(19)
(11) EP 3 422 137 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
02.01.2019  Patentblatt  2019/01

(21) Anmeldenummer: 18170668.0

(22) Anmeldetag:  03.05.2018
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
G05G 1/08(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(30) Priorität: 09.05.2017 DE 102017110009

(71) Anmelder: AUMA Riester GmbH & Co. KG
79379 Müllheim (DE)

(72) Erfinder:
  • Stenzel, Rüdiger
    57271 Hilchenbach (DE)
  • Niklas, Malk
    57482 Wenden (DE)
  • Stahl, Dominik
    57482 Wenden (DE)

(74) Vertreter: Mertzlufft-Paufler, Cornelius et al
Maucher Jenkins Patent- und Rechtsanwälte Urachstraße 23
79102 Freiburg im Breisgau
79102 Freiburg im Breisgau (DE)

   


(54) STELLANTRIEB MIT BEDIENVORRICHTUNG UND ZUGEHÖRIGES VERFAHREN ZUR BEDIENUNG


(57) Zusammenfassend wird zur Verbesserung der Bedienbarkeit eines Stellantriebs (1) vorgeschlagen, auf Schalter zu verzichten und stattdessen mindestens zwei Drehelemente (3, 4), also rotatorisch zu bedienende Stellelemente, konzentrisch zueinander anzuordnen, sodass diese beidhändig bedienbar und dabei einzeln und unabhängig voneinander, vorzugsweise um eine gemeinsame Drehachse (5), rotierbar sind. Ferner wird vorgeschlagen, rotatorische Verstellbewegungen der beiden Drehelemente (3, 4) jeweils mittels einer magnetischen Kopplung durch einen durchbruchsfrei gestalteten Gehäuseabschnitt des Stellantriebs (1) in einen Innenraum (10) desselben zu übertragen, sodass zum Auslesen der magnetischen Felder herkömmliche Hall-Sensoren eingesetzt werden können und das Gehäuse (14) des Stellantriebs (1) explosionsgeschützt ausgestaltet werden kann. Dieser Ansatz ermöglicht zudem beim Ausfall der Drehelemente (3, 4), beispielsweise aufgrund von Vereisung, die für eine Bedienung erforderlichen magnetischen Felder mit Hilfe eines magnetischen Stifts in den Innenraum (10) zu übertragen, sodass eine hohe Betriebssicherheit unter allen Umständen gewährleistet werden kann.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einer Bedienvorrichtung zur Steuerung des Stellantriebs sowie ein zugehöriges Verfahren zur Bedienung eines solchen Stellantriebs.

[0002] Stellantriebe sind in einer Vielzahl von Anwendungen im Einsatz, insbesondere in Anlagen zur Öl- und Gas-Förderung. Solche Anlagen werden teilweise unter extremen klimatischen Bedingungen betrieben, zum Beispiel in Wüstengebieten oder in Gebieten mit Permafrostböden. Entsprechend raue Umgebungsbedingungen können sich ergeben.

[0003] Die sichere und zuverlässige Bedienung von Stellantrieben unter solchen Bedingungen stellt eine Herausforderung dar, insbesondere da die die Stellantriebe bedienenden Personen oftmals Handschuhe tragen und im Betrieb der Anlagen zusätzlich Verschmutzungen, beispielsweise durch Öl, auftreten.

[0004] Daneben nimmt die von Stellantrieben bereitgestellte Funktionalität stetig zu. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Stellantrieben ist daher zu beobachten, dass die Anzahl an Bedienungsschaltern stetig zunimmt. Jedoch besteht der Wunsch, die Stellantriebe möglichst kompakt auszubilden. Daraus ergeben sich Konflikte, da Schalter einer gewissen für eine einfache Bedienbarkeit notwendigen Größe nicht in beliebiger Anzahl auf begrenztem Raum untergebracht werden können.

[0005] Zudem kann es aufgrund der Einwirkung von Dreck, Korrosion oder Vereisung zum Steckenbleiben von Schaltern und damit zu einem Totalausfall der mit dem jeweiligen Schalter angesteuerten Bedienfunktion kommen. Dies ist insbesondere in Bezug auf die Betriebssicherheit kritisch.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Bedienbarkeit von Stellantrieben zu verbessern und deren Sicherheit zu erhöhen. Insbesondere soll ein hoher Grad an komplexen Bedienfunktionen mit einer möglichst geringen Anzahl an Bedienelementen realisiert werden. Damit soll eine kompakte Ausgestaltung eines Stellantriebs mit breitem Funktionsumfang ermöglicht werden.

[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einem Stellantrieb die Merkmale von Anspruch 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe bei einem Stellantrieb der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Bedienvorrichtung ein inneres Drehelement und ein äußeres Drehelement aufweist, wobei die beiden Drehelemente konzentrisch zueinander angeordnet sind und um eine gemeinsame Drehachse unabhängig voneinander drehbar sind.

[0008] Durch das Vorsehen zweier konzentrisch angeordneter Drehelemente wird ein neuer Ansatz für die Bedienung von Stellantrieben eingeführt. Hierbei ermöglichen die Drehelemente eine Haptik, die auf eine Bedienung mit Handschuhen optimiert ist. Insbesondere kann die Bedienvorrichtung somit frei von Tastern, also tastenlos, ausgestaltet sein.

[0009] Von Vorteil ist ferner, dass, anders als bei Kippschaltern, mit denen sich nur zwei Schaltzustände regeln lassen, durch Drehen, Verstellen, sowie durch Wippen der Drehelemente vielfältige und komplexe Bedienfunktionen realisiert werden können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Stellantrieb ein Display aufweist, auf dem der Benutzer die mittels der Bedienvorrichtung vorgenommenen Bedienfunktionen, nachvollziehen kann. Durch die beiden Drehschalter kann beispielsweise einfach und schnell durch komplexe graphische Benutzeroberflächen, die auf dem Display dargestellt sind, navigiert werden.

[0010] Die konzentrische Anordnung der beiden Drehelemente stellt hierbei sicher, dass diese auf einem gegebenen Raum größtmöglich ausgelegt werden können, um so eine einfache und sichere Bedienung, insbesondere mit Handschuhen, zu ermöglichen. Das Vorsehen einer gemeinsamen Drehachse ist vorteilhaft, um beispielsweise eine Drehung der einzelnen Drehelemente um 360° und gleichzeitig eine größtmögliche Ausgestaltung derselben zu ermöglichen, ohne dass die beiden Drehelemente sich gegenseitig in Ihrer Bewegung hemmen.

[0011] Erfindungsgemäß kann die Aufgabe auch durch weitere vorteilhafte Ausführungen der Unteransprüche gelöst werden.

[0012] Beispielsweise ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das innere Drehelement das äußere Drehelement axial übersteht. Ergänzend oder alternativ kann ferner vorgesehen sein, dass das äußere Drehelement das innere Drehelement radial übersteht. Durch diese Ausgestaltungen wird sichergestellt, dass die Bedienvorrichtung auch noch mit den groben Fingern eines Handschuhs, oder etwa mit Fäustlingen, bedienbar ist. Hierbei wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die gesamte Bedienvorrichtung frontal von vorne und/oder wenn, zumindest teilweise, der Umfang eines, bevorzugt beider, Drehelemente seitlich zugänglich ist. Denn dadurch wird ein Umgreifen der Drehelemente erleichtert.

[0013] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die Bedienvorrichtung zerstörungsfrei abnehmbar an dem Stellantrieb montiert ist. Denn dadurch kann die Bedienvorrichtung bei Beschädigung ersetzt werden ohne größere Veränderungen an dem Stellantrieb vornehmen zu müssen. Vorzugsweise geschieht dies mittels einer die Drehachse der beiden Drehelemente definierenden Aufnahmevorrichtung. Eine solche Aufnahmevorrichtung kann beispielsweise durch eine Ausnehmung an einem Gehäuse des Stellantriebs gebildet sein, in welche die Bedienvorrichtung, insbesondere ein an der Bedienvorrichtung ausgebildeter Zapfen, einsetzbar ist. Hierzu kann beispielsweise auch ein Gewinde an dem Zapfen und ein passendes Gegengewinde an der Aufnahmevorrichtung vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend kann die Aufnahmevorrichtung aber auch selbst einen Zapfen ausbilden, der wiederum in eine korrespondierende Aufnahme der Bedienvorrichtung passt und mit dieser die Drehachse ausbildet.

[0014] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das äußere Drehelement von dem inneren Drehelement, vorzugsweise in einem begrenzten Winkelbereich, axial gehalten. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das innere Drehelement und das äußere Drehelement jeweils einzeln, vorzugsweise von einer die Drehachse definierenden Achse, gehalten sind. Es versteht sich, dass hierbei die Achse selbstverständlich mehrteilig ausgebildet sein kann. Durch diese Ausführungen kann die Bedienvorrichtung beispielsweise derart eingerichtet sein, dass das innere Drehelement, bei Rotation des äußeren Drehelements, von diesem mitbewegt wird oder aber, dass das innere Drehelement bei Rotation des äußeren Drehelements statisch bleibt. Denn in beiden Fällen kann gewährleistet werden, dass das innere Drehelement relativ zu dem äußeren Drehelement rotierbar ausgestaltet ist. Somit können mit dem inneren Drehelement, unabhängig von der Position des äußeren Drehelements, Steuerungsbefehle eingegeben werden.

[0015] Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Drehelemente wenigstens eine Ausnehmung, bevorzugt jedoch drei Ausnehmungen, zur Aufnahme eines mechanischen Schlosses aufweist. Hierbei können die Ausnehmungen insbesondere in Form einer Nut ausgebildet sein. Durch das Vorsehen mindestens einer solchen Ausnehmung lässt sich das jeweilige Drehelement mithilfe des Schlosses blockieren. Damit kann verhindert werden, dass Unbefugte den Stellantrieb bedienen. Die Ausbildung mehrerer solcher Ausnehmungen hat den Vorteil, dass der Stellantrieb in unterschiedlichen durch die Stellung des mit dem Schloss gesicherten Drehelements vorgegebenen Zuständen gesichert werden kann.

[0016] Zur Erweiterung von mit der Bedienvorrichtung ausführbaren Bedienfunktionen sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass für eines der Drehelemente, bevorzugt für beide Drehelemente, wenigstens eine Gleichgewichtslage ausgebildet ist. Unter einer Gleichgewichtslage kann hier insbesondere eine vorgegebene Position eines Drehelements verstanden werden, von der ausgehend Steuerungsbefehle durch Bewegen des Drehelements an den Stellantrieb übertragbar sind.

[0017] Daher ist es bevorzugt, wenn die wenigstens eine Gleichgewichtslage auch für einen Benutzer haptisch auslesbar ist. Das jeweilige Drehelement, für welche die wenigstens eine Gleichgewichtslage ausgebildet ist, kann ferner aus der Gleichgewichtslage gegen und/oder entgegen dem Uhrzeigersinn auslenkbar sein, beispielsweise durch Wippen. Damit ist es besonders einfach möglich, innerhalb eines Menüs durch einzelne Punkte des Menüs zu navigieren.

[0018] Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das jeweilige Drehelement aus der wenigstens einen Gleichgewichtslage gegen eine erste Rückstellkraft auslenkbar ist. Denn dadurch wird eine Wipp-Bedienbewegung des Drehelements für einen Benutzer spürbar und besser kontrollierbar. Mit anderen Worten wird also die Haptik für komplexe Bedienfunktionen verbessert. Besonders bevorzugt kann hierbei vorgesehen sein, dass das jeweilige Drehelement gegen eine zweite Rückstellkraft von der wenigstens einen Gleichgewichtslage in eine benachbarte Gleichgewichtslage umschaltbar ist. Durch das Vorsehen der zweiten Rückstellkraft wird das Umschalten zwischen benachbarten Gleichgewichtslagen von dem Auslenken aus einer Gleichgewichtslage, also eine Wipp-Bedienbewegung, für einen Benutzer unterscheidbar. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die zweite Rückstellkraft höher als die erste Rückstellkraft ist. Denn in diesem Fall muss der Benutzer für das Umschalten von einer Gleichgewichtslage in eine benachbarte Gleichgewichtslage eine höhere Kraftschwelle überwinden als beim Wippen eines Drehelements. Dies ist hilfreich, um unbeabsichtigte Fehlbedienungen zu vermeiden.

[0019] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass für Auslenkbewegungen eines Drehelements aus einer Gleichgewichtslage, also einer Wipp-Bedienbewegung, ein Winkelbereich von wenigstens +/-5° vorgesehen ist. Vorzugsweise beträgt dieser Winkelbereich jedoch wenigstens +/-12.5° .

[0020] Derartige Winkelbereiche für Auslenkbewegungen können notwendig sein, um eine für die Bedienung mit Handschuhen angepasste Haptik zu ermöglichen. Hierbei kann die Bedienvorrichtung insbesondere derart ausgestaltet sein, dass in einem für Auslenkbewegungen vorgesehenen Winkelbereich das Drehelement durch Rückstellkräfte selbsttätig in die als Ausgangsposition benutzte Gleichgewichtslage rückführbar ist. Damit wird es möglich, dass das jeweilige Drehelement beim Loslassen stets in eine definierte Ausgangsposition zurückkehrt, aus der es erneut ausgelenkt werden kann. Damit kann eine hohe Anzahl an Bedienbewegungen schnell und ohne Ermüden des Benutzers ausgeführt werden, sodass der Bedienungskomfort erhöht wird.

[0021] Alternativ oder ergänzend kann ferner vorgesehen sein, dass benachbarte Gleichgewichtspositionen eines Drehelements um wenigstens 25° voneinander beabstandet sind. Auch diese Vorkehrung ist vorteilhaft, um eine für eine Bedienung mit Handschuhen angepasste Haptik zu erzielen.

[0022] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein über das innere Drehelement und/oder über das äußere Drehelement eingegebener Steuerungsbefehl berührungslos, insbesondere mittels einer magnetischen Kopplung, in einen, vorzugsweise abgedichteten, Innenraum des Stellantriebs übertragbar ist. Denn die Erfindung hat erkannt, dass durch in die Drehelemente, insbesondere rückseitig, eingelassene Magnete besonders elegant komplexe Steuerungsbefehle durch ein hermetisches Gehäuse eines Stellantriebs hindurch, wie es insbesondere in explosionsgefährdeten Umgebungen, also beispielsweise bei Gasförderungsanlagen, vorgeschrieben ist, übertragen werden können.

[0023] Hierzu schlägt die Erfindung insbesondere vor, auf einer Innenseite eines Gehäusedeckels des Stellantriebs eine Platine vorzusehen, auf der Magnetfeldsensoren, vorzugsweise Hall-Sensoren, in zu den Magneten des Drehelements korrespondierender Weise angebracht sind, wie noch näher auszuführen sein wird. Durch die in Bezug auf das Gehäuse des Stellantriebs außenseitigen Magnete und die innenseitigen Magnetfeldsensoren wird somit eine magnetische Kopplung zwischen der Bedienvorrichtung und dem Stellantrieb hergestellt.

[0024] Das berührungslose Übertragen von mittels der Drehelemente eingegebener Steuerungsbefehle ist vorteilhaft, da hier, anders als bei herkömmlichen Schaltern, Durchbrüche in dem Gehäuse des Stellantriebs verzichtbar sind. Mit anderen Worten kann die Bedienvorrichtung also auf einem Gehäusedeckel montiert sein, der, abgesehen von Bohrungen für Befestigungsschrauben, frei von Durchbrüchen ausgestaltet ist.

[0025] Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe bei einem Stellantrieb mit einer Bedienvorrichtung zur Steuerung des Stellantriebs wird alternativ oder ergänzend vorgeschlagen, dass die Bedienvorrichtung ein Drehelement aufweist, welches wenigstens einen Magneten zur Übertragung von Bedienbewegungen beziehungsweise Steuerungsbefehlen in einen Innenraum des Stellantriebs aufweist. Dabei können, insbesondere in dem Innenraum des Stellantriebs, Magnetfeldsensoren zum Auslesen der Bedienbewegungen des Drehelements angeordnet sein.

[0026] In Bezug auf die spezifische Anordnung des Magneten beziehungsweise der Magnete innerhalb des jeweiligen Drehelements ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Magnet, insbesondere die Magnete, radial außen und/oder einem Gehäuse des Stellantriebs zugewandt in oder an dem Drehelement angeordnet ist/sind. Die Anordnung radial außen hat hierbei den Vorteil, dass der von einem Magneten während einer Drehbewegung des Drehelements zurückgelegte Weg maximiert wird. Dies ermöglicht ein Auslesen dieser Bewegung mit hoher Präzision. Die Anordnung axial innen, also insbesondere an oder auf einer dem Gehäuse des Stellantriebs zugewandten Rückseite des jeweiligen Drehelements, hat den Vorteil, dass ein Abstand zwischen dem jeweiligen Magneten und einem zu diesem korrespondierenden Magnetfeldsensor im Innenraum des Stellantriebs minimiert wird, wodurch eine hohe Magnetfeldstärke am Magnetfeldsensor erzielt wird. Auch dies ist vorteilhaft, um die Bewegungen des jeweiligen Drehelements sicher auslesen zu können, insbesondere unter Berücksichtigung von Temperaturschwankungen, die die Sensitivität der Magnetfeldsensoren beeinflussen können.

[0027] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können komplexe Bedienfunktionen bei Umsetzung des magnetischen Übertragungskonzepts besonders einfach realisiert werden, wenn jeder Gleichgewichtslage eines Drehelements ein Paar aus einem von dem Drehelement gehaltenen Magneten und einem in der gewünschten Gleichgewichtslage innerhalb eines Gehäuses des Stellantriebs angeordneten Magnetfeldsensors erster Art zugeordnet ist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein von dem Drehelement gehaltener Magnet allen Gleichgewichtslagen des Drehelements zugeordnet ist. Mit anderen Worten erzeugt dieser Magnet somit in allen zur Steuerung des Stellantriebs verwendeten Gleichgewichtslagen eine Magnetfeldstärke, die von einem in der Gleichgewichtslage beziehungsweise -position angeordneten Magnetfeldsensor detektierbar ist, sodass die Gleichgewichtslagen sicher erkannt werden können.

[0028] Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn wenigstens ein weiterer Magnetfeldsensor zweiter Art und/oder wenigstens ein weiterer Magnet vorgesehen ist/sind. Denn durch diese alternativen oder sich ergänzenden Ausgestaltungen kann eine Auslenkung des jeweiligen Drehelements aus einer Gleichgewichtslage, vorzugsweise und die dabei verwendete Drehrichtung, erfassbar sein. Dies ist möglich, da neben einer ersten Feldstärke, die von dem Magnetfeldsensor erster Art erfasst wird eine, insbesondere hiervon abweichende, zweite Feldstärke von dem Magnetfeldsensor zweiter Art erfasst werden kann. Durch kontinuierliche Messung dieser beiden Feldstärken mittels der Magnetfeldsensoren erster und zweiter Art wird es möglich, Rückschlüsse auf die Auslenkung des Drehelements und insbesondere auf die dabei verwendete Drehrichtung zu ziehen.

[0029] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Magnetfeldsensoren erster Art zur Erfassung der eingerichteten Gleichgewichtslagen derart voneinander beabstandet angeordnet sind, dass sich ihre Magnetfeld-Erfassungsbereiche nicht überlappen. Unter einem Magnetfeld-Erfassungsbereich kann hier insbesondere ein Bereich, insbesondere Winkelbereich, verstanden werden innerhalb dessen der jeweilige Magnetfeldsensor die Anwesenheit eines an einem der Drehelemente angebrachten Magneten noch zu detektieren vermag. Durch das Vermeiden der Überlappungen kann somit sichergestellt werden, dass in einer Gleichgewichtslage stets nur einer der Magnetfeldsensoren erster Art anspricht, sodass undefinierte Zustände vermieden werden.

[0030] Alternativ oder ergänzend kann hierbei ferner vorgesehen sein, dass jeder Gleichgewichtslage eines Drehelements, also insbesondere des inneren und/oder des äußeren Drehelements, zwei Magnetfeldsensoren zweiter Art zugeordnet sind. Jeder dieser beiden Magnetfeldsensoren zweiter Art ist dabei zur Erfassung einer Auslenkung aus der jeweiligen Gleichgewichtslage in jeweils einer Richtung eingerichtet. Durch diese Ausgestaltung können beispielsweise, ausgehend von einer Gleichgewichtslage, durch Wippen des jeweiligen Drehelements im beziehungsweise gegen den Uhrzeigersinn, zwei verschiedene Richtungsbefehle an den Stellantrieb übertragen werden. Damit kann beispielsweise innerhalb eines Menüs hinauf beziehungsweise hinab navigiert werden oder es kann etwa ein Stellantrieb vor oder zurück verfahren werden.

[0031] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Bedienvorrichtung derart ausgebildet sein, dass an einem Drehelement wenigstens zwei Magnete ausgebildet sind. Hierbei wechselwirkt einer der wenigstens zwei Magnete mit den Magnetfeldsensoren erster Art, um die Gleichgewichtslagen zu erfassen, während ein weiterer Magnet der wenigstens zwei Magnete mit den Magnetfeldsensoren zweiter Art wechselwirkt, um Auslenkungen des Drehelements aus einer Gleichgewichtslage zu erfassen. Auch bei dieser Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die Magnetfeldsensoren erster Art von den Magnetfeldsensoren zweiter Art derart voneinander beabstandet sind, dass sich ihre Magnetfeld-Erfassungsbereiche nicht überlappen.

[0032] Um eine möglichst effiziente Ausnutzung der Magnetfeldsensoren zu ermöglichen schlägt die Erfindung unter anderem vor, dass für N Gleichgewichtslagen eines Drehelements jeweils N Magnetfeldsensoren erster Art zur Detektion der Gleichgewichtslagen vorgesehen sind. Alternativ oder ergänzend wird ferner vorgeschlagen, dass bei N Gleichgewichtslagen N+1 weitere Magnetfeldsensoren zweiter Art zur Detektion von Bedienbewegungen des Drehelements (3, 4) vorzusehen sind. Diese N+1 Magnetfeldsensoren zweiter Art können dabei insbesondere zur Detektion einer Drehrichtung des Drehelements vorgesehen werden.

[0033] Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe bei einem Stellantrieb mit einer Bedienvorrichtung zur Steuerung des Stellantriebs wird alternativ oder ergänzend vorgeschlagen, dass ein Federelement zur Erzeugung einer Rückstellkraft beim Auslenken und/oder Umschalten eines Drehelements vorgesehen ist. Mit dem Federelement können somit Rückstellkräfte bei Auslenkung des Drehelements auf selbiges ausgeübt werden, die eine für einen Benutzer haptisch auslesbare Rückmeldung über die Verstellung des Drehelements geben. Dadurch wird das Bedienen der Bedienvorrichtung wesentlich komfortabler und weniger anstrengend für einen Benutzer.

[0034] Vorzugsweise wirkt das Federelement dabei mit dem Drehelement derart zusammen, dass eine Rate eines Anstiegs der Rückstellkraft mit der Auslenkung des Drehelements aus einer Gleichgewichtslage zunimmt. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass diese Rate des Anstiegs der Rückstellkraft vor dem Einrasten des Drehelements in eine neue benachbarte Gleichgewichtslage zunimmt. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung können hierzu unterschiedliche Steigungen an einer Spannrampe vorgesehen sein, mit denen das Federelement wechselwirkt, um die Rate des Anstiegs der Rückstellkraft zu erhöhen.

[0035] Eine Weiterbildung dieser Mechanik mit Federelement sieht vor, dass eine Rastmechanik ausgebildet ist, die ein haptisch auslesbares Einrasten des jeweiligen Drehelements in mindestens einer Gleichgewichtslage bereitstellt. Hierzu kann beispielsweise das Federelement selbst zum Einrasten in der Gleichgewichtslage eingerichtet sein. Bevorzugt ist ein Einrasten in mehr als einer Gleichgewichtslage haptisch auslesbar eingerichtet, beispielsweise in zwei, drei, vier, oder mehr als vier Gleichgewichtslagen.

[0036] Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist das Federelement eine Blattfeder. Bei Verwendung einer Blattfeder ist es vorteilhaft, wenn diese im Bereich ihrer beiden Enden von einem Drehelement gehalten ist. Diese Halterung kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass die Blattfeder um Auflager schwenkbar ist, die von Ihren Enden beabstandet sind. Ferner kann alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass die Enden der Blattfeder beweglich sind und/oder dass die Blattfeder M-förmig ausgestaltet ist.

[0037] Gemäß einer spezifischen Ausgestaltung kann eine Kurvenscheibe mit einer Abfolge von unterschiedlichen Schrägen vorgesehen sein. Diese Kurvenscheibe kann mit dem Federelement, vorzugsweise mit der Blattfeder, wechselwirken, um unterschiedlich starke Rückstellkräfte zu erzeugen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bildet die Blattfeder hierzu einen Vorsprung, vorzugsweise in Form einer konvexen Rastnase, aus zum Eingriff in wenigstens eine entsprechende Ausnehmung der Kurvenscheibe, wobei selbstverständlich auch mehrere solcher Ausnehmungen, je nach Anzahl an Gleichgewichtslagen, vorgesehen sein können. Bei einer besonders bevorzugten Variante bildet die Kurvenscheibe zudem Endanschläge aus. Denn mit diesen Endanschlägen können Bedienbewegungen des Drehelements rotatorisch begrenzt werden. Damit lässt sich beispielsweise verhindern, dass das Drehelement überdreht wird.

[0038] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung mittels der zuvor beschriebenen Kurvenscheibe an dem Gehäuse des Stellantriebs befestigbar oder befestigt ist. Hierzu kann die Kurvenscheibe insbesondere punktuell, vorzugsweise mittels einer einzigen Schraubverbindung mit dem Gehäuse verbunden oder verbindbar sein. Alternativ beziehungsweise ergänzend kann die Kurvenscheibe mittels einer, insbesondere der zuvor beschriebenen Achse, mit dem Gehäuse verbunden oder verbindbar sein. Ferner kann die Kurvenscheibe flächig an dem Gehäuse anliegen.

[0039] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Kurvenscheibe eine umlaufende Krempe auf. Die Krempe ist vorteilhaft, um die mechanische Stabilität der Kurvenscheibe zu erhöhen und um breite Flächen für die zuvor beschriebenen Endanschläge und für das Eingreifen des Federelements bereit zu stellen.

[0040] Um eine besonders effiziente und sichere magnetische Kopplung zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, dass das innere Drehelement, insbesondere ein einen Magneten tragender Abschnitt des Drehelements, durch das äußere Drehelement und/oder durch die Kurvenscheibe hindurch zum Gehäuse des Stellantriebs geführt ist.

[0041] Hierbei ist es bevorzugt, wenn ein Durchtrittsfenster an der Kurvenscheibe und/oder an dem äußeren Drehelement ausgebildet ist. Denn in diesem Fall kann beispielsweise die zuvor beschriebene Krempe umlaufend ausgestaltet werden, was der Stabilität der Kurvenscheibe dient.

[0042] Zur Lösung der Aufgabe bei einem wie eingangs beschriebenen Stellantrieb schlägt die Erfindung alternativ oder ergänzend vor, dass der Stellantrieb mittels eines magnetischen Stifts bedienbar ist. Hierzu weist der Stift einen Magneten an seiner Spitze auf, der, falls er an die Außenseite des Gehäuses des Stellantriebs herangeführt wird, einen Magnetfeldsensor im Innern des Stellantriebs triggern und so einen Steuerungsbefehl auslösen kann. Von Vorteil ist dabei, dass eine solche Stift-Bedienung insbesondere so ausgestaltet werden kann, dass sie ohne Betätigen eines Drehelements oder eines sonstigen Bedienelements möglich ist. Damit wird also eine Alternative geschaffen, mit der der Stellantrieb selbst bei Ausfall eines Dreh- oder Bedienelements, beispielsweise aufgrund von Vereisung, im Notfall sicher bedienbar bleibt.

[0043] Selbstverständlich können zum Zweck der Stift-Bedienung Magnetfeldsensoren insbesondere in einem (geschützten) Innenraum des Stellantriebs vorgesehen sein. Gemäß der Erfindung ist es ferner vorteilhaft, wenn eine Umstellbarkeit der Bedienvorrichtung von händischer Bedienung (also über Dreh- oder sonstige Bedienelemente) in Stiftbedienung vorgesehen ist. Dieses Umstellen zwischen den Bedien-Modi kann dabei mittels des magnetischen Stifts erfolgen.

[0044] Zur Vereinfachung der Bedienung mittels des magnetischen Stifts kann zudem vorgesehen sein, dass eine Anordnung von Magnetfeldsensoren des Stellantriebs auf einer Außenseite des Gehäuses des Stellantriebs markiert ist. Eine solche Markierung kann beispielsweise auch unterhalb der, vorzugsweise abnehmbaren, Bedienvorrichtung angebracht werden, sodass kein zusätzlicher Flächenbedarf besteht. Die Markierungen oder Bediensymbole können beispielsweise durch Aufkleber oder beschriftete Metallbleche in einfacher Weise ausgestaltet sein.

[0045] Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe bei einem Verfahren zur Bedienung eines Stellantriebs, wobei der Stellantrieb eine Bedienvorrichtung mit mindestens einem Drehelement aufweist und insbesondere wie zuvor beschrieben ausgestaltet sein kann, vorgeschlagen, dass alle zum Betrieb des Stellantriebs notwendigen Steuerungsbefehle durch Bedienung des mindestens einen Drehelements, also insbesondere durch Bedienung von zwei Drehelementen, eingebbar sind. Dieses Verfahren schlägt also in völliger Abkehr von bisherigen Ansätzen vor, die Anzahl an Bedienelementen möglichst gering zu halten und die notwendige Komplexität in der Bedienung anstatt durch eine hohe Anzahl an Bedienelementen durch eine komplexe Bedienbarkeit der Drehelemente sicherzustellen. Hierbei ist es bei Ausnutzung von mindestens zwei Drehelementen bevorzugt, wenn diese teilweise gleichzeitig und/oder parallel und/oder zweihändig bedient werden. Denn dadurch können auch komplexe Steuerungsbefehle einfach, sicher und schnell an den Stellantrieb übermittelt werden.

[0046] Zur Lösung der genannten Aufgabe schlägt die Erfindung alternativ oder ergänzend ein weiteres Verfahren vor. Dieses sieht vor, dass zur Bedienung eines Stellantriebs mit einer Bedienvorrichtung mit mindestens einem Drehelement alle zum Betrieb des Stellantriebs notwendigen Steuerungsbefehle berührungslos durch ein Gehäuse des Stellantriebs in einen Innenraum des Stellantriebs übertragen werden. Dieses Verfahren bietet sich insbesondere für Anwendungen an, bei denen hohe Anforderungen an die Explosionssicherheit gestellt werden, sodass Durchführungen durch das Gehäuse des Stellantriebs möglichst zu vermeiden sind.

[0047] Die bisher vorgestellten Verfahren lassen sich gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise weiterbilden, wenn Steuerungsbefehle an den Stellantrieb, vorzugsweise ausschließlich, dadurch übertragen werden, dass mindestens ein Drehelement von einer ersten Gleichgewichtslage in eine benachbarte Gleichgewichtslage rotiert wird. Alternativ oder ergänzen kann auch ein Drehelement aus einer Gleichgewichtslage bis zu definierten Umschaltpunkten ausgelenkt werden, um Steuerungsbefehle zu übertragen. Für eine einfache Bedienbarkeit ist es hierbei besonders vorteilhaft, wenn sowohl die Gleichgewichtslagen als auch die Umschaltpunkte haptisch ausgelesen werden können. Hierzu schlägt die Erfindung insbesondere vor, dass das mindestens eine Drehelement in den Gleichgewichtslagen von einer Rastmechanik gehalten wird.

[0048] Eine weitere Weiterbildung der hier vorgestellten Verfahren sieht vor, eine Möglichkeit vorzusehen, um, vorzugsweise mit Hilfe des erwähnten magnetischen Stifts, zwischen einer manuellen Bedienung mittels des mindestens einen Drehelements und einer Bedienung mittels des magnetischen Stifts umzuschalten. Hierbei kann in vorteilhafter Weise das Umschalten zwischen den Bedien-Modi mit Hilfe des magnetischen Stifts erfolgen.

[0049] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.

[0050] Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des jeweiligen Ausführungsbeispiels. Insbesondere können somit Ausbildungen der Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der allgemeinen Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen gewonnen werden.

[0051] Es zeigt:
Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines frontalen Gehäusedeckels eines erfindungsgemäßen Stellantriebs mit einer daran angebrachten erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit zwei Drehelementen,
Fig. 2
eine frontale Ansicht von vorne auf den Gehäusedeckel des Stellantriebs aus Figur 1,
Fig. 3
eine seitliche Querschnittsansicht des Gehäusedeckels des Stellantriebs aus Figur 1,
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht von hinten auf ein inneres Drehelement einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung,
Fig.5
eine perspektivische Ansicht von hinten auf ein äußeres Drehelement einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung,
Fig. 6
eine frontale Ansicht von hinten auf die beiden ineinander gesteckten Drehelemente der Figuren 4 und 5, sowie eine Detailansicht, die eine Rastmechanik offenbart,
Fig. 7
eine Ansicht von oben auf die beiden ineinander gesteckten Drehelemente der Figuren 4 und 5,
Fig. 8
eine rückseitige Ansicht der Bedienvorrichtung, die die beiden Drehelemente sowie eine Kurvenscheibe zeigt,
Fig. 9
ein seitliche Querschnittsansicht der Bedienvorrichtung, die die Halterung der beiden Drehelemente offenlegt,
Fig. 10
eine frontale Ansicht auf den Stellantrieb, nach Abnehmen des Gehäusedeckels, sodass eine hinter dem Gehäusedeckel liegende, im Innenraum des Stellantriebs angeordnete, Platine mit Magnetfeldsensoren zu erkenne ist, und
Fig. 11
eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Stellantriebs mit der zuvor beschriebenen Bedienvorrichtung.


[0052] Die Figur 1 zeigt einen Gehäusedeckel 20 als Teil eines Gehäuses 14 eines Stellantriebs 1, der, wie in Figur.3 dargestellt, einen geschützten Innenraum 10 des Stellantriebs 1 nach außen abgrenzt. Zur Steuerung des Stellantriebs 1 ist außenseitig an dem Gehäusedeckel 20 eine Bedienvorrichtung 2 angebracht, die, wie Figur 1 zeigt, ein inneres Drehelement 3 und ein äußeres Drehelement 4 aufweist.

[0053] Wie in der Querschnittsansicht des Gehäusedeckels 20 in Figur 3 zu erkennen ist, sind die beiden Drehelemente 3, 4 konzentrisch zueinander angeordnet, sodass sie um eine gemeinsame Drehachse 5 unabhängig voneinander rotierbar sind.

[0054] Hierzu sind die beiden Drehelemente 3, 4 auf einer gemeinsamen statischen Achse 15 (vergleiche auch Figur 9) drehbar gelagert. Die Achse 15 bildet einen Zapfen 26 mit einem Gewinde 33 aus, der in eine Aufnahmevorrichtung 6 am Gehäuse 14, genauer am Gehäusedeckel 20, des Stellantriebs 1 eingeschraubt ist. Die Aufnahmevorrichtung 6 ist als ein Sackloch mit einem zu dem Zapfen 26 der Achse 15 passenden Innengewinde ausgestaltet. Die Achse 15 und die Aufnahmevorrichtung 6 definieren somit zusammen die Drehachse 5 der Bedienvorrichtung 2.

[0055] Aufgrund der zwischen der Aufnahmevorrichtung 6 und dem Zapfen 26 der Achse 15 hergestellten Schraubverbindung kann die Bedienvorrichtung 2 zerstörungsfrei von dem Stellantrieb 1 abgenommen werden, indem die Achse 15 aus der Aufnahmevorrichtung 6 heraus geschraubt wird. Nach dem Abnehmen der Bedienvorrichtung 2 ist die darunter liegende Außenfläche des Gehäusedeckels 20 zugänglich, was die zuvor erläuterte Bedienung des Stellantriebs 1 mittels eines magnetischen Stifts ermöglicht.

[0056] Wie in Figur 3 noch zu erkennen ist, sind an der Bedienvorrichtung 2, genauer an einer Kurvenscheibe 27, weitere Zapfen 26 ausgebildet, die in entsprechende Ausnehmungen 7 des Gehäusedeckels 20 eingreifen. Somit dient die Kurvenscheibe 27 als eine Halteplatte für weitere Aufbauten.

[0057] Die Zapfen 26 der Kurvenscheibe 27 sichern die Bedienvorrichtung 2 gegen ein Verdrehen. Daher ist eine einzige Schraubverbindung ausreichend, um die Bedienvorrichtung 2 verdrehsicher mit dem Stellantrieb 1 zu verbinden.

[0058] Bemerkenswert an der in Fig. 3 illustrierten technischen Lösung ist, dass der Gehäusedeckel 20, insbesondere im Bereich der Bedienvorrichtung 2, frei von Durchbrüchen ausgestaltet werden kann, da Steuerungsbefehle mittels der zuvor beschriebenen magnetischen Kopplung in den Innenraum 10 übertragen werden. Die Bedienvorrichtung 2 weist daher auch keinerlei Elektronik auf und ist daher sehr ausfallsicher.

[0059] Wie in Figur 1 gut zu erkennen ist, sind an dem äußeren Drehelement 4 drei nutförmige Ausnehmungen 7 ausgebildet. In diese Ausnehmungen 7 kann jeweils ein mechanisches Schloss 8 eingesetzt werden, um die Position des äußeren Drehelements 4 zu fixieren und vor unbefugtem Zugriff zu sichern. Hierzu greift das mechanische Schloss 8 in eine entsprechende Ausnehmung 7 des Gehäuses 14 ein, wie in Figur 2 und Figur 3 zu erkennen ist.

[0060] Das äußere Drehelement 4 kann in drei verschiedenen Gleichgewichtslagen 9, die in Figur 2 mit den Kleinbuchstaben a, b und c bezeichnet sind, positioniert werden, um unterschiedliche Betriebsmodi des Stellantriebs 1 einzustellen. Die in der Frontalansicht der Figur 2 dargestellten Gleichgewichtslagen 9a, 9b und 9c korrespondieren dabei mit den ebenfalls mit den Kleinbuchstaben a, b und c bezeichneten Gleichgewichtslagen 9 der Rückansicht der Bedienvorrichtung 2 in Figur 6, wobei sich aufgrund der Rückansicht der Richtungssinn in Figur 6 im Vergleich zur Figur 2 umkehrt.

[0061] Wie die Figuren 4 und 5 zeigen, weist jedes der beiden Drehelemente 3,4 jeweils ein Federelement 16 auf. Bei dem äußeren Drehelement 4 ist das Federelement 16 in Form einer Blattfeder 24 ausgebildet.

[0062] Das Federelement 16 des inneren Drehelements 3 ist dagegen als eine Schraubenfeder 25 ausgebildet. Im in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind dabei die Enden des Federelements 16 des inneren Drehelements 3 mit Schenkeln versehen, sodass dieses eine Schenkelfeder bildet. Zum Verspannen dieser Schenkelfeder ist an dem inneren Drehelement ein Mitnehmer 37 ausgebildet. Wie die Figuren 6 und 11 zeigen ist ferner an einer Kurvenscheibe 27 ein Haltelement 36 ausgebildet, das je nach Auslenkung des inneren Drehelements 3, eine der beiden Schenkel der Schenkelfeder festhält.

[0063] Mit Hilfe der Federelemente 16 (also der Blattfeder 24 und der Schraubenfeder 25) können Rückstellkräfte erzeugt werden, die von einem Benutzer haptisch ausgelesen werden können, sodass der Benutzer das Verstellen des jeweiligen Drehelements 3, 4 erspüren kann.

[0064] Wie die Zusammenschau der Figuren 5 und 6 zeigt, ist an der Blattfeder 24 des äußeren Drehelements 4 ein Vorsprung 30 ausgebildet mit dem die Blattfeder 24 in entsprechende Ausnehmungen 7 eingreifen kann, die an einer Kurvenscheibe 27 der Bedienvorrichtung 2 ausgebildet sind. Anhand der Detailansicht der Figur 6 wird sichtbar, dass die Ausnehmung 7 der Kurvenscheibe 27 passend zu der konvexen Spitze des Vorsprungs 30 der Blattfeder 24 ausgebildet ist, die eine Rastnase 23 ausbildet (Vgl. Fig. 5). Daher kann die Blattfeder 24 in der Ausnehmung 7 sicher einrasten. Mit anderen Worten ist somit durch das Zusammenspiel der Blattfeder 24 mit der Kurvenscheibe 27 eine Rastmechanik 18 ausgebildet.

[0065] Bei Rotieren des äußeren Drehelements 4 relativ zu der stationären Kurvenscheibe 27, die flächig an dem Gehäuse 14 anliegt, bewegt sich der Vorsprung 30 der Blattfeder 24, die mit dem äußeren Drehelement 4 mitbewegt wird, entlang einer Spannrampe 17 der Kurvenscheibe 27. Hierbei sind an der Spannrampe 17 unterschiedliche Steigungen ausgebildet, sodass bei zunehmender Auslenkung aus einer Gleichgewichtslage 9 die durch die Blattfeder 24 erzeugte und auf das äußere Drehelement 4 wirkende Rückstellkraft stetig zunimmt.

[0066] Bei genauer Betrachtung der Detailansicht der Figur 6 fällt zudem auf, dass die Steigung der Spannrampe 17 an einer Stelle abrupt ansteigt, an welcher an der Kurvenscheibe 27 eine spitze Nase ausgebildet ist. Somit nimmt also die Rate des Anstiegs der Rückstellkraft nicht nur mit der Auslenkung des äußeren Drehelements 4 zu, sondern sie erhöht sich nochmals spürbar, nämlich dann, wenn die Blattfeder 24 die Nase der Kurvenscheibe 27 erreicht. Damit kann ein haptisch auslesbarer Umschaltpunkt 31 definiert werden, der überwunden werden muss, etwa wenn der Benutzer von der in Figur 6 dargestellten Gleichgewichtslage 9a in die Gleichgewichtslage 9b umschalten möchte.

[0067] An der Kurvenscheibe 27 sind zudem zwei Endanschläge 32 in Form von Ausbuchtungen ausgebildet. An diesen Endanschlägen 32 stoßen die an dem äußeren Drehelement 4 ausgebildeten Vorsprünge 30 an, sodass die Rotation des äußeren Drehelements 4 auf einen vorgebbaren Winkelbereich begrenzt ist, wie mit Blick auf die Figur 6 leicht nachvollzogen werden kann.

[0068] Wie die Querschnittsansicht der Figur 9 zeigt, sind das innere Drehelement 3 und das äußere Drehelement 4 jeweils einzeln von der statischen Achse 15 gehalten, die auch die gemeinsame Drehachse 5 vorgibt. Somit können also die beiden Drehelemente 3, 4 unabhängig voneinander und insbesondere gegeneinander verdreht werden, was komplexe Bedienfunktionen ermöglicht.

[0069] Wird beispielsweise das äußere Drehelement 4 bei feststehendem inneren Drehelement 3 rotiert, so wirkt aufgrund der zuvor erläuterten Blattfeder 24 eine erste Rückstellkraft, sobald das äußere Drehelement 4 aus einer der drei Gleichgewichtslagen 9a, b und c ausgelenkt wird.

[0070] Soll dagegen das äußere Drehelement 4 beispielsweise von der in Figur 6 dargestellten Gleichgewichtslage 9a in die Gleichgewichtslage 9b verstellt werden, so muss der Benutzer eine zweite Rückstellkraft überwinden, die höher als die zuvor erwähnte Rückstellkraft ist. Diese zweite Rückstellkraft wirkt in den zuvor beschriebenen Umschaltpunkten 31. Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt die zweite Rückstellkraft gerade dann, wenn die Blattfeder 24 die zwischen den Gleichgewichtslagen 9a und 9b an der Kurvenscheibe 27 ausgebildete Nase überwinden muss. Hierbei sorgt der sprunghafte Anstieg der Steigung der Spannrampe dafür, dass dieses Umschalten für den Benutzer spürbar ist.

[0071] Insbesondere ein zweihändiges und gleichzeitiges Bedienen des inneren Drehelements 3 und des äußeren Drehelements 4 wird, wie in Figur 7 dargestellt, wesentlich dadurch erleichtert, dass zum Einen das äußere Drehelement 4 das innere Drehelement 3 radial überragt (vergleiche die beiden gepunkteten senkrechten Linien) und dass ferner das innere Drehelement 3 das äußere Drehelement 4 axial übersteht (wie die beiden gepunkteten horizontalen Linien in Figur 7 andeuten). Denn dadurch kann beim Bedienen mit Handschuhen das jeweilige Drehelement gut umfasst werden.

[0072] Das in Figur 6 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung 2 weist noch eine weitere Funktionalität auf, wie durch die mit Ziffer 22 bezeichneten Winkelbereiche angedeutet ist: So kann das äußere Drehelement 4, jeweils ausgehend von einer der Gleichgewichtslagen 9a, 9b oder 9c, gegen die zuvor beschriebene erste Rückstellkraft ausgelenkt werden, und zwar in beide Drehrichtungen. Durch dieses "Wippen" des äußeren Drehelements 4 kann beispielsweise elegant innerhalb eines Menüs auf und ab navigiert werden. Aufgrund der wirkenden Rückstellkräfte kehrt dabei das äußere Drehelement 4 jeweils selbsttätig in die als Ausgangsposition benutzte Gleichgewichtslage 9 zurück.

[0073] Damit für derartige Wippbewegungen ein ausreichend großer Auslenkbereich zur Verfügung steht, sind bei dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel die benachbarten Gleichgewichtslagen 9, also beispielsweise die Position 9a und 9b, um 25° voneinander beabstandet. Für die Wippbewegungen selbst steht ein Winkelbereich von ca. +/-10° zur Verfügung, der mittels der Magnetfeldsensoren zweiter Art 13 (Vgl. Figur. 10) auslesbar ist.

[0074] Ein weiterer in den Figuren dargestellter Aspekt der Erfindung besteht in der berührungslosen Übertragung von mittels der Drehelemente 3 und 4 eingegebener Steuerungsbefehle an den Stellantrieb 1, genauer in den geschützten Innenraum 10 des Stellantriebs 1. Denn wie in Figur 3 gut zu erkennen ist, ist der Gehäusedeckel 20 im Bereich der Bedienvorrichtung 2 ohne Durchbrüche ausgestaltet. Jeweils an der dem Gehäuse 14 zugewandten Rückseite sind in dem äußeren Drehelement 4 zwei Magnete 11 und in dem inneren Drehelement 3 ein weiterer Magnet 11 eingelassen, wie die Figuren 4 und 5 zeigen. Zu diesen Magneten 11 korrespondierend sind innenseitig, also in dem geschützten Innenraum 10 und damit hinter dem Gehäusedeckel 20, auf einer Platine 21 mehrere Magnetfeldsensoren 12, 13, 34 angeordnet, die in Figur 10 als schraffierte Kreisflächen dargestellt sind.

[0075] Hierbei sind zur Detektion der drei Gleichgewichtslagen 9a, 9b und 9c (vergleiche Figur 2) des äußeren Drehelements 4 N = 3 Magnetfeldsensoren erster Art 12 vorgesehen (vergleiche Figur 10). Dagegen sind N=3+1=4 Magnetfeldsensoren zweiter Art 13 auf der Platine 21 angeordnet. Diese vier weiteren Magnetfeldsensoren 13 sind gerade ausreichend, um in jeder der drei Gleichgewichtslagen 9a, 9b und 9c jeweils Wippbewegungen, also rotatorische Bedienbewegungen, des äußeren Drehelements 4 und insbesondere die dabei verwendete Drehrichtung (im oder entgegen dem Uhrzeigersinn) zu detektieren.

[0076] Wie die Figur 10 zeigt liegen alle sieben zur Detektion von Gleichgewichtslagen 9 oder von Bedienbewegungen des Drehelements 4 verwendeten Magnetfeldsensoren erster und zweiter Art 12, 13 auf einer gemeinsamen Kreislinie. Diese Kreislinie entspricht gerade der Bahn, die die beiden Magnete 11 des äußeren Drehelements 4 (dargestellt in Figur 8) bei einer Rotation des Drehelements 4 zurücklegen. Wie anhand der Figur 8 gut zu erkennen ist, sind die beiden Magnete 11 des äußeren Drehelements 4 radial außen an dem äußeren Drehelement 4 angeordnet, sodass sich ein entsprechend großer Durchmesser des zuvor beschriebenen Kreises in Figur 10 ergibt. Eine solche Anordnung ist vorteilhaft, um die Winkelauflösung beim Auslesen der Bedienbewegungen des Drehelements 4 zu erhöhen.

[0077] Zum Auslesen von rotatorischen Bedienbewegungen des inneren Drehelements, genauer seines Magneten 11, sind auf der Platine 21 in Figur 10 zwei weitere Magnetfeldsensoren dritter Art 34 angeordnet.

[0078] In Figur 9 ist gut zu erkennen, dass der einzige Magnet 11 des inneren Drehelements 3, analog zu den beiden Magneten 11 des äußeren Drehelements 4, axial innen, also an der Rückseite des Drehelements 3, dem Gehäuse 14 des Stellantriebs 1 zugewandt, angeordnet ist. Anhand des Querschnitts der Figur 3 ist ersichtlich, dass eine derartige Anordnung vorteilhaft ist, um die Distanz zwischen den innenseitigen Magnetfeldsensoren 12, 13, 34 und dem jeweiligen Magneten 11 zu minimieren.

[0079] Ferner ist in den Figuren 5, 8 und 9 zu erkennen, dass ein Abschnitt des inneren Drehelements 3, welches dessen einzigen Magneten 11 trägt, einerseits durch ein in der Kurvenscheibe 27 ausgebildetes Durchtrittsfenster 38 und andererseits durch ein weiteres Durchtrittsfenster 38 des äußeren Drehelements 4 (Vgl. Fig. 5) geführt ist. Damit wird erreicht, wie anhand der Fig. 3 illustriert, dass der Magnet 11 möglichst nahe an die Außenwand des Gehäuses 14 des Stellantriebs und damit möglichst nahe an die Magnetfeldsensoren 34 im Innenraum 10 positioniert ist. Dies ist vorteilhaft, um ein möglichst starkes Magnetfeld auf den Magnetfeldsensor einwirken zu lassen.

[0080] Bei dem durch die Figuren illustrierten Ausführungsbeispiel ist der in der Rückansicht der Figur 8 unten links dargestellte Magnet 11 des äußeren Drehelements 4 allen Gleichgewichtslagen 9a, 9b und 9c (vergleiche Figur 2) zugeordnet. Wird beispielsweise in der Figur 2 das äußere Drehelement 4 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der Gleichgewichtslage 9c in die Gleichgewichtslage 9b und anschließend in die Gleichgewichtslage 9a verdreht, so überstreicht der soeben beschriebene Magnet 11 des äußeren Drehelements 4 die in Figur 10 mit den Buchstaben c, b, a bezeichneten Positionen. Mit anderen Worten bildet somit in jeder Gleichgewichtslage 9 einer der in Figur 10 dargestellten Magnetfeldsensoren erster Art 12 zusammen mit dem zuvor beschriebenen Magneten 11 (links unten am äußeren Drehelement 4 in Figur 8) ein Paar, das der jeweiligen Gleichgewichtslage 9a, 9b bzw. 9c zugeordnet ist.

[0081] Befindet sich das äußere Drehelement 4 beispielsweise in der Figur 2 gezeigten Gleichgewichtslage 9c, so dienen die beiden oberen mit Bezugszeichen 13 in Figur 10 versehenen Magnetfeldsensoren zweiter Art auf der Platine 21 dazu, Auslenkungen des äußeren Drehelements 4 im oder entgegen dem Uhrzeigersinn aus der Gleichgewichtslage 9c zu detektieren. Durch Verarbeitung der Signale der Magnetfeldsensoren erster Art 12 und zweiter Art 13 kann hierbei auch auf die gerade ausgeübte Drehrichtung des Drehelements 4 zurückgeschlossen werden.

[0082] Hierbei sind in Figur 10 benachbarte Magnetfeldsensoren erster beziehungsweise zweiter Art 12, 13 auf der Platine 21 gerade so weit voneinander beabstandet, dass sich ihre Magnetfeld-Erfassungsbereiche gerade nicht überlappen. Dadurch wird sichergestellt, dass in jeder Position des äußeren Drehelements 4 jeweils nur einer der Magnetfeldsensoren erster Art 12 beziehungsweise nur einer der Magnetfeldsensoren zweiter Art 13 von den Magneten 11 des äußeren Drehelements 4 angeregt wird und somit ein entsprechendes Signal erzeugt.

[0083] Durch die Zusammenschau der Figuren 2, 8 und 10 ist anschaulich klar, dass der in Figur 10 oberste Magnetfeldsensor zweiter Art 13 zur Erfassung einer Auslenkung des äußeren Drehelements 4 aus der Gleichgewichtslage 9c im Uhrzeigersinn und der darunter angeordnete, also zweitoberste, Magnetfeldsensor zweiter Art 13 entsprechend zur Erfassung einer Auslenkung des äußeren Drehelements 4 aus der Gleichgewichtslage 9c entgegen dem Uhrzeigersinn (vergleiche auch Figur 2) eingerichtet ist.

[0084] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Ausbildung einer komplexen Rastmechanik 18, deren Funktionsweise bereits anschaulich anhand der Figur 6 erläutert wurde. Wie der Detailausschnitt der Figur 6 illustriert, ist die M-förmige Blattfeder 24 mit dem äußeren Drehelement 4 fest verbunden. Dieses Federelement 16 ist dabei derart in das äußere Drehelement 4 eingesetzt, dass die beiden Enden 29 der Blattfeder 24 frei beweglich sind. Dies wird dadurch erreicht, dass die Blattfeder 24 zwischen zwei Auflagern 28 eingespannt ist, die an dem äußeren Drehelement 4, jeweils beabstandet von den Enden 29 der Blattfeder 24, ausgebildet sind. Da die Blattfeder 24 um diese Auflager 28 schwenkbar ist, kann eine starre Einspannung und somit eine vorzeitige Ermüdung der Blattfeder 24 vermieden werden.

[0085] Mittels des zuvor beschriebenen an der Blattfeder 24 ausgebildeten Vorsprungs 30, der in die entsprechenden Ausnehmungen 7 an der Kurvenscheibe 27 eingreift und der insbesondere mit den unterschiedlichen Steigungen der Spannrampen 17 der Kurvenscheibe 27 wechselwirkt, können sowohl Haltekräfte als auch Rückstellkräfte auf das Drehelement 4 ausgeübt werden, die von einem Benutzer haptisch ausgelesen werden können. Von Vorteil ist dabei, dass ein Benutzer während des Bedienens der Bedienvorrichtung 2 seinen Blick auf das in Figur 1 gezeigte Display 19 richten kann. Der Benutzer kann also, auch ohne einen Blick auf die Bedienvorrichtung 2 richten zu müssen, alleine anhand der haptischen Rückmeldung beim Auslenken der Drehelemente 3 und 4 beziehungsweise beim Umschalten zwischen den einzelnen Gleichgewichtslagen 9 die Bedienvorrichtung 2 schnell, präzise und ermüdungsfrei bedienen. Damit wird die Bedienung des Stellantriebs 1, verglichen mit herkömmlichen Schalterelementen, wesentlich vereinfacht und auch beschleunigt.

[0086] Bei der in Figur 6 gezeigten M-förmigen Blattfeder 24 ist die Rückstellkraft umso höher, je weiter sich die konvexe Spitze des mittig ausgebildeten Vorsprungs 30 der Blattfeder 24 radial außen befindet. Daher ist bei dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel die von der Blattfeder 24 ausgeübte Rückstellkraft gerade dann maximal, wenn die Blattfeder 24 über die radial außen angeordneten Nasen zwischen benachbarten Spannrampen 17 der Kurvenscheibe 27 überstreicht.

[0087] Zur Erhöhung der Sicherheit in der Bedienung des Stellantriebs 1 schlägt die Erfindung zudem ein Verfahren vor, mit dem sich der Stellantrieb 1 mittels eines magnetischen Stifts bedienen lässt. Denn anhand der Zusammenschau der Figuren 3 und 10 ist ersichtlich, dass nach dem Abnehmen der Bedienvorrichtung 2 von dem Gehäusedeckel 20 des Stellantriebs 1 (vergleiche Figur 3) die auf der Innenseite auf der Platine 21 angeordneten Magnetfeldsensoren 12, 13, 34 lediglich durch den Gehäusedeckel 20 von der Außenwelt getrennt sind. Somit genügt es, einen Stift mit einer magnetischen Spitze in die Nähe der mittels schraffierter Kreisflächen in Figur 10 markierten Positionen der Magnetfeldsensoren 12, 13, 34 zu bringen, um entsprechende Steuerungsbefehle auszulösen.

[0088] Um hierbei die Bedienung zu vereinfachen, kann dabei vorgesehen sein, dass ein Benutzer zunächst nach dem Abnehmen der Bedienvorrichtung 2 von dem Stellantrieb 1 mittels des magnetischen Stifts und beispielsweise geführt durch eine auf dem Display 19 dargestellte Benutzeroberfläche den Stellantrieb 1 zunächst von einer händischen Bedienung in eine Stift-Bedienung umstellt. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass bestimmte Magnetfeldsensoren 12, 13, 34 in einer bestimmten Reihenfolge nacheinander mit dem magnetischen Stift ausgelöst werden müssen.

[0089] Wie in der Figur 1 gezeigt, ist die Bedienvorrichtung 2 sowohl seitlich, nämlich von unten, als auch frontal zugänglich, sodass insbesondere eine Bedienung mit zwei Händen gleichzeitig möglich ist. Hierbei kann beispielsweise die linke Hand das äußere Drehelement 4 und die rechte Hand das innere Drehelement 3 bedienen.

[0090] Um Wipp-Bewegungen des äußeren Drehelements 4 zur Eingabe von Steuerungsbefehlen nutzen zu können, sind die in Figur 6 gezeigten definierten Umschaltpunkte 31 vorgesehen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein entsprechender Steuerungsbefehl erst dann ausgelöst wird, wenn das Drehelement 4, beziehungsweise der dafür verwendete Magnet 11 den zuvor beschriebenen Umschaltpunkt 31 oder die in Figur 6 illustrierten Umschaltpunkte 31 erreicht.

[0091] Durch das Einrasten des Vorsprungs 30 der Blattfeder 24 in der entsprechenden Aufnahme 7 der Kurvenscheiben 27 wird sichergestellt, dass das äußere Drehelement 4 in der jeweiligen Gleichgewichtslage 9 sicher gehalten wird. Damit steht stets eine definierte Ausgangsposition zur Verfügung von der ausgehend rotatorische Bedienbewegungen ausgeführt werden können.

[0092] Figur 11 zeigt schließlich eine Explosionsansicht der Bedienvorrichtung 2 sowie des Gehäusedeckels 20 und der von ihm geschützten Platine 21. Insbesondere das an der Achse 15 ausgebildete Gewinde 33, die umlaufende Krempe 35 der Kurvenscheibe 27 und die zur Aufnahme der Achse 15 vorgesehene Aufnahmevorrichtung 6 in Form eine Sacklochs mit Innengewinde sind gut zu erkennen.

[0093] Figur 3 zeigt ein weiteres Merkmal, das für sich genommen möglicherweise eigenständige erfinderische Qualität aufweist: Es ist ersichtlich, dass das Sichtfenster 39 in eine Aufnahme 40 des Gehäuses 14 eingesetzt ist, wobei die Aufnahme 40 derart dimensioniert und angeordnet, dass die Platine 21, die die Magnetfeldsensoren 12, 13, 34 trägt, direkt hinter dem dem Sichtfenster 39 anordenbar ist. Dabei ist insbesondere eine Tiefe der Aufnahme 40 auf eine Dicke des Sichtfensters 39 abgestimmt. Hierdurch ist außenseitig eine Stufe 43 an dem Gehäuse 14 gebildet, die einen mechanischen Schutz für die Bedienvorrichtung 2 ausbildet. Von Vorteil ist dabei außerdem, dass eine einzige Platine verwendet werden kann, die sowohl die Magnetfeldsensoren 12, 13, 34 als auch das zuvor beschriebene Display 19 trägt.

[0094] Zusammenfassend wird zur Verbesserung der Bedienbarkeit eines Stellantriebs 1 vorgeschlagen, auf Schalter zu verzichten und stattdessen mindestens zwei Drehelemente 3, 4, also rotatorisch zu bedienende Stellelemente, konzentrisch zueinander anzuordnen, sodass diese beidhändig bedienbar und dabei einzeln und unabhängig voneinander, vorzugsweise um eine gemeinsame Drehachse 5, rotierbar sind. Ferner wird vorgeschlagen, rotatorische Verstellbewegungen der beiden Drehelemente 3, 4 jeweils mittels einer magnetischen Kopplung durch einen durchbruchsfrei gestalteten Gehäuseabschnitt des Stellantriebs 1 in einen Innenraum 10 desselben zu übertragen, sodass zum Auslesen der magnetischen Felder herkömmliche Hall-Sensoren eingesetzt werden können und das Gehäuse 14 des Stellantriebs 1 explosionsgeschützt ausgestaltet werden kann. Dieser Ansatz ermöglicht zudem beim Ausfall der Drehelemente 3, 4, beispielsweise aufgrund von Vereisung, die für eine Bedienung erforderlichen magnetischen Felder mit Hilfe eines magnetischen Stifts in den Innenraum 10 zu übertragen, sodass eine hohe Betriebssicherheit unter allen Umständen gewährleistet werden kann.

Bezugszeichenliste



[0095] 
1
Stellantrieb
2
Bedienvorrichtung
3
inneres Drehelement
4
äußeres Drehelement
5
Drehachse
6
Aufnahmevorrichtung
7
Ausnehmung
8
mechanisches Schloss
9
Gleichgewichtslage
10
Innenraum
11
Magnet
12
Magnetfeldsensor erster Art
13
Magnetfeldsensor zweiter Art
14
Gehäuse (des Stellantriebs)
15
Achse
16
Federelement
17
Spannrampe
18
Rastmechanik
19
Display
20
Gehäusedeckel
21
Platine
22
Winkelbereich
23
Rastnasen
24
Blattfeder
25
Schraubenfeder
26
Zapfen
27
Kurvenscheibe
28
Auflager
29
Ende (der Blattfeder)
30
Vorsprung
31
Umschaltpunkt
32
Endanschlag
33
Gewinde
34
Magnetfeldsensor dritter Art
35
Krempe
36
Halteelement
37
Mitnehmer
38
Durchtrittsfenster
39
Sichtfenster
40
Aufnahme (des Gehäuses)
41
Ausnehmung (des Gehäuses)
42
Ausnehmung (für Federelement)
43
Stufe



Ansprüche

1. Stellantrieb (1) mit einer Bedienvorrichtung (2) zur Steuerung des Stellantriebs (1) dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (2) ein inneres Drehelement (3) und ein äußeres Drehelement (4) aufweist, wobei die beiden Drehelemente (3,4) konzentrisch zueinander angeordnet und um eine gemeinsame Drehachse (5) unabhängig voneinander drehbar sind.
 
2. Stellantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Drehelement (3) das äußere Drehelement (4) axial übersteht und/oder dass das äußere Drehelement (4) das innere Drehelement (3) radial übersteht und/oder dass die Bedienvorrichtung (2) zerstörungsfrei abnehmbar an dem Stellantrieb (1) montiert ist, vorzugsweise mittels einer die Drehachse (5) definierenden Aufnahmevorrichtung (6).
 
3. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Drehelement (3) und das äußere Drehelement (4) jeweils einzeln, vorzugsweise von einer die Drehachse (5) definierenden Achse (15), gehalten sind oder dass das äußere Drehelement (4) von dem inneren Drehelement (3), vorzugsweise in einem begrenzten Winkelbereich, axial gehalten ist.
 
4. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Drehelemente (3, 4) wenigstens eine Ausnehmung (7), bevorzugt drei, insbesondere in Form einer Nut, zur Aufnahme eines mechanischen Schlosses (8) aufweist, sodass sich das jeweilige Drehelement (3,4) mithilfe des Schlosses (8) blockieren lässt.
 
5. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eines der Drehelemente (3, 4), bevorzugt für beide Drehelemente (3, 4), wenigstens eine, vorzugsweise haptisch auslesbare, Gleichgewichtslage (9) ausgebildet ist, insbesondere wobei das jeweilige Drehelement (3, 4) aus der wenigstens einen Gleichgewichtslage (9) gegen eine erste Rückstellkraft auslenkbar ist, besonders bevorzugt wobei das jeweilige Drehelement (3, 4) gegen eine zweite Rückstellkraft, die vorzugsweise höher als die erste Rückstellkraft ist, von der wenigstens einen Gleichgewichtslage (9) in eine benachbarte Gleichgewichtslage (9) umschaltbar ist.
 
6. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für Auslenkbewegungen eines Drehelements (3, 4) aus einer Gleichgewichtslage (9) ein Winkelbereich (22) von wenigstens +/-5°, vorzugsweise von wenigstens +/-12.5°, vorgesehen ist, insbesondere wobei in diesem Winkelbereich (22) das Drehelement (3, 4) durch Rückstellkräfte selbsttätig in die als Ausgangsposition benutzte Gleichgewichtslage (9) rückführbar ist, und/oder dass benachbarte Gleichgewichtspositionen (9) eines Drehelements (3, 4) um wenigstens 25° voneinander beabstandet sind.
 
7. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein über das innere Drehelement (3) und/oder über das äußere Drehelement (4) eingegebener Steuerungsbefehl berührungslos, insbesondere mittels einer magnetischen Kopplung, in einen, vorzugsweise abgedichteten, Innenraum (10) des Stellantriebs (1) übertragbar ist.
 
8. Stellantrieb (1) mit einer Bedienvorrichtung (2) zur Steuerung des Stellantriebs (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (2) ein Drehelement (3, 4) aufweist, welches wenigstens einen Magneten (11) zur Übertragung von Bedienbewegungen in einen Innenraum (10) des Stellantriebs (1) aufweist, insbesondere wobei in dem Innenraum (1) Magnetfeldsensoren (12, 13) zum Auslesen der Bedienbewegungen des Drehelements (3, 4) angeordnet sind, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Magnet (11), insbesondere die Magnete (11), radial außen und/oder einem Gehäuse (14) des Stellantriebs (1) zugewandt in oder an dem Drehelement (3,4) angeordnet sind.
 
9. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gleichgewichtslage (9) eines Drehelements (3, 4) ein Paar aus einem von dem Drehelement (3, 4) gehaltenen Magneten (11) und einem in der gewünschten Gleichgewichtslage (9) innerhalb eines Gehäuses (14) des Stellantriebs (1) angeordneten Magnetfeldsensors erster Art (12) zugeordnet ist, insbesondere wobei ein von dem Drehelement (3, 4) gehaltener Magnet (11) allen Gleichgewichtslagen (9) des Drehelements (3, 4) zugeordnet ist, vorzugsweise wobei wenigstens ein weiterer Magnetfeldsensor zweiter Art (13) und/oder wenigstens ein weiterer Magnet (11) vorgesehen ist, sodass eine Auslenkung des jeweiligen Drehelements (3, 4) aus einer Gleichgewichtslage (9), vorzugsweise und die dabei verwendete Drehrichtung, erfassbar ist.
 
10. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldsensoren erster Art (12) zur Erfassung der eingerichteten Gleichgewichtslagen (9) derart voneinander beabstandet angeordnet sind, dass sich ihre Magnetfeld-Erfassungsbereiche nicht überlappen, und/oder dass jeder Gleichgewichtslage (9) eines Drehelements (3, 4), insbesondere des inneren Drehelements (3) und/oder des äußeren Drehelements (4), zwei Magnetfeldsensoren zweiter Art (13) zugeordnet sind, die jeweils zu einer Erfassung einer Auslenkung aus der jeweiligen Gleichgewichtslage (9) in jeweils einer Richtung eingerichtet sind.
 
11. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Drehelement (3, 4) wenigstens zwei Magnete (11) ausgebildet sind, wobei einer der wenigstens zwei Magnete (11) mit den Magnetfeldsensoren erster Art (12) zur Erfassung der Gleichgewichtslagen (9) und ein weiterer Magnet (11) der wenigstens zwei Magnete (11) mit den Magnetfeldsensoren zweiter Art (13) zur Erfassung von Auslenkungen des Drehelements (3, 4) aus einer Gleichgewichtslage (9) wechselwirkt, insbesondere wobei die Magnetfeldsensoren erster Art (12) von den Magnetfeldsensoren zweiter Art (13) derart voneinander beabstandet sind, dass sich ihre Magnetfeld-Erfassungsbereiche nicht überlappen.
 
12. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für N Gleichgewichtslagen (9) eines Drehelements (3, 4) jeweils N Magnetfeldsensoren erster Art (12) zur Detektion der Gleichgewichtslagen (9) und/oder N+1 weitere Magnetfeldsensoren zweiter Art (13) zur Detektion von Bedienbewegungen des Drehelements (3, 4), insbesondere zur Detektion einer Drehrichtung des Drehelements (3, 4), vorgesehen sind.
 
13. Stellantrieb (1) mit einer Bedienvorrichtung (2) zur Steuerung des Stellantriebs (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (16) zur Erzeugung einer Rückstellkraft beim Auslenken und/oder Umschalten eines Drehelements (3,4) vorgesehen ist, vorzugsweise wobei eine Rate eines Anstiegs der Rückstellkraft mit der Auslenkung des Drehelements (3, 4) aus einer Gleichgewichtslage (9) zunimmt, insbesondere vor dem Einrasten in eine neue benachbarte Gleichgewichtslage (9), besonders bevorzugt wobei unterschiedliche Steigungen an einer Spannrampe (17) vorgesehen sind, mit denen das Federelement (16) zur Erhöhung der Rate des Anstiegs der Rückstellkraft wechselwirkt.
 
14. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rastmechanik (18) ausgebildet ist, die ein haptisch auslesbares Einrasten eines Drehelements (3, 4) in mindestens einer, vorzugsweise mehr als einer, Gleichgewichtslage (9) bereitstellt, insbesondere wobei das Federelement (16) zum Einrasten in der Gleichgewichtslage (9) eingerichtet ist.
 
15. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (16) eine Blattfeder (24) ist, vorzugsweise wobei die Blattfeder (24) im Bereich ihrer beiden Enden (29), von einem Drehelement (3, 4) gehalten ist, insbesondere derart, dass die Blattfeder (24) um von Ihren Enden (29) beabstandete Auflager (28) schwenkbar ist und/oder derart, dass die Enden (29) der Blattfeder (24) beweglich sind, und/oder dass die Blattfeder (24) M-förmig ausgestaltet ist und/oder dass eine Kurvenscheibe (27) mit einer Abfolge von unterschiedlichen Schrägen vorgesehen ist, um in Wechselwirkung mit dem Federelement (16), vorzugsweise mit der Blattfeder (24), unterschiedlich starke Rückstellkräfte zu erzeugen, vorzugsweise wobei die Blattfeder (24) einen Vorsprung (30) ausbildet zum Eingriff in wenigstens eine entsprechende Ausnehmung (31) der Kurvenscheibe (27), besonders bevorzugt wobei die Kurvenscheibe (27) Endanschläge (32) zur rotatorischen Begrenzung der Bedienbewegungen eines Drehelements (3, 4) aufweist.
 
16. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (2) mittels der Kurvenscheibe (27) an dem Gehäuse (14) des Stellantriebs (1) befestigbar oder befestigt ist, insbesondere wobei hierzu die Kurvenscheibe (27) punktuell, vorzugsweise mittels einer einzigen Schraubverbindung und/oder mittels der oder einer Achse 15, mit dem Gehäuse (14) verbunden oder verbindbar ist und/oder flächig an dem Gehäuse (14) anliegt, vorzugsweise wobei die Kurvenscheibe (27) eine umlaufende Krempe (35) aufweist.
 
17. Stellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Drehelement (3), insbesondere ein einen Magneten (11) tragender Abschnitt des Drehelements (3), durch das äußere Drehelement (4) und/oder durch die Kurvenscheibe (27) hindurch zum Gehäuse (14) des Stellantriebs (1) geführt ist, vorzugsweise wobei hierzu ein Durchtrittsfenster (38) an der Kurvenscheibe (27) und/oder an dem äußeren Drehelement (4) ausgebildet ist.
 
18. Stellantrieb (1) mit einer Bedienvorrichtung (2) zur Steuerung des Stellantriebs (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (1), insbesondere ohne Betätigen eines Drehelements (3, 4) oder eines sonstigen Bedienelements, mittels eines magnetischen Stifts bedienbar ist, insbesondere wobei zu diesem Zweck Magnetfeldsensoren (12, 13) in einem Innenraum (10) des Stellantriebs (1) vorgesehen sind, vorzugsweise wobei eine Umstellbarkeit der Bedienvorrichtung (2) von händischer Bedienung in Stiftbedienung vorgesehen ist, und/oder dass eine Anordnung von Magnetfeldsensoren (12, 13) auf einer Außenseite des Gehäuses des Stellantriebs markiert ist, insbesondere unterhalb der, vorzugsweise abnehmbaren, Bedienvorrichtung (2).
 
19. Verfahren (1) zur Bedienung eines Stellantriebs (1), wobei der Stellantrieb (1) eine Bedienvorrichtung (2) mit mindestens einem Drehelement (3, 4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass alle zum Betrieb des Stellantriebs (1) notwendigen Steuerungsbefehle durch Bedienung des mindestens einen Drehelements (3, 4), insbesondere durch Bedienung von zwei Drehelementen (3, 4), eingebbar sind, vorzugsweise wobei bei Ausnutzung von mindestens zwei Drehelementen (3, 4) diese hierzu teilweise gleichzeitig und/oder parallel und/oder zweihändig bedient werden.
 
20. Verfahren (1) zur Bedienung eines Stellantriebs (1), wobei der Stellantrieb (1) eine Bedienvorrichtung (2) mit mindestens einem Drehelement (3, 4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass alle zum Betrieb des Stellantriebs (1) notwendigen Steuerungsbefehle berührungslos durch ein Gehäuse (14) in einen Innenraum (10) des Stellantriebs (1) übertragen werden.
 
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerungsbefehle an den Stellantrieb (1), vorzugsweise ausschließlich, dadurch übertragen werden, dass mindestens ein Drehelement (3, 4) von einer ersten Gleichgewichtslage (9) in eine benachbarte Gleichgewichtslage (9) rotiert wird und/oder dass ein Drehelement (3, 4) aus einer Gleichgewichtslage (9) bis zu definierten Umschaltpunkten (31) ausgelenkt wird, insbesondere wobei die Gleichgewichtslagen (9) als auch die Umschaltpunkte (31) haptisch ausgelesen werden, besonders bevorzugt wobei das mindestens eine Drehelement (3,4) in den Gleichgewichtslagen (9) von einer Rastmechanik (18) gehalten wird.
 
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Möglichkeit beinhaltet, vorzugsweise mit Hilfe eines magnetischen Stifts, zwischen einer manuellen Bedienung mittels mindestens eines Drehelements (3, 4) und einer Bedienung mittels eines magnetischen Stifts umzuschalten, vorzugsweise wobei das Umschalten mit Hilfe des magnetischen Stifts erfolgt.
 




Zeichnung