DE19922638A1 - Input device for a controller such as a hand-operated position transmitter includes a removable transmitter element with a number of permanent magnets to set spacing for a catch. - Google Patents
Input device for a controller such as a hand-operated position transmitter includes a removable transmitter element with a number of permanent magnets to set spacing for a catch.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für eine Steuerung, insbesondere einen handbetätigbaren Positionsgeber, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise zur Positionsveränderung eines Werkzeugträgers einer Werkzeugmaschine, für die Auswahl eines Sollwerts einer Steuerung oder Regelung oder für die Positionierung eines Zeigers auf der graphischen Benutzeroberfläche eines Computerprogramms einsetzbar.The invention relates to an input device for a control, in particular a manually operated position transmitter, according to the Preamble of claim 1. Such devices are for example for changing the position of a tool holder of a machine tool, for the selection of a setpoint of a control or regulation or for the positioning of a pointer on the graphical user interface a computer program can be used.
Die DE 196 27 089 C1 zeigt einen handbetätigbaren Winkelgeber mit einem gegenüber einem Stator, der an einer Frontplatte eines Gehäuses festgelegt ist, um eine Drehachse drehbar gelagerten Geberelement, dessen Drehbewegung mittels einer durch die Frontplatte hindurchtretenden Welle in das Innere des Gehäuses übertragbar ist und dort mittels einer optisch wirkenden Sensoreinrichtung in elektrische Signale umwandelbar ist. Außerhalb des Gehäuses ist eine magnetisch wirkende Rasteinrichtung festgelegt, die auf der Seite der Welle des Geberelements einen in axialer Richtung polarisierten Ringmagneten und an dessen axialen Enden je eine in radialer Richtung auf ihrer äußeren Umfangsfläche gezahnte Scheibe umfaßt, denen statorseitig auf ihrer Innenumfangsfläche entsprechend gezahnte Ringe gegenüberliegen, die in axialer Richtung den magnetischen Fluß leitend miteinander verbunden sind.DE 196 27 089 C1 shows a manually operable angle encoder one versus a stator on a front panel of a housing is set, around an axis of rotation mounted encoder element, the Rotational movement by means of a shaft passing through the front panel is transferable into the interior of the housing and there by means of an optical acting sensor device can be converted into electrical signals. Outside the housing is a magnetic locking device set the one on the side of the shaft of the encoder element in axial Direction of polarized ring magnets and one at each of its axial ends disc toothed in the radial direction on its outer peripheral surface includes those on the stator side corresponding to their inner circumferential surface toothed rings are opposite, the magnetic in the axial direction River conductively connected.
Die durch die Frontseite des Gehäuses hindurchtretende drehbare Welle erfordert eine aufwendige Abdichtung, um ein Eindringen von Verunreinigungen und Flüssigkeiten zuverlässig zu verhindern. Dies gilt insbesondere in Anwendungsfällen, in denen besondere Hygieneanforderungen gestellt werden, beispielsweise in der Medizintechnik, die ein häufiges und gründliches Reinigen der zugänglichen Oberflächen der Vorrichtung erfordern. In diesen Fällen ist auch von Nachteil, daß ein unbeabsichtigtes oder nicht autorisiertes Betätigen der Eingabevorrichtung, insbesondere beim Reinigen, möglich ist.The rotating shaft passing through the front of the housing requires an elaborate seal to prevent penetration To reliably prevent contamination and liquids. this applies especially in applications where special Hygiene requirements are made, for example in the Medical technology that requires frequent and thorough cleaning of the accessible surfaces of the device. In these cases also disadvantageous that an unintentional or unauthorized Operating the input device, especially when cleaning, is possible.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Eingabevorrichtung für eine Steuerung bereitzustellen, welche die vorstehend beschriebenen Nachteile überwindet. Insbesondere soll die Vorrichtung einfach zu reinigen sein und dabei ein unbeabsichtigtes oder nicht autorisiertes Betätigen der Vorrichtung zuverlässig verhinderbar sein.The invention is based on the problem of an input device for a Provide control that has the disadvantages described above overcomes. In particular, the device should be easy to clean and thereby an unintentional or unauthorized actuation of the Device can be reliably prevented.
Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.The problem is solved by the device defined in claim 1. Particular embodiments of the invention are in the subclaims certainly.
Die Vorrichtung bzw. die Sensoreinrichtung kann die Eingaben absolut, beispielsweise unter Verwendung einer entsprechenden Codescheibe, oder inkremental auswerten. Dementsprechend ist von der Sensoreinrichtung, die beispielsweise magnetische und/oder optische Sensoren umfaßt, die Position bzw. die Bewegung des Geberelements erfaßbar. Dadurch, daß das Geberelement abnehmbar ist, ist die Oberfläche der Vorrichtung und insbesondere des Gehäuses einfach zu reinigen und darüber hinaus ein unbeabsichtigtes Betätigen der Vorrichtung und eine Betätigung der Vorrichtung durch nicht autorisierte Personen zuverlässig verhindert. Der Stator bzw. das Trägerteil ist gegenüber der Umgebung vollständig abgedichtet. Durch das Vorsehen von Zentriermitteln am Stator bzw. Trägerteil und/oder am Geberelement ist das Geberelement hinsichtlich seiner Drehbewegung zentriert und geführt. Zwischen den Permanentmagneten des Geberelements und den taktilen Elementen des Stators befindet sich ein Luftspalt und gegebenenfalls das Trägerteil, das in diesem Fall nicht magnetisch ist. Der Abstand zwischen den Permanentmagneten und den taktilen Elementen ist vorzugsweise so klein wie möglich. Die Verteilung der Permanentmagneten ist vorzugsweise gleichmäßig. Als taktile Elemente sind vorzugsweise zylindrische magnetisierbare Stahlstifte einsetzbar. Die Permanentmagnete und die taktilen Elemente sind vorzugsweise axial ausgerichtet. Die Rastkräfte können radial oder axial wirken.The device or the sensor device can absolutely, for example using a corresponding code disc, or evaluate incrementally. Accordingly, from the sensor device, which includes, for example, magnetic and / or optical sensors, the position or the movement of the transmitter element can be detected. As a result of that the donor element is removable, the surface of the device and especially the housing is easy to clean and also a inadvertent actuation of the device and actuation of the Device reliably prevented by unauthorized persons. The stator or the carrier part is complete in relation to the environment sealed. By providing centering means on the stator or Carrier part and / or on the donor element is the donor element with respect centered and guided its rotational movement. Between Permanent magnet of the transmitter element and the tactile elements of the Stator there is an air gap and possibly the carrier part, which in in this case is not magnetic. The distance between the Permanent magnets and the tactile elements are preferably so small as possible. The distribution of the permanent magnets is preferred evenly. The tactile elements are preferably cylindrical Magnetizable steel pins can be used. The permanent magnets and the tactile elements are preferably aligned axially. The locking forces can act radially or axially.
Dadurch, daß der Stator auf der Kreislinie einen Magnetfeldsensor umfaßt, ist auf der Seite des Geberelements sowohl die Rast- als auch die Sensoreinrichtung von den Permanentmagneten gebildet. Vorzugsweise umfaßt der Stator zwei Magnetfeldsensoren, die in Bezug auf die Verteilung der Permanentmagneten eine Phasenverschiebung von etwa 90° aufweisen. Dadurch ist eine Drehrichtungserkennung möglich. Durch eine entsprechende Anzahl und Anordnung von Magnetfeldsensoren in Zusammenwirkung mit einer entsprechenden Bestückung des Geberelements mit Permanentmagneten, gegebenenfalls mit unterschiedlicher polarer Ausrichtung, ist auch die Erkennung der absoluten Drehposition des Geberelements durch die magnetische Sensoreinrichtung mögt ich.Because the stator comprises a magnetic field sensor on the circular line, is on the side of the encoder element both the locking and the sensor device is formed by the permanent magnets. Preferably The stator includes two magnetic field sensors that are related to the distribution the permanent magnets have a phase shift of approximately 90 °. This enables detection of the direction of rotation. By a corresponding number and arrangement of magnetic field sensors in Interaction with an appropriate assembly of the Encoder element with permanent magnets, possibly with different polar orientation, is also the detection of the absolute Rotational position of the encoder element by the magnetic sensor device I like.
Durch die Anzahl der vorzugsweise axial ausgerichteten taktilen Elemente ist die von der Rasteinrichtung ausgeübte Rastkraft einstellbar. By the number of preferably axially aligned tactile elements the locking force exerted by the locking device is adjustable.
Vorzugsweise sind die taktilen Elemente gleichmäßig verteilt. Durch die teilweise oder vollständige Verwendung von Permanentmagneten als taktile Elemente ist die Rastkraft erhöhbar. Bei entsprechender polarer Ausrichtung der Permanentmagnete des Geberelements und des Stators sind die Rastkräfte in verschiedenen Rastpositionen unterschiedlich einstellbar. Gegebenenfalls ist auf diese Weise auch die Einnahme bestimmter Positionen des Geberelements verhinderbar.The tactile elements are preferably evenly distributed. By the partial or full use of permanent magnets as tactile elements, the locking force can be increased. With appropriate polar Alignment of the permanent magnets of the encoder element and the stator the locking forces are different in different locking positions adjustable. If necessary, this is also the intake certain positions of the encoder element can be prevented.
Dadurch, daß das Trägerteil bzw. der Stator Aufnahmen für die taktilen Elemente ausbilden, ist der Abstand zwischen den Permanentmagneten und den taktilen Elementen weiter reduzierbar. Beispielsweise ist für jedes taktile Element am Stator bzw. am Trägerteil ein Sack- oder Durchgangsloch vorgesehen. Im letzteren Fall schließen die taktilen Elemente bündig mit der dem Geberelement zugewandten Außenfläche des Stators bzw. des Trägerteils ab. In diesem Fall ist diese Fläche vorzugsweise mit einer abdichtenden und nicht magnetisierbaren Folie oder Platte abgedeckt, die zum Zwecke der Ableitung elektrostatischer Aufladungen elektrisch leitfähig ausgebildet sein kann. Alternativ zu den Löchern kann auch eine Ringnut für die Aufnahme der kreisförmig verteilten taktilen Elemente vorgesehen sein.The fact that the carrier part or the stator receptacles for the tactile Form elements is the distance between the permanent magnets and the tactile elements can be further reduced. For example, for each tactile element on the stator or on the support part a blind or through hole intended. In the latter case, the tactile elements are flush with the the encoder element facing outer surface of the stator or Carrier part from. In this case, this area is preferably one sealing and non-magnetizable film or plate covered, the electrical for the purpose of dissipating electrostatic charges can be made conductive. As an alternative to the holes, a Ring groove for receiving the circularly distributed tactile elements be provided.
Dadurch, daß das Trägerteil oder der Stator einen Achszapfen ausbildet, an dem das Geberelement lösbar festlegbar ist, ist das Geberelement einfach auf die Vorrichtung aufsetzbar und von dieser abnehmbar. Der Achszapfen ist nicht drehbar und beispielsweise einstückig vom Stator ausgebildet und mittels eines in eine axiale Ringnut eingelegten Dichtrings in dichtender Anlage an dem Trägerelement. Der Achszapfen kann die Form eines Hohlzylinders aufweisen für die Aufnahme eines von dem Geberelement ausgebildeten Lagerzapfens. Für die Festlegung des Geberelements ist eventuell die von der Rasteinrichtung ausgeübte Anziehungskraft ausreichend. Alternativ zur Ausbildung eines Achszapfens am Trägerteil oder Stator kann das Trägerteil oder der Stator auch eine Aufnahme für einen am Geberelement angebrachten Achszapfen oder für das vorzugsweise kreisrunde Geberelement insgesamt bilden. Besonders vorteilhaft hinsichtlich der Dichtheit der Vorrichtung ist eine einstückige Ausbildung des Achszapfens bzw. der Aufnahme durch das Trägerteil, beispielsweise mittels einer tiefgezogenen beispielsweise zylindrischen oder kegel(stumpf)förmigen Aus- bzw. Einformung der Frontplatte des Gehäuses. Dies führt zu einer vollständig geschlossenen Oberfläche des Trägerteils, hinter der der Stator angeordnet ist, wobei die Sensor- und die Rasteinrichtung durch das nicht-magnetisierbare Trägerteil hindurchwirken.Characterized in that the carrier part or the stator forms an axle pin to which the encoder element can be releasably fixed, the encoder element is simple can be placed on and removed from the device. The journal is not rotatable and, for example, integrally formed by the stator and by means of a sealing ring inserted in an axial annular groove in the sealing System on the support element. The journal can take the form of a Have hollow cylinders for receiving one of the transmitter element trained bearing pin. For determining the encoder element is possibly the attractive force exerted by the locking device sufficient. As an alternative to forming an axle journal on the carrier part or stator, the carrier part or the stator can also be a receptacle for an axle journal attached to the encoder element or for the total preferably circular donor element. Especially A one-piece is advantageous with regard to the tightness of the device Formation of the axle journal or the receptacle by the carrier part, for example by means of a deep-drawn, for example cylindrical or cone (blunt) shape of the front plate of the Housing. This leads to a completely closed surface of the Carrier part, behind which the stator is arranged, the sensor and the locking device through the non-magnetizable carrier part work through.
Durch das federbelastete Eingriffselement, beispielsweise eine federkraftbelastete Kugel, ist das Geberelement in jeder Montagelage sicher an der Vorrichtung festlegbar. Alternativ zum federbelasteten Eingriffselement kommen sonstige Rastverbindungen, Schraub-/ Klemmverbindungen, beispielsweise mittels eines Gewindestifts, oder dergleichen in Betracht.By the spring-loaded engaging element, for example a spring-loaded ball, the encoder element is secure in any mounting position fixable on the device. As an alternative to spring-loaded Engaging element come other locking connections, screw / Clamp connections, for example by means of a grub screw, or the like into consideration.
Dadurch, daß das Geberelement eine gegen die Wirkung eines Kraftspeichers vorzugsweise axial betätigbare Taste umfaßt, ist eine durch die Drehbewegung des Geberelements ausgewählte Eingabe bestätigbar und damit eine Fehleingabe zuverlässig verhinderbar. Die Taste ist vorzugsweise mit einer Schutzkappe, beispielsweise aus einem Elastomer, abgedeckt und gegenüber der Umgebung dicht in dem Geberelement angeordnet.The fact that the transmitter element against the action of a The energy storage device preferably comprises an axially actuable button, is a through the rotary movement of the encoder element selected input can be confirmed and thus an incorrect entry can be reliably prevented. The button is preferably with a protective cap, for example made of an elastomer, covered and sealed from the environment in the transmitter element arranged.
Dadurch, daß die Taste ein erstes Signalübertragungsmittel umfaßt, das beim Betätigen der Taste berührungslos mit einem zweiten Signalübertragungsmittel des Stators zusammenwirkt, ist keine elektrische Kontaktierung zwischen Geberelement und Stator erforderlich. Die Signalübertragung kann beispielsweise magnetisch, aber auch optisch erfolgen. Die Signalübertragung mittels eines weiteren Permanentmagneten und eines weiteren Magnetfeldsensors ist unempfindlich gegenüber Verunreinigungen der Oberflächen.The fact that the button comprises a first signal transmission means when you press the button without contact with a second Interacting signal transmission means of the stator is not electrical Contact between encoder element and stator required. The signal transmission can be magnetic, for example, but also optically respectively. The signal transmission by means of another permanent magnet and another magnetic field sensor is insensitive to Contamination of the surfaces.
Die Signalübertragung mittels eines Transpondersystems erhöht weiterhin die Sicherheit gegen eine gegebenenfalls unbeabsichtigte Fehlbedienung und/oder nicht autorisierte Bedienung der Vorrichtung. Insbesondere läßt sich mittels eines in einem elektronischen Speicher des Geberelements abgespeicherten Codeworts eine Eingabeberechtigung für die Steuerung hinterlegen, die von dem zweiten Signalübertragungsmittel des Stators abfragbar ist und die Vorrichtung und/oder die Steuerung entsprechend der Auswertung der Abfrage für eine Eingabe freischaltbar ist. Die ersten und zweiten Signalübertragungsmittel sind dabei an den einander zugewandten Flächen des Geberelements bzw. des Stators angeordnet. Durch das Betätigen der Taste ist der Abstand der beiden Signalübertragungsmittel in einem Maße reduzierbar, daß eine Signalübertragung möglich ist. Beispielsweise ist das erste Signalübertragungsmittel am stirnseitigen Ende der in einem hohlzylindrischen Lagerzapfen des Geberelements geführten Taste angeordnet. Der hohlzylindrische Lagerzapfen besteht dabei ebenso wie die Abdeckung des Stators aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff.The signal transmission by means of a transponder system continues to increase the security against an inadvertent incorrect operation and / or unauthorized operation of the device. In particular, lets by means of an electronic memory of the transmitter element stored code word an input authorization for the controller deposit by the second signal transmission means of the stator can be queried and the device and / or the control according to the Evaluation of the query can be activated for an input. The first and second signal transmission means are on the mutually facing Arranged surfaces of the encoder element or the stator. By pressing the key is the distance between the two signal transmission means can be reduced to an extent that signal transmission is possible. For example, the first signal transmission means is at the front end the guided in a hollow cylindrical bearing pin of the transmitter element Button arranged. The hollow cylindrical bearing journal also exists like the cover of the stator made of a non-magnetizable material.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im einzelnen erläutert ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further advantages, features and details of the invention result from the subclaims and the following description, in which with reference to the drawings, an embodiment in individual is explained. The can in the claims and in the Description mentioned features each individually or in any combination be essential to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 1 shows a cross section through an inventive device,
Fig. 2 zeigt eine Hälfte eines weiteren Schnitts durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und Fig. 2 shows a half of a further section through the device according to the invention and
Fig. 3 zeigt einen Schnitt III-III durch das Geberelement der Fig. 2. FIG. 3 shows a section III-III through the transmitter element of FIG. 2.
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere durch einen handbetätigbaren Positionsgeber 1 mit einem gegenüber einem Stator 2, der an einer Frontplatte 3 eines Gehäuses festgelegt ist, um eine Drehachse 4 drehbar gelagerten Geberelement 5, einer die Position und/oder die Bewegung des Geberelements 5 detektierenden (in der Fig. 1 nur teilweise dargestellten) Sensoreinrichtung 6, 8 und einer magnetisch wirkenden Rasteinrichtung 8, 9, durch die das Geberelement 5 in definierten ineinander überführbaren Winkelpositionen einrastet. Das Geberelement 5 umfaßt an seiner dem Stator 2 zugewandten Außenfläche 10 auf einer mit der Drehachse 4 koaxialen Kreislinie verteilt eine die Teilung der Rasteinrichtung bestimmende Anzahl von Permanentmagneten 8, und der Stator 2 umfaßt auf seiner dem Geberelement 5 zugewandten Außenfläche 11 auf der Kreislinie mindestens ein magnetisierbares und in Zusammenwirkung mit den Permanentmagneten 8 die Rasteinrichtung 8, 9 bildendes taktiles Element 9. Fig. 1 shows a section through an inventive device, in particular by a hand-operated position indicator 1 with a respect to a stator 2, which is fixed to a front panel 3 of a housing, about a rotational axis 4 is rotatably mounted transmitter element 5, a position and / or the movement of the sensor element 5 detecting (only partially shown in FIG. 1) sensor device 6 , 8 and a magnetically acting latching device 8 , 9 , by means of which the sensor element 5 snaps into defined angular positions which can be converted into one another. The transmitter element 5 comprises on its outer surface 10 facing the stator 2 on a circular line coaxial with the axis of rotation 4 a number of permanent magnets 8 determining the division of the latching device, and the stator 2 comprises on its outer surface 11 facing the transmitter element 5 at least one on the circular line magnetizable tactile element 9, which forms the latching device 8 , 9 in cooperation with the permanent magnets 8 .
Die Permanentmagnete 8 schließen bündig mit der Außenfläche 10 ab und sind axial polarisiert. Die Permanentmagnete 8 und das taktile Element 9 sind kreiszylindrisch. Die taktilen Elemente 9 stehen gegenüber der Außenfläche 11 hervor, ragen in entsprechende Bohrungen in der Frontplatte 3 hinein, schließen bündig mit der auf das Geberelement 5 gerichteten Oberfläche der Frontplatte 3 ab und sind aus einem magnetisierbaren und insbesondere ferromagnetischen Werkstoff und können insbesondere auch Permanentmagnete sein. Die einander zugewandten Außenflächen 10 des Geberelements 5 und der Frontplatte 3 sind jeweils mit einer vorzugsweise selbstklebenden Folie 12 abgedeckt, die eine vollständige Abdichtung des Geberelements 5 bzw. der Frontplatte 3 und damit des Stators 2 gegenüber der Umgebung bewirkt. Der axiale Abstand zwischen dem Permanentmagneten 8 und dem taktilen Element 9 beträgt beispielsweise 0,2 bis 3 mm, insbesondere auch 0,5 bis 1 mm. The permanent magnets 8 are flush with the outer surface 10 and are axially polarized. The permanent magnets 8 and the tactile element 9 are circular cylindrical. The tactile elements 9 protrude from the outer surface 11 , protrude into corresponding bores in the front plate 3 , are flush with the surface of the front plate 3 directed towards the transmitter element 5 and are made of a magnetizable and in particular ferromagnetic material and can in particular also be permanent magnets . The mutually facing outer surfaces 10 of the transmitter element 5 and the front plate 3 are each covered with a preferably self-adhesive film 12 , which brings about a complete seal of the transmitter element 5 or the front plate 3 and thus of the stator 2 from the environment. The axial distance between the permanent magnet 8 and the tactile element 9 is, for example, 0.2 to 3 mm, in particular also 0.5 to 1 mm.
Der Stator 2 bildet einstückig einen hohlzylindrischen Achszapfen 13 aus, der an seiner Außenumfangsfläche eine umlaufende radiale Ringnut 14 aufweist. Der Achszapfen 13 greift durch eine im Durchmesser an den Achszapfen 13 angepaßte Öffnung 15 der Frontplatte hindurch. Ein in eine axiale Ringnut 16 eingelegter Dichtring 17 ist in Anlage mit dem Stator 2 und der Frontplatte 3 und dichtet die Öffnung 15 nach außen ab. Der Stator 2 ist mittels einer einen Gewindebolzen 18 und eine Sechskant-Mutter 19 umfassenden Schraubverbindung an der Frontplatte 3 festgelegt.The stator 2 forms in one piece a hollow cylindrical axle journal 13 which has a circumferential radial annular groove 14 on its outer circumferential surface. The axle pin 13 extends through an opening 15 of the front plate which is adapted in diameter to the axle pin 13 . A sealing ring 17 inserted into an axial annular groove 16 is in contact with the stator 2 and the front plate 3 and seals the opening 15 to the outside. The stator 2 is fixed to the front plate 3 by means of a screw connection comprising a threaded bolt 18 and a hexagon nut 19 .
Das Geberelement 5 umfaßt einen Grundkörper 20, der eine buchsenförmige Aufnahme 21 für den hohlzylindrischen Achszapfen 13 sowie einen in diesen eingreifenden ebenfalls hohlzylindrischen Lagerzapfen 22 bildet. Der Lagerzapfen 22 bildet eine Aufnahme für eine axial gegen die Wirkung einer Schraubenfeder 23 betätigbaren Taste 24, die einen Tastenstößel 24a umfaßt. Die Schraubenfeder 23 stützt sich an einem Ende an der Bodenfläche 22a des Lagerzapfens ab und an ihrem gegenüberliegenden Ende an einem ringförmigen Absatz 24b des Tastenstößels 24a. Bündig mit der Stirnfläche 24c des Tastenstößels 24a abschließend umfaßt die Taste 24 ein erstes Signalübertragungsmittel in Form eines weiteren Permanentmagneten 25. Beim Betätigen der Taste 24. nähert sich der weitere Permanentmagnet 25 dem auf einer Platine 26 angeordneten weiteren Magnetfeldsensor 27 des Stators 2 soweit an, daß dieser ein Signal detektieren kann, welches beispielsweise als Eingabebestätigung interpretierbar ist. Die Taste 24 ist mittels einer Schutzkappe 28 aus einem weichelastischen Elastomer, das an der äußeren Umfangsfläche in Anlage mit dem Grundkörper 20 ist, gegenüber der Umgebung abgedichtet. Der Grundkörper 20, die Taste 24, der Stator 2 und die Frontplatte 3 sind aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff, beispielsweise Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff. The encoder element 5 comprises a base body 20 , which forms a bush-shaped receptacle 21 for the hollow cylindrical axle journal 13 and also a hollow cylindrical bearing journal 22 engaging in this. The bearing pin 22 forms a receptacle for a key 24 which can be actuated axially against the action of a helical spring 23 and which comprises a key tappet 24 a. The coil spring 23 is supported at one end on the bottom surface 22 a of the journal and at its opposite end on an annular shoulder 24 b of the key tappet 24 a. Finally, flush with the end face 24 c of the key tappet 24 a, the key 24 comprises a first signal transmission means in the form of a further permanent magnet 25 . When pressing button 24 . the further permanent magnet 25 approaches the further magnetic field sensor 27 of the stator 2 arranged on a circuit board 26 to such an extent that it can detect a signal which can be interpreted, for example, as an input confirmation. The button 24 is sealed from the environment by means of a protective cap 28 made of a soft elastic elastomer which is in contact with the base body 20 on the outer peripheral surface. The base body 20 , the button 24 , the stator 2 and the front plate 3 are made of a non-magnetizable material, for example aluminum, stainless steel or plastic.
Die Fig. 2 zeigt eine Hälfte eines weiteren Schnitts durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. In dieser Darstellung ist die den Magnetfeldsensor 6 und den Permanentmagneten 8 umfassende Sensoreinrichtung 6, 8 sichtbar. Der Sensor 6 ist dabei auf der weiteren Platine 29 angeordnet, die mit der Platine 26 elektrisch verbunden ist. Gegebenenfalls kann auf der weiteren Platine 29 mittel weiterer elektronischer Bauteile eine Signalvorverarbeitung erfolgen. Die Signalabgabe erfolgt mittels einer statorseitig eine Steckbuchse 30 umfassenden Steckverbindung. Ein zweiter (nicht dargestellter) Magnetfeldsensor ist mit einem Phasenversatz von etwa 90° in Bezug auf die Verteilung der Permanentmagneten 8 senkrecht zur Zeichenebene versetzt angeordnet und ermöglicht eine Drehrichtungserkennung. Fig. 2 shows one half of a further section through the inventive device. In this representation the magnetic field sensor 6 and the permanent magnet 8 comprehensive sensor device 6, visible. 8 The sensor 6 is arranged on the further board 29 , which is electrically connected to the board 26 . If necessary, signal preprocessing can be carried out on further board 29 by means of further electronic components. The signal is output by means of a plug connection comprising a socket 30 on the stator side. A second (not shown) magnetic field sensor is offset with a phase shift of approximately 90 ° with respect to the distribution of the permanent magnets 8 perpendicular to the plane of the drawing and enables direction of rotation detection.
Der Grundkörper 20 des Geberelements 5 weist eine in Richtung auf die Drehachse 4 eine radiale Gewindebohrung 31 auf, in die ein Gewindestift 32 einschraubbar ist, der mit seinem teilkugelförmigen Endabschnitt in die Ringnut 14 des Achszapfens 13 eingreift und dadurch den Grundkörper 20 und damit das Geberelement 5 am Achszapfen 13 und damit an der Vorrichtung lösbar festlegt.The base body 20 of the encoder element 5 has a radial threaded bore 31 in the direction of the axis of rotation 4 , into which a threaded pin 32 can be screwed, which engages with its part-spherical end portion in the annular groove 14 of the journal 13 and thereby the base body 20 and thus the encoder element 5 releasably attaches to the journal 13 and thus to the device.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt III-III durch das Geberelement der Fig. 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind insgesamt 40 Permanentmagnete 8 gleichmäßig auf einer mit der Drehachse 4 koaxialen Kreislinie 33 verteilt angeordnet. Die Abmessungen der kreiszylindrischen Permanentmagnete 8 betragen beispielsweise 3 × 3 mm2 (Durchmesser × Länge). FIG. 3 shows a section III-III through the transmitter element of FIG. 2. In the present exemplary embodiment, a total of 40 permanent magnets 8 are distributed uniformly on a circular line 33 coaxial with the axis of rotation 4 . The dimensions of the circular cylindrical permanent magnets 8 are, for example, 3 × 3 mm 2 (diameter × length).
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |