CH380477A

CH380477A - Schneidenlagerung

Info

Publication number: CH380477A
Application number: CH1186360A
Authority: CH
Inventors: Staubli Josef
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1960-10-24
Filing date: 1960-10-24
Publication date: 1964-07-31
Also published as: DE1209837B

Description

Schneidenlagerung
Beim Feingerätebau liegt oft die Aufgabe vor, einen Bauteil, der eine beschränkte Drehbewegung ausführen muss, zu lagern. Es ist bekannt, hierzu eine Achslagerung zu verwenden. Dieser Lagerung haftet jedoch der Nachteil an, dass bei Beginn einer Drehbewegung zuerst eine verhältnismässig grosse Haftreibung überwunden werden muss und dann eine gleitende Reibung auftritt. Man benutzt daher auch eine Wälzkörperlagerung, bei der zwischen dem drehbeweglichen und dem feststehenden Bauteil Wälzkörper vorgesehen sind, so dass eine rollende Reibung auftritt. Da diese Lagerung jedoch verhältnismässig teuer ist und zudem immer noch eine gewisse gleitende Reibung aufweist, wird auch häufig eine Schneidenlagerung angewandt. Bei dieser Lagerung wälzt sich eine Schneide des einen Bauteiles auf einer Auflage des anderen Bauteiles ab. Die Schneidenlagerung wird z.

B. bei Waagen und auch für Anker von Relais verwendet, da bei letzteren die Reibungsverluste für die Ansprechempfindlichkeit eine bedeutende Rolle spielen.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine neuartige Schneidenlagerung zweier Lagerelemente, von denen das eine mindestens eine Schneide und das andere ein mit dieser zusammenarbeitendes Schneidenlager aufweist, welche Schneidenlagerung dadurch gekennzeichnet ist, dass das eine Lagerelement mit Zungen versehen ist, von denen mindestens eine federnd ist, welche Zungen mit eigener Federkraft an entgegengesetzt gerichteten Auflagen am anderen Lagerelement anliegen, derart, dass die Berührungsstellen von Zungen und Auflagen auf einer Geraden liegen.

Anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter beispielsweiser Ausführungsformen wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:
Fig. 1 ein Lagerelement,
Fig. 2 und 2a eine Schneidenlagerung im Durchschnitt bzw. in Draufsicht,
Fig. 3 und 4 eine andere Ausführungsform in Seitenansicht bzw. Draufsicht,
Fig. 5 ein zweiteiliges Lagerelement in Querschnitt,
Fig. 6 und 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Schneidenlagerung,
Fig. 8 ein Lagerelement in Detail,
Fig. 9 eine Schneidenlagerung mit dem Lagerelement nach der Fig. 8,
Fig. 10 und 13 zwei Ausführungsformen für das Lager des drehbeweglichen Lagerelementes,
Fig. 14 eine Weiterbildung des Lagerelementes nach der Fig. 1,
Fig. 15 und 15a eine andere Ausführungsform der Schneidenlagerung nach den Fig. 10 und 12,
Fig. 16 bis 18 eine Schneidenlagerung mit dem Lagerelement nach der Fig. 14 und
Fig. 19 und 20 je ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemässen Schneidenlagerung.

In der Fig. 1 ist ein Lagerelement 1 dargestellt, das von einem mit drei federnden Zungen 2 bis 4 versehenen Streifen gebildet wird. Die Summe der Querschnitte der beiden Zungen 2 und 4 ist gleich dem Querschnitt der mittleren Zunge 3. Das Lagerelement 1 wird in einem in der Fig. 2 dargestellten Lagerelement 5 gelagert, das in einer Aussparung 6 drei schneidenförmige Vorsprünge 7 bis 9 aufweist (siehe auch Fig. 2a), von denen in der Fig. 2 nur der mittlere Vorsprung 8 und der letztere 9 sichtbar sind. Die Schneiden 7 bis 9 dienen als Auflage für die Zungen 2 bis 4, die an den Schneidenkanten 10 bis 12 anliegen.

Die äusseren Zungen 2 und 4 sind nach der einen, die innere Zunge 3 ist nach der anderen Seite ausgebogen, so dass sie unter Druck an den Auflagen 7 bis 9 anliegen. Die Ausbildung des Lagers 5 ist derart, dass die Berührungsstellen der Zungen 2 bis 4 und der Auflagen 7 bis 9 auf einer Geraden liegen.

Bei dem in Seitenansicht bzw. Draufsicht dargestellten Lager 5 gemäss den Fig. 3 und 4 sind an der Aussenseite zwei Schneiden 7 und 9 angeordnet (Fig. 3), während in einer Ausnehmung 6a eine dritte Schneide 8 vorgesehen ist. Die mittlere Zunge 3 des Lagerelementes 1 (Fig. 1) wird in die Ausnehmung 6a eingeführt und kommt an die Schneidenkante 11 der Schneide 8 zu liegen, während die äusseren Zungen 2, 4 an die Schneidenkanten 10, 12 der Schneiden 7 bzw. 9 gelegt werden.

Das Lagerelement 5 gemäss der Fig. 5 besteht aus zwei Teilen 13 und 14. Der Teil 13 weist zwei Schneidenkanten 10, 12 und eine Nut 15 mit schräg verlaufenden Rändern 16, 17 auf. An den Rändern 16, 17 stützt sich der Lagerteil 14 ab, der eine Schneidenkante 11 aufweist. Auch bei dieser Ausbildung liegen die Schneidenkanten 10 bis 12 in einer Flucht.

Während die Lager 5 gemäss den vorhergehenden Figuren nach einem Giess- oder Pressverfahren hergestellt sein können, ist das Lager 5 nach den Fig. 6 und 7 von einem ausgekröpften Blech gebildet. Als Auflagen für die Zungen 2 bis 4 des Lagerelementes 1 dienen drei herausgeformte Schneiden 7 bis 9. Die Bohrungen 18, 19 sind zur Befestigung des Lagers 5 vorgesehen.

Bei dem teilweise dargestellten Lagerelement 1 gemäss den Fig. 8 und 9 sind die Zungen 2 bis 4 nicht an einem der beiden Enden, sondern dazwischen angeordnet. Das Lagerelement 1 besteht auch in diesem Fall aus einem federelastischen Streifen, aus dem die Zungen 2 bis 4 herausgestanzt sind.

Die Zungen liegen an Schneiden 7 bis 9 an, die in einer Ausnehmung 20 eines Lagerelementes 5 ange- ordnet sind (Fig. 9). Diese Ausführung kann auch derart ausgebildet sein, dass das Lagerelement 5 statt mit drei Schneiden mit drei auf einer Geraden liegenden Schneidenlagern versehen ist. Die in diesem Fall ebenfalls an einer Flucht liegenden Enden der Zungen 2 bis 4 dienen dann als Schneide.

Bei der Ausführung gemäss den Fig. 10 und 11 ist das Lagerelement 5 ein U-förmig ausgebildeter Blechstreifen. Als Auflagen für die Zungen 2 bis 4 des Lagerelementes 1 dienen hier die aus den Schenkeln herausgebildeten Lappen 7 bis 9. Als Schneidenkanten dienen die Kanten 10 bis 12 der Lappen 7 bis 9. In den vorangehenden Ausführungsbeispielen ist das Lagerelement 1 in seiner Längsrichtung nicht fixiert.

Bei der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Variante der Ausführung gemäss der Fig. 10 sind vier Lappen vorgesehen, von denen die beiden inneren 8a, 8b, derart an ihrem freien Ende umgebogen sind, dass sich eine Rinne 21 bzw. 22 ergibt. Das Lagerelement 1 ist in diesem Fall gemäss der Fig. 14 ausgebildet. Die innere Zunge 3 weist hierbei einen trapezförmigen Fortsatz 23 mit zwei seitlich vorstehenden Enden auf, durch die zwei Schneidenkanten lla, 1 lb gebildet werden. Diese stützen sich in den Rinnen 21, 22 ab und verhindern auf diese Weise ein Herausfallen des Lagerelementes 1.

Bei der Schneidenlagerung gemäss den Fig. 15 und 1 5a sind sowohl die Lappen 8a, 8h als auch die Lappen 7 9 an ihren freien Enden umgebogen und dienen als Schneidenlager. Durch die Schneidenlager 21, 22 bzw.

10, 12 ist das Lagerelement 1 gemäss der Fig. 14 in seiner Längsrichtung fixiert.

Eine sehr zweckmässige Ausbildung des Erfindungsgegenstandes wird nun anhand der Fig. 16 bis 18 erläutert. Bei dieser Ausführung sind an dem teilweise dargestellten Lagerelement 5 zwei seitlich angeordnete Aussparungen 25 und 26 (siehe Fig. 16 und 18) vorgesehen. Diese bilden zwei Schneidenlager 27, 28, an denen sich die Kanten 10a und 12a der Zungen 2, 4 abstützen. In einer Aussparung 29 des Lagerelementes 5 befinden sich zwei Vorsprünge 30, 31, die je einen vorspringenden Teil 32 bzw. 33 als Auflage für die mittlere Zunge 3 (Fig. 14) aufweisen. Die Anordnung ist derart, dass sich zwei Schneidenlager 34 bzw. 35 ergeben, an denen die Schneidenkanten lla, llb des Lagerelementes 1 gemäss der Fig. 14 anliegen.

Das Lagerelement 1 ist bei dieser Ausführung derart fixiert, dass es nur noch eine Drehung um die auf einer Geraden liegenden Schneidenlager 27, 34, 35, 28 ausführen kann. Ein besonderer Vorteil dieser Ausbildung ist, dass sich die sonst notwendigen Haltevorrichtungen zum Halten des beweglichen Lagerelementes erübrigen.

Das Lagerelement 1 kann weiter rasch und einfach angebracht werden. Man braucht nur die Zungen 2 bis 4 auszuspreizen und sie hierauf an die Schneidenlager 27, 28 und 34, 35 zu legen. Obwohl alle Zungen an jeweils zu lagernden Bauteil vorzugsweise federnd sind, ist dies nicht unbedingt notwendig. Im letzterwähnten Ausführungsbeispiel könnte z. B. entweder nur die mittlere Zunge 3 oder nur die beiden äusseren Zungen 2, 4 elastisch sein. Weiterhin können die Lagerelemente 1, 5 auch Teile von zu lagernden Bauteilen bilden. Die in den Fig. 16 bis 18 gezeigte Schneidenlagerung kann beispielsweise mit Vorteil bei dem in Fig. 19 schematisch dargestellten thermischen Schalter verwendet werden. Hierbei ist ein Auslösestreifen 36 aus Bimetall vorgesehen, der von einer Heizwicklung 37 beheizt werden kann.

Ein Bimetallstreifen 38 dient zum Ausgleich der Umgebungstemperatur und ist über einen Steg 39 mit dem Auslösestreifen 36 gekuppelt. Der Verbindungssteg 39 weist eine Abfallkante 40 auf, auf der eine Arbeitsfeder 41 eines Kontaktfedersatzes aufliegt, die einen Doppelkontakt 42, 43 trägt. Der Kontaktfedersatz besteht weiter aus den Kontaktfedern 44, 45 mit den Kontakten 46 bzw. 47.

Der Verbindungssteg 39 weist nun an seinen beiden Enden eine Schneidenlagerung gemäss den Fig. 16 bis 18 auf, die in der Fig. 19 nur schematisch dargestellt ist.

Wird der Auslösestreifen 36 beheizt, biegt er sich durch, wobei sein oberes Ende z. B. nach links ausgelenkt wird. Diese Auslenkung wird auf den Verbindungssteg 39 mit der Abfallkante 40 übertragen. Nach einem wählbaren Zeitabschnitt, der sogenannten Auslösezeit, fällt die Arbeitsfeder 41 von der Kante 40 ab und legt sich mit ihrem Kontakt 43 an den Kontakt 47 der Kontaktfeder 45. Der Ausgleich der Umgebungs temperatur kommt dadurch zustande, dass der Aus löse- und Ausgleichsstreifen bei gleicher Erwärmung gleiche aber entgegengesetzt gerichtete Auslenkungen erfahren. Diese Verwendung der beschriebenen Schneidenlagerung hat den Vorteil, dass die Streifen 36, 38 sich nach beiden Richtungen, bezogen auf den entspannten Zustand, durchbiegen dürfen.

Ihre Ankupplung an den Verbindungssteg 39 geht dabei nicht verloren, wie es bei den bekannten thermischen Schaltern ähnlicher Bauart der Fall ist. Bei letzteren wird die Ankupplung der Bimetallstreifen an den Steg nämlich dadurch erzielt, dass die Bimetallstreifen bei der Montage ausgebogen werden und dann unter Druck am Verbindungssteg zum Anliegen gebracht werden. Dem Temperaturbereich ist dadurch eine untere Grenze gesetzt, da bei sinkender Temperatur diese Anpresskraft abnimmt, so dass schliesslich Spiel an den Kupplungsstellen auftreten würde. Diese Streifen werden deshalb nur in einer Richtung auf Biegung beansprucht. Dem Temperaturbereich ist aber auch eine obere Grenze, bestimmt durch die höchstzulässige Biegespannung, gesetzt.

Bei der beschriebenen Schneidenlagerung können die beiden Bimetallstreifen dagegen in beiden Richtungen bis zur höchstzulässigen Biegung beansprucht werden, ohne dass beim Kraftrichtungswechsel Spiel an den Kupplungsstellen auftritt. Die beschriebene Ausführung nach Fig. 19 ergibt daher eine Vergrösserung des Temperaturbereiches.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Schneidenlagerung ist, dass sie keine zusätzlichen Teile erfordert, da die Schneiden an ohnehin vorhandenen Bauteilen ausgeführt sind.

In der Fig. 20 ist ein anderes Anwendungsbeispiel dargestellt, bei dem das Lagerelement 1 ein Hebel einer Schalteinrichtung ist. Der Hebel 1 ist ähnlich wie das Lagerelement 1 gemäss der Fig. 14 ausgebildet. Sein mit drei Zungen versehenes linkes Ende ist in einem Lagerelement 5 gelagert, dessen Aufbau demjenigen nach den Fig. 16 bis 18 entspricht. Der Hebel 1 weist am rechten Ende zwei Kontakte 48, 49 auf, die mit fest angeordneten Gegenkontakten 50 bzw 51 zusammenarbeiten. Der Hebel 1 kann beispielsweise von einer Nockenscheibe oder, wie gezeigt, von einem Stössel 52 entgegen der Wirkung einer Feder 53 gesteuert werden.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch noch andere Ausführungen und Anwendungen, z. B. die Ankerlagerung von Relais usw. möglich. Die beschriebene Schneidenlagerung eigent sich im allgemeinen für solche Verwendungen, bei denen ein Bauteil eine Bewegung mit beschränktem Drehwinkel spielfrei und möglichst reibungslos ausführen muss und eine rasche und einfache Montage der Lagerteile erforderlich ist.

Claims

PATENTANSPRUCH Schneidenlagerung zweier Lagerelemente, von denen das eine mindestens eine Schneide und das andere ein mit der Schneide zusammenarbeitendes Schneidenlager aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (1) mit Zungen (2 bis 4) versehen ist, von denen mindestens eine federnd ist, welche Zungen mit eigener Federkraft an entgegengesetzt zueinander gerichteten Auflagen (7 bis 9 bzw. 27, 28, 34, 35) am anderen Lagerelement (5) anliegen, derart, dass die Berührungsstellen von Zungen (2 bis 4) und Auflagen auf einer Geraden liegen.

UNTERANSPRÜCHE 1. Schneidenlagerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am einen Lagerelement (5) schneidenförmig ausgebildete Auflagen (7 bis 9) vorgesehen sind, an denen die die Schneidenlager bildenden Zungen (2 bis 4) des anderen Lagerelementes (1) anliegen.

2. Schneidenlagerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Auflagen (7, 9, 21, 22) des einen Lagerelementes (5) als Schneide (7, 9) und die übrigen als Schneidenlager (21, 22) ausgebildet sind und die entsprechenden Zungen (2 bis 4) des anderen Lagerelementes (1) mit einem Schneidenlager (2, 4) bzw. einer Schneide (3) versehen sind.

3. Schneidenlagerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (2 bis 4) des einen Lagerelementes (1) je mit einer Schneide (l0a, lla, 1 ih, 12a) versehen sind, die an den am anderen Lagerelement (5) vorgesehenen Schneidenlagern (27, 34, 35, 28) anliegen.

4. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (5) eine Aussparung (6) aufweist, in der drei schneidenförmig ausgebildete Vorsprünge (7, 8, 9) angeordnet sind, deren Schneidenkanten (10 bis 12) auf einer Geraden liegen und das andere Lager element (1) drei Zungen (2 bis 4) aufweist, von denen die äusseren Zungen (2, 4) nach der einen Seite ausgebogen sind und die mittlere Zunge (3) nach der anderen Seite ausgebogen ist und die Zungen je an einer Schneidenkante (10 bis 12) des ersteren Lagerelementes (5) anliegen.

5. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (5) drei schneidenförmig ausgebildete Vorsprünge aufweist, deren Schneidenkanten (10 bis 12) auf einer Geraden liegen, von welchen Vorsprüngen der mittlere (8 bzw. 11) in einer Aussparung (6a bzw. 15) und die beiden anderen Vorsprünge an der Aussenseite des Lagerelementes (5) angeordnet sind, und das andere Lagerelement (1) drei Zungen (2 bis 4) aufweist, von denen die äusseren Zungen (2, 4) nach der einen Seite ausgebogen sind und die mittlere Zunge (3) nach der anderen Seite ausgebogen ist und die Zungen je an einer Schneidenkante (10 bis 12) des ersteren Lagerelementes (5) anliegen.

6. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (5) von einem ausgekröpften Blech gebildet ist, aus dem drei Schneiden (7 bis 9) herausgeformt sind, deren Schneidenkanten (10 bis 12) auf einer Geraden liegen, und das andere Lagerelement (1) drei Zungen (2 bis 4) aufweist, von denen die äusseren Zungen (2, 4) nach der einen Seite ausgebogen sind und die mittlere Zunge (3) nach der anderen Seite ausgebogen ist und die Zungen je an einer Schneidenkante (10 bis 12) des ersteren Lagerelementes (5) anliegen.

7. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (1) drei gegensinnig ineinandergreifende Zungen (2 bis 4) aufweist, von denen die äusseren Zungen (2, 4) nach der einen Seite ausgebogen sind und die mittlere, den äusseren Zungen (2, 4) entgegengesetzt gerichtete Zunge (3) nach der anderen Seite ausgebogen ist und die Zungen je an einer Schneidenkante (10 bis 12) des anderen Lagerelementes (5) anliegen.

8. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (5) von einem U-förmigen Blech gebildet ist, aus dessen Schenkeln drei als Schneiden dienende Lappen (7 bis 9) herausgebildet sind, deren Schneidenkanten (10 bis 12) auf einer Geraden liegen und das andere Lagerelement (1) drei Zungen (2 bis 4) aufweist, von denen die äusseren Zungen (2, 4) nach der einen Seite ausgebogen sind und die mittlere Zunge (3) nach der anderen Seite ausgebogen ist und die Zungen je an einer Schneidenkante (10 bis 12) des ersteren Lagerelementes (5) anliegen.

9. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (5) von einem U-förmigen Blech gebildet ist, aus dessen Schenkeln je ein Paar Lappen (7, 9 bzw. 8a, 8b) herausgebildet sind, von denen das eine Paar (7, 9) als Schneide und das andere am freien Ende umgebogene Paar (8a, 8b) als Schneidenlager dienen, wobei die Schneidenkanten (10, 12) mit den Schneidenlagern (21, 22) auf einer Geraden liegen und das andere Lagerelement (1) mit drei Zungen (2 bis 4) versehen ist, von denen die mittlere nach einer Seite ausgebogene Zunge (3) einen Fortsatz (23) mit zwei seitlich hervorstehenden Enden aufweist, die an den Schneidenlagern (21, 22) des ersteren Lagerelementes (5) anliegen und die äusseren nach der anderen Seite ausgebogenen Zungen (2, 4) an den Schneiden (7, 9) des ersten Lagerelementes (5) anliegen.

10. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (5) eine Aussparung (6) aufweist, in der drei auf einer Geraden liegende Schneidenlager angeordnet sind, und das andere Lagerelement (1) drei Zungen (2 bis 4) aufweist, von denen die äusseren Zungen (2, 4) nach der einen Seite ausgebogen sind und die mittlere, den äusseren Zungen (2, 4) entgegengesetzt gerichtete Zunge (3) nach der anderen Seite ausgebogen ist und die Zungen je an einem Schneidenlager des ersteren Lagerelementes (5) anliegen.

11. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagerelement (5) von einem U-förmigen Blech gebildet ist, aus dessen Schenkeln je ein Paar Lappen (7, 9, 6 bzw. 8a, 8b) herausgebildet sind, die am freien Ende umgebogen sind und als Schneidenlager dienen, wobei die Schneidenlager (10, 12 bzw. 21, 22) auf einer Geraden liegen und das andere Lagerelement (1) mit drei Zungen (2 bis 4) versehen ist, von denen die mittlere, nach einer Seite ausgebogene Zunge (3) einen Fortsatz (23) mit zwei seitlich vorstehenden Enden aufweist, die an dem einen Paar Schneidenlager (21, 22) anliegen und die äusseren nach der anderen Seite ausgebogenen Zungen (2, 4) an dem anderen Paar Schneidenlager (10, 12) anliegen.

12. Schneidenlagerung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am einen Lagerelement (5) eine Aussparung (29) vorgesehen ist, in der zwei Vorsprünge (30, 31) angeordnet sind, die je einen vorspringenden Teil (32 bzw. 33) aufweisen und dass zwei seitlich am Lagerelement (5) angeordnete Aussparungen (25 bzw. 26) vorgesehen sind, derart, dass die von den vorspringenden Teilen (32, 33) mit den entsprechenden Vorsprüngen (30 bzw.

31) gebildeten Schneidenlager (34, 35) mit den von den Aussparungen (25, 26) gebildeten Schneidenlagern (27 bzw. 28) auf einer Geraden liegen und das andere Lagerelement (1) mit drei Zungen (2 bis 4) versehen ist, von denen die mittlere nach der einen Seite ausgebogene Zunge (3) einen Fortsatz (23) mit zwei seitlich vorstehenden Enden aufweist, die an den Schneidenlagern (34, 35) des ersteren Lagerelementes (5) anliegen und die äusseren nach der anderen Seite ausgebogenen Zungen (2, 4) an den von den Aussparungen (25, 26) gebildeten Schneidenlagern (27 bzw. 28) des ersteren Lagerelementes (5) anliegen.