DE2262275A1

DE2262275A1 - Elastisches zapfenlager

Info

Publication number: DE2262275A1
Application number: DE2262275A
Authority: DE
Inventors: Paul Piguet; Henri Quaile
Original assignee: Portescap SA
Current assignee: Portescap SA
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1972-12-20
Publication date: 1973-07-05
Also published as: FR2164937A1; IT976117B; FR2164937B1; US3790237A; JPS49101060A; DE2262275C3; DE2262275B2; CH546975A; JPS5323101B2; CH1881071A4

Description

PATB NTANWAL Γ.Β

D R. R U D O L F B AUEVl HcftsHf*fm f ft η ■> 1Q79

Dipl. Ing· HELMUT HUBBUCH " . ^{ueZt l}*^t£t

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PORTESCAP ^{La ChaU3c de FößdS} <^Schweiz)

ELASTISCHES ZAPFENLAGER

Die Erfindung betrifft ein elastisches Zapfenlager für Wellenzapfen von Uhrwerken/ bestehend aus einem L-agerkÖrper und einem elastischen Lagerteil, der aus einem Stück aus Kunststoff geformt ist und in einer Aushöhlung des Lägerkörpers angeordnet ist, wobei der Lagerkorper eine erste zylindrische öeffnung für den Durchgang des Wellenansatzes und eine zweite, der ersten gegenüberliegende und von einem Randteil des Lagerkörpers umgebene Öeffnung aufweist*

In den bekannten Zapfenlagern dieser Art ist der elastische Lagerteil mit seinem ümfangsteil in entspanntem Zustand im LagerkÖrper befestigt, d.h. se dass im Ruhezustand, ohne Verschiebung des Wellenzapfens, keine Spannung auf ihn ein*» wirkt* Mash einer durch einen Stoss hervorgerufenen Ver** formung nimmt der elastische Lagerteil seine UrsprungIiehe Form wieder an und befindet,sieh dann wieder in einem spännungs* losem zustand« In verschiedenen Fällen sind diese Arbeits-Verhältnisse nicht ideal/ denn die durch eine kleine Ver"*»· formung hervorgerufene Spannung ist gleichfalls gering und manchmal nicht ausreichend, um eine genaue zentrierung des Lagerzapfens zu bewirken*

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Man kennt andererseits elastische Zapfenlager, in denen der Zapfen in einem beweglichen Kunststoffteil gelagert ist, welcher durch zwei Bezugsflächen des Lagerkörpers geführt wird und von einer getrennten Rückstellfeder unter Spannung gehalten wird. Die dabei auf den beweglichen Lagerteil, selbst im Ruhezustand, ausgeübte Kraft wirkt im wesentlichen auf eine axnahe Zone. Diese Lösung erfordert zwei getrennte Teile, nämlich beweglichen Teil und Feder, und ferner zwei Paare von Führungsflächen, welche die Rückkehr des Zapfens in die Ausgangslage bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Zapfenlager zu schaffen, welches die oben erwähnten Nachteile vermeidet und trotz einer einfachen und billigen Bauweise eine exakte Zentrierung des Wellenzapfens in allen Fällen gewährleistet.

Das Zapfenlager gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper eine konische Führungsfläche aufweist, welche den Innenrand der ersten Öeffnung mit der Aushöhlung verbindet und der elastische Lagerteil einen Mittelteil mit einem Sackloch zur Aufnahme des Wellenzapfens und mit einer konischen, beweglich auf der konischen Führungsfläche des Lagerkörpers ruhenden Führungsfläche, sowie mindestens einen Umfangteil aufweist, der mit dem Mittelteil durch einen oder mehrere Zwischenteile verbunden ist, deren Dicke kleiner als die Höhe der Aushöhlung des Lagerkörpers ist, wobei der elastische Lagerteil unter Vorspannung in die Aushöhlung eingesetzt ist, so dass sein Umfangsteil oder seine Umfangsteile einen Druck auf die Innenfläche des die Aushöhlung des Lagerkörpers umgebenden Randteils und seine Führungsfläche einen Druck auf die Führungsfläche <äee Lagerkörpers ausüben.

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Die Erfindung hat ferner ein Herstellungsverfahren für ein solches elastisches Zapfenlager zum Gegenstand. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,-dass der elastische Lagerteil ausserhalb des Lagerkörpers gegossen wird und daraufhin in diesen eingesetzt wird, indem seine den Mittelteil umgebenden Teile elastisch verformt werden und diese · Verformung teilweise nach dem Zusammenbau bestehen bleiben, um eine Vorspannung des elastischen Lagerteils zu erzeugen.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung an verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 : einen Teil einer ersten Ausführungsform im Axialschnitt.

Figur 2 : einen Teil einer zweiten Ausführungsform im Axialschnitt.

Die Figuren 3 bis. 7 : verschiedene Ausführungsformen des elastischen Lagerteils, der mit den Lagerkörpern nach Figur 1 oder 2 verwendbar ist, in Draufsicht.

Das in Figur 1 dargestellte Zapfenlager weist einen Lagerkörper 1 auf, der in Bezug auf die Axe A rotationssymmetrisch geformt ist. Eine erste zylindrische Oeffnung 3 dieses Lagerkörpers 1 dient zur Aufnahme des Wellenansatzes oder "^Tigeron" einer nicht dargestellten Welle. Eine zylindrische, koaxiale Aushöhlung 4 von wesentlich grösserem Durchmesser als die erste zylindrische Oeffnung 3 ist mit dieser Oeffnung über eine ebenfalls koaxiale konische Fläche 2 verbunden, die eine Bezugsfläche für die nachfolgend beschriebene Zentrierung des Wellenzapfens darstellt '

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Auf der gegenüberliegenden Seite der Oeffnung 3 weist der Lagerkörper eine zweite. Oeffnung 12 auf, deren Randfläche wie gezeigt konisch oder zylindrisch sein kann und deren Durchmesser kleiner als derjenige der Aushöhlung ist, so dass diese Aushöhlung durch einen vorspringenden Randteil 11 begrenzt wird.

Der elastische Lagerteil wird durch einen aus einem Stück aus Kunststoff hergestellten Teil 5 gebildet, welcher einen das Sackloch 7 umgebenden Mittelteil 6, einen Umfangsteil 9 und einen den Umfangsteil 9 mit dem Mittelteil 6 verbindenden Zwischenteil 10 umfasst.

Der Mittelteil 6 weist eine konische Führungsfläche 8 auf, welche im vorliegenden Fall dieselbe Neigung hat wie die entsprechende Führungsfläche 2 des Lagerkörpers, auf der sie sich abstützt. Der Zwischenteil 10 hat eine wesentlich geringere Dicke als die Höhe der Aushöhlung 4. Er stellt zusammen mit dem Umfangsteil 9 eine Feder dar, die sich einerseits auf die Innenfläche 13 des Randteils 11 abstützt und die andererseits mit dem Mittelteil 6 in der Nähe der grossen Grundfläche des die Fläche 8 bildenden Kegelstumpfes verbunden ist. Der Umfangsteil 9 hat die Form eines Ringes oder die Form von Ringsegmenten, deren Höhe grosser als ihre Breite ist und deren Randflächen vorzugsweise leicht konisch sind.

Im entspannten Zustand hat der elastische Lagerteil 5 die in Figur 1 strichliert eingezeichnete Form. Diese Form zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass, bei zentraler Ruhelage des Mittelteils 6 der obere Rand 14 des Teils 9, welcher dazu bestimmt ist, sich auf der Fläche 13 des Randteils 11 abzustützen, bei Abwesenheit dieses Randes über die Fläche 13

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hinausragen würde. Somit ist der elastische Lagerteil, sobald er in den Lagerkörper eingesetzt ist, der Federwirkung der Teile 9, 10 unterworfen, xtfelche die Zentrierung des Mittelteils bewirken. Dazu ist es notwendig, dass die Bezugsflächenpaare 2, 8 und 13, 14 sehr genau bearbeitet, bzw. hergestellt werden, derart, dass sie rotationssyirtraetrisch in Bezug auf die Axe A sind, und,was die Fläche 14 betrifft, dass diese, im 'entspannten Zustand des elastischen Teils in einer zur Axe A senkrechten Ebene liegt.

Die Fläche 13 kann, anstelle einer ebenen Fläche, wie im beschriebenen Beispiel, gegebenenfalls konisch sein, so dass der Randteil 11 am Rand der Oeffnung 12 dicker ist als auf der Höhe der Seitenwand der Aushöhlung 4_O

Die Herstellung des elastischen Lagerteils 5 aus einem Stück bringt nicht nur eine Vereinfachung der Herstellung mit sich, sondern ermöglicht auch eine exakte Rückstellung nach einer Verschiebung des Lagerteils mit Hilfe, eines einzigen Paares von Führungsflächen 2, 8. Dafür ist es wesentlich, dass die Federkraft nicht auf das Zentrum, sondern auf den Umfang des beweglichen Teils wirkt.

Der elastische Lagerteil, wird vorsugsx^eise ausserhalb der Aushöhlung des Lagerkörpers gegossen und daraufhin in diesen eingesetzt. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 wird der elastische Lagerteil in die Aushöhlung eingeführt, nachdem die Teile 9 und 10 zusammengedrückt x-rarden, wobei diese Verformung aufrecht erhalten wird, bis der Mittelteil in der tiefsten Stellung sitzt, xtfonach die Teile 9 und 10 freigegeben weräen \mä sich -teilweise entspannen«. Die verbleibende elastische Verformung ergibt die gewünscht® Vorspannung des Lagerteils. 3QC₈₇₇/0801 ■ "

Figur 2 zeigt eine Ausfuhrungsform des Lagers, in der der Randteil 11 des Lagerkörpers der Figur 1 durch einen Ring 15 ersetzt ist, der in den Lagerkörper eingepresst wird oder durch Nieten mit ihm verbunden wird. Dies führt zu einer anderen Art des Zusammenbaus, bei der der elastische Lagerteil in entspanntem Zustand eingesetzt und durch das Einfügen des Ringes 15 verformt wird.

In beiden Fällen werden die Abmessungen der Aushöhlung 4 sowie Durchmesser und Höhe des Umfangsteils 9 des elastischen Lagerteils so gewählt, dass im zusammengebauten Zustand ein ausreichendes Spiel zwischen dem verformten elastischen Teil und dem Lagerkörper besteht, um eine Verschiebung des Mittelteils 6 unter Einwirkung eines Stosses zu erlauben.

Die Figuren 3 bis 7 sind eine Draufsicht verschiedener Ausführungsformen des elastischen Lagerteils 5, dessen Profil im Axialschnitt in allen diesen Varianten ähnlich dem in Figur 1 dargestellten ist.

In Figur 3 wird der Zwischenteil 10 durch eine geschlossene Membran gebildet, welche den Mittelteil 6 mit dem ringförmigen Umfangsteil 9 verbindet.

Figur 4 zeigt eine Variante der Ausfuhrungsform nach Figur 3, in der die Membran 10 regelmässig angeordnete Ausnehmungen aufweist, welche die Elastizität des Lagers bei gegebener Membrandicke erhöhen,

Gemäss den Ausführungsformen der Figuren 5 bis 7 weist der Umfangsteil 9 mehrere, Insbesondere drei Ringsegmente 9', 9", 9"' auf. Diese Segmente sind mit dem Mittelteil 6 enx-

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weder durch eine geschlossene Membran (Figur 5) oder durch Arme 10', 10™, 10"· (Figuren 6 und 7) verbunden. Die Form des elastischen Lagerteile wird entsprechend den gewünschten elastischen Eigenschaften gewählt und hängt ferner von der Art der Herstellung und des Zusammenbaus dieses Teils mit dem Lagerkörper ab. Der Teil 5 wird aus Kunststoff, vorzugsweise aus seIbstschmierendem Kunststoff geeigneter Elastizität hergestellt. . · " ,

Das beschriebene elastische Lager vereint den Vorteil optimaler Arbeitsbedingungen durch die vorhandene Vorspannung im Ruhezustand und die leichte Anpassung an verschiedene Elastizitätsanforderungen mit dem Vorteil einer einfachen Bauweise, welche die Herstellung und den Zusammenbau des Lagers vereinfacht.

Claims

PATENTANSPRUECHE

1/ Elastisches Zapfenlager für Wellenzapfen von Uhrwerken, bestehend aus einem Lagerkörper und einem elastischen Lagerteil, der aus einem Stück aus Kunststoff geformt ist und in einer Aushöhlung des Lagerkörpers angeordnet ist, wobei der Lagerkörper eine erste zylindrische Oeffnung für den Durchgang des Wellenansatzes und eine zweite, der ersten gegenüberliegende und von einem Randteil des Lagerkörpers umgebene Oeffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (1) eine konische Führungsfläche (2) aufweist, welche den Innenrand der ersten Oeffnung (3) mit der Aushöhlung (4) verbindet und der elastische Lagerteil (5) einen Mittelteil (6) mit einem Sackloch (7) zur Aufnahme des Wellenzapfens und mit einer konischen, beweglich auf der konischen Führungsfläche des Lagerkörpers ruhenden Führungsfläche (8), sowie mindestens einen Umfangsteil (9) aufweist, der mit dem Mittelteil (6) durch einen oder mehrere Zwischenteile (10) verbunden ist, deren Dicke kleiner als die Höhe der Aushöhlung (4) des Lagerkörpers ist, wobei der elastische Lagerteil (5) unter Vorspannung in die Aushöhlung eingesetzt ist, so dass sein Umfangsteil oder seine Umfangsteile einen Druck auf die Innenfläche (13) des die Aushöhlung des Lagerkörpers umgebenden Randteils (11) und seine Führungsfläche (8) einen Druck auf die Führungsfläche (2) des Lagerkörpers ausüben.
2. Zapfenlager nach Anspruchl_f dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsteil (9) des elastischen Lagerteils die Form eines Ringes mit konischen Wandflächen hat und mit dem Mittelteil (6) durch eine ringförmige Membran (10) verbunden ist.

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3. Zapfenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsteil (9) und der Mittelteil (6) des elastischen Lagerteils durch mehrere Arme (10', 10", 10"') verbunden sind.
4. Zapfenlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (10) Aussparungen (16) aufweist.
5. Zapfenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenteil (10) in den Mittelteil (6) in der Nähe der grösseren Grundfläche des die Führungsfläche (8) bildenden Kegelstumpfes übergeht.
6. Zapfenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Teil des elastischen Lagerteils mit Spiel in Bezug auf die seitliche Wandfläche der Aushöhlung (4) in den Lagerkörper eingesetzt ist.
7. Verfahren zur Herstellung des elastischen Zapfenlagers nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Lagerteil (5) ausserhalb der Aushöhlung (4) des Lagerkörpers

(1) gegossen wird und in diesen Lagerkörper durch elastische Verformung der seinen Mittelteil (δ) umgebenden Teile (9, 10) eingesetzt wird, wobei diese Verformung zumindest 'teilweise nach dem Zusammenbau,bestehen bleibtο

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