CN110622098B - 用于实验室设备的操作元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种操作元件(11)，该操作元件具有支撑部件(13)，该支撑部件能够安装在设备壳体上，特别是安装在实验室设备(例如实验室搅拌器)的壳体上，并且具有保持在支撑部件上的旋钮(15)，该旋钮能够围绕旋转轴旋转，该旋钮还设置有永磁体(17)并且额外地还能够相对于支撑部件在轴向方向上在释放位置和压下位置之间调节，其中，由于作用在支撑部分和旋钮之间的磁力，旋钮可以从压下位置复位到释放位置。

Description

用于实验室设备的操作元件
技术领域
本发明涉及一种能够附接到设备壳体的控制元件，尤其涉及一种实验室设备的壳体。实验室设备尤其可以是实验室搅拌器，如顶置搅拌器或也可以是旋转蒸发器、磁力搅拌器、振动和混合装置、或蠕动泵。
背景技术
从文件DE 10 2014111715 A1中已知，用于实验室设备的控制元件包括能够绕旋转轴旋转的能够手动致动旋钮，在该旋钮中集成了设置有永磁体的按钮元件，该按钮元件能够在非按压位置和按压位置之间调节，机械弹簧提供按钮元件的返回。在实验室设备的壳体内设置传感器装置，由此，一方面可以借由永磁体的位置检测旋钮的旋转位置，另一方面可以借由永磁体的位置检测按钮元件的轴向位置。例如，实验室设备的操作参数可以由旋钮设定，然后由按钮元件确定操作参数的设定。然而，该控制元件的安装相对复杂。
发明内容
本发明的基本目的在于简化最初命名类型的控制单元的设计。
该目的由具有权利要求1的特征的控制元件来满足，尤其由具有能够附接到设备壳体的载体部件且具有保持在载体部件处的旋钮的控制元件来满足，该设备壳体尤其是实验室设备的壳体，该实验室设备例如是实验室搅拌器，该旋钮尤其可释放地保持在该载体部件处，该旋钮是可手动致动的，该旋钮能够绕旋转轴旋转，该旋钮设置有永磁体，该旋钮(尤其作为整体)能够相对于载体部件在轴向方向上在非按压位置和按压位置之间调节，其中，基于作用于载体部件和旋钮之间的磁力，旋钮可以从按压位置返回到非按压位置。
因此，与本发明一致的，不提供单独的按钮元件，而是旋钮本身(尤其作为一个整体)被按压，以确保按压操作。旋钮尤其形成为单部分旋钮和按钮。此外，这种返回不是由机械弹簧在按压致动时进行的，而是由作用于载体部件和旋钮之间的磁力进行的。因此，不需要弹簧就可以返回。旋钮尤其可以在没有或摆脱弹簧的情况下返回，或者控制元件具有无弹性或无弹簧的结构。因此，与本发明一致的控制元件的结构特别简单。
旋钮的旋转位置和轴向位置可以由相应的传感器装置(尤其由基于霍尔效应的磁场传感器)参照永磁体的轴向位置来识别。
与本发明的优选实施例一致的，旋钮固定地连接到永磁体，并且载体部件设置有由磁性材料(尤其软磁性材料)构成的元件，并且被永磁体吸引以产生作用于载体部件和旋钮之间的磁力。磁性(尤其软磁性)材料尤其是铁磁性(尤其软磁性)材料。磁性材料可以被永磁体的磁场磁化，然后被永磁体吸引。
为了建立固定连接，旋钮可以在其面对载体部件的一侧上或在其内侧处具有接收器，并且永磁体以力配合的方式接收在其中，尤其以过盈配合的方式、且尤其可释放地接收在其中。永磁体优选地(尤其仅仅)能够从轴向插入到接收器中，和/或接收器(尤其仅仅)能够从轴向放置到永磁体上。旋钮和永磁体之间的固定连接由此可以以特别简单的方式建立。
永磁体和磁性元件尤其相对于彼此布置，使得永磁体和磁性元件之间的间隙随着旋钮调节到按压位置而增大。
然后，按压旋钮由作用在永磁体和磁性元件之间的吸引磁力可以再次回到非按压位置。
磁性材料优选地是铁素体钢。已示出这种材料其本身特别适合于本发明。
永磁体优选地被配置为环形磁体，尤其被配置为径向磁化的环形磁体。然后，载体部件可以具有能够附接到设备壳体的载体底座(尤其是盘状的载体底座)，并可以具有从载体底座在旋钮的方向上凸出的保持销，并且环形磁体放置在保持销上(尤其以锁紧的方式放置在保持销上)。旋钮由此可以以简单的方式定位在载体部件的正确位置，尤其可以保持在载体部件的正确位置。保持销的自由端(即至少保持销的自由端，即仅自由端或额外的另一端，并因此总体保持销)可以形成为套筒状。
与本发明的优选实施例一致的，保持销的套筒状的自由端具有保持工具(尤其柔性卡扣钩)以以形状匹配的方式保持放置在其上的环形磁体，并且可以被径向压缩(尤其由于柔性卡扣钩)以使环形磁体能够放置在其上。在这方面，保持销的套筒状的自由端可以设置有径向向外凸出的套环，并可具有轴向向外延伸的狭缝以形成柔性卡扣钩。
磁性元件或其至少部分还可布置在保持销的自由端处，在轴向方向上与其邻接，环形磁体布置在载体部件的载体底座与磁性元件或其部分之间。由此尤其可以确保永磁体和磁性元件相对于彼此布置，使得永磁体和磁性元件之间的间隙随着旋钮调节到按压位置而增大。
磁性元件可以具有携带头部(尤其盘状头部)的轴部，该轴部塞入到保持销的套筒状的自由端，并且该头部布置在保持销的套筒状的自由端之外。轴部可以通过空隙塞入到保持销的套筒状的自由端中，因为由于永磁体(尤其是锁定在保持销上的永磁体)的磁力，它无论如何已经保持在保持销上。
与本发明的实施例一致的，旋钮可以在其面对载体部件的一侧上或在其内侧处具有多边形插座(尤其六边形插座)，并且环形磁体接收在其中，尤其以过盈配合的方式、以力配合或夹紧的方式接收在其中。由此可以以简单的方式在旋钮和环形磁体之间建立一个安全且可同时释放的连接。多边形插座尤其对应于接收环形磁体的上述接收器，环形磁体优选地(尤其仅仅)能够从轴向插入到多边形插座中，和/或多边形插座(尤其仅仅)能够从轴向放置到环形磁体上。然而，通常情况下，力匹配连接或具有材料连续性的连接也是可能的。
本发明还涉及一种实验室设备，尤其涉及一种实验室搅拌器，其具有壳体，并且具有如上文所述的布置在壳体之外的控制元件。控制元件可以以形状匹配或力配合的方式或具有材料连续性地附接到壳体上。控制元件优选地粘接在壳体上。尤其设置传感器装置，其用于检测旋钮的旋转位置和轴向位置(尤其永磁体的旋转位置和轴向位置)，其尤其布置在壳体内。
附图说明
本发明的非限制性实施例在附图中示出，并且将在下面进行描述。示出了：
图1示出了与本发明一致的控制元件的爆炸图；
图2A、2B示出了在非按压位置和在按压位置的图1的控制元件的各自纵向剖视图；和
图3示出了图1的控制元件的旋钮的仰视图。
具体实施方式
图1示出了用于实验室设备的控制元件11。控制元件11包括载体部件13和旋钮15，控制元件11借由该载体部件13能够附接(尤其能够粘接)到实验室设备的壳体，旋钮15保持在载体部件12处，该旋钮15是可手动致动的并且绕旋转轴旋转。此外，以径向磁化的环形磁体17的形式设置有永磁体，该环形磁体17固定地连接到旋钮15并且其轴向方向与旋钮15的旋转轴一致。可由布置在设备壳体内的传感器装置识别的环形磁体17的旋转位置对应于相应的旋钮15的旋转位置，使得可以由旋转旋钮15来设定实验室设备的操作参数。
与图3一致的，实现了旋钮15和环形磁体17之间的固定连接，其中旋钮15在其面向载体部件13的内侧处具有六边形插座19，且环形磁体17以过盈配合的方式且因此以力配合的方式接收在其中。旋钮15的旋转因此是环形磁体17相应的旋转的结果。
为了将旋钮15保持在载体部件13处，载体部件13具有保持销23，该保持销23从载体部件13的盘状的载体底座21在旋钮15的轴向上凸出，且固定地连接到旋钮15上的环形磁体17以锁紧的方式放置在保持销23上。为此目的，保持销23的自由端被构造成套筒状，并且具有外围的径向向外凸出的轴环25以及两个轴向向外延伸的狭缝27。保持销23的自由端由此被构造为两个分别径向向内弯曲的柔性卡扣钩29，该卡扣钩29一方面允许环形磁体17放置其上，另一方面锁紧放置其上的环形磁体并以形状匹配的方式将其保持在载体部件13处。
此外，旋钮15还额外地能够被按压，即能够相对于载体部件13在轴向方向上在非按压位置(例如图2A所示)和在按压位置(例如图2B所示)之间调节。由于环形磁体17固定连接到旋钮15，因此环形磁体17也采用对应于旋钮15的非按压或按压位置。环形磁体17的该轴向位置同样可以由上述传感器装置来识别。一旦已经由旋转旋钮15设定了实验室设备的操作参数，则可以由随后按压旋钮15来确定操作参数的设定。
为了将旋钮15从其按压位置返回至非压入位置，以冲头的形式设置有由磁性材料构成的元件31。磁性元件31具有轴部33和头部35，轴部33塞入保持销23的套筒状的自由端中，且磁头35布置在保持销23之外并在轴向上与保持销23邻接。环形磁体17因此布置在载体部件13与磁性元件31的头部35之间，使得当按压旋钮15时，环形磁体17与磁性元件31之间的间隙增大。选择磁性元件31的轴部33的直径，使得当磁性元件31的轴部33塞入保持销23中时，套筒状的保持销23的自由端不能被压缩得至少如此以使得环形磁体17能够从保持销23拔下。
磁性材料是铁磁性和软磁性材料，优选地为铁素体钢，其被磁化并因此被环形磁体17的磁场吸引。通过由此作用在环形磁体17和磁性元件31之间的磁力和因此在旋钮15和载体部件13之间的磁力，在移除压力致动后，致动旋钮15自动返回到未致动位置。
为了将上述控制元件11组装和附接到实验室设备上，载体部件13首先粘接到实验室设备的壳体，并且实际上是在上述传感器装置位于内部壳体的点处。然后，环形磁体17以锁紧的方式放置在载体部件13的保持销23上。磁性元件31随后被塞入保持销23中，由于磁性元件31被环形磁体17吸引并因此已经被磁性地保持在保持销23中，因此塞入连接能够受到间隙的影响。最后，旋钮15从轴向放置在环形磁体17上。放置在此通过力配合进行，旋钮15也能够由相应的力再次从环形磁体拔下。
与本发明一致的控制元件是简单的，且由少量的元件组成，且不需要任何机械弹簧以在按压致动后将控制按钮返回到其初始位置。
附图标记列表
11 控制元件
13 载体部件
15 旋钮
17 环形磁体
19 六边形插座
21 载体底座
23 保持销
25 套环
27 狭缝
29 弯曲的卡扣钩
31 磁性部件
33 轴部
35 头部

Claims (15)

1.一种控制元件(11)，具有能够附接到设备壳体的载体部件(13)且具有保持在所述载体部件处的旋钮(15)，所述旋钮(15)能够绕旋转轴旋转，所述旋钮(15)设置有永磁体(17)，所述旋钮(15)能够相对于所述载体部件(13)在轴向方向上在非按压位置和按压位置之间调节，其中，基于作用于所述载体部件(13)和所述旋钮(15)之间的磁力，所述旋钮(15)能够从所述按压位置返回到所述非按压位置；其中，所述永磁体(17)被配置为环形磁体；其特征在于，所述旋钮(15)在其面对所述载体部件(13)的一侧上具有多边形插座(19)，所述环形磁体以力配合的方式接收在所述多边形插座(19)中。
2.根据权利要求1所述的控制元件，
其特征在于，
所述旋钮(15)固定地连接到所述永磁体(17)，且所述载体部件(13)设置有元件(31)，所述元件(31)被所述永磁体(17)吸引并由磁性材料构成。
3.根据权利要求2所述的控制元件，
其特征在于，
为了建立固定连接，所述旋钮(15)可以在其面对所述载体部件(13)的一侧上具有接收器，所述永磁体(17)以过盈配合的方式、以力配合的方式和可释放地接收在所述接收器中，所述永磁体(17)能够从轴向插入到所述接收器中，和/或所述接收器能够从轴向放置到所述永磁体(17)上。
4.根据权利要求2或3所述的控制元件，
其特征在于，
所述永磁体(17)和所述元件(31)相对于彼此布置，使得所述永磁体(17)和所述元件(31)之间的间隙随着所述旋钮(15)调节到所述按压位置而增大。
5.根据权利要求2或3所述的控制元件，
其特征在于，
所述磁性材料为铁素体钢。
6.根据权利要求2或3所述的控制元件，
其特征在于，
所述环形磁体是径向磁化的。
7.根据权利要求6所述的控制元件，
其特征在于，
所述载体部件(13)具有能够附接到设备壳体的载体底座(21)，并具有从所述载体底座(21)在所述旋钮(15)的方向上凸出的保持销(23)，并且所述环形磁体以锁紧的方式放置在所述保持销(23)上，所述保持销(23)的自由端为套筒状的。
8.根据权利要求7所述的控制元件，
其特征在于，
所述保持销(23)的套筒状的自由端具有保持工具(29)，以以形状匹配的方式保持放置在其上的所述环形磁体，并且能够被径向压缩，以使所述环形磁体能够放置在其上。
9.根据权利要求8所述的控制元件，
其特征在于，
所述保持销(23)的套筒状的自由端设置有径向向外凸出的套环(25)，并具有轴向向外延伸的狭缝(27)以形成柔性卡扣钩。
10.根据权利要求7所述的控制元件，
其特征在于，
所述元件(31)或其至少部分布置在所述保持销(23)的自由端处，在轴向方向上与其邻接，所述环形磁体布置在所述载体部件(13)的载体底座(21)与所述元件(31)或其部分之间。
11.根据权利要求7所述的控制元件，
其特征在于，
所述元件(31)具有轴部(33)，所述轴部(33)携带头部(35)、所述轴部(33)塞入到所述保持销(23)的套筒状的自由端，并且所述头部(35)布置在所述保持销(23)的套筒状的自由端之外。
12.根据权利要求1所述的控制元件，
其特征在于，
所述多边形插座(19)是六边形插座，和/或所述环形磁体以过盈配合的方式和/或可释放地接收在所述多边形插座(19)中。
13.一种实验室设备，具有壳体且具有根据前述权利要求中任一项所述的控制元件(11)，所述控制元件(11)布置在所述壳体之外。
14.根据权利要求13所述的实验室设备，
其特征在于，
所述控制元件(11)以形状匹配或力配合的方式或具有材料连续性地粘接到所述壳体上。
15.根据权利要求13或14所述的实验室设备，
其特征在于，
设置布置在所述壳体内的传感器装置，所述传感器装置用于检测所述旋钮(15)的旋转位置和轴向位置。
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