DE3320057C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement zum Verschie­ ben mindestens einer auf dem Bildschirm eines Radar- oder Sonargerätes eingeblendeten Anzeigemarke der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein solches Bedienelement ist aus der DE-OS 20 37 672 bekannt.

Bei einem anderen bekannten Bedienelement dieser Art wird die Rollkugel zwischen zwei mit Abstand voneinander hori­ zontal angeordneten Lochscheiben gehalten, deren Loch­ kreisdurchmesser kleiner sind als der Durchmesser der Rollkugel. Bei einem solchen Bedienelement hat sich ge­ zeigt, daß sich die Rollkugel unter Vibration bewegt, und damit die Anzeigemarke ungewollt verstellt wird. Des weiteren ist die Rollkugel nicht in allen Drehrich­ tungen gleich leichtgängig, wobei die Beweglichkeit durch Verschmutzung, z. B. durch einlaufende Flüssig­ keiten, Schweiß- oder Staubablagerungen auf der Roll­ kugel, oder durch Temperaturschwankungen noch erheb­ lich beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bedien­ element der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Rollkugel unter normalen Betriebsbedingungen vibrations­ fest ist, dabei aber ebenfalls ohne eine oder mehrere ausgeprägte Vorzugs­ richtungen in allen Drehrichtungen gleich leicht bewegt werden kann und bei welchem die Beweglichkeit der Roll­ kugel temperaturunabhängig und wenig anfällig gegen Verschmutzung ist.

Die Aufgabe wird bei einem Bedienelement der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungs­ gemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des An­ spruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Bedienelement hat den Vorteil, daß die Rollkugel in allen Bewegungsrichtungen sehr leicht­ gängig ist. Die Lagerung ist temperaturunabhängig und verschmutzungsunempfindlich, so daß die Leichtgängig­ keit der Rollkugel auch unter ungünstigen Umgebungsbe­ dingungen erhalten bleibt. Horizontale Vibrationsschwin­ gungen bleiben bis zu einer Größe von bis zu 4 g ohne Einfluß auf die Rollkugel, so daß diese selbst bei ro­ buster Betriebsweise sich nicht ungewollt bewegt. Auch kann die Rollkugel durch vertikale Schwingungsan­ regung nicht ungewollt verstellt werden. Die Größe der Schwingungsanregung, die von der Kugel ferngehalten werden kann, ist abhängig von der Größe des gewählten Federdrucks. Ohne spürbare Beeinträchtigung der Leicht­ gängigkeit der Rollkugel kann auf diese Weise die Vibra­ tionsfestigkeit der Rollkugel auf Werte größer 1 g in vertikaler Richtung gesteigert werden. Außerdem ist die Rollkugel in allen Lagen, auch bei starker Schiffskrän­ kung, voll funktionsfähig.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 2. Durch diese Maßnahme wird ein Op­ timum an Leichtgängigkeit der Rollkugel in allen Dreh­ richtungen bei gleichzeitiger hoher Widerstandsfähigkeit gegen horizontale Vibration erzeugt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 4, insbesondere in Verbindung mit einem der Ansprüche 5 oder 6. Durch diese Maßnahmen läßt sich insgesamt das erfindungsgemäße Be­ dienelement technisch einfach und kostengünstig her­ stellen.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bedienelements,

Fig. 2 eine Draufsicht des Bedienelements in Fig. 1, bei welchem ein oberer Abdeck­ ring entfernt worden ist,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.

Das in Fig. 1 in Seitenansicht zu sehende Bedienelement dient zum manuellen Verschieben mindestens einer auf einem Bildschirm eines Radar- oder Sonargerätes einge­ blendeten Anzeigemarke, eines sog. cursors. Das Bedien­ gerät weist eine Rollkugel 10 auf, deren Auslenkung mittels zweier an ihr rechtwinklig zueinander angrei­ fender Wegsensoren 11, 12 in zwei Wegkomponenten bezüg­ lich der beiden Achsen eines kartesischen Koordinaten­ systems ausgegeben wird. Die beiden Wegsensoren 11, 12 liegen mit einer Gummirolle 13 bzw. 14 an der Rollkugel 10 an und weisen einen Drehgeber 15 bzw. 16 auf, der die Drehung der Gummirollen in eine elektrische Stellgröße umwandelt. Die Rollkugel 10 ist in einer Lagerungsvorrich­ tung 17 fixiert, die so ausgebildet ist, daß die Roll­ kugel 10 zur Drehung um ihren Mittelpunkt freigegeben ist. Am Gehäuse 18 der Lagerungsvorrichtung 17 sind auch die beiden Wegsensoren 11, 12 befestigt.

Wie insbesondere in Fig. 2 zu sehen ist, weist die Lage­ rungsvorrichtung 17 einen die Rollkugel 10 mit Abstand umschließenden Lagerring 19 auf. Über den Umfang ver­ teilt und um jeweils 120° gegeneinander versetzt sind im Lagerring 19 drei gleichartig aufgebaute Wälzlager 20 angeordnet. Hierzu weist der Lagerring 19 am Ort der Wälzlager 20 jeweils eine Ausnehmung 21 auf, die von seiner quer zur Mittelachse 24 liegenden Stirnseite 31 ausgeht, also über den Umfang verteilt insgesamt drei Ausnehmungen 21, in welchen jeweils ein Wälzlager 20 gehalten ist (Fig. 3).

Jedes Wälzlager 20 weist ein an der Rollkugel 10 anlie­ gendes erstes Wälzelement 22 auf, das derart angeordnet ist, daß die Verbindungsgerade 23 zwischen den Dreh­ punkten von Wälzelement 22 und Rollkugel 10 mit der Mittelachse 24 des Lagerrings 19 einen Winkel a zwischen 45° und 90° einschließt. Im Ausführungsbeispiel ist als bevorzugter Winkel ein Wert von α ≈ 80° gewählt. Jedes Wälzlager 20 weist darüber hinaus noch ein zweites Wälz­ element 25 auf, das oberhalb des ersten Wälzelements 22 angeordnet ist und unter Federdruck ebenfalls an der Rollkugel 10 anliegt. Das zweite Wälzelement 25 ist symmetrisch zum ersten Wälzelement 22 angeordnet, so daß der Winkel β zwischen der Verbindungsgeraden 26 der Dreh­ punkte von Rollkugel 10 und oberem Wälzelement 25 und der Mittelachse 24 des Lagerrings 19 gleich dem Winkel α ist.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel des Bedienelements sind die Wälzelemente 22 und 25 als Kugellager ausgebildet, deren Achsen 27 und 28 quer zur Mittelachse 24 des Lagerrings 19 ausgerichtet sind. Wie üblich weisen die Kugellager jeweils einen Außen- und Innenring mit dazwischen einliegenden Kugeln auf. Die Außenringe bilden die an der Rollkugel 10 anliegenden Außenflächen der Wälzelemente 22, 25, während die Innen­ ringe fest auf den Achsen 27 bzw. 28 sitzen. Zur Halte­ rung der Kugellager oder Wälzelemente 22 bzw. 25 in den Ausnehmungen 21 weisen letztere in gegenüberliegenden Seiten mündende Einstiche 30 auf, wobei jeweils zwei in einer Ausnehmung 21 mündende Einstiche 30 mitein­ ander fluchten. Diese Einstiche 30 reichen bis zur ring­ förmigen Stirnfläche 31 des Lagerrings 19. In diesen Einstichen 30 sind die Achsen 27 bzw. 28 der beiden Kugellager bzw. Wälzelemente 22 und 25 geführt. Auf der ringförmigen Stirnseite 31 des Lagerrings 19 ist ein die Ausnehmungen verschließender Abdeckring 33 (Fig. 1 und 3) befestigt, und zwar mittels Schrauben 29. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, reicht der Abdeckring 33 bis nahe an die Oberfläche der Rollkugel 10 heran. In jedem Wälzlager 20 sind zwischen der Achse 28 des oberen zweiten Wälzelements 25 und dem Abdeckring 33 zwei Druck­ federn 32 vorgesehen, die beidseitig des Kugellagers bzw. Wälzelements 25 in den beiden Einstichen 30 geführt sind und die den beschriebenen Anpreßdruck des oberen Kugellagers bzw. Wälzelements 25 an der Rollkugel 10 erzeugen. Die Druckfedern 32 sind in Fig. 2 schematisch angedeutet.

Claims (6)

1. Bedienelement zum Verschieben mindestens einer auf dem Bildschirm eines Radar- oder Sonargerätes ein­ geblendeten Anzeigemarke mit einer manuell bedien­ baren Rollkugel, deren Auslenkung mittels zweier an ihr angreifender Wegsensoren in zwei Wegkomponenten bezüglich der beiden Achsen eines kartesischen Koor­ dinatensystems ausgegeben wird, und mit einer die Rollkugel zur Drehung um ihren Mittelpunkt fixieren­ den Wälzlager mit jeweils an der Rollkugel anliegendem Wälzelement aufweisenden Lagerungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsvorrichtung (17) einen die Rollku­ gel (10) mit Abstand umschließenden Lagerring (19) mit drei gegeneinander um 120° versetzten Wälzlagern (20) aufweist, daß die Wälzelemente (22) der­ art angeordnet sind, daß die Verbindungsgerade (23) zwischen den Drehpunkten von Wälzelement (22) und Rollkugel (10) mit der Mittelachse (24) des Lager­ rings (19) einen Winkel (α) zwischen 45° und 90° einschließt und daß jedes Wälzlager (20) ein oberhalb des Wälzelements (22) angeordnetes, unter Federdruck an der Rollkugel (10) anliegendes zweites Wälzele­ ment (25) aufweist.

2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der Mittelachse (24) des Lagerrings (19) und der Verbindungsgeraden (23) der Drehpunkte von Wälzelement (22) und Rollkugel (10) 80° beträgt.

3. Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das zweite Wälzelement (25) etwa symme­ trisch zum ersten Wälzelement (22) angeordnet ist.

4. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzelemente (22, 25) jeweils von einem Außenring eines Kugellagers ge­ bildet sind, dessen den Innenring aufnehmende Achse (27, 28) im wesentlichen quer zur Mittelachse (24) des Lagerrings (19) ausgerichtet ist.

5. Bedienelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lagerring (19) am Ort der Wälzlager (20) jeweils eine von seiner quer zur Mittelachse (24) verlaufenden Stirnfläche (31) ausgehende Ausnehmung (21) aufweist und daß in gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmung (21) miteinander fluchtende, bis zur Stirnfläche (31) reichende Einstiche (30) münden, in welchen die Achsen (27, 28) der Kugellager (22, 25) einliegen.

6. Bedienelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der Stirnfläche (31) des Lagerrings (19) ein die Ausnehmungen (21) verschließender Abdeckring (33) befestigt ist und daß zwischen der Achse des zweiten oberen Kugellagers (25) eines je­ den Wälzlagers (20) und dem Abdeckring (33) minde­ stens eine in den Einstichen (30) gehaltene Druck­ feder (32) befestigt ist.