DE6810584U - Verbindungselement fuer eine reibungsverbindung zwischen einer gelochten scheibe - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

ING HÖGER DIPL-INO. STELLRECHT M.Sc PHYsäGR.ESSBACH-DIPL.-PHYS.HAECKER

' Z STUTTGART-I. UHLANDSTR. 16

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Firma Carl Haas 7230 Schramberg
Tösstraße 7

Verbindungselement zum Herstellen einer Reibungsverbindung zwischen einer gelochten Scheibe,—..—ew -e und der Stirnfläche eines e—nabenartiger - ·

Die Erfindung betriff ein Verbindungselement zum Herstellen einer Reibungsverbindung zwischen einer gelochten Scheibe, z.B. einer Skalenscheibe eines Meßinstrumentes,und der Stirnfläche eines zylindrischen, nabenartigen Gegenstandes, z.B. der Rolle einer ^lachbandspiralfeder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement dieser Art zu schaffen, mit dem man bei Anwendung weniger und unkomplizierter Bauteile und durch besonders einfaches Zusammensetzen der Teile des Verbindungselements die Verbindung so herstellen kann, daß ein nachträgliches Verstellen der Scheibe zum nabenartigen Gegenstand unter Überwindung des durch das Verbindungselement beschaffenen Heibungsschiusses möglich bleibt Dies ist z.B. vor allem beim Verbinden der Skaienscheibe eines Meßinstrumentes mit der Rolle einer in diesem vorgesehenen, die Zeigerstellung beeinflussenden Flachbandspiralfeder erwünscht.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Verbindungselement einen durch das Loch der Scheibe und in die Bohrung des nabenartigen Gegenstandes einsteckbaren Bolzen aufweist, dessen Umfangsfläche für das selbsttätige Halten des Bolzens in der Einstecklage ausgebildet ist und an dessen dem Einsteckende abgekehrten Ende ein menbranartiger Kopf vorgesehen ist, der einen zum nabenartigen Gegenstand abgewinkelten Rand zum Andrücken der Scneibe an den Stirnrand des nabenartigen Gegenstandes unter gleichzeitigem Durchfedern des Membranteils des Kopfes des vollständig eingesteckten Bolzens aufweist. Der Begriff der Bohrung soll hier und im folgenden.auch einen nicht rein zylindrischen Durchlaß erfassen.

Die membranartige Gestaltung des Bolzenkopfes kann dabei so gewählt werden, daß der Membranteil des Kopfes in ungespanntem Zustand eine zum Bolzen hin konvergierende Wölbung und nach vollständigem Einstecken des Bolzens eine etwa ebene Form aufweist.

Für das selbsttätige Halten des in die Bohrung des nabenartigen Gegenstand eingesteckten Bolzens in dieser Bohrung kann vorgesehen sein, daß der Bolzen für sein selbsttätiges Halten in der Einstecklage mit haftender Umfangsfläche versehen ist.

Als Beispiel einer solchen selbsthaftenden Gestaltung der Umfangs fläche des Bolzens sei auf das Einstecken mit Preßsitz verwiesen, bei dem dem Durchmesser der Umfangsfläche des Bolzens im Verhältnis zum Durchmesser der Bohrung des nabenartigen Gegenstandes eine entsprechend große Abmessung gegeben v/erden muß.

Im Rahmen der Erfindung lassen sich aber auch formschlüssige Sicherungen zum selbsttätigen Halten des Bolzens in seiner Einstecklage verwenden, wobei sich vor allem die Lösung empfiehlt, 7/onach der Bolzen auf seinem Umfang sich formschlüssig in die tlabenbohrungswand verkrallende Vorsprünge auf v/eist, die vornehm-

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lieh aus Ringrippen sägezahnartigen Querschnitts bestehen.

Eine weitere Möglichkeit einer formschlüssigen Sicherung ergibt sich, wenn vorgesehen ist, daß die Umfangsflache des Bolzens eine eine Bohrungserweiterung mit Kegelflächen hintergreifende Gestalt hat, und der Bolzen, elastisch federnd, radial auf den Durchmesser der engsten von dem eingesteckten Bolzen zu passierenden Stelle der Bohrung zusammendrückbar ist.

Diese elastisch federnde Zusammendrückbarkeit kann bei geringen Federungswegen allein durch entsprechende Werkstoffwahl oder aber auch durch die Querschnittsgestalt (Federungsschlitze) des Bolzens erreicht v/erden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen bei gegenüber der tatsächlichen Ausführung stark vergrößertem Maßstab:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Verbindung mit einem Verbindungselement mit in einer Rollenbohrung haftendem Bolzen;

Fig. 2 den gleichen Schnitt durch eine Verbindung mit sich formschlüssig durch Verkrallen einer Rollenbohrung haltendem Bolzen;

Fig. 3 den gleichen Schnitt durch eine Verbindung mit einem Bolzen aus elastisch federndem Werkstoff, wo ei der eingesteckte Bolzen eine Bohrungserweiterung formschlüssig hintergreift;

Fig. 4 eine Stirnansicht hierzu, jedoch nur auf das Verbindungselement;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine andere Verbindung nach dein Prinzip derjenigen in Fig. 3 und 4;

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Fig. 6 eine Stirnansicht hierzu, jedoch nur auf das Verbindungselement.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist eine Flachbandspiralfeder 11 in herkömmlicher Weise auf einer Rolle 13 befestigt, die also dem obenerwähnten nabenartigen Gegenstand entspricht. Sie umgreift an beiden Enden mit flanschartigen Endstücken 15 und 16 die Innenwindung der Feder 11. An die Stirnseite des einen Endstückes 16 ist eine Skalenscheibe 17 angedrückt, die ein Mittelloch 19 aufweist.

Durch diese Mittelbohrung ist ein Bolzen 21 gesteckt, der dabei in die zentrische Bohrung 23 der Rolle 13 eingreift. Für das Einfinden des in die Rolle einzusteckenden Bolzens 21 in die Bohrung 23 Treist dieser an seinem Einsteckende eine Zuspitzung 2 5 auf.

Am anderen Ende ist an ^ em Bolzen 21 einstückig ein Kopf 2 7 verhältnismäßig großen Durchmessers vergesehen. Er ist membranartig dünn ausgebildet. Der Rand 31 des Membranteils 29 ist zur Rolle 13 hin abgewinkelt. Dieser Rand 31 stützt sich mit seiner Stirnfläche 33 gegen die Skalenscheibe 17 ab.

In der Mitte des Bolzenkopfes 27 ist ein "nsteckschlitz 35 i'ür einen Schraubenzieher vorgesehen, um mit dessen Hilfe unter Überwindung des Reibungsschlusses zwischen der Skalenscheibe 17 und der Stirnfläche 33 des Kopfes 27 ein gegenseitiges Verstellen der miteinander verbundenen Teile zu ermöglichen, z.B. zur Nullpunktseinstellung bei einem Zeigerinstrument.

Die Ausbildung des membranartigen Kopfes 27 in noch ungespanntem Zustand ist in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeut ^. Hierbei ist der Bolzen 21 in Bolzenrichtung so weit in die Rolle 13 eingesteckt, daß die Stirnfläche ^3 des abgewinkelten Randes 31

des Membranteils 2 5

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gerade an die Sknlenscheibe 17 anzuliegen kommt. Zum Erzielen eines möglichst großen Reibungsmoments zwischen Verbindungselement und Skalenscheibe 17 kann diese Stirnfläche auch aufgerauht, z.B. mit sägezahnähnlichen Vorsprüngen versehen sein. Wird hiernach unter Ausübung eines entsprechend großen Druckes in Bolzenrichtung der Bolzen 21 noch weiter bis in seine in ausgezogenen Linien dargestellte Einsteckendlage eingedrückt, so wird die zu- · nächst vorhandene, zum Bolzen hin konvergierende Wölbung des Membranteils 29 unter überv/indung der elastisch federnden Rückwirkung dieses Membranteils in die annähernd ebene, mit ausgezogenen Linien gezeichnete Form gebogen. Da der Bolzen 21 infolge seiner sich selbst in der Bohrung 23 der Rolle 13 haltenden Umfangsfläche sich beim Nachlassen des Druckes nicht wieder zurückverstellt, wird durch die Federkraft des membranartigen Kopfes die Skalenscheibe 17 mit Reibungsschluß gegen die Stirnfläche des Rollenendstücks 16 gespannt. Bei einem Verdrehen des Bolzens 21 und damit der mit ihm verbundenen Rolle 13 usw. sowie des membranartigen Kopfes 27 kann die festgehaltene Skalenscheibe 17 gegenüber den übrigen mit ihr verbundenen Teilen zur Überwindung des letzterwähnten Reibungsschlusses verstellt und z.B. mit dem Nullpunkt ihrer Skala auf einen Instrumentenzeiger ausgerichtet werden ,

Die selbsthaltende Ausbildung des Bolzens 21 in- der Bohrung 23 der Rolle 13 kann z.B. durch entsprechende Bemessung der Durchmesser des Bolzens 21 einerseits und der Bohrung 23 andererseits in Form eines Preßsitzes verwirklicht werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist unter Beibehaltung aller übrigen, dem Beispiel nach Fig. 1 entsprechenden Teile der diesmal mit 43 bezeichnete Bolzen in einem gegenüber der Bohrung 23 geringeren Schaftdurchmesser gestaltet. Er trägt dafür am Ein-

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steckende mehrere sägezahnartige Rippen 45· Diese lassen zwar ein Eindrücken des Bolzens in die Bohrung zu, verkrallen sich aber j εν/β ils mit' der Innenwand der Bohrung 23 in der V/eise, daß ein Zurückziehen unter der Wirkung der Federkraft des membranartigen Kopfes 27 nicht möglich ist, weil sJ.ch die Zahnbrüste der Zahnprofilrippen in der Wandung der Bohrung 23 verkrallen. Es wird also ein formschlüssiges Halten gesichert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 (hierin sind alle mit denjenigen der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 2 im wesentlichen übereinstimmenden Teile mit um 100 erhöhten, aber im übrigen gleichbleibenden Bezugszahlen versehen) hat die Rolle 113 eine sich von der Seite der Skalenscheibe 117 mit ihrem Mittelloch her kegelig erweiterte Durchlaßöffnung 123. In diese ist ein am Membranteil 129 vorgesehener Bolzen 121 mit Schraubenzieherschlitz 135 vorgesehen. Dieser hat eine sich in gleichem Maße wie die Durchlaßöffnung 123 kegelig erweiternde Umfangsflache. Am Einsteckende ist dieser Bolzen 121 mit einer das Einführen des Bolzens in das enge Ende der Durchlaßöffnung erleichternden kegeligen Zuspitzung 125 versehen. Außerdem sind in den Bolzen 121 kreuzweise Federschlitze 124 eingearbeitet. Diese Federschlitze bewirken zusammen mit dem elastisch federnden Werkstoff des Bolzens, daß sich der größte Durchmesser des Bolzens 121 beim Einstecken desselben in die enge Öffnung der Durchlaßöffnung 123 so weit verringert, daß der Bolzen in diese Öffnung eingeführt v/erden kann. Die kegelige Gestalt der Umfangsfläche und ihr Anliegen an einem entsprechenden Innenkegel der Rolle 113 bewirkt dann, d;,ß der Bolzen im Sinne der Erfindung in seiner tiefsten Einstecklage selbsttätig gehalten wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 hat die Durchlaßöffnung 123 der Rolle 113 auf dem größten Teil ihrer Länge zylindrischen Querschnitt. Eine kegelige ^Erweiterung 112 ist in diesem Falle lediglich in dem der Skalenscheibe 117 abgekehrten Ende

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der Durchlaßöffnung 123 vorgesehen. Diese kegelige Fläche 112 wirkt mit einer an einem im wesentlichen zylindrischen Bolzen 121 vorgesehenen, nach außen divergierenden Kegelfläche 126 zusammen. Der größte Durchmesser dieses Kegelmantels 12 6 überschreitet denjenigen des zylindrischen Teils der Durchlaßöffnung 123 der Rolle 113. Um den Bolzen 121 unter elastischem, radialem Einwär-tsfedern des Bolzenmaterials durch den zylindrischen Teil der Durchlaßöffnung 123 einbringen zu können, ist auch dieser Bolzen 121 mit einer konvergierenden, kegelförmigen Abachrägung 125 und mit Kreuzschlitzen 124 versehen. In der tiefsten Einstecklage federt das geschlitzte Einsteckende des Bolzens 121 wieder auseinander und hält sich darin formschlüssig durch Anliegen seiner Kegelfläche 126 an der kegeligen Fläche 112 der Rolle 113.

Wenn man beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 vorsieht, daß der Bolzen 121 und somit auch die Kegel 122 und 126 aus federnd elastischem Werkstoff weitgehend nachgeben, also aus z.B. relativ weichem Kunststoff bestehen, kann man auch daran denken, auf die kreuzweisen Federschlitze 124 zu verzichten, weil sich der größte Durchmesser des einzusteckenden Bolzens bei dem relativ geringen Federungsweg auch ohne Schlitze in radialer Richtung elastisch federnd so weit verringern läßt, daß dieses Bolzenende durch den engen zylindrischen Teil der Durchlaßöffnung 123 der Rolle II3 hindurchgeführt werden kann. In der Einstecklage nimmt dann das mit den beiden Kegeln 125 und 126 versehene Ende des Bolzens i2i wieder seine ursprüngliche Form und den vorgesehenen Durchmesser an.

Als Werkstoff für die beschriebenen Verbindungselemente ist vor allem Kunststoff vorgesehen, der entsprechend den Anforderungen in seiner Härte eingestellt ist und als das ganze Verbindungselement umfassender Formling ausgebildet ist. Es kann aber auch der Aufbau des Verbindungselenents aus Metall riit entsprechenden Festigkeitseigenschaften oder die Bestückung eines Kunststoffformlings mit Metallteilen vorgesehen werden.

Claims (8)

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1. Verbindungselement zum Herstellen einer Reibungsverbindung zwischen einer gelochten Scheibe, z.B. einer Skalenscheibe eines Meßinstrumentes, und der Stirnfläche eines zylindrischen, nabenartigen Gegenstandes, z.B. der Rolle einer Flachbandspiralfeder, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungseleinent einen durch das Loch (19) der Scheibe (17) und in die Bohrung (23) des nabenartigen Gegenstandes (13) einsteckbaren Bolzen (21) aufweist, dessen Umfangsflache für das selbsttätige Halten des Bolzens (21) in der Einstecklage ausgebildet ist und an dessen dem Einsteckende abgekehrten Ende ein membranartiger Kopf (27) vorgesehen ist, der einen zum nabenartigen Gegenstand (13) abgewinkelten Rand (31) zum Andrücken der Scheibe (17) an den Stirnrand des nabenartigen Gegenstandes (13) unter gleichzeitigem Durchfedern des Membranteils (29) des Kopfes (27) des vollständig eingesteckten Bolzens (23) aufweist.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Membranteil (29) des Kopfes (27) in ungespanntem Zustand eine zum Bolzen (21) hin konvergierende Wölbung und nach vollständigem Einstecken des Bolzens (21) eine etwa ebene Form aufweist.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnfläche (33) des abgewinkelten Randes (3D aufgerauht ist.

4. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder mindestens einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (21) für sein selbsttätiges Halten in der Einstecklage mit haftender Umfangsfläohe versehen ist.

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5. Verbindungselement nach Anspruch *l, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser des Bolz ns (21) im Verhältnis zum Durchmesser der· Bohrung des nabenartigen Gegenstandes (13) eine Abmessung aufweist, bei der sich beim Einstecken ein Preßsitz ergibt.

6. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder mindestens einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (*I3) auf seinem Umfang sich formschlüssig in die Bohrungswand des nabenartigen Gegenstandes

_φ verkrallende Vorsprünge (45) auf v/eist.

7. Verbindungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorsprünge aus Ringrippen sägezahnartigen Querschnitts bestehen.

8. Verbindungselement nach Anspruch 5,

dadurch

kennzeichnet , daß die Umfangsfläche des Bolzens (J21) eine eine Bohrungserv/eiterung (112) mit Kegelflächen (12β^ν hintergreifende Gestalt hat, und der Bolzen, elastisch federnd, radial auf den Durchmesser der engsten von dem eingesteckten Bolzen (121) zu passierenden Stelle der Bohrung zusammendrückbar ist.