DE3626784A1 - Gleitlager fuer feinwerktechnische anwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager für feinwerk­ technische Anwendung, insbesondere im Bereich der Uhrenherstellung, bei dem ein Lagerbolzen in eine La­ gerbohrung einer Platine oder dergleichen eingreift und in diesem Bereich mit einem Gleit- oder Schmier­ mittel versehen ist.

Derartige Gleitlager werden insbesondere beim Her­ stellen von Uhren dann angewendet, wenn beispiels­ weise vom Uhrengehäuse ein Zapfen mit einem Lager­ bolzen aufragt, auf den ein Zahnrädchen aufgesetzt werden soll. In diesem Fall dreht dann das Zahnrädchen bzw. eine Platine mit Außenzahnung um den Lagerbolzen.

Damit eine genügende Drehfreiheit während der ge­ samten Lebensdauer des Uhrwerks gewährleistet bleibt, muß dieses von Lagerbolzen und Lagerbohrung gebildete Gleitlager mit einem Gleit- oder Schmiermittel ver­ sehen werden. Hierzu wird in der Regel um die Lager­ bohrung herum eine Senkung angebracht und in diese Senkung ein Tropfen eines Gleit- oder Schmiermittel, in der Regel eines Spezialöls, gegeben. In bezug auf dieses Gleitmittel übt die Öffnung zwischen Lager­ bohrung und Lagerbolzen eine Kapillarwirkung aus, so daß das Gleitmittel in diese Öffnung wandern kann.

Solange ein derartiges Gleitlager in waagrechter Lage verbleibt, ist die Schmierung vollkommen ausreichend. Finden diese Gleitlager jedoch auch dort Anwendung, wo Gleitlager in senkrechte Stellung verbracht wer­ den, wie dies gerade beim Gebrauch von beispielsweise Armbanduhren der Fall ist, so sammelt sich das Gleit­ mittel in nur einem Bereich der Senkung an, wodurch die Schmierung verschlechtert wird. Wird ein derartiges Gleitlager länger in dieser Stellung gehalten, kann der Gleitmittelfilm in bestimmten Bereichen reißen und das Lager hierdurch schadhaft werden.

Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, ein Gleitlager der obengenannten Art zu entwickeln, bei welchem der Nachschub von Gleitmittel in allen Bereichen unab­ hängig von der Lage des Gleitlagers gewährleistet bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß die Lagerbohrung mit zumindest einer Depotöffnung von zumindest einem Kapillardepot in Verbindung steht, wobei in dem Ka­ pillardepot das Gleit- oder Schmiermittel aufgenommen ist.

Diese Erfindung macht sich die bekannte Wirkung der Kapillarität zunutze, nach welcher Flüssigkeiten in Kapillaren, engen Spalten und Poren auch entgegen bei­ spielsweise der Gravitation wandern. Dieses Verhalten ist vor allem durch die Oberflächenspannung der Flüs­ sigkeit bestimmt. Werden ein oder mehrere derartige Kapillardepots um die Lagerbohrung angeordnet, wobei die Depotöffnung zur Lagerbohrung hinweist, so wandert unabhängig von der Lage des Gleitlagers das Gleitmit­ tel zur Lagerbohrung. Diese wird gleichmäßig mit Gleit­ mittel beschickt.

Bevorzugt sollen um die Lagerbohrung mehrere Kapillar­ depots radial angeordnet sein, wobei ihre Längsachsen sich etwa in der Mittelachse des Lagerzapfens treffen. Je nach Anwendungsbereich können diese Kapillardepots mehr oder weniger dicht beieinanderliegend angeordnet sein.

Als günstigste Form, worauf jedoch die Erfindung nicht beschränkt sein soll, hat sich für ein Kapillardepot eine Keulenform erwiesen, welche einen breiteren hin­ teren Bereich aufweist und über einen Keulenhals mit der Lagerbohrung in Verbindung steht. Hierdurch wird die Kapillare erzeugt, welche das Wandern des Gleit­ mittels bestimmt.

Besonderer Wert ist darauf zu legen, daß in dem Ka­ pillardepot keine Ecken gebildet werden, sondern daß das Kapillardepot insgesamt im Inneren wannenförmig abgerundet ist. Sobald Eckbereiche vorhanden sind, überwiegen in diesen Bereichen die Adhäsionskräfte und hindern einen Teil des Öls am Fließen zur Lagerbohrung.

Um die Lagerbohrung herum kann deren Wand zwischen den Depotöffnungen auch weiterhin eine Abschrägung auf­ weisen, welche das Einführen des Lagerbolzens in die Lagerbohrung erleichtert.

Durch diese einfache aber äußerst wirkungsvolle Anord­ nung von Kapillardepots um eine Lagerbohrung wird eine vollkommen gleichmäßige Schmierung des Gleitlagers un­ abhängig von seiner Lage oder einer Änderung seiner Lage erreicht. Der hierfür erforderliche Aufwand steht in keinerlei Verhältnis zu den damit erzeugten Vor­ teilen.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eine erheblich größere Schmierstoffmenge im Lagerbereich gehalten werden kann. Bei feinwerktechnischen Gleit­ lagern muß mit kleinsten Schmierstoffmengen eine Le­ bensdauerschmierung garantiert werden. Diese Garantie ist abhängig von einer mindestens minimalen Schmierstoff­ menge im Reibbereich des Lagers. Zu wenig Schmierstoff im Lager bedeutet Zusammenbruch des Schmierfilms, Zu­ nahme der Reibung und Zerstörung des Lagers durch Ver­ schleiß. Ein größeres Öldepot verbessert daher die Zu­ verlässigkeit und die Lebensdauer der Lagerung.

Bedingt durch die Kapillarkräfte des sich verengenden Spalts der Kapillardepots, fließt das Öl selbständig in den Gleitbereich des Lagers. Bei der Dosierung des Öltropfens in das Kapillardepot ist daher nicht mit der gleichen Präzision zu arbeiten wie bei der bisher bekannten Lösung.

Aufgrund der Anordnung der Kapillardepots besteht außer­ dem die Möglichkeit, die im Kapillardepot enthaltene Ölmenge optisch leicht zu überprüfen, da sich die Vor­ rats-Ölmenge außerhalb des Reibbereichs befindet. Damit ist eine Fertigungskontrolle erheblich erleichtert. Ein Überprüfung der Ölmenge im Lager war bisher zum Beispiel bei Wartung von Anlagen und Geräten nicht möglich. Somit war auch eine Beurteilung, wie lange der Schmierstoff noch ausreichen wird, ebenfalls bei der be­ kannten Lösung nicht möglich.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevor­ zugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gleitlager nach dem bekannten Stand der Technik;

Fig. 1a eine Draufsicht auf das senkrecht gestellte Gleitlager nach Fig. 1;

Fig. 1b einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gleitlager nach Fig. 1;

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gleitlager;

Fig. 2a eine Ansicht des erfindungsgemäßen Gleitlagers nach Fig. 2 in senkrechter Lage;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein vergrößertes Kapillar­ depot.

Gemäß der Fig. 1 bis 1b ist üblicherweise zur Bil­ dung eines Gleitlagers, wie es beispielsweise in der Uhrenindustrie Anwendung findet, eine Platine 1 mit einer Lagerbohrung 2 versehen, in welche ein Lager­ bolzen 3 eines Lagerzapfens 4 eingreift. Die Platine 1, welche beispielsweise eine nicht dargestellte Außenzahnung besitzt, dreht sich dabei um den Lagerbolzen 3, wobei sie einem zwischen Lagerbolzen 3 und Lagerzapfen 4 ausgebildeten schulterartigen Absatz 5 gleitend auf­ liegt.

Andererseits des schulterartigen Absatzes 5 weist die Platine 1 um die Lagerbohrung 2 herum eine Senkung 6 auf, welche der Aufnahme eines Gleitmittels, im Regelfall eines Öles, dient. Dieses Gleitmittel 7 (siehe Fig. 1b)verteilt sich infolge eines Kapillareffektes über die gesamte Lagerbohrung 2, die Mantelfläche 8 des Lagerbolzens 3 und den schulterartigen Absatz 5 zwischen der Platine 1.

Wird bei dieser bekannten Ausführungsform das Gleitlager aus einer in Fig. 1 dargestellten waagrechten Stellung in eine in Fig. 1a teilweise dargestellten senkrechten Stellung gebracht, so läuft das Gleitmittel 7 in der Senkung 6 in den unteren Bereich und sammelt sich dort an. Der untere Bereich der Lagerbohrung 2 nimmt dann weiterhin Gleitmittel auf, die Schmierung des oberen Bereichs ist jedoch ungenügend.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles sind gemäß den Fig. 2 und 2a radial um den Bolzen 3 bzw. die Lagerbohrung 2 herum Kapillardepots 10 angeordnet. Die Anzahl und Verteilung dieser Kapillardepots 10 radial um die Lager­ bohrung 2 herum kann je nach den Erfordernissen des Einzelfalls variieren. Die Kapillardepots 10 sind vor­ zugsweise keulenförmig ausgebildet, wie dies in Fig. 3 näher gezeigt wird. Ein Kapillardepot 10 gemäß Fig. 3 weist keinerlei Ecken auf, sondern sämtliche Rand­ bereiche sind abgerundet. Durch die Keulenform und die Vermeidung von Ecken wird das Gleitmittel 7 aus dem hinteren Keulenbereich 11 infolge der Kapillarwirkung sicher durch den Keulenhals 12 in Richtung Lagerbohrung 2 gezogen.

Die querschnittlich abgerundete Form der Kapillardepots geht insbesondere aus der Fig. 2 hervor. Die Senkung 6 zwischen den einzelnen Kapillardepots 10 hat eigentlich nur den Zweck, daß bei der Montage der Lagerbolzen 3 leichter in die Lagerbohrung 2 eingeführt werden kann. Allerdings ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Lagerbolzen 3 von unten in die Lagerbohrung 2 einge­ schoben worden.

In Fig. 2 ist besonders deutlich sichtbar, daß auch der hintere Keulenbereich abgerundet ausgebildet ist, wodurch die gewünschte Fließrichtung des Schmiermittels 7 auf­ grund des Kapillareffekts nicht behindert wird. Würden diese Bereiche Eckbereiche darstellen, so hätte dies wegen der Oberflächenspannung des Gleitmittels 7 zur Folge, daß in diesen Eckbereich infolge erhöhter Adhäsionskräfte das Gleitmittel in den Eckbereichen verbleibt. So aber kann praktisch das gesamte Gleit­ mittel 7 in Richtung Lagerbohrung wandern. Daran ändert auch eine senkrechte Stellung des Gleitlagers, wie in Fig. 2a gezeigt, nichts. Das Gleitmittel 7 wandert aus jeder Richtung radial durch den Keulenhals 12 und eine Depotöffnung 14 zur Lagerbohrung 2.

Die Lagerdepots 10 verlaufen unter einem derart spitzen Winkel in Richtung Lagerfläche, daß das in ihnen ent­ haltene Schmiermittel bzw. Öl auch gegen die Schwer­ kraft infolge des Kapillareffekts zur Lagerfläche ge­ langt. Als Schmiermittel wird vorzugsweise ein Öl mit hoher Oberflächenspannung verwendet, die einen ent­ sprechend stark ausgeprägten Kapillareffekt bewirkt.

Es wird ergänzend angemerkt, daß das erfindungsgemäße Gleitlager auch für größere Lager Verwendung finden kann.

Claims (7)

1. Gleitlager für feinwerktechnische Anwendung, ins­ besondere im Bereich der Uhrenherstellung, bei dem ein Lagerbolzen in eine Lagerbohrung einer Platine oder dergleichen eingreift und in diesem Bereich mit einem Gleit- oder Schmiermittel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrung (2) mit zumindest einer Depotöffnung (14) von zumindest einem Kapillardepot (10) in Ver­ bindung steht, wobei in dem Kapillardepot (10) das Gleit- oder Schmiermittel (7) aufgenommen ist.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Kapillardepots (10) radial und gegebenenfalls gleichmäßig um die Lagerbohrung (2) angeordnet sind.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillardepot (10) eine Keulenform mit einem hinteren breiteren Keulenbereich (11) und einem daran zur Lagerbohrung (2) weisenden Keulenhals (12) aufweist und die Depotöffnung (14) beim Übergang zur Lagerbohrung (2) vorgesehen ist.

4. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Kapillardepot (10) wannenförmig abgerundete Eck­ bereiche aufweist.

5. Gleitlager nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Depotöffnungen (14) zur Bildung einer Senkung (6) die Wand der Lagerbohrung (2) abgeschrägt ist.

6. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillardepots (10) so schmal ausgebildet sind, daß das in ihnen befindliche Öl auch gegen die Schwer­ kraft infolge des Kapillareffekts in Richtung Lager­ fläche fließt.

7. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillardepots (10) sich in einem spitzen Winkel in Richtung Lagerfläche verjüngen.