DE2248515A1

DE2248515A1 - Schwenkvorrichtung fuer uhrendrehteil mit lager aus synthetikmaterial

Info

Publication number: DE2248515A1
Application number: DE19722248515
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Schneider
Original assignee: Fabrique dHorlogerie CHS Tissot et Fils SA
Current assignee: Tissot SA
Priority date: 1971-10-08
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1973-04-12
Also published as: DE2248515B2; JPS4847360A; JPS5323100B2; CH1473771A4; DE2248515C3; US3747325A; CH547519A

Description

29.25S

Fabrique d'horologerie Chs. Tissot et FiIs S.A. 2400 Le Locle (Kanton Neuenburg, Schweiz), 24, rue Beau-Site

"Schwenkvorrichtung für Uhrendrehteil mit Lager aus Synthetikmaterial¹'

Die Schaffung von Schwenkeinrichtungen bekannter Art, die Lager aus Synthetikmaterial aufweisen, die mit Aufnahmen in zylindrischer Form versehen sind, in die ein Drehzapfen eingeschoben wird, der ebenfalls zylinderförmig ist, weist gewisse Schwierigkeiten auf, wenn man versucht, für das Lager ein relativ weiches Synthetikmaterial zu verwenden, das möglicherweise die Stösse dämpfen soll und dementsprechend die Drehpunkte gegen Bruchrisiken schützen soll. In der Tat ist im Hinblick auf die relativ geringen Spielräume, die man zwischen dem Durchmesser der Aufnahme und demjenigen des Drehzapfens lassen soll, wenn diese beiden Elemente der Vorrichtung nicht absolut koaxial sind, sondern leicht-schräg zueinander liegen, die Tatsache gegeben, dass der Drehzapfen mit der Seitenfläche der zylindrischen Aufnahme nur mit seiner extremen Kante in Kontakt kommt. Daraus ergibt sieh, dass Drücke, die auf das Synthetikmaterial in der Kontaktzone ausgeübt werden, sehr h.ohe Werte erreichen, was dann zur Gefahr des Ankratzens der Flanke der Aufnahme führt.-Bei bekannten Konstruktionen kann dieser Nachteil nur dadurch vermieden werden, dass man die Härte des Synthetikmaterials zum Schaden der Stossaufnahmefähigkeit erhöht.

So sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Teil der Schwenkein-

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richtung aus Plastikmaterial hergestellt wird, das elastisch so verformbar ist, dass Stösse gedämpft werden. In gewissen Fällen ist die Lagerschale mit einer Aufnahme aus Plastikmaterial versehen und ist mit dem Gehäuseelement verbunden, das das Schwenken des Drehteils ermöglicht. Der Drehzapfen ist dann im allgemeinen mit der Welle des Drehteils fest verbunden und aus Metall. Wenn das Ende des Drehteils in der Weise angeordnet ist, dass es sich gegen den Boden der Aufnahme des Lagers abstützen kann, damit die axiale Bewegung des beweglichen Teils begrenzt wird, ist das Risiko der Beschädigung der Seitenwand der Aufnahme ganz besonders ■ gross, wie oben ausgeführt. Bei anderen, an sich bekannten Ausführungen weist die Lagerschale eine Aufnahme auf, deren Seitenwand durch einen Innenkragen begrenzt wird, so dass die Spitze des Drehteils in die Aufnahme jenseits dieses Kragens eindringt, aber diese Ausführungen werden vorgesehen für Metallteile und ihre Verwirklichung in Plastikmaterial wäre nicht vernünftig.

Weiterhin sind Schwenkeinrichtungen bekannt, bei denen ein Schwenkteil aus Plastikmaterial in zylindrisch-konischer Form in eine durch einen Innenkragen begrenzte Aufnahme eingeschoben wird, die die Seitenfläche des Schwenkteils führt. Der Schwenkteil ist fest, während das Lager mit der Welle des beweglichen Teils verbunden ist. In diesem Fall wird jedoch der axiale Anschlag durch Schultern hergestellt, die um den Schwenkteil herum vorgesehen sind und an dem Aussenseitenteil der Welle des beweglichen Teils.

Diese Anordnung ist bei Vorrichtungen bekannt, die für elektrische Geräte vorgesehen sind, welche in ortsfesten Lagen arbeiten und da sie dazu bestimmt sind, für das obere Lager des beweglichen Teils verwendet zu werden, ist die Anwendung im Uhrenbau nicht möglich.

Erfindungsaufgabe ist die Schaffung eines Schwenkteils für Uhrwerke, des-

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sen Lagerschale aus Synthetikmaterial verformbarer Art so besteht, dass Stösse gedämpft werden und wobei der obenerwähnte Nachteil dank einer Anordnung beseitigt wird, die auch eine Herstellungsvereinfachung ermöglicht. :

Die Erfindung hat also zum Gegenstand einen Schwenkteil für Uhrwerke mit einer Lagerschale aus elastisch verformbaren Synthetikmaterial mit einer Aufnahme, in die ein-Schwenkteil eingeschoben wird, dessen Spitze gegen den Boden der Aufnahme drückt, um die axiale Bewegung des beweglichen Teils zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächeder Aufnahme zwei kegelstumpfförmige, koaxiale Flächen aufweist, die Öffnungswinkel verschiedener Art aufweisen und die sich längs einer kreisförmigen Kante verbinden und dadurch, dass die seitliche Fläche des Drehzapfens eine kegelstumpfförmige Fläche aufweist, die sich beiderseits der. genannten Kante erstreckt, wobei der freie Ringraum zwischen den genannten seitlichen Flächen eine Minimalbreite auf der Höhe der genannten iKante erreicht.

Wie oben ausgeführt und wie im weiteren Verlauf der Beschreibung, gesagt, umfasst der Ausdruck "kegelstumpfformdge Oberfläche" auch den besonderen Fall, bei dem die Spitze der genannten Fläche ins Unendliche projiziert wird, d.h. also bei einer zylindrischen Oberfläche.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung zweier in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele.¹ Hierin ist;

Figv 1 eine schematische Schnittansicht der wesentlichen Merkmale des im folgenden beschriebenen Schwenkteils,

Fig. 2 und 3 sind axiale Schnittansichten zweier Unruhen mit Schwenkeinrichtungen nach zwei verschiedenen Ausführungsformen der Er-

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findung.

In der schematischen Figur 1 ist das Organ 1 ein Schwenklager aus Metall, das durch Abstechen hergestellt wird. Dieses Werkstück kann ein festes Stück sein, das in eine Öffnung eines Gehäuseteils eines Uhrwerks eingeschoben werden kann, oder in ein bewegliches Stück, das mit der Welle eines rotierenden Organs dieses Werks fest verbunden ist. Das Organ 2, das die Lagerschale bildet, ist entweder ein bewegliches Stück oder ein festes Stück. Man sieht, dass die Lagerschale 2, die durch Spritzen von Synthetikmaterial hergestellt wird, an ihrer zum Schwenkpunkt hin gewendeten Fläche 1 eine Aufnahme 3 aufweist, deren Seitenfläche in der Drehbewegung in der Achse einen zylindrischen Teil 4 umfasst, der durch eine flache Basis 5 abgegrenzt wird, welche den Boden der Aufnahme bildet und einen kegelstumpfförmigen Teil 6, der den Eingang der Aufnahme bildet und sich bis zur frontalen Fläche der Lagerschale erstreckt. Die beiden koaxialen, kegelstumpfförmigen Flächen sind durch die kreisförmige Kante 7 miteinander verbunden.

Das Lager 1 umfasst einen leicht kegelstumpfförmigen Schwenkteil 8, dessen Höhe grosser ist als diejenige der zylindrischen Fläche 4, die den Boden der Aufnahme 3 bildet. Jenseits dieser Spitze 8 erstreckt sich eine Verstärkungszone 9, ebenfalls in kegelstumpfförmiger Form aber mit grösserer Öffnung, die sich bis zur Basis 10 in Kreisform erstreckt, durch die das Lager 1 mit dem sie tragenden Organ verbunden ist.

Der Boden 5 der Aufnahme 3 erstreckt sich in einem sehr geringen Abstand (einige Hundertstel mm) von der Fläche 11 der Lagerschale, so dass diese beiden Flächen einen dünnen Schleier abgrenzen, den das Material des Aufnahmebodens 3 bildet. Bei der Montage der Schwenkeinrichtung ordnet man gegen die Oberfläche 11 ein Metallstück 13 mit flacher Fläche an, das jede plastische Verformung des Schleiers 12 vermeidet, wenn die

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Spitze des Zapfens 8 gegen letzteren Teil der Lagerschale 2 zu liegen kommt.

Allgemein hat die beschriebene Anordnung folgenden Vorteil: der Ringraum zwischen dem Schwenkteil 8 und den Innenflächen der Aufnahme 3, weist eine Minimalbreite auf der Höhe der Kante 7 in der Weise auf, dass selbst wenn die Koaxialität des Schwenkteils 1 und des Lagers 2 nicht absolut realisiert ist, d.h. wenn eine der beiden Achsen sich schräg zur anderen erstreckt, der Teil des Drehteils 8, der in Kontakt mit der Flanke der Aufnahme 3 kommt, jedenfalls eine Zone der Seitenfläche dieses Drehteils 8 sein wird, die auf der Höhe der Kante 7 liegt und diese Zone kommt in Kontakt mit der Kante,7. Man vermeidet so, dass die Kante des harten Materials des Drehzapfens mit einer Seitenfläche der Aufnahme 3 in Verbindung kommt und sie verletzt.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung liegt darin, dass bei einem radialen Stoss das Abstützen des Drehzapfens 8 auf der Kante 7 eine leichte Verformung des Synthetikmaterials der Lagerschale um diese Kante herum bewirkt. Die Kontaktfläche steigert sich dann je nach der erlittenen Verformung und dementsprechend je nach der Kraft des Stosses. Die Beanspruchungen in dem Material des Schwenkteils werden verteilt, was das Bruchrisiko reduziert. Ausserdem sichert das Vorhandensein der •Verstärkungszone 9, deren Seitenfläche eine kegelstumpfförmige Fläche mit gleicher Öffnung wie der Eingang 6 ist, einen vollständigen Schutz des Schwenkteils bei einem beträchtlichen radialen Stoss. In der Tat ist die Verformung der Kante 7 dann eine solche, dass die Verstärkungszone 9 auf ihrer ganzen Höhe mit dem Eingang 6 der Auffiahme in Verbindung kommt, so dass die beanspruchte Zone-i sich der Basis des Schwenkteils nähert und dass die Kontaktfläche momentan einen sehr viel grösseren Wert erhält als unter normalen Bedingungen.

Zur Sicherung der beschriebenen Vorteile ist es nicht notwendig, dass die

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ORiQJMAL INSPECT^

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Spitze des Schwenkteils leicht kegelstumpfförmig ist und dass der Boden der Aufnahme zylindrisch ist. Auch andere Anordnungen eignen sich. Die Spitze des Schwenkteils kann beispielsweise zylindrisch sein, wenn der Teil, welcher den Boden der Aufnahme bildet, eine kegelstumpfförmige Öffnung hat, die sich entgegengesetzt zur Eingangs richtung 6 erstreckt. Jedoch ist die Schaffung einer Aufnahme mit zylindrischem Boden in einer durch Einspritzen gebildeten Lagerschale besonders vorteilhaft.

Fig. 2 und 3 stellen zwei Ausführungsbeispiele von Uhrwerken mit Schwenkeinrichtungen nach dem in Fig. 1 dargestellten Prinzip dar. Bei diesen beiden Ausführungsformen sind die Drehlager 1 befestigt und unterliegen Elementen 14 und 15 des Gehäuses, die die Platine und eine Brücke des Uhrwerks bilden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird eine der Lagerschalen 2 aus einem Stück mit dem Zentralteil 16 und dem Arm der Unruhe gegossen. Dieser Zentralteil weist an seiner der Lagerschale 2 gegenüberliegenden Fläche eine zylindrische Aufnahme 17 auf, in die ein Ende einer zylindrischen Welle 18 eingeschoben wird. Die Endfläche der Welle 18 bildet die metallische Fläche 13, die sich bis in kurze Entfernung vom Boden der Aufnahme 3 der Lagerschale erstreckt.

Am anderen Ende wird eine Welle 18 in der gleichen Weise in eine Öffnung 17 eingeschoben, die in einem Werkstück aus Synthetikm ate rial 20 in Trichterform vorgesehen ist, das die Platte der Unruhe mit einem Überstand 21 aufweist, welcher das Plattengelenk bildet und einen extremen zylindrischen Teil, in dem eine Auskehlung für den Eintritt der Spitze und eine Aufnahme 3 vorgesehen sind, die identisch zu derjenigen ist, die in dem zentralen Überstand des Werkstücks 16 vorgesehen ist. Zwischen den Werkstücken 20 und 16 ist eine Hülse 22 montiert, die das Innenende der Spirale aufnimmt. Man wird bemerken, dass das Wellenelement 18 mit einer Abflachung 19 vorgesehen ist, um das Luftabziehen aus den Öffnungen 17 bei der Montage zu ermöglichen.

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Man erhält so eine extrem vereinfachte Konstruktion, denn es genügt, die Lager 1 in die in den Gehäuseelementen 14 und 15 vorgesehenen Öffnungen einzuschieben und die beiden Werkstücke 16 und 20 auf der Welle 18 zu montieren, nachdem die Hülse 22 am Mittelpunkt dieser Welle angebracht wurde. Die Unruhezarge ist dann an den radialen Armen des Zentralstücks 16 durch nicht dargestellte Mittel zu befestigen. Die Unruhe wird so in axialer Richtung getragen zwischen den Enden der Drehteile 8, die sich gegen den Boden der Aufnahmen 3 stützen kann und in radialer Richtung durch die Flanken der Schwenkteile 8, die mit den Kanten 7 der Aufnahmen 3 mit ihrer seitlichen Fläche in Kontakt kommen, was ein Verkratzen des Synthetikmaterials vermeidet und eine Dämpfung der radialen Stösse ermöglicht..

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform werden die beiden Lager schalen 23 mit den Aufnahmen 3, welche identisch zu denen der Lagerschale 2 sind, an den beiden Enden eines Elements einer zylindrischen Welle 24 über den Zentralteil 26 der Unruhe und der Platte 27 befestigt. Diese beiden Werkstücke sind aus Metall und mit einer Axialbohrung versehen, die an die Lagerschalen 23 und an die Welle 24 angepasst sind und sie werden teilweise auf die Welle 24 und auf den Zentralteil der Lagerschalen 23 nach Aufschieben der Hülse 2 5 auf den Zentralteil der Welle 24 aufgekeilt.

Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Konstruktionen sichern trotz ihrer Einfachheit eine gute Konzentrizität der Zarge und des Plattenfusses bezügl. der Achse der Vorrichtung. So ist es beispielsweise im Fall der Fig. 2 ausreichend, dass die Aufnahme 3 und 17 der Werkstücke 16 und 20 koaxial sind, um damit sämtliche Unruheelemente nach ihrer Montage konzentrisch zu haben. Ebenfalls reicht es im Fall der Fig. 3., die Koaxialität der Aufnahmen 3 mit den Aussen-Seitenflächen der Lagerschalen 23 zu sichern. Ausserdem erfordern die Wellen 18 und 24 keine weiteren Herstellungsvorgänge als ein Trennen in der gewünschten Länge eines Stabes in geeignetem Durchmesser,

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bzw. für die Unruhe nach Fig. 2 ist das Formen der Abflachung 19 erforderlich.

Während die beiden oben beschriebenen Ausführungsformen Drehlager ortsfester Art aufweisen und Lagerschalen, die mit dem beweglichen Teil fest verbunden sind, kann auch die umgekehrte Anordnung realisiert werden. In diesem Fall ist die Verstärkungszone 9 und die Spitze 8 der Lagerschalen möglicherweise direkt an den Enden der Welle herzustellen, wobei Lagerschalen analog zur Lagerschale 23 in den Aufnahmen befestigt werden, die in Gehäuseteilen vorgesehen werden. Vorzugsweise werden die Aufnahmen für die Lagerschalen blind sein, so dass der feine Materialfilm, der unter dem Boden der Aufnahme 3 bleibt, durch das Metall oder das feste Material des Gehäuseteils abgestützt wird.

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Claims

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Patentansprüche:

\V) Schwenkteil für beweglichen Uhrwerksteil mit einer Lagerschale

aus elastisch verformbaren Synthetikmaterial mit einer Aufnahme, in die ein Zapfen eingeschoben wird, dessen Spitze gegen den Boden der Aufnahme zu liegen kommt, um die axiale Bewegung des beweglichen Teils zu beschränken, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche der Aufnahme zwei koaxiale, kegelstumpfförmige Flächen aufweist, welche verschiedene Öffnungswinkel haben und sich nach einer kreisförmigen Kante verbinden und dadurch, dass die Seitenfläche des Zapfens eine kegelstumpfförmige Fläche aufweist, die sich beiderseits der genannten Kante erstreckt, wobei der ringförmige freie Raum zwischen den genannt en seitlichen Flächen auf der Höhe der genannten Kante eine Minimalbreite erreicht,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme der Lagerschale einen durch eine kegelstumpfförmige Fläche begrenzten Eingang und einen seitlich durch eine zylindrische Fläche begrenzten Boden aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen eine Basis, eine verstärkte Zone in kegelstumpfförmiger Form und eine durch die genannte kegelstumpfförmige Fläche des Zapfens begrenzte Spitze aufweist, wobei der Öffnungswinkel letzterer kleiner ist als der der Verstärkungszone.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelstumpfförmigen Flächen der Verstärkungszone des Drehzapfens und der Eingang der Aufnahme den gleichen Öffnungswinkel haben,,

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

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«ei Z a ρ fei ι m :i. L einem Gehäuseelement eines Uhrwerks fest verbunden

woliei die Ai.ifnahrne in einem Teil des beweglichen. Teils angebracht ist.

B, Vorrichtung nach Anspruch 1, dach irch gekennzeichnet, dass der

Boden der Λι linahrne der I ,agerschaie axial, durch einen Metallteil gehalten

wird, der eine !'lache !''lache in "Verbindung mit der der Aufnahme gegenüberliegenden 'F]UcIn:: der Lagerschale in der "Weise aufweist, dass zwischen dem

Boden, der Auf η al ini e und der genannten flachen Fläche nur ein Schleier von

S yn. t!"). e t ik rn a t e r i al b e s I e 11 e η b 1 e i b t,

7» Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,

dass die Lagersc'haie aus einem Stück mit einem Teil des beweglichen Teils hergestellt wird»

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass

der genannte Metallteil ein Wellenelement bildet, das in eine in dem genannten anderen Teil des beweglichen Teils ausgebildete Aufnahme eingeschoben wird.

9» Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass

der Zapfen über eine Basis übersteht, die aus einem Stück mit ihm gebildet wird, wobei die genannte Basis von zylindrischer Form, ist und einen grösseren Durchmesser aufweist als die Basis des Zapfens, so dass sie in eine Öffnung eines Gehäuseelements eingeschoben werden kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Lagerschale mit der Welle des beweglichen Uhrwerkteils fest verbunden ist, wobei letzterer die Unruhe bildet und dadurch, dass der Zapfen aus einem Stück mit einer Basis gebildet wird und mit einem Gehäuseelement des genannten Werks verbunden ist.

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ORIGINAL INSPECTI

-Stil, Uhrwerksunruhe, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Me tallwelle, Lagerschalen aus elastisch verformbarem, synthetischem Material, die an den beiden Enden dieser Welle befestigt sind, aufweist, dadurch, dass jede Lagerschale eine Aufnahme in zylindrisch-konfecher Form aufweist und dadurch, dass die genannte Unruhe zwischen zwei Gehäuseelementen gedreht wird, die jeweils ein Drehlager mit einem Drehzapfen tragen, der in eine der genannten Öffnungen eingeschoben wird, wobei der Zapfen eine seitliche, kegelstumpfförmige Fläche an seinem äussersten Ende aufweist, und wobei das genannte äusserste Ende sich beiderseits der Kante erstreckt, die den zylindrischen Teil \om kegelstumpfförmigen Teil der Aufnahme trennt.

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