-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zum Steuern beziehungsweise Regeln für Frequenz- bzw. Spannungswandler oder Elektromotoren, wie beispielsweise Gleichstrom-, insbesondere EC-Motoren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Steuer-/Regelvorrichtungen, die für den Außeneinsatz vorgesehen sind.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Vorrichtungen zum Steuern bzw. Regeln eines Frequenz- bzw. Spannungswandlers oder Elektromotors sind bekannt, z. B. als Steuervorrichtungen zum Regeln der Drehzahl und/oder des Drehmoments eines Elektromotors, insbesondere eines Lüftermotors. Solche Steuervorrichtungen werden eingesetzt, um die Drehzahl bzw. das Drehmoment des Motors zu regeln und damit, im Falle eines Lüftermotors, beispielsweise die Kühlleistung des Lüfters bedarfsgerecht zu steuern. Bei Gleichstrommotoren wird die Drehzahl durch die Motorspannung geregelt. Die Steuervorrichtung kann die Motorspannung beispielsweise durch einen Gleichrichter vorgeben. Bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor, auch elektronisch kommutierter Motor (EC-Motor) genannt, übernimmt die Steuervorrichtung die elektronische Kommutierung. Bei Wechselstrommotoren kann die Steuervorrichtung die Amplitude der Wechselspannung regeln.
-
Beim Einsatz im Freien, beispielsweise in landwirtschaftlichen Betrieben oder in Industrieanlagen, kommt es regelmäßig zu dem Problem, dass die Steuervorrichtung Witterungsbedingungen, wie z. B. Nässe, Verschmutzungen, z. B. durch Staub und Ruß sowie Umwelteinflüssen wie z. B. Hitze oder UV-Strahlung ausgesetzt ist. Dabei können Flüssigkeiten und/oder Staubpartikel in das Gehäuse eindringen und den Betrieb der Elektronik stören. Außerdem wird das Material des Gehäuses durch Witterungseinflüsse und UV-Strahlung angegriffen, was zu Materialermüdung und damit dem Auftreten von beispielsweise Rissen oder Brüchen führen kann.
-
Ferner gelten für den Einsatz einer solchen Steuervorrichtung im Freien besondere Vorschriften, insbesondere bezüglich der Brennbarkeit und der Spannungsfestigkeit der verwendeten Materialien. Daher müssen solche Steuervorrichtungen speziell für den Einsatz im Freien zugelassen sein.
-
Herkömmliche Steuervorrichtungen werden über Tasten bzw. Schalter bedient. Diese können beispielsweise als Druck- und/oder Drehknöpfe, mechanische oder elektromechanische Schalter und dergleichen ausgebildet sein. Die Stellen im Gehäuse, an denen solche Tasten bzw. Schalter vorgesehen sind, müssen, damit die Steuervorrichtung für den Betrieb im Freien geeignet ist, sorgfältig abgedichtet werden, so dass Staub und Flüssigkeiten nicht in das Gehäuse eindringen können. Dazu benutzt man beispielsweise Folien, die zwischen den Tasten und dem Gehäuse bzw. hinter den Tasten angebracht werden. Diese Folien müssen dann, genau wie das Gehäuse selbst, auch den üblichen Vorschriften bezüglich der Brennbarkeit und der Spannungsfestigkeit genügen, damit die Steuervorrichtung für den Einsatz im Freien zugelassen ist.
-
Herkömmliche Steuervorrichtungen für den Einsatz im Freien auszubilden und die entsprechende Zulassung zu erhalten, ist folglich mit hohem technischen Aufwand verbunden und führt regelmäßig zu hohen Kosten.
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln eines Elektromotors, eines Frequenz- oder eines Spannungswandlers zur Verfügung zu stellen, die für den Einsatz im Freien geeignet ist.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln von Elektromotoren und/oder Frequenz- bzw. Spannungswandlers bereit, die für den Einsatz im Freien geeignet ist. Dazu umfasst die Vorrichtung ein Gehäuse mit einem einstückigen, durchbruchsfreien Gehäuseteil, das wenigstens teilweise transparent ist. Das aus einem witterungs- und UV-beständigen Material ausgebildete Gehäuseteil ist gegen Staub und Flüssigkeiten abgedichtet, so dass es für den Einsatz im Freien geeignet ist. Ferner umfasst die Vorrichtung zur Bedienung durch einen Benutzer eine kapazitive Bedieneinrichtung mit einer Lichtquelle, einer Leiterplatte, einem kapazitiven Sensorfeld und einer Bedienoberfläche. Die Bedienoberfläche ist dazu aus einem wenigstens teilweise transparenten Bereich des Gehäuseteils gebildet. Die Lichtquelle, die Leiterplatte und das kapazitive Sensorfeld sind im Inneren des Gehäuses auf der dem Benutzer abgewandten Seite der Bedienoberfläche angeordnet.
-
Weitere Ausführungen und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln von Elektromotoren oder Frequenz- bzw. Spannungswandlern mit einer kapazitiven Bedieneinrichtung.
-
In 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer kapazitiven Bedieneinrichtung zur Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch einen Benutzer gezeigt.
-
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Vor einer detaillierten Beschreibung der Steuer- bzw. Regelvorrichtung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsbeispielen und deren Vorteile.
-
Wie eingangs erwähnt werden herkömmliche Vorrichtungen zum Steuern bzw. Regeln von Elektromotoren und/oder Frequenz- bzw. Spannungswandlern mittels Tasten bzw. Schaltern bedient. Für den Einsatz im Freien, beispielsweise in landwirtschaftlichen Betrieben oder Industrieanlagen, und die entsprechende Zulassung ist es unumgänglich, das Gehäuse, insbesondere die Bereiche im Gehäuse, in denen solche Tasten bzw. Schalter vorgesehen sind, gegen Staub und Flüssigkeiten abzudichten. Dabei muss darauf geachtet werden, dass das Gehäuse und auch die Abdichtung den entsprechenden Vorschriften für den Außeneinsatz bezüglich Brennbarkeit bzw. Festigkeit genügt. Des Weiteren ist es für einen langlebigen und wirtschaftlichen Betrieb wichtig, dass das Gehäuse – insbesondere auch die Abdichtungen – witterungs- und UV-beständig ist.
-
Daher umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gehäuse mit einem einstückigen, durchbruchsfreien und wenigstens teilweise transparenten Gehäuseteil, das gegen Staub und Flüssigkeiten abgedichtet ist, so dass es für den Einsatz im Freien ausgelegt ist. Das Gehäuseteil ist aus einem witterungs- und UV-beständigen Material ausgebildet. Ferner wird die erfindungsgemäße Steuervorrichtung nicht mittels Tasten bzw. Schaltern bedient, sondern weist zur Bedienung durch den Benutzer eine kapazitive Bedieneinrichtung mit einer Lichtquelle, einer Leiterplatte, einem kapazitiven Sensorfeld und einer Bedienoberfläche auf, wobei die Bedienoberfläche aus einem Bereich des Gehäuseteils gebildet ist, der wenigstens teilweise transparent ist. Dadurch kann auf die herkömmlichen Tasten bzw. Schalter und die damit einhergehenden Aussparungen bzw. Durchbrüche verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist also keine Durchbrüche auf, die für den Einsatz im Freien abgedichtet werden müssen, beispielsweise mit zusätzlichen Folien, die ihrerseits wiederum aus einem witterungs- und UV-beständigen Material ausgebildet und für den Einsatz im Freien zugelassen sein müssen.
-
Die kapazitive Bedieneinrichtung umfasst eine Bedienoberfläche aus dielektrischem Material, die aus einem wenigstens teilweise transparenten Bereich des Gehäuseteils gebildet ist und somit eine dichte, insbesondere staub- und flüssigkeitsdichte, Schnittstelle zwischen dem Benutzer auf einer Seite der Bedienoberfläche und den im Inneren des Gehäuses angeordneten weiteren Elementen der Bedieneinrichtung sowie den – insbesondere elektronischen – Bauteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer anderen, dem Benutzer abgewandten Seite der Bedienoberfläche darstellt. Zu den weiteren Elementen der Bedieneinrichtung gehören eine Lichtquelle, beispielsweise eine Leuchtdiode (LED) oder eine organische Leuchtdiode (OLED), eine Leiterplatte, die beispielsweise in geringem Abstand parallel zu dem Gehäuseteil angeordnet ist sowie ein – elektrisch mit der Leiterplatte verbundenes – kapazitives Sensorfeld, dessen Kapazität sich bei Berührung oder Annäherung der Bedienoberfläche durch beispielsweise einen Finger eines Benutzers ändert. Eine solche Kapazitätsänderung wird registriert und löst ein entsprechendes Kontrollsignal aus.
-
In manchen Ausführungsbeispielen ist das kapazitive Sensorfeld auf der Leiterplatte angeordnet. Dabei kann es zwischen der Leiterplatte und der Bedienoberfläche angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass das kapazitive Sensorfeld auf einer von der Bedienoberfläche abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet ist, so dass die Leiterplatte zwischen dem kapazitiven Sensorfeld und der Bedienoberfläche liegt.
-
In manchen Ausführungsbeispielen ist das kapazitive Sensorfeld in die Leiterplatte integriert. Es handelt sich dann beispielsweise um eine von einer elektrisch isolierenden Schicht umgebene elektrisch leitende, vorzugsweise metallische, Schicht, beispielsweise aus Kupfer, welche einen integralen Teil der Leiterplatte bildet. Dabei ist die elektrisch leitende Schicht in manchen Ausführungsbeispielen auf der der Bedienoberfläche zugewandten Seite der Leiterplatte ausgebildet. In anderen Ausführungsbeispielen ist die elektrisch leitende Schicht jedoch auf der von der Bedienoberfläche abgewandten Seite der Leiterplatte ausgebildet.
-
In anderen Ausführungsbeispielen ist das kapazitive Sensorfeld auf der Innenseite des Gehäuseteils angeordnet. Beispielsweise ist das kapazitive Sensorfeld auf der im Inneren des Gehäuses liegenden Seite des Bereichs des Gehäuseteils angeordnet, aus dem die Bedienoberfläche gebildet ist. Dabei ist darauf zu achten, dass das kapazitive Sensorfeld mit der Leiterplatte in elektrischer Verbindung steht, so dass weiterhin eine Kapazitätsänderung des kapazitiven Sensorfelds registriert werden kann.
-
In manchen Ausführungsbeispielen ist die Lichtquelle an der Leiterplatte angeordnet. Dabei kann die Lichtquelle an der gleichen Seite der Leiterplatte wie beispielsweise das kapazitive Sensorfeld angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Lichtquelle und das kapazitive Sensorfeld an zwei gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte angeordnet sind. Beispielsweise kann das kapazitive Sensorfeld zwischen der Leiterplatte und der Bedienoberfläche angeordnet sein, während die Lichtquelle auf der von der Bedienoberfläche abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet ist, so dass die Leiterplatte zwischen der Lichtquelle und der Bedienoberfläche liegt. In anderen Ausführungsbeispielen ist die Lichtquelle zwischen der Leiterplatte und der Bedienoberfläche angeordnet, wohingegen das kapazitive Sensorfeld auf der von der Bedienoberfläche abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet ist. In weiteren Ausführungsbeispielen ist die Lichtquelle in einer Ebene mit der Leiterplatte an diese anschließend angeordnet.
-
Die Lichtquelle umfasst in manchen Ausführungsbeispielen wenigstens eine Leuchtdiode (LED). Dabei kann die Lichtquelle als eine Leuchtdiode oder als eine Vielzahl von Leuchtdioden ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass die Lichtquelle neben einer oder mehrerer Leuchtdioden weitere Leuchtmittel, wie beispielsweise Glühlampen, Gasentladungslampen, Induktionslampen oder dergleichen umfasst. Erfindungsgemäß sind unter Leuchtdioden auch organische Leuchtdioden (OLED) zu verstehen.
-
Die Bedienoberfläche umfasst in manchen Ausführungsbeispielen wenigstens ein Bedienfeld und/oder wenigstens ein in dem wenigstens teilweisen transparenten Bereich des Gehäuseteils angeordnetes Anzeigefeld. Dabei ist das wenigstens eine Bedienfeld zur Bedienung der Vorrichtung durch den Benutzer, insbesondere durch Berührung des Bedienfelds durch den Benutzer, vorgesehen und das wenigstens eine Anzeigefeld ist vorgesehen, Informationen, die beispielsweise für die Bedienung der Vorrichtung notwendig und/oder hilfreich sind, zur Auslese durch den Benutzer bereit zu stellen. Zu diesen Informationen können beispielsweise gehören: Kontrollparameter (z. B. Spannung oder Frequenz des elektrischen Stroms), Regelparameter (z. B. Drehzahl oder Drehmoment des Motors) bzw. Bedienungsmerkmale (z. B. die den Bedienfeldern zugeordneten Funktionen). Dabei können Art und Anzahl der im Anzeigefeld zur Auslese bereit gestellten Informationen benutzerspezifisch eingestellt werden.
-
In manchen Ausführungsbeispielen wird das wenigstens eine Anzeigefeld und/oder das wenigstens eine Bedienfeld von der Lichtquelle beleuchtet. Dabei sind Anzeigefeld und Bedienfeld Elemente der aus einem Bereich des Gehäuseteils gebildeten Bedienoberfläche. Da die Lichtquelle im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, wird das wenigstens eine Anzeigefeld und/oder das wenigstens eine Bedienfeld aus Sicht des Benutzers von hinten beleuchtet. Beispielsweise wird das Anzeigefeld beleuchtet, um die oben genannten Informationen anzuzeigen und für die Auslese durch den Benutzer zur Verfügung zu stellen. Die Beleuchtung des Anzeigefeldes ermöglicht es dem Benutzer beispielsweise auch, die bereit gestellten Informationen unabhängig von den äußeren Lichtverhältnissen auszulesen.
-
In manchen Ausführungsbeispielen werden alle Bedienfelder von der Lichtquelle beleuchtet. In anderen Ausführungsbeispielen mit mehr als einem Bedienfeld werden nur einige, aber nicht alle, Bedienfelder beleuchtet. Dadurch kann beispielsweise dem Benutzer angezeigt werden, welche Bedienfelder gerade aktiv, d. h. mit einer Funktion belegt sind. Auf diese Weise können Anzahl und Art der beleuchteten Bedienfelder auch benutzerspezifisch eingestellt werden. Es ist somit möglich, dass die Vorrichtung je nach Einsatzzweck und Benutzervorgabe eine unterschiedliche Anzahl von aktiven, d. h. mit einer Funktion belegten, Bedienfeldern aufweist, ohne dass bei einem Wechsel des Benutzers bzw. des Einsatzzwecks und einer damit einhergehenden Änderung der Anzahl von aktiven Bedienfeldern bauliche Veränderungen an der Vorrichtung vorgenommen werden müssen.
-
Dabei können in manchen Ausführungsbeispielen dem wenigstens einen Bedienfeld benutzerspezifische Funktionen mittels einer Software zugeordnet werden. Die Software kann auf einem in der Vorrichtung integrierten Datenspeicher gespeichert sein. In manchen Ausführungsbeispielen handelt es sich dabei um einen entfernbaren und/oder überbeschreibbaren Speicher. In manchen Ausführungsbeispielen wird die Software mittels Datenübertragung von einem entfernten Server auf den Datenspeicher in der Vorrichtung übertragen. Somit kann sich je nach Softwarevorgaben die Beleuchtung des wenigstens einen Bedienfelds gemäß der zugeordneten funktionalen Belegung anpassen.
-
In manchen Ausführungsbeispielen ist das Gehäuseteil aus einem transparenten Kunststoff ausgebildet. Dabei ist darauf zu achten, dass der Kunststoff witterungs- und UV-beständig ist. Dabei kann das Gehäuseteil beispielsweise in einem Spritzgussverfahren kostengünstig und einfach hergestellt werden. Des Weiteren lässt sich Kunststoff besonders einfach dem Einsatzzweck angepasst bzw. Benutzerwünschen entsprechend formen. Die Verwendung von transparentem Kunststoff erlaubt es auf einfache Weise, einen einstückigen, durchbruchsfreien Gehäuseteil herzustellen, der wenigstens teilweise, insbesondere vollständig transparent ist.
-
Das Gehäuseteil ist in manchen Ausführungsbeispielen teilweise blickdicht beschichtet, wobei die Beschichtung witterungs- und UV-beständig ist. Beispielsweise ist die Beschichtung aus blickdichter Farbe bzw. Lack. Insbesondere bei Gehäuseteilen, die aus einem transparenten Kunststoff ausgebildet sind, kann auf diese Weise wenigstens ein Bereich des Gehäuseteils transparent gelassen werden, während der restliche Bereich des Gehäuseteils blickdicht beschichtet ist. Die Beschichtung kann beispielsweise optischen Zwecken dienen und beispielsweise auch Beschriftungen oder etwa ein Firmenlogo aufweisen. Insbesondere kann die Beschichtung Markierungen bzw. Beschriftungen für das wenigstens eine Bedienfeld und/oder das wenigstens eine Anzeigfeld aufweisen. Die Beschichtung kann aber auch als zusätzliche Schutzschicht vor Witterungseinflüssen oder UV-Strahlung dienen.
-
In 1 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln von Elektromotoren oder Frequenz- bzw. Spannungswandlern mit einer kapazitiven Bedieneinrichtung gezeigt. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele haben gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen.
-
Die Steuervorrichtung 10 gemäß 1 umfasst ein Gehäuse 20 mit einem einstückigen, durchbruchsfreien Gehäuseteil 30. Das Gehäuseteil 30 kann eine obere Abdeckung des Gehäuses darstellen. Das Gehäuse kann einen oder mehr weitere Gehäuseteile aufweisen, die miteinander verschraubt, vernietet, verklebt, verlötet, verschweißt oder dergleichen sind. Das Gehäuseteil 30 kann sich – wie in 1 gezeigt – über mehrere Seiten des Gehäuses 20 der Steuervorrichtung 10 erstrecken. Es ist jedoch auch möglich, dass das Gehäuseteil 30 nur eine, z. B. obere bzw. vordere, Seite des Gehäuses 20 darstellt.
-
Das Gehäuseteil 30 ist wenigstens teilweise transparent ausgebildet. Es kann also einen oder mehrere, voneinander getrennte, transparente Bereiche aufweisen. Vorzugsweise ist das Gehäuseteil 30 vollständig transparent ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Gehäuseteil 30 aus einem transparenten Kunststoff ausgebildet.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist das aus einem transparenten Kunststoff ausgebildete Gehäuseteil 30 wenigstens teilweise blickdicht beschichtet. Vorzugsweise weist das Gehäuseteil 30 einen wenigstens teilweise transparenten Bereich auf, an dem die kapazitive Bedieneinrichtung 40 angeordnet ist. Die übrigen Bereiche des Gehäuseteils 30 sind blickdicht beschicht, beispielsweise mit Farbe oder Lack, um einen Einblick ins Innere des Gehäuses 20 zu verhindern. Zudem weist das Gehäuseteil 30 in der Nähe des transparenten Bereichs Markierungen, beispielsweise drei quadratische Markierungen, auf, die zur Bedienung der Steuervorrichtung 10 durch einen Benutzer mittels der kapazitive Bedieneinrichtung 40 dienen.
-
Das Gehäuseteil 30 ist ferner gegen Staub und Flüssigkeiten abgedichtet, so dass es für den Einsatz im Freien ausgelegt ist. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass es sich um einen einstückigen, durchbruchsfreien Gehäuseteil, beispielsweise aus Kunststoff, handelt. Dies ist deshalb von Bedeutung, da das Gehäuseteil 30 dazu vorgesehen ist, dem Benutzer der Steuervorrichtung 10 frei zugänglich zu sein, und die Steuervorrichtung 10 für den Einsatz im Freien ausgelegt ist. In manchen Ausführungsbeispielen ist nicht nur das Gehäuseteil 30, sondern auch das ganze Gehäuse 20 gegen Staub und Flüssigkeiten abgedichtet, so dass die gesamte Steuervorrichtung 10 im Freien einsetzbar ist. Andere Ausführungsbeispiele sehen vor, dass die Steuervorrichtung 10 beispielsweise in einer Wand oder dergleichen angebracht wird, so dass Teile des Gehäuses 20 nicht im Freien liegen, während das Gehäuseteil 30 dem Benutzer zugänglich bleibt und somit für den Einsatz im Freien ausgelegt ist.
-
Die im Freien liegenden Teile des Gehäuses 20, also insbesondere das Gehäuseteil 30, sind Witterungs- und Umwelteinflüssen ausgesetzt und daher aus einem witterungs- und UV-beständigen Material ausgebildet. In manchen Ausführungsbeispielen ist also nicht nur das Gehäuseteil 30, sondern auch das ganze Gehäuse 20 aus einem witterungs- und UV-beständigen Material ausgebildet und somit für den Einsatz im Freien ausgelegt. In anderen Ausführungsbeispielen, in denen die Steuervorrichtung 10 teilweise z. B. in einer Wand oder dergleichen angebracht wird, ist lediglich das Gehäuseteil 30, welches dem Benutzer zugänglich bleibt und somit im Freien liegt, aus einem witterungs- und UV-beständigen Material ausgebildet.
-
Das Gehäuseteil 30 gemäß 1 ist also aus einem witterungs- und UV-beständigen, transparenten Kunststoff einstückig und durchbruchsfrei ausgebildet. Es weist einen teilweise transparenten Bereich auf, an dem die kapazitive Bedieneinrichtung 40 angeordnet ist, und ist ansonsten blickdicht beschichtet. Auf dem Gehäuseteil 30 sind im Bereich der kapazitiven Bedieneinrichtung 40 Markierungen vorgesehen, die zur Bedienung der Steuervorrichtung 10 durch einen Benutzer mittels der kapazitiven Bedieneinrichtung 40 dienen. Dabei ist zu beachten, dass nicht nur das Gehäuseteil 30 selbst, sondern auch die blickdichte Beschichtung witterungs- und UV-beständig ist, damit die Steuervorrichtung 10 auch mit beschichtetem Gehäuseteil 30 für den Einsatz im Freien ausgelegt ist.
-
Eine Steuervorrichtung 10 zum Steuern und/oder Regeln von Elektromotoren, beispielsweise Lüftermotoren, weist gemäß 1 des Weiteren Anschlüsse 120 auf, über die unter anderem der anzusteuernde bzw. zu regelnde Elektromotor an die Steuervorrichtung 10 angeschlossen wird. Über diese Anschlüsse 120 kann die Steuervorrichtung Signale von dem Elektromotor empfangen, beispielsweise kann sie Informationen über die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Motors empfangen. Diese Informationen können dann beispielsweise einem Benutzer zugänglich gemacht werden oder in einem internen Kontrollschaltkreis verarbeitet werden.
-
Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 10 über die Anschlüsse 120 Signale an den Elektromotor schicken, beispielsweise Steuer- oder Regelsignale, um die Drehzahl des Elektromotors zu regeln. Handelt es sich beispielsweise um einen Lüftermotor, so wird die Kühlleistung des Lüfters sowie dessen Geräuschpegel über die Drehzahl des Motors geregelt. Die Drehzahl eines Elektromotors wird über die Spannung des den Elektromotor antreibenden elektrischen Stroms gesteuert. Die Steuervorrichtung 10 kann also über die Anschlüsse 120 auch mit einer Spannungsquelle, die den Motor antreibt, verbunden sein und über Steuersignale, die an die Spannungsquelle geschickt werden, die Spannung des elektrischen Stroms und somit die Drehzahl des Motors, das heißt beispielsweise die Kühlleistung des Lüfters, regeln.
-
Ferner kann der Benutzer in manchen Ausführungsbeispielen die Steuervorrichtung 10 auch über die Anschlüsse 120 aus der Ferne bedienen, beispielsweise über ein separates Kontrollpult oder über eine Datenverbindung. Der Benutzer kann dann von der Steuervorrichtung 10 über die Anschlüsse 120 die Informationen über den Motor empfangen und/oder Anweisungen an die Steuervorrichtung 10 zur Steuerung bzw. Regelung des Motors schicken.
-
In manchen Ausführungsbeispielen ist die Steuervorrichtung 10 in den zu regelnden Elektromotor integriert. Das Gehäuseteil 30 stellt dann einen Teil des Gehäuses des Elektromotors mit integrierter Steuervorrichtung 10 dar. In solchen Ausführungsbeispielen kann zum Beispiel auf die Anschlüsse 120 verzichtet werden bzw. die Verbindung zwischen dem Elektromotor und der integrierten Steuervorrichtung 10 kann anders realisiert werden.
-
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer kapazitiven Bedieneinrichtung 40 zur Bedienung der Steuervorrichtung 10 durch einen Benutzer. Die kapazitive Bedieneinrichtung 40 ist an einem teilweise transparenten Bereich des Gehäuseteils 30 angeordnet.
-
Die kapazitive Bedieneinrichtung 40 umfasst eine Bedienoberfläche 80, welche aus einem Bereich des Gehäuseteils 30 gebildet ist, der teilweise transparent ist und ansonsten blickdicht beschichtet ist. Dadurch wird in dem transparenten Teilbereich ein Anzeigefeld 110 realisiert, während in dem blickdicht beschichteten Teilbereich wenigstens ein Bedienfeld 100, beispielsweise drei Bedienfelder 100 realisiert werden. In manchen Ausführungsbeispielen ist die Bedienoberfläche 80, und damit insbesondere das wenigstens eine Bedienfeld 100, aus einem dielektrischen Material ausgebildet.
-
Die kapazitive Bedieneinrichtung 40 umfasst ferner eine Leiterplatte 60, die gemäß 2 beispielsweise parallel zum und möglichst nah am Gehäuseteil 30 angeordnet ist. In die Leiterplatte integriert ist ein kapazitives Sensorfeld 70, das beispielsweise aus einer metallischen Schicht, vorzugsweise einer Kupferschicht gebildet ist. In manchen Ausführungsbeispielen bildet die übrige Leiterplatte 60 zugleich die Masse für das kapazitive Sensorfeld 70. In manchen Ausführungsbeispielen ist das kapazitive Sensorfeld 70 auf der Leiterplatte 60 angeordnet.
-
Das kapazitive Sensorfeld 70 ist gemäß 2 auf der einer Innenseite 90 des Gehäuseteils 30 zugewandten Seite der Leiterplatte 60 angeordnet. In manchen Ausführungsbeispielen kann das kapazitive Sensorfeld 70 auch auf der gegenüberliegenden, der Innenseite 90 des Gehäuseteils 30 abgewandten Seite der Leiterplatte 60 angeordnet sein.
-
In manchen Ausführungsbeispielen ist das kapazitive Sensorfeld 70 an bzw. in der Nähe der Leiterplatte 60 angeordnet und mit dieser elektrisch verbunden. Beispielsweise kann das kapazitive Sensorfeld 70 auch auf bzw. an der Innenseite 90 des Gehäuseteils 30 angeordnet und an die Leiterplatte 60 mittels einer elektrischen Verbindung angeschlossen sein.
-
Die kapazitive Bedieneinrichtung 40 umfasst ferner eine Lichtquelle 50, die beispielsweise auf der Leiterplatte 60 angeordnet ist. Dabei kann die Lichtquelle 50, wie in 2 gezeigt, auf der der Innenseite 90 des Gehäuseteils 30 zugewandten Seite der Leiterplatte 60 angeordnet sein. In anderen Ausführungsbeispielen ist die Lichtquelle 50 auf der gegenüberliegenden, der Innenseite 90 des Gehäuseteils 30 abgewandten Seite der Leiterplatte 60 angeordnet. Lichtquelle 50 und kapazitives Sensorfeld 70 sind gemäß 2 auf der gleichen Seite der Leiterplatte 60 angeordnet. Eine einseitig bestückbare Leiterplatte 60 ist also zur Realisierung dieses Ausführungsbeispiels ausreichend. In anderen Ausführungsbeispielen sind Lichtquelle 50 und kapazitives Sensorfeld 70 auf zwei unterschiedlichen, gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte 60 angeordnet. Die Leiterplatte 60 in diesen Ausführungsbeispielen ist dann zweiseitig bestückbar.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind die Lichtquelle 50, die Leiterplatte 60 und das – in die Leiterplatte 60 integrierte – kapazitive Sensorfeld 70 im Inneren des Gehäuses 20 in einer Ebene, die parallel und mit möglichst kurzem Abstand zu der aus einem Bereich des Gehäuseteils 30 gebildeten Bedienoberfläche 80 liegt, angeordnet. Dabei sind die Lichtquelle 50, die Leiterplatte 60 und das kapazitive Sensorfeld 70 auf einer dem Benutzer abgewandten Seite des Gehäuseteils 30 angeordnet, während die Bedienoberfläche 80 auf der dem Benutzer zugewandten Seite des Gehäuseteils 30 realisiert ist.
-
Die Lichtquelle 50 umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Leuchtdioden (LED) bzw. organische Leuchtdioden (OLED). Gemäß 2 ist die Lichtquelle 50 zwischen der Leiterplatte 60 und der Bedienoberfläche 80 angeordnet. Sie dient zur Beleuchtung des Anzeigefeldes 110, das aus dem transparenten Teilbereich des Gehäuseteils 30 gebildet ist. Dadurch wird ein beleuchtetes Anzeigefeld 110 realisiert, in welchem dem Benutzer Informationen angezeigt werden können, die beispielsweise zur Bedienung der Steuervorrichtung 10 dienen. Dabei kann es sich beispielsweise um Informationen über den Betriebszustand des Elektromotors handeln, z. B. Drehzahl oder Drehmoment des Motors, oder um technische Kontrollparameter, z. B. Spannung oder Frequenz des elektrischen Stroms. Darüber hinaus kann dem Benutzer im Anzeigefeld 110 die funktionale Belegung der Bedienfelder 100 angezeigt werden.
-
Die Lichtquelle 50 kann ferner die Bedienfelder 100 beleuchten, beispielsweise um anzuzeigen, welchen Bedienfeldern gerade eine Funktion zugewiesen ist und welchen nicht. Dabei sind die Bedienfelder 100 gemäß 2 in dem blickdicht beschichteten Teilbereich der Bedienoberfläche 80 ausgebildet. Sie werden beispielsweise, wie in 1 gezeigt, auf der dem Benutzer zugewandten Seite des Gehäuseteils 30 durch Markierungen gekennzeichnet. Es ist aber auch möglich, dass sie lediglich durch die Beleuchtung durch die Lichtquelle 50 gekennzeichnet werden. In anderen Ausführungsbeispielen sind die Bedienfelder 100 in dem transparenten Teilbereich der Bedienoberfläche 80 angeordnet.
-
Anzahl und funktionale Belegung der Bedienfelder 100 können angepasst werden, beispielsweise nach benutzerspezifischen Vorgaben und/oder nach Einsatzzweck der Steuervorrichtung 10. Dabei können Anzahl und funktionale Belegung der Bedienfelder 100 auch während des Betriebs noch angepasst werden, beispielsweise mittels einer Software.
-
Die Bedienfelder 100 können dabei zum Beispiel durch zusätzliche Markierungen bzw. durch das Entfernen vorhandener Markierungen auf dem Gehäuseteil 30 gekennzeichnet werden. Auch ist vorstellbar, dass der Benutzer zusätzliche Bedienfelder 100 durch das Anbringen weiterer Markierungen, zum Beispiel mittels Aufkleber oder dergleichen, kennzeichnet. Vorzugsweise steuert die Software auch die Beleuchtung der Bedienfelder 100 durch die Lichtquelle 50, so dass stets die gewünschte Anzahl von Bedienfeldern 100 für den Benutzer kenntlich gemacht ist. Die – beispielsweise benutzerspezifische – funktionale Belegung der Bedienfelder 100 kann zum Beispiel auch im Anzeigefeld 110 dem Benutzer zur Verfügung gestellt werden.
-
Dadurch, dass gemäß 2 die Bedienoberfläche 80 aus einem Bereich des Gehäuseteils 30 gebildet ist, stellt die kapazitive Bedieneinrichtung eine – insbesondere gegen Staub und Flüssigkeiten – dichte Schnittstelle zwischen dem Benutzer außerhalb des Gehäuses 20 und dem Inneren der Steuervorrichtung 10 dar. Das Gehäuse 20, insbesondere das dem Benutzer frei zugängliche Gehäuseteil 30 und dessen blickdichte Beschichtung sind gegen Witterungseinflüsse und UV-Strahlung beständig ausgebildet. Dadurch wird eine für den Einsatz im Freien geeignete Steuervorrichtung 10 zur Verfügung gestellt, die sich kostengünstig realisieren lässt.
