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Unruhlager, insbesondere Unruhkörnerlager Für die Lagerung der Unruhe
bei Uhren, insbesondere Weckeruhren, ist es bekannt, Körnerlager zu benutzen, die
heute allgemein aus Stahl hergestellt und im Einsatz gehärtet werden. Auf diese
Weise erhält man, zwar verhältnismäßig billig und leicht herstellbare Lager, deren
Lagerflächen eine große Härte aufweisen, doch haftet solchen Stahllagern eine ganze
Reihe von schwerwiegenden Nachteilen an, die zu beseitigen Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist.
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Ein Nachteil dieser Stahlkörnerlager besteht darin, d aß die Oberfläche
des zur Lagerung benutzten Hohlkegels durch -den Härtevorgang rauh wird und daß
sich an der Spitze .dieses Hohlkegels leicht Rückstände von Härtesalzen und auch
Schmutzteilchen festsetzen, :die leicht übersehen werden können und die die Ursache
einer schnellen Zerstörung der Lager bilden. Ein ganz besonders schwerer Nachteil
besteht aber darin, daß die Spitze der meist aus Stahl von geringerer Härte besteherndenUnruhwelle
sich leicht in diesem Lager abläuft, so daß -die Uhr nach kurzer Betriebsdauer stehenbleibt.
Letzteres ist vor allem dann,der Fall, wenn die Uhr beginnt trockenzulaufen. Ein
Trockenlaufen solcher Uhren ist aber bei jahrelangem Betrieb praktisch nicht zu
vermeiden, da die heute meist benutzten Mineralöle zum Ölen solcher Körnerlager
die Neigung zeigen, über die Oberfläche der Unruhwelle und über die Oberfläche der
Körnerschraube fortzukriechen. Die schnelle Zerstörung der Wellenspitze erfolgt
vor allem dadurch, daß sich feinste Stahlteilchen abreiben, die unter dem Einfluß
des Luftsauerstoffes oxydieren und das so gebildete Oxyd infolge seiner großen Härte
als Schmirgelpulver wirksam wird.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man zwar bereits vorgeschlagen,
an Stelle solcher Stahllager Lager aus Glas zu benutzen, und zwar in Form von aufgeschmolzenen
Glasköpfen oder eingelegten Glaseinsätzen bzw. Glasröhrchen. Bei unsanfter Behandlung
der Uhr zerspringen aber diese Glasteile, so daß sich solche GI-&sl@ager in
der Praxis nicht haben einführen lassen.
Zur Vermeidung der geschilderten
Nachteile wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Unruhlager, insbesondere ein
Unruhkörnerlager, für Uhren-vorgeschlagen, bei dem die zur Lagerung benutzten Teile
oder auch die ganzen Körnerschrau#ben aus einem nicht ferromagnetischen Hartmetall,
insbesondere aus eineu h (arten Bronze, bestehen..
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Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird vorgeschlagen,
für solche Unruhlager eine harte Aluminiumbronze zu verwenden. Durch Versuche wurde
festgestellt, daß sich zu diesem Zweck ganz besonders Aluminiumbronzen eignen, .die
außer einer Reihe die Korrosionsfestigkeit und die Verschleißfestigkeit heraufsetzender
Spurenelemente bis etwa 0,5 % außer Kupfer etwa io bis 14% Aluminium und 3 bis 4,6%
Eisen enthalten. Besonders, eignen sich hierbei Legierungen mit einem Aluminium-
und einem Eisengehalt in. der Nähe der oberen Grenze der angegebenen Werte.
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Da sich Materialien so großer Härte nur schwer mechanisch bearbeiten
lassen, kann die Herstellung solcher Körnerlager beispielsweise in der Weise erfolgen,
daß :die z. B. aus normalem Automatenstahl hergestellte Körnerschraube an ihrer
Stirnseite vorzugsweise eine zylindrische Bohrung erhält, in die vondembetreffendenBronzedraht
abgeschnittene Einsätze eingedrückt werden. Die Körnerbohrung kann dann anschließend
durch Ausbohren mit einem Hartmetallbohrer und Schlagen mittels eines Hartmetallkörners
hergestellt werden. Versuche haben gezeigt, daß ein auf diese Weise hergestellter
Körner eine ausgezeichnet polierte Oberfläche erhalten kann, .die als Unruhlager
genügend widerstandsfähig ist und die die nachteiligen Eigenschaften der bisher
benützten Stahllager nicht aufweist.
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Normalerweise ist man bestrebt, die zur Lagerung in Körnerschrauben
benutzten Ünruhwellen an ihren Enden nur mit einer geringen Abrundung zu versehen
und,den Hohlkegel des Lagers ebenfalls so spitz wie möglich zu halten, :damit die
zur Berührung kommenden Flächen dieser Lagerung möglichst klein werden. Dieser Umstand
hat aber zur Folge, daß vor allem bei größeren und schwereren Unruhen der spezifische
Flächendruck zwischen Welle und' Lager verhältnismäßig groß wird, so,daß der sonst
bei Lagern sich bildende Ölfilm durchstoßen wird und eine direkte Reibung von Metall
auf Metall erfolgt. Dies bedingt auf jeden Fall einen Verschleiß eines oder beider
der miteinander in Berührung kommenden Lagerteile. Es ist daher zu empfehlen, die
beiden die Lagerkräfte aufnehmen-.den Berührungsflächen auch bei solchen Körnerlagern
nicht zu klein zu machen, damit noch ein Ölfilm zwischen den Lagerteilen aufrechterhalten
bleibt. Dies ist dann von besonderer Wichtigkeit, wenn für :das feste Lager ein
gleich hartes oder relativ weicheres Material als für die Welle gewählt wird@ sda
in diesem Fall die Welle Einkerbungen in dem Körnerlager hervorruft, was ebenfalls
zum Stillstand der Uhr führen kann. Bei :dem nach der Erfindung vorgeschlagenen
Stoff für das- Lager empfiehlt es, sich daher, -die Enden der Unruhwelle stärker
als bisher abzurunden und auch -dem Lagergrund eine gewisse Abrundung zu geben.
Hierbei ist es außerdem notwendig, den Krümmungsradius ,der Abrundung am Grunde
des Körners größer als den an der Spitze --der Welle zu wählen, um bei geringem
Spiel der Lager bzw. bei auf dem Grunde eines Lagers aufsitzender Welle größere
Reibungen auszuschalten. Es ist zu empfehlen, den Unterschied der Krümmungsradien
etwa im Verhältnis 2,: i oder größer zu wählen. Die absolute Größe -der Krümmungsradien
muß hierbei um so größer gewählt werden, je schwerer die Unruhe ist, um einen aus,
reichenden Ölfilm zwischen dem festen und beweglichen Lagerteil zu erhalten.
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Der Gegenstand der Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel an
Hand von zwei Figuren näher beschrieben.
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Fig. i zeigt eine Körnerschraube teilweise im Aufriß und an der Seite
des Körnereinsatzes im Längsschnitt; in Fig. 2 ist das Einsatzstück mit dem darin
lagernden Ende einer Unruhwelle in größerem Maßstab im Längsschnitt dargestellt.
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Die Körnerschraube i ist mit einem Flachkopf 2 versehen und enthält
in einer Bohrung 3 das, Einsatzstück4. In dieses Einsatzstück4 ist konzentrisch
ein Kegel 5 eingebracht, der einen Winkel von vorzugsweis,e 75@°` einschließt. Die
Spitze 6 ist abgerundet, wobei -der Radius dieser Abrundung etwa doppelt so groß
gewählt ist wiederder Abrundungdes sie als Lager benutzenden Endes 7 der Unruhwelle
B.