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Drehknopf
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Die Erfindung betrifft Drehknöpfe für technische Geräte, bei denen
die radiale Verdrehungssicherheit auf der Welle durch Formschluß und die achsiale
Befestigung durch Spannzangen oder Schrauben erfolgt.
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Es sind Drehknöpfe bekannt, bei denen die Befestigung auf der Welle
des Stellgliedes durch Spannzangen erfolgt. Diese Drehknöpfe haben begrenztes Drehmoment,
ab welchem die Spannzange auf der runden Welle des Steligliedes rutscht. Außer diesem
begrenzten Drehmoment haben Drehknöpfe mit Spannzangenbefestigung den Nachteil,
daß sie nicht zwangsläufig nur in einer definierten Position auf die Welle des Stellgliedes
montiert werden können, sondern in jedem beliebigen Winkel. Das bringt insbesondere
bei derartigen technischen Geraten eine Gefahr, bei denen die Zeigermarke auf dem
Drehknopf mit einer Skala auf dem Gerät definiert und reproduzierbar übereinstimmen
muß.
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Es sind auch Drehknöpfe bekannt, bei denen die Befestigung auf der
Welle des.Stellgliedes durch eine Schraube erfolgt, die radial auf die Welle des
Stellgliedes drückt und so den Drehknopf gegen die Welle verspannt. Eine Sicherheit
gegen Verdrehen kann bei diesen Knöpfen z. B. durch eine Abflachung der Welle des
Stellgliedes, auf welche die Schraube drückt, erreicht werden0 Dies ist aber keine
Sicherheit gegen falsche Montage, weil der Dreh knopf auch in einem anderen Winkel
als dem durch die Fläche auf der Welle des Stellgliedes vorgegebenen Winkel montiert
werden kann.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Drehknopf zu entwickeln, der
nur in einer Winkelposition spielfrei und verdrehungssicher auf die Welle des Stellgliedes
aufgesetzt und dann achsial auf der Welle befestigt werden kann.
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Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst, indem die beiden Anforderungen
an den Drehknopf, nämlich fester, spielfreier, verdrehungssicherer Sitz und definierte,
eindeutige Winkelposition auf der Welle des Stellgliedes durch Kombination von Kraft-und
Formschlüssigkeit realisiert wird.
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Die Erfindung soll an drei Ausführungsbeispielen verdeutlicht werden.
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Figur 1 zeigt einen Drehknopf 1, der mit einer an sich bekannten Spannzangenbefestigung
2 ausgestattet ist. Neu ist die vor der Spannzange 2 angeordnete, fest in den Drehknopf
1 einsetzbare Scheibe 3, die achsial mit einem nicht vollständig runden Loch 4 ausgestattet
ist, das in nur einer definierten, eindeutigen Winkelposition auf die Welle 5 des
Stellgliedes 6 paßt, dessen Wellenquerschnitt 7 genau dem Lochquerschnitt 4 der
Scheibe 3 entspricht.
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Die Scheibe 3 kann am äußeren Radius mit einer Aussparung 8 ausgerüstet
sein, die spielfrei auf eine Nase 9 innerhalb des Drehknopfes 1 paßt, so daß die
Scheibe 3 auch zum Drehknopf 1 in einer definierten Winkelposition eingesetzt werden
kann.
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Figur 2 zeigt einen Drehknopf 10, der mit einer oder mehreren radial
auf die Welle 11 wirkenden Schraube 12 zur Befestigung auf der Welle 11 des Stellgliedes
13 in an sich bekonnter Weise ausgestattet ist. Neu ist die vor dem runden Loch
13 innerhalb des Drehknopfes 10 angeordnete, fest mit dem Drehknopf 10 verbundene
Scheibe 15, die achsial mit einem nicht vollständig runden Loch 16 ausgestattet
ist, das nur in einer, definierten, eindeutigen Winkelposition auf die Welle 11
des Stellgliedes 13 paßt, dessen Wellenquerschnitt 17 genau dem Lochquerschnitt
16 der Scheibe 15 entspricht.
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Die Scheibe 15 kann am äußeren Radius mit einer Aussparung 18 ausgerüstet
sein, die spielfrei auf eine Nase 19 innerhalb des Drehknopfes 10 paßt, so daß die
Scheibe 15 auch zum Drehknopf 10 in einer eindeutigen Winkelposition eingesetzt
werden kann.
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Figur 3 zeigt einen Drehknopf 20, der durch eine achsial wirkende
Schraube 21 mit der Welle 22 des Stellgliedes 23 verbunden wird. Bis hierher ist
diese Lösung bekannt.
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Bekannt ist bei dieser Lösung auch das Problem, daß die achsial wirkende
Schraube 21 alleine keine Sicherheit gegen Verdrehungen des Drehkriopfes 20 auf
der Welle 22 garantiert. Diese Lösung wird daher zuverlässig nur da verwendet, wo
sowohl die Welle 22 als auch das Loch 23 im Drehknopf 20 unrund ist. Neu ist die
Idee, den Drehknopf 20 mit einem runden Loch 23 auszustatten und vor dieses runde
Loch 23 innerhalb des Drehknopfes 20 eine Scheibe 24 mit einem nicht vollständig
runden Loch 25 verdrehungssicher einzubauen, das nur in einer definierten, eindeutigen
Winkelposition auf die Welle 22 deren Querschnitt 26 genau dem Querschnitt des Loches
25 entspricht, paßt.
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Die Scheibe 24 kann am äußeren Radius mit einer Aussparung 27 ausgerüstet
sein, die spielfrei auf eine Nase 28 innerhalb des Drehknopfes 20 paßt, so daß die
Scheibe 24 auch zwn Drehknopf 20 in einer eindeutigen Winkelposition eingesetzt
werden kann.
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Allen drei Beispielen gemeinsam ist die Verwendung einer Scheibe 3,
15 bzw. 24, welche jeweils die Aufgabe hat, den Drehknopf 1, 10 bzw. 20 in nur einer
definierten Winkelposition auf der Welle 5, 11 bzw. 22 aufstecken zu können, während
die eigentliche Befestigung durch eine Spannzange 2 oder radial 12 bzw. achsial
21 wirkende Schrauben erfolgt. Diese Auftrennung der beiden Funktionen, nämlich
eindeutige Winkelposition einerseits und sichere Befestigung andererseits ermöglicht
ein Drehknopfsystem, das im Baukasenprinzip aus wenigen gleichen Bauteilen verschiedene
Befestigungsprinzipe zu1 ßt.
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So kann man z. B. Drehknöpfe mit Spannzangenbefestigung, Figur 1,
alternaflv ohne Scheibe 3 auf einer runden Welle oder mit einer Scheibe 3, die z.
B. in den Drehknopf 1 eingeklebt, mit Ultraschall eingeschwißt oder einfach formschlüssig
und verdrehungssicher in den Drehknopf 1 eingerastet wird, auf einer Welle 5 mit
einer Abflachung verdrehungssicher und in eindeutiger Winkelposition verwenden.
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Die den Montagewinkel bestimmende und das Drehmoment Ubertragende
Scheibe 3, 15 bzw. 24 kann außerdem die Funktion eines Zeigers, oder einer Zeigerscheibe
oder einer fest mit dem Drehknopf verbundenen Skala Ubernehmen. Diese weitere Ausgestaltung
der Erfindung wird in der Figur 4 und 5 dargestellt0 Figur 4 zeigt eine Scheibe
36 mit einem nicht vollständig runden Loch 30, das nur in einer Winkelposition auf
eine Welle 37 mit einem genau dem Loch 30 entsprechenden Querschnitt 38 paßt.
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Diese Scheibe 36 ist mit einem Zeiger 29 ausgestattet, der durch die
Querschnitte 30 und 38 zwongsläufig nur in einer Winkelposition auf die Welle 37
aufgesteckt werden kann.
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Die Scheibe 36 kann außerdem mit einer Aussparung 31 ausgestattet
werden, die auf eine entsprechend geformte Nase 9 in Figur 1 innerhalb des Drehknopfes
1 in Figur 1 paßt, so daß der Zeiger 29 auch zum Drehknopf 1 eine eindeutige Winkelposition
hat.
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Figur 5 zeigt eine Scheibe 32 mit einem nicht vollständig runden Loch
33, das nur in einer Winkelposition auf die Welle 38 mit einem genau dem Loch 33
entsprechenden Querschnitt 39 paßt. Diese Scheibe 32 ist mit einer Skala 35 ausgestattet,
die durch die Querschnitte 33 und 39 zwangsläufig in nur einer Winkelposition auf
die Welle 38 aufgesteckt werden kann. Die Scheibe 32 kann außerdem mit einer Aussparung
34 ausgestattet werden, die auf eine entsprechend geformte Nase 9 in Figur 1 innerhalb
des Drehknopfes 1 in Figur 1 paßt, so daß die Skala 35 auch zum Drehknopf 1 eine
eindeutige Winkelposition hat.
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