DE19811394A1 - Einrichtung zur Ortung von auf eine Fläche ausgeübten Druckkräften - Google Patents
Einrichtung zur Ortung von auf eine Fläche ausgeübten DruckkräftenInfo
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Abstract
Die Erfindung besteht bei einer Einrichtung zur Ortung von auf eine ebene oder gewölbte, im wesentlichen formstabile Oberfläche ausgeübten Druckkräften darin, daß ein die Oberfläche enthaltender oder tragender Körper bzw. eine ebene oder gewölbte Scheibe vorgesehen ist, daß der Scheibe wenigstens drei über die Oberfläche verteilt angeordnete druckempfindliche Sensoren zugeordnet sind, daß die Sensoren auf einem Bezugskörper, z. B. einem Rahmen, angeordnet oder auf oder an diesem gehaltert sind, daß Körper bzw. Scheibe und Bezugskörper bzw. Rahmen durch Vorspannelemente miteinander verbunden sind, und daß die Vorspannelemente relativ zu den Sensoren seitlich versetzt angeordnet sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ortung von auf eine Fläche
ausgeübten Druckkräften.
Es ist bekannt (DE 195 02 956 A1), vor die Anzeigeeinheit einer
Maschinensteuerung eine berührungsempfindliche Platte zu bauen, welche
in der Lage ist, auf ihrer ebenen Oberfläche den Ort zu ermitteln, wo die
Platte mit leichtem Druck berührt wird. Die Lage wird dort in
xy-Koordinaten ausgedrückt und einem Rechner übergeben. Dieser ermittelt
je nach Berührungsstelle anwendungsspezifische Abläufe. Für die
Ermittlung der Berührungskoordinaten ist an jeder Ecke der Platte ein
Kraftsensor montiert, im folgenden Sensor genannt. Um bei der
bekannten Anordnung jeglichen Ansatzpunkt für Vandalismus zu
vermeiden, können die Platte stufenförmig und der Rahmen die Stufe
übergreifend mit gemeinsamer Oberfläche ausgebildet sein. Der vom
Rahmen überdeckte Teil der Platte ist an den Ecken der Platte zwischen
je einem Sensor und je einem mit dem Sensor fluchtenden Federelement
gehaltert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung mit
berührungsempfindlicher Oberfläche zu schaffen, deren Konstruktion und
deren Wirkungsweise gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierten Merkmale gelöst.
Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Im Prinzip besteht die Erfindung bei einer Einrichtung zur Ortung von auf
eine ebene oder gewölbte, im wesentlichen formstabile Oberfläche
ausgeübten Druckkräften darin, daß ein die Oberfläche enthaltender oder
tragender Körper bzw. eine ebene oder gewölbte Scheibe vorgesehen ist,
daß der Scheibe wenigstens drei über die Oberfläche verteilt angeordnete
druckempfindliche Sensoren zugeordnet sind, daß die Sensoren auf
einem Bezugskörper, z. B. einem Rahmen, angeordnet oder auf oder an
diesem gehaltert sind, daß Körper bzw. Scheibe und Bezugskörper bzw.
Rahmen durch Vorspannelemente miteinander verbunden sind, und daß
die Vorspannelemente relativ zu den Sensoren seitlich versetzt
angeordnet sind.
Dadurch wird erreicht, daß die Empfindlichkeit der Sensoren besser
genutzt werden kann und und daß die Montage der Baueinheit aus dem
den Druckkräften ausgesetzten Körper und dem einen Bezug für die
Sensoren bildenden Bezugskörper bzw. aus Rahmen und Scheibe
vereinfacht wird. Die Scheibe kann durchsichtig oder undurchsichtig sein,
sie kann eine Platte, aber auch eine gewölbte Scheibe und sogar eine als
Linse ausgebildete Scheibe sein. Schließlich kann die Scheibe selbst
auch ein flacher Bildschirm sein. Vandalismus kann durch eine
Frontblende von Gehäuse oder Rahmen vermieden werden, die bis zum
Rand des Körpers bzw. der Scheibe reicht und gegen diesen Rand
abgedichtet ist. Bei Verwendung einer nach außen gewölbten Scheibe
kann auch die Blende entsprechend gewölbt ausgebildet sein.
Die Form der Oberfläche kann nahezu beliebig gewählt werden. Sie kann
beispielsweise rechteckig oder oval sein. Sie kann eben, aber auch
gewölbt sein.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden mehrere
Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beispielsweise
beschrieben. Diese zeigen in:
Fig. 1 eine prinzipielle Frontansicht einer Einrichtung gemäß der
Erfindung,
Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht zur Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung des Kräftesystems,
Fig. 4 eine Rückansicht der Frontscheibe gemäß Fig. 1 ohne
Vorspannelemente, aber mit Positionierteilen,
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht der Fig. 4,
Fig. 6 eine Ansicht der Frontscheibe gemäß Fig. 1 mit Positionierteilen
für die Vorspannelemente,
Fig. 7 eine Seitenansicht zur Fig. 6,
Fig. 8 eine Ansicht der Frontscheibe gemäß Fig. 1 mit
Führungselementen für die Scheibe,
Fig. 9 eine Seitenansicht zur Fig. 8,
Fig. 10 eine Ansicht der Frontscheibe gemäß Fig. 1 mit Sensoren als
Verankerungselemente für Befestigungsmaterial,
Fig. 11 eine Seitenansicht zur Fig. 12,
Fig. 12 eine Ansicht gemäß Fig. 1 mit Halte- oder Vorspannelementen
als Verankerungselemente für Befestigungsmaterial,
Fig. 13 eine Seitenansicht zur Fig. 12,
Fig. 14 bis 19 und Fig. 21-24 unterschiedliche Ausführungsbeispiele der
Vorspannelemente,
Fig. 20 ein Detail aus Fig. 19,
Fig. 25 die Seitenansicht einer Ortungseinrichtung mit vor einem flachen
Bildschirm (Display) angeordneten durchsichtigen Körper,
Fig. 26 die geschnittene Seitenansicht eines Monitors mit vorgesetzter
Ortungseinrichtung,
Fig. 27 eine Frontansicht einer anderen Ausführungsform als Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Frontansicht einer Einrichtung gemäß der
Erfindung zur Ortung von Druckkräften F, die auf eine im wesentlichen
formstabile, also nicht nachgiebige, Oberfläche 1 eines als Scheibe
ausgebildeten Körpers 2 ausgeübt werden. Dem Körper 2 sind vier
druckempfindliche Sensoren 3 zugeordnet, die sich auf einem
Bezugskörper 4 abstützen. Der Bezugskörper 4 ist mittels zweier relativ
zu den Sensoren 3 seitlich versetzt angeordneter Vorspannelemente 6 mit
dem Körper 2 zu einer Einheit verbunden, insbesondere geklammert. Die
Vorspannelemente 6 und die druckempfindlichen Sensoren 3 sind so
bemessen, daß die druckempfindlichen Sensoren 3 vorgespannt sind. In
Fig. 1 wirken die Vorspannelemente 6 zu diesem Zweck federnd auf die
Verbindung der Teile 2 und 4 ein, wie durch die Federn 7 in Fig. 2
angedeutet ist. Es ist aber auch möglich, die Sensoren 3 allein oder
zusätzlich federnd zu lagern. Eine Sensoranordnung mit wenigstens drei
Sensoren 3 ermöglicht die Bestimmung der Koordinaten, die von einer
Druckkraft F auf die Oberfläche 1 des Körpers 2 ausgeübt wird. Die
Oberfläche 1 des Körpers 2 kann mit beliebigen, in der Fig. 1 nicht
eingezeichneten Symbolen gestaltet werden. Dadurch wird die
Oberfläche 1 des Körpers 2 zu einer Bedieneroberfläche, bei der
bestimmte Felder als digitale, analoge druckempfindliche Schalter oder
Potentiometer in der Funktion simuliert werden. Die beiden Körper 2 und
4 könnten in diesem Fall durchgehend undurchsichtig ausgebildet,
beispielsweise benachbarte Scheiben sein.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung mit
zwei solchen benachbarten Scheiben. Wird der Körper 2 aus durchsichti
gem Material gestaltet, wird der Bezugskörper 4 rahmenartig gestaltet,
wie in Fig. 1 durch den Rand 5 angedeutet. Eine solche rahmenartige
Ausbildung des Bezugskörpers 4 hinter einer durchsichtigen Scheibe ist
in Fig. 1 durch den sichtbaren inneren Rand 5 des Rahmens dargestellt.
Eine solche Ausführung kann vor dem Bildschirm eines Monitors
angeordnet sein. Dadurch kann die jeweilige Bildschirmdarstellung des
Monitors oder Displays als Bedieneroberfläche verwendet werden.
Fig. 3 zeigt ein beim Auftreten einer Kraft F auf die Sensoren 3 wirkendes
Kräftesystem im Zusammenhang mit einem entsprechenden Koordinaten
system. Die Kraft F wird mit Hilfe des im wesentlichen formstabilen
Körpers 2 nach den allgemeinen Gesetzen der Statik für ein ebenes
Kräftesystem (in Fig. 3) auf die Sensoranordnung aus den Sensoren 3
übertragen. Dabei bewirkt die Kraft F eine räumliche Verschiebung des
Körpers 2 im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche 1 in Richtung auf die
Sensoren 3. Dieser Körper 2 verteilt die Kraft F entsprechend dem
Schwerpunkt der Kraft F auf die einzelnen Sensoren 3. Für ein solches
Kräftesystem läßt sich bei Annahme linearer Kennlinie mit wenigen
Gleichungen für jeden Punkt der Oberfläche 1 des Körpers 2 der jeweilige
Angriffspunkt der Kraft F berechnen. Eine erste Gleichung geht davon
aus, daß die Summe aller auf den Körper 2 einwirkenden Kräfte (also
Kraft F und die von den Sensoren 3 ausgeübte Gegenkraft) gleich Null
ist. Die anderen beiden Gleichungen geben getrennt die Momente in der x
Richtung bzw. der y Richtung der xy-Ebene an. Die x,y-Vektoren spannen
praktisch eine Ebene auf, die mit guter Näherung einer Parallelver
schiebung der durch die Berührungs-/Meß-Punkte der Kraftsensoren
aufgespannten Fläche entspricht. Jede auf die Oberfläche 1 des Körpers
2 einwirkende Kraft F, also auch schräg einwirkende Kräfte, wie in Fig. 3
gezeigt, erlaubt eine Detektion dieser Kraft F und eine Übertragung der
senkrechten Komponente Fz dieser Kraft F mit entsprechenden
Momenten in x- bzw. y-Richtung auf die (in Fig. 1 vier) über den
Randbereich des Körpers 2 verteilten Sensoren 3. Die in Fig. 3
gezeichneten Kräfte Fx und Fx sind parasitäre, in der ersten Gleichung
störende Kräfte und sollten unwirksam gemacht oder wenigstens in ihrer
Wirkung klein gehalten werden. Im folgenden werden einige
Möglichkeiten zur Minimierung solcher parasitärer Kräfte Fx und Fy
angegeben.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung von Positionierteilen 8 auf der Rückseite des
Körpers 2 für die Lagesicherung des Körpers 2 relativ zu den vom
Bezugskörper 4 gehaltenen oder auf diesem befestigten Sensoren 3.
Fig. 5 zeigt die geschnittene Seitenansicht zu Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung von Positionierteilen 9 auf der Vorderseite
des Körpers 2, also beispielsweise auf der Oberfläche 1, für die
Lagesicherung des Körpers 2 relativ zu den den Bezugskörper 4 und den
Körper 2 zusammenfügenden Halterungselementen 6.
Fig. 7 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Fig. 6.
Fig. 8 zeigt eine Anordnung von Positionier- oder Führungsteilen 10
neben dem Rand des Körpers 2, die eine Bewegung des Körpers 2
relativ zum Bezugskörper 4 in der xy-Ebene verhindern. Diese
Führungsteile 10 sind beispielsweise am Körper oder Rahmen 4 befestigt.
Fig. 9 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Fig. 8, die deutlich zeigt
wie die Führungsteile 10 am Körper oder Rahmen 4 befestigt sind.
Fig. 10 zeigt eine Befestigung des Körpers 2 direkt an den Sensoren 3,
die damit eine Bewegung des Körpers 2 relativ zum Bezugskörper 4 in
der xy-Ebene verhindern. Die Sensoren 3 sind zu diesem Zweck als
Biegebalken ausgeführt, die in Montagestellen 31, 32 spezielles
Befestigungsmaterial tragen oder aufnehmen können.
Fig. 11 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Fig. 11, die deutlich
zeigt, wie die Sensoren 3 als Biegebalken ausgeführt sind und mit dem
Körper 2 verbunden sind.
Fig. 12 zeigt eine Befestigung des Körpers 2 direkt an den
Halteelementen 6 an Montagestellen 61, die damit ebenfalls eine
Bewegung des Körpers 2 relativ zum Bezugskörper 4 oder zu den
Sensoren 3 verhindern.
Fig. 13 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Fig. 11, die deutlich
zeigt, daß die Vorspannelemente zusätzlich das Befestigungsmaterial
tragen und mit dem Körper 2 verbunden sind. Bei der Betrachtung der
Fig. 13 ist zu beachten, daß die Vorspannelemente relativ zu den
Sensoren seitlich versetzt sind, das Befestigungsmaterial also nicht in die
Sensoren eingreift.
Bei den Einrichtungen nach den vorstehend beschriebenen Fig. 1-13
werden die einzelnen Bauteile wie die Körper 2 und 4, die Sensoren 3
und die Positionierteile 8-10 durch die Vorspannelemente 6 zu einer
Einheit, zu einem System vereinigt mit der eine beliebig im Raum
ausgedehnte Kraft auf der Oberfläche 1 zu detektieren und in das der
Einrichtung eigene Koordinatensystem zu übertragen. Dabei bestimmt die
senkrecht auf die Oberfläche 1 wirkende Kraftkomponente Fz die
Lokalisierung der gesuchten Koordinate.
Wegen der Bedeutung der Vorspannelemente für die Genauigkeit der
Lokalisierung werden im folgenden einige Ausführungsbeispiele gezeigt
und beschrieben. Fig. 14 bis Fig. 19 zeigen solch unterschiedliche
Ausführungsbeispiele der Vorspannelemente 6.
In Fig. 14 weist das Halterungselement 6 eine den Rand 11 des Körpers 2
umfassende Klammer 12 auf und einen im Bezugskörper 4 senkrecht zur
Oberfläche 1 des Körpers 5 angeordneten Bolzen 13, der mit der
Klammer 12 durch einen Hebelarm 14 auf der Seite der Oberfläche 1
relativ zum Bezugskörper 4 gegen die Kraft von ein oder mehreren
Federn 15 bewegbar ist. Dieser Bolzen 13 ist mit einem Innengewinde 16
versehen. Mittels einer verstellbaren Schraube 17 ist dadurch die
Federkraft verstellbar. Die Innenfläche des Hebelarms 14 verläuft im
wesentlichen in derjenigen Ebene der Oberfläche 1, auf die die zu
ortenden Druckkräfte wirken.
In Fig. 15 weist das Halterungselement 6 wie in Fig. 14 eine den Rand 11
des Körpers 2 umfassende Klammer 12 auf und einen im Bezugskörper 4
senkrecht zur Oberfläche 1 des Körpers 2 angeordneten Bolzen 13, der
relativ zum Bezugskörper 4 gegen die Kraft von ein oder mehreren
Federn 15 bewegbar ist. Auch in Fig. 15 ist dieser Bolzen 13 mit einem
Innengewinde 16 versehen, das mittels einer verstellbaren Schraube 17
eine Verstellbarkeit der Federkraft erlaubt. Anders als in Fig. 14 sind hier
aber Klammer 12 und Bolzen 13 durch einen Hebelarm 14 verbunden, der
auf der der Krafteinwirkung abgewandten Seite des Körpers 2 angeordnet
ist. In beiden Figuren sind die das Gegenlager zu den Halteelementen 6
bildenden Sensoren 3 nicht dargestellt. Körper 2 und Bezugskörper 4
scheinen daher gegeneinander frei beweglich zu sein. Dies ist in den
folgenden Figuren nicht der Fall. Die dort gezeigten Sensoren sind aber
stets seitlich gegen die Vorspannelemente 6 bzw. Klammern 12 versetzt.
Fig. 16 zeigt eine Einrichtung, bei der die Sensoren 3 fest am
Bezugskörper 4 angebracht sind und die der Druckkraft F abgewandte
Seite des Körpers 2 berühren. Ein mit dem im Bezugskörper 4 federnd
gelagerten Bolzen 13 fest verbundener stabiler Hebelarm 14 drückt den
Körper 2 in Richtung auf die Sensoren 3 und bewirkt für diesen eine
Vorspannung. Diese ist mittels Schraube 17 und Abstandsstück 23
einstellbar. Fig. 17 wie Fig. 16 zeigen eine Einrichtung, bei der die
Sensoren 3 fest am Bezugskörper 4 angebracht sind und die der
Druckkraft F abgewandte Seite des Körpers 2 berühren. Auch hier drückt
ein mit dem im Bezugskörper 4 federnd gelagerten Bolzen 13 fest
verbundener mittels ein oder mehrerer Kugeln 41 gelagerter, stabiler
Hebelarm 14 den Körper 2 in Richtung auf die Sensoren 3 und bewirkt für
diesen eine Vorspannung. Anders als in Fig. 16 ist in Fig. 17 ein Körper 2
vorgesehen, der an seinem Rand eine Nute oder Öffnung 18 aufweist. In
diese Öffnung greift die Klammer 12 zur Halterung des Körpers 2 ein. Das
hat den Vorteil, daß die Oberfläche 1 relativ über die Ebene des
Hebelarms 14 und den Bezugskörper oder Rahmen 4 übersteht. Diese
Konstruktion ermöglicht die Verwendung einer Blende, die mittels einer
Dichtung so dicht am Rand des Körpers 2 anliegt, daß die Einrichtung
nicht einfach beschädigt werden kann.
Fig. 18 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Vorspannelements, bei
dem die Sensoren 3 wie in Fig. 17 fest am Bezugskörper 4 angebracht
sind und die der Druckkraft abgewandte Seite des Körpers 2 berühren.
Anders als dort ist hier eine am Bezugskörper 4 gelagerte Blattfeder 19
vorgesehen, die mit ihrem freien Ende 20 den Körper 2 in Richtung auf
die Sensoren 3 drückt.
Fig. 19 zeigt eine Abwandlung der Ausführung nach Fig. 18, bei der die
Blattfeder nicht am Bezugskörper 4 selbst befestigt ist, sondern an einem
mittels einer schwalbenschwanzartigen Verbindung im Bezugskörper 4
verschiebbaren Teil 21. In diesem Teil 21 ist eine Schraube 22 drehbar
gelagert, die zur Änderung der Vorspannung der Blattfeder 19 verstellbar
gelagert ist.
Fig. 21 bis Fig. 24 zeigen Ausführungen mit durchsichtigem Körper
(Scheibe) 2, bei der verschiedene Blenden 24, 25 zur Abdeckung der
Sensoren 3 und Vorspannelemente 6 verwendet sind. Dabei sind die
Blenden 24 in Fig. 21 und 22 so stabil ausgebildet, daß sie zur
Verhinderung des Vandalismus beitragen, während die Blenden 25 in den
Fig. 23 und 24 als dünne undurchsichtige Schicht auf den Rand des
Körpers 2 aufgebracht sind. In Fig. 23 ist zusätzlich die stabile Blende 24
vorgesehen. In Fig. 24 überschreitet der Körper 2 die Maße des Rahmens 5
und erfordert dadurch eine größere Fläche der dünnen Blende 25. Sie
werden also durch die Kraft F entlastet. Ihre Befestigung ähnelt in diesem
Fall denen der Vorspannelemente 6 in den Fig. 12 bis 15 und 18 bis
19. Die Wirkung der Vorspannkraft würden hier die Kraftsensoren selbst
mit ihrer Eigenschaft als Federelemente mit der Federkonstante kF
übernehmen. Fig. 23 und 24 zeigen die Möglichkeit, das
Vorspannelement 6 als Blattfeder auf der gleichen Seite des Körpers 2 zu
plazieren wie den Kraftsensor 3. Dabei muß die Blattfeder fest mit dem
Körper 2 verbunden werden. Zu diesem Zweck ist der Blattfeder in der
Scheibe 2 ein Dübel 35 zugeordnet, in den eine durch das
Vorspannelement 6 und eine Abstandhülse 37 geführte Schraube 36
eingeschraubt wird und dabei den Vorspannhebel 6 mit der Scheibe fest
verbindet, Statt oder zusätzlich zur Schraubverbindung kann auch noch
ein Kleber eingesetzt werden. Eine Dichtung 33 ist zwischen der Scheibe
2 und dem Rahmen 4 angeordnet.
Fig. 20 zeigt zur Verdeutlichung der Schwalbenschwanzkonstruktion in
Fig. 19 eine Draufsicht auf den Körper 4 und das verschiebbare Teil 21
mit der Verstellschraube 22 und zwei Feststellschrauben 23.
Fig. 25 zeigt die Seitenansicht einer Ortungseinrichtung in Form einer
transparenten Baugruppe 26 mit einem dahinter angeordnetem flachen
Bildschirm 27 (Display). In diesem Falle ist die den Körper 2 und den
Rahmen 5 enthaltende Baugruppe 26 der Ortungseinrichtung wie auch
der flache Bildschirm 27 über separate Befestigungsmittel 28 mit dem
Bezugskörper 4 verbunden.
Fig. 26 zeigt die geschnittene Seitenansicht eines Monitors 29 mit
vorgesetzter Baugruppe der Ortungseinrichtung. Der Bezugskörper 4
umschließt hier den Monitor als Gehäuse, dessen vordere Stirnflächen
die Befestigungselemente der Baugruppe aufnehmen.
Fig. 27 zeigt eine Frontansicht einer anderen Ausführungsform als der in
Fig. 1 dargestellten Einrichtung mit rechteckigem Körper 2 und vier in den
Ecken angeordneten Sensoren. In Fig. 27 ist nämlich eine Einrichtung mit
ovaler Oberfläche 1 eines Körpers 2 dargestellt und einem entsprechend
ovalen Rahmen sowie mit drei Sensoren und drei Halteelementen.
Die druckempfindlichen Sensoren 3 geben je nach Ort des Druckes
elektrische Daten wieder, die mittels eines Prozessors ausgewertet und
zunächst zur Feststellung oder Ortung des jeweils vom Betrachter
berührten oder gedrückten Ortes auf der Oberfläche 1 genutzt werden.
Wenn aber die Position detektiert ist, kann wie bei einem Rechner eine
Bestimmung dieser Position beispielsweise eines auf dem Bildschirm 2
dargestellten Symbols denselben Funktionsablauf bewirken wie durch das
Anklicken des Symbols mit dem Zeiger oder Cursor der bisher üblichen
sogenannten Maus.
1
Oberfläche
2
Körper (Scheibe)
3
Sensor
4
Bezugskörper
5
Rand (Rahmen)
6
Vorspannelement
7
Feder
8
Positionierteil für Sensor
6
9
Positionierteil für Vorspannelement
10
Führungsteil für Körper
2
11
Rand des Körpers
2
12
Klammer
13
Bolzen (in
4
)
14
Hebelarm
15
Feder
16
Innengewinde
17
Schraube
18
Öffnung im Rande von
2
19
Blattfeder
20
freies Ende der Blattfeder
21
verschiebbares Teil in
4
22
Verstell-Schraube in
21
23
Feststellschraube
24
stabile Blende
25
dünne Blende (auf Körper (Scheibe)
2
)
26
Baugruppe Ortungseinrichtung
27
flacher Bildschirm (Display)
28
Befestigungsmittel
29
Monitor
31
Montagestelle
32
Montagestelle
33
Dichtung
34
Schraube für Blende
24
35
Dübel
36
Schraube für Dübel
35
37
Abstandhülse
41
Lager
61
Montagestelle
Claims (29)
1. Einrichtung zur Ortung von auf eine ebene oder gewölbte, im
wesentlichen formstabile Fläche ausgeübten Druckkräften, bei der:
- - ein die Fläche enthaltender oder tragender Körper (2), vorzugsweise eine durchsichtige Scheibe, vorgesehen ist,
- - dem Körper (2) wenigstens drei über die Fläche verteilt angeordnete druckempfindliche Sensoren (3) zugeordnet sind,
- - die Sensoren (3) auf einem Bezugskörper (4), vorzugsweise einem Rahmen, angeordnet sind,
- - Körper (2) und Bezugskörper (4) durch Halteelemente (6), vorzugsweise Vorspannelemente, miteinander verbunden sind,
- - die Halteelemente (6) relativ zu den Sensoren (3) versetzt angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper
(2) eine durchsichtige oder undurchsichtige Scheibe ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bezugskörper (4) ein Rahmen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halteelemente (6) federnd ausgebildet sind und die Sensoren (3)
zwischen Körper (2) und Bezugskörper (4) unter Vorspannung halten.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspannung einstellbar ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (2) rechteckförmig ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (2) abgerundet, vorzugsweise oval ausgebildet ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,
daß den Sensoren (3) und/oder den Halterungen (6) Positionierelemente
(8, 9) zugeordnet sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (2) mit Positionierteilen (8, 9) für die Sensoren und/oder
Halterungen (6) versehen ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Körper (2) an seinem Außenrand (11) Führungselemente (10)
zugeordnet sind.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch
gekennzeichnet, daß der oder die Sensoren (3) als
Verankerungselement für Befestigungsmaterial ausgebildet sind.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch
gekennzeichnet, daß das oder die Halteelemente (6) als
Verankerungselemente für Befestigungsmaterial ausgebildet sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Befestigungsmaterial zur Verbindung der Sensoren (6) oder
Vorspannelement (6) mit Körper (2) oder Bezugskörper (4) dient.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorspannelement (6) eine den Rand des Körpers (2)
umfassende Klammer (12) und einen im Bezugskörper (4) senkrecht zur
Fläche (1) des Körpers (2) angeordneten Bolzen (13) aufweist, der relativ
zum Bezugskörper (4) gegen die Kraft von ein oder mehreren Federn
(15) bewegbar ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bolzen (13) mit Innengewinde (16) versehen ist und daß mittels einer
darin verstellbaren Schraube (17) die Federkraft justierbar ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Klammer
(12) und Bolzen (13) durch einen Hebelarm (14) verbunden sind, dessen
Innenfläche im wesentlichen parallel zur Oberfläche (1) verläuft.
17. Einrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren (3) fest oder federnd am Bezugskörper (4) angebracht
sind und die der Druckkraft abgewandte Seite des Körpers (2) berühren
und daß ein mit dem im Bezugskörper (4) federnd gelagerten Bolzen (13)
fest verbundener starrer Hebelarm (14) den Körper (2) in Richtung auf
die Sensoren (3) drückt.
18. Einrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren (3) fest oder federnd am Bezugskörper (4) angebracht
sind und die der Druckkraft abgewandte Seite des Körpers (2) berühren
und daß eine am Bezugskörper gelagerte Blattfeder (19) mit ihrem freien
Ende (20) den Körper (2) in Richtung auf die Sensoren (3) drückt oder
zieht.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Körper (2) undurchsichtig ist und mit Zahlen,
Symbolen und/oder Buchstaben versehen oder versehbar ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (2) durchsichtig und der Bezugskörper (4) rahmenartig
ausgebildet sind.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch
gekennzeichnet, daß das oder die Vorspannelemente zugleich als
Kraftsensoren ausgebildet sind.
22. Monitor mit Bildschirm (2) und einer vor dem Bildschirm angeordneten
Einrichtung nach Anspruch 20.
23. Monitor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2)
im Randbereich (11) stufenförmig (18) ausgebildet ist.
24. Monitor nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet,daß der
Körper (2) eine Aussparung oder Öffnung (18) in der Stirnfläche seines
Randes (11) aufweist.
25. Monitor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß der Oberfläche (1) des Körpers (2) eine Blende (24, 25) zugeordnet
ist, deren innerer Rand den sichtbaren Teil des Körpers (2) umfaßt.
26. Monitor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
inneren Rand der Blende (25) und dem äußeren Rand des Körpers (2) eine
Dichtung vorgesehen ist.
27. Monitor nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2)
die Blende geringfügig überragt.
28. Monitor nach einem der Ansprüche 22-27, dadurch gekennzeichnet,
daß er einen Prozessor und einen Anschluß für die Verbindung des
Prozessors mit den Sensoren (3) der Einrichtung aufweist.
29. Körper (Scheibe) für einen Monitor nach einem der Ansprüche 22-28,
dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihrer Stirnseite mit einander
gegenüberliegenden Aussparungen (18) versehen ist.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |