DE102014111712A1

DE102014111712A1 - laboratory apparatus

Info

Publication number: DE102014111712A1
Application number: DE102014111712.3A
Authority: DE
Inventors: Sergiy Rubinshteyn; Edwin Landgraf; Matthias Pirzer
Original assignee: Hans Heidolph GmbH and Co KG
Current assignee: Hans Heidolph GmbH and Co KG
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2016-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laborgerät mit einem Gehäuse, mit einem außerhalb des Gerätegehäuses angeordneten, um eine Drehachse drehbaren Drehknopf und mit einem innerhalb des Gerätegehäuses angeordneten, mit dem Drehknopf in Drehverbindung stehenden Drehgeber, der über den Drehknopf betätigbar ist. Die Drehverbindung umfasst eine berührungslose Magnetkupplung.The invention relates to a laboratory device with a housing, arranged with an outside of the device housing, rotatable about an axis rotary knob and with a disposed within the device housing, with the rotary knob in rotary connection rotary encoder, which is actuated via the rotary knob. The rotary joint comprises a non-contact magnetic coupling.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laborgerät mit einem Gehäuse, mit einem außerhalb des Gerätegehäuses angeordneten, um eine Drehachse drehbaren Drehknopf und mit einem innerhalb des Gerätegehäuses angeordneten, mit dem Drehknopf in Drehverbindung stehenden Drehgeber, der über den Drehknopf betätigbar ist. The present invention relates to a laboratory device with a housing, arranged with an outside of the device housing, rotatable about a rotation axis rotary knob and with a disposed within the device housing, rotatably connected to the rotary knob which can be actuated via the rotary knob.

Mit dem Drehknopf kann über den zugeordneten Drehgeber insbesondere ein Betriebsparameter des Laborgeräts eingestellt werden. Um den innerhalb des Gerätegehäuses angeordneten Drehgeber durch den außerhalb des Gerätegehäuses angeordneten Drehknopf zu betätigen, ist es bekannt, Drehknopf und Drehgeber über eine durch das Gerätegehäuse hindurchgeführte Welle miteinander zu verbinden. Bei einem Laborgerät kann es sich beispielsweise um einen Rotationsverdampfer, einen Magnetrührer, einen Laborrührer wie beispielsweise einen Überkopfrührer, ein Schüttel- und Mischgerät, eine Peristaltikpumpe oder einen Dispergierer handeln. Um das Innere des Laborgeräts gegen Fremdkörper und Wasser zu schützen, ist es bekannt, den Durchgang für die Welle durch das Gerätegehäuse mittels einer Dichtung abzudichten. Bekannte Dichtungen können jedoch, insbesondere alterungsbedingt, keine vollkommene Dichtheit garantieren. In particular, an operating parameter of the laboratory device can be set with the rotary knob via the associated rotary encoder. In order to actuate the arranged inside the device housing rotary encoder by the outside of the device housing arranged knob, it is known to connect the knob and encoder via a guided through the device housing shaft with each other. A laboratory device may be, for example, a rotary evaporator, a magnetic stirrer, a laboratory stirrer such as an overhead stirrer, a shaker and mixer, a peristaltic pump or a disperser. To protect the interior of the laboratory instrument against foreign bodies and water, it is known to seal the passage for the shaft through the device housing by means of a seal. However, known seals can not guarantee perfect tightness, in particular due to aging.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Innere eines Laborgeräts möglichst gut gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser zu schützen. The invention has for its object to protect the inside of a laboratory device as well as possible against the ingress of foreign bodies and water.

Diese Aufgabe wird durch ein Laborgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass die Drehverbindung eine berührungslose Magnetkupplung umfasst, insbesondere als eine berührungslose Magnetkupplung ausgebildet ist. This object is achieved by a laboratory device having the features of claim 1, and in particular by the fact that the rotary connection comprises a non-contact magnetic coupling, in particular as a non-contact magnetic coupling is formed.

Erfindungsgemäß kommt eine berührungslose Magnetkupplung zum Einsatz, so dass eine Drehbewegung des Drehknopfs berührungslos auf den Drehgeber übertragen werden kann. Folglich kann das Gerätegehäuse hermetisch dicht abgeschlossen werden, da im Gehäuse dann kein Durchgang für eine Welle vorgesehen werden muss. Das Laborgerät kann dann auch gefahrlos mit Wasser gereinigt werden. Beispielsweise ist hierdurch ohne weiteres ein Schutz gemäß IP-Code (International Protection-Code) von IP 65 möglich. Darüber hinaus sind keine aufwändigen Dichtungen mehr erforderlich. According to the invention, a non-contact magnetic coupling is used, so that a rotary movement of the rotary knob can be transferred without contact to the rotary encoder. Consequently, the device housing can be hermetically sealed, since then no passage for a shaft must be provided in the housing. The laboratory device can then be safely cleaned with water. For example, a protection according to IP code (International Protection Code) of IP 65 is readily possible. In addition, no elaborate seals are required.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung angegeben. Preferred embodiments of the invention are indicated in the dependent claims, the description and the drawing.

Insbesondere ist der Drehknopf außen auf das Gerätegehäuse abnehmbar aufgesetzt und/oder abnehmbar aufsetzbar, d.h. der Drehknopf kann unmittelbar auf das Gerätegehäuse aufgesetzt und von dort auch wieder abgenommen werden. Insbesondere in Verbindung hiermit ist es bevorzugt, wenn der Drehknopf ausschließlich magnetisch bzw. ausschließlich durch die Kraft der Magnetkupplung an dem Gerätegehäuse gehalten wird. Es sind dann keine weiteren Einrichtungen erforderlich, um den Drehknopf an dem Gerätegehäuse zu halten. Vorzugsweise ist das Gerätegehäuse zumindest im Bereich der Aufsetzposition des Drehknopfs aus einem nicht-metallischen Material, beispielsweise aus Glas, gefertigt, um die Kraft der Magnetkupplung möglichst wenig zu schwächen. In particular, the knob is externally mounted on the device housing removably mounted and / or removably attachable, i. The knob can be placed directly on the device housing and removed from there again. In particular, in connection with this it is preferred if the rotary knob is held exclusively magnetically or exclusively by the force of the magnetic coupling on the device housing. There are then no other facilities required to hold the knob on the device housing. Preferably, the device housing is made of a non-metallic material, for example of glass, at least in the area of the placement position of the rotary knob in order to weaken the force of the magnetic coupling as little as possible.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung weist die Magnetkupplung drehknopfseitig und drehgeberseitig jeweils wenigstens einen Permanentmagneten, insbesondere mehrere Permanentmagnete, auf. Die Magnetkupplung ist dann als eine Permanentmagnetkupplung ausgebildet. Der oder die Permanentmagnete der einen Kupplungsseite wechselwirken dabei mit dem oder den Permanentmagneten der anderen Kupplungsseite. Durch mehrere Permanentmagnete auf jeder Kupplungsseite kann die durch die Magnetkupplung bereitgestellte Kraft erhöht werden. Insbesondere können die drehknopfseitigen Permanentmagnete und/oder die drehgeberseitigen Permanentmagnete jeweils, insbesondere gleichmäßig, entlang einer Kreisbahn um die Drehachse des Drehknopfs verteilt angeordnet sein. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass im Zentrum des Drehknopfs ausreichend Platz für eine mögliche weitere Funktionalität des Drehknopfs verbleibt. According to one embodiment of the invention, the magnetic coupling on the rotary knob side and the encoder side in each case at least one permanent magnet, in particular a plurality of permanent magnets, on. The magnetic coupling is then designed as a permanent magnet coupling. The one or more permanent magnets of a coupling side interact with the or the permanent magnet of the other coupling side. By means of several permanent magnets on each coupling side, the force provided by the magnetic coupling can be increased. In particular, the rotary knob-side permanent magnets and / or the rotary encoder-side permanent magnets can each be distributed, in particular uniformly, along a circular path about the axis of rotation of the rotary knob. This has the particular advantage that in the center of the knob sufficient space for a possible further functionality of the knob remains.

Es ist bevorzugt, wenn die drehknopfseitigen Permanentmagnete untereinander dieselbe Ausrichtung aufweisen und/oder die drehgeberseitigen Permanentmagnete untereinander dieselbe Ausrichtung aufweisen, um eine möglichst starke Magnetkupplung zu erhalten. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die drehknopfseitigen Permanentmagneten einerseits und die drehgeberseitigen Permanentmagneten andererseits einander anziehen. Dies ermöglicht, dass der Drehknopf ausschließlich magnetisch bzw. ausschließlich durch die Kraft der Magnetkupplung an dem Gerätegehäuse gehalten werden kann. It is preferred if the rotary knob side permanent magnets have the same orientation with each other and / or the rotor side permanent magnets have the same orientation with each other in order to obtain the strongest possible magnetic coupling. In particular, it is preferred if the rotary knob side permanent magnet on the one hand and the rotary encoder side permanent magnet on the other hand attract each other. This allows the knob to be held only magnetically or exclusively by the force of the magnetic coupling on the device housing.

Der wenigstens eine drehknopfseitige Permanentmagnet ist bevorzugt innerhalb des Drehknopfs angeordnet. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass der oder die drehknopfseitigen Permanentmagnete nach außen sichtbar sind. Der Drehknopf kann ein dem Gerätegehäuse zugewandtes Bodenteil und ein von dem Gerätegehäuse abgewandtes Deckelteil umfassen, die insbesondere über eine Schraubverbindung fest miteinander verbunden sind, wobei der jeweilige drehknopfseitige Permanentmagnet in eine jeweilige Aufnahme des Bodenteils eingesetzt und durch das Deckelteil gegen eine Entnahme aus dem Bodenteil gesichert ist. Die Magnetkupplung kann drehgeberseitig einen insbesondere einteilig ausgebildeten Magnetträger, insbesondere eine Magnetträgerscheibe, aufweisen, in den der wenigstens eine drehgeberseitige Permanentmagnet eingesetzt ist und der drehfest mit dem Drehgeber verbunden ist. The at least one rotary knob-side permanent magnet is preferably arranged within the rotary knob. In this way it can be avoided that the one or more knob-side permanent magnets are visible to the outside. The knob may include a housing part facing the bottom part and a side facing away from the device housing cover part, which are in particular firmly connected to each other via a screw, wherein the respective rotary knob side Permanent magnet is inserted into a respective receptacle of the bottom part and secured by the cover part against removal from the bottom part. On the encoder side, the magnetic coupling can have a magnetic carrier, in particular a one-piece magnet carrier, in particular, in which the at least one encoder-side permanent magnet is inserted and which is non-rotatably connected to the rotary encoder.

Vorzugsweise ist der Drehgeber als ein Inkrementaldrehgeber ausgebildet. Der Inkrementaldrehgeber kann eine insbesondere haptisch fühlbare Rasterung aufweisen, die über die Magnetkupplung auf den Drehknopf und damit auf den Bediener rückwirken kann. Grundsätzlich kann der Drehgeber auch als Winkelcodierer ausgebildet sein. Preferably, the rotary encoder is designed as an incremental rotary encoder. The incremental rotary encoder can have a particular tactile tactile screening, which can act on the magnetic coupling on the knob and thus the operator. In principle, the rotary encoder can also be designed as an angle encoder.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist in dem Drehknopf ein manuell betätigbarer Drucktaster mit einem zwischen einer Ausgangsposition und einer betätigten Position verschiebbaren Tastelement integriert. Dabei kann der Drehknopf ein Gehäuse des Drucktasters bilden, in dem das Tastelement aufgenommen ist. Die Dreh-Funktionalität des Drehknopfs kann demnach mit einer Tast-Funktionalität kombiniert werden. According to a preferred embodiment of the invention, a manually operable pushbutton is integrated with a displaceable between a starting position and an actuated position sensing element in the knob. In this case, the knob can form a housing of the pushbutton in which the probe element is received. The rotary functionality of the knob can therefore be combined with a tactile functionality.

Bevorzugt ist eine Detektoreinrichtung zur Erfassung der Verschiebestellung des Tastelements vorgesehen. Die Detektoreinrichtung umfasst bevorzugt einen mit dem Tastelement verschiebbaren weiteren Permanentmagneten, einen innerhalb des Gerätegehäuses angeordneten, dem weiteren Permanentmagneten zugeordneten Magnetfeldsensor und eine mit dem Magnetfeldsensor verbundene Auswerteeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein einer Stärke des Magnetfelds des weiteren Permanentmagneten entsprechendes Ausgangssignal des Magnetfeldsensors auszuwerten. Insbesondere wird die Verschiebebewegung des Tastelements über die sich dabei an der Stelle des Magnetfeldsensors dem sich ändernden Abstand zwischen Tastelement und Magnetfeldsensor entsprechend ändernde Magnetfeldstärke des mit dem Tastelement verschiebbaren Permanentmagneten erfasst. Durch die Erfassung der Verschiebestellung des Tastelements kann insbesondere eine Betätigung des Drucktasters erkannt werden. Da auch die Erfassung der Verschiebestellung des Tastelements berührungslos erfolgt, können hierdurch dieselben Vorteile erreicht werden, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der berührungslosen Magnetkupplung erläutert sind. Preferably, a detector device for detecting the displacement position of the probe element is provided. The detector device preferably comprises a further permanent magnet which can be displaced with the feeler element, a magnetic field sensor arranged within the device housing, the magnetic field sensor associated with the further permanent magnet and an evaluation device connected to the magnetic field sensor and designed to evaluate an output signal of the magnetic field sensor corresponding to a strength of the magnetic field of the further permanent magnet. In particular, the displacement movement of the probe element is detected by the magnetic field sensor changing in accordance with the changing distance between probe element and magnetic field sensor correspondingly changing magnetic field strength of the displaceable with the probe element permanent magnet. By detecting the displacement position of the probe element in particular an actuation of the push-button can be detected. Since the detection of the displacement position of the probe element is carried out without contact, thereby the same advantages can be achieved, as explained above in connection with the non-contact magnetic coupling.

Der Magnetfeldsensor kann dem weiteren Permanentmagneten bezüglich des Gerätegehäuses gegenüberliegend angeordnet sein, so dass der weitere Permanentmagnet lediglich eine vergleichsweise kleine Magnetfeldstärke aufweisen muss, um eine Detektion durch den Magnetfeldsensor zu ermöglichen. Der weitere Permanentmagnet und/oder der Magnetfeldsensor kann im Bereich der Drehachse des Drehknopfs angeordnet sein, insbesondere im Zentrum von mehreren drehknopfseitigen und/oder mehreren drehgeberseitigen Permanentmagneten einer Magnetkupplung, die jeweils entlang einer Kreisbahn um die Drehachse verteilt angeordnet sind. The magnetic field sensor can be arranged opposite the further permanent magnet with respect to the device housing, so that the further permanent magnet only has to have a comparatively small magnetic field strength in order to enable detection by the magnetic field sensor. The further permanent magnet and / or the magnetic field sensor can be arranged in the region of the rotational axis of the rotary knob, in particular in the center of several rotary knob side and / or multiple encoder side permanent magnets of a magnetic coupling, each distributed along a circular path about the axis of rotation.

Es ist bevorzugt, wenn die Ausrichtung des weiteren Permanentmagneten der Ausrichtung des wenigstens einen Permanentmagneten der drehknopfseitigen Kupplungsseite der Magnetkupplung entgegengesetzt ist. Da das Magnetfeld des weiteren Permanentmagneten in Gegenrichtung zu dem Magnetfeld des wenigstens einen Permanentmagneten der drehknopfseitigen Kupplungsseite der Magnetkupplung wirkt, wird eine unbeabsichtigte seitliche Bewegung des Drehknopf nicht versehentlich als Betätigung des Drucktasters interpretiert. It is preferred if the alignment of the further permanent magnet is opposite to the orientation of the at least one permanent magnet of the rotary knob side coupling side of the magnetic coupling. Since the magnetic field of the further permanent magnet acts in the opposite direction to the magnetic field of the at least one permanent magnet of the rotary knob side coupling side of the magnetic coupling, an unintentional lateral movement of the knob is not accidentally interpreted as an actuation of the push button.

Der Magnetfeldsensor und/oder die Auswerteeinrichtung kann auf einer Leiterplatte angeordnet sein und/oder der Magnetfeldsensor kann als ein Hall-Sensor ausgebildet sein. The magnetic field sensor and / or the evaluation device can be arranged on a printed circuit board and / or the magnetic field sensor can be designed as a Hall sensor.

Vorzugweise umfasst der Drucktaster eine mechanische Feder, wobei das Tastelement gegen die Kraft der ausgelenkten Feder in die betätigte Position verschiebbar und/oder aufgrund der Kraft der ausgelenkten Feder in die Ausgangsposition rückführbar ist. Das Tastelement kann daher nach seiner Betätigung wieder automatisch in seine Ausgangsposition zurückkehren. Preferably, the pushbutton comprises a mechanical spring, wherein the probe element against the force of the deflected spring in the actuated position displaceable and / or due to the force of the deflected spring is traceable to the starting position. The probe element can therefore automatically return to its original position after its actuation.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung umfasst der Drucktaster eine zwischen einer stabilen Ausgangsstellung und einer insbesondere instabilen Umschnappstellung umschnappbare Schnappscheibe, um in der betätigten Position einen, insbesondere von dem Bediener haptisch fühlbaren, mechanischen Druckpunkt bereitzustellen. Hierzu kann das Tastelement ein von dem Gerätegehäuse abgewandtes Oberteil, welches manuell betätigt wird, und ein von dem Oberteil separates, dem Gerätegehäuse zugewandtes Unterteil, in welchem der weitere Permanentmagnet aufgenommen ist, umfassen, wobei die Schnappscheibe zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnet ist. Dabei ist es bevorzugt, wenn das Tastelement verliersicher in dem Drehknopf aufgenommen ist, wobei eine das Tastelement in die Ausgangsposition rückführbare mechanische Feder an dem Unterteil angreift. According to one embodiment of the invention, the push-button comprises a snap-action pane which can be snapped over between a stable starting position and an in particular unstable snap-in position, in order to provide a mechanical pressure point, in particular felt by the operator, in the actuated position. For this purpose, the probe element facing away from the device housing upper part, which is manually operated, and a separate from the upper part, the device housing facing lower part, in which the further permanent magnet is received, comprise, wherein the snap disc between the upper part and the lower part is arranged. It is preferred if the probe element is captively received in the knob, wherein the probe element traceable to the initial position mechanical spring acts on the lower part.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine Detektoreinrichtung zur Erkennung der Anwesenheit des Drehknopfs an dem Gerätegehäuse vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Detektoreinrichtung um die vorstehend beschriebene Detektoreinrichtung zur Erfassung der Verschiebestellung des vorgenannten Tastelements. According to a preferred embodiment of the invention, a detector device for detecting the presence of the rotary knob is provided on the device housing. Preferably, this detector device is the one above described detector device for detecting the displacement position of the aforementioned probe element.

Bevorzugt umfasst die Detektoreinrichtung einen mit dem Tastelement verschiebbaren weiteren Permanentmagneten, einen innerhalb des Gerätegehäuses angeordneten, dem weiteren Permanentmagneten zugeordneten Magnetfeldsensor und eine mit dem Magnetfeldsensor verbundene Auswerteeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, anhand des Magnetfelds des weiteren Permanentmagneten die Anwesenheit des Drehknopfs an dem Gerätegehäuse zu erkennen, d.h. insbesondere den Zustand, dass der Drehknopf auf das Gerätegehäuse aufgesetzt ist. Da auch die Erkennung der Anwesenheit des Drehknopfs berührungslos erfolgt, können hierdurch dieselben Vorteile erreicht werden, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der berührungslosen Magnetkupplung erläutert sind. The detector device preferably comprises a further permanent magnet which can be displaced with the probe element, a magnetic field sensor arranged within the device housing, and an evaluation device connected to the magnetic field sensor which is designed to detect the presence of the rotary knob on the device housing on the basis of the magnetic field of the further permanent magnet recognize, ie in particular, the condition that the knob is placed on the device housing. Since the detection of the presence of the knob is done without contact, thereby the same advantages can be achieved, as explained above in connection with the non-contact magnetic coupling.

Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen, A non-limiting embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described below. Show it,

1 eine Inkrementaldrehgeber-Anordnung in einer Seitenansicht, mit einem Drehknopf mit Drucktaster, einem Inkrementaldrehgeber und einer Magnetträgerscheibe, 1 an incremental rotary encoder arrangement in a side view, with a rotary knob with pushbutton, an incremental rotary encoder and a magnetic carrier disk,

2 ein Bodenteil des Drehknopfs aus 1, 2 a bottom part of the knob off 1 .

3 ein Deckelteil des Drehknopfs aus 1, 3 a lid part of the knob off 1 .

4 die Magnetträgerscheibe aus 1 in einer Einzeldarstellung, 4 the magnetic carrier disk 1 in a single presentation,

5 den Drehknopf aus 1 mit unbetätigten und betätigten Drucktaster, jeweils in einer Schnittdarstellung. 5 turn the knob 1 with unactuated and operated pushbutton, each in a sectional view.

In 1 ist ein um eine Achse drehbarer zylinderförmiger Drehknopf 10 eines Laborgeräts dargestellt, der außen an einem lediglich teilweise dargestellten Gehäuse 12 des Laborgeräts aufgesetzt ist. Beispielsweise kann durch Betätigung des Drehknopfs 10 ein Betriebsparameter des Laborgeräts eingestellt werden. Der Drehknopf 10 ist hierzu über eine berührungslose Magnetkupplung mit einem innerhalb des Gerätegehäuses 12 angeordneten, eine Rasterung aufweisenden Inkrementaldrehgeber 14 drehverbunden. Es ist demnach nicht erforderlich, in dem Gehäuse 12 einen Durchbruch für eine Welle, die den Inkrementaldrehgeber 14 mechanisch an den Drehknopf 10 koppelt, vorzusehen. Der Inkrementaldrehgeber 14 ist auf einer Trägerplatte 54 angeordnet, die über Abstandshalter 56 an einer Leiterplatte 52 gehaltert ist. In 1 is a cylindrical rotary knob rotatable about an axis 10 a laboratory device shown on the outside of a housing only partially shown 12 of the laboratory device is attached. For example, by pressing the knob 10 set an operating parameter of the laboratory device. The knob 10 is this via a non-contact magnetic coupling with a within the device housing 12 arranged, having a screening incremental encoder 14 rotationally connected. It is therefore not necessary in the housing 12 a breakthrough for a wave, the incremental encoder 14 mechanically to the knob 10 couples, provide. The incremental encoder 14 is on a backing plate 54 arranged over spacers 56 on a circuit board 52 is held.

Die Magnetkupplung gewährleistet dabei nicht nur, dass eine Drehbewegung des Drehknopfs 10 in eine entsprechende Betätigung des Inkrementaldrehgebers 14 umgesetzt werden kann, sondern zusätzlich auch, dass der Drehknopf 10 ohne weitere Einrichtungen, lediglich aufgrund der Magnetkupplung, abnehmbar an dem Gehäuse 12 des Laborgeräts gehalten werden kann. Darüber hinaus kann durch die Magnetkupplung auch gewährleistet werden, dass die mechanischen Raststellungen des Inkrementaldrehgebers 14 von einem Bediener des Laborgeräts, der den Drehknopf 10 dreht, haptisch fühlbar sind, wie es von den Bedienern üblicherweise gewünscht ist. The magnetic coupling not only ensures that a rotary movement of the knob 10 in a corresponding operation of the incremental encoder 14 can be implemented, but in addition, that the knob 10 without further facilities, only due to the magnetic coupling, removable on the housing 12 of the laboratory device. In addition, it can also be ensured by the magnetic coupling, that the mechanical detent positions of the incremental encoder 14 from a lab device operator turning the knob 10 rotates, feel tactile, as it is usually desired by the operator.

Die Magnetkupplung umfasst drehknopfseitig vier Permanentmagnete 16, die in dem Drehknopf 10 angeordnet sind (vgl. 2), und drehgeberseitig vier Permanentmagnete 18, die in einer mit dem Inkrementaldrehgeber 14 drehfest verbundenen Magnetträgerscheibe 20 angeordnet sind (vgl. 4). Die vier drehknopfseitigen Permanentmagneten 16 und die vier drehgeberseitigen Permanentmagneten 18 liegen bezüglich des Gerätegehäuses 12 einander gegenüber. Die vier drehknopfseitigen Permanentmagnete 16 und die vier drehgeberseitigen Permanentmagnete 18 sind jeweils entlang einer Kreisbahn um die Drehachse des Drehknopfs 10 gleichmäßig verteilt angeordnet. The magnetic coupling comprises four permanent magnets on the knob side 16 that in the knob 10 are arranged (see. 2 ), and four permanent magnets on the encoder side 18 in one with the incremental encoder 14 non-rotatably connected magnetic carrier disk 20 are arranged (see. 4 ). The four knob-side permanent magnets 16 and the four encoder side permanent magnets 18 lie with respect to the device housing 12 opposite each other. The four knob-side permanent magnets 16 and the four encoder side permanent magnets 18 are each along a circular path around the axis of rotation of the knob 10 arranged evenly distributed.

Da die vier drehknopfseitigen Permanentmagnete 16 und die vier drehgeberseitigen Permanentmagnete 18 dieselbe Ausrichtung im Raum besitzen, d.h. kupplungswirksam stehen sich auf der einen Kupplungsseite Nordpole und auf der anderen Kupplungsseite Südpole gegenüber, ziehen die vier drehknopfseitigen Permanentmagnete 16 und die vier drehgeberseitigen Permanentmagnete 18, und damit der Drehknopf 10 und die Magnetträgerscheibe 20, einander an. Grundsätzlich kann die jeweilige Kupplungsseite auch weniger oder mehr als vier Permanentmagnete, beispielsweise drei oder fünf Permanentmagnete, umfassen. Since the four knob side permanent magnets 16 and the four encoder side permanent magnets 18 have the same orientation in space, ie coupling effect are on one side of the coupling north poles and on the other side coupling south poles, pull the four knob-side permanent magnets 16 and the four encoder side permanent magnets 18 , and with it the knob 10 and the magnetic disk 20 to each other. In principle, the respective coupling side can also comprise fewer or more than four permanent magnets, for example three or five permanent magnets.

Wie aus 5 ersichtlich ist, umfasst der Drehknopf 10 ein Bodenteil 22 (vgl. 2), mit dem der Drehknopf 10 an dem Gerätegehäuse 12 anliegt, und ein mit dem Bodenteil 22 verschraubtes Deckelteil 24 (vgl. 3). In dem Bodenteil 22 sind vier kreisrunde Aufnahmen 26 vorgesehen, in die die vier in der Schnittdarstellung gemäß 2 dargestellten, scheibenförmigen drehknopfseitigen Permanentmagneten 16 passgenau eingesetzt sind. Durch das Deckelteil 24 werden die Aufnahmen 26 teilweise überdeckt, und dadurch werden die drehknopfseitigen Permanentmagnete 16 spielfrei in den Aufnahmen 26 gehalten und gegen ein Herausfallen aus dem Bodenteil 22 gesichert. In der Magnetträgerscheibe 20 sind entsprechende Aufnahmen 34 für die in der Schnittdarstellung gemäß 3 dargestellten, scheibenförmigen drehgeberseitigen Permanentmagnete 18 vorgesehen. How out 5 can be seen, the knob comprises 10 a bottom part 22 (see. 2 ), with which the knob 10 on the device housing 12 is present, and one with the bottom part 22 screwed lid part 24 (see. 3 ). In the bottom part 22 are four circular shots 26 provided, in which the four in the sectional view according to 2 illustrated, disk-shaped rotary knob side permanent magnet 16 are used accurately. Through the lid part 24 become the recordings 26 partially covered, and thereby become the knob side permanent magnets 16 play free in the recordings 26 held and against falling out of the bottom part 22 secured. In the magnetic carrier disk 20 are appropriate shots 34 for the in the sectional view according to 3 shown, disc-shaped permanent magnet side permanent magnets 18 intended.

Darüber hinaus ist in dem Drehknopf 10 ein manuell betätigbarer Drucktaster 30 integriert, der in einer zentralen Öffnung des Drehknopfs 10 aufgenommen ist. Dabei bilden das Bodenteil 22 und das Deckelteil 24 des Drehknopfs 10 ein Gehäuse des Drucktasters 30. Mit dem Drucktaster 30 kann beispielsweise eine durch den Drehknopf 10 vorgenommene Einstellung eines Betriebsparameters des Laborgeräts bestätigt werden. Der Drucktaster 30 umfasst ein Tastelement 32, das zwischen der in 5a dargestellten Ausgangsposition und der in 5b dargestellten betätigten Position, in der das Tastelement 32 mit seinem dem Gerätegehäuse 12 zugewandten Ende an einem Boden 36 des Bodenteils 22 ansteht, verschiebbar ist. Die Verschiebung des Tastelements 32 in die betätigte Position erfolgt dabei entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Zylinderfeder, die in einen Einbauraum 38 des Drehknopfs 10 eingesetzt ist und das Tastelement 32 aus seiner betätigten Position in seine Ausgangsposition zurückdrückt. In addition, in the knob 10 a manually actuated pushbutton 30 integrated, in a central opening of the knob 10 is included. This form the bottom part 22 and the lid part 24 the knob 10 a housing of the pushbutton 30 , With the push button 30 For example, one by the knob 10 confirmed adjustment of an operating parameter of the laboratory device. The push button 30 includes a probe element 32 between the in 5a illustrated starting position and in 5b illustrated actuated position in which the probe element 32 with his the device housing 12 facing end on a floor 36 of the bottom part 22 is pending, is displaceable. The displacement of the probe element 32 in the actuated position takes place against the force of a cylinder spring, not shown, in an installation space 38 the knob 10 is used and the probe element 32 pushed back from its actuated position to its original position.

Das Tastelement 32 umfasst ein Oberteil 40, das bei einer Betätigung von einem Bediener gedrückt wird, und ein Unterteil 42, das bei einer Betätigung von dem Oberteil 40 gegen den Boden 36 des Bodenteils 22 des Drehknopfs 10 gedrückt wird und das einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch aufweist, an dem die vorgenannten Zylinderfeder angreift. Zwischen dem Oberteil 40 und dem Unterteil 42 ist eine an sich bekannte Schnappscheibe 46 angeordnet. Die Schnappscheibe 46 kann zwischen einer stabilen Ausgangsstellung, die in den 5a und 5b dargestellt ist, und einer nicht dargestellten instabilen Umschnappstellung umschnappen, um in der betätigten Position einen von dem Bediener fühlbaren mechanischen Druckpunkt bereitzustellen. The feeler element 32 includes a top 40 which is pressed by an operator when actuated, and a base 42 that upon actuation of the upper part 40 against the ground 36 of the bottom part 22 the knob 10 is pressed and having a radially outwardly projecting annular flange on which the aforementioned cylinder spring engages. Between the shell 40 and the lower part 42 is a known snap-action disc 46 arranged. The snap-disk 46 can be between a stable starting position, which in the 5a and 5b and snap over an unstable snap-fit, not shown, to provide an operator-perceived mechanical pressure point in the actuated position.

Um die Verschiebeposition des Tastelements 32 zu erfassen und damit die Betätigung des Drucktasters 30 zu detektieren, ist eine Detektoreinrichtung vorgesehen. Die Detektoreinrichtung umfasst einen weiteren Permanentmagneten 48 (vgl. 5), der in dem Unterteil 42 des Tastelements 32 aufgenommen und bei einer Betätigung des Drucktasters 30 mit dem Unterteil 42 in Richtung des Gehäuses 12 des Laborgeräts verschiebbar ist, sowie einen dem weiteren Permanentmagneten 48 zugeordneten Hall-Sensor 50 (vgl. 1), der auf der Leiterplatte 52 angeordnet ist, die innen an dem Gerätegehäuse 12 angebracht ist. Der Hall-Sensor 50 ist dazu ausgebildet, die Stärke des Magnetfelds des weiteren Permanentmagneten 48, die mit der Entfernung des weiteren Permanentmagneten 48 von dem Hall-Sensor 50 variiert, zu detektieren und ein entsprechendes analoges Ausgangssignal an einen nicht dargestellten Mikrocontroller auszugeben. Der Mikrocontroller kann anhand des Ausgangssignals des Hall-Sensors 50 bewerten, ob das Tastelement 32 für eine Betätigung des Drucktasters 30 insbesondere ausreichend weit gedrückt wurde. To the displacement position of the probe element 32 to detect and thus the operation of the pushbutton 30 to detect, a detector device is provided. The detector device comprises a further permanent magnet 48 (see. 5 ), in the lower part 42 of the probe element 32 recorded and when pressing the push button 30 with the lower part 42 in the direction of the housing 12 of the laboratory device is displaceable, and a further permanent magnet 48 associated Hall sensor 50 (see. 1 ), on the circuit board 52 is arranged, the inside of the device housing 12 is appropriate. The Hall sensor 50 is adapted to the strength of the magnetic field of the further permanent magnet 48 , with the removal of the other permanent magnet 48 from the Hall sensor 50 varies, detect and output a corresponding analog output signal to a microcontroller, not shown. The microcontroller can be based on the output signal of the Hall sensor 50 evaluate whether the probe element 32 for an actuation of the pushbutton 30 in particular was pushed far enough.

Der weitere Permanentmagnet 48 ist im Zentrum der vier drehknopfseitigen, entlang einer Kreisbahn um die Drehachse des Drehknopfs 10 angeordneten Permanentmagneten 16 der Magnetkupplung angeordnet. Der Hall-Sensor 50 ist dem weiteren Permanentmagnet 48 bezüglich des Gerätegehäuses 12 gegenüberliegend angeordnet und damit ebenfalls im Bereich der Drehachse des Drehknopfs 10 angeordnet. Die Ausrichtung des weiteren Permanentmagneten 48 ist der Ausrichtung der vier drehknopfseitigen Permanentmagnete 16 der Magnetkupplung entgegengesetzt, so dass vermieden werden kann, dass eine unbeabsichtigte seitliche Bewegung des Drehknopfs 10, d.h. senkrecht zur Drehachse des Drehknopfs 10, bei der sich einer der drehknopfseitigen Permanentmagnete 16 der Magnetkupplung dem Hall-Sensor 50 annähert, fehlerhaft als eine Betätigung des Drucktasters 30 registriert wird. The other permanent magnet 48 is in the center of the four knob-side, along a circular path around the axis of rotation of the knob 10 arranged permanent magnets 16 arranged the magnetic coupling. The Hall sensor 50 is the other permanent magnet 48 with respect to the device housing 12 arranged opposite and thus also in the region of the axis of rotation of the knob 10 arranged. The orientation of the other permanent magnet 48 is the orientation of the four knob-side permanent magnets 16 the magnetic coupling opposite, so that it can be avoided that an unintentional lateral movement of the knob 10 ie perpendicular to the axis of rotation of the knob 10 in which one of the rotary knob side permanent magnets 16 the magnetic coupling to the Hall sensor 50 approaches, erroneously as an actuation of the pushbutton 30 is registered.

Mit der Detektoreinrichtung kann aber nicht nur erkannt werden, ob der Drucktaster 30 betätigt wird, sondern auch, ob der Drehknopf 10 überhaupt auf das Gehäuse 12 des Laborgeräts aufgesetzt ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zusätzlich eine Touch-Sensor-Anordnung vorgesehen ist, über die, insbesondere bei abgenommenem Drehknopf 10 ersatzweise, eine Bedienung des Laborgeräts möglich sein soll. However, the detector device can not only detect whether the pushbutton 30 is pressed, but also whether the knob 10 at all on the case 12 of the laboratory device is attached. This is particularly advantageous if, in addition, a touch-sensor arrangement is provided, via which, in particular when the rotary knob is removed 10 substitute, an operation of the laboratory device should be possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Drehknopf knob
12 12: Gerätegehäuse device housing
14 14: Inkrementaldrehgeber incremental encoder
16 16: Permanentmagnet permanent magnet
18 18: Permanentmagnet permanent magnet
20 20: Magnetträgerscheibe Magnetic carrier disc
22 22: Bodenteil the bottom part
24 24: Deckelteil cover part
26 26: Aufnahme admission
30 30: Drucktaster pushbutton
32 32: Tastelement scanning element
34 34: Aufnahme admission
36 36: Boden ground
38 38: Einbauraum installation space
40 40: Oberteil top
42 42: Unterteil lower part
46 46: Schnappscheibe snap disk
48 48: Permanentmagnet permanent magnet
50 50: Hall-Sensor Hall sensor
52 52: Leiterplatte circuit board
54 54: Trägerplatte support plate
56 56: Abstandshalterspacer

Claims

Laboratory device with a housing ( 12 ), with one outside the device housing ( 12 ), about an axis of rotation rotatable knob ( 10 ) and with one within the device housing ( 12 ), with the rotary knob ( 10 ) in rotary connection ( 14 ), which via the rotary knob ( 10 ) is actuated, characterized in that the rotary connection comprises a non-contact magnetic coupling.

Laboratory apparatus according to claim 1, characterized in that the rotary knob ( 10 ) on the outside of the device housing ( 12 ) is detachably attached.

Laboratory apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary knob ( 10 ) solely by the force of the magnetic coupling on the device housing ( 12 ) is held.

Laboratory apparatus according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device housing ( 12 ) at least in the region of the placement position of the rotary knob ( 10 ) is made of a non-metallic material.

Laboratory apparatus according to at least one of the preceding claims, characterized in that the magnetic coupling on the rotary knob side and the rotary encoder side in each case at least one permanent magnet ( 16 . 18 ), in particular a plurality of permanent magnets.

Laboratory apparatus according to claim 5, characterized in that the rotary knob side permanent magnets ( 16 ) and / or the encoder-side permanent magnets ( 18 ) each along a circular path around the axis of rotation of the rotary knob ( 10 ) are arranged distributed.

Laboratory apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the rotary knob side permanent magnets ( 16 ) have mutually the same orientation and / or the encoder side permanent magnets ( 18 ) have the same orientation with each other.

Laboratory apparatus according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that the rotary knob side permanent magnets ( 16 ) on the one hand and the encoder-side permanent magnets ( 18 ) on the other hand attract each other.

Laboratory apparatus according to at least one of claims 5 to 8, characterized in that the at least one rotary knob-side permanent magnet ( 16 ) within the knob ( 10 ) is arranged.

Laboratory apparatus according to at least one of claims 5 to 9, characterized in that the rotary knob ( 10 ) on the device housing ( 12 ) facing floor part ( 22 ) and one of the device housing ( 12 ) facing away cover part ( 24 ), which are firmly connected to each other, wherein the respective knob-side permanent magnet ( 16 ) into a respective recording ( 26 ) of the bottom part ( 22 ) and by the cover part ( 24 ) against removal from the bottom part ( 22 ) is secured.

Laboratory device according to at least one of claims 5 to 10, characterized in that the magnetic coupling on the encoder side a magnetic carrier ( 20 ), in particular a magnetic carrier disk, in which the at least one rotor-side permanent magnet ( 18 ) is used and the rotationally fixed with the encoder ( 14 ) connected is.

Laboratory apparatus according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotary encoder ( 14 ) is designed as an incremental encoder.

Laboratory apparatus according to claim 12, characterized in that the incremental rotary encoder ( 14 ) has a screening.

Laboratory apparatus according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the rotary knob ( 10 ) a manually actuated pushbutton ( 30 ) with a displaceable between a starting position and an actuated position sensing element ( 32 ) is integrated.

Laboratory apparatus according to claim 14, characterized in that the rotary knob ( 10 ) a housing of the pushbutton ( 30 ), in which the feeler element ( 32 ) is recorded.

Laboratory apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that a detector device for detecting the displacement position of the probe element ( 32 ) is provided.

Laboratory apparatus according to claim 16, characterized in that the detector device with a the Tastelement ( 32 ) displaceable further permanent magnets ( 48 ), one within the device housing ( 12 ), the further permanent magnet ( 48 ) associated magnetic field sensor ( 50 ) and one with the magnetic field sensor ( 50 ), which is designed to match one of a strength of the magnetic field of the further permanent magnet ( 48 ) corresponding output signal of the magnetic field sensor ( 50 ).

Laboratory apparatus according to claim 17, characterized in that the magnetic field sensor ( 50 ) the further permanent magnets ( 48 ) with respect to the device housing ( 12 ) is arranged opposite one another.

Laboratory apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that the further permanent magnet ( 48 ) and / or the magnetic field sensor ( 50 ) in the region of the rotation axis of the rotary knob ( 10 ) is arranged.

Laboratory apparatus according to at least one of claims 17 to 19, characterized in that the orientation of the further permanent magnet ( 48 ) the orientation of the at least one permanent magnet ( 16 ) of the knob side coupling side of the magnetic coupling is opposite.

Laboratory apparatus according to at least one of claims 17 to 20, characterized in that the magnetic field sensor ( 50 ) and / or the evaluation device on a printed circuit board ( 52 ) is arranged and / or the magnetic field sensor ( 50 ) is formed as a Hall sensor.

Laboratory apparatus according to at least one of claims 14 to 21, characterized in that the pushbutton ( 30 ) comprises a mechanical spring, wherein the probe element ( 32 ) is displaceable against the force of the deflected spring in the actuated position and / or due to the force of the deflected spring to the starting position traceable.

Laboratory apparatus according to at least one of claims 14 to 22, characterized in that the pushbutton ( 30 ) a between a stable starting position and a Umschnappstellung umschnappbare snap ( 46 ) to provide a mechanical pressure point in the actuated position.

Laboratory apparatus according to claim 23, characterized in that the probe element ( 32 ) one of the device housing ( 12 ) facing away upper part ( 40 ), which is operated manually, and one of the upper part ( 40 ) separate, the device housing ( 12 ) facing lower part ( 42 ), in which the further permanent magnet ( 48 ), wherein the snap disc ( 46 ) between the upper part ( 40 ) and the lower part ( 42 ) is arranged.

Laboratory apparatus according to claim 24, characterized in that the probe element ( 32 ) captive in the knob ( 10 ), wherein one of the feeler element ( 32 ) to the initial position traceable mechanical spring on the lower part ( 42 ) attacks.

Laboratory apparatus according to at least one of the preceding claims, characterized in that a detector device for detecting the presence of the rotary knob ( 10 ) on the device housing ( 12 ) is provided.

Laboratory apparatus according to claim 26, characterized in that the detector device comprises a further permanent magnet ( 48 ), one within the device housing ( 12 ), the further permanent magnet ( 48 ) associated magnetic field sensor ( 50 ) and one with the magnetic field sensor ( 50 ), which is designed to use the magnetic field of the further permanent magnet ( 48 ) the presence of the rotary knob ( 10 ) on the device housing ( 12 ) to recognize.