DE102017123163A1 - Bedienvorrichtung zum Steuern eines Werkzeuges oder einer Arbeitsmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (10) zum Steuern eines Werkzeugs oder einer Arbeitsmaschine. Die Bedienvorrichtung weist eine Basis (11) mit einer Schaltkulisse (12) auf. Ferner weist die Bedienvorrichtung (10) einen Schalthebel (13) auf, welcher bewegbar in der Schaltkulisse (12) angeordnet ist und sich entlang einer Längsachse (14) erstreckt. Die Bedienvorrichtung (10) weist ein erstes Bedienelement (21) auf, welches an dem Schalthebel (13) angeordnet ist, und ein zweites Bedienelement (22), welches an dem Schalthebel (13) benachbart zum ersten Bedienelement (21) angeordnet ist. Das erste Bedienelement (21) ist um eine erste Rotationsachse (21a) drehbar am Schalthebel (13) angebracht und das zweite Bedienelement (22) ist um eine zweite Rotationsachse (22a) drehbar am Schalthebel (13) angebracht. Das erste Bedienelement (21) ist unabhängig vom zweiten Bedienelement (22) drehbar. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Bedienvorrichtung (10) zum Steuern einer Haltevorrichtung bezüglich drei Translationsfreiheitsgraden und drei Rotationsfreiheitsgraden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Steuerungen zum Auslösen von Funktionen von Werkzeugen und Arbeitsmaschinen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bedienvorrichtung zum Steuern eines Werkzeuges oder einer Arbeitsmaschine sowie die Verwendung einer Bedienvorrichtung zum Steuern einer Haltevorrichtung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Joysticks werden heutzutage für verschiedenste Arten von Steuerungssystemen für Arbeitsmaschinen oder Werkzeugen eingesetzt. Dabei ist es von großer Bedeutung, für den Nutzer des Joysticks ergonomische und intuitive Bedienmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen, so dass eine leichte und effiziente Bedienung der Arbeitsmaschine oder des Werkzeugs durch den Nutzer möglich ist. Der Großteil der heutzutage am Markt erhältlichen Ausführungen für Joysticks wird dabei in der Regel über eine Rotationsbewegung und zwei quasi-Translationsbewegungen gesteuert. Es existieren beispielsweise Ausführungen, die durch das sog. Fingersystem und das sog. Arm-Handsystem bedient werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Steuerung von Arbeitsmaschinen oder Werkzeugen zu erleichtern.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Bedienvorrichtung zum Steuern eines Werkzeuges oder einer Arbeitsmaschine angegeben. Die Bedienvorrichtung weist eine Basis mit einer Schaltkulisse auf. Ferner weist die Bedienvorrichtung einen Schalthebel auf, welcher bewegbar in der Schaltkulisse angeordnet ist und sich entlang einer Längsachse erstreckt. Die Bedienvorrichtung weist ein erstes Bedienelement auf, welches an dem Schalthebel angeordnet ist, und ein zweites Bedienelement, welches an dem Schalthebel benachbart zum ersten Bedienelement angeordnet ist. Das erste Bedienelement ist um eine erste Rotationsachse drehbar am Schalthebel angebracht und das zweite Bedienelement ist um eine zweite Rotationsachse drehbar am Schalthebel angebracht. Das erste Bedienelement ist unabhängig vom zweiten Bedienelement drehbar.
  • Durch die Anordnung von zwei unabhängigen Rotationsachsen und somit zwei unabhängig voneinander bedienbaren Bedienelementen, welche beispielswiese im sog. Fingersystem bedient werden können, kann einem Nutzer oder Bediener eine intuitive und effektive Bedienung einer Arbeitsmaschine oder dergleichen bereitgestellt werden. Insbesondere gibt es dem Bediener die Möglichkeit, zusätzlich zu den Schaltbewegungen des Schalthebels die erste Rotationsachse oder zweite Rotationsachse proportional und feinfühlig zu bedienen, ohne die jeweils andere zu beeinflussen. Beide Achsen können entweder mit Rückstellmechanismus oder aber auch endlos ausgeführt sein. Ersteres ist bei einer Geschwindigkeitssteuerung vorteilhaft, zweites z.B. bei einer Positionssteuerung. Diese Anordnung ermöglicht es dem Bediener im Fingersystem mehrere proportionale Achsen simultan zu steuern und zusätzlich die zu bedienende Achse auszuwählen.
  • Das Werkzeug ist beispielsweise ein Laserschweißwerkzeug. Es ist jedoch auch möglich, dass das Werkzeug eine Haltevorrichtung, wie zum Beispiel ein Werkzeugtisch, ein Einspannmechanismus, ein Greifarm oder dergleichen ist. Die Arbeitsmaschine ist beispielsweise eine Laserschweißmaschine. Ferner kann die Arbeitsmaschine ein Fahrzeug, insbesondere ein Baufahrzeug oder dergleichen sein.
  • Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung erweist sich als vorteilhaft für die Steuerung von Werkzeugen, da mittels der beiden unabhängig voneinander betätigbaren Bedienelemente Nutzereingaben, beispielsweise mittels der Finger des Nutzers, intuitiv und feinfühlig eingegeben werden können.
  • Die Basis weist zum Beispiel ein Steuergerät, insbesondere ein Vorsteuergerät auf, welches eine elektronische und/oder hydraulische Steuerungseinheit umfassen kann. In der Basis ist die Schaltkulisse ähnlich einer Autogangschaltung vorgesehen, so dass über die Schaltkulisse unterschiedliche Funktionen bzw. Steuerungsfunktionen des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine angesteuert werden können. Es ist möglich, dass diese Funktionen eine Steuerung der Bewegungsrichtung, eine Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit oder aber eine Gangschaltung eines Getriebes umfassen. Jedenfalls sind zumindest zwei unterschiedliche Schaltbewegungen des Schalthebels in der Schaltkulisse möglich. Diese Schaltbewegungen zum Auslösen der jeweiligen Funktionen können eine Translationsbewegung, eine Rotationsbewegung oder eine Kombination aus Translations- und Rotationsbewegung des Schalthebels innerhalb der Schaltkulisse umfassen. Vorzugsweise ist der Schalthebel um einen Rotationsmittelpunkt rotierbar innerhalb der Basis gelagert, um den Schalthebel in die jeweilige Schaltstellung zu bringen. Dabei kann der Schalthebel in den Richtungen x und y bewegbar in der Schaltkulisse angeordnet sein. Dabei kann die Rotationsbewegung des Schalhebels innerhalb der Schaltkulisse aufgrund der Länge des Schalthebels an dem der Kulisse abgewandten Ende des Schalthebels als eine quasi-translatorische Bewegung aufgefasst werden.
  • Der Schalthebel erstreckt sich entlang seiner Längsachse und ist beispielsweise stabförmig oder stangenförmig ausgebildet. Der Schalthebel ist zum Beispiel eine Schaltstange, die an einem ersten Ende in der Schaltkulisse gelagert ist und im Bereich eines zweiten Endes die beiden Bedienelemente aufweist. An dem Schalhebel sind das erste Bedienelement und das zweite Bedienelement angebracht, so dass beide Bedienelemente unabhängig voneinander bedient werden können. Das erste Bedienelement ist dabei um die erste Rotationsachse drehbar angeordnet und das zweite Bedienelement ist um die zweite Rotationsachse drehbar angeordnet. Dabei können die Rotationsachsen der Bedienelemente koaxial zueinander und/oder koaxial zur Längsachse des Schalthebels angeordnet sein.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass die Rotationsachsen zueinander in einem bestimmten Winkel geneigt angeordnet sind. Insbesondere kann die zweite Rotationsachse in einem Winkel von etwa 90° zu der ersten Rotationsachse und/oder der Längsachse des Schalthebels angeordnet sein.
  • Die erste Rotationsachse und/oder die zweite Rotationsachse kann um den Rotationsmittelpunkt des Schalthebels rotierbar angeordnet sein. Ferner ist es möglich, dass die erste Rotationsachse und/oder die zweite Rotationsachse in Form eines Abzweigs aus dem Schalthebel herausragen und somit geneigt gegenüber der Längsachse angeordnet sind.
  • Der Begriff „Rotationsachse“ kann auch als Schaft verstanden werden, um den die jeweiligen Bedienelemente drehbar sind. Dabei kann der Schaft ein geometrisches, beispielsweise stabförmiges oder stangenförmiges Gebilde sein, an dem das erste und das zweite Bedienelement gelagert sind.
  • Damit können diverse Konfigurationen bereitgestellt werden, bei denen das erste Bedienelement und das zweite Bedienelement untereinander und bezüglich des Schalthebels bewegt bzw. rotiert werden können. Dies ermöglicht dem Benutzer eine intuitive Steuerung der Arbeitsmaschine oder des Werkzeugs mittels der Bedienvorrichtung, wobei durch die unterschiedlichen Anordnungsmöglichkeiten der Bedienelemente an dem Schalthebel eine Anatomie des Nutzers, insbesondere der Hand bzw. der Finger des Nutzers berücksichtigt werden können, so dass schnelle und intuitive Steuerungen möglich sind.
  • Die Bedienelemente können eine runde Form aufweisen bzw. ringförmig ausgestaltet sein. Sie können sich ringförmig um den Schalthebel herum erstrecken. Ferner können die Bedienelemente einen Griff aufweisen, über welchen die Bedienelemente betätigbar sind. Die Bedienelemente können sich in eine erste Richtung, beispielsweise im Uhrzeigersinn, oder in eine zweite Richtung, beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn, um den Schalthebel drehen. Jedenfalls können die Bedienelemente unabhängig voneinander um ihre jeweiligen Rotationsachsen gedreht werden. Das bedeutet, dass das erste Bedienelement gedreht werden kann, ohne dass sich das zweite Bedienelement dreht und umgekehrt. Ferner können beide Bedienelemente in unterschiedliche Richtungen um ihre Rotationsachsen gedreht werden.
  • Der Durchmesser der beiden Bedienelemente kann sich unterscheiden oder gleich groß sein. Ist ein Griff an den Bedienelementen vorgesehen, können die Griffe rund bzw. ringförmig geformt sein und derart ausgestaltet sein, dass der Griff des ersten Bedienelements größer ist als der Griff des zweiten Bedienelements. Die Griffe können in Form von Drehrädchen ausgeführt sein.
  • Die Bedienelemente können scheibenförmig mit einem Durchgangsloch ausgebildet sein. Dabei kann im montierten Zustand der Schalthebel durch das Durchgangsloch der Bedienelemente geführt sein, so dass lediglich eine Drehbewegung der Bedienelemente um den Schalthebel möglich ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Schalthebel entlang der Längsachse, welche zumindest eine der ersten Rotationsachse und der zweiten Rotationsachse bildet.
  • Das bedeutet, dass die Längsachse des Schalthebels koaxial zur ersten Rotationsachse oder zur zweiten Rotationsachse oder zur ersten und zweiten Rotationsachse liegt. Koaxialität kann dabei bedeuten, dass die jeweiligen Achsen ineinander liegen bzw. kongruent sind.
  • Damit können das erste Bedienelement und/oder das zweite Bedienelement entlang des Schalthebels angeordnet sein. Das erste Bedienelement und das zweite Bedienelement können mittels eines Drehmechanismus, insbesondere mittels einer Drehlagerung an dem Schalthebel befestigt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bildet die Längsachse des Schalthebels sowohl die erste Rotationsachse als auch die zweite Rotationsachse, so dass die erste Rotationsachse und die zweite Rotationsachse koaxial verlaufen.
  • Diese Ausführungsform stellt den Fall dar, in dem die Rotationsachsen gerade nicht abgewinkelt zueinander sind, was grundsätzlich möglich wäre.
  • In diesem Beispiel liegen sowohl die Längsachse des Schalthebels, die erste Rotationsachse als auch die zweite Rotationsachse ineinander bzw. verlaufen kongruent. Diese Anordnung ist in der Herstellung besonders einfach zu realisieren, da beide Bedienelemente lediglich entlang der Längsachse des Schalthebels auf diesen aufgesetzt werden. Ferner bietet diese Anordnung eine einfache Bedienmöglichkeit, da für den Benutzer beide Bedienelemente leicht zugänglich sind. Die Bedienelemente können unmittelbar benachbart angeordnet sein, so dass sie jedoch unabhängig voneinander um ihre Rotationsachsen, welche koaxial zueinander verlaufen, drehbar sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine erste Funktion des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine durch eine Drehbewegung des ersten Bedienelements um die erste Rotationsachse auswählbar. Zusätzlich oder alternativ dazu ist eine zweite Funktion des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine durch eine Drehbewegung des zweiten Bedienelements um die zweite Rotationsachse auswählbar.
  • Eine solche Funktion kann beispielsweise eine Bewegung des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine umfassen. Beispielsweise ist eine Steuerung der Bewegung des Werkzeugs entlang dreier Translationsachsen und/oder um drei Rotationsachsen möglich.
  • Eine Funktion kann beispielsweise eine Änderung einer Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine umfassen. Beispielsweise kann eine Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs entlang dreier Werkzeug-Translationsachsen oder um drei Werkzeug-Rotationsachsen geändert werden.
  • Die Funktion kann zum Beispiel die Ausrichtung eines Werkzeugtisches oder Arbeitstisches umfassen, indem der Werkzeugtisch entlang von Werkzeugtisch-Translationsachsen oder um Werkzeugtisch-Rotationsachsen bewegt wird.
  • Dabei kann die Drehbewegung des ersten Bedienelements eine Positionssteuerung des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine auslösen und/oder eine Drehbewegung des zweiten Bedienelements kann eine Geschwindigkeitssteuerung des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine auslösen.
  • Es ist aber auch möglich, dass eine Drehbewegung des ersten Bedienelements eine Grobsteuerung, beispielsweise der Positionsänderung oder der Geschwindigkeitsänderung bewirkt und eine Drehbewegung des zweiten Bedienelements eine Feinsteuerung dieser Änderungen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist durch eine Bewegung des Schalthebels, beispielsweise in x-Richtung und/oder y-Richtung, bezüglich der Schaltkulisse eine dritte Funktion auswählbar ist.
  • Das bedeutet, dass mit der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung neben den Schaltmöglichkeiten, die durch die Kulissenschaltung bedingt sind, auch weitere Funktionen gleichzeitig aktivierbar oder steuerbar sind. Dabei kann eine Grundfunktion beispielsweise durch eine Bewegung des Schalthebels in der Kulissensteuerung bewirkt werden und mehrere Unterfunktionen einer ausgewählten Grundfunktione können dann über die beiden Bedienelemente gesteuert oder eingestellt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Bedienelement entlang der Längsachse des Schalthebels an dem Schalthebel verschiebbar angebracht.
  • Das bedeutet, dass das zweite Bedienelement in Richtung des ersten Endes oder in Richtung des zweiten Endes des Schalthebels verschiebbar ist und somit eine weitere Funktion durch diese Verschiebebewegung auswählbar ist. Dennoch kann vorgesehen sein, dass das erste und das zweite Bedienelement unabhängig voneinander bewegt bzw. gedreht werden können, auch wenn das zweite Bedienelement zusätzlich noch entlang der Längsachse des Schalthebels verschoben werden kann.
  • Das zweite Bedienelement kann zur Verschiebung zusätzlich einen Ring aufweisen, welcher axial verschieblich, aber drehfest auf der zweiten Rotationsachse gelagert ist. So kann der Benutzer durch Drücken dieses Ringes eine weitere Funktion aktivieren, z.B. einen Schnellgang, ohne die Finger vom zweiten Bedienelement bzw. dem zweiten Griffbereich zu lösen. Das bedeutet, dass der Benutzer drei Funktionen gleichzeitig proportional ansteuern und zugleich einen Schnellgang aktivieren kann, ohne dafür einen weiteren Finger verwenden zu müssen. Dieser Ring kann auch in Form einer proportionalen Achse ausgeführt sein. Proportionale Achse bedeutet dabei, dass die Ansteuerung von Funktionen so erfolgt, dass die einzelnen Funktionen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt werden können. Das bedeutet zum Beispiel, dass eine stärkere Auslenkung bei der Drehbewegung der Bedienelemente zu einer kontinuierlich schnelleren Bewegungsgeschwindigkeit des gesteuerten Werkzeugs oder der gesteuerten Arbeitsmaschine führt. Mit anderen Worten wird durch ein stärkeres Betätigen mehr Leistung bzw. Drehmoment vom angesteuerten Motor zur Bewegung des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine abgerufen. Durch eine proportionale Steuerung ist eine feinfühlige und genaue Bedienung möglich.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste Bedienelement entlang der Längsachse des Schalthebels an dem Schalthebel verschiebbar angebracht.
  • Das bedeutet, dass das erste Bedienelement in Richtung des ersten Endes oder in Richtung des zweiten Endes des Schalthebels verschiebbar ist und somit eine weitere Funktion durch diese Verschiebebewegung auswählbar ist. Dennoch kann vorgesehen sein, dass das erste und das zweite Bedienelement unabhängig voneinander bewegt bzw. gedreht werden können, auch wenn das erste Bedienelement zusätzlich noch entlang der Längsachse des Schalthebels verschoben werden kann.
  • Eine solche Verschiebebewegung kann dadurch erreicht werden, indem der Benutzer der Bedienvorrichtung das erste oder zweite Bedienelement in Richtung des ersten Endes des Schalthebels, also nach unten, drückt oder das erste oder zweite Bedienelement in Richtung des zweiten Endes des Schalthebels, also nach oben, zieht.
  • Es ist möglich, dass die Bedienelemente entlang ihrer jeweils eigenen Rotationsachsen am Schalthebel verschiebbar angebracht sind. Das bedeutet, dass das erste Bedienelement entlang der ersten Rotationsachse verschiebbar am Schalthebel angebracht ist. Das zweite Bedienelement ist entlang der zweiten Rotationsachse verschiebbar am Schalthebel angebracht. Es ist jedoch auch möglich, dass für den Fall, in dem die Rotationsachsen der Bedienelemente koaxial oder parallel zur Längsachse angeordnet sind, die Bedienelemente entlang der Längsachse am Schalthebel verschiebbar angebracht sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Bedienvorrichtung eine Sensoreinheit zum Erfassen einer Drehbewegung des ersten Bedienelements um die erste Rotationsachse und/oder einer Drehbewegung des zweiten Bedienelements um die zweite Rotationsachse und/oder einer Verschiebebewegung des zweiten Bedienelements parallel zur bzw. entlang der Längsachse des Schalthebels auf.
  • Die Sensoreinheit kann auch dazu ausgeführt sein, eine Verschiebebewegung des zweiten Bedienelements parallel zur zweiten Rotationsachse, eine Verschiebebewegung des ersten Bedienelements parallel zur ersten Rotationsachse oder eine Verschiebebewegung des ersten Bedienelements parallel zur Längsachse des Schalthebels zu erfassen.
  • Die Sensoreinheit weist Sensoren, beispielsweise elektronische, optische oder magnetische Sensoren zur Erfassung der Dreh- bzw. Verschiebebewegung der Bedienelemente auf. Die Sensoreinheit ist zum Beispiel direkt am ersten und/oder zweiten Bedienelement angebracht, um die Drehbewegung oder Verschiebebewegung des jeweiligen Bedienelements zu bestimmten. Die Sensoreinheit erfasst somit Daten über eine ausgeführte Dreh- oder Verschiebebewegung. Diese Daten können dann an eine Steuereinheit übermittelt werden, so dass basierend auf diesen Daten die zugehörigen Funktionen für die entsprechende Drehbewegung oder Verschiebebewegung ausgelöst werden können. Diese Daten können kabellos oder kabelgebunden an die Steuereinheit übertragen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das erste Bedienelement einen Rückstellmechanismus auf, welcher dazu ausgeführt ist, das erste Bedienelement infolge einer Drehbewegung des ersten Bedienelements stets in eine Ausgangsposition zu zurückzubringen. Zusätzlich oder alternativ dazu weist das zweite Bedienelement einen Rückstellmechanismus auf, welcher dazu ausgeführt ist, das zweite Bedienelement infolge einer Drehbewegung des zweiten Bedienelements stets in eine Ausgangsposition zu zurückzubringen.
  • Der Rückstellmechanismus kann in Form eines Vorspannmechanismus ausgeführt sein, so dass die vom Benutzer wahrgenommene Vorspannung mit zunehmender Drehbewegung zunimmt. Somit kann sich das jeweilige Bedienelement stets selbsttätig in die Ausgangsposition zurückbringen. Ein solcher Rückstellmechanismus kann beispielswiese zur Steuerung einer Bewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine oder des Werkzeugs vorgesehen sein, so dass bei Einstellen einer bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit und bei Loslassen des Bedienelements die Bewegungsgeschwindigkeit stets wieder verringert wird. Dadurch kann die Sicherheit bei der Bedienung der Arbeitsmaschine oder des Werkzeugs erhöht werden. Für den Rückstellmechanismus kann beispielsweise ein Federmechanismus, insbesondere eine Torsionsfeder, vorgesehen sein.
  • Es ist auch möglich, dass kein Rückstellmechanismus für die Drehbewegung des ersten und/oder zweiten Bedienelements vorgesehen ist, so dass eine Drehbewegung der Bedienelemente quasi endlos, das heißt ohne Rückstellmechanismus erfolgen kann. Dies ist besonders bei Positionssteuerungen der Arbeitsmaschine oder des Werkzeugs vorteilhaft.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste Bedienelement zwischen dem zweiten Bedienelement und der Basis, insbesondere der Schaltkulisse angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das erste Bedienelement einen Griffbereich zur Betätigung des ersten Bedienelements durch einen Nutzer auf und der Griffbereich des ersten Bedienelements weist einen Durchmesser d von maximal 60 mm, vorzugsweise maximal 50 mm auf. Zusätzlich oder alternativ dazu weist das zweite Bedienelement einen Griffbereich zur Betätigung des zweiten Bedienelements durch einen Nutzer auf und der Griffbereich des zweiten Bedienelements weist einen Durchmesser e von maximal 50 mm, vorzugsweise maximal 40 mm auf.
  • Mit diesen Abmessungen der drehbaren Bedienelemente ist eine komfortable und ergonomische Betätigung der Bedienelemente im Fingersystem möglich, was bedeutet, dass der Benutzer der Bedienvorrichtung lediglich seine Finger, beispielsweise zwei Finger oder gar nur einen Finger benötigt, um die Bedienelemente zu betätigen bzw. zu drehen oder zu verschieben.
  • Die Griffbereiche können eine aufgeraute oder gerippte bzw. geriffelte Oberfläche in Umfangsrichtung aufweisen, so dass ein erleichterter Zugriff und eine erleichterte Betätigung durch den Benutzer ermöglicht wird. Zum Beispiel können die Griffbereiche eine an die Finger des Benutzers angepasste Form aufweisen. Möglich sind Mulden in den Griffbereichen zum Eingreifen durch den Benutzer. Insbesondere kann die Oberfläche eine Anti-Rutsch-Beschichtung aufweisen, damit der Benutzer bei Betätigung der Bedienelemente nicht abrutscht.
  • Die Griffbereiche können zum Beispiel ein Gummimaterial aufweisen. Die Griffbereiche können jeweils ein Teil der Bedienelemente sein. Die Bedienelemente können grundsätzlich ein metallisches Material aufweisen, beispielsweise in demjenigen Teil, in dem die Bedienelemente an dem Schalthebel gelagert sind. Derjenige Teil des Bedienelements, welcher zur Lagerung gegenüber dem Schalthebel dient, kann als Innenteil oder innerer teil bezeichnet werden. Die Griffbereiche können ein anderes Material aufweisen und somit auf die metallischen Bereiche der Bedienelemente aufgesteckt sein bzw. an den metallischen Bereichen befestigt sein.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Verwendung der zuvor beschriebenen, erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung zum Steuern einer Haltevorrichtung oder eines Werkzeugs bezüglich drei Translationsfreiheitsgraden und drei Rotationsfreiheitsgraden angegeben. Die Translationsfreiheitsgrade und die Rotationsfreiheitsgrade können zum Beispiel die Bewegungsfreiheitsgrade der Haltevorrichtung oder des Werkzeugs darstellen. Die Haltevorrichtung ist beispielsweise ein Werkzeugtisch für eine Laserschweißmaschine oder für ein Werkzeug, insbesondere ein Laserwerkzeug einer Laserschweißmaschine.
  • Die Erfindung kann mit anderen Worten wie folgt beschrieben werden:
  • Als Ausgangspunkt für die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung kann ein Vorsteuergerät, welches für die Fingersystem-Bedienung ausgelegt ist, verwendet werden. Aufbauend auf diesem Vorsteuergerät können in z-Richtung, das heißt entlang der Längsachse des Schalthebels, zwei konzentrisch angeordnete Achsen befestigt werden, wobei die Achsen jeweils in Form eines Schaftes, an dem die beiden Bedienelemente befestigt sind, ausgeführt sind. Diese Achsen verfügen je nach Ausführung über Rückstellmechanismen und Sensoren zur Erfassung eines Winkels oder eines Ausschlags der Bedienelemente bzw. der Achsen.
  • Wird zusätzlich ein verschieblicher Ring mit der Achse verbunden, so kann dieser verdrehfest, aber verschieblich an dem Schalthebel angeordnet sein. Zudem kann der Ring einen Rückstellmechanismus aufweisen, damit er bei Nichtbetätigung in eine Neutrallage zurückkehrt. Je nach Ausführung kann dieser als schwarz/weiß-schaltend oder proportional mit Kraftzuwachs umgesetzt werden. Ein Sensor oder Schalter erfasst auch hier den aktuellen Zustand des Ringes.
  • Schwarz/weiß-schaltend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Ansteuerung der Funktionen derart erfolgt, dass die Funktionen lediglich eingeschaltet oder ausgeschaltet werden können. Proportional dagegen kann die Einstellung unterschiedlicher Geschwindigkeiten, Kräfte, Ströme usw. umfassen, welche in einem Bereich von 0 % bis 100 % mit beliebiger Unterteilung bzw. Auflösung eingestellt werden können. Dabei bedeutet 0 %, dass die Funktion ausgeschaltet ist und 100 %, dass die Funktion in ihrer vollen Stärke eingeschaltet ist. Durch eine proportionale Steuerung ist eine feinfühlige und genaue Bedienung möglich.
  • Die Achsen der beiden Rotationsebenen sind in einer Ausführungsform nicht zwingend konzentrisch angeordnet. Es können auch mehr als zwei Rotationsebenen vorgesehen werden. Es können auch sämtliche Rotationsachsen mit einem verschieblichen Ring ausgeführt werden. Alle Achsen können einkanalig oder zweikanalig durch Sensoren eingelesen werden. Die Rotationsachsen können ferner auch auf einer anderen Basis als auf einem dafür vorgesehenen Vorsteuergerät montiert werden.
  • Einkanalig bedeutet beispielsweise, dass der Sensor lediglich einen Rückkanal für das Ausgangssignal aufweist. Wird jedoch eine höhere Sicherheit gefordert, kann mit Hilfe einer Überwachungseinrichtung das Ausgangssignal überwacht werden oder der Sensor für das Ausgangssignal auch einen zweiten Rückkanal aufweisen. Der zweite Rückkanal ist beispielsweise invers zum ersten Rückkanal, so dass z.B. Masseschluss, Plusschluss, aber auch gegenseitiger Schluss des einen oder anderen Rückkanals erkannt werden können.
  • Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung kann zum Beispiel bei Fräsmaschinen oder Laserschweißmaschinen eingesetzt werden. Dort ist es oft erforderlich, dass der Bediener neben Translationsbewegungen in x-, y- und z- Translationsrichtung des Werkzeugtisches bzw. des Fräsers oder Laserpunktes auch noch Rotationsbewegungen des Werkstückes vornehmen kann. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung kann er dies intuitiv und logisch durchführen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Bedienvorrichtung mit koaxialer Anordnung zweier Bedienelemente gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Bedienvorrichtung mit nicht koaxialer Anordnung zweier Bedienelemente gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Bedienvorrichtung mit nicht koaxialer Anordnung zweier Bedienelemente gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bediensystems mit einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 5 zeigt eine Seitenansicht eines Bediensystems mit einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 6 zeigt eine Vorderansicht eines Bediensystems mit einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 7 zeigt eine Draufsicht eines Bediensystems mit einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 8 zeigt eine Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • 9 zeigt eine Bedienvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
  • Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
  • Werden in der folgenden Figurenbeschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Bedienvorrichtung 10 mit koaxialer Anordnung zweier Bedienelemente 21, 22. Die Bedienvorrichtung 10 ist zum Steuern eines nicht dargestellten Werkzeuges oder einer ebenfalls nicht dargestellten Arbeitsmaschine ausgeführt. Die Bedienvorrichtung 10 weist eine Basis 11 mit einer Schaltkulisse 12 und einen Schalthebel 13 auf. Der Schalthebel 13 ist bewegbar in der Schaltkulisse 12 angeordnet und erstreckt sich entlang einer Längsachse 14. Die Längsachse bildet in dem in 1 dargestellten Fall gleichzeitig die Rotationsachse eines ersten Bedienelements 21 und die Rotationsachse eines zweiten Bedienelements 22 dar. Die Rotationsachse des ersten Bedienelements 21 wird nachfolgend als erste Rotationsachse 21a und die Rotationsachse des zweiten Bedienelements 22 als zweite Rotationsachse 22a bezeichnet.
  • Das erste Bedienelement 21 ist an dem Schalthebel 13 befestigt. Das zweite Bedienelement 22 ist ebenfalls an dem Schalthebel 13 befestigt. Das erste Bedienelement 21 ist ferner um die erste Rotationsachse 21a, das heißt hier auch um die Längsachse 14 des Schalthebels 13, drehbar am Schalthebel 13 angebracht. Das zweite Bedienelement 22 ist um die zweite Rotationsachse 22a, das heißt hier auch um die Längsachse 14 des Schalthebels 13, drehbar am Schalthebel 13 angebracht. Das erste Bedienelement 21 ist unabhängig vom zweiten Bedienelement 22 drehbar gelagert. Dabei können das erste Bedienelement 21 und das zweite Bedienelement mittels einer Drehlagerung am Schalthebel gelagert sein, so dass eine Drehbewegung 21b des ersten Bedienelements 21 unabhängig von einer Drehbewegung 22b des zweiten Bedienelements 22 möglich ist. Somit ist eine Auswahl zumindest zweier unterschiedlicher Funktionen des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine mittels der Bedienvorrichtung 10 möglich.
  • Das zweite Bedienelement 22 kann gegenüber dem Schalthebel 13 gedreht werden. Jedoch kann das zweite Bedienelement 22 gegenüber dem Schalthebel 13 auch entlang der Längsachse 14 des Schalthebels 13 verschiebbar gelagert sein. Insbesondere ist das zweite Bedienelement 22 in die durch Pfeile gekennzeichnete Verschiebebewegung 22c verschiebbar. Das heißt, durch eine entsprechende Betätigung des Benutzers kann das zweite Bedienelement 22 oder ein Griffbereich 32 des zweiten Bedienelements 22 entlang der Längsrichtung 14 verschoben werden. Hierdurch kann eine weitere Funktion des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine ausgewählt werden. Die Verschiebung kann sowohl in Richtung der Basis 11 erfolgen als auch von der Basis 11 weggerichtet sein. In einer in 1 nicht dargestellten Konfiguration ist diese Verschiebebewegung auch in analoger Weise für das erste Bedienelement 21 möglich.
  • Die Betätigung des Schalthebels 13 an sich kann durch eine Bewegung des Schalthebels 13 innerhalb der Schaltkulisse 12 der Basis 11 erfolgen, wobei eine Bewegung in x-Richtung und/oder eine Bewegung in y-Richtung möglich ist. Die Bewegungen in x-Richtung oder in y-Richtung stellen Rotationsbewegungen um einen in 1 nicht dargestellten Rotationsmittelpunkt des Schalthebels 13 dar, welche aufgrund der Länge des Schalthebels 13 durch den Benutzer auch als quasi-translatorische Bewegungen aufgefasst werden können.
  • Der Schalthebel 13 erstreckt sich also entlang der Längsachse 14, welche gleichzeitig die erste Rotationsachse 21a und die zweite Rotationsachse 22a bildet, da sämtliche Achsen 14, 21a, 21b hier ineinander bzw. aufeinander liegen. Mit anderen Worten bildet die Längsachse 14 des Schalthebels 13 sowohl die erste Rotationsachse 21a als auch die zweite Rotationsachse 22a, so dass die erste Rotationsachse 21a und die zweite Rotationsachse 22a koaxial verlaufen.
  • Die Bedienvorrichtung 10 weist ferner eine Sensoreinheit 25 zum Erfassen der Drehbewegung 21b des ersten Bedienelements 21 um die erste Rotationsachse 21a und/oder der Drehbewegung 22b des zweiten Bedienelements 22 um die zweite Rotationsachse 22a und/oder der Verschiebebewegung 22c des zweiten Bedienelements 22 parallel zur Längsachse 14 des Schalthebels 13 auf. Die Sensoreinheit 25 kann im Bereich des Schalthebels 13 oder im Bereich des ersten oder zweiten Bedienelements 21, 22 angeordnet sein.
  • Ferner weist das erste Bedienelement 21 einen Griffbereich 31 zur Betätigung des ersten Bedienelements 21 durch den Nutzer auf. Das zweite Bedienelement 22 weist ebenfalls einen Griffbereich 32 zur Betätigung des zweiten Bedienelements 22 durch den Nutzer auf. Die Griffbereiche 31, 32 können jeweils als ein äußerer Umfang der Bedienelemente 21, 22 ausgeführt sein.
  • Das zweite Bedienelement 22 wird zumindest aus dem Griffbereich 32 und aus einem inneren Teil 42 gebildet, wobei der innere, beispielsweise für den Benutzer nicht sichtbare Teil die Lagerung des zweiten Bedienelements 22 an dem Schalthebel 13 bildet. Dabei kann die Verschiebebewegung 22c des zweiten Bedienelements 22 durch eine Verschiebebewegung 22c lediglich des Griffbereichs 32 gegenüber dem inneren Teil des zweiten Bedienelements 22 erfolgen, wie in 1 dargestellt.
  • Auch das erste Bedienelement 21 wird zumindest aus dem Griffbereich 31 und aus einem inneren Teil 41 gebildet, wobei der innere, beispielsweise für den Benutzer nicht sichtbare Teil die Lagerung des ersten Bedienelements 21 an dem Schalthebel 13 bildet.
  • Der Schaft 24 bildet in 1 eine Aufhängung oder eine Lagerung zur drehbaren Aufhängung bzw. Lagerung des ersten Bedienelements 21 und des zweiten Bedienelements 22 auf dem Schalthebel 13.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Bedienvorrichtung 10 mit nicht koaxialer Anordnung des ersten Bedienelements 21 und des zweiten Bedienelements 22. Dabei ist das erste Bedienelement 21 um eine Rotationsachse 21a drehbar gelagert, die gegenüber der Längsachse 14 geneigt ist derart, dass sich die erste Rotationsachse 21a und die Längsachse 14 im Rotationsmittelpunkt 26 des Schalthebels 13 schneiden. Das heißt, dass ein Schaft, um den das erste Bedienelement 21 drehbar ist, am Schalthebel 13 derart befestigt sein kann, dass das erste Bedienelement 21 nicht um die Längsachse 14, sondern um eine gegenüber der Längsachse 14 geneigte erste Rotationsachse 21a, insbesondere um den Schaft, der sich entlang der ersten Rotationsachse 21a erstreckt, drehbar ist. Dabei ist das erste Bedienelement 21 durch die Drehbewegung 21b um die erste Rotationsachse 21a drehbar.
  • Die zweite Rotationsachse 22a des zweiten Bedienelements 22 kann in Form eines Abzweigs aus der Längsachse 14 des Schalthebels 13 ausgebildet sein. Insbesondere kann ein Schaft, um den das zweite Bedienelement 22 drehbar gelagert ist, wie ein Abzweig seitlich aus dem Schalthebel 13 herausragen. Das zweite Bedienelement 22 ist durch die Drehbewegung 22b um die zweite Rotationsachse 22, das heißt um den sich entlang der zweiten Rotationsachse 21a erstreckenden Schaft betätigbar.
  • Ferner kann eine Verschiebebewegung 22c des zweiten Bedienelements 22 entlang der zweiten Rotationsachse 22a, das heißt entlang des sich in der zweiten Rotationsrichtung 22a erstreckenden Schafts ausgeführt werden. Damit kann das zweite Bedienelement 22 durch die Verschiebebewegung 22c auf den Schalthebel 13 zu bewegt werden oder von diesem entfernt werden.
  • Zusätzlich zu den beschriebenen Bewegungsmöglichkeiten der Bedienelemente 21, 22 kann der Schalthebel 13 auch in der nicht dargestellten Kulisse 12 in den Richtungen x und y bewegt werden.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Bedienvorrichtung 10 mit nicht koaxialer Anordnung zweier Bedienelemente 21, 22. Dabei ist zwar das erste Bedienelement 21 drehbar um die zur Längsachse 14 des Schalthebels 13 koaxial verlaufende erste Rotationsachse 21a gelagert, nicht aber das zweite Bedienelement 22.
  • Insbesondere ist die zweite Rotationsachse 22a, um die das zweite Bedienelement 22 drehbar gelagert ist, senkrecht zur Längsachse 14 des Schalthebels 13 angeordnet. Das heißt, dass die zweite Rotationsachse 22a und die Längsachse 14 unter einem Winkel von 90° angeordnet sind. Mit anderen Worten ragt der Schaft, auf welcher das zweite Bedienelement 22 drehbar gelagert ist und der sich entlang der zweiten Rotationsachse 22a erstreckt, in Form eines Abzweigs aus dem Schalthebel 13 senkrecht heraus. Damit kann eine Drehbewegung 22b des zweiten Bedienelements 22 anhand eines seitlich aus dem Schalthebel 13 herausragenden Griffbereichs erfolgen, so dass der Nutzer eine Drehung des ersten Bedienelements 21 um die Längsachse 14, das heißt um die erste Rotationsachse 21a, und darüber hinaus auch um die senkrecht zur Längsachse 14 verlaufende, zweite Rotationsachse 22a ausführen kann. Das erste Bedienelement 21 ist dabei um einen Schaft drehbar gelagert, der durch den Schalthebel 13 selbst gebildet wird.
  • 3 zeigt ferner, dass neben der Drehbewegung 21b des ersten Bedienelements 21 um die erste Rotationsachse 21a auch eine Verschiebebewegung 21c des ersten Bedienelements 21 entlang der Längsachse 14 bzw. entlang der ersten Rotationsachse 21a möglich ist.
  • Die 4 bis 7 zeigen unterschiedliche Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines Bediensystems 100, insbesondere eines Steuerungssystems, mit der Bedienvorrichtung 10. Dabei zeigt 4 eine perspektivische Ansicht des Bediensystems 100 mit der Bedienvorrichtung 10, 5 eine Seitenansicht des Bediensystems 100 mit der Bedienvorrichtung 10, 6 eine Vorderansicht des Bediensystems 100 mit der Bedienvorrichtung 100 und 7 eine Draufsicht des Bediensystems 100 mit der Bedienvorrichtung 10.
  • Die dargestellte Bedienvorrichtung 10 ist in der in 1 beschriebenen Form realisiert. Das heißt, es sind die beiden Rotationsachsen 21a, 22a der beiden Bedienelemente 21, 22 koaxial angeordnet, wobei das erste Bedienelement 21 unabhängig vom zweiten Bedienelement 22 drehbar ist. Das erste Bedienelement 21 ist dabei über den ersten Griffbereich 31 durch den Nutzer betätigbar und das zweite Bedienelement 22 ist über den zweiten Griffbereich 32 durch den Nutzer betätigbar.
  • In 5 ist deutlich die Anordnung der unterschiedlichen Achsen 14, 21a, 22a zueinander zu erkennen. Es ist zu erkennen, dass die Längsachse 14 des Schalthebels, die erste Rotationsachse 21a des ersten Bedienelements 21 und die zweite Rotationsachse 22a des zweiten Bedienelements 22 koaxial zueinander angeordnet sind.
  • Die Basis 11 wird durch eine Hand- oder Fingerauflagefläche des Bediensystems 100 gebildet. In der Basis 11 ist der durch die Griffbereiche 31, 32 verdeckte Schalthebel 13 rotierbar gelagert, so dass eine Auswahl zumindest einer Funktion allein schon durch die Bewegung des Schalthebels 13, welche über einen durch den Nutzer aufgebrachten seitlichen Druck auf die Griffbereiche 31, 32 ausgelöst wird, möglich ist.
  • Die Bedienvorrichtung 10 kann in Form eines Joysticks ausgeführt sein. Insbesondere kann durch die Bedienvorrichtung 10 eine Steuerung von linearen Achsen des Werkzeugs erfolgen. Ferner kann die Bedienvorrichtung 10 eine Schnellgangtaste aufweisen, beispielsweise durch Verschieben eines der beiden Bedienelemente 21, 22.
  • An dem Bediensystem 100 sind ferner verschiedene Knöpfe oder Schalter 50 angebracht, über welche weitere Funktionen betätigbar sind.
  • Das Bediensystem 100 weist ferner einen Anschluss, das heißt eine Verbindungsleitung 70 zur Übertragung von elektrischer Energie oder zur Übertragung von Daten, insbesondere Steuersignalen an eine nicht dargestellte Arbeitsmaschine oder ein nicht dargestelltes Werkzeug auf. Es kann zudem ein Notausschalter 60 vorgesehen sein.
  • 7 zeigt, dass ein Schalter 50 des Bediensystems 100 einen Drehregler 50a zum Steuern einer Achsgeschwindigkeit aufweist. Der Drehregler 50a ist gleichzeitig ein Tastschalter 50b zum Steuern eines Richtungswechsels. Der Schalter 51 ist in Form einer Wippe ausgebildet und zum Steuern einer optionalen Drehachse ausgeführt. Der Schalter 52 ist ein Tastschalter zum Einschalten uns Ausschalten einer Halbautomatik. Das Bediensystem 100 weist ferner programmierbare Taster 53, einen Taster 54 zum Anfahren eines Referenzpunktes, einen An-/Aus-Taster 55 und einen Taster 56 zum Setzen eines Referenzpunktes auf. Das Bediensystem 100, insbesondere die Basis 11, weist eine Handauflagefläche 11a auf.
  • Sämtliche beschriebene Steuerungen können sich dabei auf die Steuerung des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine beziehen.
  • 8 und 9 zeigen die Bedienvorrichtung 10 für das Ausführungsbeispiel der 1. Dabei ist zu erkennen, dass die Längsachse 14 des Schalthebels, die erste Rotationsachse 21a des ersten Bedienelements 21 und die zweite Rotationsachse 22a des zweiten Bedienelements 22a koaxial zueinander angeordnet sind. Der Griffbereich 31 des ersten Bedienelements 21 weist einen Durchmesser d von maximal 50 mm, vorzugsweise 44 mm auf. Der Griffbereich 32 des zweiten Bedienelements 22 weist einen Durchmesser e von maximal 40 mm, vorzugsweise 35 mm auf. Die Griffbereiche 31, 32 sind in ergonomisch vorteilhafter Weise übereinander angeordnet und können durch den Nutzer, beispielsweise jeweils durch einen oder zwei Finger betätigt werden, um das erste Bedienelement 21 und das zweite Bedienelement 22 unabhängig voneinander um die Achsen 14, 21a, 22a zu drehen. Das zweite Bedienelement 22 ist ein Drehrad, beispielsweise zur Steuerung einer z-Achse des Werkzeuges. Das zweite Bedienelement 21 ist ein Drehrad, beispielsweise zum Steuern einer optionalen Drehachse.
  • Die Verschiebebewegung 22c des zweiten Bedienelements 22 entlang der Achsen 14, 21a, 22a in Richtung der nicht dargestellten Basis 11 ist in 9 dargestellt. Durch die Verschiebebewegung 22c ist ein Schnellgang zum Steuern des Werkzeugs um oder entlang einer Werkzeugachse aktivierbar. Durch diese Verschiebebewegung 22c kann eine weitere Funktion der ebenfalls nicht dargestellten Arbeitsmaschine oder des Werkzeugs erfolgen. Die Verschiebebewegung 22c kann erreicht werden, indem der Nutzer den zweiten Griffbereich 32 von oben nach unten drückt. Eine zusätzliche Verschiebebewegung des ersten Bedienelements 21 oder eine zur Verschiebebewegung 22c des zweiten Bedienelements 22 entgegengesetzte Verschiebebewegung sind in 9 zwar nicht dargestellt, aber ebenfalls denkbar. Die Bedienvorrichtung 10 ist in Form eines Joysticks ausgeführt und kann ferner eine Pulsauslösungstaste 57 an dem der Basis 11 abgewandten Ende der Bedienvorrichtung 10 aufweisen.
  • Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (10)

  1. Bedienvorrichtung (10) zum Steuern eines Werkzeuges oder einer Arbeitsmaschine, aufweisend: eine Basis (11) mit einer Schaltkulisse (12); einen Schalthebel (13), welcher bewegbar in der Schaltkulisse (12) angeordnet ist und sich entlang einer Längsachse (14) erstreckt; ein erstes Bedienelement (21), welches an dem Schalthebel (13) angeordnet ist; ein zweites Bedienelement (22), welches an dem Schalthebel (13) angeordnet ist; wobei das erste Bedienelement (21) um eine erste Rotationsachse (21a) drehbar am Schalthebel (13) angebracht ist; wobei das zweite Bedienelement (22) um eine zweite Rotationsachse (22a) drehbar am Schalthebel (13) angebracht ist; wobei das erste Bedienelement (21) unabhängig vom zweiten Bedienelement (22) drehbar ist.
  2. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei sich der Schalthebel (13) entlang der Längsachse (14) erstreckt, welche zumindest eine der ersten Rotationsachse (21a) und der zweiten Rotationsachse (22a) bildet.
  3. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsachse (14) des Schalthebels (13) sowohl die erste Rotationsachse (21a) als auch die zweite Rotationsachse (22a) bildet, so dass die erste Rotationsachse (21a) und die zweite Rotationsachse (22a) koaxial verlaufen.
  4. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch eine Drehbewegung (21b) des ersten Bedienelements (21) um die erste Rotationsachse (21a) eine erste Funktion des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine auswählbar ist; und/oder wobei durch eine Drehbewegung (22b) des zweiten Bedienelements (22) um die zweite Rotationsachse (22a) eine zweite Funktion des Werkzeugs oder der Arbeitsmaschine auswählbar ist.
  5. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch eine Bewegung (x, y) des Schalthebels (13) bezüglich der Schaltkulisse (12) eine dritte Funktion auswählbar ist.
  6. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Bedienelement (22) entlang der Längsachse (14) des Schalthebels (13) an dem Schalthebel (13) verschiebbar angebracht ist.
  7. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: eine Sensoreinheit (25) zum Erfassen einer Drehbewegung (21b) des ersten Bedienelements (21) um die erste Rotationsachse (21a) und/oder einer Drehbewegung (22b) des zweiten Bedienelements (22) um die zweite Rotationsachse (22a) und/oder einer Verschiebebewegung (22c) des zweiten Bedienelements (22) parallel zur Längsachse (14) des Schalthebels (13).
  8. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Bedienelement (21) einen Rückstellmechanismus aufweist, welcher dazu ausgeführt ist, das erste Bedienelement (21) infolge einer Drehbewegung (21b) des ersten Bedienelements (21) stets in eine Ausgangsposition zu zurückzubringen; und/oder wobei das zweite Bedienelement (22) einen Rückstellmechanismus aufweist, welcher dazu ausgeführt ist, das zweite Bedienelement (22) infolge einer Drehbewegung (22b) des zweiten Bedienelements (22) stets in eine Ausgangsposition zu zurückzubringen.
  9. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Bedienelement (21) einen Griffbereich (31) zur Betätigung des ersten Bedienelements (21) durch einen Nutzer aufweist und der Griffbereich (31) des ersten Bedienelements (21) einen Durchmesser (d) von maximal 60 mm aufweist; und/oder wobei das zweite Bedienelement (22) einen Griffbereich (32) zur Betätigung des zweiten Bedienelements (22) durch einen Nutzer aufweist und der Griffbereich (32) des zweiten Bedienelements (22) einen Durchmesser (e) von maximal 50 mm aufweist;
  10. Verwendung einer Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Steuern einer Haltevorrichtung bezüglich drei Translationsfreiheitsgraden und drei Rotationsfreiheitsgraden.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021119613A1 (de) 2021-07-28 2023-02-02 Karl Storz Se & Co. Kg Eingabeeinheit für ein medizinisches Instrument sowie medizinisches System mit einer Eingabeeinheit
DE102021119646A1 (de) 2021-07-28 2023-02-02 Karl Storz Se & Co. Kg Eingabeeinheit für ein medizinisches Instrument sowie medizinisches System mit einer Eingabeeinheit
DE102021119641A1 (de) 2021-07-28 2023-02-02 Karl Storz Se & Co. Kg Eingabeeinheit für ein medizinisches Instrument sowie medizinisches System mit einer Eingabeeinheit
DE102021133429A1 (de) 2021-12-16 2023-06-22 Dynapac Gmbh Bedienelement für eine Straßenbaumaschine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10059794A1 (de) * 2000-12-01 2002-06-27 Volkswagen Ag Betätigungsvorrichtung zur Anwahl von Fahrstufen eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs
DE10242253A1 (de) * 2002-09-12 2004-03-25 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Elektrische Schalteinrichtung
DE102006057571A1 (de) * 2006-12-06 2008-06-12 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Lenkstockschalter für Kraftfahrzeuge
DE102007005253A1 (de) * 2007-02-02 2008-08-07 Deere & Company, Moline Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102007029594A1 (de) * 2007-06-27 2009-01-08 Volkswagen Ag Gangwahlschalter für automatisches Fahren

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10059794A1 (de) * 2000-12-01 2002-06-27 Volkswagen Ag Betätigungsvorrichtung zur Anwahl von Fahrstufen eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs
DE10242253A1 (de) * 2002-09-12 2004-03-25 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Elektrische Schalteinrichtung
DE102006057571A1 (de) * 2006-12-06 2008-06-12 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Lenkstockschalter für Kraftfahrzeuge
DE102007005253A1 (de) * 2007-02-02 2008-08-07 Deere & Company, Moline Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102007029594A1 (de) * 2007-06-27 2009-01-08 Volkswagen Ag Gangwahlschalter für automatisches Fahren

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021119613A1 (de) 2021-07-28 2023-02-02 Karl Storz Se & Co. Kg Eingabeeinheit für ein medizinisches Instrument sowie medizinisches System mit einer Eingabeeinheit
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