[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
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.