DE4341918C2

DE4341918C2 - Elektromechanischer Lageänderungsschalter

Info

Publication number: DE4341918C2
Application number: DE19934341918
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1993-12-06
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2013-12-07
Also published as: DE4341918A1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Lage änderungsschalter, der unter Einfluß der Änderung Lage seiner Mittelachse in einem Gravitationsfeld und unter Einfluß mechanischer Kräfte, mittels einer als elektri scher Anker zwischen trichterförmigen Gesamtmassekon takten und einer Vielzahl von Richtungskontakten wir kenden Kugel, die aus glattem, elektrischleitendem Ma terial gefertigt und unter Einfluß einer Mittelachs lageänderung gegen die Gravitationsrichtung und/oder eine Beschleunigung lageveränderlich ist.

Derartige elektromechanische Lageänderungsschalter, wie sie beispielsweise aus der DE 35 12 486 C2 bekannt sind, eignen sich besonders zur Steuerung der Rech nerarbeit peripherischen Geräte. Sie können mit belie bigen Maschinen arbeiten, die die elektrischen Signale erkennen und interpretieren können. Beispielsweise kön ne Behindertenfahrstühle durch Drehung oder Neigung des Kopfes gelenkt werden. Auch bei auf schwimmenden, be weglichen oder welligen Flächen arbeitenden Robotern liefern sie Informationen über der Neigung des Roboters gegen die senkrechte Linie. Ferner finden sie als Be schleunigungsrichtungssensor Anwendung im Maschinenbau.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektromechanischen Lageänderungsschalter der eingangs beschriebenen Art als peripherisches Steuergerät, mit mehr Präzision und Kunstfertigkeit attraktiver zu machen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der inneren Bo denfläche des trichterförmigen Gesamtmassekontaktes ei ne elastische, elektrisch isolierende Polstereinlage zugeordnet ist, die von einem aus einem isolierenden Material bestehenden Gegenhalter in ihrer Lage gehalten wird. Durch diese Maßnahmen wird ein Lageänderungs schalter geschaffen, der in Ruheposition gesichert und stromlos gehalten und nur bei Bedarf, d. h., mit einer bestimmten, geringen Verzögerung anspricht.

Ein Benutzer kann so mit Hilfe einer Kopfbewegung eine Fertigungsanlage, ein Fahrzeug oder einen Rechner be dienen, ohne seine Hände zu gebrauchen. Gleichzeitig kann man andere Tätigkeiten ausführen z. B. projektie ren, telefonieren und schreiben. Der Rechner wird durch den in Kopfposition befestigten Lageänderungsschalter gesteuert.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Un teransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist anhand ei nes Ausführungsbeispieles in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschreiben; es zeigt:

Fig. 1 das schematisch dargestellte Funktionsprinzip eines Lageänderungsschalters;

Fig. 2 die Explosionsdarstellung eines erfindungsgemä ßen Lageänderungsschalters;

Fig. 3 das Blockschaubild eines erfindungsgemäßen La geänderungsschalters.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels aus der Rechentechnik und mit Hilfe beiliegender Zeich nungen näher erläutert, wobei Fig. 1 auf schematische Weise das Funktionsprinzip des Lageänderungsschalters zeigt. Die Kurve A-a symbolisiert ein Geoid, die Gerade B-b zeigt einen kleinen Abschnitt des Geoids in Abwick lung. Eine Kugel 1 aus einem stromleitenden, glatten Material befindet sich in einem Gehäuse 2.

Die Kugel 1 strebt unter der Gravitationskraft Fg nach der niedrigsten Lage, wo ihre potentielle Energie am niedrigsten ist. Wird die Mittelachse D-d des Lageände rungsschalters von der senkrechten Linie C-c um einen Winkel β (0°<β<90°) abgelenkt, so rollt die Kugel 1 aus ihrer Ruheposition in den Randbereich des Lageände rungsschalters und es kommt zu einem elektrischen Schluß zwischen der Kugel 1, dem Massekontakte 4 und ei nem der Richtungskontakte 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 oder 16.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Lageänderungs schalter in Explosionsdarstellung. Das Oberteil bildet der Oberdeckel 3, das Unterteil besteht aus einem trichterförmigen Massekontakt 4 aus einem stromleiten den Werkstoff, der über einen elektrischen Anschluß 27 mit elektrischer Energie versorgt werden kann, einer Polstereinlage 5 aus einem elastischen und elektrisch isolierenden Werkstoff zur Dämmung der kinetischen Energie der Kugel 1, und einem Gegenhalter 6 des Unter deckels aus einem isolierenden Werkstoff.

Der Oberdeckel 3 besteht aus einem elastischen, elek trischen isolierenden Werkstoff. Das Gehäuse 2 ist durch Trennwände 7 unterteilt und die kinetische Ener gie der Kugel 1 wird von den Trennwänden 7 gedämpft. Am Rande des Oberdeckels 3 befinden sich Kontaktfenster 8 für die Richtungskontakte 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16. Im Bereich der Kontaktfenster 8 sind Vertiefungen 17 vorgesehen, die als Verankerungen der Richtungskon takte 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16 im Oberdeckel 13 dienen.

Im Oberteil des Oberdeckels 3 befindet sich ein koaxialer Verbinder 18. Seitlich von dem Verbinder 18 sind die Klemmleisten 19, 20 und 21 angeordnet. In dem Un terteil des Lageänderungsschalters befindet sich der Gegenhalter 6 mit einem koaxialen Stecker 26.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaubild eines erfindungsgemä ßen Lageänderungsschalters mit einer Vielzahl von elek trischen Klemmleisten, nämlich die Klemmleisten 19 zum Anschluß eines Lageänderungsschalter-Rechners, einer Klemmleiste 20 zum Anschluß eines Lageänderungsschal ter-Befehlssenders und eine Klemmleiste 22 für einen weiteren Hauptschalter 29. Ferner noch im Bedarfsfall Klemmleisten 23, 24 und 25 für verschiedene Funktions schalter z. B. 23 = "Los", 24 = "Erste Spielstufe" oder 25 = "Zweite Spielstufe".

Die Klemmleiste 21 ermöglicht die parallele Zuschaltung einer weiteren Auswerteeinheit zum Lageänderungsschal ter. Ein Schluß zwischen dem Massekontakt 4 und einem Richtungskontakt entspricht einer Richtung auf dem Re chenbildschirm oder-eine Raumrichtung z. B.

Die Anzahl der Richtungskontakte 9-16 ist dabei vom Anwendungszweck des Lageänderungsschalter abhängig.

Über die Buchse 28 kann die Hauptschalterfunktion des Hauptschalters 29 zum Wiederholungsschalter 22 übertra gen werden.

Bezugszeichenliste

1 Kugel
2 Gehäuse
3 Oberdeckel
4 Massekontakt
5 Elektrischer Belag
6 Gegenhalter
7 Trennwand
8 Kontaktfenster
9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 Richtungskontakt
17 Vertiefung
18 koaxialer Verbinder
19, 20, 21 Klemmleisten
22 Schalterwiederholung
23, 24, 25 Funktionsschalter
26 Stecker
27 Anschluß
28 Buchse
29 Hauptschalter

Claims

1. Elektromechanischer Lageänderungsschalter, der un ter Einfluß der Änderung Lage seiner Mittelachse in ei nem Gravitationsfeld und unter Einfluß mechanischer Kräfte, mittels einer als elektrischer Anker zwischen trichterförmigen Gesamtmassekontakten und einer Viel zahl von Richtungskontakten wirkenden Kugel, die aus glattem, elektrischleitendem Material gefertigt und un ter Einfluß einer Mittelachslageänderung gegen die Gra vitationsrichtung und/oder eine Beschleunigung lagever änderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der inneren Bodenfläche des trichterförmigen Massekontaktes (4) ei ne elastische, elektrisch isolierende Polstereinlage (5) zugeordnet ist, die von einem aus einem isolieren den Material bestehenden Gegenhalter (6) in ihrer Lage gehalten wird.

2. Elektromechanischer Lageänderungsschalter nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungskon takte (9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) sich am Rande der inneren Bodenfläche des trichterförmigen Massekontaktes (4) befinden und durch Trennwände (7) gegeneinander ab gegrenzt sind.

3. Elektromechanischer Lageänderungsschalter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungskontakte (9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) durch Kontaktfenster (8) in dem Oberdeckel (3) geführt sind.

4. Elektromechanischer Lageänderungsschalter nach ei nem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungskontakte (9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) in Vertiefungen (17) in dem Oberdeckel (3) verankert sind.

5. Elektromechanischer Lageänderungsschalter nach ei nem der Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Oberdeckels (3) ein koaxialer Verbinder (18) und an der Unterseite des Gegenhalters (6) ein koaxialer Stecker (26) vorgesehen ist.