RU2777916C2

RU2777916C2 - Actuator with control device and corresponding control method

Info

Publication number: RU2777916C2
Application number: RU2018116859A
Authority: RU
Inventors: Рюдигер Штенцель Др.; Никлас Майк; Шталь Доминик
Original assignee: АУМА РИСТЕР ГмбХ унд Ко, КГ
Priority date: 2017-05-09
Filing date: 2018-05-07
Publication date: 2022-08-11

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: actuator (1) has control device (2) for control of the actuator. Control device (2) has inner rotary element (3) and outer rotary element (4). Rotary elements (3, 4) are installed concentrically relatively to each other and are made with the possibility of rotation around one common axis (5) independently of each other. At least one balance position (9) is made for one of rotary elements (3, 4). Rotary element (3, 4) is made with the possibility of deflection from specified at least one balance position (9) to certain switch point (31) against the first restoring force. A control signal is actuated only when rotary element (3, 4) reaches specified switch point (31). Rotary element (3, 4) is made with the possibility of transfer from specified at least one balance position (9) to neighboring balance position (9) against the second restoring force, which is more than the first restoring force. Rotary element (3, 4) is held in specified at least one balance position (9), using locking mechanism (18). An additional control signal is transmitted to actuator (1) by means of rotation of corresponding rotary element (3, 4) from first balance position (9a) to neighboring balance position (9b).

EFFECT: increase in the reliability, and reduction in weight-size indicators of an actuator.

24 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области техники автоматического управления, в частности к исполнительному приводу, имеющему устройство управления для управления исполнительным приводом, а также к соответствующему способу управления таким исполнительным приводом.The invention relates to the field of automatic control technology, in particular to an actuator having a control device for controlling an actuator, as well as to a corresponding method for controlling such an actuator.

Исполнительные приводы имеют множество применений, в частности в установках для подачи нефти и газа. Такие установки работают кое-где в экстремальных климатических условиях, например, в пустынях или в областях с вечномерзлыми грунтами. Соответственно могут быть и суровые условия окружающей среды.Actuators have many applications, in particular in oil and gas installations. Such installations operate in some places in extreme climatic conditions, for example, in deserts or in areas with permafrost. Accordingly, there may be harsh environmental conditions.

Безопасное и надежное управление исполнительными приводами в таких условиях представляет собой сложную задачу, так как, в частности, персонал, обслуживающий исполнительные приводы, зачастую работает в перчатках, и при эксплуатации установок появляется дополнительная загрязненность, например, масляная.The safe and reliable operation of the actuators under such conditions is a difficult task, since, in particular, the personnel servicing the actuators often work with gloves, and additional contamination, for example, oil, appears during the operation of the installations.

Наряду с этим постоянно возрастает функциональная возможность, которая обеспечивается исполнительными приводами. Поэтому в отношении исполнительных приводов, известных из уровня техники, можно наблюдать, что количество переключателей управления постоянно увеличивается. И все же хочется сделать исполнительные приводы наиболее компактными. Поэтому и возникают споры, так как переключатели определенного размера, необходимые для простого и удобного обслуживания, нельзя разместить в любом количестве в ограниченном пространстве.Along with this, the functionality provided by the actuators is constantly increasing. Therefore, with regard to actuators known from the prior art, it can be observed that the number of control switches is constantly increasing. And yet I want to make the actuators as compact as possible. Therefore, disputes arise, since switches of a certain size, necessary for simple and convenient maintenance, cannot be placed in any number in a limited space.

К тому же из-за воздействия загрязнений, коррозии или обледенения это может привести к заеданию переключателей и тем самым к полному отказу функции управления, обеспечиваемой соответствующим переключателем. Это, в частности, угрожает эксплуатационной безопасности.In addition, due to the influence of dirt, corrosion or icing, this can lead to sticking of the switches and thus to a complete failure of the control function provided by the corresponding switch. This, in particular, endangers operational safety.

Поэтому задачей предложенного изобретения является улучшение удобства управления исполнительными приводами и повышение их надежности и безопасности. В частности, нужно реализовать высокий уровень сложных функций управления с помощью наименьшего числа элементов управления. Таким образом, нужно компактно сформировать исполнительный привод с широким объемом функций.Therefore, the objective of the proposed invention is to improve the convenience of control of actuators and increase their reliability and safety. In particular, you need to implement a high level of complex control functionality with the fewest controls. Thus, it is necessary to compactly form an actuator with a wide range of functions.

Эта задача решается с помощью заявленного исполнительного привода, имеющего устройство управления для управления исполнительным приводом, за счет того, что устройство управления имеет внутренний поворотный элемент и внешний поворотный элемент, причем оба поворотных элемента расположены концентрично друг относительно друга и выполнены с возможностью вращения вокруг одной общей оси независимо друг от друга.This problem is solved with the help of the inventive actuator, having a control device for controlling the actuator, due to the fact that the control device has an internal rotary element and an external rotary element, both rotary elements are located concentrically with respect to each other and are made rotatable around one common axes independently.

При наличии двух концентрично расположенных поворотных элементов вводится новая посылка для управления исполнительными приводами. При этом поворотные элементы можно тактильно осязать, что улучшает управление в перчатках. В частности, устройство управления можно выполнить свободным от тумблеров.In the presence of two concentrically located rotary elements, a new premise is introduced to control the actuators. At the same time, the rotary elements can be tactilely felt, which improves handling when wearing gloves. In particular, the control device can be made free of toggle switches.

Кроме того, выгодно, что путем вращения, перемещения, а также качания поворотных элементов можно реализовать многие и сложные функции управления иным образом, нежели при наличии перекидных выключателей, с помощью которых можно управлять только в двух переключаемых положениях. Это, в частности, выгодно тогда, когда исполнительный привод имеет дисплей, на котором оператор может отслеживать функции управления, предпринятые устройством управления. С помощью обоих поворотных переключателей можно, например, очень просто и быстро ориентироваться в графической интерактивной экранной среде дисплея.In addition, it is advantageous that by rotating, moving and also swinging the rotary elements, many and complex control functions can be implemented in a different way than with toggle switches, with which only two switching positions can be controlled. This is particularly advantageous when the actuator has a display on which the operator can monitor the control functions undertaken by the control device. With both rotary switches, for example, the graphic interactive screen environment of the display can be navigated very simply and quickly.

При этом концентрическое расположение обоих поворотных элементов обеспечивает то, что они имеют в данном пространстве максимально возможное расположение для простого и безопасного управления, в частности, в перчатках. Наличие одной общей оси вращения выгодно тем, что возможен, например, поворот отдельных поворотных элементов на 360° и одновременно их максимально возможная форма выполнения, не препятствующая их взаимному движению.In this case, the concentric arrangement of the two pivoting elements ensures that they are positioned as far as possible in a given space for simple and safe operation, in particular with gloves. The presence of one common axis of rotation is advantageous in that it is possible, for example, to rotate individual rotary elements through 360° and at the same time their maximum possible form of execution, which does not prevent their mutual movement.

Согласно изобретению задача может решаться с помощью других выгодных форм выполнения, представленных в зависимых пунктах формулы.According to the invention, the problem can be solved with the help of other advantageous embodiments presented in the dependent claims.

Например, в одной предпочтительной форме выполнения предусмотрено, что внутренний поворотный элемент выступает на оси над внешним поворотным элементом. Дополнительно или альтернативно можно предусмотреть, чтобы внешний поворотный элемент выступал над внутренним поворотным элементом в радиальном направлении. Благодаря таким формам выполнения обеспечивается то, что устройство управления можно обслуживать даже грубыми пальцами перчатки или рукой, одетой в рукавицу. При этом особенно выгодно, если ко всему устройству управления есть доступ спереди и/или если, по меньшей мере, к части окружности одного, предпочтительно, обоих поворотных элементов есть доступ сбоку. Ибо благодаря этому облегчается обхватывание поворотных элементов.For example, in one preferred form of execution, it is provided that the inner rotary element protrudes on the axis above the outer rotary element. Additionally or alternatively, it can be provided that the outer pivot element protrudes radially over the inner pivot element. Such embodiments ensure that the control device can be operated even with rough fingers of a glove or with a mittened hand. In this case, it is particularly advantageous if the entire control device is accessible from the front and/or if at least part of the circumference of one, preferably both, rotary elements is accessible from the side. Because this makes it easier to grasp the swivel elements.

Согласно следующей форме выполнения выгодно, если устройство управления установлено на исполнительном приводе с возможностью снятия с него. Так как благодаря этому устройство управления при неисправности можно заменить, не предпринимая каких-либо больших изменений на исполнительном приводе. Преимущественно это происходит с помощью приемного устройства, определяющего ось вращения обоих поворотных элементов. Такое приемное устройство можно сформировать, например, за счет углубления на корпусе исполнительного привода, в которое можно вставлять устройство управления, в частности, выступ, выполненный на устройстве управления. Для этого, например, на выступе можно предусмотреть резьбу, а на приемном устройстве - соответствующую сопряженную резьбу. Альтернативно или дополнительно приемное устройство само может образовывать выступ, который опять-таки сопрягается с соответствующим приемником устройства управления и образует с ним ось вращения.According to the following form of implementation, it is advantageous if the control device is installed on the actuator with the possibility of removal from it. This is because the control unit can be replaced in the event of a fault without any major changes to the actuator. Preferably, this takes place by means of a receiving device which determines the axis of rotation of the two rotary elements. Such a receiving device can be formed, for example, by a recess on the housing of the actuator, into which a control device, in particular a protrusion provided on the control device, can be inserted. To this end, for example, a thread can be provided on the protrusion and a corresponding mating thread on the receiving device. Alternatively or additionally, the receiving device itself can form a protrusion, which again mates with the corresponding receiver of the control device and forms an axis of rotation with it.

Согласно другой предпочтительной форме выполнения изобретения внешний поворотный элемент опирается на оси на внутренний поворотный элемент преимущественно в ограниченной области углов. Альтернативно можно предусмотреть, чтобы внутренний поворотный элемент и внешний поворотный элемент удерживались по отдельности преимущественно на оси, определяющей ось вращения. Подразумевается, что при этом ось, разумеется, может состоять из нескольких частей. Благодаря такому выполнению устройство управления может быть сконструировано, например, так, что внутренний поворотный элемент при вращении внешнего поворотного элемента совершает движение вместе с ним или же что внутренний поворотный элемент при вращении внешнего поворотного элемента остается неподвижным. Ибо в обоих случаях можно гарантировать возможность вращения внутреннего поворотного элемента относительно внешнего поворотного элемента. Таким образом, с помощью внутреннего поворотного элемента, независимо от положения внешнего поворотного элемента, можно вводить управляющие сигналы.According to another preferred embodiment of the invention, the outer pivot element is axially supported by the inner pivot element, preferably in a limited range of corners. Alternatively, it can be provided that the inner pivot element and the outer pivot element are held separately, preferably on an axis defining the axis of rotation. It is understood that the axis, of course, may consist of several parts. Thanks to such an embodiment, the control device can be designed, for example, so that the inner rotary element, when the outer rotary element rotates, moves with it, or that the inner rotary element remains stationary when the outer rotary element rotates. For in both cases it is possible to guarantee the possibility of rotation of the inner rotary element relative to the outer rotary element. Thus, with the help of the inner rotary element, regardless of the position of the outer rotary element, it is possible to input control signals.

В соответствии с другой формой выполнения изобретения предусмотрено, что, по меньшей мере, один из поворотных элементов имеет, по меньшей мере, одно углубление, предпочтительно, однако, три углубления для приема механического фиксатора. При этом углубления можно сформировать, в частности, в виде канавки. При наличии, по меньшей мере, одного такого углубления можно блокировать соответствующий поворотный элемент с помощью такого фиксатора. Тем самым можно предотвратить несанкционированное управление исполнительным приводом. Наличие нескольких таких углублений выгодно тем, что исполнительный привод можно защитить в разных состояниях, заданных путем установки поворотных элементов, зафиксированных с помощью фиксатора.According to another embodiment of the invention, it is provided that at least one of the pivot elements has at least one recess, but preferably three recesses, for receiving a mechanical lock. In this case, the recesses can be formed, in particular, in the form of a groove. In the presence of at least one such recess, it is possible to block the corresponding rotary element with the help of such a latch. In this way, unauthorized operation of the actuator can be prevented. The presence of several such recesses is advantageous in that the actuator can be protected in different states, given by the installation of rotary elements fixed with a latch.

С целью расширения функций управления, реализуемых с помощью устройства управления, следующая форма выполнения изобретения предусматривает, что для одного из поворотных элементов, предпочтительно для двух поворотных элементов сформировано, по меньшей мере, одно положение равновесия. Под термином «положение равновесия» здесь можно понимать, в частности, заданное положение поворотного элемента, исходя из которого можно передавать управляющие сигналы на исполнительный привод за счет движения поворотного элемента.In order to extend the control functions implemented by the control device, a further embodiment of the invention provides that at least one equilibrium position is formed for one of the pivot elements, preferably for two of the pivot elements. The term "equilibrium position" here can be understood, in particular, the specified position of the rotary element, based on which it is possible to transmit control signals to the actuator due to the movement of the rotary element.

Поэтому предпочтительно, если, по меньшей мере, одно положение равновесия оператор может определить путем осязания. Соответствующий поворотный элемент, для которого сформировано, по меньшей мере, одно положение равновесия, может, кроме того, отклоняться из положения равновесия в направлении движения часовой стрелки и/или против направления движения часовой стрелки, например, за счет качания. Таким образом, особенно просто можно ориентироваться внутри меню с помощью отдельных пунктов меню.Therefore, it is preferable if at least one equilibrium position can be determined by the operator by touch. The respective pivot element, for which at least one equilibrium position is formed, can also be swung out of the equilibrium position in the clockwise direction and/or counter-clockwise direction, for example by swinging. In this way, it is particularly easy to navigate within the menu using the individual menu items.

При этом особенно удачно, если соответствующий поворотный элемент может отклоняться, по меньшей мере, из одного положения равновесия навстречу первой возвращающей силе. Ибо, таким образом, оператор может чувствовать и лучше контролировать управляющее движение качания поворотного элемента. Другими словами, улучшается активное осязание посредством ощупывания объекта восприятия рукой для реализации сложных функций управления. При этом с особым предпочтением можно предусмотреть, чтобы соответствующий поворотный элемент мог быть переведен навстречу второй возвращающей силе, по меньшей мере, из одного положения равновесия в соседнее положение равновесия. Благодаря наличию второй возвращающей силы оператор может различить перестройку между соседними положениями равновесия по перемещению из положения равновесия, т.е. управляющие движения качания. При этом выгодно, если вторая возвращающая сила будет больше, чем первая возвращающая сила. Ибо в этом случае оператор для перевода из одного положения равновесия в соседнее положение равновесия должен преодолеть больший порог усилия, чем при качании поворотного элемента. Это помогает избежать непреднамеренных ошибок в управлении.In this case, it is especially advantageous if the corresponding pivot element can be deflected from at least one equilibrium position towards the first restoring force. For, in this way, the operator can feel and better control the control movement of the swing of the rotary element. In other words, the active sense of touch is improved by touching the object of perception with the hand to realize complex control functions. In this case, it can be provided with particular preference that the corresponding pivot element can be moved towards the second restoring force from at least one equilibrium position to an adjacent equilibrium position. Due to the presence of the second restoring force, the operator can distinguish the rearrangement between adjacent equilibrium positions by moving from the equilibrium position, i.e. swing control movements. In this case, it is advantageous if the second restoring force is greater than the first restoring force. For in this case, the operator to transfer from one equilibrium position to the adjacent equilibrium position must overcome a greater threshold of effort than when swinging the rotary element. This helps to avoid unintentional control errors.

Согласно следующей удачной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы для движений отклонения поворотного элемента из положения равновесия, т.е. управляющих движений качания, имелась область углов, составляющая, по меньшей мере, +/- 5°. Предпочтительно эта область углов составляет, однако, по меньшей мере, +/- 12.5°.According to a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that for movements of deflection of the pivot element from the equilibrium position, i.e. swing control movements, there was an angle range of at least +/- 5°. Preferably, this range of angles is, however, at least +/- 12.5°.

Такие области углов для движений отклонения могут быть необходимы для возможности активного осязания посредством ощупывания объекта восприятия для управления руками в перчатках. При этом устройство управления может быть выполнено, в частности, таким образом, что в области углов, предусмотренной для движений отклонений, поворотный элемент может автоматически возвращаться под воздействием возвращающих сил в положение равновесия, используемое как исходное положение. Таким образом, становится возможным, что соответствующий поворотный элемент при его освобождении всегда возвращается на определенную исходную позицию, из которой он снова может отклоняться. Таким образом, оператор, не утомляясь, может быстро выполнить большое число управляющих движений, так что повышается комфорт при управлении.Such angle regions for deflection movements may be necessary to enable active touch through palpation of the sensing object to control gloved hands. In this case, the control device can be configured, in particular, in such a way that in the range of angles provided for deflection movements, the rotary element can automatically return under the influence of restoring forces to an equilibrium position used as a starting position. In this way, it becomes possible that the respective pivoting element always returns to a certain starting position when it is released, from which it can be deflected again. Thus, the operator can quickly perform a large number of control movements without fatigue, so that the operating comfort is improved.

Альтернативно или дополнительно можно далее предусмотреть, чтобы соседние положения равновесия поворотного элемента были разнесены между собой, по меньшей мере, на 25°. Эта мера выгодна для достижения активного осязания посредством ощупывания объекта восприятия для управления руками в перчатках.Alternatively or additionally, it can be further provided that adjacent equilibrium positions of the pivoting element are spaced apart from one another by at least 25°. This measure is beneficial for achieving active sense of touch through palpation of the sensing object to control gloved hands.

Согласно еще одной выгодной форме выполнения изобретения предусмотрено, что управляющий сигнал, введенный с помощью внутреннего поворотного элемента и/или внешнего поворотного элемента, передается бесконтактным способом, в частности, с помощью магнитной связи во внутреннюю, предпочтительно герметичную камеру исполнительного привода. Ибо согласно изобретению с помощью магнитов, помещенных в поворотные элементы, в частности сзади, можно безупречно передавать сложные управляющие сигналы сквозь герметичный корпус исполнительного привода, как это предписано, в частности, во взрывоопасной среде, например, в установках по подаче газа.According to another advantageous embodiment of the invention, it is provided that the control signal entered by means of the inner rotary element and/or the outer rotary element is transmitted in a non-contact manner, in particular by means of magnetic coupling, into the internal, preferably sealed chamber of the actuator. For according to the invention, by means of magnets placed in the pivoting elements, in particular at the rear, it is possible to perfectly transmit complex control signals through the sealed housing of the actuator, as prescribed, in particular in explosive atmospheres, for example in gas supply installations.

Для этого изобретение предлагает, в частности, установить на внутренней стороне крышки корпуса исполнительного привода плату, а на ней разместить датчики магнитного поля, предпочтительно датчики Холла, связанные с магнитами поворотного элемента, как это еще будет описано более подробно. С помощью магнитов, расположенных на внешней стороне относительно корпуса исполнительного привода, и датчиков магнитного поля, находящихся на внутренней стороне, создается магнитная связь между устройством управления и исполнительным приводом.To do this, the invention proposes, in particular, to install a board on the inside of the cover of the housing of the actuator, and on it to place magnetic field sensors, preferably Hall sensors, associated with the magnets of the rotary element, as will be described in more detail. With the help of magnets located on the outer side of the housing of the actuator, and magnetic field sensors located on the inner side, a magnetic connection is created between the control device and the actuator.

Бесконтактная передача управляющих сигналов, введенных с помощью поворотных элементов, выгодна тем, что здесь, в отличие от обычных переключателей, можно отказаться от отверстий в корпусе исполнительного привода. Другими словами, устройство управления можно установить на крышке корпуса, которая, несмотря на высверленные отверстия под крепежные болты, не имеет дыр.The non-contact transmission of control signals entered with the help of rotary elements is advantageous in that here, in contrast to conventional switches, it is possible to dispense with holes in the housing of the actuator. In other words, the control unit can be installed on the housing cover, which, despite the drilled holes for the fixing bolts, has no holes.

Для решения уже указанной задачи в исполнительном приводе, имеющем устройство управления для управления исполнительным приводом, альтернативно или дополнительно предлагается снабдить устройство управления поворотным элементом, который имеет, по меньшей мере, один магнит для передачи управляющих движений или управляющих сигналов во внутреннюю камеру исполнительного привода. При этом можно установить, в частности, во внутренней камере исполнительного привода, датчики магнитного поля для считывания управляющих движений поворотного элемента.To solve the already mentioned problem in an actuator having a control device for controlling the actuator, it is alternatively or additionally proposed to provide the control device with a rotary element, which has at least one magnet for transmitting control movements or control signals to the internal chamber of the actuator. In this case, it is possible to install, in particular in the inner chamber of the actuator, magnetic field sensors for reading control movements of the rotary element.

В отношении особого расположения магнита или магнитов внутри соответствующего поворотного элемента согласно изобретению выгодно, если, по меньшей мере, один магнит, в частности, магниты, расположен / расположены радиально снаружи и/или обращен / обращены к корпусу исполнительного привода в или на поворотном элементе. При этом расположение радиально снаружи выгодно тем, что максимально увеличивается путь, проделанный магнитом во время движения вращения поворотного элемента. Это позволяет считывать это движение с высокой точностью. Расположение аксиально внутри, в частности, на задней стороне соответствующего поворотного элемента, обращенной к корпусу исполнительного привода, выгодно тем, что расстояние между соответствующим магнитом и приданным ему датчиком магнитного поля во внутренней камере исполнительного привода предельно уменьшается, в результате чего достигается высокая напряженность магнитного поля на датчике магнитного поля. Это также выгодно для возможности надежного считывания движений соответствующего поворотного элемента, в частности, с учетом колебаний температур, которые могут влиять на чувствительность датчиков магнитного поля.With regard to the particular arrangement of the magnet or magnets within the corresponding rotary element according to the invention, it is advantageous if at least one magnet, in particular the magnets, is / are located radially outside and / or facing / facing the housing of the actuator in or on the rotary element. In this case, the arrangement radially outside is advantageous in that the path traveled by the magnet during the rotational movement of the rotary element is maximized. This allows this movement to be read with high accuracy. The arrangement axially internally, in particular on the rear side of the respective rotary element facing the actuator housing, is advantageous in that the distance between the respective magnet and the magnetic field sensor assigned to it in the inner chamber of the actuator is extremely reduced, resulting in a high magnetic field strength. on the magnetic field sensor. This is also advantageous in order to be able to reliably read the movements of the respective rotary element, in particular with regard to temperature fluctuations, which can influence the sensitivity of the magnetic field sensors.

Согласно следующей форме выполнения изобретения сложные функции управления при реализации решения, связанного с передачей по магнитной связи, можно осуществить особенно просто, если каждому положению равновесия поворотного элемента подчинить пару, состоящую из магнита поворотного элемента и датчика магнитного поля первого типа, расположенного в желаемом положении равновесия внутри корпуса исполнительного привода. При этом можно, в частности, предусмотреть, чтобы магнит поворотного элемента соответствовал всем положениям равновесия поворотного элемента. Другими словами, этот магнит создает, таким образом, во всех положениях равновесия, применяемых для управления исполнительным приводом, напряженность магнитного поля, определяемую датчиком магнитного поля, находящимся в положении равновесия или позиции равновесия, так что можно точно определить положения равновесия.According to the following embodiment of the invention, complex control functions in the implementation of a solution related to the transmission by magnetic coupling can be carried out particularly simply if each equilibrium position of the rotary element is subordinated to a pair consisting of a magnet of the rotary element and a magnetic field sensor of the first type located in the desired equilibrium position inside the actuator housing. In this case, in particular, provision can be made for the magnet of the pivot element to correspond to all equilibrium positions of the pivot element. In other words, this magnet thus generates, in all equilibrium positions used to control the actuator, a magnetic field strength detected by the magnetic field sensor located in the equilibrium position or equilibrium position, so that the equilibrium positions can be accurately determined.

При этом особенно предпочтительно, если предусмотрен, по меньшей мере, один другой датчик магнитного поля второго типа и/или, по меньшей мере, один другой магнит. Ибо благодаря таким альтернативным или дополнительным формам выполнения можно регистрировать отклонение соответствующего поворотного элемента из положения равновесия и преимущественно применяемое при этом направление вращения. Это возможно, так как помимо первой напряженности поля, зарегистрированной датчиком магнитного поля первого типа, можно регистрировать, в частности, отличную от нее вторую напряженность поля с помощью датчика магнитного поля второго типа. С помощью непрерывного измерения этих двух напряженностей поля посредством датчиков магнитного поля первого и второго типа можно сделать выводы об отклонении поворотного элемента и, в частности, о применяемом при этом направлении вращения.In this case, it is particularly advantageous if at least one other magnetic field sensor of the second type and/or at least one other magnet is provided. For, thanks to such alternative or additional embodiments, it is possible to detect the deviation of the respective pivot element from the equilibrium position and the predominantly used direction of rotation. This is possible because, in addition to the first field strength detected by the first type of magnetic field sensor, it is also possible to detect, in particular, a second field strength different from it using the second type of magnetic field sensor. By continuously measuring these two field strengths by means of magnetic field sensors of the first and second type, it is possible to draw conclusions about the deflection of the rotary element and, in particular, about the direction of rotation used in this case.

Согласно усовершенствованному варианту изобретения особенно выгодно, если датчики магнитного поля первого типа, предназначенные для регистрации созданных положений равновесия, разнесены между собой таким образом, что их области регистрации магнитного поля не перекрываются. Под областью регистрации магнитного поля здесь можно понимать, в частности, область, в частности, область углов, внутри которой соответствующий датчик магнитного поля еще может определять присутствие магнита, расположенного на одном из поворотных элементов. Благодаря отсутствию перекрывания можно обеспечить то, что в положении равновесия постоянно будет срабатывать только один из датчиков магнитного поля первого типа, так что можно избежать неопределенных состояний.According to an improved variant of the invention, it is particularly advantageous if the magnetic field sensors of the first type, intended for recording the created equilibrium positions, are separated from each other in such a way that their magnetic field recording areas do not overlap. Here, a magnetic field detection area can in particular be understood to mean a region, in particular a corner region, within which a corresponding magnetic field sensor can still detect the presence of a magnet located on one of the pivoting elements. Due to the lack of overlap, it can be ensured that in the equilibrium position only one of the first type of magnetic field sensors is always activated, so that undefined states can be avoided.

При этом, альтернативно или дополнительно можно предусмотреть, чтобы каждому положению равновесия поворотного элемента, т.е., в частности, внутреннего и/или внешнего поворотного элемента, были подчинены два датчика магнитного поля второго типа. При этом, каждый из этих двух датчиков магнитного поля второго типа предназначен для регистрации отклонения из соответствующего положения равновесия в каждом направлении. За счет такой формы выполнения на исполнительный привод можно передавать два разных сигнала направления, исходя из положения равновесия, в результате качания соответствующего поворотного элемента в направлении движения часовой стрелки или против направления движения часовой стрелки. Таким образом, можно, например, перемещаться внутри меню вверх или вниз или можно перемещать исполнительный привод вперед или назад.In this case, alternatively or additionally, it is possible to provide that two magnetic field sensors of the second type are assigned to each equilibrium position of the rotary element, i.e. in particular the inner and/or outer rotary element. At the same time, each of these two magnetic field sensors of the second type is designed to record the deviation from the corresponding equilibrium position in each direction. Due to this form of execution, two different direction signals can be transmitted to the actuator, based on the equilibrium position, as a result of swinging the corresponding rotary element in the direction of movement of the clock hand or against the direction of movement of the hand. In this way, it is possible, for example, to move up or down within the menu, or it is possible to move the actuator forward or backward.

Согласно еще одной форме выполнения изобретения устройство управления можно сформировать таким образом, чтобы на поворотном элементе находились, по меньшей мере, два магнита. При этом, один, по меньшей мере, из двух магнитов, взаимодействует с датчиками магнитного поля первого типа для регистрации положений равновесия, а второй, по меньшей мере, из двух магнитов, взаимодействует с датчиками магнитного поля второго типа для регистрации отклонений поворотного элемента из положения равновесия. И при такой форме выполнения выгодно, если датчики магнитного поля первого типа и датчики магнитного поля второго типа разнесены между собой таким образом, что их области индикации магнитного поля не перекрываются.According to another embodiment of the invention, the control device can be formed in such a way that at least two magnets are located on the rotary element. At the same time, one of at least two magnets interacts with magnetic field sensors of the first type to register equilibrium positions, and the second of at least two magnets interacts with magnetic field sensors of the second type to register deviations of the rotary element from the position balance. And with this form of implementation, it is advantageous if the magnetic field sensors of the first type and the magnetic field sensors of the second type are spaced apart from each other in such a way that their magnetic field indication areas do not overlap.

Для наиболее эффективного применения датчиков магнитного поля изобретение предлагает среди прочего, чтобы для N положений равновесия поворотного элемента применялись каждый раз N датчики магнитного поля первого типа для регистрации положений равновесия. Кроме того, альтернативно или дополнительно предлагается, чтобы при N положениях равновесия применялись N+1 другие датчики магнитного поля второго типа для регистрации управляющих движений поворотного элемента (3, 4). Эти N+1 датчики магнитного поля второго типа можно применять, в частности, для регистрации направления вращения поворотного элемента.For the most efficient use of magnetic field sensors, the invention proposes, inter alia, that for N equilibria of the rotary element each time N magnetic field sensors of the first type are used to record the equilibria. In addition, alternatively or additionally, it is proposed that N+1 other magnetic field sensors of the second type be used at N equilibria to detect control movements of the rotary element (3, 4). These N+1 magnetic field sensors of the second type can be used, in particular, to detect the direction of rotation of the rotary element.

Для решения поставленной задачи в отношении исполнительного привода, имеющего устройство управления для управления исполнительным приводом, альтернативно или дополнительно предлагается применение упругого элемента для создания возвращающей силы при отклонении и/или переключении поворотного элемента. С помощью упругого элемента можно, таким образом, воздействовать на поворотный элемент при его отклонении с помощью возвращающих сил, которые дают оператору путем активного осязания знать об отклонении поворотного элемента. Таким образом, обслуживание устройства управления становится для оператора более комфортным и менее утомительным.To solve the problem in relation to an actuator having a control device for controlling the actuator, alternatively or additionally, it is proposed to use an elastic element to generate a restoring force when the rotary element is deflected and/or switched. With the help of the elastic element, it is thus possible to act on the pivoting element in the event of its deflection by means of restoring forces, which make the operator aware of the deflection of the pivoting element by means of an active sense of touch. Thus, the operation of the control device becomes more comfortable and less tiring for the operator.

При этом упругий элемент взаимодействует с поворотным элементом преимущественно таким образом, что интенсивность нарастания возвращающей силы по мере отклонения поворотного элемента из положения равновесия увеличивается. При этом можно, в частности, предусмотреть, чтобы эта интенсивность нарастания возвращающей силы увеличивалась перед фиксированием поворотного элемента в новом, соседнем положении равновесия. Согласно особенно предпочтительной форме выполнения для этого на зажимной направляющей можно предусмотреть различные уклоны, с которыми взаимодействует упругий элемент для повышения интенсивности нарастания возвращающей силы.In this case, the elastic element interacts with the rotary element mainly in such a way that the intensity of the increase in the restoring force increases as the rotary element deviates from the equilibrium position. In this case, in particular, it can be provided that this intensity of the growth of the restoring force increases before fixing the pivot element in a new, adjacent equilibrium position. According to a particularly advantageous embodiment, for this, different slopes can be provided on the clamping rail, with which the elastic element interacts in order to increase the intensity of the build-up of the restoring force.

Усовершенствованный вариант механизма с упругим элементом предусматривает выполнение стопорного механизма, который обеспечивает осязаемое фиксирование соответствующего поворотного элемента, по меньшей мере, в одном положении равновесия. Для этого можно применить, например, сам упругий элемент для фиксации в положении равновесия. Предпочтительно фиксирование более, чем в одном положении равновесия можно активно осязать, например, в двух, трех, четырех или более четырех положениях равновесия.An improved version of the mechanism with an elastic element provides for the implementation of a locking mechanism, which provides a tangible fixation of the corresponding rotary element, at least in one equilibrium position. To do this, for example, the elastic element itself can be used for fixing in the equilibrium position. Preferably, fixation in more than one balance position can be actively felt, for example in two, three, four or more than four balance positions.

В соответствии с формой выполнения изобретения упругий элемент представляет собой плоскую пружину. При применении плоской пружины выгодно, что она в области обоих своих концов удерживается поворотным элементом. Это крепление можно выполнить, в частности, таким образом, что плоская пружина может поворачиваться вокруг опор, находящихся на удалении от ее концов. Кроме того, альтернативно или дополнительно можно предусмотреть, чтобы концы плоской пружины были подвижными и/или чтобы плоская пружина имела форму буквы М.In accordance with the embodiment of the invention, the elastic element is a flat spring. When using a flat spring, it is advantageous that it is held in the region of both of its ends by a pivoting element. This fastening can be carried out, in particular, in such a way that the flat spring can be rotated around supports located at a distance from its ends. In addition, alternatively or additionally, it is possible to provide that the ends of the flat spring are movable and/or that the flat spring has the shape of the letter M.

Согласно особой форме выполнения изобретения можно предусмотреть наличие дискового кулачка с рядом разных скосов. Этот дисковый кулачок может взаимодействовать с упругим элементом, преимущественно с плоской пружиной для создания разных по величине возвращающих сил. Согласно предпочтительной форме выполнения для этого плоская пружина образует выступ, преимущественно в виде фиксирующей лапки, для заскакивания его, по меньшей мере, в одно соответствующее углубления дискового кулачка, причем, разумеется, можно предусмотреть и несколько таких углублений, в зависимости от числа положений равновесия. В одном из наиболее предпочтительных вариантов дисковый кулачок образует к тому же концевой упор. С помощью этих концевых упоров можно ограничивать управляющие движения вращения поворотного элемента. Таким образом, можно, например, предотвратить перекручивание поворотного элемента.According to a special embodiment of the invention, it is possible to provide a cam with a number of different bevels. This disk cam can interact with an elastic element, preferably with a flat spring to create restoring forces of various magnitudes. According to a preferred embodiment, for this, the flat spring forms a protrusion, preferably in the form of a locking lug, for jumping it into at least one corresponding recess of the disk cam, and, of course, several such recesses can be provided, depending on the number of equilibrium positions. In one of the most preferred embodiments, the cam also forms an end stop. By means of these end stops it is possible to limit the rotational control movements of the rotary element. Thus, it is possible, for example, to prevent twisting of the pivot element.

Согласно следующей форме выполнения изобретения можно предусмотреть возможность закрепления или крепление устройства управления на корпусе исполнительного привода при помощи описанного выше дискового кулачка. Для этого дисковый кулачок может иметь с корпусом, в частности, точечное соединение, преимущественно одно единственное резьбового соединение. Альтернативно или дополнительно дисковый кулачок можно соединить с корпусом с помощью, в частности, упомянутой выше оси. Кроме того, дисковый кулачок может прилегать своей плоскостью к корпусу.According to a further embodiment of the invention, provision can be made for fixing or fastening the control device to the housing of the actuator by means of the cam disk described above. To this end, the cam disc can have, in particular, a point connection with the housing, preferably one single threaded connection. Alternatively or additionally, the cam disc can be connected to the housing via, in particular, the shaft mentioned above. In addition, the cam disc can rest with its plane against the housing.

В соответствии с предпочтительной формой выполнения дисковый кулачок имеет круговой бортик. Бортик выгоден для повышения механической прочности дискового кулачка и обеспечения широких плоскостей для описанных выше концевых упоров и для вхождения упругого элемента.According to a preferred embodiment, the cam has a circular collar. The flange is advantageous for increasing the mechanical strength of the cam disk and for providing wide surfaces for the end stops described above and for the receptacle to be received.

Для достижения наиболее эффективной и надежной магнитной связи изобретение предлагает провести внутренний поворотный элемент, в частности, область поворотного элемента, содержащую магнит, сквозь внешний поворотный элемент и/или дисковый кулачок к корпусу исполнительного привода.In order to achieve the most efficient and reliable magnetic coupling, the invention proposes to lead the inner rotary element, in particular the region of the rotary element containing the magnet, through the outer rotary element and/or the cam to the actuator housing.

При этом предпочтительно, если проходное отверстие выполнено на дисковом кулачке и/или на внешнем поворотном элементе. Ибо в этом случае можно, например, выполнить упомянутый выше бортик круговым, что послужит прочности дискового кулачка.In this case, it is preferable if the through hole is made on the cam disc and/or on the external rotary element. For in this case it is possible, for example, to make the aforementioned flange circular, which will serve as the strength of the disk cam.

Для решения задачи, связанной с уже описанным исполнительным приводом, изобретение альтернативно или дополнительно предлагает управлять исполнительным приводом с помощью магнитного штыря. Для этого штырь имеет на своем конце магнит, который, если его подвести к внешней стороне корпуса исполнительного привода, может привести в действие датчик магнитного поля внутри исполнительного привода и считать, таким образом, управляющий сигнал. При этом выгодно, что управление с помощью штыря можно, в частности, осуществить таким образом, что оно будет возможным без задействования поворотного элемента или прочих управляющих элементов. Таким образом, имеется альтернативный вариант, с помощью которого самим исполнительным приводом можно надежно управлять в экстренных случаях при отказе поворотного или управляющего элемента, например, из-за обледенения.To solve the problem associated with the actuator already described, the invention alternatively or additionally proposes to control the actuator with a magnetic pin. To do this, the pin has a magnet at its end, which, if brought to the outer side of the housing of the actuator, can actuate the magnetic field sensor inside the actuator and thus read the control signal. It is advantageous here that the pin control can in particular be carried out in such a way that it is possible without actuating a rotary element or other control elements. Thus, there is an alternative with which the actuator itself can be reliably controlled in emergency cases in the event of a failure of a rotary or control element, for example due to icing.

Разумеется, для управления с помощью штыря можно установить, в частности, в (защищенной) внутренней камере исполнительного привода датчики магнитного поля. Кроме того, согласно изобретению выгодно, если обслуживание устройства управления можно перевести с ручного управления, т.е. с помощью поворотных или прочих управляющих элементов, на управление с помощью штыря. Такое переключение между типами управления может осуществляться при помощи магнитного штыря.Of course, magnetic field sensors can be installed, in particular in the (protected) inner chamber of the actuator, for pin control. In addition, according to the invention, it is advantageous if the operation of the control device can be transferred from manual control, i.e. using rotary or other control elements, to control using a pin. Such switching between control types can be carried out using a magnetic pin.

Для упрощения управления с помощью магнитного штыря на внешней стороне корпуса исполнительного привода можно предусмотреть маркировку распределения датчиков магнитного поля исполнительного привода. Такую маркировку можно нанести, например, также под преимущественно съемным устройством управления, так что дополнительного места не потребуется. Маркировки или символы управления можно, например, наклеить или выполнить надпись на металлической пластине.To simplify the control by means of a magnetic pin, on the outer side of the housing of the actuator, it is possible to provide a marking for the distribution of the magnetic field sensors of the actuator. Such a marking can be applied, for example, also under the predominantly removable control device, so that no additional space is required. Markings or control symbols can, for example, be affixed or inscribed on a metal plate.

Поставленная выше задача решается, кроме того, с помощью заявленного способа управления исполнительным приводом, причем исполнительный привод имеет устройство управления, по меньшей мере, с одним поворотным элементом, причем решается за счет того, что все управляющие сигналы, необходимые для работы исполнительного привода, можно вводить путем управления, по меньшей мере, одним поворотным элементом, в частности, двумя поворотными элементами, и, причем, при применении, по меньшей мере, двух поворотных элементов этими элементами можно управлять где-то одновременно и/или параллельно и/или двумя руками.The problem posed above is also solved with the help of the claimed method of controlling the actuator, wherein the actuator has a control device with at least one rotary element, and is solved due to the fact that all control signals necessary for the operation of the actuator can be enter by controlling at least one rotary element, in particular two rotary elements, and, moreover, when using at least two rotary elements, these elements can be controlled somewhere simultaneously and / or in parallel and / or with two hands .

Таким образом, этот способ предлагает при полном отходе от существующих до сих пор норм наименьшее число управляющих элементов и обеспечение необходимой функциональной сложности в управлении по сравнению со сложной обслуживаемостью поворотных элементов из-за большого количества управляющих элементов. При этом, при применении, по меньшей мере, двух поворотных элементов удобно, если ими управляют отчасти одновременно и/или параллельно и/или двумя руками. Потому что таким образом можно просто, быстро и надежно передавать также и сложные управляющие сигналы.Thus, this method, in complete departure from hitherto existing norms, offers the smallest number of control elements and the necessary functional complexity in control compared to the difficult serviceability of rotary elements due to the large number of control elements. At the same time, when using at least two rotary elements, it is convenient if they are controlled partly simultaneously and/or in parallel and/or with two hands. Because in this way complex control signals can also be transmitted simply, quickly and reliably.

Поставленная выше задача решается с помощью заявленного способа управления исполнительным приводом, причем исполнительный привод имеет устройство управления, по меньшей мере, с одним поворотным элементом, причем решается дополнительно за счет того, что все управляющие сигналы, необходимые для работы исполнительного привода, передаются бесконтактным путем через корпус во внутреннюю камеру исполнительного привода. Этот способ предлагается, в частности, для применения в тех случаях, когда предъявляются высокие требования в отношении взрывозащищенности, так что в корпусе исполнительного привода, по возможности, следует исключить сквозные отверстия.The above problem is solved using the claimed method of controlling the actuator, and the actuator has a control device with at least one rotary element, and is additionally solved due to the fact that all control signals necessary for the operation of the actuator are transmitted contactlessly through body into the inner chamber of the actuator. This method is proposed, in particular, for use in cases where high demands are placed on explosion protection, so that in the housing of the actuator, if possible, through holes should be excluded.

Представленный способ согласно изобретению можно выгодным образом усовершенствовать, если управляющие сигналы передавать на исполнительный привод исключительно таким образом, что, по меньшей мере, один поворотный элемент поворачивается из первого положения равновесия в соседнее положение равновесия. Альтернативно или дополнительно поворотный элемент может отклоняться также из положения равновесия в определенные точки переключения для передачи управляющих сигналов. Для простоты управления здесь особенно выгодно, что и положения равновесия, и точки переключения можно определять путем активного осязания. Для этого изобретение предлагает, в частности, фиксирование, по меньшей мере, одного поворотного элемента в положениях равновесия.The presented method according to the invention can be advantageously improved if control signals are transmitted to the actuator exclusively in such a way that at least one rotary element is rotated from the first equilibrium position to an adjacent equilibrium position. Alternatively or additionally, the rotary element can also be deflected from the equilibrium position to certain switching points in order to transmit control signals. For ease of operation, it is particularly advantageous here that both the equilibrium positions and the switching points can be determined by active touch. To this end, the invention proposes, in particular, fixing at least one pivot element in equilibrium positions.

Еще один усовершенствованный вариант представленного здесь изобретения предусматривает возможность при помощи упомянутого магнитного штыря переключаться между ручным управлением с помощью, по меньшей мере, одного поворотного элемента, и управлением при помощи магнитного штыря. При этом выгодным образом переход от одного типа управления к другому осуществляется при помощи магнитного штыря.Another improved version of the invention presented here provides for the possibility, using said magnetic pin, to switch between manual control using at least one rotary element, and control using a magnetic pin. In this case, the transition from one type of control to another is advantageously carried out by means of a magnetic pin.

Предложенное изобретение относится к любым комбинациям предпочтительных форм выполнения, если только они не являются взаимоисключающими.The proposed invention relates to any combination of preferred embodiments, unless they are mutually exclusive.

Изобретение описывается более подробно с помощью примеров выполнения, однако не ограничивается этими примерами выполнения.The invention is described in more detail with the help of examples of execution, but is not limited to these examples of execution.

Другие примеры выполнения возникают в результате сочетания признаков отдельных или нескольких пунктов формулы между собой и/или сочетания с отдельными или несколькими признаками соответствующего примера выполнения. В частности, формы выполнения изобретения можно извлечь из последующего описания предпочтительного примера выполнения в сочетании с общим описанием, пунктами формулы, а также чертежами.Other examples of execution result from a combination of the features of individual or several claims with each other and/or a combination with individual or several features of the corresponding example of execution. In particular, embodiments of the invention can be derived from the following description of the preferred embodiment in conjunction with the general description, claims, and drawings.

Фиг. 1 вид в аксонометрии спереди крышки корпуса заявленногоFig. 1 axonometric view of the front of the case cover of the declared

исполнительного привода с размещенным на нем заявленным устройством управления с двумя поворотными элементами;actuator placed on it the claimed control device with two rotary elements;

Фиг. 2 фронтальный вид спереди крышки корпуса исполнительного привода изFig. 2 front view of the actuator housing cover made of

Фиг. 1;Fig. one;

Фиг. 3 вид сбоку в поперечном сечении крышки корпуса исполнительного привода из Фиг. 1;Fig. 3 is a cross-sectional side view of the actuator housing cover of FIG. one;

Фиг. 4 вид в аксонометрии сзади внутреннего поворотного элемента заявленного устройства управления;Fig. 4 is a rear perspective view of the internal rotary element of the inventive control device;

Фиг. 5 перспективный вид сзади внешнего поворотного элемента заявленного устройства управления;Fig. 5 is a rear perspective view of an external rotary element of the inventive control device;

Фиг. 6 фронтальный вид сзади обоих вставленных друг в друга поворотных элементов Фиг. 4 и 5, а также укрупненный вид, показывающий стопорный механизм;Fig. 6 is a frontal rear view of both pivoting elements inserted one into the other FIG. 4 and 5, as well as an enlarged view showing the locking mechanism;

Фиг. 7 вид сверху на оба вставленных друг в друга поворотных элемента Фиг. 4 и 5;Fig. 7 is a top view of both pivoting elements inserted into each other FIG. 4 and 5;

Фиг. 8 задний вид устройства управления, показывающий оба поворотных элемента, а также дисковый кулачок;Fig. 8 is a rear view of the control device showing both rotary members as well as the cam;

Фиг. 9 вид сбоку поперечного сечения устройства управления, показывающийFig. 9 is a side cross-sectional view of the control device showing

систему крепления обоих поворотных элементов;fastening system for both rotary elements;

Фиг. 10 фронтальный вид исполнительного привода после снятия крышки корпуса, так что видна плата с датчиками магнитного поля, находящаяся за крышкой корпуса внутри исполнительного привода;Fig. 10 is a front view of the actuator after removing the housing cover, so that the board with magnetic field sensors is visible behind the housing cover inside the actuator;

Фиг. 11 перспективное объемное изображение с пространственным разделением деталей заявленного исполнительного привода с описанным выше устройством управления.Fig. 11 is an exploded perspective view of the inventive actuator with the control device described above.

На Фиг. 1 показана крышка корпуса 20 как часть корпуса 14 исполнительного привода 1, которая, как видно на Фиг. 3, снаружи огораживает защищенную внутреннюю камеру 10 исполнительного привода 1. Для управления исполнительным приводом 1 с внешней стороны на крышке корпуса 20 размещено устройство управления 2, которое, как показано на Фиг. 1, имеет внутренний поворотный элемент 3 и внешний поворотный элемент 4.On FIG. 1 shows the housing cover 20 as part of the housing 14 of the actuator 1, which, as seen in FIG. 3, encloses the protected internal chamber 10 of the actuator 1 from the outside. To control the actuator 1 from the outside, a control device 2 is placed on the cover of the housing 20, which, as shown in FIG. 1 has an inner pivot 3 and an outer pivot 4.

Как можно видеть на изображенном поперечном сечении крышки корпуса 20 на Фиг. 3, оба поворотных элемента 3, 4 расположены концентрично друг относительно друга, так что они имеют возможность вращаться независимо друг от друга вокруг одной общей оси вращения 5.As can be seen in the depicted cross-section of the housing cover 20 in FIG. 3, both rotary elements 3, 4 are located concentrically relative to each other, so that they are able to rotate independently of each other around one common axis of rotation 5.

Для этого оба поворотных элемента 3, 4 установлены с возможностью вращения на общей неподвижной оси 15 (ср. также Фиг. 9). Ось 15 образует шейку 26 с резьбой 33, которая ввинчена в приемное устройство 6 на корпусе 14, точнее на крышке корпуса 20 исполнительного привода 1. Приемное устройство 6 выполнено в виде глухого отверстия с внутренней резьбой, подходящей для шейки 26 оси 15. Ось 15 и приемное отверстие 6 определяют тем самым ось вращения 5 устройства управления 2.To do this, both rotary elements 3, 4 are installed for rotation on a common fixed axis 15 (cf. also Fig. 9). The axle 15 forms a neck 26 with a thread 33, which is screwed into the receiver 6 on the housing 14, more precisely on the cover of the housing 20 of the actuator 1. The receiver 6 is made in the form of a blind hole with an internal thread suitable for the neck 26 of the axle 15. The axle 15 and The receiving opening 6 thus determines the axis of rotation 5 of the control device 2.

Благодаря резьбовому соединению, выполненному между приемным устройством 6 и шейкой 26 оси 15, устройство управления 2 можно без каких-либо повреждений снять с исполнительного привода 1, вывинтив ось 15 из приемного устройства 6. После снятия устройства управления 2 имеется доступ к находящейся под ним внешней поверхности крышки корпуса 20, что дает возможность описанного выше управления исполнительным приводом 1 с помощью магнитного штыря.Thanks to the threaded connection made between the receiver 6 and the neck 26 of the axle 15, the control device 2 can be removed from the actuator 1 without any damage by unscrewing the axle 15 from the receiver 6. After removing the control device 2, there is access to the external surface of the cover of the housing 20, which enables the above-described control of the actuator 1 using a magnetic pin.

Как можно видеть на Фиг. 3, на устройстве управления 2, точнее на дисковом кулачке 27, выполнены другие шейки 26, входящие в соответствующие углубления 7 крышки корпуса 20. Таким образом, дисковый кулачок 27 служит в качестве опорной пластины для других надстроек.As can be seen in FIG. 3, on the control device 2, more precisely on the cam 27, other journals 26 are provided, which fit into the corresponding recesses 7 of the cover of the housing 20. Thus, the cam 27 serves as a base plate for other superstructures.

Шейки 26 дискового кулачка 27 предохраняют устройство управления 2 от проворачивания. Поэтому достаточно одного единственного резьбового соединения, чтобы устройство управления 2 соединить с исполнительным приводом 1 с защитой от проворачивания.The necks 26 of the cam 27 prevent the control device 2 from turning. Therefore, a single screw connection is sufficient to connect the control unit 2 to the anti-rotation actuator 1.

Достойно внимания техническое решение, показанное на Фиг. 3 и заключающееся в том, что крышку корпуса 20, в частности, в области устройства управления 2, можно выполнить без отверстий, так как управляющие сигналы можно передавать во внутреннюю камеру 10 с помощью описанной выше магнитной связи. Поэтому устройство управления 2 не имеет никаких электронных устройств и является безотказным.Noteworthy is the technical solution shown in Fig. 3 and that the cover of the housing 20, in particular in the area of the control device 2, can be made without openings, since the control signals can be transmitted to the inner chamber 10 by means of the magnetic coupling described above. Therefore, the control device 2 does not have any electronic devices and is fail-safe.

Как хорошо видно на Фиг. 1, на внешнем поворотном элементе 4 выполнены три углубления 7 в виде канавок. В каждую канавку 7 можно вставить механический фиксатор, чтобы зафиксировать положение внешнего поворотного элемента 4 и защитить его от несанкционированного доступа. Для этого механический фиксатор 8 входит в соответствующее углубление 7 корпуса 4, как это видно на Фиг. 2 и Фиг. 3.As can be clearly seen in Fig. 1, three recesses 7 in the form of grooves are provided on the outer pivot member 4. A mechanical lock can be inserted into each groove 7 to fix the position of the outer pivot 4 and protect it from unauthorized access. To do this, the mechanical lock 8 enters the corresponding recess 7 of the body 4, as can be seen in FIG. 2 and FIG. 3.

Внешний поворотный элемент 4 можно устанавливать в трех разных положениях равновесия 9, обозначенных на Фиг. 2 буквами а, b и с для настраивания разных режимов работы исполнительного привода 1. Представленные на Фиг. 2 (вид спереди) положения равновесия 9а, 9b и 9с соответствуют при этом положениям равновесия 9 на Фиг. 6 (вид сзади устройства управления 2), также обозначенным буквами а, Ъ и с, причем согласно виду сзади направленность на Фиг. 6 является обратной по сравнению с Фиг. 2.The outer pivot element 4 can be installed in three different equilibrium positions 9 indicated in FIG. 2 with letters a , b and c for setting different modes of operation of the actuator 1. Shown in FIG. 2 (front view), the equilibrium positions 9a, 9b and 9c correspond in this case to the equilibrium positions 9 in FIG. 6 (rear view of the control device 2), also indicated by the letters a, b and c, and according to the rear view, the directionality in FIG. 6 is the reverse of FIG. 2.

Как видно на Фиг. 4 и 5, каждый из двух поворотных элементов 3, 4 имеет по одному упругому элементу 16. У внешнего поворотного элемента 4 упругий элемент 16 выполнен в виде плоской пружины 24.As seen in FIG. 4 and 5, each of the two rotary elements 3, 4 has one elastic element 16. At the outer rotary element 4, the elastic element 16 is made in the form of a flat spring 24.

Упругий элемент 16 внутреннего поворотного элемента 3, наоборот, выполнен в виде винтовой пружины 25. На примере выполнения, представленном на Фиг. 4, концы упругого элемента 16 внутреннего поворотного элемента 3 имеют лапки, так что он образует витую изгибную пружину. Для закрепления этой витой изгибной пружины на внутреннем поворотном элементе выполнен захват 37. Как показано на Фиг. 6 и 11, на дисковом кулачке 27 выполнен фиксирующий элемент 36, который в зависимости от отклонения внутреннего поворотного элемента 3 фиксирует одну из двух лапок витой изгибной пружины.The elastic element 16 of the inner rotary element 3, on the contrary, is made in the form of a helical spring 25. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the ends of the resilient member 16 of the inner pivot member 3 are tabbed so that it forms a coiled bending spring. A hook 37 is provided to secure this coiled flexure spring to the inner pivot member. As shown in FIG. 6 and 11, a locking element 36 is provided on the cam disk 27, which, depending on the deflection of the inner rotary element 3, fixes one of the two legs of the coiled bending spring.

С помощью упругих элементов 16 (т.е. плоской пружины 24 и винтовой пружины 25) можно создать возвращающие силы, которые оператор может активно осязать, т.е. оператор может чувствовать отклонение соответствующего поворотного элемента 3, 4. Как видно на Фиг. 5 и 6, на плоской пружине 24 внешнего поворотного элемента 4 выполнен выступ 30, с помощью которого плоская пружина 24 может входить в соответствующие углубления 7, выполненные на дисковом кулачке 27 устройства управления 2. На укрупненном изображении Фиг. 6 видно, что углубление 7 дискового кулачка 27 сочетается с выпуклым концом выступа 30 плоской пружины 24, которая образует фиксирующую защелку 23 (ср. Фиг. 5). Поэтому плоская пружина 24 может надежно заскакивать в углубление 7. Другими словами, благодаря взаимодействию плоской пружины 24 с дисковым кулачком 27 получается стопорный механизм 18.With the help of the elastic elements 16 (i.e. the flat spring 24 and the helical spring 25) it is possible to generate restoring forces which the operator can actively feel, i.e. the operator can feel the deflection of the corresponding rotary element 3, 4. As seen in FIG. 5 and 6, the flat spring 24 of the external rotary element 4 has a protrusion 30, with which the flat spring 24 can enter the corresponding recesses 7 made on the cam disk 27 of the control device 2. In the enlarged image of FIG. 6 shows that the recess 7 of the cam 27 is combined with the convex end of the protrusion 30 of the flat spring 24, which forms the locking latch 23 (cf. Fig. 5). Therefore, the leaf spring 24 can reliably jump into the recess 7. In other words, due to the interaction of the leaf spring 24 with the cam disc 27, a locking mechanism 18 is obtained.

При вращении внешнего поворотного элемента 4 относительно неподвижного дискового кулачка 27, прилегающего своей плоскостью к корпусу 14, выступ 30 плоской пружины 24, которая перемещается вместе с внешним поворотным элементом 4, совершает движение вдоль зажимной направляющей 17 дискового кулачка 27. При этом, на зажимной направляющей 17 выполнены различные уклоны, так что при увеличивающемся отклонении от положения равновесия 9 постоянно возрастает возвращающая сила, созданная плоской пружиной 24 и действующая на внешний поворотный элемент 4.When the external rotary element 4 rotates relative to the fixed disk cam 27, adjacent to the body 14 with its plane, the protrusion 30 of the flat spring 24, which moves together with the external rotary element 4, moves along the clamping guide 17 of the disk cam 27. At the same time, on the clamping guide 17, various slopes are made, so that with an increasing deviation from the equilibrium position 9, the restoring force created by the flat spring 24 and acting on the outer rotary element 4 constantly increases.

При более внимательном рассмотрении укрупненного вида Фиг. 6 обращает на себя внимание то, что уклон зажимной направляющей 17 резко возрастает в том месте, в котором на дисковом кулачке 27 выполнен острый выступ. Таким образом, степень нарастания возвращающей силы увеличивается не только с отклонением внешнего поворотного элемента 4, но и дальше ощутимо увеличивается и именно тогда, когда плоская пружина 24 доходит до выступа дискового кулачка 27. Таким образом, путем осязания можно определить точку переключения 31, которую нужно преодолеть, например, если оператор захочет осуществить переключение из положения равновесия 9а, показанного на Фиг. 6, в положение равновесия 9b.Looking more closely at the enlarged view of FIG. 6, it is noteworthy that the slope of the clamping guide 17 increases sharply at the point where the cam disc 27 has a sharp protrusion. Thus, the degree of build-up of the restoring force not only increases with the deflection of the external rotary element 4, but also further increases noticeably, and just when the flat spring 24 reaches the protrusion of the cam disc 27. Thus, by touch, you can determine the switching point 31, which you need overcome, for example, if the operator wants to switch from the equilibrium position 9a shown in FIG. 6 to the equilibrium position 9b.

Кроме того, на дисковом кулачке 27 выполнены два концевых упора 32 в форме дугообразных изгибов. В эти концевые упоры 32 упираются выступы 30, выполненные на внешнем поворотном элементе 4, так что вращение внешнего поворотного элемента 4 в задаваемой области углов ограничено, как это можно легко понять, взглянув на Фиг. 6.In addition, the cam disc 27 is provided with two end stops 32 in the form of arcuate bends. Protrusions 30 provided on the outer pivot member 4 abut against these end stops 32 so that the rotation of the outer pivot member 4 in a predetermined range of angles is limited, as can be easily understood by looking at FIG. 6.

Как показано на Фиг. 9, внутренний поворотный элемент 3 и внешний поворотный элемент 4 по отдельности поддерживаются осью 15, которая также задает общую ось вращения 5. Таким образом, оба поворотных элемента 3, 4 могут поворачиваться независимо друг от друга и, в частности, навстречу друг другу, что способствует реализации сложных функций управления.As shown in FIG. 9, the inner pivot 3 and the outer pivot 4 are individually supported by an axis 15 which also defines a common axis of rotation 5. In this way, the two pivots 3, 4 can be rotated independently of each other and in particular towards each other, which contributes to the implementation of complex management functions.

Если, например, внешний поворотный элемент 4 повораивается при неподвижном внутреннем поворотном элементе 3, то за счет описанной выше плоской пружины 24 будет действовать первая возвращающая сила, как только внешний поворотный элемент 4 отклонится из одного из трех положений равновесия 9а, 9b и 9с.If, for example, the outer pivot 4 is rotated while the inner pivot 3 is stationary, the leaf spring 24 described above will act as the first restoring force as soon as the outer pivot 4 deviates from one of the three equilibrium positions 9a, 9b and 9c.

Если, напротив, внешний поворотный элемент 4 нужно переместить, например, из положения равновесия 9а, показанного на Фиг. 6, в положение равновесия 9b, то оператор должен преодолеть вторую возвращающую силу, которая больше, чем возвращающая сила, упомянутая выше. Эта вторая возвращающая сила действует в уже описанных точках переключения 31. В примере выполнения, представленном на Фиг. 6, вторая возвращающая сила действует как раз тогда, когда плоская пружина 24 должна преодолеть выступ, выполненный на дисковом кулачке 27 между положениями равновесия 9а и 9b. При этом резкое возрастание уклона зажимной направляющей обеспечивает то, что это переключение оператор ощущает.If, on the contrary, the outer rotary element 4 is to be moved, for example, from the equilibrium position 9a shown in FIG. 6 to the equilibrium position 9b, then the operator must overcome the second restoring force, which is greater than the restoring force mentioned above. This second restoring force acts at the switching points 31 already described. In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the second restoring force acts just when the leaf spring 24 has to overcome the protrusion formed on the cam disc 27 between the equilibrium positions 9a and 9b. In this case, a sharp increase in the slope of the clamping guide ensures that this changeover is felt by the operator.

В частности, двуручное и одновременное управление внутренним поворотным элементом 3 и внешним поворотным элементом 4, как это показано на Фиг. 7, существенно облегчается за счет того, что, во-первых, внешний поворотный элемент 4 выступает над внутренним поворотным элементом 3 в радиальном направлении (ср. обе точечные вертикальные линии) и, кроме того, внутренний поворотный элемент 3 выступает над внешним поворотным элементом 4 в осевом направлении (как показывают обе точечные горизонтальные линии на Фиг. 7). Ибо благодаря этому при управлении в перчатках можно хорошо обхватить соответствующий поворотный элемент.In particular, two-handed and simultaneous control of the inner pivot 3 and the outer pivot 4, as shown in FIG. 7 is greatly facilitated by the fact that, firstly, the outer pivot 4 protrudes above the inner pivot 3 in the radial direction (cf. both dotted vertical lines) and, in addition, the inner pivot 3 protrudes above the outer pivot 4 in the axial direction (as shown by both dotted horizontal lines in FIG. 7). For thanks to this, when operating with gloves, you can well grasp the corresponding rotary element.

Пример выполнения устройства управления 2, представленный на Фиг. 6, имеет еще одну функцию, как это показано с помощью области углов, обозначенных позицией 22: так, внешний поворотный элемент 4, всякий раз исходя из одного из положений равновесия 9а, 9b и 9с, отклоняется навстречу описанной выше первой возвращающей силе, а именно в оба направления вращения. Благодаря такому «качанию» внешнего поворотного элемента 4 можно ловко перемещаться туда-сюда, например, внутри меню. Благодаря действующим возвращающим силам внешний поворотный элемент 4 каждый раз автоматически возвращается в исходную позицию, т.е. в положение равновесия 9.The exemplary embodiment of the control device 2 shown in FIG. 6 has yet another function, as shown by the range of angles indicated by 22: thus, the outer pivoting element 4, each time starting from one of the equilibrium positions 9a, 9b and 9c, deviates towards the first restoring force described above, namely in both directions of rotation. Thanks to this "swinging" of the external rotary element 4, it is possible to deftly move back and forth, for example, inside the menu. Due to the acting restoring forces, the outer rotary element 4 automatically returns to its original position each time, i.e. to balance position 9.

Чтобы для такого движения качания имелась достаточно большая область перемещения, в представленном на Фиг. 6 примере выполнения соседние положения равновесия 9, т.е., например, положения 9а и 9b разнесены между собой на 25°. Для самих движений качания имеется область углов примерно +/- 10°, которую можно определять с помощью датчиков магнитного поля второго типа 13 (ср. Фиг 10).In order to have a sufficiently large area of movement for such a rocking movement, in FIG. 6 of the exemplary embodiment, adjacent equilibrium positions 9, i.e., for example, positions 9a and 9b are separated from each other by 25°. For the rocking movements themselves, there is an angle range of approximately +/- 10°, which can be determined using second type magnetic field sensors 13 (cf. FIG. 10).

Второй аспект изобретения, представленный на Фигурах, состоит в бесконтактной передаче управляющих сигналов, заданных с помощью поворотных элементов 3 и 4, на исполнительный привод 1, точнее в защищенную внутреннюю камеру 10 исполнительного привода. Так как, как это хорошо можно видеть на Фиг. 3, крышка корпуса 20 выполнена в области устройства управления 2 без отверстий. На соответствующей обратной стороне, обращенной к корпусу 14, во внешний поворотный элемент 4 вставлены два магнита 11, а во внутренний поворотный элемент 3 вставлен другой магнит 11, как это показано на Фиг. 4 и 5. Соответственно этим магнитам 11 на внутренней стороне, т.е. в защищенной внутренней камере 10 и тем самым за крышкой корпуса 20 на плате 21 расположены несколько датчиков магнитного поля 12, 13, 34, представленных на Фиг. 10 в виде заштрихованных кружочков.The second aspect of the invention, shown in the Figures, consists in the non-contact transmission of the control signals given by the rotary elements 3 and 4 to the actuator 1, more specifically to the protected inner chamber 10 of the actuator. Since, as can be seen well in FIG. 3, the housing cover 20 is provided in the region of the control device 2 without openings. On the respective reverse side facing the body 14, two magnets 11 are inserted into the outer pivot 4, and another magnet 11 is inserted into the inner pivot 3, as shown in FIG. 4 and 5. Corresponding to these magnets 11 on the inside, i.e. Several magnetic field sensors 12, 13, 34, shown in FIG. 10 as hatched circles.

При этом, для обнаружения трех положений равновесия 9а, 9b и 9с (ср. Фиг. 2) внешнего поворотного элемента 4 предусмотрены три датчика (N=3) магнитного поля первого типа 12 (ср. Фиг. 10). Зато на плате 21 расположены четыре датчика (N=3+1=4) магнитного поля второго типа 13. Этих четырех датчиков магнитного поля 13 как раз достаточно для определения в каждом из трех положений равновесия 9а, 9b и 9с движений качания, т.е. вращательных движений внешнего поворотного элемента 4 и, в частности, примененного при этом направления вращения (по часовой стрелке или против часовой стрелки).At the same time, to detect three equilibrium positions 9a, 9b and 9c (cf. Fig. 2) of the external rotary element 4, three sensors (N=3) of the first type magnetic field 12 are provided (cf. Fig. 10). But on the board 21 there are four sensors (N=3+1=4) of the magnetic field of the second type 13. These four magnetic field sensors 13 are just enough to determine the rocking movements in each of the three equilibrium positions 9a, 9b and 9c, i.e. . rotational movements of the external rotary element 4 and, in particular, the direction of rotation applied in this case (clockwise or counterclockwise).

Как показано на Фиг. 10, все семь датчиков магнитного поля первого и второго типа 12, 13, предназначенные для определения положений равновесия 9 или управляющих движений, находятся на одной общей окружности. Эта окружность как раз соответствует пути, который проходят оба магнита 11 внешнего поворотного элемента 4 (показано на Фиг. 8) при вращении поворотного элемента 4. Как хорошо видно на Фиг. 8, оба магнита 11 внешнего поворотного элемента 4 расположены на внешнем поворотном элементе 4 радиально снаружи, так что получается соответственно большой диаметр упомянутой окружности на Фиг. 10. Такое расположение выгодно для повышения угловой разрешающей способности при считывании управляющих движений поворотного элемента 4.As shown in FIG. 10, all seven magnetic field sensors of the first and second type 12, 13, designed to determine the equilibrium positions 9 or control movements, are located on the same common circle. This circle just corresponds to the path that both magnets 11 of the outer rotary element 4 (shown in Fig. 8) travel when the rotary element 4 rotates. As can be clearly seen in FIG. 8, both magnets 11 of the outer rotary member 4 are arranged radially outward on the outer rotary member 4, so that a correspondingly large diameter of said circle in FIG. 10. Such an arrangement is beneficial for increasing the angular resolution when reading the control movements of the rotary element 4.

Для считывания вращательных управляющих движений внутреннего поворотного элемента, точнее его магнита 11, на плате 21 (Фиг. 10) имеются два других датчика магнитного поля третьего типа 34.To read the rotational control movements of the internal rotary element, or rather its magnet 11, on the board 21 (Fig. 10) there are two other magnetic field sensors of the third type 34.

На Фиг. 9 хорошо видно, что единственный магнит 11 внутреннего поворотного элемента 3 - аналогично обоим магнитам 11 внешнего поворотного элемента 4 - расположен аксиально внутри, т.е. на задней стороне поворотного элемента 3, обращенной к корпусу 14 исполнительного привода 1. На Фиг. 3, показывающей поперечное сечение, видно, что такое расположение выгодно для сведения к минимуму дистанции между датчиками магнитного поля 12, 13, 34, расположенными на внутренней стороне, и соответствующим магнитом 11.On FIG. 9 clearly shows that the single magnet 11 of the inner rotary element 3 - similarly to both magnets 11 of the outer rotary element 4 - is located axially inside, i.e. on the rear side of the rotary element 3 facing the housing 14 of the actuator 1. In FIG. 3 showing a cross section, it can be seen that such an arrangement is advantageous for minimizing the distance between the magnetic field sensors 12, 13, 34 located on the inside and the corresponding magnet 11.

Кроме того, на Фиг. 5, 8 и 9 видно, что область внутреннего поворотного элемента 3, имеющего свой единственный магнит 11, направлена, с одной стороны, в проходное отверстие 38, выполненное в дисковом кулачке 27, а с другой стороны, в другое проходное отверстие 38 внешнего поворотного элемента 4 (ср. Фиг. 5). Как показано на Фиг. 3, этим достигается то, что магнит 11 расположен как можно ближе к внешней стенке корпуса 14 исполнительного привода и тем самым как можно ближе к датчикам магнитного поля 34 во внутренней камере 10. Это выгодно тем, что на датчик магнитного поля можно воздействовать, по возможности, наиболее сильным магнитным полем.In addition, in FIG. 5, 8 and 9 it can be seen that the region of the inner rotary element 3, which has its only magnet 11, is directed, on the one hand, into the through hole 38 made in the cam disc 27, and on the other hand, into the other through hole 38 of the outer rotary element. 4 (cf. Fig. 5). As shown in FIG. 3, this ensures that the magnet 11 is positioned as close as possible to the outer wall of the actuator housing 14 and thus as close as possible to the magnetic field sensors 34 in the inner chamber 10. This has the advantage that the magnetic field sensor can be influenced as far as possible. , the strongest magnetic field.

В примере выполнения изобретения, представленном на Фигурах, магнит 11 внешнего поворотного элемента 4, показанный на Фиг. 8 (вид сзади) слева внизу, соотносится со всеми положениями равновесия 9а, 9b и 9с (ср. Фиг. 2). Если, например, на Фиг. 2 внешний поворотный элемент 4 поворачивается против часовой стрелки из положения равновесия 9с в положение равновесия 9b, а затем в положение равновесия 9а, то описанный магнит 11 внешнего поворотного элемента 4 перекрывает положения, обозначенные на Фиг. 10 буквами с, b, а. Другими словами, в каждом положении равновесия 9 один из датчиков магнитного поля первого типа 12, представленных на Фиг. 10, образует вместе с упомянутым магнитом 11 (на Фиг. 8 слева внизу на внешнем поворотном элементе) пару, соотнесенную с соответствующим положением равновесия 9а, 9b или 9с.In the exemplary embodiment of the invention shown in the Figures, the magnet 11 of the outer rotary member 4 shown in FIG. 8 (rear view) bottom left, corresponds to all equilibrium positions 9a, 9b and 9c (cf. Fig. 2). If, for example, in Fig. 2, the outer pivot 4 rotates counterclockwise from the equilibrium position 9c to the equilibrium position 9b and then to the equilibrium position 9a, the described magnet 11 of the outer pivot 4 overlaps the positions indicated in FIG. 10 letters c, b, a . In other words, at each equilibrium position 9, one of the first type magnetic field sensors 12 shown in FIG. 10 forms, together with said magnet 11 (in FIG. 8, lower left on the outer pivot element), a pair assigned to the corresponding equilibrium position 9a, 9b or 9c.

Если внешний поворотный элемент 4 находится, например, в положении равновесия 9с (Фиг. 2), то оба датчика магнитного поля второго типа 13 (Фиг. 10) расположены на плате 21 для обнаружения отклонений внешнего поворотного элемента 4 в направлении движения часовой стрелки или против него из положения равновесия 9с. Путем обработки сигналов датчиков магнитного поля первого типа 12 и второго типа 13 можно также сделать вывод о направлении вращения поворотного элемента 4.If the external rotary element 4 is, for example, in the equilibrium position 9c (Fig. 2), then both magnetic field sensors of the second type 13 (Fig. 10) are located on the board 21 to detect deviations of the external rotary element 4 in the direction of clockwise or counterclockwise movement him from the equilibrium position 9c. By processing the signals of the magnetic field sensors of the first type 12 and the second type 13, it is also possible to draw a conclusion about the direction of rotation of the rotary element 4.

При этом, на Фиг. 10 соседствующие между собой датчики магнитного поля первого или второго типа 12, 13 разнесены между собой на плате 21 таким образом, что их области индикации магнитного поля не перекрываются. Благодаря этому обеспечивается то, что в каждом положении внешнего поворотного элемента 4 каждый раз только один из датчиков магнитного поля первого типа 12 или только один из датчиков магнитного поля второго типа 13 активируется магнитами 11 внешнего поворотного элемента 4 и тем самым формирует соответствующий сигнал.At the same time, in Fig. 10 adjacent magnetic field sensors of the first or second type 12, 13 are spaced apart on the board 21 in such a way that their magnetic field indication areas do not overlap. This ensures that in each position of the outer rotary element 4 each time only one of the first type magnetic field sensors 12 or only one of the second type magnetic field sensors 13 is activated by the magnets 11 of the outer rotary element 4 and thereby generates a corresponding signal.

При совместном обозрении Фиг. 2, 8 и 10 становится ясно, что самый верхний на Фиг. 10 датчик магнитного поля второго типа 13 предназначен для регистрации отклонения внешнего поворотного элемента 4 из положения равновесия 9с в направлении движения часовой стрелки, а находящийся под ним, т.е. второй сверху датчик магнитного поля второго типа 13 служит для регистрации отклонения внешнего поворотного элемента 4 из положения равновесия 9с в направлении против движения часовой стрелки (ср. также Фиг. 2).When viewed together in Fig. 2, 8 and 10, it becomes clear that the topmost in FIG. 10, the magnetic field sensor of the second type 13 is designed to register the deviation of the external rotary element 4 from the equilibrium position 9c in the clockwise direction, and located under it, i.e. second type magnetic field sensor 13, second from the top, is used to register the deviation of the external rotary element 4 from the equilibrium position 9c in the counterclockwise direction (cf. also Fig. 2).

Другой аспект предложенного изобретения заключается в выполнении сложного стопорного механизма 18, принцип действия которого уже упоминался в связи с Фиг. 6. Как показывает укрупненный вид Фиг. 6, М-образная плоская пружина 24 прочно соединена с внешним поворотным элементом 4. Этот упругий элемент 16 вставлен при этом во внешний поворотный элемент 4 таким образом, что оба конца 29 плоской пружины 24 свободны в своем движении. Это достигается за счет того, что плоская пружина 24 закреплена между двумя опорами 28, выполненными на внешнем поворотном элементе 4 и находящимися на расстоянии от концов 29 плоской пружины 24. Так как плоская пружина 24 может поворачиваться вокруг опоры 28, можно избежать жесткого зажатия и тем самым преждевременной усталости плоской пружины 24.Another aspect of the proposed invention is the implementation of a complex locking mechanism 18, the principle of which has already been mentioned in connection with FIG. 6. As the enlarged view of FIG. 6, the M-shaped leaf spring 24 is firmly connected to the outer rotary element 4. This elastic element 16 is inserted into the outer rotary element 4 in such a way that both ends 29 of the leaf spring 24 are free in their movement. This is achieved due to the fact that the leaf spring 24 is fixed between two supports 28, made on the outer rotary element 4 and located at a distance from the ends 29 of the leaf spring 24. the most premature fatigue of the flat spring 24.

С помощью описанного выше выступа 30, выполненного на плоской пружине 24, входящего в соответствующие углубления 7 на дисковом кулачке 27 и, в частности, взаимодействующего с разными уклонами на зажимной направляющей 17 дискового кулачка, на поворотный элемент 4 могут действовать как удерживающие силы, так и возвращающие силы, которые оператор может чувствовать путем активного осязания. При этом выгодно, что оператор во время работы с устройством управления 2 может смотреть на дисплей 19, показанный на Фиг. 1. Таким образом, оператор может, даже не бросая взгляд на устройство управления 2, только на основании осязаемого им ответного сигнала при отклонении поворотных элементов 3 и 4 или при переключении между отдельными положениями равновесия 9 быстро, точно и не утомляясь обслуживать устройство управления 2. Таким образом, управление исполнительным приводом 1 существенно упрощается и ускоряется по сравнению с обычными переключателями.With the help of the above-described protrusion 30, made on a flat spring 24, which is included in the corresponding recesses 7 on the cam disc 27 and, in particular, interacting with different slopes on the clamping guide 17 of the cam disc, both holding forces and restoring forces that the operator can feel through active touch. It is advantageous here that the operator, while working with the control device 2, can look at the display 19 shown in FIG. 1. Thus, the operator can, without even glancing at the control device 2, only on the basis of a tangible response signal by him when the rotary elements 3 and 4 are deflected or when switching between individual equilibrium positions 9, quickly, accurately and without fatigue, serve the control device 2. Thus, the control of the actuator 1 is greatly simplified and accelerated compared to conventional switches.

У представленной на Фиг. 6 М-образной плоской пружины 24 возвращающая сила тем больше, чем дальше радиально снаружи находится выпуклый конец выполненного посередине выступа 30 плоской пружины 24. Поэтому в примере выполнения, представленном на Фиг. 6, созданная плоской пружиной 24 возвращающая сила имеет максимальное значение как раз тогда, когда плоская пружина 24 перекрывает находящиеся радиально снаружи выступы между соседствующими между собой зажимными направляющими 17 дискового кулачка 27.The one shown in FIG. 6 of the M-shaped flat spring 24, the restoring force is greater the farther radially outward is the convex end of the central projection 30 of the flat spring 24. Therefore, in the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the restoring force generated by the leaf spring 24 is at its maximum just when the leaf spring 24 bridges the radially outward projections between adjacent clamping guides 17 of the cam disc 27.

Для повышения надежности управления исполнительным приводом 1 изобретение предлагает способ, с помощью которого исполнительным приводом 1 можно управлять с помощью магнитного штыря. При совместном рассмотрении Фиг. 3 и 10 видно, что после снятия устройства управления 2 с крышки корпуса 20 исполнительного привода 1 (ср. Фиг. 3) датчики магнитного поля 12, 13, 34, расположенные на внутренней стороне на плате 21, отделены от внешней среды только лишь крышкой корпуса 20. Таким образом, достаточно поместить штырь с намагниченным наконечником вблизи расположения датчиков магнитного поля 12, 13, 34, обозначенных на Фиг. 1 заштрихованными кружочками, чтобы соответствующие сигналы управления были считаны.In order to increase the control reliability of the actuator 1, the invention proposes a method by which the actuator 1 can be controlled by means of a magnetic pin. Considering together FIG. 3 and 10, it can be seen that after removing the control device 2 from the housing cover 20 of the actuator 1 (cf. Fig. 3), the magnetic field sensors 12, 13, 34, located on the inside on the board 21, are separated from the external environment only by the housing cover 20. Thus, it is sufficient to place a pin with a magnetized tip near the location of the magnetic field sensors 12, 13, 34 indicated in FIG. 1 with hatched circles so that the corresponding control signals can be read.

Чтобы при этом упростить управление, можно предусмотреть, чтобы после снятия устройства управления 2 с исполнительного привода 1 оператор с помощью магнитного штыря и, например, проводя по активной поверхности дисплея 19, сначала перевел исполнительный привод с ручного управления на управление с помощью штыря. Для этого, например, можно предусмотреть, чтобы определенные датчики магнитного поля 12, 13, 34 приводились в действие с помощью магнитного штыря последовательно в определенном порядке.In order to simplify the operation in this case, it can be provided that, after removing the control device 2 from the actuator 1, the operator, by means of a magnetic pin and, for example, by swiping on the active surface of the display 19, first switches the actuator from manual control to control via the pin. To this end, for example, provision can be made for certain magnetic field sensors 12, 13, 34 to be actuated by means of a magnetic pin sequentially in a certain order.

Как представлено на Фиг. 1, к устройству управления 2 имеется доступ как со стороны, т.е. снизу, так и спереди, так что, в частности, возможно управление сразу двумя руками. При этом, например, левая рука управляет внешним поворотным элементом 4, а правая рука - внутренним поворотным элементом 3.As shown in FIG. 1, the control device 2 is accessible both from the side, i. from below and from the front, so that, in particular, two-handed control is possible at once. In this case, for example, the left hand controls the external rotary element 4, and the right hand controls the internal rotary element 3.

Для возможности использования движений качания внешнего поворотного элемента 4 для ввода управляющих сигналов, предусмотрены определенные точки переключения 31, показанные на Фиг. 6. Можно, например, предусмотреть, чтобы соответствующий управляющий сигнал сработал только тогда, когда поворотный элемент 4 или применяемый для этого магнит 11 достиг уже упомянутой точки переключения 31 или пунктов переключения, показанных на Фиг. 6.In order to be able to use the rocking movements of the external rotary element 4 to input control signals, certain switching points 31 are provided, as shown in FIG. 6. It can, for example, be provided that the corresponding control signal is only activated when the rotary element 4 or the magnet 11 used for this has reached the already mentioned switching point 31 or switching points shown in FIG. 6.

Благодаря заскакиванию выступа 30 плоской пружины 24 в соответствующее углубление 7 дискового кулачка 27 обеспечивается надежная фиксация внешнего поворотного элемента 4 в соответствующем положении равновесия 9. Таким образом, имеется всегда определенное исходное положение, исходя из которого можно выполнять вращательные управляющие движения.By sliding the protrusion 30 of the flat spring 24 into the corresponding recess 7 of the cam disc 27, the external rotary element 4 is securely fixed in the corresponding equilibrium position 9. Thus, there is always a certain starting position from which the rotary control movements can be carried out.

Наконец, на Фиг. 11 представлено перспективное объемное изображение с пространственным разделением деталей устройства управления 2, крышки корпуса 20, а также показана защищенная ею плата 21. Хорошо видны, в частности, резьба 33, выполненная на оси 15, круговой бортик 35 дискового кулачка 27 и приемное устройство 6 в виде глухого отверстия с внутренней резьбой, предназначенное для принятия оси 15.Finally, in FIG. 11 shows a perspective three-dimensional image with a spatial separation of parts of the control device 2, the cover of the housing 20, and also shows the board 21 protected by it. In particular, the thread 33 made on the axis 15, the circular flange 35 of the disk cam 27 and the receiving device 6 in in the form of a blind hole with an internal thread, designed to accept the axis 15.

На Фиг. 3 показан еще один признак, имеющий, пожалуй, самостоятельное изобретательское свойство: видно, что смотровое окошко 39 встроено в приемник 40 корпуса 14, причем приемник 40 имеет такие размеры и расположен таким образом, что плату 21, на которой находятся датчики магнитного поля 12, 13, 34, можно установить за смотровым окошком 39. При этом, в частности, глубина приемника 40 соотнесена с толщиной смотрового окошка 39. Таким образом, снаружи на корпусе 14 сформирован уступ 43, образующий механическую защиту для устройства управления 2. При этом, кроме того, выгодно, что можно применять одну единственную плату, на которой размещены как датчики магнитного поля 12, 13, 34, так и упомянутый выше дисплей 19.On FIG. 3 shows another feature that has, perhaps, an independent inventive property: it can be seen that the viewing window 39 is built into the receiver 40 of the housing 14, and the receiver 40 has such dimensions and is located in such a way that the board 21, on which the magnetic field sensors 12 are located, 13, 34 can be installed behind the viewing window 39. In this case, in particular, the depth of the receiver 40 is correlated with the thickness of the viewing window 39. Thus, a ledge 43 is formed on the outside of the housing 14, which forms a mechanical protection for the control device 2. In this case, in addition to Moreover, it is advantageous that one single board can be used, on which both the magnetic field sensors 12, 13, 34 and the above-mentioned display 19 are placed.

В общем, для улучшения удобства управления исполнительным приводом 1 предлагается отказаться от выключателей и вместо них установить концентрично друг относительно друга, по меньшей мере, два поворотных элемента 3, 4, т.е. приводимых во вращение управляемых элемента, так чтобы ими можно было управлять двумя руками и при этом они могли вращаться по отдельности и независимо друг от друга преимущественно вокруг одной общей оси 5. Кроме того, предлагается переносить вращательные движения отклонения обоих поворотных элементов 3, 4 всякий раз с помощью магнитной связи через участок корпуса исполнительного привода, не имеющий отверстий, в его внутреннюю камеру 10, так чтобы для считывания магнитных полей можно было применять обычные датчики Холла, а корпус 14 исполнительного привода 1 выполнить взрывозащищенным. К тому же это условие позволяет при отказе поворотных элементов 3, 4, например, из-за обледенения, переносить магнитные поля, необходимые для управления, во внутреннюю камеру 10 с помощью магнитного штыря, так что можно обеспечить высокую эксплуатационную безопасность и надежность при всех обстоятельствах.In general, to improve the convenience of controlling the actuator 1, it is proposed to abandon the switches and instead install at least two rotary elements 3, 4 concentrically relative to each other, i.e. of the controllable elements driven in rotation, so that they can be controlled with two hands and at the same time they can rotate individually and independently of each other mainly around one common axis 5. In addition, it is proposed to transfer the rotational movements of the deflection of both rotary elements 3, 4 each time by means of magnetic coupling through a section of the body of the actuator, which does not have holes, into its inner chamber 10, so that conventional Hall sensors can be used to read magnetic fields, and the body 14 of the actuator 1 is made explosion-proof. In addition, this condition makes it possible, in the event of failure of the rotary elements 3, 4, for example due to icing, to transfer the magnetic fields necessary for control to the inner chamber 10 by means of a magnetic pin, so that high operational safety and reliability can be ensured under all circumstances. .

Перечень обозначений позицийItem designation list

1 исполнительный привод1 actuator

2 устройство управления2 control device

3 внутренний поворотный элемент3 inner swivel

4 внешний поворотный элемент4 outer swivel

5 ось вращения5 axis of rotation

6 приемное устройство6 receiver

7 углубление7 deepening

8 механический фиксатор8 mechanical lock

9 положение равновесия9 equilibrium position

10 внутренняя камера10 inner chamber

11 магнит11 magnet

12 датчик магнитного поля первого типа12 first type magnetic field sensor

13 датчик магнитного поля второго типа13 second type magnetic field sensor

14 корпус (исполнительного привода)14 housing (executive drive)

15 ось15 axis

16 упругий элемент16 elastic element

17 зажимная направляющая17 clamping guide

18 стопорный механизм18 locking mechanism

19 дисплей19 display

20 крышка корпуса20 housing cover

21 плата21 fee

22 область углов22 corner area

23 фиксирующая защелка23 fixing latch

24 плоская пружина24 flat spring

25 винтовая пружина25 coil spring

26 шейка26 neck

27 дисковый кулачок27 disc cam

28 опора28 support

29 конец (плоской пружины)29 end (flat spring)

30 выступ30 ledge

31 точка переключения31 switching points

32 концевой упор32 end stop

33 резьба33 thread

34 датчик магнитного поля третьего типа34 magnetic field sensor of the third type

35 бортик35 side

36 фиксирующий элемент36 locking element

37 захват37 capture

38 проходное отверстие38 through hole

39 смотровое окошко39 viewing window

40 приемник (корпуса)40 receiver (housing)

41 углубление (в корпусе)41 recesses (in the body)

42 углубление (для упругого элемента)42 recess (for elastic element)

43 уступ43 ledge

Claims

1. An actuator (1) having a control device (2) for controlling the actuator (1), characterized in that

- that the control device (2) has an internal rotary element (3) and an external rotary element (4), both rotary elements (3, 4) being mounted concentrically with respect to each other and rotatable around one common axis (5) independently of each other from a friend, and

- one of the rotary elements (3, 4) has at least one equilibrium position (9),

- moreover, the corresponding rotary element (3, 4) is configured to deviate from the specified at least one equilibrium position (9) to a certain switching point (31) against the first restoring force,

- moreover, the corresponding control signal is activated only when the rotary element (3, 4) reaches the specified switching point (31), and

- moreover, the corresponding rotary element (3, 4) is made with the possibility of transferring from said at least one equilibrium position (9) to an adjacent equilibrium position (9) against a second restoring force that is greater than the first restoring force, and

- the respective pivot element (3, 4) is held in said at least one equilibrium position (9) by means of a locking mechanism (18),

- so that an additional control signal is transmitted to the actuator (1) by turning the corresponding rotary element (3, 4) from the first equilibrium position (9a) to the adjacent equilibrium position (9b).

2. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that the inner rotary element (3) protrudes in the axial direction above the outer rotary element (4) and/or the outer rotary element (4) protrudes in the radial direction above the inner rotary element (3) and/or the control device (2) is installed on the actuator (1) with the possibility of removal without causing damage, mainly with the help of a receiving device (6) that determines the axis of rotation (5).

3. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that the inner rotary element (3) and the outer rotary element (4) are respectively held separately mainly on the axis (15), which determines the axis of rotation (5), or the outer rotary the element (4) is held in the axial direction by the internal rotary element (3) mainly in a limited area of corners.

4. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that at least one of the rotary elements (3, 4) has at least one recess (7), preferably three recesses, in particular in the form of a groove, for receiving mechanical latch (8), so that the corresponding rotary element (3, 4) is made with the possibility of blocking by means of a latch (8).

5. Actuator drive (1) according to claim 1, characterized in that both rotary elements (3, 4) have at least one equilibrium position (9), preferably tactilely readable.

6. Actuator drive (1) according to claim 1, characterized in that for movements of deflection of the rotary element (3, 4) from the equilibrium position (9), an area of angles (22) is provided, which is at least +/- 5°, mainly at least +/- 12.5°, and, in particular, in this range of angles (22) the rotary element (3, 4) is automatically retracted due to the restoring forces to the equilibrium position (9) used as the initial position, and/ or adjacent equilibrium positions (9) of the rotary element (3, 4) are separated from each other by at least 25°.

7. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the control device (2) has a rotary element (3, 4) containing at least one magnet (11) for transmitting control movements to the internal chamber (10) of the executive drive (1), and, in particular, in the inner chamber (10) there are magnetic field sensors (12, 13) for reading the control movements of the rotary element (3, 4), preferably at least one magnet (11), in particular magnets (11) are located radially outside and/or face the housing (14) of the actuator (1) in or on the rotary element (3, 4).

8. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that each equilibrium position (9) of the rotary element (3, 4) corresponds to a pair consisting of a magnet (11) held by the rotary element (3,4) and a sensor magnetic field of the first type (12) located in the desired equilibrium position (9) inside the housing (14) of the actuator (1), and, in particular, the magnet (11) held by the rotary element (3, 4) is correlated with all positions balance (9) of the rotary element (3, 4), preferably at least one other magnetic field sensor of the second type (13) and/or at least one other magnet (11) is provided, so that it is possible to register the deviation of the corresponding rotary element ( 3, 4) from the equilibrium position (9), preferably, and the direction of rotation used.

9. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the magnetic field sensors of the first type (12), designed to register the adjusted equilibrium positions (9), are separated from each other in such a way that their magnetic field indication areas do not overlap, and/or for each equilibrium position (9) of the rotary element (3, 4), in particular the inner rotary element (3) and/or the outer rotary element (4), two magnetic field sensors of the second type (13) are provided, each of which serves to register the deviation from the corresponding equilibrium position (9) in each direction.

10. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that at least two magnets (11) are made on the rotary element (3, 4), and one of at least two magnets (11) interacts with magnetic field sensors of the first type (12) to register equilibrium positions (9), and the other magnet (11) of at least two magnets (11) interacts with magnetic field sensors of the second type (13) to register deviations of the rotary element (3, 4) from the position equilibrium (9), and, in particular, the magnetic field sensors of the first type (12) and the magnetic field sensors of the second type (13) are separated from each other in such a way that their magnetic field indication areas do not overlap.

11. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that for N equilibrium positions (9) of the rotary element (3, 4) each time N magnetic field sensors of the first type (12) are provided for recording equilibrium positions (9) and /or other N+1 magnetic field sensors of the second type (13) for registering the control movements of the rotary element (3, 4), in particular for registering the direction of rotation of the rotary element (3, 4).

12. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that an elastic element (16) is provided for creating a restoring force when the rotary element (3, 4) is deflected and/or switched, and, mainly, the intensity of the increase in the restoring force during deflection of the pivot element (3, 4) from the equilibrium position (9) increases, in particular before it is fixed in a new, adjacent equilibrium position (9), it is particularly advantageous if the clamping guide (17) is provided with different slopes with which the elastic element interacts (16) to increase the intensity of the growth of the restoring force.

13. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the locking mechanism (18) is formed so that it provides tactile fixation of the rotary element (3, 4) in at least one equilibrium position (9), preferably more than in one equilibrium position (9), and, in particular, the elastic element (16) is made with the possibility of fixation in the equilibrium position (9).

14. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the elastic element (16) is a flat spring (24), and the flat spring (24) is held in the region of both of its ends (29) by the rotary element (3, 4 ), in particular in such a way that the flat spring (24) is rotatable around supports (28) located at a distance from its ends (29), and/or in such a way that the ends (29) of the flat spring (24) are movable, and/or a flat spring (24) is made in the shape of the letter M, and/or a cam disc (27) is provided with a number of different bevels to create restoring forces of different magnitudes when interacting with an elastic element (16), mainly with a flat spring ( 24), and preferably the flat spring (24) forms a protrusion (30) for its entry into at least one corresponding recess (31) of the cam disk (27), and moreover, most preferably, the cam disk (27) has end stops (32) to limit the control movements of the rotary e element (3, 4) during rotation.

15. The actuator (1) according to claim 1, characterized in that the control device (2) is designed to be fixed or fixed on the housing (14) of the actuator (1) using a cam disk (27), and, in particular, for this, the cam disc (27) has a point connection with the body (14) or the possibility of a point connection, mainly by means of a single threaded connection and/or with the help of an axis (15) and/or its plane is adjacent to the body (14), moreover, mainly , the cam disc (27) has a circular collar (35).

16. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that the inner rotary element (3), in particular, the area of the rotary element (3), in which the magnet (11) is located, is directed through the outer rotary element (4) and /or the cam disc (27) to the housing (14) of the actuator (1), and mainly for this purpose a through hole (38) is made on the cam disc (27) and/or on the external rotary element (4).

17. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that the control signal entered by means of the internal rotary element (3) and/or external rotary element (4) is transmitted in a non-contact way by means of magnetic coupling into the sealed inner chamber (10) actuator (1).

18. Actuator (1) according to claim 1, characterized in that the corresponding rotary element (3, 4) is configured to deviate from said at least one equilibrium position (9) to a certain switching point (31) against the first restoring force through the swing motion.

19. Actuator (1) according to one of paragraphs. 1-18, characterized in that the actuator (1) is configured to be controlled by means of a magnetic pin, in particular without actuating the rotary element (3, 4) or another control element, and, in particular, for this the inner chamber (10) of the actuator (1) is provided with magnetic field sensors (12, 13), and, mainly, it is possible to switch the control device (2) from manual control to control using a pin, and/or the location of the magnetic field sensors (12 , 13) is marked on the outer side of the housing of the actuator (1), in particular under the predominantly removable control device (2).

20. A method for controlling an actuator (1), characterized in that the actuator (1) has a control device (2) with at least one rotary element (3, 4), characterized in that all control signals necessary for the operation of the actuator actuator (1) are input by controlling two rotary elements (3, 4), and

- control signals are transmitted to the actuator (1) by means of

- that the rotary element (3, 4) is deflected from the equilibrium position (9) up to a certain switching point (31) against the first restoring force by a rocking movement,

- moreover, the corresponding control signal is activated only when the rotary element (3, 4) reaches the specified switching point (31), and by the fact that

- at least one pivoting element (3, 4) is rotated from the first equilibrium position (9) to an adjacent equilibrium position (9) against a second restoring force that is greater than the first restoring force, and

- the specified at least one rotary element (3, 4) is held in equilibrium positions (9) by means of a locking mechanism (18),

21. The method according to claim 20, characterized in that at least two rotary elements (3, 4) are used and they are controlled simultaneously and/or in parallel and/or with both hands.

22. The method according to claim 20, characterized in that the control signals are transmitted to the actuator (1) mainly solely due to the fact that at least one rotary element (3, 4) is rotated from the first equilibrium position (9) to an adjacent position the balance (9) and/or the pivot element (3, 4) are deflected from the balance position (9) to certain switching points (31), whereby, in particular, the balance positions (9) as well as the switching points (31) are determined by tactile readings.

23. The method according to claim 20, characterized in that all control signals necessary for the operation of the actuator (1) are transmitted contactlessly through the housing (14) to the sealed inner chamber (10) of the actuator (1).

24. The method according to one of paragraphs. 20-23, characterized in that, predominantly using a magnetic pin, the method makes it possible to switch between manual control using at least one rotary element (3, 4) and control using a magnetic pin, and, preferably, switching is carried out using a magnetic pin .