DE4123503C2 - Detektorvorrichtung zur Eingabe von Daten, Schaltsignalen u. dgl. auf mehr als einem Stellwege - Google Patents

Detektorvorrichtung zur Eingabe von Daten, Schaltsignalen u. dgl. auf mehr als einem Stellwege

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DE4123503C2 DE19914123503 DE4123503A DE4123503C2 DE 4123503 C2 DE4123503 C2 DE 4123503C2 DE 19914123503 DE19914123503 DE 19914123503 DE 4123503 A DE4123503 A DE 4123503A DE 4123503 C2 DE4123503 C2 DE 4123503C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Detektorvorrichtung zur Eingabe von Daten, Schaltsignalen u. dgl. auf mehr als einem Stellwege, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einer bekannten Detektorvorrichtung, in Fig. 6 perspektivisch darge­ stellt, erstreckt sich eine Steuersäule 2 durch eine Öffnung in der Deck­ wand eines kastenförmigen Gehäuses 1. Unter der Steuersäule 2 ist eine Kugel 3 angeordnet, so daß im Gehäuse 1 die Steuersäule am Schwenkpunkt abgestützt ist, als auch am Gehäuse zum Anschlag kommen kann. Zwei halb­ bogenförmige rotierbare Rastplatten (nicht dargestellt) sind unter einem Winkel zueinander in dem Gehäuse vorhanden, die einander Überlappen können. In den Rastplatten sind in Längsrichtung Schlitze angeordnet; das Führungs­ ende der Steuersäule 2 durchsetzt einen Schnittpunkt der Schlitze und ist hier aufgenommen. Ein Paar von veränderbaren Widerständen ist an den Sei­ tenflächen 4 und 5 des Gehäuses 1 vorhanden, während andererseits rotier­ bare Schäfte der Widerstände 4 in Kupplungsöffnungen an den Enden der jeweiligen Rastplatten eingeführt sind. Dadurch können die Widerstände 4 mit Hilfe der Steuersäule 2 durch die Rastplatten hindurch eingestellt werden. Ein Schalter 5 ist als Tastschalter innerhalb eines Knopfes im oberen Bereich der Steuersäule 2 ausgebildet. Indem der Schalter 6 betä­ tigt wird, wird ein Anzeigebauteil, z. B. eine Anzeigenadel (Cursor) ent­ lang einer Anzeigefläche bewegt, wenn eine Dateneingabe durch Schwenken der Steuersäule 2 erfolgen soll.
Da der Tastschalter im Knopf der Steuersäule 2 selbst eingebettet ist, muß der Knopf relativ grob bemessen werden, sieht nicht gefällig aus und ge­ stattet keine Miniaturisierung. Ferner ist die zugehörige Verdrahtung schwierig zu montieren und deshalb störanfällig, so daß die Betriebssicher­ heit der gesamten Vorrichtung beeinträchtigt wird. Auch müssen die Leitungs­ drähte durch den Innenbereich der Steuersäule 2 selbst hindurchgeführt und an dem Schalter 6 verlötet werden.
Auf die Anmelderin geht ein Vielwegdetektor zurück, mit mindestens einer Gruppe oder einem Paar von auf eine Dreh-Stellbewegung ansprechenden De­ tektoren, die seitlich am Gehäuse der Vorrichtung angeordnet sind, wobei Enden einer Drehwelle eines Detektors mit den Enden eines ersten und eines zweiten Rastgliedes drehbar in Wirkverbindung und die Verbindungs­ achsen der Rastglieder in dem Gehäuse senkrecht aufeinander stehen, ein Betätigungsschaft aus einer Gehäuseöffnung in dem Oberteil des Gehäuses vorsteht als auch mit dem ersten und zweiten Rastglied in Eingriff steht. Dabei ist der Betätigungsschaft in einer vorbestimmten Richtung schwenk­ bar und die Detektoren sind gleichzeitig durch das erste und zweite Rast­ glied einstellbar. Andererseits ist der Betätigungsschaft bei Nichtbe­ tätigung selbsttätig in seine Ruhestellung rückführbar (DE 41 11 140 A1). Allerdings ist diese Patentanmeldung nicht nach dem für den zeitrang der vorliegenden Anmeldung maßgeblichen Tag der Öffent­ lichkeit zugänglich gemacht worden.
Bei einer Detektorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches l weisen zwar hier die Seitenwände des Gehäuses Durchbrechungen auf, die jedoch ausschließlich als Lager dazu dienen, mit Nuten versehene Wellen­ zapfen aufzunehmen, an dessen einem Ende je ein bogenförmiger Kupplungs­ streifen für die Steuersäule und am anderen Zapfenende je ein Potentio­ metergehäuse mit nach außen geführten Anschlußklemmen vorgesehen sind. Die Kupplungsstreifen kuppeln die einander gegenüberliegenden Potentio­ meterwellen. Eine Anregung, hier einen Schalter des Eingabebereiches an­ zuordnen, ist nicht zu entnehmen (DE 23 08 380 C2).
Bei einer anderen bekannten Steuersäule (Griffschaft) ist dieser in verti­ kal zueinander beabstandeten Öffnungen von zwei ebenen Tragplatten ver­ schwenkbar geführt. Durch das untere Ende der Steuersäule kann ein Rand einer Scheibe, die sich unter einer der Tragplatten befindet, quer zur Längsachse der Steuersäule und in Richtung zu einem oder mehreren Schal­ tern bewegt werden; hierbei erfolgt die Umsetzung der Signalbewegung der Steuersäule über einen dünnen Mittelsteg in der Scheibe und in der Schei­ benebene radial nach außen.
Allerdings wird dadurch die vertikale Höhe des Stellbereiches vergrößert. Die Lagerung des Schalters und der Scheibe benötigt eine ausgedehnte Tragplatte. Die Scheibe benötigt unterschiedliche Querschnitte, der Steg muß biegsam ausgeführt sein. Im Laufe des Betriebes kann sich der dünne Steg deformieren und die Kontaktgabe gefährden, um so mehr, als relativ lange radiale Stellwege vorgesehen sind. Ferner ist die bekannte Steuer­ säule nicht für eine sphärische Führung vorgesehen und nicht über Rast­ glieder an Drehstellungsdetektoren gekoppelt, die an Seitenwänden des Gehäuses angeordnet sind (DE 32 36 480 A1).
Gemäß JP-OS 89/154 603 sind Drehstellungsdetektoren an Seitenwänden eines Gehäuses angeklemmt, in welchem eine verschwenkbare Steuersäule geführt ist. Allerdings ist hier die zusätzliche Betätigung eines Signal-Eingabeschalters unmittelbar durch die Steuersäule nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Detektorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 den zugehörigen Schalter im Bereich des Eingabe­ teiles so auszubilden und anzuordnen, daß kleine Abmessungen, insbeson­ dere in vertikaler Richtung und eine einfache Montage bei gleichzeitiger Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht wird, unter Beibehaltung einer feinfühligen sphärischen Führung der Steuersäule.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan­ spruch 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Es wird die Eingabevorrichtung als Ganzes verkleinert, insbesondere niedriger. Weiter ist vorteilhaft, daß die Anschlußleiter bzw. Anschluß klemmen des Schalters sich in gleicher Richtung erstrecken wie die Zuführ­ leiter sowie die Anschlußleiter der veränderbaren Widerstände, was durch die Anordnung des Schalters an der Gehäuseseitenwand erreicht wird und im Schalterbereich die Querabmessung der Vorrichtung verringert. Es wird auch leichter, die Vorrichtung sicher und schnell auf einer gedruckten Leiterplatte zu montieren. Durch Andrücken der Steuersäule kann der Schalter sogar in einer mittleren Schwenkstellung der Steuersäule betätigt werden. Eine schiefe Stellung der Steuersäule während der Betätigung ist für die Einstellung der Widerstandswerte über die Rastglieder im wesent­ lichen unerheblich.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionszeichnung der Detektorvorrich­ tung;
Fig. 2(a) und 2(b) Querschnitte durch die Vorrichtung zwecks Erläu­ terung der Arbeitsweise der Steuersäule;
Fig. 3(a) und 3(b) perspektivische Ansichten der Vorrichtung unter Weglassung von Nebenteilen, um die Arbeitsweise des Schalters zu er­ läutern;
Fig. 4(a) und 4(b) Teildarstellungen, welche die Verbindung eines Arm­ endes einer zweiten Rasteinheit und eines Langloches in der Seitenwand des Gehäuses zeigen;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teiles der Vorrichtung, bei der im wesentlichen der Schalter dargestellt ist als weitere Ausgestal­ tung.
Fig. 6 eine bekannte Detektorvorrichtung.
Die Detektorvorrichtung weist ein oberes Gehäuse 10 und ein erstes Rast­ glied 11 auf. Eine Welle des veränderbaren Widerstandes 13 ist an eine erste Seitenwand 10a des oberen Gehäuses 10 befestigt und greift mit einem Abkröpfglied 12 mit einem Ende des ersten Rastgliedes 11 zusammen, während ein Vorsprung 15 in dem Abkröpfglied am anderen Ende lose in eine Öffnung 16 paßt, die an einer zweiten Seitenwand 10b, entgegengesetzt zur ersteren Seitenwand 10a, vorhanden ist. Hierdurch ist das erste Rastglied 11 ro­ tierbar im oberen Gehäuse 10 angeordnet. Am Boden einer Steuersäule 17 ist eine Steuerplatte 18 angeordnet, während eine Scheibe 19 in der Mitte der Steuersäule 17 vorhanden ist. Die Scheibe 19 hat eine relativ kleine Öffnung in Form einer ersten Bohrung 20 und ein Säulenteil 21, wobei letzteres als Knopf am oberen Ende der Steuersäule 17 befestigt ist. Ein zweites Rastglied 22 weist ein sphärisches Teil 23 in der Mitte auf sowie horizontal sich von dem Teil 23 erstreckende Arme: einen ersten Arm 24a und einen zweiten Arm 24b. Ein relativ langer Schlitz 25 durchsetzt die obere Fläche bis zur unteren Fläche des sphärischen Teiles 23. Die Steuer­ säule 17 und die Scheibe 19 sind in den Schlitz 25 eingesetzt und die erste Bohrung 20 der Scheibe 19 und eine zweite Bohrung 26 auf der Seite des sphärischen Teiles sind in Flucht zueinander. Danach wird ein Stift 27 in die Bohrung 26 und die kleine Bohrung 20 eingesetzt, so daß die Steuer­ säule 17 im zweiten Rastglied 22, drehbar auf dem Stift 27, und verstell­ bar entlang des Schlitzes 25, montiert ist.
Eine Welle 14 des Widerstandes 13 ist an eine dritte Seitenwand 10c des Gehäuses 10 befestigt und mit einem Ende eines Armes 24a eines zweiten Rastgliedes 22 in Eingriff, und ein Ende des zweiten Armes 24b ist lose in ein Langloch 30 eingepaßt, welches an einer vierten Seitenwand 10d des Gehäuses 10 vorhanden ist. Der Arm 24b erstreckt sich nach außen von der Seitenwand 10d hinweg. Die Steuersäule 17 erstreckt sich nach oben aus einem Deckloch 32 des Gehäuses 10, nachdem sie einen weiteren relativ langen Schlitz 31 des ersten Rastgliedes 11 durchsetzt hat. Die Steuer­ platte 18 ist kippbar in einem konkaven Bauteil 34 im oberen Bereich eines Rückstellgliedes 33 montiert. Ein unteres Gehäuse 35 ist mit dem oberen Gehäuse 10 gekoppelt. Eine Stützwand 37, die einen Rand des Rückstell­ gliedes 33 enthält, ist am oberen Bereich des Gehäuses 35 ausgeformt der­ art, daß der Rand 36 sich vertikal bewegen kann. Eine Rückstellfeder 39 ist zwischen dem Boden des unteren Gehäuses und dem äußeren umlaufenden Teil 38 des Rückstellgliedes 33 angeordnet. Das Rückstellglied 33 wird durch die Rückstellfeder 39 nach aufwärts gedrückt, während das Ende des zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 elastisch gegen den oberen Rand des Langloches 30 an der Seitenwand 10d des Gehäuses 10 drückt. Das zweite Rastglied 22 ist rotierbar in dem Gehäuse 10 als auch senkrecht zu als auch unter dem ersten Rastglied 11 angeordnet.
Ein Abfühlschalter 40 ist an die vierte Seitenwand 10d befestigt. Ein Stellglied 41 des Schalters 40 ist entgegengesetzt zum Ende des zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 angeordnet. Es erstrecken sich An­ schlußklemmen 42 in der gleichen Richtung wie die Verbindungsleiter 43 am Boden des oberen Gehäuses 10 sowie die Anschlußklemmen 44 der Wider­ stände 13. Die Rückstellfeder 39 ist vorteilhaft eine Wendelfeder; im Einzelfall kann sie jedoch durch eine Blattfeder ersetzt werden, wenn die anderen Bauteile hierzu entsprechende Zuordnung gestatten.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Detektorvorrichtung zur Eingabe der Daten erläutert:
Hält die Bedienungsperson den Säulenteil 21 in der Hand und dreht sie die Steuersäule 17 in eine vorbestimmte Einstellrichtung, kommt die Steuer­ säule 17 am Kreuzungspunkt des zweiten Rastgliedes 23 und an der Wellen­ mitte des Stiftes 27 zum Anschlag. Erste und zweite Rastglieder 11 bzw. 22 rotieren synchron zu der Stell- bzw. Schwenkbewegung der Steuersäule 17 und die Wellen 14 der Widerstände 13 werden entsprechend gedreht und hier­ durch wird der Widerstandswert eingestellt.
Die selbsttätige Rückkehr der Steuersäule 17 findet folgendermaßen statt:
In der neutralen Stellung, wenn die Steuersäule 17 nicht betätigt wird, steht sie senkrecht ab vom Deckloch 32 im oberen Bereich des Gehäuses 10 und die Innenwand des Rückstellgliedes 33 ist elastisch gegen den Boden der Steuerplatte 18 durch die Rückstellfeder 39, wie in Fig. 2(a) darge­ stellt, gedrückt. Wird die Steuersäule 17 aus dieser Stellung im Uhrzei­ gersinn, wie in Fig. 2(b) gezeigt, seitlich verschwenkt, wird der Rand 45, der ein bogenförmiges Teil aufweist (deren Krümmungsradius in Richtung des Umfangs der Steuerplatte 18 größer wird), auf das Rückstellglied 33 entlang der Stützwand 37 des unteren Gehäuses 35 drücken und hierbei die Elastizität der Rückstellfeder 39 mindestens teilweise überwinden. Wird jedoch die Steuersäule 17 entlastet, kehrt sie unter Einwirkung der Rückstellfeder 39 in die aus Fig. 2(a) gezeigte neutrale Stellung zurück, d. h. in die senkrechte Ruhestellung.
Der Abfühlschalter 40 arbeitet folgendermaßen, vgl. Fig. 3 und 4:
Fig. 3(a) zeigt den Zustand, in dem die Steuersäule 17 nicht betätigt ist, wobei das Ende des zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 von dem Stellglied 41 des Abfühlschalters 40 beabstandet ist und elastisch gegen den oberen Rand des Langloches 30 in der Seitenwand 10d drückt, und zwar aufgrund der Elastizität der Rückstellfeder 39, vgl. ebenfalls Fig. 4(a). Wenn die Steuersäule 17 in diesem Zustand niedergedrückt wird, geht das Ende des zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 entlang des Lang­ loches 30 abwärts, während es durch ein Wirkteil des ersten Armes 24a und der Welle 14 des Widerstandes 13, unter Einwirkung der Elastizität der Rückstellfeder 39, abgestützt ist, und wird zuletzt auf dem unteren Rand des Langloches 30, welches als Anschlag dient, zurückgehalten, vgl. Fig. 4(b). Während dieser Bewegung drückt das Ende des zweiten Armes 24b das Stellglied 41 des Abfühlschalters 40 abwärts, wodurch der Abfühlschalter 40 betätigt/eingeschaltet wird. Wird der Druck auf der Steuersäule 17 be­ endet, kehrt das Ende des zweiten Armes 24b in die aus Fig. 3(a) gezeigte Arbeitsstellung unter der Rückstellkraft der Feder 39 zurück; die zuge­ hörige Stellung ist entsprechend Fig. 4(a) zu entnehmen, wo das Ende des Armes 24b in dieser Stellung elastisch gegen den oberen Rand des Lang­ loches 30 drückt. Man kann hieraus vorteilhafterweise entnehmen, daß auch dann, wenn die Steuersäule 17 in einer schrägen oder gekippten Stellung statt vertikaler Stellung niedergedrückt wird, der Abfühlschalter 40 betätigt werden kann.
Wenn auch die Steuersäule 17 selbsttätig in die neutrale Stellung mit Hilfe des Randes 45 und seines bogenförmigen Teilsvorbestimmter Krümmung zurückkehrt, kann die Steuerplatte 18, im Einzelfall, teil-sphärisch aus­ gebildet werden, wobei ihr Zentrum als Schwenkzentrum der Steuersäule 17 dient, so daß bei einem Vielwegdetektor zur Eingabe von Daten, Schalt­ signalen udgl. wenn gewünscht, der Schalter nicht selbsttätig in die Ruhe­ stellung zurückzukehren braucht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Abfühlschalters zeigt die Fig. 5: Ein Abfühlschalter 46 ist dadurch ausgeformt, daß ein weiteres Gehäuse 47 eine besondere Ausnehmung in dem, vorzugsweise aus Kunstharz bestehendem Gehäuse 47 aufweist, wobei Kontaktstücke 48a an Führungsrändern von Kontakt­ lappen 48, die elastisch sind, angeordnet sind und z. B. aus Phosphorbronze bestehen. Die Kontaktstücke 48a liegen einander gegenüber. Die Kontakt­ lappen 48 erstrecken sich von dem Gehäuse 47 vor, so daß sie Anschlußleiter bilden. Ein Abfühlschalter für die Vielwegeingabe bzw. eine Detektorvor­ richtung wird erreicht, indem der Abfühlschalter 46 an einer, vorzugs­ weise vierten Seitenwand 10d des oberen Gehäuses 10 montiert wird, wobei ihre Bodenfläche 47a nach außen weist derart, daß ein zweiter Arm 24a eines zweiten Rastgliedes 22 oberhalb der gegenüberliegenden Kontakt­ stücke 48a sich befindet. Dann ist in der Eingabevorrichtung ebenfalls ein Tastschalterknopf entbehrlich, der Aufbau des Abfühlschalters wird einfach und kostensparend.

Claims (5)

1. Detektorvorrichtung zur Eingabe von Daten, Schaltsignalen u. dgl. auf mehr als einem Stellwege mit mindestens einer Gruppe oder einem Paar von auf eine Dreh-Stellbewegung ansprechenden Detektoren in Form von ver­ änderbaren Widerständen, wobei ein Ende einer drehbaren Welle eines De­ tektors mit je einem Armende eines ersten Rastgliedes bzw. eines zweiten Rastgliedes drehbar in Wirkverbindung steht, wobei
  • 1.1 die Verbindungsachsen der Rastglieder in dem Gehäuse senkrecht auf­ einander stehen,
  • 1.2 eine Steuersäule aus einer Öffnung des Oberteiles des Gehäuses vor­ steht,
  • 1.3 die Steuersäule mit dem ersten und zweiten Rastglied in Eingriff und dabei in vorbestimmten Richtungen verschwenkbar ist,
  • 1.4 die Detektoren durch das erste und zweite Rastglied einstellbar, andererseits die Steuersäule bei Nichtbetätigung von einer Rückstell­ feder über ein Rückstellglied sowie ein zweites Rastglied in eine Ruhe­ stellung oder Zwischenstellung rückführbar sind,
  • 1.5 die Detektoren seitlich am Gehäuse angeordnet sind,
  • 1.6 die Steuersäule mit einem Ende in einen relativ langen Schlitz an min­ destens einem Rastglied eingreift und entlang dieses Schlitzes ver­ schiebbar als auch verschwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1.2.1 ein Ende des anderen, zweiten Armes (24b) des zweiten Rastgliedes (22) sitzt beweglich in einem Langloch (30) sitzt, das an einer Seitenwand (10d) des oberen Gehäuses (10) ausgeformt ist, so daß das Armende entlang des Langloches verschiebbar ist,
  • 1.2.2 das in bezug auf die Seitenwand (10d) des oberen Gehäuses (10) nach außen herausgeführte Ende des zweiten Armes (24b) ist durch eine Rückstellfeder (39) elastisch gegen eine Oberfläche oder einen oberen Rand der Seitenwand (10d), die bzw. der teilweise das Lang­ loch (30) begrenzt, anpreßbar ist,
  • 1.2.3 das Ende des zweiten Armes (24b) sich gegenüber einem Stellglied eines Abfühlschalters (40) befindet, auf der Seitenwand (10d) des oberen Gehäuses (10) montiert ist.
2. Detektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des zweiten Armes (24b) parallel zur Längsachse der Vorrichtung in Richtung zu einem Stellglied (41) des Abfühlschalters (40) bewegbar gelagert ist.
3. Detektorvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des zweiten Armes (24b) des zweiten Rast­ gliedes (22) unmittelbar gegenüber einem Stellglied (41), z. B. einem Knopfglied dieses Schalters angeordnet als auch in einer Arbeitsstellung vom letzteren beabstandet ist.
4. Detektorvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfühlschalter (46) ein aus Kunstharz bestehen­ des, eine Ausnehmung mit einer Bodenfläche (47a) aufweisendes Gehäuse (47) besitzt, wobei Kontaktstücke (48a) aufweisende elastische Kontakt­ lappen (48) sich in die Ausnehmung, einander gegenüberliegend, sowie in der Verstellbahn des Endes des zweiten Armes (24b) erstrecken, vorzugs­ weise aus Phosphorbronze bestehen und mit anderen Enden als äußere An­ schlußleiter aus dem Gehäuse (47) herausgeführt sind.
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