Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Sechskantwelle für 1.75 mm Shaft (innen)


von Thomas B. (thomasb)


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Hallo Zusammen,

ich möchte für ein (Elektronik) Design einen möglichst kleinen Rotary 
Encoder einsetzen und bin dabei auf die EN05HS Serie von TT Electronics 
sowie die EC05E Serie von Alps gestoßen.

Beide haben keine herausgeführte Welle, sondern nur eine innenliegende 
Aufnahme. Soweit wäre das ganz gut, da ich so komplett flexibel wäre was 
die Länge der Welle betrifft.

Allerdings konnte ich bisher keine Hex/Sechskantstäbe finden die zu 
dieser doch recht kleinen Aufnahme (~1.75mm) passen würde. Siehe dazu 
auch die angehängte Zeichnung.
Grundsätzlich wäre es egal ob es sich um eine Kunststoff oder 
Metallwelle handelt.

Für den ersten Prototypen wäre der Plan eine 2mm (runde) Welle aus dem 
Modellbau zu verwenden und entsprechend zu bearbeiten. Das ist dann aber 
natürlich keine Option mehr, wenn es in Richtung Test- oder Kleinserie 
geht.

Hat jemand eine Ahnung wo man solche Wellen bekommt oder eine Idee wie 
man das anders lösen könnte?
Ich dachte ursprünglich an den Modellbaubereich, aber da bin ich bisher 
nicht fündig geworden.
Eine Custom Anfertigung schließe ich bei der geringen Stückzahl auch mal 
aus, schließlich soll der kleine Rotary Encoder + Welle nicht wesentlich 
mehr kosten als ein Encoder mit "integriertem" Shaft.

Beste Grüße
Thomas

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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3D-Drucker oder für Test Thermoklebepistole+Rundmaterial?

von Thomas B. (thomasb)


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Hi,

ja (FDM) 3D Druck werde ich heute testen, erwarte mir da aber keine 
Wunder was die Stabilität des Materials bei Torsion betrifft. Sind ja 
bei 1.75mm schlussendlich doch nur ein paar Lagen Material.

Kleben hab ich auch schon überlegt, aber da befürchte ich, dass ich 
komplette Welle im Encoder festklebe.

Danke und LG

von Titel-Kalligrapher (Gast)


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Billigen 2 mm Inbusschlüssel und eine Pfeile?

von Dirk B. (dirkb2)


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Die Welle kann ja dicker sein. Nur der Kopf muss passen.

von pegelwendler (Gast)


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Statt so eine flimsige Mini-Achse einzubauen könntest du auch eine 
Führung für einen externen Schraubendreher vorsehen.
Die Kunst ist, die Führung so zu gestalten, dass der Schraubendreher in 
der Aufnahme und nirgends sonst landet, sonst gibt's Kurzschlüsse.

Das wird dann noch kleiner und gleichzeitig benutzerfreundlicher.

1,75-mm-Sechskant gibt es anscheinend nicht, aber 1,8 mm Schlitz passt 
auf jeden Fall rein, vielleicht 2 mm Schlitz auch.

von Roland E. (roland0815)


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Evtl passt ein zölliger Innensechskantschlüssel.

von Christian M. (christian_m280)


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Roland E. schrieb:
> zölliger Innensechskantschlüssel

Habe ich auch geschaut, aber scheinbar gibt's das auch nicht.

Gruss Chregu

von 50 mil (Gast)


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von oszi40 (Gast)


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Titel-Kalligrapher schrieb:
> Billigen 2 mm Inbusschlüssel und eine Pfeile?

Pfeil geht ins Auge. Feile und gehärtetes Werkzeug? Besser schleifen?

von 50 mil (Gast)


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Sorry, war zu schnell. 50 mil sind 1,27mm, nicht 1,72mm.

Nimm doch einen 1,5mm Inbusschlüssel. Die 2,5 Zehntel machen nichts aus. 
Die Encoder sollten leicht genug laufen. Hast allerdings etwas 
Umkehrspiel.

von Clemens S. (zoggl)


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50 mil schrieb:
> Die 2,5 Zehntel machen nichts aus

Nennen wir es Klebespalt. Dann ist es spielfrei und hält bis in alle 
Ewigkeit.

von alles easy (Gast)


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probier mal einen T7 Torx

von Uli S. (uli12us)


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Noch besser nen 1/16" inbus. Der hat 1,58mm
https://www.ebay.co.uk/itm/133013228554
conrad hat 1,5 messingstangen
https://www.conrad.de/de/p/messing-sechskant-profil-500-mm-schluesselweite-metrisch-1-5-mm-297690.html?hk=SEM&WT.mc_id=google_pla&gclid=EAIaIQobChMIkLGe5oGR-AIVVrTVCh3NfgvKEAQYASABEgKrJfD_BwE
Kommt halt auf die Menge an, wenn du eher km brauchst, dann kannst du am 
einfachsten direkt bei nem Hersteller anfragen. Oder im Extremfall sogar 
selber machen. Es gibt für ungefähr 200€ Profilwalzwerke für 
Goldschmiede.
Damit sollte es problemlos möglich sein, aus nem 2er Alurundstab einen 
1,75 6kt umzuformen.
https://www.ebay.de/itm/185442710320
Es sollte ja möglich sein, statt der Kurbel nen kräftigen Getriebemotor 
dranzubauen.

Frag aber doch mal beim Hersteller der Encoder an, ich hab schon mal 
gesehen, dass die spritzgegossene Stangen für ihre Produkte verkaufen.
Das wär im übrigen auch noch ne Möglichkeit. Eine vorhandene Form soweit 
abzuändern, damit man damit, natürlich relativ kurze 6kt Stangen 
herstellen kann.

von DerEinzigeBernd (Gast)


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Solche Encoder sind z.B. in Mäusen zu finden, für das Scrollrad. Und 
deren Achse endet daher --tadaaa!-- in genau so einem Sechskant.

(War jetzt kein Vorschlag, dafür massiv Mäuse zu schlachten, sondern nur 
'ne Beschreibung, wo man dem Kram in der Realität begegnen kann)

von Hermann Kokoschka (Gast)


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Ich kenne diese MINI-ENCODER z.B. aus "Mäusen", dort sind die stehend 
montiert und tasten das Rollrad zwischen den Fingertasten ab.

Habe eine Tüte davon für ein spezielles Projekt und bei DENEN lässt sich 
eine M2-Schraube prima in die Hex-Aufnahme schrauben.
Die sitzt dort stramm und mittig.

von Thomas B. (thomasb)


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Vielen Dank zuerst mal an alle für die ganzen Ideen und Kommentare!

Ich habe inzwischen erste Tests mit 3D gedruckten Teilen gemacht und 
erstaunlicherweise ist das gar nicht soo schlecht geworden (0.1 mm 
Layer). Es hat zwar aufgrund der kleinen Dimensionen nicht mehr die Form 
eines Sechskants, aber es verkeilt sich recht gut im Encoder ;)
Im Anhang gibts dazu auch ein Foto.

Zusammengefasst sehe ich jetzt folgende Optionen (im Hinblick auf eine 
Kleinserie):

*) Welle mit 3D Drucker fertigen. Wahrscheinlich macht es auch keinen 
Unterschied ob ich das Modell der Welle als Sechskant oder rund 
definiere. Im Endeffekt ist es eine Presspassung. Problematisch könnte 
hier nur die Stabilität/Langlebigkeit sein.

*) Presspassung Metallwelle. Sofern erhältlich könnte ich eine ~1.8 mm 
(runde) Welle in den Encoder drücken. Die mechanische Bearbeitung würde 
sich hier auf das Abschneiden des Rundmaterials beschränken.

*) Mechanische Bearbeitung Rundmaterial. Feilen oder Fräsen einer 2 mm 
Welle zu einem Sechskant. Ist für den Prototyp möglich, darüber hinaus 
aber wahrscheinlich schon zu viel an Aufwand/Kosten.

*) M2 Schraube. Diese Idee gefällt mir wirklich gut, da es im Idealfall 
überhaupt keine mechanische Bearbeitung erfordert. Das muss ich testen 
und mir im nächsten Schritt Gedanken über den Drehknopf machen.

von Wendels B. (wendelsberg)


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Thomas B. schrieb:
> Mechanische Bearbeitung Rundmaterial

Backen fuer eine Crimpzange bauen, dann darin das Alu-Rundmaterial 
formen. Je 3 mm Laenge am Ende reichen ja.

von Hans (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> schließlich soll der kleine Rotary Encoder + Welle nicht wesentlich
> mehr kosten als ein Encoder mit "integriertem" Shaft.

Und warum nimmst Du dann nicht eben einen solchen?

Warum muss es so ein kleines Ding sein und gleichzeitig willst Du keinen 
Aufwand treiben, um die Mechanik dafür herzustellen?

Das klingt alles nach: "Wasch mich, aber mach mich nicht nass."

von Lothar J. (black-bird)


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Thomas B. schrieb:
> Zusammengefasst sehe ich jetzt folgende Optionen (im Hinblick auf eine
> Kleinserie):
>
> *) Welle mit 3D Drucker fertigen. Wahrscheinlich macht es auch keinen
> Unterschied ob ich das Modell der Welle als Sechskant oder rund
> definiere. Im Endeffekt ist es eine Presspassung. Problematisch könnte
> hier nur die Stabilität/Langlebigkeit sein.
>
> *) Presspassung Metallwelle. Sofern erhältlich könnte ich eine ~1.8 mm
> (runde) Welle in den Encoder drücken. Die mechanische Bearbeitung würde
> sich hier auf das Abschneiden des Rundmaterials beschränken.
>
> *) Mechanische Bearbeitung Rundmaterial. Feilen oder Fräsen einer 2 mm
> Welle zu einem Sechskant. Ist für den Prototyp möglich, darüber hinaus
> aber wahrscheinlich schon zu viel an Aufwand/Kosten.
>
> *) M2 Schraube. Diese Idee gefällt mir wirklich gut, da es im Idealfall
> überhaupt keine mechanische Bearbeitung erfordert. Das muss ich testen
> und mir im nächsten Schritt Gedanken über den Drehknopf machen.

Alles Murks.
Weil die Verbindung Welle-zu-Encoder nicht dauerhaft stabil ist.

Deine Konstruktion solltest Du mal neu machen, damit solche 
Bastel-Lösungen (und damit eklatante Schwachstellen für ein "Produkt") 
nicht nötig werden.

Blackbird

von mIstA (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Allerdings konnte ich bisher keine Hex/Sechskantstäbe finden
> die zu dieser doch recht kleinen Aufnahme (~1.75mm) passen
> würde.

Sechskant-Stäbe sollte es vermutlich eher in 1,5mm bzw. 2mm 
Schlüsselweite geben; das wären die nächsten Standardgrößen fpr 
Innensechskant und die entsprechenden Schlüssel sind ja letztlich auch 
nur abgewinkelte Hex-Stäbe.
Ebenso passen würde z.B. ein Vierkant mit 1,22mm quadratisch bzw. 1,75mm 
x 1mm rechteckig oder ein 1,75mm Dreikant-Stab.


Thomas B. schrieb:
> Für den ersten Prototypen wäre der Plan eine 2mm (runde)
> Welle aus dem Modellbau zu verwenden und entsprechend zu
> bearbeiten.

Ein 2mm Sechskant-Schlüssel oder -Bit wäre eventuell praktischer als 
Prototyp-Ausgangsmaterial, da ist die richtige Form bereits vorhanden 
und man müßte nurmehr von jeder Seitenfläche 'nen guten mm abtragen. 
Vermutlich noch einfacher wäre eine 1,5mm Schlüssel mit 1-2 Lagen Tixo, 
Kapton-Band o.ä. zu umwickeln um ihn etwas dicker zu machen; 
wahrscheinlich reicht zumindest fürn Prototyp sogar ein schmaler 
Streifen von 'nem Post-It, die zu übertragenen Kräfte sind ja minimal.


Thomas B. schrieb:
> Eine Custom Anfertigung schließe ich bei der geringen
> Stückzahl auch mal aus

Gerade für geringen Stückzahlen wäre das sicher noch recht einfach per 
3D-Druck machbar, sowohl für komplette Wellen als auch für kurze 
Adapterchen aus ein gängigeres Maß. Alternativ könnte man auch einen 
Adapter professionell fertigen lassen, der dann als Matritze für 
Gußförmchen dient und für die Teile für die eigentlichen Produkte aus 
z.B. Epoxy gießen.


Thomas B. schrieb:
> Hat jemand eine Ahnung wo man solche Wellen bekommt

Das würd ich mal den Hersteller des Encoders fragen, schließlich ist ja 
jeder seiner Kunden auf die eine oder andere Art mit diesem Problem 
konfrontiert; wenn passende Wellen so ganz und gar unüblich sind, sollte 
er ja zumindest einen Lieferanten vorschlagen können?!


> oder eine Idee wie man das anders lösen

Einige spontane Ideen stehen ja ohnehin schon weiter obe; stünde ich vor 
dieser Aufgabe, mein Plan A wäre vermutlich die nächstdünnere, günstig 
beschaffbare Standardachse in Hex oder Rund nehmen und diese jeweils mit 
einem Tröpfchen UV-Kleber (dadurch könnte man ggf. auch noch etwas 
retten, falls doch mal Kleber danebengehen sollte) am Encoder fixieren.

von Thomas B. (thomasb)


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@Hans: Die kurze Antwort darauf ist Platzbedarf.
Die gesamte Platine ist 45mmx45mm, da macht es ein großen Unterschied ob 
ich einem ~6mmx6mm oder einen über 12mmx12mm Encoder verbaue. Die 
wirkliche Herausforderung dabei ist aber die Bauhöhe, da nach vorne 
zwischen Platine und Gehäuse maximal um die 8 mm Platz sind. 
Ursprünglich hatte ich einen großen Encoder mit Welle geplant der auf 
einen gestackten Platine dahinter sitzt und somit nur die Welle nach 
vorne "durchgereicht" wird. Einer der kompakten Encoder könnte direkt 
auf der Platine sitzen. Möglicherweise sogar auf der innenliegenden 
Seite der Platine, wodurch ich den Abstand Platine- Gehäuse noch weiter 
reduzieren könnte.

@Lothar J.:
Die Intention meiner Anfrage hier war es herauszufinden und zu lernen 
ob/wie andere dieses Problem gelöst haben (siehe auch die Kommentare mit 
der Computermaus von DerEinzigeBernd und Hermann Kokoschka). Da ich 
möglicherweise bei meiner Recherche einfach nur die falschen 
Bezeichnungen genutzt habe, hätte es auch sein können, dass jemand etwas 
wie "schau mal bei Hersteller A, der hat passende Wellen für 20ct das 
Stück mit 50 Stück Mindestabnahmemenge" antwortet.
Wie eingangs erwähnt, handelt es sich hierbei im ersten Schritt mal um 
einen Prototypen. Es gibt gewisse Requirements für die ich versuche 
schon im ersten Schuss eine möglichst optimale (und qualitativ 
hochwertige) Lösung zu finden, die dann ausführlich getestet wird. Ich 
versuche dabei natürlich auch schon für den/die Prototypen eine Lösung 
zu haben die auch für größere Stückzahlen (mit anderen Möglichkeiten was 
die Custom Fertigung betrifft) skalieren kann. Stellt sich bei den Tests 
heraus, dass diese Lösung ein "Murks" ist, habe ich immer noch genug 
Optionen. Insofern danke für den wertvollen Input.

von oszi40 (Gast)


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Bisher wäre ich für 3D-Druck. Hintergrund Sollbruchstelle: eine 
Sechskantwelle ist evtl. leichter zu tauschen als der eingelötete 
Drehgeber?

von DerEinzigeBernd (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Die gesamte Platine ist 45mmx45mm, da macht es ein großen Unterschied ob
> ich einem ~6mmx6mm oder einen über 12mmx12mm Encoder verbaue. Die
> wirkliche Herausforderung dabei ist aber die Bauhöhe, da nach vorne
> zwischen Platine und Gehäuse maximal um die 8 mm Platz sind.

Was soll eigentlich an der Welle drehen? Geht es da um Handbedienung, 
oder passiert da irgendwas anderes?

von Lothar J. (black-bird)


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Thomas B. schrieb:
> Stellt sich bei den Tests heraus, dass diese Lösung ein "Murks" ist,
> habe ich immer noch genug Optionen. Insofern danke für den wertvollen
> Input.

Naja, mein "Input" war der indirekte Hinweis, vor der Realisierung die 
Konstruktion bis zum Ende fertig zu stellen.

Sieh mir meine direkte Antwort nach, ich habe Gerätekonstruktion gelernt 
und die Dozenten hätten mir sowas um "die Ohren gehauen".

Wenn es noch Prototypen sind und sich keine rechte Vorstellung vom 
Endergebnis einstellen mag, kann man mehrere Varianten bauen und testen.

Aber eine halbfertige Lösung planen und bauen und dann erst um Hilfe 
bitten, ginge gegen meine Ehre als Entwickler.

Deshalb meine spröde Antwort.

Blackbird

von Thomas B. (thomasb)


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@DerEinzigeBernd: An die Welle soll ein kleiner Drehknopf, der für den 
Prototypen definitiv 3d gedruckt wird. Bei normaler Nutzung wird der 
Drehknopf zudem nur selten verwendet werden, er erlaubt die Anpassung 
eines wichtigen, aber sich selten ändernden Parameters.

@Blackbird
Ich gebe dir ja grundsätzlich auch recht, dass die vorgeschlagen 
Lösungen eine Tendenz zum "Basteln" haben. Und auch ich würde lieber 
eine dafür passende Welle verwenden. Genau aus dem Grund habe ich auch 
die Frage hier im Forum gestellt. Aber mit dem ersten Prototypen soll 
mal die komplette Elektronik, das Placement der verschiedenen 
Anschlüsse, das Bedienkonzept usw. geprüft werden. Da die Kosten für die 
Elektronik sich im Rahmen halten, versuche ich hier in einem iterativen 
Ansatz ein "optimales" Resultat zu erzielen, d.h. ich gehe stark von 
mindestens einer weiteren Revision aus.
Wahrscheinlich hab ich deine Antwort nur etwas falsch in Richtung "lass 
es besser gleich bleiben" aufgefasst, deswegen auch mein schnippisches 
Schlusskommentar, sorry dafür.

Ich habe jetzt möglicherweise im privaten Umfeld einen Zugang zu einer 
kleinen Drehmaschine mit Fräsaufsatz (scheint für den Modellbaubereich 
gedacht zu sein). Muss mir aber erst anschauen ob man damit in das 
Rundmaterial einen Sechskant bekommt, da hab ich zu wenig Ahnung davon 
(mit Drehmaschine kann ich umgehen, der Fräsaufsatz ist neu für mich).

von Der Praktiker (Gast)


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2-mm-Welle + https://www.obi.de/search/schleifbock/ = Sechskant

von 2aggressive (Gast)


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Brainstorm

Wenn diese Welle den Drehknopf halten soll braucht es einen zweiten 
(sauber fluchtenden) Lagerpunkt, ansonsten wird das Konstrukt durch 
Hebelwirkung sehr leicht zerstört.


Rundmaterial: Fahrradspeichen?

Sechskant: Schleifen --- oder Hämmern --- Schmieden?

Thomas B. schrieb:
> Bei normaler Nutzung wird der
> Drehknopf zudem nur selten verwendet werden, er erlaubt die Anpassung
> eines wichtigen, aber sich selten ändernden Parameters.
Robuster: Taster für "up" und "down"


/Brainstorm

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