DE3320057A1

DE3320057A1 - Bedienelement

Info

Publication number: DE3320057A1
Application number: DE19833320057
Authority: DE
Inventors: Ulrich Ing. Nötzold (grad.), 2800 Bremen
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Atlas Elektronik GmbH
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1984-12-06
Also published as: JPH0361913B2; DE3320057C2; JPS607378A

Description

Bedienelement
Die Erfindung betrifft ein Bedienelement zum Verschieben mindestens einer auf dem Bildschirm eines Radar-oder Sonargerätes eingeblendeten Anzeigemarke der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bei einem bekannten Bedienelement dieser Art wird die Rollkugel zwischen zwei mit Abstand voneinander horizontal angeordneten Lochscheiben gehalten, deren Lochkreisdurchmesser kleiner sind als der Durchmesser der Rollkugel. Bei einem solchen Bedienelement hat sich gezeigt, daß sich die Rollkugel unter Vibration bewegt, und damit die Anzeigemarke ungewollt verstellt wird.
Des weiteren ist die Rollkugel nicht in allen Drehrichtungen gleich leichtgängig, wobei die Beweglichkeit durch Verschmutzung, z. B. durch einlaufende Flüssigkeiten, Schweiß- oder Staubablagerungen auf der Rollkugel, oder durch Temperaturschwankungen noch erheblich beeinträchtigt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bedienelement der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Rollkugel unter normalen Betriebsbedingungen vibrationsfest ist, ohne eine oder mehrere ausgeprägte Vorzugsrichtungen in allen Drehrichtungen gleich leicht bewegt werden kann und bei welchem die Beweglichkeit der Rollkugel temperaturunabhängig und wenig anfällig gegen jede Art von Verschmutzung ist.
Die Aufgabe wird bei einem Bedienelement der im Oberbegriff des Anspruchs i angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Bedienelement hat den Vorteil, daß die Rollkugel in allen Bewegungsrichtungen sehr leichtgängig ist. Die Lagerung ist temperaturunabhängig und verschmutzungsunempfindlich, so daß die Leichtgängigkeit der Rollkugel auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen erhalten bleibt. Horizontale Vibrationsschwingungen bleiben bis zu einer Größe von bis zu 4g ohne Einfluß auf die Rollkugel, so daß diese selbst bei robuster Betriebsweise sich nicht ungewollt bewegt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 2. Durch diese Maßnahme wird ein Optimum an Leichtgängigkeit der Rollkugel in allen Drehrichtungen bei gleichzeitiger hoher Widerstandsfähigkeit gegen horizontale Vibration erzeugt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 3. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Rollkugel auch durch vertikale Schwingungsan regung nicht ungewollt verstellt werden kann. Die Größe der Schwingungsanregung1 die von der Kugel ferngehalten werden kann, ist abhängig von der Größe des gewählten Federdrucks. Ohne spürbare Beeinträchtigung der Leichtgängigkeit der Rollkugel kann auf diese Weise die Vibrationsfestigkeit der Rollkugel auf Werte größer Ig in vertikaler Richtung gesteigert werden. Außerdem ist die Rollkugel in allen Lagen, auch bei starker Schiffskränkung, voll funktionsfähig.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 5, insbesondere in Verbindung mit einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8. Durch diese Maßnahmen läßt sich insgesamt das erfindungsgemäße Bedienelement technisch einfach und kostengünstig herstellen.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bedienelements, Fig. 2 eine Draufsicht des Bedienelements in Fig. 1, bei welchem ein oberer Abdeckring entfernt worden ist, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.
Das in Fig. 1 in Seitenansicht zu sehende Bedienelement dient zum manuellen Verschieben mindestens einer auf einem Bildschirm eines Radar- oder Sonargerätes eingeblendeten Anzeigemarke, eines sog. cursors. Das Bediengerät weist eine Rollkugel 10 auf, deren Auslenkung mittels zweier an ihr rechtwinklig zueinander angreifender Wegsensoren 11, 12 in zwei Wegkomponenten bezüglich der beiden Achsen eines kartesischen Koordinatensystems ausgegeben wird. Die beiden Wegsensoren 11, -12 liegen mit einer Gummirolle 13 bzw. 14 an der Rollkugel 10 an und weisen einen Drehgeber 15 bzw. 16 auf, der die Drehung der Gummirollen in eine elektrische Stellgröße umwandelt. Die Rollkugel 10 ist in einer Lagerungsvorrich tung 17 f.ixiert, die so ausgebildet ist, daß die Roll- kugel 10 zur Drehung um ihren Mittelpunkt freigegeben ist. Am Gehäuse 18 der Lagerungsvorrichtung 17 sind auch die beiden Wegsensoren 11, 12 befestigt.
Wie insbesondere in Fig. 2 zu sehen ist, weist die Lagerungsvorrichtung 17 einen die Rollkugel 10 mit Abstand umschließenden Lagerring 19 auf. Über den Umfang verteilt und um jeweils 1200 gegeneinander versetzt sind im Lagerring 19 drei gleichartig aufgebaute Wälzlager 20 angeordnet. Hierzu weist der Lagerring 19 am Ort der Wälzlager 20 jeweils eine Ausnehmung 21 auf, die von seiner quer zur Mittelachse 24 liegenden Stirnseite 31 ausgeht, also über den Umfang verteilt insgesamt drei Ausnehmungen 21, in welchen jeweils ein Wälzlager 20 gehalten ist (Fig. 3).
Jedes Wälzlager 20 weist ein an der Rollkugel 10 anliegendes erstes Wälzelement 22 auf, das derart angeordnet ist, daß die Verbindungsgerade 23 zwischen den Drehpunkten von Wälzelement 22 und Rollkugel 10 mit der Mittelachse 24 des Lagerrings 19 einen Winkel Z zwischen 0 450 und 90 einschließt. Im Ausführungsbeispiel ist als bevorzugter Winkel ein Wert von.oL-800 gewählt. Jedes Wälzlager 20 weist darüber hinaus noch ein zweites Wälzelement 25 auf, das oberhalb des ersten Wälzelements 22 angeordnet ist und unter Federdruck ebenfalls an der Rollkugel 10 anliegt. Das zweite Wälzelement 25 ist symmetrisch zum ersten.Wälzelement 22 angeordnet, so daß der Winkel p zwischen der Verbindungsgeraden 26 der Drehpunkte von Rollkugel 10 und oberem Wälzelement 25 und der Mittelachse 24 des Lagerrings 19 gleich dem Winkel Z ist.
In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel des Bedienelements sind die Wälzelemente 22 und 25 als Kugellager ausgebildet, deren Achsen 27 und 28 quer zur Mittelachse 24 des Lagerrings 19 ausgerichtet sind. Wie üblich weisen die Kugellager jeweils einen Außen- und Innenring mit dazwischeneinliegenden Kugeln auf. Die Außenringe bilden die an der Rollkugel 10 anliegenden Außenflächen der Wälzelemente 22, 25, während die Innenringe fest auf den Achsen 27 bzw. 28 sitzen. Zur Halterung der Kugellager oder Wälzelemente 22 bzw. 25 in den Ausnehmungen 21 weisen letztere in gegenüberliegenden Seiten mündende Einstiche 30 auf, wobei jeweils zwei in einer Ausnehmung 21 mündende Einstiche 30 miteinander fluchten. Diese Einstiche 30 reichen bis zu ringförmigen Stirnfläche 31 des Lagerrings 19. In diesen Einstichen 30 sind die Achsen 27 bzw. 28 der beiden Kugellager bzw. Wälzelemente 22 und 25 geführt. Auf der ringförmigen Stirnseite 31 des Lagerrings 19 ist ein die Ausnehmungen verschließender Abdeckring 33 (Fig. 1 und 3) befestigt, und zwar mittels Schrauben 29.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, reicht der Abdeckring 33 bis nahe an die Oberfläche der Rollkugel 10 heran. In jedem Wälzlager 20 sind zwischen der Achse 28 des oberen zweiten Wälzelements 25 und dem Abdeckring 33 zwei Druckfedern 32 vorgesehen, die beidseitig des Kugellagers bzw. Wälzelements 25 in den beiden Einstichen 30 geführt sind und die den beschriebenen Anpreßdruck des oberen Kugellagers bzw. Wälzelements 25 an der Rollkugel 10 erzeugen. Die Druckfedern 32 sind in Fig. 2 schematisch angedeutet.

Claims

ANSPRÜCHE 1./Bedienelement zum Verschieben mindestens einer auf dem Bildschirm eines Radar- oder Sonargerätes eingeblendeten Anzeigemarke mit einer manuell bedienbaren Rollkugel, deren Auslenkung mittels zweier an ihr angreifender Wegsensoren in zwei Wegkomponenten bezüglich der beiden Achsen eines kartesischen Koordinatensystems ausgegeben wird, und mit einer die Rollkugel zur Drehung um ihren Mittelpunkt fixierenden Lagerungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsvorrichtung (17) einen die Rollkugel (10) mit Abstand umschließenden Lagerring (19) 0 mit drei gegeneinander um 120 versetzten Wälzlagern (20) und jedes Wälzlager (20) ein an der Rollkugel (10) anliegendes Wälzelement (22) aufweist, das derart angeordnet ist, daß die Verbindungsgerade (23) zwischen den Drehpunkten von Wälzelement (22) und Rollkugel (10) mit der Mittelachse (24) des Lagerrings (19) einen Winkel (oil) zwischen 450 und 900 einschließt.
2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel () zwischen der Mittelachse (24) des Lagerrings (19) und der Verbindungsgeraden (23) der Drehpunkte von Wälzelement (22) und Rollkugel (10) 0 etwa 80 beträgt.
3. Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Wälzlager (20) ein oberhalb des Wälzelements (22) angeordnetes, unter Federdruck an der Rollkugel (10) anliegendes zweites Wälzelement (25) aufweist.
4. Bedienelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wälzelement (25) etwa symmetrisch zum ersten Wälzelement (22) angeordnet ist.
5. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzelemente (22, 25) jeweils von einem Außenring eines Kugellagers gebildet sind, dessen den Innenring aufnehmende Achse(27, 28) im wesentlichen quer zur Mittelachse (24) des Lagerrings (19) ausgerichtet ist.
6. Bedienelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (19) am Ort der Wälzlager (20) jeweils eine von seiner quer zur Mittelachse (24) verlaufenden Stirnfläche (31) ausgehende Ausnehmung (21 aufweist und daß in gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmung (21) miteinander fluchtende, bis zur Stirnfläche (31) reichende Einstiche (30) münden, in welchen die Achsen (27, 28) der Kugellager (22, 25) einliegen.
7. Bedienelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stirnfläche (31) des Lagerrings (19) ein die Ausnehmungen (21) verschließender Abdeckring (33) befestigt ist, der vorzugsweise bis nahe an die Rollkugel (10) hinanreicht, und daß zwischen der Achse des zweiten oberen Kugellagers (25) eines jeden Wälzlagers (20) und dem Abdeckring (33) mindestens eine in den Einstichen (30) gehaltene Druckfeder (32) befestigt ist.