DE2655053B2 - Anordnung zum steck- und lösbaren, in der Drehrichtung spielfreien Verbinden eines Einsteckteiles mit einem Aufnahmeteil - Google Patents
Anordnung zum steck- und lösbaren, in der Drehrichtung spielfreien Verbinden eines Einsteckteiles mit einem AufnahmeteilInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung der in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen
und durch die US-PS 12 26 626 bekanntgewordenen Art
Solche Anordnungen, die zum Erzielen eines preisgünstigen
Herstellungs- und Montageverfahrens aus nur zwei Teilen bestehen, und zwar aus den beiden zu
verbindenden Funktionsteilen selbst, sind allgemein bekannt und gelangen ?. B. an Schreibmaschinen, zum
Verbinden eines Walzendrehknopfes mit der Papierwalze, oder an Rundfunkgeräten, zum Anbringen von
Drehknöpfen an Potentiometerwellen, zur Anwendung, wobei das in der Regel aus einer Drehwelle bestehende
Einsteckteil sowohl ebenfalls aus einem Kunststoff als auch aus einem Metall bestehen kann.
Diese Anordnungen dienen insbesondere dem Zweck, seit längerem bekannte und allgemein zur Anwendung
gelangte Nut-Feder-Verbindungen (siehe z.B. US-PS 12 26 626), die zum Drehverbinden von Einsteck- und
Aufnahmeteilen dienen und häufig aus einer Vielzahl von Einzelteilen bestehen und zudem noch für eine
Lösesicherung in der Einsteckrichtung dienende Teile benötigen, zu vereinfachen und auch in der Funktion zu
verbessern.
Eine Spielzeugschreibmaschine, die unter dem Markenzeichen »Petite« bekanntgeworden ist, weist ein an
dem Walzendrehknopf vorgesehenes Einsteckteil mit im wesentlichen rundem Querschnitt auf, das mit
mehreren rechteckig ausgebildeten Längsnuten versehen ist, und das in eine mit Mitnahmestegen versehene
Nabe eines in einem Kunststoffspritzverfahren herstellbaren Nabenteiles einer Papierwalze einsteckbar ist. Da
derartige Funktionsteile aus verhältnismäßig formstabilen und verschleißfesten Kunststoffen bestehen müssen,
ergeben sich bei der Herstellung derselben dann erhebliche Fertigungsprobleme, wenn für eine klapperfreie,
d. h. spielfreie Drehmomentübertragung zwischen diesen beiden Teilen verhältnismäßig genaue Maßtoleranzen
eingehalten werden müssen. Um auf diese bei Kunststoffspritzverfahren kaum zu gewährleistende
Maßhaltigkeit der zu verbindenden Teile verzichten zu können, ist man bei der bekanntgewordenen Anordnung
dazu übergegangen, zwischen den Längsnuten und den Mitnahmestegen konstruktiv ein Spiel vorzugeben
und die Teile durch eine Preßverbindung zwischen dem Außenmantel des Einsteckteiles und dem Innenmantel
der Nabe zusammenzufügen, wobei die Mitnahmestege dann nur noch eine Sicherheitsfunktion bei der
Überwindung der Reibverbindung während einer Drehmomentübertragung haben. Diese Preßverbindung
darf aber nur so fest sein, daß das Einsteckteil zum Zweck der Demontage manuell wieder aus dem
Aufnahmeteil (Nabenteil) herausziehbar ist.
Eine derartige Anordnung zum Verbinden zweier Teile, die zwar eine billige Herstellung derselben zuläßt,
hat aber den Nachteil, daß bei einer relativ schwergängigen Drehmomentübertragung von der Bedienperson
immer noch eine durch das Fertigungsspiel bedingte Lose wahrnehmbar ist, wobei es insbesondere bei
Kunststoffpaarungcn zudem noch zu unangenehmen
Reibgeräuschen kommen kann. Ein weiterer Nachteil
dieser bekanntgewordenen Anordnung besteht darin, daß die Einstecktiefe des Einsteckteiles nicht genau
begrenzbar ist, da diese natürlich ebenfalls von den
Maßtoleranzen der zu verbindenden Teile abhängig ist Eine solche Lagebegrenzung kann sowohl von einem an
den zu verbindenden Teilen vorgesehenen Anschlag als auch durch ein anderes Funktionsteil, z.B. eine
Lagerplatte für das Einsteckteil, vorgegeben werden.
Mit der F}E-OS 19 34 311 ist eine weitere Anordnung
zum steckbaren Verbinden zweier Teile bekanntgeworden, die aus einem Drehknopf für ein Rundfunkgerät
und einer mit einer klemmenden Federzunge versehenen Drehwelle besteht Die sich in der Achsrichtung
erstreckende und durch einen schräg zur Achsrichtung verlaufenden Einschnitt gebildete Federzunge ist ein
homogener Bestandteil der Drehwelle und ist an ihrer Außenfläche, die im demontierten Zustand parallel zur
Achslinie verläuft, ebenflächig ausgebildet Der hier als Aufnahmeteil wirksame Drehknopf weist einen Aufnahmedurchbruch auf, der in seiner Form im wesentlichen
der Querschnittsform der Drehwelle entspricht, nur mit dem Unterschied, daß die mit der Federzunge
zusammenwirkende Fläche in der Einsteckrichtung schräg nach innen verläuft Hieraus ergibt sich, daß die
Einstecktiefe beim Montieren der beiden Teile — was insbesondere gegen die Reibwirkung der zu verformenden Federzunge durchgeführt wird — durch eine
Anschlagkante an der Drehwelle sicher begrenzt ist, und daß bei dieser Anordnung auch eine sichere, spielfreie
Drehmomentübertragung erreichbar ist Dieser Konstruktionsart einer Steckverbindung haftet jedoch noch
der Nachteil an, daß die durch den schräg verlaufenden Einschnitt von der Federzunge abgeteilte halbzylindrische Zunge des Einsteckteiles an ihrer Basis ebenfalls
zum Durchbiegen neigt was dann eine gegenüber der Achslinie der Drehwelle verkippte Montagelage des
Drehknopfes zur Folge haben kann. Weiterhin hat es sich herausgestellt, daß eine derartig ausgebildete
Drehwelle, der durch den schräg angeordneten Einschnitt entstehenden Hinterschneidung wegen, in
einem Kunststoffspritzverfahren nur schwerlich beschädigungsfrei entformbar ist Eine metallische Ausführung
des Einsteckteiles (Drehwelle), bei der die Federzunge in einem Fräsverfahren hergestellt werden muß, ist aus
Kostengründen nicht mehr interessant
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Anordnungen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß bei geringer
Montagekraft und bei einer guten achsparallelen Ausrichtung vor allem eine Spielfreiheit bei größeren
Toleranzen und damit eine sichere Verbindung erreicht ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den Unteransprüchen 2 bis 6 für die Aufgabenlösung
vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht werden.
Es ist zwar durch die US-PS 2042 000 eine Anordnung ähnlicher Art bekanntgeworden, bei der
eine elastisch vorgespannte Verbindung erreicht ist. Jedoch sind die sonstigen technischen Verhältnisse bei
diesem Stand der Technik ganz anders gelagert wie bei der Erfindung.
Das bei der Erfindung vorliegende Gestaltungsprinzip, bestehend aus Aufgabe und dem in dem
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Lösungsmittel ist durch den Stand der Technik nicht
nahegelegt worden. Vor allem ist für die bei der Erfindung erzielte technische Wirkung beim Stand der
Technik.keinerlei Hinweis zu erkennen.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß das Aufnahmeteil, das mit seinem Aufnahmedurchbruch zunächst
kraftlos auf das Einsteckteil aufschiebbar (oder umgekehrt — einsteckbar) ist, dann einen Widerstand
vorfindet, wenn es mit seinem sich gegenüber der Längsnut des Einsteckteiles allmählich vergrößernden
Längssteg an den Flanken desselben zur Anlage gelangt Durch die v-förmige Ausbildung sowohl des Längssteges als auch der Längsnut ergibt sich der vorteilhafte
Effekt, daß der Längssteg beim weiteren Einschieben gegen die Wirkung der Federzunge zunehmend radial
aus der Längsnut herausgehoben werden kann, wobei die beim Montagearbeitsgang zu überwindende Reibkraft begrenzbar ist Diese Reibkraft nimmt über den
weiteren Einsteckweg kaum zu, da sich der Angriffspunkt der Längsnut an dem Längssteg naturgemäß zu
dem freien Ende des Federsteges hin verändert, wodurch derselbe über die Flanken seines Längssteges
mit einem zunehmend längeren Hebelarm auf die Flanken der Längsnut reibend einwirken kann.
Die Erfindung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher
erläutert wobei es sich um einen Papierwalzendrehknopf einer Schreibmaschine handelt Es zeigt
Fig.3 eine Einzelheit eines ersten Ausführungsbeispieles,
F i g. 4 eine Einzelheit eines zweiten Ausführungsbeispieles,
Fig.6 eine Stirnansicht des Aufnahmeteiles der
nachfolgend beschriebenen Anordnung.
Wie die F i g. 1 zeigt, ist ein Walzendrehknopf 1 mit einer Achse 2 versehen, die mit einer v-förmig
ausgebildeten Längsnut 3 (siehe F i g. 5) versehen und im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist Diese als
Einsteckteil wirksame Achse 2, die aus einem Profilmaterial herstellbar ist weist an ihrem freien Ende 4 eine
v-förmig ausgebildete Ringnut 5 auf, die z. B. in einem Drehautomaten während eines Abschneidearbeitsganges herstellbar ist
Der Durchmesser der Achse 2 ist für einen leichten Gleitsitz der Form eines im wesentlichen zylindrischen
Aufnahmedurchbruches 6 angepaßt, der in dem Nabenteil 7 eines Nabendeckels 8 vorgesehen ist und
somit nur über eine Teillänge desselben reicht. Wie die F i g. 1 und 3 aufzeigen, schließt sich an das Nabenteil 7
homogen ein Federsteg 9 an, der sich in der Einsteckrichtung erstreckt, und der mit einem radial
nach innen, d. h. in den Fluchtbereich des Aufnahmedurchbruches 6 ragenden und v-förmig ausgebildeten
Längssteg 10 versehen ist.
Die Innenfläche 11 des Federsteges 9, die der Außenform der Achse 2 angepaßt sein kann, und zu
beiden Seiten des Längssteges 10 verläuft ist bei dem in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel so
ausgebildet, daß sie im Ruhezustand konzentrisch zur Acnsmittellinie des Aufnahmedurchbruches 6 verläuft.
Der v-förmige Längssteg 10 ist zu dem freien Ende 12 des Federsteges 9 hin jedoch leicht nach innen geneigt
ausgebildet — weist aber in der Längsrichtung zueinander parallel verlaufende Flanken 13 auf (siehe
F i g. 3). Daraus ergibt sich, daß der Längssteg 10 zu dem
freien Ende 12 des Federsteges 9 hin seine Basis an dessen Innenfläche 11 verbreitert, was bedeutet, daß der
Längssteg 10 der Längsnut 3 in der Einsteckrichtung mit einem zunehmenden Querschnitt gegenüberliegt.
Ein gleicher Effekt wird durch das in der Fig.4
dargestellte Ausführungsbeispiel des Längssteges 14 und des Federsteges 15 erreicht, bei dem die zu beiden
Seiten des Längssteges 14 verlaufende Innenfläche 16 des Federsteges 15 und der Längssteg 14 zu dem freien
Ende 17 hin leicht nach innen geneigt ausgebildet sind, to
wobei die Flanken 18 jedoch in der Einsteckrichtung divergierend verlaufen, was bedeutet, daß der Längssteg
14 gegenüber der Innenfläche 16 in seiner Höhe gleichbleibt — dafür aber insgesamt breiter wird.
An dem freien Ende 12 des Federsteges 9 ist eine Anlagenase 19 angeformt, die auf die Achsmittellinie
zugerichtet ist Dieser Anlagenase 19 kann eine Rastnase 20 zugeordnet sein, die dann gegenüber
derselben in einem solchen Abstand angeordnet ist, der im wesentlichen dem Abstand entspricht, der zwischen
der Ringnut 5 und der Stirnfläche 21 der als Einsteckteil wirksamen Achse 2 vorgesehen ist
Die Rastnase 20 wird durch einen nach innen weisenden, v-förmig ausgebildeten und quer zur
Achsrichtung angeordneten Vorsprung gebildet, der an dem freien Ende 22 eines Rastfedersteges 23 angeformt
ist Dieser Rastfedersteg 23 schließt sich, wie auch der Federsteg 9, in der Einsteckrichtung an das Nabenteil 7
derart an, daß es dem Federsteg 9 diametral gegenüberliegt und im wesentlichen parallel zu
demselben verläuft Die Innenfläche 24 des Rastfedersteges 23 ist der Form der Achse 2 angepaßt d. h, daß
sich die Innenform des Aufnahmedurchbruches 6 über den Rastfedersteg 23 fortsetzt sie ist jedoch zu dem
freien Ende 22 hin leicht nach innen geneigt angeordnet
Der Federsteg 9 und der Rastfedersteg 23 werden durch je eine Querrippe 25 bzw. 26 gebildet, die an dem
Innenmantel 27 des topfartig ausgebildeten Nabendekkels 8 angeformt sind, und die derart zueinander parallel
verlaufend angeordnet sind, daß sie mit ihren einander zugekehrten Flächen 28 und 29 die Fluchtlinien des
Aufnahmedurchbruches 6 tangieren. Diese Querrippen 25 und 26, die gleichzeitig die Funktion von Versteifungsrippen
für das gesamte Aufnahmeteil (Nabendekkel 8) haben, sind auch mit dessen Nabenteil 7 und
dessen innerer Stirnfläche 30 homogen verbunden. Senkrecht zu der Ebene der Querrippen 25 und 26 wird
das Nabenteil 7 an der inneren Stirnfläche 30 und dem Innenmantel 27 durch Stützrippen 31 und 32 abgestützt
Wenn das als eine Achse 2 ausgebildete Einsteckteil, das in der F i g. 1 nur zum Zweck deutlicherer Darstellung
gegenüber dem Aufnahmeteil (Nabendeckel 8) um 90° verdreht dargestellt ist, in die Aufnahmeöffnung 6
eingeschoben wird, gelangt diese mit seiner Stirnfläche 21 nach Durchschreiten des zylindrischen Aufnahmedurchbruches
6 vor die nach rechts weisende Stirnkante 33 des Längssteges 10. Durch gegenseitiges Verdrehen
der Achse 2 und des Nabendeckels 8 werden die Längsnut 3 und der Längssteg 10 zueinander ausgerichtet,
wonach die Achse 2 zunächst noch weiter kraftlos eingeschoben werden kann, und zwar so weit, bis die
Flanken 34 der Längsnut 3 an den Flanken 13 (18) des Längssteges 10 (14) spielfrei anliegen. Beim weiteren
Einschieben der Achse 2, was dann gegen eine Reibkraft erfolgt, wird der v-förmig ausgebildete Lär.gssteg 10 vor
dem vorderen Ende der v-förmigen Längsnut 3 gegen die Kraft des Federsteges 9 zunehmend radial nach
außen ausgelenkt. Da der der Längsnut 3 gegenüberliegende Querschnitt des Längssteges 10 zum freien Ende
12 hin allmählich zunimmt, ergibt es sich logisch, daß sich die Berührungslinie zwischen der Längsnut und
dem Längssteg dann zum freien Ende 12 hin verschiebt, wenn die beiden Teile montiert werden. Der Federsteg 9
wirkt dadurch über seinen Längssteg 10 mit einem entsprechend längerwerdenden Hebelarm auf die
Achse 23 reibend ein. Der Einsteckweg für die Achse 2 ist über deren Stirnfläche 21 an der Anlagenase 19
begrenzbar.
Da der Federsteg 9 über die zugeordnete Querrippe 25 an dem Innenmantel 27 des Nabendeckels 8 seitlich
abgestützt wird, ergibt sich eine unnachgiebige gegenseitige Arretierung der beiden Teile in der Drehrichtung.
Wenn für eine lösbare Rastverbindung der beiden Teile an dem Nabenteil 7 eine zusätzliche Rastfederzunge
23 angeformt ist die mit der bereits vorstehend beschriebenen Rastnase 20 für die Ringnut 5 der Achse
2 versehen ist, ergibt sich für die die Montagetätigkeit ausführende Person zusätzlich noch eine mindestens
taktil wahrnehmbare Rückmeldung dafür, daß die Montageendlage sicher erreicht worden ist, da die
Rastnase 20 von dem mit einer Fase 35 versehenen freien Ende 4 der Achse 2 gegen die Wirkung der
Rastfederzunge 23 druckpunktartig überwunden werden muß.
Durch die zu dem freien Ende 22 hin leicht nach innen geneigte Anordnung der Innenfläche 24 der Rastfeder
23 ergibt sich für die Montagetätigkeit noch ein zusätzlicher Reibeffekt der sich ähnlich auswirkt wie
derjenige, der im Zusammenhang mit der Federzunge 9 beschrieben worden ist
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Anordnung zum steckbaren und in der Drehrichtung spielfreien Verbinden eines Einsteck·
teiles mit einem Aufnahmeteil Ober eine sogenannte Nut-Feder-Verbindung, insbesondere der Achse der
Schreibwalze einer Büromaschine mit deren Nabendeckel, mit einem in dem Aufnahmeteil vorgesehenen
und die Feder aufweisenden, im wesentlichen zylindrischen Aufnahmedurchbruch, dessen Form im
wesentlichen dem Querschnitt des die Nut, deren Längsflanken zueinander parallel verlaufen, aufweisenden
und als eine zylindrische Stange ausgebildeten Einsteckteiles entspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß das Einsteckteil (2) als Nut eine v-förmig ausgebildete Längsnut (3) aufweist und daß
als Feder an einem sich in der Einsteckrichtung an den nur über eine Teillänge reichenden Aufnahmedurchbruch
(6) homogen anschließenden Federsteg (9, 15) ein radial nach innen ragender, v-förmig
ausgebildeter Längssteg (10,14) vorgesehen ist, der
sich zwischen der Basis des Federsteges (9,15) und dessen freiem Ende (12) allmählich radial nach innen
vergrößernd in den Fluchtbereich des Aufnahmedurchbruches (6) eingreift
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten des Längssteges
(10) verlaufende Innenfläche (11) des Federsteges (9)
gegenüber der Achslinie des Aufnahmedurchbruches (6) konzentrisch verläuft
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten des Längssteges
(14) verlaufende Innenfläche (16) des Federsteges
(15) mit dem Längssteg (14) gegenüber der Achslinie des Aufnahmedurchbruches (6) zum freien Ende (17)
hin leicht nach innen geneigt ist und die Flanken (18) des Längssteges (14) in der Einsteckrichtung
zueinander divergierend verlauten.
4. Anordnung nach Anspruch 1 mit einer Rastnasen/Ringnutverbindung,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Aufnahmeteil (8), dem Federsteg (9)
gegenüberliegend und zu diesem in der Einsteckrichtung im wesentlichen parallel verlaufend, ein
weiterer Rastfedersteg (23) angeformt ist, der an seinem freien Ende (22) eine nach innen weisende
und quer zur Achsrichtung des Aufnahmedurchbruches (6) verlaufende und v-förmig ausgebildete
Rastnase (20) aufweist, und daß an dem Einsteckteil (2) eine ebenfalls v-förmige Ringnut (5) vorgesehen
ist, die von der Stirnfläche (21) des Einsteckteiles (2) in einem solchen Abstand vorgesehen ist, der im
wesentlichen dem Abstand zwischen der Rastnase (20) und einer an dem freien Ende (12) des
Federsteges (9) angeformten Anlagenase (19) entspricht.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Innenfläche
(24) des Rastfedsrsteges (23) der Außenform des Einsteckteiles (2) angepaßt und gegenüber der
Achslinie des Aufnahmedurchbruches (6) zum freien Ende (22) hin leicht nach innen geneigt ist.
6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federsteg (9, 15)
und der Rastfedersteg (23) durch je eine Querrippe (25 bzw. 26) gebildet werden, die das Nabenteil (7),
die innere Stirnfläche (30) und den Innenmantel (27) des topfartig ausgebildeten Aufnahmeteiles (8)
miteinander homogen verbinden, und die zueinander derart parallel angeordnet sind, daß sie mit ihren
einander zugekehrten Flächen (28 bzw. 29) im wesentlichen die Fluchtlinien des Aufnahmedurchbruches
(6) tangieren.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2655053A DE2655053C3 (de) | 1976-12-04 | 1976-12-04 | Anordnung zum steck- und lösbaren, in der Drehrichtung spielfreien Verbinden eines Einsteckteiles mit einem Aufnahmeteil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2655053A DE2655053C3 (de) | 1976-12-04 | 1976-12-04 | Anordnung zum steck- und lösbaren, in der Drehrichtung spielfreien Verbinden eines Einsteckteiles mit einem Aufnahmeteil |
Publications (3)
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DE2655053A1 DE2655053A1 (de) | 1978-06-08 |
DE2655053B2 true DE2655053B2 (de) | 1979-03-29 |
DE2655053C3 DE2655053C3 (de) | 1979-11-15 |
Family
ID=5994697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2655053A Expired DE2655053C3 (de) | 1976-12-04 | 1976-12-04 | Anordnung zum steck- und lösbaren, in der Drehrichtung spielfreien Verbinden eines Einsteckteiles mit einem Aufnahmeteil |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2655053C3 (de) |
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1976
- 1976-12-04 DE DE2655053A patent/DE2655053C3/de not_active Expired
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