DE2943346C2 - Verfahren zum Verbinden einer Hülse mit einer Welle - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Verbinden einer Hülse mit einer Welle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Derartige Verbindungen werden meist dazu benutzt, die Welle zu verlängern oder den Durchmesser der Welle zu vergrößern, um insbesondere im letztgenannten Fall auf einfache Weise jine Vielzahl von Bedienungsknöpfen mh unterschiedlichen Lochinnendurchmessern verwenden zu könm Ί, indem man den Außendurchmesser der Hülsen entsprechend daran anpaßt. Die Herstellung derartiger Wellen mit verstärktem Ende bringt in der Praxis gewisse Schwierigkeiten mit sich. Im Hinblick auf die Material- und Bearbeitungskosten wäre es abwegig, derartige Wellen aus dem Vollen zu drehen, insbesondere da es sich meist um größere Stückzahlen handelt. Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen (DE-GM 17 61870), die endseitigen Verstärkungen der Welle im Zinkdruckgußverfahren aufzubringen. Die Welle wird hierzu in eine Gußform eingelegt, die eine entsprechende Aushöhlung aufweist. Zur besseren Verankerung können in der Welle Ringnuten ausgespart sein, in die das Material bei der Herstellung des Zinkdruckgußteils hineinfließen kann. Damit soll gewährleistet werden, daß ein gefordertes Drehmoment von dem Bedienungsknopf über die Verstärkung auf die Welle übertragen werden kann.

Es ist auch bereits eine Verbindung zwischen einer Hülse und einer Vollwelle als Bedienungswelle bei einem einstellbaren Widerstand bekannt, bei dem die Bedienungswelle eine umlaufende Ringnut aufweist (US-PS 39 02 152). Da die Hülse von einen Wellenansatz besitzt, dient diese Verbindung der Verlängerung der Bedienungswelle. In der Hülse ist auf gegenüberliegenden Seiten je ein Lappen freigeschnitten, der in die Ringnut hineingebogen ist. Dadurch ist die Hülse gegen Zug gesichert, nicht jedoch gegen Druck auf die Hülse bzw. deren Wellenansatz. Außerdem hängt das zu übertragende Drehmoment von den Reibungskräften zwischen Lappen und Ringnut ab. Da beide in ihren Maßen den üblichen Fertigungstoleranzen unterliegen, schwankt damit auch das höchste zu übertragende Drehmoment sehr stark.

Es ist ferner ein einstellbarer Drehwiderstand

bekannt, auf dessen Vollwelle eine Hülse mit einer Abflachung zur Drehsicherung des Bedienungsknopfes angeordnet ist. Die Befestigung der Hülse geschieht durch zwei in radialer Richtung und parallel zur Abflachung der Hülse eingedrückte Warzen. Diese werden in die Vollwelle eingedrückt, so daß eine Sicherung der Hülse gegen ein axiales Verschieben und gegen Verdrehen erreicht wird. Um das Eindrinjen der Warzen in die Vollwelle zu ermöglichen, ist die

ίο Vollwelle an der entsprechenden Stelle mit einem Querloch durchbohrt oder sie besitzt zwei gegenüberliegende Sacklöcher. Diese Befestigungsart weist einige Nachteile auf. Bei der Montage wird die mit dem Querloch versehene Vollwelle in die Hülse nach Augenmaß eingeführt und die Warzen gesetzt Es kann leicht zu einem Versatz kommen, so daß keine optimale Verbindung zwischen Hülse und Vollwelle entsteht. Nicht zuletzt abhängig vom Versatz kann die Hülse so stark deformiert werden, daß sie nach dem Setzen der Warzen durch einen eigenen Kalibriervorgang auf den erforderlichen Durchmesser gebracht werden muß. Durch diesen Kalibriervorgang kann aber die Abflachung der Hülse, die ja der Drehsicherung des Bedienungsknopfes dienen soll, stark deformiert wer den. Dies beeinträchtigt seinerseits die Drehsicherung des Bedienungsknopf.

Bei einem anderen bekannten einstellbaren Drehwiderstand tritt anstelle des Querloches in der Vollwelle eine umlaufende Ringnut. Bei der Montage wird die Hülse auf die Voilwelle geschoben und die Warzen gesetzt. Jedoch ist die Gefahr eines Versatzes geringer, da man im Gegensatz zu der anderen Ausführungsform nur auf eine genaue axiale Positionierung achten muß, die durch einen Anschlag erreicht werden kann, während die andere Ausführungsform eine genaue axiale und radiale Positionierung erfordert. Andererseits ist jedoch nachteilig, daß das Drehmoment, bei dem sich die Hülse auf der Vollwelle verdreht, beträchtlich unter dem geforderten Anschlagdrehmoment von größer oder gleich 120 N cm liegt. Dieses Anschlagdrehmoment wird insbesondere bei Duplo-Ausführungen für Autoradio-Potentiometer gefordert.

Es ist ferner bereits aus Richter/Voss/Kozer, »Bauelemente der Feinmechanik«, 9. Auflage, S. 167 und 168, Bild 286.14, bekannt, eine Hülse und das an der Welle entsprechende Innenmaterial gemeinsam zu verformen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und damit kostengünstiges Verfahren zum

so Verbinden einer Hülse mit einer Welle zu finden, bei dem ein Anschlagdrehmoment von größer oder gleich 120 N cm bei einem Wellendurchmesser größer 4 mm erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.

Weitere vorteilhafte Verfahrensschritte sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Dadurch, daß nur eine Sicke nötig ist, kann die Vorrichtung zum Setzen der Sicke vereinfacht werden. Durch das Setzen der Sicke auf der Abflachung tritt keine Formabweichung der Hülse auf, so daß auch kein nachträglicher Kalibriervorgang erforderlich ist. Außerdem wird dadurch die Bruchgefahr der Hülse verringert.

Die beiden Ringnuten ermöglichen, daß das Wellenmaterial sich durch die Sicke im erforderlichen Maße verdrängen läßt, so daß es zu einem Formschluß zwischen Welle und Hülse kommt, der das nötiee

Anschlagdrehmoment gewährleistet. Die Hülse läßt sich zum Längsausgleich auf der Welle verschieben, wobei die Lage der Sicke sich auf der Abflachung der Hülse entsprechend verschiebt, aber dennoch immer genau über den beiden Rillen sitzt Die erfindungsgemäße Verbindung läßt einen Versatz der Sicke zu den Ringnuten in axialer Richtung bis zu ±0,5 mm zu, ohne daß das geforderte Anschlagdrehmoment unterschritten wird.

Die Erfindung wird nachfolgend für ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Von den Figuren zeigt

F i g. I einen Längsschnitt durch eine Welle mit daran befestigter Hülse,

F i g. 2 einen Querschnitt hierdurch.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Welle bezeichnet, die z. B. eine Bedienuiigswelle für einen einstellbaren Widerstand sein könnte. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt Sie kann überall dort eingesetzt werden, wo es erforderlich ist eine Hülse mit einer Welle zu verbinden unter der Bedingung, daß noch ein. gefordertes Anschlagdrehmoment nicht unterschritten werden darf. Stirnseitig besitzt die Welle eine Anschrägung 8, um das Aufschieben der Hülse 2 zu erleichtern. Der Durchmesser des Teils der Welle, auf den die Hülse aufgeschoben werden soll, ist, ebenso wie der lichte Durchmesser der Hülse, auf Passung gearbeitet. Der Durchmesser der Welle kann hierbei leichtes Untermaß aufweisen.

In der Welle sind zwei nebeneinanderliegende Ringnuten 3 vorgesehen, die eine dazwischenliegende Ringwulst 4 begrenzen. Es hat sich durch Versuche gezeigt, daß es zweckmäßig ist, die Ringwulstwände am Boden der Ringnuten mit Rundungen 6 zu versehen. Hierdurch wird das Einfließen des Materials in die Ringnuten erleichtert und gewährleistet, daß der Radius 10 erreicht wird, der wesentlich zum Formschluß in radialer Richtung beiträgt

Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Hülse 2 eine Abflachung 7, die zur Drehsicherung eines nicht dargestellten Bedienungsknopfes dient Um diesen Bedienungsknopf leichter auf die Hülse aufschieben zu können, ist an der Hülse noch eine Schrägfläche 9 vorgesehen.

Bei der Montage wird nun die Hülse auf die Welle geschoben, wobei durch eine verschiedene Positionierung der beiden Teile zueinander im begrenzten

ίο Umfang ein Ausgleich zwischen dem Abstand Bedienungsknopf und Befestigung des einstellbaren Widerstandes am Chassis erzielt werden kann. Es sollte jedoch immer so sein, daß das Ende der Hülse das Ende der Welle geringfügig überragt Hierdurch ist es möglich, auch Bedienungsknöpfe verwenden zu können, die keine besondere Aussparung auf der Innenseite aufweisen. Befindet sich die Hülse in ihrer richtigen Position, so wird durch einen niedergehenden Stempel auf der Abflachung eine Sicke 5 eingedrückt die etwa in der Mitte der Abflachung liegt. Daisei wird der äußere Randabschnitt der Ringwulst verformt, wobei, wie aus F i g. 2 hervorgeht, der Druck des Stempels so gewählt ist, daß die Verformung der Welle konkav erfolgt mit dem Radius 10. Wird ein geringerer Stempeldruck gewähii, so wird nur eine flache Verformung erzielt, die bezüglich des Anschlagdrehmoments etwas ungünstiger ist, aber die immer noch bei einem Wellendurchmesser größer 4 mm die geforderten 120 N cm erreicht Zweckmäßigerweise paßt man den Abstand der Ringnuten bzw. die Breite der Ringwulst an die Form des Stempels und damit an die Sicke an.

Für den Fall, daß die Hülse keine Abflachung besitzt, ist es vorteilhaft, die Hülse mit einem ca. 0,2 mm tiefen und etwas breiteren Einstich zu versehen als die Sicke im Durchmesser ist Dadurch können sich geringfügige, durch die Materialverdrängung hervorgerufene Durchmesserverformungen nicht auf den eigentlichen Außendurchmesser der Hülse auswirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Verbinden einer Hülse mit einer Welle, bei der die Hülse durch plastisches Verformen in einem begrenzten Umfangsbereich dreh- und axialfest mit der Welle verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (!) mit zwei im Abstand zueinander liegenden Ringnuten (3) versehen wird, und daß bei dem Verformen der Hülse (2) örtlich Material des zwischen den Ringnuten (3) stehengebliebenen Ringwulstes (4) in diese hinein verdrängt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwulstwände am Boden der Ringnuten (3) mit Rundungen (6) versehen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) mit einer Abflachung (7) versehen wird, von deren Mitte aus die Verformung der Hülse (2) aach dem Aufschieben auf die Welle (1) erfolgt.