DE2328113C3

DE2328113C3 - Stellknopf

Info

Publication number: DE2328113C3
Application number: DE2328113A
Authority: DE
Inventors: Joseph Henry Lakewood Ohio Paskert
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1972-06-02
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FR2186687B1; AU5579973A; FR2186687A1; DE2328113A1; DE2328113B2; JPS4950457A; IT988806B; US3808635A

Description

Die Erfindung betrifft einen einteilig geformten Stellknopf, wie er im Oberbegriff des Anspruchs beschrieben ist.

Aus der DD-PS 32 487 ist ein einteilig geformter Stellknopf zur Selbsthalterung auf dem Ende einer Welle bekannt, der einen axial gerichteten Körperabschnilt in Gestalt einer Nabe mit einer Aufnahmebohrung zur Aufnahme der Welle enthält. Zur Sicherung des Stellknopfes gegen Abziehen von der Welle ist die Wandung des Körperteiles des Stellknopfes mit je einem Quer- und einem Längsschlitz ausgebildet, derart, daß zwei federnde Ringlappen entstehen, die in eine an der Welle angebrachte, der Breite der Ringlappen entsprechende ringförmige Ausnehmung einrasten. Die Anbringung der ringförmigen Ausnehmung am Wellenende erfordert eine Bearbeitung des Wellenendes und ist deshalb verhältnismäßig teuer. Außerdem ist es wegen der unvermeidbaren Toleranzen des Stellknopfes schwierig, eine Befestigung des Stellknopfes auf der Welle ohne axiales Spiel zu erzielen.

Daneben ist aus der FRPS 9 04 788 ein Stellknopf

bekannt, der ein in einer Ausnehmung angeordnetes kippbares Halteteil enthält, das durch Verkantung den Wellenschaft festsetzt. Die Verkantung des kippbaren Halteteils erfolgt durch Betätigung einer Schraube, die in ein entsprechendes Gewinde des Stellknopfes eingeschraubt und durch eine Bohrung von außen her zugängig ist. Zur Montage dieses Stellknopfes ist deshalb ein Werkzeug erforderlich, während andererseits die Lagerung des Halteteils, die Anbringung des Gewindes und die Stellschraube selbst wiederum einen beträchtlichen Aufwand bedeuten.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen aus Kunststoff bestehenden einteiligen Stellknopf zu schaffen, der sich wirtschaftlich herstellen und sich auf jeder beliebigen genormten Welle, beispielsweise einer im Querschnitt runden oder D-förmigen Welle leicht und ohne Werkzeuge montieren läßt, wobei bei Befestigung auf einer im Querschnitt runden Welle nur ein vorbestimmtes maximales Drehmoment übertragen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der Stellknopf erfordert keine formschlüssige Befestigung in axialer oder radialer Richtung; er kann ohne Werkzeuge montiert werden. Da er einstückig ist, entfallen eigens zu montierende Klemm- oder Passungsteile, Betätigungsgewinde usw., womit sich eine besonders leichte Herstellbarkeit ergibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Stellknopfes sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer genormten, im Querschnitt D-förmigen Welle mit einem Stellknopf nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Rückansicht des Stellknopfes mit der Blickrichtung entsprechend den Pfeilen 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 einen vergrößerten Teilschritt durch die Welle und den nachgiebigen Halteabschnitt,

F i g. 4 eine Seitenansicht einer im Querschnitt runden Welle mit einer anderen Ausführungsform eines Stellknopfes nach der Erfindung,

F i g. 5 eine Ansicht des Stellknopfes nach F i g. 4 mit der Blickrichtung entsprechend den Pfeilen 5-5 in Fig. 4,

F i g. 6 eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform nach der Erfindung,

F i g. 7 eine Seitenansicht der Einrichtung nach F i g. 6 in zusammengebautem Zustand mit einer im Querschnitt D-förmigen Welle,

F i g. 8 eine Teilansicht eines gespritzten Werkstückes und

Fig. 9 eine Teilseitenansicht des Werkstückes nach F i g. 8 in fertiggestelltem Zustand.

Der auf Wellen zu befestigende Bauteil nach der Erfindung ist in der Zeichnung in Form eines einteiligen aus Kunststoff bestehenden Einstellknopfes 10 gemäß Fig. 1, 110 gemäß Fig. 4 und 210 gemäß F i g. 6 dargestellt. Die Beschreibung und Darstellung der Erfindung in der Ausführungsform verschiedener Einstellknöpfe ist nicht einschränkend zu verstehen; vielmehr kann der auf Wellen zu befestigende Bauteil auch dekorative Merkmale aufweisen, Stoßfänger und Abdeckungen an den Enden der freibleibenden Welle und dergleichen mehr. Gleichfalls soll die in der Beschreibung verwendete Bezeichnung »Kunststoff« die Erfindung nicht auf ein bestimmtes Material

beschränken, denn zur Ausführung der Erfindung können alle geeigneten gieß- und spritzfähigen Materialien verwendet werden.

Der Stellknopf 10 nach F i g, 1 und 2 ist in Verbindung mit einer üblichen D-förmigen Welle 50 dargestellt. Der Stellknopf 10 ist gegliedert in einen Greifabschnitt 20 und in einen Wellenaufnahmeabschnitt 30. Der Greifabschnitt 20 wird von Hand erfaßt und gedreht, um eine bestimmte Drehstellung der Welle 50 zu erreichen und kann z. B. wie beim Stellknopf 210 nach F i g. 7 an seinem Außenumfang 12 gerändelt, gerippt oder gezahnt sein, oder auch zur Erhöhung des Kraftschlusses mit der Hand vieleckig ausgeführt sein. Die dem Wellenaufnahmeabschnitt 30 abgekehrte Seite des Greifabschnittes 14 kann dekorativ besonders ausgestaltet sein, gegebenenfalls einen metallischen Überzug tragen und/oder Skalenmarkierungen besitzen, z. B. in der Anwendung als Kanalwähler bei Fernsehapparaten, EIN- und AUS-Schaltern an Rundfunkapparaten oder als Temperaturwähler bei elektrischen Fritierpfannen.

Der Wellenaufnahmeabschnitt 30 iüt so ausgeführt, daß er die Welle 50 bei einem Mindestauf»vand an Montagearbeit lösbar festhält; er enthält einen axial gerichteten Körperabschnitt 32 mit drei schkirenartigen Vorsprüngen 34, 36 und 38, die im wesentlichen radial gerichtet sind. Die Schleifen 34 und 38, die mit dem Körperabschnitt 32 relativ steif verbunden sind, bilden eine Aufnahmebohrung 40 zur Aufnahme der Welle 50 in der richtigen axialen Beziehung zum Stellknopf 10. Die Aufnahmebohrung 40 entspricht in ihrem Umriß eng dem aufzunehmenden Ende 52 einer genormten im Querschnitt D-förmigen Welle 50. Mit Hilfe einer im Querschnitt D-förmigen, quadratischen oder hexagonalen Welle o. dgl. läßt sich der Stellknopf 10 bezüglich des Wellenumfangs leicht ausrichten bzw. in eine vorbestimmte Lage bringen, was die Anwendung als Kanalwähler bei Fernsehapparaten u. dgl. wichtig macht. Außerdem ermöglicht ein solcher Wellenquerschnitt die Übertragung größerer Drehmomente.

Entsprechend Fig.3 enthält die Schleife 36 eine öffnung 42, die zur Aufnahmebohrung 40 teilweise versetzt ist und durch die das Wellenende 52 zum Einführen in die Aufnahmebohrung 40 hindurchgesteckt werden muß. Die Schleife 36 ist bezüglich der Schleifen 34 und 38 und des Körperabschnittes 32 nachgiebig und wird sich dementsprechend elastisch verformen, wenn die Welle 50 in die Aufnahmebohrung 40 eingeführt wird, so daß die öffnung 42 auf die Aufnahmebohrung ausgerichtet wird und die Welle 50 nachgiebig umschließt. Die Schleife 36 läßt sich bezüglich der Aufnahmebohrung 40 relativ nachgiebig machen, indem man ihre axiale Ausdehnung kleiner als diejenige der Aufnahmebohrung 40 hält. Das Maß des nachgiebigen Eingriffes zwischen der elastischen Schleife 36 und der Welle 50 ist dem Winkel 44 proportional, um den die nicht deformierte Schleife 36 von der auf die Achse 43 der Welle 50 unö des Stellknopfes 10 senkrecht stehenden Linie 46 entfernt bzw. versetzt ist.

Eine abgeänderte Ausführungsform dev Erfindung ist in Fig.4 und 5 geneigt, wo der Stellknopf 110 zum Aufstecken auf ein«; im Querschnitt runde Welle 150 verwendet wird uncl Schleifen 134,136 und 138 aufweist. die eine im Querschnitt runde Aufnahmebohrung 140 und eine Öffnung '42 bilden. Im übrigen gleicht der Stellknopf 110 der zuvur beschriebenen Ausführungstorm.

Ein auf einer runden Welle zu befestigender Bauteil, wie der Stellknopf 110, wird dort benutzt, wo die Umfangsstellung des Stellknopfes bezüglich des Wc-I lenumfanges ohne Bedeutung ist. Ein Stoßfänger für ein Wellenende und eine dekorative Ausgestaltung sind ebenfalls Ausführungsbeispiele, die eine im Querschnitt

■'■ runde Aufnahmebohrung und eine öffnung enthalten würden. Die Anwendung dieser Ausführungsform ist von Bedeutung, wenn das vom Stellknopf 110 auf die Welle 150 zu übertragende Drehmoment begrenzt bleiben soll. Da der Stellknopf HO sowohl in

ι» Axialrichtung als auch in Drehrichtung nur durch den federnden Reibschluß der Schleife 136 mit der Welle 150 in Eingriff steht, führt jedes über diesen in Drehrichtung wirkenden Reibschluß hinausgehende Drehmoment zu einem Schlupf des Stellknopfes 110 bezüglich der Welle

ι· 150. Das vom Stellknopf UO auf die Welle 150 zu übertragende maximale Drehmoment kann dadurch begrenzt werden, daß man den winkelmäßigen Versatz der Schleife 136 auf bestimmte Werte einstellt.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigen

-<> F i g. 7 und 8. Der hier in Verbindung mit einer genormten im Querschnitt D-fö'„(igen Welle 50 gezeigte Steilkpopf 210 könnte bei geeig^r eier Formgebung der Aufnahmebohrung 240 auch mit einer im Querschnitt quadratischen, runden oder sechseckigen

- "■ Welle o. dgl. angewendet werden.

Der Stellknopf 210 unterscheidet sich von den Stellknöpfen 10 und 110 durch einen in Axialrichtung relativ langen und starren Körperabschnitt 232, der die Aufnahmebohrung 240 enthält und an dem am äußeren

i" Axialende eine nachgiebige Schleife 2SS sitzt, die eine radial versetzte öffnung 242 enthält. Der Greifabschnitt 220 des Stellknopfes 210 enthält am Umfang Riffelungen 222 und dekorative Ausnehmungen oder Einbuchtungen 224. F i g.7 zeigt den mit der Welle 50

'"'· zusammengebauten Stellknopf 210, wobei die Aufnahmebohrung 240 die Welle in der richtigen axialen Beziehung enthält und die nachgiebige Schleife 236 die Welle federnd umschließt.
F i g. 8 und 9 dienen zur Veranschaulichung der

■>» Herstellung der Stellknöpfe 10, 110 und 210. Anfängliche Versuche, die auf einer Welle zu befestigenden Bauteile in ihrer endgültigen Form zu spritzen, brachten keine befriedigenden Ergebnisse, da eine komplizierte Form notwendig war und das Herausnehmen des

-^¹ Werkstückes und des Formkernes sich als ziemlich schwierig erwies. Das Spritzformen der Stellknöpfe mit den Schleifen 36, 136 oder 236 in winkelmäßig bzw. radial versetzter Stellung erwies sich ebenfalls als unbefriedigend, da für jeden Versatzwinkel 44 entspre-

'" chend der jeweils erwünschten Haltekraft des federnden Eingriffes zwischen Stellknopf und Welle eine besondere Form notwendig ist.

Gemäß der Erfindung wird deshalb entsprechend Fig. ί -:in noch nicht fertiggestelltes Werkstück 10

->^r> gespritzt, bei dem die Schleifen 34, 36 und 38 bzw. der Körperabschnitt 232 und die Schleife 236 axial zueinander ausgerichtet sind und bei dem die Aufnahmebohrung 40 oder 240 mit der öffnung 42 oder 242 ebenfalls in axialer Ausrichtung steht. Das Werkstück

^W) wird danach leicht erwärmt und die Schleife 36 bzw. 236 in die erwünschte versetzte Stellung gedruckt, Bei Anwendung dieses Verfahrens läßt sich ein für eine im Querschnitt D-förmige, runde, hexagonalt o. dgl. Welle bestimmtes genormtes Werkstück benutzen, von dem

^h'· aus ein aufsteckbarer selbsthaltender Stellknopf 10, 110 oder 210 gefertigt werden kann, der innerhalb eines gegebenen Bereiches jede gewünschte Größe der Festhaltekraft besitzen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einteilig geformter Stellknopf zur Selbsthalterung auf dem Ende einer Welle, mit einem axial gerichteten Körperabschnitt mit einer Aufnahmebohrung zur Aufnahme der Welle, gekennzeichnet durch einen nachgiebigen Abschnitt (36) mit einer öffnung (42), die die Welle (50) beim Einführen in die Aufnahmebohrung (40) durchdringen muß, wobei der nachgiebige Abschnitt (36) normalerweise bezüglich der Aufnahmebohrung (40) teilweise versetzt ist und durch die Welle (50) bei deren Einführen in die Aufnahmebohrung elastisch bis zur Ausfluchtung mit der Aufnahmebohrung verformbar ist.

2. Stellknopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Aufnahmebohrung (40) und der öffnung (42) im wesentlichen dem Querschnitt der Welle (50) entspricht.

3. Stellknoof nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Abschnitt aus einer Schleife (36; 236) besteht.

4. Stellknopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperabschnitt (30) mindestens zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete Schleifen (34, 38) aufweist, die eine größere axiale Gesamtlänge als die nachgiebige Schleife (36) und eine größere axiale Steifigkeit als diese aufweisen.

5. Stellknopf nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebige Schleife (36) axial zwischen den Schleifen i34,38) des Körperabschfnttes (30) angeordnet ist

6. Verfahren zur Hen teilung jines einteiligen, aus spritzfähigem Material bestehenden Bauteils zur Befestigung auf einer Weile, ^besondere eines Stellknopfes, nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Vorformling gespritzt wird, in dem die Aufnahmebohrung (40) und die öffnung (42) axial zueinander ausgefluchtet sind, daß anschließend der Vorformling erwärmt wird und daß die relativ nachgiebige Schleife (36) durch Anwendung von Druck so behandelt wird, daß ihre öffnung (42) bezüglich dei Aufnahmebohrung (40) teilweise versetzt ist.