» (11) in der Höhe des Hakens (13) vorgesehen ist, die sich über einen dem Haken (13) gegenüberliegenden Teil der genannten zylindrischen Fläche erstreckt.

4. Federwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Rippe (14) über eine ίο Bogenlänge von ungefähr 180° führt und an mindestens einem ihrer Enden in einer Spiralkurve in die genannte Zylinderfläche übergeht.

5. Federwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Rippe (14) eine 4^r> zylindrische Außenseite besitzt, deren Radius gleich dem des ersten Walzenzapfens (20) ist.

6. Federwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Rippe (14) die gleiche Breite hat wie der Haken (13). so

7. Federwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Walzenzapfen (20) auf der zum Angreifen an dem Federhaus bestimmten Seite durch eine kegelstumpfförmige Abschrägung (24) begrenzt ist, die das Eindringen der Welle in das « Federherz (12) erleichtert.

8. Federwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihrem zum Eingreifen in das Federhaus bestimmter. Ende eine ebene Schulter (25) aufweist, die dazu bestimmt ist, sich an dem wi inneren Rand (8) abzustützen, der die Lageröffnung (7) eines Gestellelements (1) begrenzt.