DE2829586A1

DE2829586A1 - Blockiervorrichtung

Info

Publication number: DE2829586A1
Application number: DE19782829586
Authority: DE
Inventors: Edgar Hubert Frank
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1977-07-05
Filing date: 1978-07-05
Publication date: 1979-01-11
Also published as: CA1106927A; US4154125A; GB2000837A

Description

Patentanwälte Di ρ I -! ng. C u r.t WaI I ach

r Dipl.-ing. Günther Koch

829 ^Γ 86 Dipl.-Phys.Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (O 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 5. Juli 1978

Unser Zeichen: I63II H/Bu

Beckraan Instruments, Inc., Fullerton, Calif., USA

Blockiervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Blockiervorrichtung zum Anbau an einer Betätigungswelle eines einstellbar veränderlichen Bauteils, wobei die Betätigungswelle zur Einstellung des Bauteils mittels eines auf der Welle angeordneten Einstell- bzw. Betätigungsknqafes verdrehbar ist, und näherhin eine Blockiervorrichtung, die nicht nur eine vollständige Verriegelung des Einstellknopfs ohne Beeinflussung der jeweiligen Knopfeinstellung gewährleistet, sondern auch die Ausübung einstellbar veränderlicher Hemm- bzw. Widerstandskräfte auf den Knopf ermöglicht, um das Peineinstellvermögen des Benutzers an dem Einstellknopf zur Einstellung des elektrischen Bauteils zu erhöhen.

Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Anordnungen von Blockiervorrichtungen bekannt, welche einen Einstellknopf zuverlässig in einer bestimmten Einstellung an einer veränderlichen elektronischen Vorrichtung oder Bauteil fixieren und verriegeln. Zwei derartige bekannte einschlägige Vorrichtungen

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sind in den US-Patentschriften 2,833,158 (Damon) und 3,053,110 (Shalek) beschrieben. Die Vorrichtung nach der US-PS 2,833,158 ist eine Anordnung mit nur zwei Stellungen, bei welcher sich die Blockiervorrichtung somit entweder in der verriegelten Stellung oder in der entriegelten Stellung befindet. Diese bekannte Anordnung gibt keine Möglichkeit zur Ausübung einer einstellbaren Hemm- bzw. Widerstandskraft auf den Einstellknopf anhand, wie es in vielen Fällen erwünscht ist, wenn der Benutzer an dem Bauteil mittels des Einstellknopfs eine Präzisionseinstellung vornehmen möchte. Bei zu loser, freier Drehbarkeit des Einstellknopfes ist eine Feineinstellung des Betätigungsknopfes sehr schwierig. Durch Beaufschlagung des Einstellknopfes mit einer gewissen geringfügigen Hemm- bzw. Widerstandskraft ergibt sich für den Benutzer ein verbessertes Feineinstellvermögen an dem Einstellknopf zur genauen Einstellung des elektrischen Bauteils. Die bekannte Vorrichtung nach der US-PS 2,833,158 ist ferner in ihrem Aufbau unnötig kompliziert, da für sie wenigstens fünf gesonderte Teile benötigt werden, die zur Herstellung der Blockiervorrichtung angefertigt und zusammengebaut werden müssen.

Die andere bekannte Vorrichtung nach der US-PS 3,053,110 besitzt gleichfalls eine etwas komplizierte Konstruktion, da für diese Blockiervorrichtung wenigstens vier Teile erforderlich sind. Des weiteren gestattet diese bekannte Vorrichtung keine Verriegelung direkt am Einstellknopf, vielmehr wirkt sie als eine Vorspannvorrichtung auf die Steuer- bzw. Betätigungswelle selbst. Wegen der bereits erwähnten unnötig komplizierten Verwendung mehrerer Teile zum Aufbau sowohl der Vorrichtung nach der US-PS 2,833,158 wie der nach der US-PS 3,053,110 gestaltet sich die Montage und der Zusammenbau derartiger Blockiervorrichtungen verhältnismäßig kostspielig und zeitaufwendig. Dies ist ein bedeutsamer Nachteil im Hinblick auf die wirksame und wirtschaftliche Herstellung von Einstellvorrichtungen für einstellbar veränderliche ./,

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elektrische Bauteile oder Anordnungen.

Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaffung einer Blockiervorrichtung für mittels Einstell- bzw. Betätigungsknopf auf einer Betätigungswelle einstellbar veränderliche elektrische Bauteile/, ^ieoei einfacherer Konstruktion mit weniger Teilen, und demzufolge einfacherer und billigerer Herstellung und Montage, wahlweise nicht nur eine vollständige Verriegelung des Einstellknopfes in einer bestimmten Einstellstellung bzw. die vollständige Entriegelung des Einstellknopfes gewährleistet, sondern darüber hinaus die Beaufschlagung des Einstellknopfes mit einer in ihrem Betrag veränderlich wählbaren Hemm- bzw. Widerstandskraft, um eine genauere und besser gesteuerte Feineinstellung des Einstellknopfes zu ermöglichen.

Zu diesem Zweck ist bei einer Blockiervorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung die Verwendung einer Montagebuchse vorgesehen, an welcher ein Halteteil und eine Blockierscheibe angebracht sind. Das Halteteil ist mit der Buchse verschraubt und bewirkt eine Längsverschiebung der Blockierscheibe in Längsrichtung bezüglich der den Einstellknopf tragenden Betätigungswelle in Richtung auf den Einstellknopf zu bzw. von ihm weg. Das Halteteil und die Blockierscheibe sind zwischen dem Einstellknopf und dem einzustellenden Bauteil angeordnet. Durch den Schraubeingriff zwischen dem Halteteil und der Buchse zur Erzeugung einer Verschiebung auf den Einstellknopf zu bzw. von diesem weg vermag das Halteteil die Blockierscheibe in direkte Anlageberührung gegen den Einstellknopf zu verstellen, und zwar mit genügender Anpreßkraft, um eine vollständige Verriegelung des Knopfes zu bewirken und jegliche Verdrehung auszuschließen. Gleichzeitig wird durch den Schraubeingriff zwischen dem Halteteil und der Buchse die Möglichkeit geschaffen, mittels des

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Halteteils die von der Blockierscheibe auf den Einstellknopf ausgeübte Hemm- bzw. Widerstandskraft zu variieren.

Durch die Erfindung wird somit eine Blockiervorrichtung für den Einstellknopf eines einstellbar veränderlichen Bauteiles geschaffen, die mit nur drei zusammenbaubaren Teilen auskommt und nicht nur die vollständige Verriegelung bzw. die vollständige Entriegelung des Einstellknopfes ohne Beeinträchtigung seiner jeweiligen Einstellung ermöglicht, sondern gleichzeitig in der erwähnten gewünschten Weise auch die Beaufschlagung des Einstellknopfes mit einer beliebig wählbaren Hemm- bzw. Widerstandskraft, um eine genauere:und besser steuerbare Peineinstellung des Bedienungsknopfes zu ermöglichen.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von nur drei Teilen, nämlich der Buchse, der Blockierscheibe und des Halteteils, ergibt sich eine wesentlich vereinfachte Konstruktion der Blockiervorrichtung, die dadurch einen wesentlich einfacheren Zusammenbau und geringere Gestehungskosten bei der Konstruktion von Einstellaggregaten zur Verwendung mit verschiedenartigen elektrischen Bauteilen ermöglicht. Die erfindungsgemäße Ausbildung gewährleistet ein sicheres und zuverlässiges Blockiersystem. Sobald die Blockierscheibe durch das Halteteil in straffsitzende Anlage gegen den Einstellknopf vorgespannt ist, besteht keinerlei freies Spiel des Einstellknopfes. Die Erfindung ergibt so im Vergleich zu bekannten Anordnungen eine eindeutigere Fixierung und Verriegelung. Portgesetzte Verdrehung des Halteteils in seiner Verschraubung in Richtung auf den Einstellknopf zu ergibt eine straffere Verriegelung des Einstellknopfes, um diesen zuverlässig zu fixieren und gegen jegliche mögliche Verschiebung, welche eine Veränderung einer kritischen Einstellung des elektrischen Bauteils zur Folge haben könnte, zu sichern.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer auseinandergezogener

Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Blockiervorrich

tung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 in teilweise geschnittener Seitenansicht

ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung in der nichtverriegelten Stellung,

Fig. 4 in der Fig. 3 entsprechender teilweise

geschnittener Ansicht die Blockiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in der verriegelten Stellung.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Blockiervorrichtung weist eine Buchse 12, ein Halteteil 14 sowie ein Blockier- bzw. Sicherungsscheibe 16 auf. Die Buchse besitzt einen Basisflansch 18 zur Anlage gegen eine Schalttafel 20, welche ihrerseits eine öffnung 22 zur Aufnahme der Welle 24 eines veränderlich einstellbaren elektrischen Bauteils 26, beispielsweise eines Potentiometers, aufweist. Die Buchse ist mit Innengewinde 28 versehen, das mit einem Außengewinde 30 an dem elektrischen Bauteil 26 zusammenwirkt. Die Befestigung der Buchse und des elektrischen Bauteils an der Schalttafel 20 erfolgt durch gegenseitige Verschraubung durch die öffnung hindurch. Die Buchse weist des weiteren auch ein Außengewinde auf, das mit einem Innengewinde 34 des Halteteils 14 zusammenwirkt . Das Halteteil ist mit der Buchse 12 verschraubbar,

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derart daß das Halteteil 14 auf der Buchse 12 eine Drehbewegung ausführen kann, wobei das Halteteil sich gleichzeitig in axialer Richtung entlang der Betätigungswelle 24 des elektrischen Bauteils 26 verschiebt.

Das Halteteil 14 weist eine gerändelte bzw. geriffelte äußere Griff-Fläche 36 auf, mittels welcher der Benutzer das Halteteil 14 entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehen kann. Innerhalb des Halteteils 14 ist eine zentrische Ausnehmung 38 mit einer Schulter 40 vorgesehen. Von der Schulter 40 steht ein Auflagering 39 mit einer Auflagefläche 4l über. Innerhalb der Ausnehmung 38 ist auf der Auflagefläche 41 die Blockier- bzw. Verriegelungsscheibe l6 angeordnet, bei der es sich um einen Kreisring mit zwei einwärts gerichteten Vorsprüngen 42 und 44 handelt. Diese Vorsprünge dienen zum Eingriff mit Schlitzen 46 und 48 in der Buchse 12. Sobald daher die Blockierscheibe l6 mit ihren Vorsprüngen 42 und 44 in den Schlitzen 46 und 48 der sie aufnehmenden Buchse zu liegen kommt, ist die Blockierscheibe sowohl gegenüber der Buchse wie auch gegenüber dem Halteteil unverdrehbar.

Bei einer Längsverschiebung des Halteteils 14 bezüglich der Betätigungswelle 24 verschiebt sich die Blockierscheibe in gleicher Weise in Längsrichtung. Die Breite der kreisförmigen Auflagerfläche 41 ist zwar einerseits genügend groß gewählt, um eine ausreichende Auflage für die Blockierscheibe l6 zu gewährleisten; andererseits ist die Breite dieser Auflagerfläche 41 genügend schmal gehalten, um einen größeren Anpreßdruck der Blockierscheibe l6 gegen den Betätigungsknopf 50 zu erzeugen, wie weiter unten noch im Zusammenhang der Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung beschrieben wird.

Die Blockierscheibe kann eine beliebige angemessene Größe bezogen auf die Abmessung der Betätigungswelle und des Betätigungsknopfs des jeweiligen speziellen elektrischen Bauteils

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für das sie bestimmt ist, aufweisen. Zur Verwendung mit einem Potentiometer 26 des in Fig. 1 allgemein gezeigten Typs, kann die Blockierscheibe vorzugsweise eine Dicke von 0,03 bis 0,06 Zoll besitzen, wobei die beiden einwärts gerichteten Vorsprünge 42 und 44 einander gegenüberliegend angeordnet und etwa 0,10 Zoll lang und breit sind. Die Blockierscheibe kann aus Aluminium, Messung, Kupfer, rostfreiem Stahl oder aus Kunststoff hergestellt sein.

Am äußeren Ende 25 der Betätigungs- bzw. Einstellwelle 24, welche durch die Öffnung 22, die Buchse 12, das Halteteil 14 und die Blockierscheibe 16 hindurchragt, ist ein Betätigungsbzw. Einstellknopf 50 vorgesehen. Der Einstellknopf ist mittels einer Stell- oder Madenschraube 52 fest mit der Einstellwelle 24 des elektrischen Bauteils 26 verbunden. Eine Verdrehung des Einstellknopfes 50 bewirkt daher eine entsprechende Verdrehung der Welle 24, und damit eine Verstellung des elektrischen Bauteils 26. Der Außendurchmesser des Einstellknopfes 50 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Ausnehmung 38 in dem Halteteil 14, derart daß im vollständig zusammengebauten Zustand der Anordnung, der Einstellknopf teilweise in der Ausnehmung 38 zu liegen kommt.

Bei dem Halteteil 14 kann es sich um ein Spritzgußteil oder ein bearbeitetes Formteil aus einem Kunststoffmaterial handeln. Die Buchse kann aus Messing oder rostfreiem Stahl bestehen, der untere Flansch 18 kann vorzugsweise sechseckförmig sein.

Auf der Oberseite 54 des Halteknopfs 14 sind, wie in Fig. 2 ersichtlich, Markierungen 56 zur Anzeige der Drehrichtung vorgesehen, in welcher das Halteteil 14 verdreht werden muß, um den Einstellknopf 50 gegen eine Verdrehung aus einer Einstellstellung zu verriegeln.

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Im folgenden wird anhand der Figuren 3 und 4 im einzelnen die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung beschrieben. In Fig. 3 ist die Blockiervorrichtung in ihrem nicht-verriegelten Zustand dargestellt, in welchem der Betätigungs- oder Einstellknopf 50 frei drehbar ist. In dieser Stellung besteht kein körperlicher Kontakt zwischen der Blockierscheibe 16 und der inneren Stirnfläche 58 des Einstellknopfes 50, derart daß der Einstellknopf mit der Betätigungswelle 24 frei drehbar ist, um das an der Innenseite der Schalttafel 20 angeordnete elektrische Bauteil 26 entsprechend einzustellen.

Durch Verdrehung des Halteteils 14 entgegen dem Uhrzeigersinn (in der Blickrichtung von Fig. 2) verschiebt sich das Halteteil 14 in Richtung auf den Einstellknopf 50 in Fig. 3. Die auf der Auflagerfläche 41 in der Ausnehmung 38 des Halteteils aufruhende Blockierscheibe 16 verschiebt sich damit in Längsrichtung bezüglich der Betätigungswelle 24 in den Schlitzen 46 und 48 der Buchse 12. Die Blockierscheibe 16 verschiebt sich somit in Richtung auf die Unterseite 58 des Einstellknopfes 50. Indem man somit das Halteteil 14 entgegen dem Uhrzeigersinn so lange als möglich bis zum festen Anziehen dreht, gelangt die Blockierscheibe 16 in Fig. 4 in straffsitzende Anlage gegen die Unterseite 58 des Einstellknopfs 50. Infolge der verhältnismäßig schmalen Breite der Auflagefläche 41 übt die Blockierscheibe 16 eine stärker konzentrierte Anpreßkraft auf den Einstellknopf 50 aus, als wenn die Blockierscheibe 16 unmittelbar auf der Schulter 40 aufläge.

Auf diese Weise wird jeglicher Versuch, den Einstellknopf zu verdrehen, verhindert, da er in dieser Stellung verriegelt ist und die jeweils gewünschte genaue Einstellung des elektrischen Bauteils aufrechterhält. Es sei darauf hingewiesen, daß die Blockierscheibe 16 sich ausschließlich in Längsrichtung bezüglich der Betätigungswelle 24 verschiebt und keine

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Verdrehung ausübt, derart daß ihre Berührungsanlage gegen die Unterseite 58 des Einstellknopfs ohne jeglichen Drehbewegungsanteil erfolgt. Somit kann bei dieser Verriegelung keinerlei Verdrehung auf den Einstellknopf 50 ausgeübt werden, wie sie ansonsten eine unerwünschte Verstellung der Betätigungswelle und damit eine Beeinträchtigung der gewünschten Einstellung zur Folge haben könnte. Zur Verstellung des Einstellknopfs in eine neue Einstellung wird das Halteteil 14 im Uhrzeigersinn verdreht, wodurch die Blockierscheibe 16 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise von dem Einstellknopf freikommt.

In manchen Fällen ist es erwünscht, statt einer vollständigen Verriegelung des Einstellknopfs 50 einer Verdrehung des Steuerknopfs eine kleine Widerstandskraft entgegenzusetzen, derart sich für die Feineinstellungsbetätigung des Steuerknopfes eine höhere Genauigkeit ergibt. Ohne die Ausübung einer derartigen Widerstandskraft auf den Einstellknopf kann es dahin kommen, daß der Benutzer keinen ausreichenden Handhabungssteuerwiderstand in seinen Fingern spürt, um eine sehr genaue kritische Einstellung des Knopfs zu ermöglichen. Durch den Schraubeingriff zwischen dem Halteteil 14 und der Buchse 12 ist es nun möglich, das Halteteil in eine beliebige unter einer Vielzahl von Zwischenstellungen zwischen der vollkommen verriegelten Stellung gemäß Fig. 4 und der vollkommen entriegelten Stellung gemäß Fig. 3 zu verbringen. Je nach der gewünschten Größe der Widerstandskraft wird die Blockierscheibe 16 entweder in einer straffere oder eine losere Anlageberührung gegen die Unterseite 58 des Einstellknopfs 50 gebracht. Sobald die Blockierscheibe 16 vollkommen außer Eingriff mit der Unterseite 58 des Einstellknopfs gelangt ist, wird selbstverständlich keinerlei Widerstandskraft gegen die Einstellbetätigung des Knopfs 50 mehr ausgeübt.

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Claims

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Patentansprüche

1.) Blockiervorrichtung zum Anbau an einer Betätigungswelle eines einstellbar veränderlichen Bauteils, wobei die Betätigungswelle zur Einstellung des Bauteils mittels eines auf der Welle angeordneten Einstell- bzw. Betätigungsknopfes verdrehbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Teile:

- eine zwischen dem Einstell·- bzw. Betätigungsknopf (50) und dem einzustellenden Bauteil (26) auf der Betätigungswe^e (24) angeordnete Buchse (12);

- ein Halteteil (I¹I), das mit der Buchse (12) zur Verschiebung in Richtung auf den Einstellknopf (50) zu bzw. von ihm weg in Dreheingriff steht;

- eine auf der Buchse (12) zwischen dem Halteteil (14) und dem Einstell- bzw. Betätigungsknopf (50) angeordnete Blockierscheibe (16), welche durch das Halteteil (14) einerseits in Richtung auf den Einstellknopf (50) zu in eine vollständig verriegelte Ste^ung (Fig. 4) bzw. in Richtung von dem Einstellknopf (50) weg in eine vollständig entriegelte Stellung (Fig. 3) sowie schließlich in eine Vielzahl von Zwischenstellungen zwischen der Verriegelungs- und der Entriegelungsste^ung zur wahlweise veränderlichen Einstellung einer gewünschten Hemm- bzw. Widerstandskraft an dem Einstellknopf (50) zur Verbesserung der Feineinstellung des Bauteils verschieblich ist;

- sowie Mittel (42,44 und 46,48) an der Blockierscheibe (16) und an der Buchse (12) zur Verhinderung einer Verdrehung der Blockierscheibe (16) bei Verdrehung des

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Halteteils (14) zur Verschiebung auf den Einstellknopf zu bzw. von diesem weg, derart daß eine Verdrehung des Einstellknopfes (50) in der einen oder der anderen Richtung die an dem Einstellknopf eingestellte Hemm- bzw. Widerstandskraft nicht beeinflußt.

Blockiervorrichtung zum Anbau an einer Betätigungswelle eines einstellbar veränderlichen Bauteils, wobei die Betätigungswelle zur Einstellung des Bauteils mittels eines auf der Welle angeordneten Einstell- bzw. Betätigungsknopfes um mehr als 360° verdrehbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Teile:

eine zwischen dem Einstell- bzw. Betätigungsknopf (50^ und dem einzustellenden Bauteil (26) auf der Betätigungswelle (24) angeordnete, bezüglich der Drehbewegung der Betätigungswelle (24) stationäre Buchse (12);

ein mit der Buchse (12) in Schraubeingriff stehendes Halteteil (14), das in Längsrichtung bezüglich der Betätigungswelle (24) in Richtung auf den Einstellknopf (50) zu bzw. von ihm weg verstellbar ist;

sowie eine auf der Einstellwelle (24) zwischen dem Halteteil (14) und dem Einstell- bzw. Betätigungsknopf (50) angeordnete Blockierscheibe (16), welche ebenfalls in der genannten Längsrichtung bezüglich der Welle verschiebbar, jedoch gegen eine Verdrehung mit dem drehbaren Halteteil (14) gesichert ist, wobei das Halteteil (14) in der genannten Längsrichtung zwischen einer ersten Stellung (Fig. 4) und einer zweiten Stellung (Fig. 3) über eine Vielzahl von Zwischenstellungen zwischen diesen beiden Stellungen verschieblich ist, wobei das Halteteil (l4) in der ersten Stellung (Fig. 4) die Blockierscheibe

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(l6) in eine straffsitzende Verriegelungsanlage gegen den Einstellknopf (50) verbringt (Fig. 4) während das Halteteil (14) in der zweiten Stellung die Blockierscheibe (l6) außer Berührungseingriff mit dem Einstellknopf (50) verbringt, derart daß der Einstellknopf frei verdrehbar ist, und daß schließlich das Halteteil (14) in den erwähnten Zwischenstellungen zwischen der ersten und der zweiten Stellung jeweils einen unterschiedlich großen Anlageberührungsdruck der Blockierscheibe (16) gegen den Einstellknopf (50) bewirkt, um den Einstellknopf (50) zur Erleichterung einer Feineinstellung des Bauteils mit veränderlich großen Hemm- bzw. Widerstandskräften zu beaufschlagen.

3. Blockiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Halteteil

(14) ein Auflagerring (39) zur Aufnahme der Blockierscheibe (16) vorgesehen ist, wobei der Auflagerring (39) mit einer kleineren Breite (41) als die Blockierscheibe (16) ausgebildet ist, um einen stärker konzentrierten Anpreßdruck der Blockierscheibe (16) auf den Einstell- bzw. Betätigungsknopf (50) in der ersten oder Verriegelungsstellung der Blockierscheibe (16) zu gewährleisten.

4. Blockiervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Buchse (12) wenigstens einen Schlitz (46,48) aufweist.

5. Blockiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierscheibe (16) einen einwärts gerichteten Vorsprung (42,44) zur Aufnahme

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in dem Schlitz (46 bzw. 48) der Buchse (12) aufweist, als Verdrehungssicherung der Blockierscheibe (16) relativ bezüglich der Buchse (12).

6. Blockiervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (14) eine zentrische Ausnehmung (38) zur Aufnahme des Einstell- bzw. Betätigungsknopfes (50) aufweist.