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Radial und axial elastisches Zapfenlager für Uhrwerke Gegenstand der
Erfindung ist ein radial und axial elastischer Zapfen, insbesondere für Uhrwerke:
Es sind bereits Zapfenlager bekannt, bei denen der Zapfen in einem-Lochstein gelagert
ist, der mit doppelten Kegelflächen in einem entsprechend doppelkegelflächigen Grundlager
ruht und gleichzeitig finit dem Deckstein in einem Körper untergebracht ist, der
durch eine Feder radial und axial federn kann.
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Es ist eine bekannte Tatsache, daß die Zapfen in der Achsenrichtung
eine stärkere Beanspruchung vertragen als in radialer Richtung. Die bei der bekannten
Anordnung angewendete Feder besitzt aber in radialer Richtung eine größere Widerstandsfähigkeit
als in axialer Richtung, so daß diese Lagerung den an sie zu stellenden Forderungen
nicht gerecht wird. Hinzu kommt noch, daß der Lochstein und Deckstein sich gemeinsam
vollkommen parallel zum Grundlager verschieben und dabei die Feder besonders ungünstig
beanspruchen.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, den Lochstein mit einem einfachen
Kegel zu versehen und über diesen die Druckfeder mit einem Loch zu legen. In diesem
Falle muß aber der Deckstein eine besondere Feder erhalten, so daß der Gesamtaufbau
dieser Anordnung bei den meisten Uhren nicht unterzubringen ist.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der zur Aufnahme des Zapfens
dienende einfache kegelförmige Lochstein mit seiner Basis dem Deckstein zugekehrt
ist und der allein federbelastete Deckstein axial kipp-und verschiebbar auf dem
Lochstein ruht, so daß der Lochstein bei radialer Beanspruchung sich einseitig aus
seinem Grundlager heraushebt und den Deckstein einseitig abkippt.
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Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die den Deckstein belastende
Feder so kräftig ausgeführt werden kann, daß sie die axialen Stöße unmittelbar mit
dem parallel abgehobenen Deckstein aufnehmen kann. Bei radialen Stößen weicht der
kegelförmige Lochstein kippend nach der Seite aus und hebt den Deckstein nur auf
einer Seite an, so daß der Lochstein nur einen Bruchteil der Federkraft zu überwinden
hat. Es wird also die Aufgabe, die axialen Stöße mit größerer Federkraft, die radialen
Stöße mit geringerer Federkraft aufzunehmen, mit nur einer Feder in richtiger Weise
gelöst.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Abb. i ist ein Schnitt durch das Lager, Abb. 2 ein Grundriß desselben.
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Abb. 3 zeigt denselben Schnitt wie Abb. i, jedoch im Augenblick eines
radialen Stoßes auf die Welle.
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Abb. d. zeigt denselben Schnitt, jedoch bei axialem Stoß auf die Welle.
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Abb.5 und 6 stellcn Steinlagerstücke in Oberansicht dar.
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Ein Lagerkörper 8 (Abb. i und :2), zentrisch
durchbohrt,
enthält in einer entsprechenden Ausdrehung ein konisches Lagerstück 3 mit-zylindrischem
-Lagerstein 4 und ,ein Gegenlagerstüek_ 5,- das beispielsweise durch eine
runde Steinplatte, den Deckstein, gebildet ist.
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Das konische Lagerstück 3 und das Gegenlagerstück 5 sind in den Lagerkörper
8 lose eingelegt und werden durch eine vorgespannte Stahlfeder 6 im Lagerkörper
8 festgehalten. Die Ausdrehung im Lagerkörper 8 für das konische Lagerstück 3 entspricht
genau dem Lagerdurchmesser, so daß das eingelegte Lagerstück 3 mit seiner großen
Basisfläche genau auf die Höhe der ihm zugekehrten Basisfläche des Decksteins 5
zu liegen kommt und durch das Auflegen des Decksteins 5 das Lagerstück 3 gerade
spielfrei im Lagerkörper 8 eingeschlossen wird. Diese Ausdrehung des Lagerkörpers
8 ist im Grunde vertieft, so daß das konische Lagerstück 3 in der Ausdrehung gewissermaßen
schwenkbar eingehängt ist.
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Bei normaler Beanspruchung des Lagers durch den Zapfen 2 bleiben dessen
Teile unbeweglich. Erst bei übermäßiger Belastung tritt eine Verschiebung der Lagerstücke
ein. Bei radialem Stoß; beispielsweise in Richtung des Pfeiles A (Abb. 3), gleitet
das konische Lagerstück 3 nach der Seite hin zum Teil aus seinem Sitz heraus, hebt
sich bei 12, stößt dabei das Gegenlagerstück 5 hoch, so daß dasselbe dabei eine
Kippbewegung um den Punkt i i ausführt und auch die Feder 6 anhebt. Das Ausschwingen
der Welle i wird durch ihr Anschlagen an der Wandung der Bohrung des Lagerkörpers
8 im Punkt 9 begrenzt. Die Stoßkräfte werden in dem Berührungspunkt 9 von der Welle
direkt auf den festen Lagerkörper 8 übertragen, wodurch der Zapfen 2 entlastet und
somit unbeschädigt bleibt. Nach dem Stoß drückt die Feder 6 den Deckstein 5 und
derselbe das Lagerstück 3 in ihre Normallagen zurück. Es ist ohne weiteres klar,
daß die Vorrichtung in allen Radialrichtungen gleichmäßig wirkt.
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Bei axialem Stoß in Richtung des Pfeiles B (Abb. 4) wird das Gegenlagerstück
5 allein zurückgedrängt und hebt dabei ebenfalls die Feder 6 an. Die Axialbewegung
wird begrenzt durch einen Absatz io der Welle i, welcher an den Lagerkörper 8 anstößt
und dort die Stoßkräfte überträgt.
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Die Feder 6 ist mittels zweier Schrauben 7 an dem Lagerkörper 8 befestigt.
Sie kann auch durch andere Befestigungsmittel mit dem Lagerkörper verbunden werden.
Sie hat die aus Abb. 2 ersichtliche geschweifte Form.
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Der Lagerkörper 8 wird seinerseits in das Rohwerk der Uhr eingesetzt
und beispielsweise durch Schrauben befestigt. Eine spezielle Befestigungsart ist
in Abb. i und 2 dargestellt und wird vorzugsweise zum Einbau in eine Unruhbrücke
verwendet, wo das Anbringen von Befestigungsschrauben wegen Platzmangel oft nicht
möglich ist. Die Unruhbrücke 15 ist im Schnitt angedeutet. Der Lagerkörper
8 ist in die Brücke 15 eingesetzt und am Umfang mit einer Rille 16 versehen, in
welche ein keilförmiger Riegel 17 eingeschoben wird. Dadurch entsteht eine feste
Keilverbindung.
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Der Lagerkörper 8 kann im Falle, wo es sich wie hier um die-Lagerung
einer Unruhwelle handelt, als Träger für den Spiralrücker 18 ausgebildet sein.
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Das konische Zapfenlagerstück kann ganz aus Stein hergestellt sein.
In der Zeichnung besteht es aus einem konischen Ring 3 mit eingesetztem zylindrischem
Stein 4 (s. auch Abb.5). Abb.6 stellt ein diesem ähnliches konisches Lagerstück
dar, bei welchem außerdem an der Peripherie des Ringes 3 Einkerbungen 13 vorgesehen
sind, so dab nur kleine Peripheriestücke 14 mit dem Sitz im Lagerkörper 8 in Berührung
kommen. Dadurch wird Raum für eventuellen Staub geschaffen, der in diese Einkerbungen
gedrängt werden kann. Die seitliche Verschiebung des Lagerstückes wird dadurch auch
erleichtert.
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Statt der Feder 6 ließe sich etwa ein starrer, ebenfalls mittels Schraube
,an Ort und Stelle gehaltener Haltearm für den Deckstein 5 verwenden. In diesem
Falle käme nur der schon für die erste Ausführungsform geltende Vorteil leichter
Herausnahme von Lagerstück und Deckstein zum Zwecke der Reinigung und Schmierung
in Betracht.