DE7121852U

DE7121852U - Elastic bearing body for precision instruments

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Publication number: DE7121852U
Application number: DE7121852U
Authority: DE
Original assignee: FA PORTESCAP LA CHAUX DE FONDS
Current assignee: FA PORTESCAP LA CHAUX DE FONDS
Priority date: 1970-06-25
Publication date: 1975-01-02

Description

DR. RUDOLF BAUER · DIPL.-ING. HELMUT HUBBUjgfT /DR. RUDOLF BAUER DIPL.-ING. HELMUT HUBBUjgfT /

PATENTANWÄLTE Cü. ^Q, ^PATENTANWÄLTE Cü. ^ Q, ^

753 PFORZHEIM.753 PFORZHEIM.

WESTLICHE St IAM LEOPOLDPLATZ) TEL. (O723D2428OWESTERN St IAM LEOPOLDPLATZ) TEL. (O723D2428O

25.7.1974 I/ReJuly 25, 1974 I / Re

Fiima Portescap, La Chaux de Ponds (Schweiz)Fiima Portescap, La Chaux de Ponds (Switzerland)

^" Elastischer Lagerkörper für Präzisionsinstrumente¹^ ^ "Elastic bearing body for precision instruments ¹ ^

Die Neuerung bezieht sich auf einen elastischen Lagerkörper aus Kunststoff mit Sackloch als Zapfenlager für Präzisionsinstrumente,, insbesondere für Uhren.The innovation relates to an elastic bearing body made of plastic with a blind hole as a journal bearing for precision instruments. especially for clocks.

Bei bekannten elastischen Zapfenlagern dieses Typ hat das elastische Lagerorgan die Form einer Scheibe, die in ihrem Zentrum eine Ausnehmung zur Aufnahme des Wellenzapfens !aufweist und die mit ihrem Kandteil im Lagerkörper befestigt ist. Die Elastizität eines solchen Lagers wird im wesentlichen durch die Porm der Scheibe und durch den verwendeten Kunststoff bestimmt. J)a die äussere Form der Scheibe praktisch durch den Lagerkörper vorgegeben ist, sind die Möglichkeiten, die Elastizität eines solchen Lagers zu variieren, sehr beschränkt. Dazu kommt, dass das Kunststoffmaterial des Lagerorgans selbstschmierend sein muss um den wesentlichen Vorteil der KunStetofflager, nämlich die Vermeidung des Ölens, ausisonützen. Bei der Wahl des KunststoffesIn known elastic journal bearings of this type, the elastic bearing member has the shape of a disc, which in her Center has a recess for receiving the shaft journal! and which is fastened with its Kandteil in the bearing body. the The elasticity of such a bearing is essentially determined by the shape of the disk and the plastic used. J) a the outer shape of the disk practically through the bearing body is given, the possibilities of varying the elasticity of such a bearing are very limited. In addition the plastic material of the bearing element must be self-lubricating in order to achieve the essential advantage of plastic bearings, namely avoidance of oiling, use off. When choosing the plastic

müssen daher gleichzeitig zwei Forderungen erfüllt werden und zwar einerseits die Erzielung einer gewünschten Elastizität und anderseits die Forderung nach einem sehr niedrigen Reibungskoeffizienten. Dies verhindert oft die Erzielung optimaler Betriebsbedingungen.therefore, two requirements must be met at the same time, on the one hand the achievement of a desired elasticity and on the other hand the requirement for a very low coefficient of friction. This often prevents optimal operating conditions from being achieved.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein elastisches Zapfenlager zu schaffen, dessen Elastizität gut dosierbar ist, d.h. dem einzelnen Betriebsfall ideal angepasst werden kann, und das sowohl in Bezug auf <?ie Eins izität als auch in Bezug auf den Reibungskoeffizienten ein Optimum darstellt. Dabei sollc.n die bekannten Vorteile der Kurststofflager, insbesondere ihre einfache Herstellung, erhalten bleiben.The task of the innovation is to create an elastic journal bearing, the elasticity of which can be easily dosed, i.e. the can be ideally adapted to the individual operating case, both in terms of unity as well as in terms of the Friction coefficient represents an optimum. In doing so, the well-known advantages of the Kurststofflager, especially theirs easy to manufacture, retained.

Das Zapfenlager gemäß der Neuerung ist in einer Ausführungsform dadurch gekannzeichnet, dass das der Kunststoff-Lagerkörper zweiteilig ist und der den Zapfen umfassende Innenteil formschlüssig in dem aus elastischem Kunststoff bestehenden Aussenteil sitzt und aus selbstschmierendem Kunststoff besteht.The journal bearing according to the innovation is characterized in one embodiment that the plastic bearing body is in two parts and the inner part encompassing the pin is positively locked in the outer part made of elastic plastic sits and is made of self-lubricating plastic.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist das Zapfenlager dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Lagerorgan mindestens einen Hohlraum enthält, dessen Form und Anordnung der gewünschten Elastizität des Lagers in axialer und radialer Richtung entsprechen»According to a further embodiment, the journal bearing is characterized in that the elastic bearing member has at least one Contains a cavity, the shape and arrangement of which corresponds to the desired elasticity of the bearing in the axial and radial direction »

Die Zeichnung zeigt schematisch und teilweise im Schnitt Beispiele bevorzugter Ausführungsformen der Neuerung. In der Zeichnung ist :The drawing shows schematically and partially in section Examples of preferred embodiments of the innovation. In the drawing is:

F i g . 1 ein Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform,F i g. 1 a longitudinal section through a first embodiment,

F i g . 2 ein Längsschnitt durch eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 1, F i g. 2 shows a longitudinal section through a variant of the embodiment according to FIG. 1,

F i g . 3 undF i g. 3 and

F i g . 4 Darstellungen zweier Ausführungsformen der Neuerung, im Längsschnitt und teilweise in Ansicht,F i g. 4 representations of two embodiments of the innovation, in longitudinal section and partially in view,

F i g . 5 eine Darstellung im Längsschnitt und teilweise in Ansicht einer anderen Ausführungsform,F i g. 5 shows a representation in longitudinal section and partially in FIG View of another embodiment,

F i g . 6 eine Draufsicht auf die Ausführung nach Fig. i? bei der einzelne Teile weggeschnitten sind.F i g. 6 is a plan view of the embodiment according to FIG. at the individual parts are cut away.

F i g . 7 eine Darstellung, teilweise um Längsschnitt und teilweise in Ansicht, einer weiteren Ausführungsform.F i g. 7 is an illustration, partly around a longitudinal section and FIG partly in view of a further embodiment.

Das Lager nach Fig. Λ besitzt einen metallischen Lager- !The bearing according to Fig. Λ has a metallic bearing!

körper 1. Ein Mittelteil 2 eines elastischen Lagerorgans |body 1. A middle part 2 of an elastic bearing organ |

dient zur Lagerung des Zapfens 3 und besteht aus einem ^: serves to support the journal 3 and consists of one ^:

selbstschmierenden Kunststoff mit sehr niedrigem Reibungskoeffizienten. Dieser Mittelteil ist in einen elastischen Kunststoff teil 4 eingebettet, wobei die Elasti- >. zität des Kunststoffes so gewählt wird, dass bei einer gegebenen Form des Lagers die gewünschte Dämpfung der Zapfenbewegung im Fall eines Stoßes auf die Welle erzielt wird. Bei der Herstellung dieses Lagers wird zuerst der Mittelteil 2 gegossen, dann wird dieser im Lagerkörper 1 montiert und der elastische Teil 4 durch Giessen im Lagerkörper hergestellt. Die Form des Mittelteils wird so gewählt, dass dieser Teil gut in dem elastischen Teil verankert ist und dass eine bestimmte Dämpfung erzielt wird. Da die Form des elastischen Teils, bei einer gegebenen Aussenform des Lagers durch die Form des Mittelteils bestimmt wird, kann durch diese letztere, bei einem gegebenen Kunststoffmaterial, die Elastizität des Lagers in axialer und radialer Hichtung dosiert werden. Die Bewegung des Zapfens 3 wird in axialer Richtung durch einen Anschlag 5 der Welle, der an den Bodenteil des Lagerkörpers 1 anstösst, begrenzt, während in radialer Richtung eine Begrenzung durch den Wellenansatz 6 er-self-lubricating plastic with a very low coefficient of friction. This middle part is embedded in an elastic plastic part 4, the Elasti- >. ity of the plastic is chosen so that, with a given shape of the bearing, the desired damping of the pin movement in the event of an impact on the shaft is achieved. In the manufacture of this bearing, the middle part 2 is first cast, then it is mounted in the bearing body 1 and the elastic part 4 is produced by casting in the bearing body. The shape of the middle part is chosen so that this part is well anchored in the elastic part and that a certain damping is achieved. Since the shape of the elastic part for a given outer shape of the bearing is determined by the shape of the middle part, the elasticity of the bearing can be dosed in the axial and radial direction by this latter, for a given plastic material. The movement of the pin 3 is limited in the axial direction by a stop 5 of the shaft, which abuts the bottom part of the bearing body 1, while a limitation by the shaft extension 6 in the radial direction.

zielt wird, der durch eine Abrundting 7 ^mit dem Zapfenende 3 verbunden ist und an die zylindrische öffnung des Lagerkörpers anstösst. Diese Begrenzungen der Zapfenbewegung werden so bemessen,dass die Verformung des elastischen Lagers unter der Einwirkung eines Stosses die Elastizitätsgrenze des Kunststoffes nicht überschreitet.is directed, the ^m by a Abrundting 7 is connected to it the spigot end 3 and abuts the cylindrical opening of the bearing body. These limits on the pin movement are dimensioned so that the deformation of the elastic bearing under the action of an impact does not exceed the elastic limit of the plastic.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante wird der elastische Teil 4- ausserhalb des Lagerkörpers 1 gegossen, wobei, wie in Fig. 1, der Mittelteil 2 beim Giessen der Randteils darin eingebettet wird. Das Lagerorgan 2, 4-wird dann in den Lagerkörper eingesetzt, wobei sein Randteil 9 durch Verformung der Metallkrempe 10 des Lagerkörpers unverrückbar gefasst wird. Ein solches Fassen kann auch dann erfolgen, wenn der elastische Teil 4 durch Giessen im Lagerkörper selbst hergestellt wird, wie in Fig. 1. Das Passen erlaubt eine feste Verankerung des elastischen Teils im Lagerkörper und verhindert eine Relativbewegung des elastischen Teils dls Ganzes in Bezug auf den Lagerkörper insbesondere im Fall der Entstehung eines Spiels zwischen diesen beiden Teilen infolge einer Veränderung der Umgebungs-In the variant shown in Fig. 2, the elastic part 4- is cast outside the bearing body 1, wherein, as in Fig. 1, the middle part 2 is embedded therein when the edge part is poured. The bearing organ 2, 4-is then inserted into the bearing body, its edge part 9 by deformation of the metal rim 10 of the Bearing body is taken immovably. Such a grip can also take place when the elastic Part 4 is made by casting in the bearing body itself, as in Fig. 1. The fit allows a firm anchoring of the elastic part in the bearing body and prevents relative movement of the elastic part dls The whole with regard to the bearing body, especially in the event that play arises between the two Parts as a result of a change in the

bedingungen.conditions.

Die Ausführung des elastischen Lagers nach Fig. 1 und besitzt den Vorteil, dass für jeden der beiden funktionell verschiedenen Teile 2 und 4 der am besten geeignete Kunststoff gewählt werden kann. So wird für den Mittelteil ein selbstschmierender Kunststoff mit extrem niedrigem Heibungskoeffizienten und hohem Verschleisswiderstand gewählt und für den ihn umgebenden Teil ein Kunststoff mit einer Elastizität, die , nach einer Verformung durch einen Stoss, eine genaue Rückkehr in die Ausgangslage garantiert. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, die Elastizität des Lagers durch eine geeignete Form des Mittelteils zusätzlich zu beeinflussen.The embodiment of the elastic bearing according to FIG. 1 and has the advantage that it is functional for each of the two different parts 2 and 4 the most suitable plastic can be selected. So will for the middle part is a self-lubricating plastic with an extremely low heating coefficient and high wear resistance chosen and for the part surrounding it a plastic with an elasticity that, according to deformation caused by a shock, an exact return to the starting position is guaranteed. Another The advantage is the possibility of increasing the elasticity of the bearing by means of a suitable shape of the central part in addition to influencing.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3» in der der metallische Lagerkörper 1 teilweise im Längsschnitt dargestellt ist, besteht das elastische Lagerorgan 2 aus einem einzigen Teil der im Lagerkörper gegossen wird. Der Teil 2 besteht in diesem Fall aus einem elastischen und selbstschmierenden Kunststoff, zum Beispiel aus einem Polyte-In the embodiment according to FIG. 3, in which the metallic Bearing body 1 is partially shown in longitudinal section, the elastic bearing member 2 consists of a single one Part that is poured into the bearing body. Part 2 in this case consists of an elastic and self-lubricating one Plastic, for example made of a polythene

trafluorathylen oder aus einem Polyamid. Dieses elastische Organ hat im Wesentlichen die Form einer kreisförmigen Scheibe mit einer zentralen, leicht, konischen Ausnehmung 5 zur Aufnahme das Zapfens 5, die sich nach aussen zu einer stärker konischen Öffnung 4 erweitert. Die Elastizität des Organs 2 erlaubt eine Bewegung des Zapfens 5 in axialer oder radialer Hichtung, wobei der Anschlag 7 der Welle 6, sowie der Ansatz Q₁ der über die Abrundung 9 mit dem Zapfen 5 verbunden ist, in Zusamiaenwirkung mit dem Bodenteil des Lagerköi*pers, beziehungsweise mit der Wand der Öffnung 10, die Auslenkung begrenzen.trafluoroethylene or a polyamide. This elastic member essentially has the shape of a circular disc with a central, slightly conical recess 5 for receiving the pin 5, which extends outwards to form a more conical opening 4. The elasticity of the organ 2 allows a movement of the pin 5 in the axial or radial direction, the stop 7 of the shaft 6, as well as the shoulder Q _1, which is connected to the pin 5 via the rounded portion 9, in cooperation with the bottom part of the bearing head * pers, or with the wall of the opening 10, limit the deflection.

Das elastische Organ 2 besitzt mehrere getrennte Hohlräume 11, die regelmässig in Bezug auf die Achse des Lagers verteilt sind. Diese Hohlräume bewirken eine Erhöhung der Elastizität des Lagers und erlauben insbesondere eine Festlegung der Elastizität in axialer und radialer Richtung. Durch Form und Anordnung der Hohlräume 11 lässt sich die Elastizität in weiten Grenzen be-The elastic organ 2 has several separate cavities 11, which are regular with respect to the axis of the Camp are distributed. These cavities cause an increase in the elasticity of the bearing and allow in particular a definition of the elasticity in the axial and radial direction. Through the shape and arrangement of the cavities 11, the elasticity can be adjusted within wide limits

einflussen. Die Anordnung der Hohlräume hängt dabei in der Praxis von deren Anzahl und Form ab.influence. In practice, the arrangement of the cavities depends on their number and shape.

Fig. 4- zeigt eine Ausführung, die derjenigen nach Fig. 3 ähnlich ist, bei der jedoch die einzelnen getrennten Hohlräume durch eine einzige Aushöhlung in Form einer koaxialen Nut 12 ersetzt worden sind. Die Form dieser Nut, wie auch die der Hohlräume 11 in Fig. 3, ist so gewählt, dass sie durch Giessen hergestellt werden können, insbesondere dass sich ihr Profil nach aussen erweitert. Anstelle einer Ringnut können auch mehrere konzentrische Nuten angebracht werden.Fig. 4- shows an embodiment similar to that of Fig. 3 is similar, but in which the individual cavities are separated by a single cavity in the form of a coaxial groove 12 have been replaced. The shape of this groove, as well as that of the cavities 11 in FIG. 3, is like this chosen that they can be made by casting, in particular that their profile is outward expanded. Instead of an annular groove, several concentric grooves can be made.

Eine andere Ausführungsform eines elastischen Lagers ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Dabei wxrd dasAnother embodiment of an elastic bearing is shown in FIGS. This is the case

elastische Organ durch einen ringförmigen Randteil 13 ·elastic organ through an annular edge part 13

und eine Nabe 14 gebildet die miteinander durch Arme 15 verbunden sind und aus einem Stück bestehen. Das Organ 2 iand a hub 14 formed with each other by arms 15 are connected and consist of one piece. The organ 2 i

weist damit ebenfalls Hohlräume 16 auf, die symmetrisch jthus also has cavities 16 which are symmetrical j

in Bezug auf Symmetrieebenen durch die Achse des Lagers, angeordnet sind. Das elastische Organ ist mit einem me-with respect to planes of symmetry through the axis of the bearing. The elastic organ is with a me-

tallischen Singt eil 16 versehen, der einen viinkelförmigen Querschnitt besitzt und teilweise in den Randteil 13 beim Giessen des elastischen Organs eingebettet wird. Der Aussenrand 18 des Ringes 17 wird durch Verformen einer entsprechenden Metallkrempe des Lagerkörpers 1 gefasst. Die Form des elastischen Organs nach Fig. 6 erlaubt die Verwendung eines relativ harten selbstschmierenden Kunststoffes, der in manchen Fällen das günstigste Material für den Mittelteil, für die eigentliche Lagerstelle, darstellt.metallic singing part 16, which has a square shape Has cross-section and is partially embedded in the edge portion 13 during casting of the elastic organ will. The outer edge 18 of the ring 17 is formed by deforming a corresponding metal rim of the bearing body 1 taken. The shape of the elastic member according to Fig. 6 allows the use of a relatively hard, self-lubricating one Plastic, which in some cases the cheapest material for the middle part, for the actual bearing point.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des elastischen Lagers gemäß der Erfindung. Dabei besitzt das elastische Organ 2 dieselbe Grundform wie in Fig. 3 oder 4, besteht aber aus zwei verschiedenen Teilen 19 und 20. Der Mittelteil 19 ist aus selbstschmierendem Kunststoff mit extrem niedrigem Reibungskoeffizienten hergestellt, während der Aussenteil 20 aus einem Kunststoff mit einer zur Erzielung der gewünschten Dämpfung geeigneten Elastizität besteht. Der Mittelteil 19 wird zuerst gegossen und beim Giessen des Randteils 20 in diesen eingebettet.Fig. 7 shows a further embodiment of the elastic Bearing according to the invention. The elastic member 2 has the same basic shape as in FIG. 3 or 4, but consists of two different parts 19 and 20. The middle part 19 is made of self-lubricating Plastic made with an extremely low coefficient of friction, while the outer part 20 is made of a plastic with a suitable elasticity to achieve the desired damping. The middle part 19 is first poured and embedded in this when pouring the edge part 20.

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Das erfindungsgemässe elastische Lager bietet eine zugliech einfache und wirksame Lösung für das Problem den Konstruktion eines stossdämpfendes Lagers in einem Präzisionsinstrument. Es erlaubt insbesondere die Elastizität in verschiedenen Richtungen dem speziellen Anwendungsfall anzupassen und dabei die Selbstschmierung des Lagers zu erhalten oder sogar zu verbessern.The inventive elastic bearing offers a zugliech simple and effective solution to the problem of the construction of a shock-absorbing bearing in one Precision instrument. In particular, it allows elasticity in different directions for the specific application adapt while maintaining or even improving the self-lubrication of the bearing.

Ein solches Lager kann mit besonderem Vorteil als stossdämpfendes Lager von Unruhwellen :U. Ubren Verwendung finden, bei denen bekanntlich extrem hohe und einander entgegenstehende Ansprüche zu erfüllen sind.Such a bearing can be used with particular advantage as a shock-absorbing bearing for balance shafts: U. Find use, where, as is well known, extremely high and mutually contradicting demands have to be met.

So haben Zapfen von Unruhwellen im allgemeinen einen Durchmesser von ungefähr 0,1 mm und üben bei einem Sturz von 1 Meter Höhe eine Kraft von ungefähr I kg auf die Wand des Lagerloches aus. Die Dämpfung eines solchen Lagers muss bewirken, dass der Zapfen unter diesen Bedingungen nicht bricht, dass das Lagerloch nicht bleibend verformt wird und dass sich nach dem Scoss wieder eine vollkommene Zentrierung herstellt. Die beschriebenen Ausführungsformen erfüllen diese Bedingungen in vollem Umfang*So journals of balance shafts generally have a diameter of about 0.1 mm and exercise with one If you fall from a height of 1 meter, a force of approximately 1 kg on the wall of the storage hole. The damping of such a bearing must have the effect that the journal under does not break these conditions, that the bearing hole is not permanently deformed and that after the Scoss restores perfect centering. The described embodiments meet these conditions in its entirety*

Claims

DR. RUDOLF BAUER · DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCHDR. RUDOLF BAUER DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCH

PATENTANWÄLTE / '-' "

A. _: - * ■ - * "iji · -.

7 53 PFORZHEIM'. L.s \. ■7 53 PFORZHEIM '. Ls \. ■

WESTLICHE 31 (AM LcOPOLbf TEL. (07231) 24Ϊ9ΟWESTERN 31 (AM LcOPOLbf TEL. (07231) 24Ϊ9Ο

Protection claims;

1.) An elastic bearing body inserted into a socket

For precision instruments made of plastic with a blind hole as a journal bearing for precision instruments, especially watches, characterized in that the plastic bearing body is in two parts and the inner part encompassing the pin (?) is in a form-fitting manner in which, as is known per se, made of elastic plastic outer part (4) sits and likewise on known, consists of self-lubricating plastic.

2.) Bearing body according to claim 1, characterized in that

that it contains at least one cavity, the shape and arrangement of the desired elasticity in axial and corresponds to the radial direction.

3 ·) Elastic journal bearing ηε-ch claim ^, characterized characterized in that the central part has a shape "achieving the desired damping".

4.) Elastic journal bearing according to claim%, characterized in that the edge part is fastened in the bearing body by gripping.

5 ») elastic journal bearing according to claim 2, characterized

characterized in that the cavity consists of an annular groove coaxial with respect to the bearing axis.

6.) Elastic journal bearing according to claim 2, characterized

characterized in that the elastic bearing member has several, regularly distributed, separate cavities contains.

7.) Eisstisches pivot bearing according to claim 2, characterized

characterized in that the elastic bearing member contains several cavities, the shape of which u ± id Anord ^ -aig a shape of the bearing organ, which consists of a hub, a handle and arms connecting them.

8.) Elastic journal bearing according to claim 2, characterized gekennzeicLi.net that the elastic bearing member one

Middle part made of self-lubricating plastic and an edge part surrounding the middle part and fastened in the bearing body Has made of elastic plastic.