DE3514090A1

DE3514090A1 - Positionsanzeige-vorrichtung fuer ein anzeigesystem

Info

Publication number: DE3514090A1
Application number: DE19853514090
Authority: DE
Inventors: John B Moseley
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: Timken US LLC
Priority date: 1984-04-18
Filing date: 1985-04-18
Publication date: 1985-10-31
Also published as: GB8509996D0; JPS60225929A; DE3514090C2; FR2563353A1; GB2157813A; CA1238387A; GB2157813B; US4566191A; IT1184746B; BR8501835A; KR850007298A; IT8520402A0

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf visuelle Anzeigesysteme und insbesondere auf Vorrichtungen zum Ändern der Anzeige an ausgewählten Stellen.

Die US-PS 3 541 541 lehrt eine solche Vorrichtung mit verschiedenen Wandlerelementen zum Umwandeln der Lagebewegung einer Vorrichtung in Positionssignale, die durch ein Anzeigesystem verarbeitet werden. Die US-PS 3 892 963 lehrt die Verwendung eines Wandlerelementes zum Erzeugen von Positionssignalen, die die jeweilige Drehung von Anzeigerädern darstellen. Ein mit den Positionsrädern nach diesen US-PSen verbundenes Problem besteht darin, daß in jeder dieser Vorrichtungen die Positionsräder starr mit den Abstützungen für die Positionsräder verbunden _Λ

sind. Wenn die Abstütz-oberflache, auf der die Positionsräder laufen, nicht vollständig flach oder eben ist, verlieren somit die Räder die Berührung mit der Abstützoberfläche, und eine ungenaue Anzeige tritt an der Kathodenstrahlröhre auf.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden. Die Ausbildung der Positionsanzeige-Vorrichtung gemäß der Erfindung, die eine Positionsanzeige in χ- und y-Richtung liefert, ist derart, daß die Positionsräder in Berührung mit der Abstützoberfläche bleiben, selbst wenn die Abstützoberfläche einige Kratzer oder andere Fehlstellen aufweist, die bewirken, daß sich die Positionsanzeige-Vorrichtung über eine Abstützoberfläche bewegt, die nicht perfekt flach ist.

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Die wesentlichen Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine Ansicht von unten, teilweise im Schnitt, eines bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 ist eine geschnittene Seitenansicht des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 ist eine Ansicht nach der Linie 3-3 von Fig. 2 in Richtung der Pfeile in einem kleineren Maßstab als derjenige von Fig. 2.

* Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, weist die Positionsanzeige-Vorrichtung ein Gehäuse 10 auf, in dem eine Positionsanzeigeeinheit untergebracht ist, die eine Positionsanzeigeabstützung 11 für die x-Richtung und eine Positionsanzeigeabstützung 13 für die y-Richtung aufweist. Ein erstes drehbares Positionsrad 12 und ein zweites drehbares Positionsrad 14 sind in den Abstützungen 11 und 13 für die Positionen in x- und y-Richtung gelagert. Die Achsen der Positionsräder 12 und 14 befinden sich in zueinander senkrechten Ebenen.

Die Positionsräder 12 und 14 sind auf Positionsradwellen 16 und 18 drehbar. Die Wellen 16 und 18 drehen sich innerhalb von Wälzlagern 20 und 22. ". ·

Ein mechanisch-elektrischer Wandler wird durch Drehung jedes der Positionsräder 12 und 14 betätigt. Der Wandler weist ein an der Welle 16 befestigtes Codierrad 24 und ein an der Welle 18 befestigtes Codierrad 26 auf. Drahtkontakte, wie beispielsweise ein Drahtkontakt 28 (Fig.2), die in nicht gezeigter Weise an dem Gehäuse befestigt sind, berühren das Codierrad 26·

Ein ähnlicher, nicht gezeigter Draht berührt das Codierrad 24. Wenn sich die Räder 12 und/oder 14 drehen, drehen sich die Wellen 16 und 18 innerhalb der Lager 20 und 22, wodurch die Codierräder 24 und 26 zur Drehung veranlasst werden, um x- und y-Koordinaten-Informationen zu erzeugen bzw. zu liefern, die zu einem Computer gesandt werden.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen^ehr Einzelheiten als Fig. 1 die Ausbildung der Positionsanzeige-Abstützung 13· Die Positionsanzeige-Abstützung 11 ist in der gleichen Weise wie die Abstützung 13 konstruiert.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich das Positionsrad 14 durch einen Schlitz 30 hindurch erstreckt, der im Boden des Gehäuses 10 vorgesehen ist. Der Randteil des Positionsrades 14, der sich über den Boden des Gehäuses hinaus erstreckt, ist so ausgebildet, daß er längs einer Oberfläche 32 rollen kann. Diese Oberfläche kann beispielsweise die Oberseite eines Schreibtisches oder die Wand eines Raumfahrzeuges sein.

Das Wälzlager 22 weist einen inneren Laufring 34 auf, der um die Welle 18 herum angeordnet ist und mit der Welle 18 rotiert. Das Wälzlager 22 weist auch einen äußeren Laufring 36 auf. Kugeln 38 laufen innerhalb ringförmiger Nuten, die in dem inneren Laufring 34 und dem äußeren Laufring 36 vorgesehen sind. Der äußere Laufring 36 ist gegen Drehung festgehalten, während die Welle 18 und der innere Laufring 34 innerhalb des äußeren Laufrings umlaufen.

Das äußere Ende der drehbaren Welle l8 ist lose in einer Tasche 40 gehalten, die in der Seitenwand des Gehäuses 10 an einem

der

Punkt vorgesehen ist, mit Abstand oberhalb des Bodens des Gehäuses angeordnet ist, wodurch die drehbare Welle 18 in bezug auf den Boden des Gehäuses geneigt ist.

Belastungseinrichtungen, die in dem Gehäuse angeordnet sind, drücken jedes der Räder nachiebig durch die Schlitze in dem Boden des Gehäuses und in Berührung mit der Oberfläche 32. In dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Belastungseinrichtungen eine Blattfeder 42 auf, die den äußeren Laufring 36 des Lagers 22 nach unten drückt, so daß das Positionsrad 14 nach unten gedrückt wird. Natürlich wird das Positionsrad 14 auch nach unten in Berührung mit der Oberfläche 32 gedrückt. Die Feder 42 ist so bemessen, daß das Gewicht der Positionsanzeige-Vorrichtung und die Hand der Bedienungsperson leicht die Federkraft überwinden können. Wenn die Positionsanzeige-Vorrichtung auf die flache Oberfläche 32 gesetzt wird, werden somit die Positionsräder 12 und 14 nach oben gedrückt. Mit dieser Anordnung bleiben die Positionsräder immer in fester Berührung mit der Oberfläche 32, selbst wenn diese Oberfläche 32 nicht vollständig flach ist. Auch wird hierdurch sichergestellt, daß Reibungskräfte ausreichender Größe zwischen den Rädern und der Oberfläche erzeugt werden, um die Räder in die Lage zu versetzen, die Codieranordnung zuverlässig zu verdrehen, wenn die Positionsanzeige-Vorrichtung bewe~gt wird.

Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, sind die Enden der Blattfeder 42 in Nuten aufgenommen oder gehaltert, die sich in den unteren Oberflächen eines Paares von sich nach unten erstreckenden Vorsprüngen 48 und 50 befinden. Das Kugellager 22 trennt ein Paar von sich nach oben erstreckenden Stützen 52 und 54 für die Blattfeder 42. Die sich nach oben erstreckenden Stützen 52 und 54 sind näher an dem Lager 22 als die sich nach unten erstreckenden Vorsprünge 48 und 50. Die Oberkanten der sich nach oben erstreckenden Stützen 52 und 54 stützen die Unterseite der Blattfeder 42 ab. Ein sich nach unten erstreckender Anschlag 56 begrenzt die Aufwärtsbewegung der Positionsrad-Anordnung.

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Im Betrieb wird eine Koordinateninformation erzeugt, wenn die Positionsanzeige-Vorrichtung von einer Stellung in eine zweite Stellung längs der Oberfläche 32 bewegt wird. Wenn die Positionsanzeige-Vorrichtung lotrecht längs der Oberfläche bewegt wird, dreht sich eines der Positionsanzeigeräder 12 und 14/während sich das andere nicht dreht. Wenn die Positionsanzeige-Vorrichtung waagerecht längs der Oberfläche 32 bewegt wird, dreht sich das andere Rad, während sich das erste Rad nicht dreht. Wenn die Positionsanzeige-Vorrichtung von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt wird, wobei die Bewegung nicht längs einer lotrechten oder einer waagerechten Linie verläuft, dreht sich jedes Rad und gleichzeitig gleitet es, und der Betrag der Drehung jedes Rades liefert die x- y-Koordinateninformation, die benötigt wird, um dem Computer mitzuteilen, daß die Positionsanzeigevorrichtung sich von dem ersten Punkt zu dem zweiten Punkt bewegt hat.

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Claims

HELMUT SCHRÖETER K.LACJS "LIEHMANN λ r * ι η ς η DIPL.-PHYS. D1PL.-ING. *" ^ I4TU-JU PATENTANWÄLTE - EUROPEAN P ATENT ATTO R N E YS THE TORRINGTON COMPANY ir-tor-75 L/kk 16. April 1985 Positionsanzeige-Vorrichtung für ein Anzeigesystem PATENTANSPRÜCHE

1. Positionsanzeige-Vorrichtung zur Verwendung mit einem System zur elektronischen Darstellung der Bewegungsstellung oder der Lagebewegung der Positionsanzeige-Vorrichtung über eine(r)

Oberfläche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10), das entlang der Oberfläche (32) bewegbar ist; ein erstes Positionsrad (12), das drehbar in dem Gehäuse (10) * gelagert ist; ein zweites Positionsrad (14), das drehbar in \ dem Gehäuse (10) gelagert ist, wobei die Achsen (16,18) des ersten und des zweiten Positionsrades (12,14) in zueinander senkrechten Ebenen liegen ; mechanisch-elektrische Wandler (24,26,28), die durch Rotation jedes der ersten und zweiten Positionsräder (12,14) betätigt werden, um elektrische Signale zu liefern, die den Betrag der Drehung jedes der Räder (12,14) angeben; sowie in dem Gehäuse (10) angeordnete Belastungseinrichtungen (42), die jedes der Räder (12,14) nachgiebig gegen die Oberfläche (32) drücken; wobei das Gehäuse (10) so konstruiert ist, daß es einem Randteil jedes Rades (12,14) gestattet, sich über den Boden des Gehäuses (10) hinaus in Berührung mit der Oberfläche (32) zu erstrecken.

2. Positionsanzeige-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Belastungseinrichtungen ein Paar von Federn (42) aufweisen, und zwar eine Feder (42) für jedes Rad (12,14).

KLAUS LEHMANN · LiPOWSKYSTRASSE 10 HELMUT SCHROETER · BOCKSGASSE 49

TELEFON: 089-725 20 71 · D-8000 MÜNCHEN 70 TEL. 07171-So90 · D-7070 SCHWAB. GMOND

Telex: 5212248 pawc d Deutsche Bank AG München 70/37369 (BLZ 70070010) Postscheckkonto München 167941-804

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3. Positionsanzeige-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jede Feder eine Blattfeder (42) ist.

4. Positionsanzeige-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Positionsrad (12,14) auf einer eigenen drehbaren Welle (16,18) benachbart einem Ende dieser Welle gelagert ist, daß das andere Ende der Welle (16,18) lose in einer Seitenwand des Gehäuses (10) gelagert und gegenüber dem Boden des Gehäuses (10) mit Abstand angeordnet ist, wodurch die drehbare Welle (16,18) in bezug auf den Boden des Gehäuses (10) geneigt ist.

5. Positionsanzeige-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß jede drehbare Welle (16,18) durch ein Wälzlager (2o,22) getragen ist und daß die Belastungseinrichtungen ein Paar von Federn (42) sind, von denen jeweils eine Feder in Berührung mit der Außenseite jedes der Wälzlager (20,22) steht.