DE19919950A1

DE19919950A1 - Vorrichtung mit einer Drehachse, die in Drehrichtung zumindest zwei stabile Stellungen und zumindest einen instabilen Bereich aufweist

Info

Publication number: DE19919950A1
Application number: DE1999119950
Authority: DE
Inventors: Franz Bauer; Markus Helminger
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-02

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einer Drehachse (10), die in Drehrichtung zumindest zwei stabile Stellungen (12, 14) und zumindest einen instabilen Bereich (16) aufweist und von zumindest einem Bauteil (18) geführt ist und mit wenigstens einem Federelement (20, 22), das sich durch eine Drehbewegung der Drehachse (10) spannt und entspannt. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß das Federelement (20, 22) einstückig mit der Drehachse (10) und/oder mit dem die Drehachse (10) führenden Bauteil ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einer Drehachse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannt sind bistabile Drehschalter mit einer Drehachse, die in Drehrichtung zwei stabile, meist um 60° versetzte Stellungen und dazwischen einen instabilen Bereich aufweisen. Die Drehachse ist meist in einem Gehäuse des Drehschalters geführt. Um ein bistabiles Verhalten zu erreichen, ist bekannt, an die Drehachse eine Exzenterscheibe anzuformen oder an der Drehachse eine Exzenterscheibe zu befestigen, die beim Drehen der Dreh achse eine am Gehäuse des Drehschalters befestigte, vorgespannte Metallfeder aus lenkt. Die Metallfeder spannt sich ausgehend von einer stabilen Stellung der Drehachse bis ca. zur Mitte des instabilen Bereichs weiter vor und entspannt sich von der Mitte des instabilen Bereichs zur nächsten stabilen Stellung. Die Metallfeder stellt ein meist kleines, separates Bauteil dar, das im Gehäuse des Drehschalters montiert werden muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weiterzuentwickeln und insbesondere die Bauteilevielfalt und den Montageaufwand zu reduzieren. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil dungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einer Drehachse, die in Drehrichtung zumindest zwei stabile Stellungen und zumindest einen instabilen Bereich aufweist. Die Drehachse wird von zumindest einem Bauteil geführt und besitzt wenigstens ein Fe derelement, das sich durch eine Drehbewegung der Drehachse spannt und entspannt.

Es wird vorgeschlagen, daß das Federelement einstückig mit der Drehachse und/oder mit dem die Drehachse führenden Bauteil ausgeführt ist. Zusätzliche Bauteile, Montageauf wand und Kosten können eingespart werden.

Im Bereich der Drehachse ist häufig nur ein kleiner verfügbarer Bauraum vorhanden. Um jedoch ein angenehmes Schaltgefühl mit einem über eine größere Drehbewegung gleichmäßig ansteigenden und abfallenden Widerstandsmoment erreichen zu können, beispielsweise bei einem Drehschalter, ist ein relativ großer Federweg erforderlich. Dies kann mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung erreicht werden, bei der das Fe derelement durch einen in axialer Richtung ausgerichteten und in radialer Richtung aus lenkbaren Bereich bzw. Biegearm gebildet ist. Es kann trotz eines kleinen verfügbaren Bauraums ein langer Biegearm geschaffen werden, mit dem ein großer Federweg und ein angenehmes Schaltgefühl erreicht werden Kann. Ferner sind vorteilhaft die Bereiche symmetrisch über den Umfang der Drehachse angeordnet. Auslenkkräfte können gegen seitig kompensiert und ein Verkippen der Drehachse kann verhindert werden.

Der in axialer Richtung ausgerichtete und in radialer Richtung auslenkbare Bereich kann an dem die Drehachse führenden Bauteil angebracht sein, und zwar insbesondere, wenn sich das Bauteil in axialer Richtung entlang der Drehachse erstreckt. Besonders vorteil haft ist jedoch der Bereich bzw. Biegearm an einer zumindest teilweise hohlen Drehachse angebracht. Eine längere Führung kann vermieden und der Bauraum in der Drehachse kann vorteilhaft für das Federelement genutzt werden.

Um ein Verdrehen und/oder ein seitliches Verbiegen des Biegearms bzw. des Federele ments zu vermeiden und um möglichst stets eine gleichmäßige Verformung und ein glei ches Schaltverhalten zu erreichen, ist erfindungsgemäß das Federelement durch zumin dest ein Führungselement in radialer Richtung geführt. Ist auf der Drehachse eine Dreh griff angeordnet, kann an diesem vorteilhaft ein Führungselement für das Federelement angebracht werden. Der Drehgriff kann einstückig mit der Drehachse ausgeführt oder kann vorteilhaft mit einer Rastverbindung an der Drehachse befestigt sein. Mit einer Rastverbindung kann eine einfache Montage und Demontage des Drehgriffs erreicht und insbesondere kann die Drehachse leicht demontierbar ausgeführt werden, beispielsweise können Rastelemente an der Drehachse nach Demontage des Drehgriffs aus einem an grenzenden Bauteil ausgerastet werden, ohne daß weitere Bauteile demontiert werden müssen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zumindest ein Teil der Drehachse durch eine Öffnung des Drehgriffs geführt ist. Es können zusätzliche Bauteile und Montageaufwand für Markierungen am Drehgriff eingespart und ferner kann eine lagerichtige Montage des Drehgriffs sicher gestellt werden, indem nur lagerichtig das Teil der Drehachse durch die Öffnung des Drehgriff führbar und der Drehgriff montierbar ist.

Vorteilhaft ist an dem in radialer Richtung auslenkbaren Bereich bzw. am Biegearm zu mindest ein Rastelement zur Befestigung der Drehachse angeordnet. Der Federweg des Biegearms kann größer ausgelegt werden als zur Erzeugung des instabilen Bereichs er forderlich ist und zusätzlich für eine besonders sichere Rastverbindung genutzt werden. Ferner kann das Rastelement durch Auslenken des Biegearms ausgerastet werden. Eine leichte Demontage der Drehachse wird ermöglicht, ohne daß beispielsweise eine Abdec kung demontiert werden muß, in der die Drehachse eingerastet ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzt die Drehachse an dem in Montagerichtung weisenden Ende einen sich in Montagerichtung verjüngenden Querschnitt, der in einer entsprechend ausgeführten Lagerstelle geführt ist. Es kann eine gute Lagerung der Drehachse mit zwei Lagerstellen in axialer Richtung erreicht werden. Ferner kann die Drehachse besonders vorteilhaft gemeinsam mit einer Abdeckung an einer Vorrichtung montiert werden, indem die Drehachse und die Abdeckung durch den sich verjüngenden Querschnitt und durch die Lagerstelle in die richtige Position geführt werden. Ferner kann die Montage mit einer Drehachse erleichtert werden, die einen Durchmesser größer als 0,5 cm aufweist. Die Drehachse ist gut greifbar und die Montage kann leicht automatisiert werden.

Das Federelement kann mit verschiedenen, dem Fachmann als geeignet erscheinenden Vorrichtungen ausgelenkt werden. Einfach und kostengünstig kann dies mit einer Kur venscheibe erreicht werden, entlang der ein am Federelement angeordnetes Eingriffs glied geführt wird. Die Kurvenscheibe ist vorteilhaft einstückig mit dem die Drehachse führenden Bauteil ausgeführt, beispielsweise mit einem Gehäusedeckel usw. Zusätzliche Bauteile, Montageaufwand und Kosten können eingespart werden.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß an der Drehachse zumindest ein Element zum Schalten eines Druckschalters angebracht ist, beispielsweise Schrägen oder Kurvenbahnen. Druckschalter werden in großen Stückzahlen hergestellt und sind dadurch besonders kostengünstig. Ferner kann eine Verkabelung zwischen ei ner Abdeckung und einem elektrischen Gerät, das beispielsweise durch die als Dreh schalter ausgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung geschaltet wird, vermieden werden. Die Abdeckung kann gemeinsam mit der Drehachse vom Gerät abgenommen und vom Gerät entfernt werden, ohne daß Kabel gelöst oder besonders lang ausgeführt werden müssen.

Eine besonders kostengünstige und leichte Vorrichtung kann erreicht werden, indem vorteilhaft das Federelement einstückig mit einem Kunststoffbauteil ausgeführt ist. Grundsätzlich können verschiedene, dem Fachmann als geeignet erscheinende Kunst stoffe verwendet werden. Besonders vorteilhaft wird jedoch ein polyamidglasfaserver stärkter Kunststoff verwendet, mit dem eine hohe und dauerhafte Federsteifigkeit erreicht werden kann.

Um eine Relaxation des Federelements und eine unkontrollierbare Abschwächung der Federsteifigkeit und des Drehwiderstands zu vermeiden, ist das Federelement in den sta bilen Stellungen vorteilhaft weitgehend unbelastet.

In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß an der Drehachse an dem in Montage richtung weisenden Ende zumindest ein Befestigungselement für ein anderes Bauteil an geordnet ist. Besonders vorteilhaft ist das Befestigungselement an eine Kunststoffdreh achse angespritzt, beispielsweise kann ein Teller über Filmscharniere mit der Drehachse verbunden sein, der sich nach einem Durchführen der Drehachse durch eine Öffnung in einer Abdeckung aufspreizt und im montierten Zustand der Drehachse ein Bauteil fixiert. Zusätzliche Bauteile, Montageaufwand und Kosten können eingespart werden.

Die erfindungsgemäße Lösung kann bei verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll er scheinenden Vorrichtungen eingesetzt werden und insbesondere bei einem Drehschalter für elektrische Geräte, wie beispielsweise Durchlauferhitzer, Spülmaschinen, Kaffeema schinen usw. Drehschalter können für verschiedene Funktionen eingesetzt werden, bei spielsweise zum Ein- und Ausschalten, zum Wählen eines Programms usw. Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung eines Fluidstroms verwendet werden, beispielsweise für Lüfterklappen usw.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeich nung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschrei bung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weite ren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Drehachse von der Seite,

Fig. 2 eine Drehachse nach Fig. 1 um 90° verdreht,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ein Drehgriff von unten,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Ausschnitt einer Abdeckung mit einer Kurvenscheibe und

Fig. 7 ein Schnitt durch eine Drehachse mit montiertem Drehgriff.

Fig. 1, 2, und 3 zeigt eine Drehachse 10 aus einem polyamidglasfaserverstärkten Kunst stoff eines Drehschalters zum Ein- und Ausschalten eines nicht näher dargestellten Durchlauferhitzers. Die Drehachse 10 ist in einer Kunststoffabdeckung 18 geführt, an die eine Kurvenscheibe 48 einstückig angeformt ist (Fig. 6). Die Drehachse 10 besitzt zwei symmetrisch über den Umfang angeordnete Federelemente 20, 22, die jeweils mit einem Vorsprung 52, 54 in die Kurvenscheibe 48 greifen. Durch eine Drehbewegung der Dreh achse 10 in der Abdeckung 18 werden die Federelemente 20, 22 durch die Kurvenschei be 48 in radialer Richtung 26 ausgelenkt (Fig. 3). Die Federelemente 20, 22 werden ge spannt und entspannt. Die Drehachse 10 besitzt dadurch in der Abdeckung 18 über 180° zwei stabile Stellungen 12, 14 und einen zwischen den Stellungen 12, 14 instabilen Be reich 16. In den stabilen Stellungen 12, 14 sind die Federelemente 20, 22 unbelastet.

Erfindungsgemäß sind die Federelemente 20, 22 einstückig mit der teilweise hohlen Drehachse 10 ausgeführt, und zwar werden die Federelemente 20, 22 durch zwei in axialer Richtung 24 ausgerichtete und in radialer Richtung 26 auslenkbare Bereiche bzw. Biegearme gebildet.

Auf der Drehachse 10 wird ein Drehgriff 28 über eine Rastverbindung 34 befestigt, der die Federelemente 20, 22 in zwei Ausnehmungen 30, 32 in radialer Richtung 26 führt und ein Verdrehen und ein seitliches Verbiegen der Biegearme vermeidet (Fig. 4, 5 und 7). Ein Zapfen 36 der Drehachse 10 wird bei der Montage des Drehgriffs 28 durch eine Öffnung 38 des Drehgriffs 28 geführt. Der Zapfen 36 kann nur bei lagerichtiger Montage des Drehgriffs 28 in die Öffnung 38 eingeführt werden. Ferner wird der Zapfen 36 als Markie rung für eine Schaltstellung genutzt. Vorteilhaft besitzen der Drehgriff 28 und die Dreh achse 10 dafür unterschiedliche Farben.

Bei der Montage der Drehachse 10, wird diese durch eine Öffnung 56 der Abdeckung 18 geführt (Fig. 6). Die Drehachse 10 rastet an der Abdeckung 18 mit Rastelementen 40, 42 ein, die an den radial auslenkbaren Bereichen angeordnet sind (Fig. 2, 3 und 7). Im mon tierten Zustand ist die Drehachse 10 in Montagerichtung 24 über Vorsprünge 58, 60 und entgegen der Montagerichtung 24 durch die Rastelemente 40, 42 fixiert. Die Drehachse 10 besitzt einen Durchmesser 46 von ca. 1 cm und ist dadurch besonders handlich und leicht montierbar und demontierbar (Fig. 1). Insbesondere kann die Drehachse 10 durch Auslenken der Biegearme ausgerastet und ohne Demontage der Abdeckung 18 demon tiert werden.

Die Drehachse 10 besitzt an dem in Montagerichtung 24 weisenden Ende 44 einen sich in Montagerichtung 24 verjüngenden Querschnitt, der in einer entsprechenden nicht näher dargestellten Lagerstelle am Durchlauferhitzer geführt ist. Die Drehachse 10 kann vorteil haft gemeinsam mit der Abdeckung 18 am Durchlauferhitzer montiert werden. Ferner sind an dem in Montagerichtung 24 weisenden Ende der Drehachse 10 Schrägen 50 zum Schalten eines nicht näher dargestellten Druckschalters angeformt. Druckschalter sind besonders kostengünstig und die Abdeckung 18 kann gemeinsam mit der Drehachse 10 vom Durchlauferhitzer abgenommen werden, ohne daß Kabel gelöst werden müssen.

Bezugszeichenliste

10

Drehachse

12

Stellung

14

Stellung

16

Bereich

18

Bauteil

20

Federelement

22

Federelement

24

Richtung

26

Richtung

28

Drehgriff

30

Führungselement

32

Führungselement

34

Rastverbindung

36

Teil

38

Öffnung

40

Rastelement

42

Rastelement

44

Ende

46

Durchmesser

48

Kurvenscheibe

50

Element

52

Vorsprung

54

Vorsprung

56

Öffnung

58

Vorsprung

60

Vorsprung

Claims

1. Vorrichtung mit einer Drehachse (10), die in Drehrichtung zumindest zwei stabile Stellungen (12, 14) und zumindest einen instabilen Bereich (16) aufweist und von zumindest einem Bauteil (18) geführt ist und mit wenigstens einem Federelement (20, 22), das sich durch eine Drehbewegung der Drehachse (10) spannt und ent spannt, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (20, 22) einstückig mit der Drehachse (10) und/oder mit dem die Drehachse (10) führenden Bauteil aus geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (20, 22) durch einen in axialer Richtung (24) ausgerichteten und in radialer Richtung (26) auslenkbaren Bereich gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Federelemente (20, 22) symmetrisch über den Umfang der Drehachse (10) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fe derelement (20, 22) durch zumindest ein Führungselement (30, 32) in radialer Richtung (26) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsele ment (30, 32) an einem auf der Drehachse (10) angeordneten Drehgriff (28) ange bracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehgriff (28) über eine Rastverbindung (34) mit der Drehachse (10) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil (36) der Drehachse (10) durch eine Öffnung (38) des Drehgriffs (28) geführt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in radialer Richtung (26) auslenkbaren Bereich zumindest ein Rastelement (40, 42) zur Befestigung der Drehachse (10) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Drehachse (10) an dem in Montagerichtung (24) weisenden Ende (44) einen sich in Montagerichtung (24) verjüngenden Querschnitt aufweist, der in einer entsprechend ausgeführten Lagerstelle geführt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Drehachse (10) einen Durchmesser (46) größer als 0,5 cm aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß eine das Federelement (20, 22) auslenkende Kurvenscheibe (48) einstüc kig mit dem die Drehachse (10) führenden Bauteil (18) ausgeführt ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß an der Drehachse (10) zumindest ein Element (50) zum Schalten eines Druckschalters angebracht ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß das Federelement (20, 22) einstückig mit einem Kunststoffbauteil (10) ausgeführt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (20, 22) einstückig mit einem Bauteil (10) aus einem polyamidglasfaserverstärkten Kunststoff ausgeführt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Fe derelement (20, 22) in den stabilen Stellungen (12, 14) weitgehend unbelastet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß an der Drehachse (10) an dem zur Montagerichtung (24) weisenden Ende zumindest ein Befestigungselement für ein anderes Bauteil angeordnet ist.