DE102006030319A1 - Device for transformation of mechanical movements into electrical signals, which serve for process control, has housing, in which control stick is tiltably arranged, and receiving sensors are accommodated directly in housing - Google Patents

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Abstract

The device (1) has a housing (2), in which a control stick (3) is tiltably arranged for the receiving and transforming of movements in a section. A signal transmitter is pivot supported in the housing. The receiving sensors (18) are accommodated directly in the area of the signal transmitter in the housing and the signal transmitter is connected by connecting link (12) operated with the control stick.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung mechanischer Bewegungen in elektrische Signale, die zur Prozesssteuerung dienen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a device for converting mechanical Movements into electrical signals, which serve for process control, according to the preamble of claim 1.

Aus der CH 688 065 A5 ist eine solche Vorrichtung zu entnehmen, in dessen Gehäuse vier Polschuhe angeordnet sind, die mit dem Steuerknüppel fest verbunden werden und daher jede Kippbewegung des Steuerknüppels nachvollziehen. Zwei gegenüberliegende Polschuhe sind als Permanentmagnete ausgebildet und mit einem magnetisch leitenden L-förmig ausgebildeten Profil fest verbunden, so dass die Bewegungen der einzelnen Polschuhe an die beiden Profile weitergegeben wird. Im Bereich der im Gehäuse integrierten Leiterplatte ist ein sogenannter Hall-Sensor, also ein Sensor, der die Änderungen des Magnetfeldes messen kann, vorgesehen.From the CH 688 065 A5 is to remove such a device, in the housing four pole shoes are arranged, which are firmly connected to the joystick and therefore understand each tilting movement of the joystick. Two opposite pole pieces are designed as permanent magnets and firmly connected to a magnetically conductive L-shaped profile, so that the movements of the individual pole pieces is passed on to the two profiles. In the area of the circuit board integrated in the housing, a so-called Hall sensor, that is to say a sensor which can measure the changes in the magnetic field, is provided.

Das magnetisch leitende Blech endet im Bereich des jeweiligen Hall-Sensors, so dass durch diesen die Bewegungen der Polschuhe, also die Änderungen des Magnetfeldes beim Betätigen des Steuerknüppels, ermittelbar ist. Die derart ausgewerteten magnetischen Signale werden anschließend in elektrische Signale, beispielsweise durch einen Mikroprozessor, umgerechnet und an eine elektrische Einheit für deren Prozessführung weitergegeben. Somit können die Bewegungen des Steuerknüppels zunächst in Änderungen eines Magnetfeldes und anschließend in elektrische Signal zur Prozessführung umgewandelt werden. Durch eine solche Joystick-Vorrichtung können demnach Steuersignale auf einen Bildschirm oder dgl. übertragen werden.The magnetically conductive sheet ends in the area of the respective Hall sensor, so that through this the movements of the pole pieces, so the changes of the magnetic field during actuation the joystick, can be determined. The thus evaluated magnetic signals are subsequently in electrical signals, for example by a microprocessor, converted and passed on to an electrical unit for their litigation. Thus, you can the movements of the joystick first in changes a magnetic field and then be converted into electrical signal for process control. By Such a joystick device can therefore control signals transferred to a screen or the like become.

Als nachteilig bei diesem Stand der Technik hat sich herausgestellt, dass der Steuerknüppel ausschließlich in einer Ebene bewegt werden kann. Eine solche Bewegung entspricht einer Kippbewegung des Steuerknüppels. Wenn jedoch zusätzliche Informationen durch den Steuerknüppel an die elektrisch betriebene Baugruppe weitergegeben werden sollen, beispielsweise durch einen Drehknopf, sind zusätzliche Leitungen vorzusehen, durch die diese elektrischen Signale an die Leiterplatte und deren Bauteile übertragen werden. Diese Leitungen müssen demnach im Kippwinkelbereich des Steuerknüppels, also im Bereich der Lagerung des Steuerknüppels, verlaufen und unterliegen in diesem Übergangsbereich einer erheblichen Biegebelastung, so dass diese Leitungen oftmals kaputt gehen.When disadvantageous in this prior art has been found that the joystick exclusively can be moved in one plane. Such a movement corresponds a tilting movement of the joystick. If, however, additional Information by the joystick be passed to the electrically operated assembly, for example by a knob, are additional Provide lines through which these electrical signals to the Transfer printed circuit board and its components become. These lines need Accordingly, in the tilt angle range of the joystick, ie in the region of Storage of the joystick, and are subject to significant transition in this transitional area Bending load, so that these cables often break.

Darüber hinaus ist der Bauaufwand für eine solche Steuerknüppelvorrichtung äußerst aufwändig, denn die die magnetischen Änderungen übertragenden Profile sind äußerst exakt zu fertigen und einzubauen.Furthermore is the construction cost for Such a joystick device extremely expensive, because which transmit the magnetic changes Profiles are extremely accurate to manufacture and install.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, mittels der sowohl die Kippbewegungen des Steuerknüppels als auch zusätzliche weitere Bewegungen, beispielsweise Drehungen des Steuerknüppels, und zwar auch in dessen gekippten Stellungen, übertragen zu können. Dabei soll der Bauaufwand gering sein und die Funktion der Vorrichtung soll zuverlässig und dauerhaft gewährleistet sein.It is therefore an object of the invention, a device of the aforementioned Genus available by means of both the tilting movements of the joystick as also additional other movements, such as rotations of the joystick, and Although in its tilted positions, to be able to transfer. there the construction cost should be low and the function of the device should reliable and permanently guaranteed be.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.These Tasks are characterized by the characteristics of the characterizing part of Claim 1 solved.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous developments of the invention will become apparent from the Dependent claims.

Dadurch, dass die Signalgeber mit Mitnehmer verbunden sind, die im Gehäuse drehbar gelagert werden, wird die Position jedes Signalgebers im Gehäuse exakt festgelegt und unterliegt auch während einer längeren Betriebsdauer keinerlei Veränderungen durch Krafteinflüsse oder sonstigen Erschütterungen. Des Weiteren ist die Zuordnung der Signalgeber im Bereich der auf einer Leiterplatte angebrachten Empfangs-Sensoren exakt vornehmbar, so dass die Einstellung der Feldänderungen oder des Sensorsignals auch bei einer längeren Betriebsdauer nicht ungewollten Schwankungen unterliegt. Da nämlich der Abstand zwischen den Signalgebern, die ortsfest an den Mitnehmern abgestützt sind und den auf der Leiterplatte angebrachten Empfangs-Sensoren konstant beibehalten wird, bleibt der Abstand zwischen diesen Bauteilen nach der Montage unverändert, so dass durch die einmalige Einstellung und Kalibrierung der Vorrichtung ein zuverlässiger und exakter Betrieb möglich ist.Thereby, that the signalers are connected to drivers which are rotatable in the housing be stored, the position of each signal generator in the housing exactly and is also subject to a longer one Operating time no changes by force influences or other shocks. Furthermore, the assignment of the signal generator in the area of a printed circuit board mounted receiving sensors exactly vornehmbar so that the setting of the field changes or the sensor signal, even with a longer period of operation is subject to unwanted fluctuations. Because the distance between the signal transmitter, which are fixedly supported on the drivers and the mounted on the circuit board receiving sensors constant is maintained, the distance between these components remains the assembly unchanged, so by the one-time adjustment and calibration of the device a reliable one and exact operation possible is.

In der Zeichnung sind zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden. Im Einzelnen zeigt:In the drawing two embodiments of the invention are shown, the following in more detail explained become. In detail shows:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, mit einem in einem Gehäuse eingesetzten kippbaren und drehbaren Steuerknüppel, dessen Bewegungen auf vier Zwischenglieder übertragen werden, die an in dem Gehäuse eingesetzten Mitnehmern angeformt sind, in Explosionsdarstellung, 1 a first embodiment of a device, with a tiltable and rotatable control stick used in a housing, the movements of which are transmitted to four intermediate links, which are integrally formed on drivers inserted in the housing, in an exploded view,

2 die Vorrichtung gemäß 1 im zusammengebauten Zustand, entlang der Schnittlinie II-II, 2 the device according to 1 in the assembled state, along the section line II-II,

3 die Vorrichtung gemäß 1 um 45° gedreht gegenüber der 2, im Schnitt, 3 the device according to 1 turned 45 ° opposite the 2 , on average,

4 die Vorrichtung gemäß 1 in Unteransicht, 4 the device according to 1 in bottom view,

5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, mit einem in einem Gehäuse kipp- und drehbar eingesetzten Steuerknüppel, dessen Bewegungen über vier Zwischenglieder an vier in das Gehäuse eingesetzten als Drehpotentiometer ausgebildeten Mitnehmern übertragbar ist, im Schnitt, 5 a second embodiment of a Device with a tilt-and rotatably inserted in a housing control stick, the movements of which is transferable via four intermediate links to four inserted into the housing designed as a rotary potentiometer drivers, in section,

6 die Vorrichtung gemäß 5 mit im Gehäuse zusätzlich vorgesehenen elektrischen Leitungen, im Schnitt und 6 the device according to 5 with additionally provided in the housing electrical lines, in section and

7 die Vorrichtung gemäß 5, in Ansicht von unten. 7 the device according to 5 , in bottom view.

1 kann eine Vorrichtung 1 zur Umwandlung von mechanischen Bewegungen eines in einem Gehäuse 2 kippbar und drehbar gelagerten Steuerknüppels 3 entnommen werden. Durch die Bewegungen des Steuerknüppels 3 sollen elektrische Signale erzeugt werden, die zu einer Prozesssteuerung, beispielsweise auf einem Computerbildschirm, dienen und die dem sichtbaren Bewegungsablauf eines Pfeils oder dgl. nachempfunden sind. 1 can a device 1 for converting mechanical movements into a housing 2 tiltable and rotatably mounted joystick 3 be removed. By the movements of the joystick 3 electrical signals are to be generated, which serve for a process control, for example on a computer screen, and which are modeled on the visible movement of an arrow or the like.

Zur Bewegungsausrichtung ist an dem Steuerknüppel 3 in dessen unteren im Gehäuse angeordneten Bereich eine Kugel 7 angeformt, die als Lager für den Steuerknüppel 3 in dem Gehäuse 2 wirkt. Die Kugel 7 des Steuerknüppels 3 wird dabei von zwei Führungsplatten 5 und 6 umgriffen und in diesen drehbar und kippbar gehalten. Die Führungsplatten 5 und 6 sind an dem Gehäuse 2 über Schrauben 19 und Muttern 21 abgestützt.To align the movement is on the joystick 3 in the lower region arranged in the housing a ball 7 molded as a bearing for the joystick 3 in the case 2 acts. The ball 7 of the joystick 3 is doing by two guide plates 5 and 6 encompassed and held in these rotatable and tiltable. The guide plates 5 and 6 are on the case 2 about screws 19 and nuts 21 supported.

Die Führungsplatten 5 und 6 sind nach außen durch eine Abdeckung 4 und ein Abschlussgehäuse 24 verschlossen. Um den Eintritt von Staub und sonstigen Verschmutzungen zu verhindern kann ein nicht dargestellter Faltenbalg auf das Abschlussgehäuse 24 aufgeschoben werden. Der Steuerknüppel 3 durchgreift die Abdeckung 4 und das Abschlussgehäuse 24, so dass dieser von außen manuell greifbar ist. Das Abschlussgehäuse 24 übt dabei eine Rückstellkraft auf den Steuerknüppel 3 aus, durch die dieses in die Ausgangslage überführt ist.The guide plates 5 and 6 are outward through a cover 4 and a termination case 24 locked. In order to prevent the entry of dust and other contaminants, an unrepresented bellows on the end housing 24 be deferred. The joystick 3 reaches through the cover 4 and the enclosure 24 , so that it is manually accessible from the outside. The final case 24 exerts a restoring force on the joystick 3 from which this is transferred to the starting position.

Des Weiteren ist an dem im Gehäuse 2 endenden unteren Abschnitt des Steuerknüppels 3 ein Teller 15 fest angebracht, von dem vier Stifte 16 abstehen. Das Gehäuse 2 weist vier rund ausgebildete Aufnahmen 10 auf, in die jeweils ein Mitnehmer 11 eingesetzt ist. Die Mitnehmer 11 sind in Richtung einer im Gehäuse 2 untergebrachten Leiterplatte 17 offen ausgebildet und in diesen ist jeweils ein Permanent-Magnet 8 oder 9 derart eingesetzt, dass zwei benachbarte Permanent-Magnete 8 oder 9 unterschiedlich gepolt sind, so dass diese ein andersartig ausgebildetes Magnetfeld erzeugen.Furthermore, on the inside of the housing 2 ending lower section of the joystick 3 A plate 15 firmly attached, of which four pins 16 protrude. The housing 2 has four well-formed shots 10 on, in each case a driver 11 is used. The drivers 11 are in the direction of one in the housing 2 housed circuit board 17 open and in each of these is a permanent magnet 8th or 9 used such that two adjacent permanent magnets 8th or 9 are poled differently, so that they produce a differently shaped magnetic field.

An die Mitnehmer 11 ist jeweils ein als Zwischenglied 12 wirkender Steg 13 angeformt, der in Richtung des Steuerknüppels 3, also in das Zentrum des Gehäuses 2, zugekehrt ist. In den jeweiligen Steg 13 ist ein Langloch 14 eingearbeitet, in das die Stifte 16 des Tellers 15 eingreifen. Somit ist der Steuerknüppel 3 trieblich mit den vier Mitnehmern 11 und damit mit den Permanentmagneten 8 oder 9 verbunden. Die Rotationsachse der Permanentmagnete 8 und 9 verläuft senkrecht zu der von einer Leiterplatte 17 gebildeten horizontalen Ebene.To the drivers 11 is one each as an intermediary 12 acting bridge 13 molded in the direction of the joystick 3 that is, in the center of the case 2 , is turned. In the respective bridge 13 is a slot 14 incorporated into which the pins 16 of the plate 15 intervention. Thus, the joystick is 3 drove with the four drivers 11 and thus with the permanent magnets 8th or 9 connected. The axis of rotation of the permanent magnets 8th and 9 runs perpendicular to that of a printed circuit board 17 formed horizontal plane.

Auf der Leiterplatte 17 sind vier Magnetsensoren, die als sogenannte Hall-Sensoren 18 aufgebaut sind, angebracht. Die Position der jeweiligen Hall-Sensoren 18 ist dem jeweiligen Permanentmagnet 8 oder 9 zugeordnet, so dass die Permanentmagnete 8 oder 9 unmittelbar oberhalb und fluchtend zu den Hall-Sensoren 18 verlaufen.On the circuit board 17 are four magnetic sensors called Hall sensors 18 are installed, attached. The position of the respective Hall sensors 18 is the respective permanent magnet 8th or 9 assigned, so that the permanent magnets 8th or 9 immediately above and in alignment with the Hall sensors 18 run.

Den 2 bis 4 kann entnommen werden, dass bei einer Bewegung des Steuerknüppels 3 in einer Ebene, die Mitnehmer 11 über die Zwischenglieder 12 im Gehäuse 2 in ihrer Position verändert werden, denn die Mitnehmer 11 sind drehbar im Gehäuse 2 gelagert, so dass durch eine Kippbewegung und/oder eine Verdrehung des Steuerknüppels 3 eine Lageveränderung der jeweiligen Mitnehmer 11 erzeugt wird. Durch die Rotation und der damit verbundenen Winkelveränderung der Mitnehmer 11 gegenüber den Sensoren 18 wird jedoch auch das von den Permanentmagneten 8 oder 9 erzeugte Magnetfeld unmittelbar im Bereich der Hall-Sensoren 18 verändert. Die Hall- Sensoren 18 messen demnach die Magnetfeldänderungen und geben diese an eine elektrische Auswerteeinrichtung, die der Leiterplatte 17 zugeordnet ist, beispielsweise einem Mikroprozessor oder einer andersartig aufgebauten Recheneinheit, weiter. Durch diese Recheneinheiten können die magnetischen Signale der Hall-Sensoren 18 derart in elektrische Signale umgewandelt werden, dass mittels diesen eine Bewegung eines Pfeils auf einem Bildschirm erkennbar ist, oder dass bestimmte Eingabebefehle durch den Steuerknüppel 3 übertragen und weitergeleitet werden.The 2 to 4 can be seen that during a movement of the joystick 3 in a plane, the driver 11 over the intermediate links 12 in the case 2 be changed in their position, because the drivers 11 are rotatable in the housing 2 stored, so that by a tilting movement and / or a rotation of the joystick 3 a change in position of the respective driver 11 is produced. Due to the rotation and the associated angle change of the driver 11 opposite the sensors 18 However, this is also the case of the permanent magnets 8th or 9 generated magnetic field directly in the area of the Hall sensors 18 changed. The Hall sensors 18 Accordingly, measure the magnetic field changes and give them to an electrical evaluation, the circuit board 17 is assigned, for example, a microprocessor or a differently constructed arithmetic unit on. Through these computing units, the magnetic signals of the Hall sensors 18 be converted into electrical signals such that by means of these a movement of an arrow on a screen can be seen, or that certain input commands by the joystick 3 be transferred and forwarded.

Des Weiteren ist ersichtlich, dass in dem Gehäuse 2 eine Trennplatte 34 eingesetzt ist, durch die die Mitnehmer 11 in dem Gehäuse 2 abgestützt werden.Furthermore, it can be seen that in the housing 2 a partition plate 34 is used by the drivers 11 in the case 2 be supported.

In 4 ist gezeigt, dass die vier Stifte 16 in dem jeweiligen Langloch 14 der Stege 13 bewegbar eingesetzt sind, so dass durch die Bewegung des Steuerknüppels 3 die jeweiligen Stifte 16 in den Langlöchern 14 verfahren werden und dadurch eine Drehbewegung der Mitnehmer 11 und demnach der Permanentmagnete 8 oder 9 entsteht. Es ist denkbar, lediglich zwei Permanentmagnete 8 oder 9 in jeweils zwei Mitnehmer 11 unterzubringen. Das zusätzliche Paar von Permanentmagneten 8 oder 9 dient entweder der Betriebssicherheit, wenn das erste Paar von Permanentmagneten 8 und 9 ausfällt oder zu zusätzlichen Messungen von Rotationsbewegungen. Durch die Drehung und/oder Kippung des Steuerknüppels 3 werden nämlich die von vier Mitnehmern 11 im gleichen Drehsinn bewegt; dies wird von der Rechen- und Auswerteeinheit erkannt und in entsprechende elektrische Signale umgewandelt. Wird der Steuerknüppel 3 zusätzlich oder ausschließlich gekippt, bewegen sich jeweils die der Kippbewegung gegenüberliegende Mitnehmer 11 in entgegensetzter Drehrichtung zueinander.In 4 is shown that the four pins 16 in the respective slot 14 of the bridges 13 are movably inserted, so that by the movement of the joystick 3 the respective pins 16 in the oblong holes 14 be moved and thereby a rotational movement of the driver 11 and therefore the permanent magnets 8th or 9 arises. It is conceivable, only two permanent magnets 8th or 9 in each case two drivers 11 accommodate. The additional pair of permanent magnets 8th or 9 Serves either operational safety when the first pair of permanent magnets 8th and 9 fails or additional measurements of rotational movements. By turning and / or tilting the joystick 3 namely, those of four drivers 11 moved in the same direction; this is detected by the computing and evaluation and converted into corresponding electrical signals. Will the joystick 3 additionally or exclusively tilted, each of the tilting movement opposite driver move 11 in the opposite direction of rotation to each other.

Den 5 bis 7 kann entnommen werden, dass an dem im Gehäuse 2 untergebrachten freien Ende des Steuerknüppels 3 der Teller 15' fest angebracht ist, in dem nunmehr vier Führungsnuten 33 eingearbeitet sind. An den jeweiligen Mitnehmern 11 sind Zapfen 31 angeformt, deren freien Ende dem Steuerknüppel 3 zugekehrt sind, also in das Zentrum des Gehäuses 2 ragen. Die freien Enden der Zapfen 31 sind als Kugelkopf 32 ausgebildet und in die jeweilige Führungsnut 33 eingesetzt. Die jeweiligen Kugelköpfe 32 können in der Führungsnut 33 längsverschieblich bewegt werden, so dass die mechanische Übertragung der Bewegungsrichtung des Steuerknüppels 3 auf die Mitnehmer 11 gewährleistet ist.The 5 to 7 can be seen that on the housing 2 accommodated free end of the joystick 3 the dish 15 ' is firmly attached, in the now four guide grooves 33 are incorporated. At the respective drivers 11 are cones 31 molded, whose free end is the joystick 3 are facing, ie in the center of the housing 2 protrude. The free ends of the pins 31 are as a ball head 32 trained and in the respective guide 33 used. The respective ball heads 32 can in the guide groove 33 be moved longitudinally displaceable, so that the mechanical transmission of the direction of movement of the joystick 3 on the carriers 11 is guaranteed.

Die Breite der Führungsnuten 33 entspricht dem Durchmesser der darin eingesetzten Kugelköpfe 32.The width of the guide grooves 33 corresponds to the diameter of the ball heads inserted therein 32 ,

Des Weiteren sind die Mitnehmer 11 nunmehr durch Drehpotentiometer 37 ersetzt. Durch die Rotation der Drehpotentiometer 37 wird ein Widerstands-Feld von unterschiedlicher Stärke erzeugt.Furthermore, the drivers 11 now by rotary potentiometer 37 replaced. By the rotation of the rotary potentiometer 37 a resistance field of different strength is generated.

Zusätzlich sind im Inneren des Steuerknüppels 3 mehrere elektrische Leitungen 36 vorgesehen, die mit einem am freien nach außen abstehenden Ende des Steuerknüppels 3 angebrachten Drehknopf oder Taster verbunden sind. Die durch die Drehung des Drehknopfes oder durch die Betätigung des Tasters erzeugten elektrischen Signale werden an die Leiterplatte 17 durch die Leitungen 36 übertragen und von einer auf der Leiterplatte 17 angebrachten elektrischen Recheneinheit verwertet und in elektrische Signale umgewandelt. Der Austritt der elektrischen Leitungen 36 aus dem Steuerknüppel 3 erfolgt unmittelbar im Inneren des Gehäuses 2 und in geringem Abstand zu der Kippebene 35 des Steuerknüppels 3, so dass die elektrischen Leitungen 36 vorteilhafterweise keinen großen Auslenkbewegungen ausgesetzt sind und daher wenig mechanisch belastet werden.In addition, inside are the joystick 3 several electrical lines 36 provided with an outwardly projecting end of the control stick 3 attached knob or button are connected. The electrical signals generated by the rotation of the knob or by the operation of the button are applied to the circuit board 17 through the pipes 36 transferred and from one on the circuit board 17 utilized electrical computing unit and converted into electrical signals. The exit of the electrical lines 36 from the joystick 3 takes place directly inside the housing 2 and at a short distance to the tilting plane 35 of the joystick 3 so that the electrical wires 36 advantageously no large deflection movements are exposed and therefore little mechanical stress.

Ferner können über die Leitungen 36 im Steuerknüppel 3 befindlichen Leuchtdioden angesteuert werden.Further, over the lines 36 in the joystick 3 located LEDs are driven.

Die Rückstellung des Steuerknüppels 3 in eine Ausgangslage erfolgt durch eine am Abschlussgehäuse 24 aufgesetzte Feder 22, die zwischen dem Abschlussgehäuse 24 und ein am Steuerknüppel 3 angebrachter Anschlag 23 eingesetzt ist. Sobald der Steuerknüppel 3 daher in eine bestimmte Winkellage gekippt oder gedreht wird, entsteht eine Kraft, die auf die Feder 22 einwirkt und die durch diese zusammengepresst wird. Sobald der Steuerknüppel 3 daher wieder keiner Auslenkkraft unterworfen wird, schnappt die Feder 22 in ihre Ursprungslage zurück und richtet den Steuerknüppel 3 senkrecht zu dem Gehäuse 2 verlaufend aus. Dies entspricht der Ausgangslage des Steuerknüppels 3 in Bezug auf das Gehäuse 2.The default of the joystick 3 in an initial position is done by a on the end housing 24 attached spring 22 between the end housing 24 and one on the joystick 3 attached stop 23 is used. Once the joystick 3 Therefore, tilted or rotated in a certain angular position, creates a force on the spring 22 interacts and which is compressed by these. Once the joystick 3 Therefore again no deflection force is subjected, the spring snaps 22 back to their original position and directs the joystick 3 perpendicular to the housing 2 running out. This corresponds to the initial position of the joystick 3 in relation to the housing 2 ,

In dem Gehäuse 2 können auch mehrere Steuerknüppel 3 vorgesehen sein. Die Hall-Sensoren 18 oder Empfangssensoren sind dann auf der einen Leiterplatte 17 angeordnet, so dass eine solche Ausbildung weniger Platz benötigt und einfach herzustellen ist.In the case 2 can also use several joysticks 3 be provided. The Hall sensors 18 or receiving sensors are then on the one circuit board 17 arranged so that such training less space needed and easy to manufacture.

Des weiteren können die Zwischenglieder (12) derart zusammenwirken, dass eine Ober- oder Untersetzung der Bewegung des Steuerknüppels erfolgt.Furthermore, the intermediate links ( 12 ) cooperate in such a way that an upper or lower reduction of the movement of the joystick takes place.

Claims (16)

Vorrichtung (1) zur Umwandlung mechanischer Bewegungen in elektrische Signale, die zur Prozesssteuerung dienen, – mit einem Gehäuse (2), in dem ein Steuerknüppel (3) zur Aufnahme und Übertragung der Bewegungen in einer Ebene kippbar angeordnet ist, – mit mindestens zwei dem Steuerknüppel (3) zugeordneten Signalgeber (8, 9, 37), durch die ein Feld oder ein Signal in der Bewegungs-Ebene des Steuerknüppels (3) erzeugbar ist, – und mit mindestens zwei mit den Signalgeber (8, 9, 37) jeweils zusammen wirkenden Empfangssensoren (18), durch die die Änderung des Feldes messbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Signalgeber (8, 9, 37) drehbar in dem Gehäuse (2) gelagert ist, dass die Empfangssensoren (18) unmittelbar im Bereich der Signalgeber (8, 9, 37) in dem Gehäuse (2) untergebracht sind und dass die Signalgeber (8, 9, 37) mittels Zwischenglieder (12) trieblich mit dem Steuerknüppel (3) verbunden sind.Contraption ( 1 ) for converting mechanical movements into electrical signals used for process control, - with a housing ( 2 ), in which a joystick ( 3 ) is tiltably arranged for receiving and transmitting the movements in a plane, - with at least two the joystick ( 3 ) associated signal transmitter ( 8th . 9 . 37 ), through which a field or a signal in the movement plane of the joystick ( 3 ) is producible, - and with at least two with the signal generator ( 8th . 9 . 37 ) each cooperating receiving sensors ( 18 ), by which the change of the field is measurable, characterized in that each of the signal transmitters ( 8th . 9 . 37 ) rotatably in the housing ( 2 ) is stored, that the receiving sensors ( 18 ) directly in the area of the signalers ( 8th . 9 . 37 ) in the housing ( 2 ) and that the signalers ( 8th . 9 . 37 ) by means of intermediate links ( 12 ) drivably with the joystick ( 3 ) are connected. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Zwischenglieder (12) als Über- oder Untersetzungsglied ausgebildet ist, durch das die Bewegungen des Steuerknüppels (3) erhöht bzw. verringert sind.Device according to claim 1, characterized in that at least one of the intermediate links ( 12 ) is designed as a transfer or reduction member, through which the movements of the joystick ( 3 ) are increased or decreased. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der trieblichen Wirkverbindung zwischen dem Steuerknüppel (3) und den Signalgebern (8, 9, 37) eine Drehbewegung und/oder eine Kippbewegung des Steuerknüppels (3) in eine Rotationsbewegung der Signalgeber (8, 9, 37) zu deren Positionsveränderung gegenüber den Empfangssensoren (18) übertragbar ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized characterized in that by means of the operative connection between the control stick ( 3 ) and the signalers ( 8th . 9 . 37 ) a rotary movement and / or a tilting movement of the joystick ( 3 ) in a rotational movement of the signal generator ( 8th . 9 . 37 ) to their position change compared to the receiving sensors ( 18 ) is transferable. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der Signalgeber (8, 9, 37) senkrecht zu einer, vorzugsweise horizontalen, Ebene verlaufen,Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the axes of rotation of the signal generator ( 8th . 9 . 37 ) perpendicular to a, preferably horizontal, plane, Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeber (8, 9) jeweils mit einem Mitnehmer (11) fest verbunden sind und dass jedem der Mitnehmer (11) in kraftschlüssiger Wirkverbindung mitz dem Steuerknüppel (3) steht.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the signal transmitter ( 8th . 9 ) each with a driver ( 11 ) and that each of the drivers ( 11 ) in frictional operative connection with the joystick ( 3 ) stands. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Mitnehmer (11) jeweils eines der in Richtung des Steuerknüppels (3) weisendes und als Steg (13) ausgebildetes Zwischenglied (12) angeformt ist, dass in jedem Steg (13) des Zwischengliedes (12) ein schlitzartiges Langloch oder Führungsöffnung (14) eingearbeitet ist und dass in jedes Langloch (14) ein mit dem Steuerknüppel (3) fest verbundener Stift (16) eingesetzt ist, durch den die Dreh- und Kippbewegung des Steuerknüppels (3) an die Mitnehmer (11) übertragbar ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that at each driver ( 11 ) one each in the direction of the joystick ( 3 ) pointing and as a bridge ( 13 ) formed intermediate member ( 12 ) is formed that in each bridge ( 13 ) of the intermediate member ( 12 ) a slot-like slot or guide opening ( 14 ) and that in each slot ( 14 ) with the joystick ( 3 ) firmly connected pen ( 16 ) is inserted, by the rotation and tilting movement of the joystick ( 3 ) to the drivers ( 11 ) is transferable. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steuerknüppel (3) ein Teller (15) angebracht ist, an dessen in Richtung der Halbschale (11) weisende Oberfläche die Stifte (16) angeformt sind.Device according to claim 6, characterized in that on the joystick ( 3 ) A plate ( 15 ) is attached, at which in the direction of the half-shell ( 11 ) facing surface the pins ( 16 ) are formed. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei gegenüberliegende Stege (13) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und dass die beiden von jeweils zwei Stegen (13) gebildete Ebene in unterschiedlichen Höhenniveaus verlaufen.Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that in each case two opposite webs ( 13 ) are arranged in a common plane and that the two of each two webs ( 13 ) formed level in different height levels. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenglieder (12) als Zapfen (31) ausgebildet sind, die an jeweils einem Mitnehmer (11) angeformt sind und die in Richtung des Steuerknüppels (3) weisen, dass die freien Enden der Zapfen (31) jeweils in einer Führungsnut (33) eingesetzt sind, die jeweils in einen mit dem Steuerknüppel (3) fest verbundenen Teller (15) eingearbeitet sind.Device according to claim 4 or 5, characterized in that the intermediate links ( 12 ) as a pin ( 31 ) are formed, each at a driver ( 11 ) and in the direction of the joystick ( 3 ) indicate that the free ends of the pins ( 31 ) each in a guide groove ( 33 ), each in one with the joystick ( 3 ) firmly connected plates ( 15 ) are incorporated. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Führungsnuten (33) angeordneten freien Enden der Zapfen (31) als Kugelkopf (32) ausgebildet sind und dass die Breite der jeweiligen Führungsnut (33) mit dem Durchmesser des jeweiligen Kugelkopfes (32) korrespondiert.Apparatus according to claim 9, characterized in that in the guide grooves ( 33 ) arranged free ends of the pin ( 31 ) as a ball head ( 32 ) are formed and that the width of the respective guide groove ( 33 ) with the diameter of the respective ball head ( 32 ) corresponds. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerknüppel (3) im Gehäuse (2) drehbar gelagert ist und dass die Drehbewegungen des Steuerknüppels (3) durch die Zwischenglieder (12) auf die Mitnehmer (11) übertragbar sind.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the joystick ( 3 ) in the housing ( 2 ) is rotatably mounted and that the rotational movements of the joystick ( 3 ) through the intermediate links ( 12 ) on the drivers ( 11 ) are transferable. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (2) eine Leiterplatte (17) benachbart zu den Signalgeber (8, 9, 37) angeordnet ist, auf der die Empfangssensoren (18) vorgesehen sind und durch die die Änderungen des Feldes in elektrische Signale zur Prozesssteuerung umwandelbar sind.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 2 ) a printed circuit board ( 17 ) adjacent to the signalers ( 8th . 9 . 37 ) on which the receiving sensors ( 18 ) are provided and by which the changes of the field into electrical signals for process control are convertible. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (2) eine Trennplatte (34) eingesetzt ist, in der die Signalgeber (8, 9, 37) abgestützt gehalten sind.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 2 ) a separating plate ( 34 ) is used, in which the signal transmitter ( 8th . 9 . 37 ) are supported. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeber (8, 9, 37) als Permanentmagnete (8, 9) oder als Drehpotentiometer (37) ausgebildet sind, durch die ein Magnet-Feld bzw. ein elektrischer Widerstand erzeugbar ist.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the signal transmitter ( 8th . 9 . 37 ) as permanent magnets ( 8th . 9 ) or as a rotary potentiometer ( 37 ) are formed, through which a magnetic field or an electrical resistance can be generated. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeber als optische Sender als Lichtleiter, oder als Reflektor ausgebildet sind, durch die ein Licht-Feld oder Licht-Strahl erzeugbar ist, das oder der durch die Empfangssensoren (18) messbar ist.Device according to one or more of the preceding claims 1 to 12, characterized in that the signal transmitters are designed as optical transmitters as a light guide, or as a reflector, through which a light field or light beam can be generated, or by the receiving sensors ( 18 ) is measurable. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Lichtleiter oder Reflektoren der von dem optischen Sender ausgesandte Licht-Strahl an einen Empfangssensor leitbar ist und dass der Lichtleiter, bzw. Reflektor und der Empfangssensor auf der Leiterplatte (17) angeordnet sind.Device according to Claim 15, characterized in that the light beam emitted by the optical transmitter can be conducted to a reception sensor by means of the light guides or reflectors and that the light guide or reflector and the reception sensor on the printed circuit board ( 17 ) are arranged.
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