DE3447521C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheibenhandrad, bestehend aus einer Radnabe, einem Radkranz mit abgerundetem Profil, der sowohl eine einhändige als auch eine beidhändige Kopplung zuläßt, und aus einem die Radnabe mit dem Radkranz verbindenden Steg, der als teilweise kegelige Radscheibe aus­ gebildet ist.

Derartige Scheibenhandräder, die meist als Stellteile für rotatorische Stellaufgaben verwendet werden, sind z. B. nach DIN 956 oder DIN 3670 genormt. Diese genormten Handräder weisen einen Radkranz von kreisförmigem Profil auf, mit dem die Radscheibe etwa in seiner mittleren Transversalebene verbunden ist. Dies hat den Nachteil, daß die Finger der Greifhand beim Koppeln am Radkranz mit ihren Endgliedern (Fingerspitzen) an die Radscheibe anstoßen. Dadurch ergibt sich eine nur kleine Kopplungsfläche der Greifhand mit dem Radkranz. Es können deshalb auch bei hohen punktuellen Druck­ belastungen der Handfläche und der Finger keine großen Betä­ tigungsmomente auf das Handrad ausgeübt werden.

Aus der Druckschrift DE-GM 18 51 837 ist ein Brandschutzven­ til mit einem Scheibenhandrad bekannt, das aus einer Rad­ nabe, einem Radkranz mit kreisförmigem Profil und aus einem die Radnabe mit dem Radkranz verbindenden Steg besteht. Der Steg ist asymmetrisch mit dem kreisförmigen Radkranz ver­ bunden und steht senkrecht auf der Handradachse. Nachteilig an diesem Scheibenhandrad ist, daß die Finger- und Daumen­ endglieder an dem geradflächigen Steg koppeln, wobei die Hand entsprechend hoch belastet wird. Außerdem ist an der Verbindungsstelle zwischen Kranz und Steg überhaupt keine Kopplung möglich. Daraus folgt, daß mit diesem Scheibenhand­ rad nur kleine Betätigungsmomente übertragen werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Scheibenhandrä­ der so zu verbessern, daß die Druckbelastungen der Handflä­ che und der Finger vermindert werden und trotzdem die Über­ tragung großer Betätigungs- bzw. Stellmomente auf das Hand­ rad ermöglicht wird.

Ausgehend von einem Scheibenhandrad der eingangs definierten Art geschieht die Lösung dieser Aufgabe durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiter­ bildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß durch in Axial­ richtung längliche Ausbildung des Radkranzprofils, in dessen frontseitiges, abgerundetes Ende die Radscheibe in einer stetigen, vorzugsweise kreisbogenförmigen Krümmung übergeht, eine Kopplungsfläche gebildet wird, die einen Teil der Rad­ scheibe einbezieht und somit größer und flacher gewölbt ist als bei den Radkränzen der bekannten Scheibenhandräder.

Das Umfassen des Radkranzes wird bei der Erfindung noch da­ durch verbessert, daß infolge der zum Radkranz seitlichen Anordnung des gewölbten, äußeren Scheibenteils auf der der Arbeitperson abgewandten Rückseite des Handrades ein Ring­ hohlraum gebildet wird, in den der Daumen oder die restli­ chen Finger der Greifhand tief hineinfassen können. Auch auf dieser Seite des Radkranzes ergibt sich somit eine große Kopplungsfläche mit der Hand. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Radkranzprofil etwa die Grundform eines Ovales auf­ weist.

Die Innenfläche des Radkranzes kann zur Radscheibe hin je nach den Bedienungsverhältnissen entweder zylindrisch oder ansteigend konisch ausgebildet sein.

Durch die mit der Erfindung erreichte Einbeziehung eines Teils der Radscheibe in die gewölbte Kopplungsfläche können unabhängig vom Einbauort und Achsrichtung des Scheibenhand­ rades hohe Betätigungsmomente erzielt werden, ohne daß zu große Beanspruchungen der Greifhand oder punktuelle Bela­ stungen der Finger auftreten. Außerdem ist durch die neuar­ tige Form sichergestellt, daß in jeder Einbaulage des Hand­ rades Ablagerungen von Schmutz- oder Kühlmittel an der Kopp­ lungsfläche vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Scheibenhandrades besteht darin, daß trotz der asymmetrischen Profilform das Handrad bei wechselnden Positionen der Arbeitsperson auf der zu betätigenden Stellachse nicht gewendet werden muß, son­ dern ein im wesentlichen ebener Scheibenteil und die rück­ seitige Abrundung des Radkranzes stets dem System (Konsole) zugewandt bleiben. Dies ist besonders wichtig an technischen Systemen, z. B. an Werkzeugmaschinen, bei denen die Stellung der Arbeitsperson sich häufig ändert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Scheibenhandrad im Längs­ schnitt mit Maßangaben,

Fig. 2 einen Halbschnitt des Handrades nach Fig. 1 mit gestrichelt eingetragener Greifhand,

Fig. 3 einen Halbschnitt des Handrades nach den Fig. 1 und 2 bei anderer Stellung der Hand und

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Scheibenhandrades mit Maßangaben im Längsschnitt.

In den Fig. 1 und 2 ist der Radkranz eines erfindungsge­ mäßen Scheibenhandrades mit 1, die auf eine Achse A-A auf­ gesetzte Radnabe mit 2 und die Radscheibe bzw. der Steg ins­ gesamt mit 3 bezeichnet. Die Radscheibe besteht aus einem etwa ebenen inneren Scheibenteil 3 c, einem mittleren kege­ ligen Scheibenteil 3 b und einem äußeren gewölbten Scheiben­ teil 3 a, dessen Oberfläche stetig in die abgerundete Front­ seite des Radkranzes 1 übergeht und mit dieser eine große Kopplungsfläche 4 bildet, die im Profil nach einem Kreisbo­ gen R verläuft. Das etwa ovale Kranzprofil ist auf seiner Innenseite abgeflacht, so daß der Radkranz innen eine Zylin­ derfläche 1 a aufweist, welche einen zwischen dem Radkranz 1 und den gewölbten bzw. kegeligen Scheibenteil 3 a bzw. 3 b gebildeten Ringhohlraum 5 außen umgibt.

In die Fig. 2 ist gestrichelt die Greifhand G einer Ar­ beitsperson in einer Position eingetragen, in welcher der Daumen D die Frontseite des Radkranzes 1 und den gewölbten Teil 3 a der Radscheibe umfaßt, während die restlichen Fin­ ger F über das abgerundete rückseitige Ende des Radkranzes 1 tief in den Ringhohlraum 5 zwischen der Innenfläche 1 a des Radkranzes und den Radscheibenteilen 3 a und 3 b hineinfas­ sen. Diese Stellung der Greifhand ergibt sich, wenn das Handrad mit waagrechter Achse in der Medianebene vor oder mit senkrechter Achse über der Arbeitsperson angeordnet ist. Die Fig. 2 läßt deutlich erkennen, daß insbesondere zwi­ schen dem Daumen mit der Handfläche einerseits, sowie der Außen­ seite des gekrümmten Scheibenteiles 3 a mit dem Radkranz 1 andererseits eine große schwach gekrümmte Kopplungsfläche 4 vorhanden ist, welche durch die an der Zylinderfläche 1 a gut anliegenden Finger F fest unter Anpreßdruck gehalten werden kann.

Die Fig. 3 zeigt die Stellung der Greifhand G für den Fall, daß sich die Scheibenhandradachse über oder quer vor der Arbeitsperson befindet und das Handrad einhändig betätigt wird. Dabei greift der Daumen D über die abgerundete Rück­ seite 6 des Radkranzes in den Ringhohlraum 5, während die restlichen Finger F von der abgerundeten Vorderseite des Radkranzes und dem gewölbten Seitenteil 3 a gebildete Kopp­ lungsfläche 4 übergreifen und auch noch ein Stück über den kegeligen Scheibenteil 3 b fassen. Dadurch ergibt sich ein sehr guter Kontakt zwischen Hand und Handrad, was eine große Kopplungskraft zuläßt.

In der Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Erfindung darge­ stellt, die sich von dem Scheibenhandrad nach den Fig. 1 und 3 hauptsächlich dadurch unterscheidet, daß die Innenflä­ che 1 b des Radkranzes und die gesamte Radscheibe 3 konisch ausgebildet sind. Diese Handradform ist in der Herstellung einfa­ cher und billiger als die in Fig. 1 dargestellte Form, besonders wenn das Handrad als Guß- oder Kunststoffteil gefertigt wird.

Eingehende Versuche haben ergeben, daß sich der Erfindungs­ gedanke für Handräder mit 200 mm Außendurchmesser durch die in die Fig. 1 und 4 eingetragenen Abmessungen gut ver­ wirklichen läßt. Zur Anwendung der Erfindung auf Scheiben­ handräder mit größerem Außendurchmesser bleiben die Abmes­ sungen des Radkranzprofiles und dessen gewölbter Übergang zum kegeligen Radscheibenteil im wesentlichen unverändert. Bei vergrößerter Ausführung des Handrades nach Fig. 1 er­ hält der ebene, innere Scheibenteil 3 c einen entsprechend größeren Außendurchmesser und geht dann in den kegeligen Scheibenteil 3 b mit dem dargestellten Profil über.

Soll das Scheibenhandrad gemäß Fig. 4 größer ausgeführt werden, so muß der Konuswinkel der kegeligen Radscheibe 3 meist etwas größer ausgeführt werden, damit die axiale Ge­ samtlänge des Handrades nicht zu groß wird. Die Form des Radkranzes und der Übergang zur Radscheibe sollen dabei nicht verändert werden, damit die Kopplung nicht beeinträchtigt wird.

Die in den Fig. 1 und 4 angegebenen Maße haben nur orien­ tierenden Charakter, da sich die in den Patentansprüchen 1 bis 6 definierten Profilformen auch durch die Kombination anderer Kreisbögen oder Kurven zumindest annähernd gleich­ wertig verwirklichen lassen.

Claims (8)

1. Scheibenhandrad, bestehend aus einer Radnabe, einem Radkranz mit abgerundetem Profil, der sowohl ein­ händige als auch beidhändige Kopplung zuläßt, und aus einem die Randnabe mit dem Radkranz verbinden­ den Steg, der als teilweise kegelige Radscheibe aus­ gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelige Teil (3 b) der Radscheibe (3) mit dem in Richtung parallel zur Handradachse (A-A) länglich profilier­ ten Radkranz (1) über einen gewölbten Scheibenteil (3 a) derart verbunden ist, daß die konvexe Außenseite die­ ses Scheibenteiles mit der frontseitigen Abrundung des Radkranzes eine stetig gekrümmte Kopplungsfläche (4) für den Daumen (D) oder die restlichen Finger (F) der Greifhand (G) bildet.

2. Scheibenhandrad nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der kegelige und der gewölbte Rad­ scheibenteil (3 b und 3 a) mit der Innenseite (1 a) des Radkranzes (1) einen tiefen Ringhohlraum (5) bildet, in welchen die restlichen Finger (F) oder der Daumen (D) der Greifhand (G) über die rück­ seitige Abrundung (6) des Radkranzes hineinfassen können.

3. Scheibenhandrad nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net, durch eine solche Gestaltung des Radkranzes (1) und der Radscheibe (3), daß sich die Kopplungs­ fläche (K) zwischen den Fingern der Greifhand und dem Handrad bis auf den kegeligen Radscheibenteil erstreckt.

4. Scheibenhandrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radkranz (1) im Profil etwa die Form eines Ovales aufweist.

5. Scheibenhandrad nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenseite des Ovalprofiles ab­ geflacht ist und somit der Radkranz (1) eine den Ringhohlraum (5) umgebende Zylinderfläche (1 a) bildet.

6. Scheibenhandrad nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abrundung (6) am rückseitigen Ende des Radkranzes (1) in eine zur Radscheibe (3) hin ansteigende Konusfläche (1 b) übergeht.

7. Scheibenhandrad nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steigungswinkel (α) des ke­ geligen Scheibenteiles (3 b) etwa 15° beträgt und sich zwischen dem kegeligen Scheibenteil und der Radnabe ein im wesentlichen ebener Scheibenteil (3 c) befindet.

8. Scheibenhandrad nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steigungswinkel (α′) des ke­ geligen Scheibenteiles (3 b) etwa 50° und der Win­ kel (β) der Kegelfläche (1 b) am Randkranz (1) etwa 30° beträgt.