DE102019101264A1

DE102019101264A1 - Tastschalter-Anordnung mit Kennzeichnung eines Schaltzustandes

Info

Publication number: DE102019101264A1
Application number: DE102019101264.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Bruchschmidt; Nico Clausnitzer; Oliver Knörrchen; Petra Ries
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2020-07-23
Also published as: WO2020148209A1; EP3912180B8; EP3912180B1; EP3912180A1; US20220084760A1; CN113474863A; PL3912180T3; US11361915B2

Abstract

Eine Tastschalter-Anordnung (1) mit Kennzeichnung eines Schaltzustandes umfasst einen Betätigungskopf (10) zum Betätigen der Tastschalter-Anordnung (1) mit einem scheibenförmigen Oberteil (11) und einem rohrförmigen Unterteil (12), und eine hülsenförmige Tastenführung (20), die mit dem Betätigungskopf (10) gekoppelt ist, sodass bezogen auf eine Längsachse (L) der Tastschalter-Anordnung (1) das Oberteil (11) oberhalb der Tastenführung (20) angeordnet ist und das Unterteil (12) die Tastenführung (20) umgibt. Die Tastschalter-Anordnung (1) weist weiter einen Lichtleiter (40) zum Führen von Licht auf, der mit dem Betätigungskopf (10) gekoppelt ist, sodass der Lichtleiter (40) bezogen auf die Längsachse (L) zumindest abschnittsweise innerhalb des Betätigungskopfs (10) und innerhalb der Tastenführung (20) angeordnet ist. Der Lichtleiter (40) erstreckt sich mit einem kopfseitigen Ende (47) an einer vorgegebenen Position durch den Betätigungskopf (10), sodass mittels einer Lichtstrahlung, die bezogen auf die Längsachse (L) an einem dem kopfseitigen Ende (47) gegenüberliegenden fußseitigen Ende (48) in den Lichtleiter (40) einkoppelbar ist, die Tastschalter-Anordnung (1) vorgegeben beleuchtbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastschalter-Anordnung, bei der verschiedene Schaltzustände in Abhängigkeit von der Schalterstellung sichtbar gekennzeichnet sind.
Bei einer Tastschalter-Anordnung ist entsprechend einem Standard vorgeschrieben, dass verschiedene Zustände der Tastschalter-Anordnung für einen Betrachter deutlich erkennbar sind. Die Tastschalter-Anordnung kann zum Beispiel als ein Notaus-Schalter ausgebildet sein, mit dem sich ein elektrischer Kontakt zwischen zwei Leitern trennen lässt. Eine derartige Tastschalter-Anordnung weist üblicherweise verschiedene Komponenten auf, die gemäß einem BaukastenSystem, wie es beispielsweise in der Druckschrift EP 1 261 979 B1 beschrieben ist, zusammengesetzt sind. Zu den Komponenten einer Tastschalter-Anordnung gehört beispielsweise ein im Allgemeinen pilzförmig ausgebildeter Betätigungskopf, der auf einer Tastenführung aufgesetzt ist. Die Tastenführung kann als Hohlkörper ausgeführt sein und weist in ihrem Inneren einen Stößel auf, der mittels des Betätigungskopfs in der Tastenführung in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist.
Eine solche Tastschalter-Anordnung kann auf einem Gehäusekörper montiert werden, der im Inneren ein Kontaktelement aufweist. Bei einem Eindrücken oder Verdrehen des Betätigungskopfs, wird der Stößel im Inneren der Tastenführung verschoben. Der Stößel wirkt auf das Kontaktelement im Inneren des Gehäusekörpers ein, sodass ein elektrischer Kontakt zum Beispiel getrennt wird. Dabei ist es erforderlich, den Schaltzustand der Tastschalter-Anordnung zuverlässig und deutlich sichtbar zu kennzeichnen.
Es ist ein Anliegen der vorliegenden Erfindung, eine Tastschalter-Anordnung anzugeben, die mit geringem Herstellungsaufwand fertigbar ist und die ein zuverlässiges und deutlich erkennbares Anzeigen eines Schaltzustandes für einen Bediener ermöglicht.
Eine Tastschalter-Anordnung mit Kennzeichnung eines Schaltzustandes ist in dem unabhängigen Patentanspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Eine Tastschalter-Anordnung mit Kennzeichnung eines Schaltzustandes umfasst einen Betätigungskopf zum Betätigen der Tastschalter-Anordnung mit einem scheibenförmigen Oberteil und einem rohrförmigen Unterteil. Die Tastschalter-Anordnung umfasst weiter eine hülsenförmige Tastenführung, die mit dem Betätigungskopf gekoppelt ist, sodass bezogen auf eine Längsachse der Tastschalter-Anordnung das Oberteil oberhalb der Tastenführung angeordnet ist und das Unterteil die Tastenführung umgibt. Die Tastschalter-Anordnung weist ferner einen Lichtleiter zum Führen von Licht auf, der mit dem Betätigungskopf gekoppelt ist, sodass der Lichtleiter bezogen auf die Längsachse zumindest abschnittsweise innerhalb des Betätigungskopfs und innerhalb der Tastenführung angeordnet ist. Der Lichtleiter erstreckt sich mit einem kopfseitigen Ende an einer vorgegebenen Position durch den Betätigungskopf, sodass mittels einer Lichtstrahlung, die bezogen auf die Längsachse an einem dem kopfseitigen Ende gegenüberliegenden fußseitigen Ende in den Lichtleiter einkoppelbar ist, die Tastschalter-Anordnung vorgegeben beleuchtbar ist.
Mittels der beschriebenen Tastschalter-Anordnung kann ein Schaltzustand zuverlässig und für einen Bediener deutlich sichtbar angezeigt werden. Der Lichtleiter ermöglicht eine nutzbringende Lichtfunktion der Tastschalter-Anordnung, die an vorgegebenen Positionen die Tastschalter-Anordnung von außen deutlich sichtbar beleuchtet. Die somit eingerichtete Lichtfunktion realisiert zusätzlich zu konventionellen Farbkennzeichnungen einen Lichtindikator und trägt zu einer einfachen und besonders zuverlässigen Kennzeichnung eines jeweiligen Schaltzustandes bei.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Tastschalter-Anordnung weist das Oberteil des Betätigungskopfs eine Öffnung auf, die eine vorgegebene Position ausbildet, durch die sich ein Abschnitt des Lichtleiters erstreckt. Der Betätigungskopf ist beispielweise pilzförmig ausgebildet. Der Lichtleiter ist zum Beispiel stabförmig ausgebildet, sodass sich ein Ende des Lichtleiters durch eine kreisförmige Öffnung in dem Oberteil des Betätigungskopfs erstreckt. Durch die vorteilhafte Lichtleitfunktion, die der Lichtleiter bereitstellt, kann auf zuverlässige und besonders erkenntliche Weise ein jeweiliger Schaltzustand der Tastschalter-Anordnung angezeigt werden.
Im Vergleich zu einer Tastschalter-Anordnung, welche keinen Lichtleiter aufweist, kann eine deutlich verbesserte Sichtbarkeit des Schaltzustandes erzielt werden. Alternativ können mittels der beschriebenen Tastschalter-Anordnung leistungs- oder leuchtschwächere Leuchtmittel verwendet werden, um eine vergleichbare Sichtbarkeit zu denen einer konventionellen Tastschalter-Anordnung einzustellen. Auf diese Weise kann zu einer kostengünstigen und energiesparenden Tastschalter-Anordnung beigetragen werden.
Bezogen auf die Längsachse sind die Komponenten der Tastschalter-Anordnung insbesondere rotationssymmetrisch ausgestaltet, wobei einzelne Elemente, wie Ausnehmungen und Rastnasen, davon ausgenommen sein können.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Tastschalter-Anordnung ist der Betätigungskopf mit dem scheibenförmigen Oberteil und dem rohrförmigen Unterteil zweiteilig ausgeführt. Der Lichtleiter weist einen oberen Abschnitt auf, der dem kopfseitigen Ende zugeordnet ist, und einen unteren Abschnitt auf, der dem fußseitigen Ende zugeordnet ist, wobei sich der obere Abschnitt bezogen auf die Längsachse der Tastschalter-Anordnung zumindest teilweise zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Betätigungskopfs erstreckt. Auf diese Weise kann eine 360°-Leuchtfunktion bereitgestellt werden, welche zu einer besonders auffälligen und zuverlässigen Kennzeichnung eines Schaltzustandes der Tastschalter-Anordnung beiträgt.
Das Oberteil und das Unterteil des Betätigungskopfs sind so ausgebildet, dass ein umlaufender Rand des oberen Abschnitts des Lichtleiters zwischen diesen eingespannt bzw. angeordnet werden kann und eine radial umlaufende Lichtauskopplung ermöglicht. Zusätzlich kann, wie zuvor beschrieben, eine zentrale Lichtauskopplung an einer Stirnseite der Tastschalter-Anordnung vorgesehen sein, sodass eine besonders deutliche Leuchtfunktion mittels der beschriebenen Tastschalter-Anordnung realisierbar ist.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Tastschalter-Anordnung ist der Lichtleiter zweiteilig ausgeführt und weist ein stabförmiges Element, an dem bezogen auf die Längsachse ein trichterförmiges Element anschließt, und ein scheibenförmiges Element auf, das mit dem Oberteil des Betätigungskopfs gekoppelt ist. Das scheibenförmige Element begrenzt im Zusammenwirken mit dem stabförmigen Element und dem trichterförmigen Element einen Hohlraum und bildet eine vorgegebene Lichtleitfunktion aus. Eine solche Ausgestaltung trägt zu einer besonders effizienten Leuchtfunktion der Tastschalter-Anordnung bei.
Das stabförmige Element und das trichterförmige Element können jeweils als separate Komponenten ausgebildet und miteinander verbunden sein. Vorzugsweise bilden das stabförmige Element und das trichterförmige Element zusammen eine einstückige gemeinsame Komponente des Lichtleiters aus. Diese Komponente des Lichtleiters mit dem stabförmigen Element und dem trichterförmigen Element realisiert bezogen auf einen Querschnitt entlang der Längsachse eine Y-Form. Anders formuliert könnte die Form auch als tulpenförmig bezeichnet werden. Das scheibenförmige Element bildet als weitere separate Komponente einen Deckel oder ein Abdeckelement aus, welcher auf die Y-förmige Komponente ausgesetzt werden kann und somit einen Hohlraum einschließt. Mittels einer solchen Ausgestaltung kann ein vorgegebener Anteil einer eingekoppelten Lichtstrahlung an dem umlaufenden Rand des Lichtleiters und ein weiterer Anteil stirnseitig aus dem scheibenförmigen Element des Lichtleiters ausgekoppelt werden. Alternativ kann der Lichtleiter aber auch einstückig hergestellt sein und eine vorgegebene Geometrie ohne einen eingeschlossenen Hohlraum aufweisen.
Der zuvor beschriebene obere Abschnitt des Lichtleiters umfasst insbesondere das trichterförmige Element und das scheibenförmige Element des Lichtleiters und kann auch als scheibenförmiger Abschnitt bezeichnet werden. Der zuvor beschriebene untere Abschnitt des Lichtleiters umfasst insbesondere das stabförmige Element des Lichtleiters und kann auch als stabförmiger Abschnitt bezeichnet werden.
Der Lichtleiter kann insbesondere im Rahmen eines Spritzgussprozesses mit einer vorgegebenen Geometrie ausgebildet werden. Auf diese Weise kann unter anderem eine Anzahl an miteinander zu verbindenden Teilen des Lichtleiters gering gehalten werden. Als Material weist der Lichtleiter bevorzugt hochtransparentes Polycarbonat auf. Alternativ kann der Lichtleiter aus Plexiglas, wie PMMA, gefertigt sein. Außerdem kann eine Außenfläche des Lichtleiters gezielt reflektierend ausgebildet sein, sodass eine eingekoppelte Lichtstrahlung der Form des Lichtleiters folgt und nur ein geringer Anteil des Lichts an unerwünschten Positionen austritt. Reflektierende Eigenschaften des Lichtleiters können zum Beispiel durch eine Beschichtung, eine Verspiegelung oder einfach mittels einer aufgetragenen, weißen Farbschicht beeinflusst werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Tastschalter-Anordnung weist der Lichtleiter eine Kontur mit einer oder mehreren Stufen auf, die dazu eingerichtet sind, einen Anteil von einer in den Lichtleiter eingekoppelten Lichtstrahlung aus dem Lichtleiter vorgegeben auszukoppeln. Auf diese Weise kann eine besonders vorteilhafte Lichtleitfunktion des Lichtleiters vorgegeben werden.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Tastschalter-Anordnung weist der Lichtleiter an einer Oberfläche, die sich durch den Betätigungskopf erstreckt, eine geriffelte Oberflächenstruktur auf. Mittels einer solchen gezielt vorgesehenen Oberflächenstruktur kann eine Lichtstreuung der auskoppelnden Lichtstrahlung erreicht werden, welche zu einer besonders deutlichen Sichtbarkeit der Tastschalt-Anordnung und eines jeweiligen Schaltzustandes beiträgt. Beispielsweise die die geriffelte Oberfläche an dem umlaufenden äußeren Rand des trichterförmigen Elements des Lichtleiters ausgebildet, welcher zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Betätigungskopfs angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Lichtleiter auch an weiteren Positionen eine aufgerauhte oder geriffelte Oberflächenstruktur aufweisen, die zu einer gezielt diffusen Lichtauskopplung beiträgt.
Weist die Tastschalter-Anordnung zum Beispiel in dem zentralen Bereich des Oberteils des pilzförmigen Betätigungskopfs eine Lichtdurchtrittsfläche in Form eines vorspringenden Bereichs des Lichtleiters auf und zudem eine umlaufende Ringstruktur des Lichtleiters unterhalb des Oberteils, so kann mittels gezielter Vorgabe der Kontur des Lichtleiters eine vorgegebene Auskopplung von Lichtstrahlung eingerichtet werden. Beispielsweise wird Lichtstrahlung durch das stabförmige Element des Lichtleiters bis zum trichterförmigen Element geführt, und insbesondere an den Stufen, die vorzugsweise an dem trichterförmigen Element des Lichtleiters ausgebildet sind, ausgekoppelt und tritt in den Hohlraum zwischen dem trichterförmigen Element und dem scheibenförmigen Element des Lichtleiters ein. Durch den luftgefüllten Hohlraum gelangt die Lichtstrahlung zum scheibenförmigen Element des Lichtleiters, wird dort wieder in den Lichtleiter eingekoppelt und durch das scheibenförmige Element geführt und tritt durch den vorspringenden Bereich des scheibenförmigen Elements aus der Tastschalter-Anordnung nach außen aus. Über die Geometrie, wie eine Größe des stufenförmiger Bereichs, eine Anzahl an Stufen und eine Größe einer jeweiligen Stufe, kann eingestellt werden, wie groß ein Anteil der Lichtstrahlung ist, der zu dem vorspringenden Bereich des scheibenförmigen Elements gelangt und frontal ausgekoppelt wird, und wie groß ein Anteil der Lichtstrahlung ist, der zu der geriffelten ringförmigen Oberfläche des trichterförmigen Elements gelangt und seitlich ausgekoppelt wird.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Tastschalter-Anordnung einen hülsenförmigen Stößel auf, der den Lichtleiter bezogen auf die Längsachse umgibt und der eine Innenfläche mit vorgegebenen Reflexionseigenschaften aufweist, die dem Lichtleiter zugewandt ist. Der hülsenförmige Stößel dient insbesondere der Kraftübertragung beim Betätigen des Betätigungskopfs auf weitere Komponenten der Tastschalter-Anordnung, wie einer Verriegelungseinheit, und ist bezogen auf die Längsachse zwischen dem Betätigungskopf bzw. der Tastenführung und dem Lichtleiter angeordnet. Darüber hinaus kann der Stößel als Halterungs- und Kopplungskomponente für den Lichtleiter dienen. Der Stößel formt vorzugsweise die Form des Lichtleiters nach und koppelt den Lichtleiter mit dem Betätigungskopf und der Tastenführung.
Besonders bevorzugt ist der Stößel an der Innenseite, die dem Lichtleiter zugewandt ist und diesen beispielsweise entlang der Längsachse abschnittsweise kontaktiert, so ausgestaltet, dass in den Lichtleiter eingekoppelte Lichtstrahlung durch die Innenseite des Stößels reflektiert und wieder dem Lichtleiter zugeführt wird. Dies kann zum Beispiel mittels einer Beschichtung in Form einer weiß ausgestalteten Innenseite des Stößels erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Tastschalter-Anordnung eine Kopplungshülse auf, die an dem fußseitigen Ende des Lichtleiters mit der Tastenführung gekoppelt ist und die eine Innenfläche aufweist, die zumindest abschnittsweise eine vorgegebene Krümmung besitzt, um in den Lichtleiter einzukoppelnde Lichtstrahlung in Richtung des fußseitigen Endes des Lichtleiters zu lenken. Eine solche Kopplungshülse kann somit einer mechanischen Kopplung und Halterung dienen und zudem eine lichttechnische Kopplung zum vorteilhaften Einkoppeln eines möglichst großen Lichtanteils in den Lichtleiter beitragen. Zum Beispiel weist die Kopplungshülse an einem oberen Abschnitt, welcher in einem betriebsgemäßen Zustand der Tastschalter-Anordnung angrenzend zu dem fußseitigen Ende des Lichtleiters angeordnet ist, eine elliptische Krümmung auf, die sich nutzbringend auf ein Einkoppeln von Lichtstrahlung in den Lichtleiter auswirkt.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Tastschalter-Anordnung eine Leuchtmitteleinheit mit einer Leuchtdiode auf, die bezogen auf die Längsachse an einem dem Betätigungskopf gegenüberliegenden Ende mit der Tastenführung gekoppelt ist, sodass Lichtstrahlung der Leuchtdiode an dem fußseitigen Ende des Lichtleiters in den Lichtleiter einkoppelbar ist.
Die Tastschalter-Anordnung ist durch Betätigen des Betätigungskopfs insbesondere von einem nicht-ausgelösten Zustand in einen ausgelösten Zustand schaltbar, wobei die Tastschalter-Anordnung derart ausgebildet ist, dass im ausgelösten Zustand ein elektrischer Kontakt zwischen zwei Leitern eines mit der Tastschalter-Anordnung koppelbaren Kontaktelements trennbar ist, wenn das Kontaktelement als ein Öffner ausgebildet ist und der elektrische Kontakt zwischen den zwei Leitern im nicht-ausgelösten Zustand geschlossen ist. Die Tastschalter-Anordnung ist derart ausgebildet, dass im ausgelösten Zustand ein elektrischer Kontakt zwischen zwei Leitern in dem Kontaktelement schließbar ist, wenn das Kontaktelement als ein Schließer ausgebildet ist und der elektrische Kontakt zwischen den zwei Leitern im nicht-ausgelösten Zustand getrennt ist. Die Tastschalter-Anordnung kann mittels Drücken und/oder Drehen des Betätigungskopfs betätigt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Tastschalter-Anordnung als ein Notaus-Schalter oder als ein Stop-Schalter ausgebildet und ermöglicht mittels des speziell vorgesehenen Lichtleiters und der beschriebenen Leuchtfunktion eine besonders zuverlässige und deutlich erkennbare Anzeige eines Schaltzustandes und trägt somit zur Sicherheit bei.
Außerdem kann die Tastschalter-Anordnung eine Adaptereinrichtung zum Befestigen der Tastschalter-Anordnung an einem Gehäusekörper umfassen, die mit der Tastenführung gekoppelt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der Tastschalter-Anordnung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Ausführungsform einer Tastschalter-Anordnung mit einem Lichtleiter;
2 ein Querschnitt der Tastschalter-Anordnung nach 1;
3A-3D eine Ausführungsform eines Lichtleiters für die Tastschalter-Anordnung nach 1;
4A-4C eine Ausführungsform eines Oberteils eines Betätigungskopfs und eines Elements des Lichtleiters für die Tastschalter-Anordnung nach 1;
5A-5D eine Ausführungsform des Oberteils des Betätigungskopfs und des Lichtleiters für die Tastschalter-Anordnung nach 1; und
6A-6B eine Ausführungsform einer Kopplungshülse für die Tastschalter-Anordnung nach 1.

Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind gegebenenfalls nicht alle dargestellten Elemente in sämtlichen Figuren mit zugehörigen Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Tastschalter-Anordnung 1 mit Kennzeichnung eines Schaltzustandes. Die Tastschalter-Anordnung 1 weist einen pilzförmigen Betätigungskopf 10 zum Betätigen der Tastschalter-Anordnung 1 auf, der ein scheibenförmiges Oberteil 11 und ein rohrförmiges Unterteil 12 umfasst. Die Tastschalter-Anordnung 1 weist ferner eine Tastenführung 20 auf. Die Tastenführung 20 ist mit dem Betätigungskopf 10 gekoppelt und bezogen auf eine Längsachse L der Tastschalter-Anordnung 1 in dem Unterteil 12 des Betätigungskopfs 10 angeordnet, sodass das Unterteil 12 die Tastenführung 20 umgibt. Das Oberteil 11 ist bezogen auf die Längsachse L oberhalb der Tastenführung 20 angeordnet.
Die Tastschalter-Anordnung 1 umfasst weiter einen Lichtleiter 40 zum Führen von Licht, der mit dem Betätigungskopf 10 gekoppelt ist, sodass bezogen auf die Längsachse L der Lichtleiter 40 abschnittsweise innerhalb des Betätigungskopfs 10 und innerhalb der Tastenführung 20 angeordnet ist. Der Lichtleiter 40 erstreckt sich mit einem kopfseitigen Ende 47 an einer vorgegebenen Position durch den Betätigungskopf 10, sodass mittels einer Lichtstrahlung, die bezogen auf die Längsachse L an einem dem kopfseitigen Ende 47 gegenüberliegenden fußseitigen Ende 48 in den Lichtleiter 40 einkoppelbar ist, die Tastschalter-Anordnung 1 vorgegeben beleuchtbar ist.
Bezogen auf die dargestellte Ausführungsform ist der Lichtleiter 40 zweiteilig ausgebildet und weist eine erste Komponente mit einem stabförmigen Element 41 und einem daran angrenzenden trichterförmigen Element 42 auf. Eine separate zweite Komponente ist durch ein scheibenförmiges Element 43 gebildet, welches einen vorspringenden Bereich 45 aufweist, der sich durch eine zentrale Öffnung 13 in dem Oberteil 11 des Betätigungskopfs 10 erstreckt. Alternativ kann das stabförmige Element 41 auch rohrförmig ausgestaltet sein und einen Hohlraum oder einen Kanal umfassen.
Der Lichtleiter 40 erstreckt sich außerdem zwischen dem Oberteil 11 und dem Unterteil 12 durch den Betätigungskopf 10 nach außen und ist somit umlaufend zwischen dem Oberteil 11 und dem Unterteil 12 angeordnet. Die dargestellten Komponenten der Tastschalter-Anordnung 1 sind in Bezug auf die Längsachse L überwiegend rotationssymmetrisch ausgebildet. Der umlaufende Rand des trichterförmigen Elements 42 des Lichtleiters 40 ermöglicht daher einer 360°-Beleuchtung der Tastschalter-Anordnung 1 zur deutlich sichtbaren Kennzeichnung eines Schaltzustandes. Zusätzlich wird Licht durch den vorspringenden Bereich 45 des scheibenförmigen Elements 43 zentral aus dem Betätigungskopf ausgekoppelt und trägt weiter zu einer einfachen und zuverlässigen Sichtbarkeit der Tastschalter-Anordnung 1 bei.
Die erste Komponente 41, 42 des Lichtleiters 40 formt in Bezug auf die in 1 illustrierte Querschnittdarstellung eine Y-Struktur nach auf der die zweite Komponente bzw. das scheibenförmige Element 43 des Lichtleiters 40 als eine Art Abdeckelement aufliegt. Vorhandene Nasen oder Nuten sorgen für einen vorgegebenen und stabilen Halt der Komponenten 41, 42, 43 des Lichtleiters 40 zueinander. Die beschriebene Struktur des Lichtleiters 40 trägt zu einer besonders nutzbringenden Lichtleitfunktion bei, welche eine deutlich erkennbare Beleuchtung der Tastschalter-Anordnung 1 ermöglicht. Insbesondere die dargestellte tulpenförmige Ausgestaltung der ersten Komponente 41, 42 und des abdeckenden scheibenförmigen Element 43 des Lichtleiters 40, welche einen Hohlraum 46 einschließen bzw. begrenzen, stellen eine nutzbringende Lichtleitfunktion bereit, die eine vorgegebene Lichtverteilung zum Auskoppeln und Beleuchten realisiert.
Die Tastschalter-Anordnung 1 weist ferner einen hülsenförmigen Stößel 24 auf, der den Lichtleiter 40 bezogen auf die Längsachse L umgibt. Der hülsenförmige Stößel 24 dient unter anderem der Kraftübertragung beim Betätigen des Betätigungskopfs 10 auf weitere Komponenten der Tastschalter-Anordnung 1, wie einer Verriegelungseinheit 60, die den Lichtleiter ringförmig umgibt und ein Einrasten eines Schaltzustands ermöglicht, und ist bezogen auf die Längsachse L zwischen dem Betätigungskopf 10 bzw. der Tastenführung 20 und dem Lichtleiter 40 angeordnet. Darüber hinaus kann der Stößel 24 als Halterungs- und Kopplungskomponente für den Lichtleiter 40 dienen. Der Stößel 24 formt die Kontur des Lichtleiters 40 bzw. der ersten Komponente 41, 42 des Lichtleiters 40 nach und koppelt den Lichtleiter 40 mechanisch mit dem Betätigungskopf 10 und der Tastenführung 20.
Besonders bevorzugt ist der Stößel 24 an der Innenseite, die dem Lichtleiter 40 zugewandt ist, so ausgestaltet, dass in den Lichtleiter 40 eingekoppelte Lichtstrahlung durch die Innenseite des Stößels 24 reflektiert und weiter in dem Lichtleiter 40 geführt wird. Dies kann zum Beispiel mittels einer Beschichtung in Form einer weiß ausgestalteten Innenseite des Stößels 24 erfolgen. Die Innenfläche ist daher vorzugsweise mit vorgegebenen Reflexionseigenschaften ausgestaltet, die zu einer vorteilhaften Lichtführung beitragen können.
Die Tastschalter-Anordnung 1 weist weiter eine Leuchtmitteleinheit 50 mit einer Leuchtdiode 51 auf, die bezogen auf die Längsachse L an einem dem Betätigungskopf 10 gegenüberliegenden Ende mittels einer Kopplungshülse 26 mit der Tastenführung 20 gekoppelt ist, sodass Lichtstrahlung der Leuchtdiode 51 an dem fußseitigen Ende 48 des Lichtleiters 40 in den Lichtleiter 40 einkoppelbar ist. Lichtstrahlung der Leuchtdiode 51 tritt in Richtung des Lichtleiters 40 in diesen ein, wird in diesem geführt und an dem umlaufenden Rand des trichterförmigen Elements 42 und dem vorspringenden Bereich 45 des scheibenförmigen Elements 43 aus diesem ausgekoppelt und stellt somit eine deutlich erkennbare Beleuchtung der Tastschalter-Anordnung 1 bereit, die zu einem sicheren Auffinden und Kennzeichnen beiträgt.
Außerdem sind eine oder mehrere Federelemente 22 illustriert, die die Tastschalter-Anordnung 1 bzw. angrenzende Komponenten der Tastschalter-Anordnung 1 vorspannen. Auf diese Weise kann ein Grundzustand der Tastschalter-Anordnung 1 eingerichtet werden, welcher durch Betätigen und Drücken in einen Schaltzustand überführt werden kann. Die Tastschalter-Anordnung 1 ist durch Betätigen des Betätigungskopfs 10 zum Beispiel von einem nicht-ausgelösten Zustand in einen ausgelösten Zustand schaltbar, wobei die Tastschalter-Anordnung 1 derart ausgebildet ist, dass im ausgelösten Zustand ein elektrischer Kontakt zwischen zwei Leitern eines mit der Tastschalter-Anordnung 1 koppelbaren Kontaktelements trennbar ist, wenn das Kontaktelement als ein Öffner ausgebildet ist und der elektrische Kontakt zwischen den zwei Leitern im nicht-ausgelösten Zustand geschlossen ist. Die Tastschalter-Anordnung 1 realisiert beispielsweise einen Notaus-Schalter oder einen Stop-Schalter und ermöglicht mittels des speziell vorgesehenen Lichtleiters 40 und der bereitgestellten Leuchtfunktion eine besonders zuverlässige und deutlich erkennbare Anzeige eines Schaltzustandes und trägt somit zur Sicherheit bei.
Des Weiteren umfasst die Tastschalter-Anordnung 1 eine ringförmige Adaptereinrichtung 30 zum Befestigen der Tastschalter-Anordnung 1 an einem Gehäusekörper. Gemäß Normvorgaben weisen einzelne Komponenten der Tastschalter-Anordnung 1 vorgegebene Farbausgestaltungen auf. In Bezug auf einen Notaus-Schalter weist die Tastenführung 20 ein grün durchgefärbtes Material auf, insbesondere einen durchgefärbten Kunststoff, dessen Farbe sich von einer roten Farbe des Betätigungskopfs 10 und einer gelben Farbe der Adaptereinrichtung 30 deutlich unterscheidet.
2 illustriert eine Ansicht der Tastschalter-Anordnung 1 von unten auf das fußseitige Ende 48 des Lichtleiters 40, in welchem die zentrale Anordnung des Lichtleiters 40 bzw. des stabförmigen Elements 41 des Lichtleiters 40 zu sehen ist. Der Lichtleiter 40 ist von der Tastenführung 20, der ringförmigen Adaptereinrichtung 30 und einer Adapterzentrierung 29 umgeben. Die Adapterzentrierung 29 wirkt unter anderem mit einem Sperrelement 31 der Adaptereinrichtung 30 zusammen, welche einen Verdrehschutz für die Adaptereinrichtung 30 ausbilden.
Die 3A bis 3D zeigen verschiedene Ansichten einer Ausgestaltung des Lichtleiters 40 bzw. des Y-förmigen Teil 41, 42 des Lichtleiters 40. Der speziell geformte Lichtleiter 40 weist an dem stabförmigen Element 41 Bereiche mit unterschiedlichen Radien auf, die unter anderem zu einem stabilen und sicheren Sitz in der Tastschalter-Anordnung 1 beitragen können. Angrenzend schließt das tulpen- oder trichterförmige Element 42 an, welches in einer von dem stabförmigen Element 41 abgewandten Richtung auseinanderläuft. Dabei kann das trichterförmige Element 42 kontinuierlich gekrümmt ausgebildet sein oder, wie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt, eine oder mehrere Stufen 49 aufweisen, die zu einer nutzbringenden Lichtleitfunktion und Lichtauskopplung beitragen können. An einer Oberfläche des trichterförmigen Elements 42 können eine erhabene Ringstruktur und/oder Nasen ausgebildet sein, die für ein Zusammenwirken mit dem abdeckenden scheibenförmigen Element 43 ausgebildet sind.
Der Lichtleiter 40 weist zudem an einem umlaufenden Rand des trichterförmigen Elements 42, der sich durch den Betätigungskopf 10 erstreckt, eine geriffelte Oberflächenstruktur 44 auf. Mittels einer solchen gezielt vorgesehenen Oberflächenstruktur 44 kann eine Lichtstreuung der auskoppelnden Lichtstrahlung erreicht werden, welche zu einer besonders deutlichen Sichtbarkeit der Tastschalt-Anordnung 1 und eines jeweiligen Schaltzustandes beiträgt. Alternativ oder zusätzlich kann der Lichtleiter 40 auch an weiteren Positionen eine aufgerauhte oder geriffelte Oberflächenstruktur 44 aufweisen, die zu einer diffusen Lichtauskopplung beiträgt. Der Lichtleiter 40 weist somit eine speziell ausgestaltete Form und Oberflächenstruktur auf, die jeweils zu einer vorteilhaften Lichtleitfunktion und Lichtauskopplung beitragen. Zudem kann die Oberfläche des Lichtleiters 40 hochglanzpoliert sein, um zu einer vorteilhaften Lichtführung beizutragen.
Die 3B zeigt den Lichtleiter 40 mit dem daran angebrachten hülsenförmigen Stößel 24, welcher eine seitlich umschließende Abdeckung für einen Teil des Lichtleiters 40 ausbildet. An dem Stößel 24 sind vorspringende Bereiche, Nasen und/oder Ausnehmungen vorgesehen, welche bezogen auf die Längsachse L ein Anbringen an und Koppeln mit weiter außen befindlichen Komponenten der Tastschalter-Anordnung 1 ermöglichen. Außerdem ist ein Dichtungselement 25 illustriert, welche die Tastschalter-Anordnung in einem oberen Bereich der Tastführung 20 abdichtet (vgl. 1).
3C zeigt eine Seitenansicht der ersten Komponente 41, 42 des Lichtleiters 40. 3D zeigt eine Schnittdarstellung.
Die 4A bis 4C zeigen verschiedene Ansichten der oberen Komponenten der Tastschalter-Anordnung 1. 4A illustriert das Oberteil 11 des Betätigungskopfs 10 mit der zentralen Öffnung 13, in welche der entsprechend geformte vorspringende Bereich 45 des scheibenförmigen Elements 43 des Lichtleiters 40 in einem montierten Zustand eingreift (vgl. 4B und 4C). Kanten, Nasen und/oder Ausnehmungen des Oberteils 11 und/oder des scheibenförmigen Elements 43 tragen zum Beispiel zu einem einfachen und sicheren Anbringen der jeweiligen Komponenten bei einem Zusammenbau der Tastschalter-Anordnung 1 bei.
Die 5A bis 5D zeigen weitere Ansichten des teilweise montierten Lichtleiters 40, an dem bereits das Oberteil 11 des Betätigungskopfs 10 und der hülsenförmige Stößel 24 angeordnet sind. Unter anderem anhand der 5A und 5B ist zu erkennen, dass die geriffelte Oberflächenstruktur 44 an dem nach außen weisenden Rand des trichterförmigen Elements 42 nicht zwingend vollumfänglich, sondern auch abschnittsweise ausgebildet sein kann, um eine lokale Lichtstreuung zu realisieren.
In 5D ist die Kopplungshülse 26 als eine weitere Komponente der Tastschalt-Anordnung 1 an dem fußseitigen Ende 48 des Lichtleiters 40 angeordnet. Die 6A und 6B zeigen weitere Ansichten der Kopplungshülse 26. Die Kopplungshülse 26 ist an dem fußseitigen Ende 48 des Lichtleiters 40 mit der Tastenführung 20 gekoppelt (vgl. 1). Sie weist bevorzugt eine Innenfläche 27 auf, die zumindest abschnittsweise eine vorgegebene Krümmung besitzt, um zu einer vorteilhaften Lichteinkopplung der Lichtstrahlung der Leuchtdiode 51 in den Lichtleiter 40 beizutragen. Zum Beispiel weist die Kopplungshülse 26 an dem Lichtleiter 40 zugewandten oberen Abschnitt eine elliptische Krümmung auf, die sich nutzbringend auf ein Einkoppeln von Lichtstrahlung in den Lichtleiter 40 auswirkt. Die Kopplungshülse 26 kann der mechanischen Kopplung und Halterung dienen, zum Beispiel zum Anbinden der Leuchtmitteleinheit 50, und zudem zu einer vorteilhaften lichttechnischen Kopplung eines möglichst großen Lichtanteils in den Lichtleiter 40 beitragen. Material, Beschichtung und insbesondere Form der Kopplungshülse 26 tragen zur Lichtführung bei.
Darüber hinaus sind ein jeweiliges Material sowie eine jeweilige Form und Farbe der die Lichtführung beeinflussenden Komponenten der Tastschalt-Anordnung 1 vorzugsweise so aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass zu einer bestmöglichen Lichttransmission und Lichtleitfunktion beigetragen wird und ein vorteilhaftes und deutlich erkennbares Beleuchten der Tastschalt-Anordnung 1 ausgebildet ist.
Mittels der beschriebenen Tastschalter-Anordnung 1 kann ein Schaltzustand zuverlässig und für einen Bediener deutlich sichtbar angezeigt werden. Der speziell vorgesehene Lichtleiter 40 ermöglicht eine nutzbringende Lichtfunktion der Tastschalter-Anordnung 1 zusätzlich zu konventionellen Farbkennzeichnungen einen Lichtindikator realisiert und zu einer besonders zuverlässigen Kennzeichnung eines jeweiligen Schaltzustandes beiträgt.
Bezugszeichenliste

1: Tastschalter-Anordnung
10: Betätigungskopf
11: Oberteil des Betätigungskopfs
12: Unterteil des Betätigungskopfs
13: Öffnung des Oberteils
20: Tastenführung der Tastschalter-Anordnung
22: Federelement
24: hülsenförmiger Stößel
25: Dichtungselement
26: Kopplungshülse
27: gekrümmte Innenfläche der Kopplungshülse
29: Adapterzentrierung
30: Adaptereinrichtung der Tastschalter-Anordnung
31: Sperrelement der Adaptereinrichtung
40: Lichtleiter
41: stabförmiges Element des Lichtleiters
42: trichterförmiges Element des Lichtleiters
43: scheibenförmiges Element des Lichtleiters
44: geriffelte Oberfläche des trichterförmigen Elements
45: vorspringender Bereich des scheibenförmigen Elements
46: Hohlraum des Lichtleiters
47: kopfseitiges Ende des Lichtleiters
48: fußseitiges Ende des Lichtleiters
49: Stufen des Lichtleiters
50: Leuchtmitteleinheit
51: Leuchtdiode der Leuchtmitteleinheit
60: Verriegelungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1261979 B1 [0002]

Claims

Tastschalter-Anordnung (1) mit Kennzeichnung eines Schaltzustandes, aufweisend: - einen Betätigungskopf (10) zum Betätigen der Tastschalter-Anordnung (1) mit einem scheibenförmigen Oberteil (11) und einem rohrförmigen Unterteil (12), - eine hülsenförmige Tastenführung (20), die mit dem Betätigungskopf (10) gekoppelt ist, sodass bezogen auf eine Längsachse (L) der Tastschalter-Anordnung (1) das Oberteil (11) oberhalb der Tastenführung (20) angeordnet ist und das Unterteil (12) die Tastenführung (20) umgibt, und - einen Lichtleiter (40) zum Führen von Licht, der mit dem Betätigungskopf (10) gekoppelt ist, sodass bezogen auf die Längsachse (L) der Lichtleiter (40) zumindest abschnittsweise innerhalb des Betätigungskopfs (10) und innerhalb der Tastenführung (20) angeordnet ist, wobei sich der Lichtleiter (40) mit einem kopfseitigen Ende (47) an einer vorgegebenen Position durch den Betätigungskopf (10) erstreckt, sodass mittels einer Lichtstrahlung, die bezogen auf die Längsachse (L) an einem dem kopfseitigen Ende (47) gegenüberliegenden fußseitigen Ende (48) in den Lichtleiter (40) einkoppelbar ist, die Tastschalter-Anordnung (1) vorgegeben beleuchtbar ist.
Tastschalter-Anordnung (1) nach Anspruch 1, bei der das Oberteil (11) des Betätigungskopfs (10) eine Öffnung (13) aufweist, die eine vorgegebene Position ausbildet, durch die sich ein Abschnitt (45) des Lichtleiters (40) erstreckt.
Tastschalter-Anordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Betätigungskopf (10) mit dem scheibenförmigen Oberteil (11) und dem rohrförmigen Unterteil (12) zweiteilig ausgeführt ist, und bei der der Lichtleiter (40) einen oberen Abschnitt (42, 43) aufweist, der dem kopfseitigen Ende (47) zugeordnet ist, und einen unteren Abschnitt (41) aufweist, der dem fußseitigen Ende (47) zugeordnet ist, wobei sich der obere Abschnitt (42, 43) bezogen auf die Längsachse (L) teilweise zwischen dem Oberteil (11) und dem Unterteil (12) des Betätigungskopfs (10) erstreckt.
Tastschalter-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Lichtleiter (40) zweiteilig ausgeführt ist und ein stabförmiges Element (41) aufweist, an dem bezogen auf die Längsachse (L) ein trichterförmiges Element (42) anschließt, und ein scheibenförmiges Element (43) aufweist, das mit dem Oberteil (11) des Betätigungskopfs (10) gekoppelt ist und das im Zusammenwirken mit dem stabförmigen Element (41) und dem trichterförmigen Element (42) einen Hohlraum (44) begrenzt und eine vorgegebene lichtleitende Funktion ausbildet.
Tastschalter-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Lichtleiter (40) eine Kontur mit einer oder mehreren Stufen (49) aufweist, die dazu eingerichtet sind, einen Anteil von einer in den Lichtleiter (40) eingekoppelten Lichtstrahlung aus dem Lichtleiter (40) vorgegeben auszukoppeln.
Tastschalter-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Lichtleiter (40) an einer Oberfläche (44), die sich durch den Betätigungskopf (10) erstreckt, eine geriffelte Oberflächenstruktur aufweist.
Tastschalter-Anordnung (1) nach Anspruch 6, bei der sich Lichtleiter (40) bezogen auf die Längsachse (L) unterhalb des Oberteils (11) umfänglich durch den Betätigungskopf (10) erstreckt und die Oberfläche (44) mit der geriffelten Oberflächenstruktur ringförmig ausgebildet ist.
Tastschalter-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend: einen hülsenförmigen Stößel (24), der den Lichtleiter (40) bezogen auf die Längsachse (L) umgibt und der eine Innenfläche mit vorgegebenen Reflexionseigenschaften aufweist, die dem Lichtleiter (40) zugewandt ist.
Tastschalter-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend: eine Kopplungshülse (26), die an dem fußseitigen Ende (48) des Lichtleiters (40) mit der Tastenführung (20) gekoppelt ist und die eine Innenfläche (27) aufweist, die zumindest abschnittsweise eine vorgegebene Krümmung besitzt, um in den Lichtleiter (40) einzukoppelnde Lichtstrahlung in Richtung des fußseitigen Endes (48) des Lichtleiters (40) zu lenken.
Tastschalter-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend: eine Leuchtmitteleinheit (50) mit einer Leuchtdiode (51), die bezogen auf die Längsachse (L) an einem dem Betätigungskopf gegenüberliegenden Ende mit der Tastenführung (20) gekoppelt ist, sodass Lichtstrahlung der Leuchtdiode (51) an dem fußseitigen Ende (48) des Lichtleiters (40) in den Lichtleiter (40) einkoppelbar ist.
Tastschalter-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, - die durch Betätigen des Betätigungskopfs (10) von einem nicht-ausgelösten Zustand in einen ausgelösten Zustand schaltbar ist, - wobei die Tastschalter-Anordnung (1) derart ausgebildet ist, dass im ausgelösten Zustand ein elektrischer Kontakt zwischen zwei Leitern eines mit der Tastschalter-Anordnung (1) koppelbaren Kontaktelements trennbar ist, wenn das Kontaktelement als ein Öffner ausgebildet ist und der elektrische Kontakt zwischen den zwei Leitern im nicht-ausgelösten Zustand geschlossen ist, und - wobei die Tastschalter-Anordnung (1) derart ausgebildet ist, dass im ausgelösten Zustand ein elektrischer Kontakt zwischen zwei Leitern in dem Kontaktelement schließbar ist, wenn das Kontaktelement als ein Schließer ausgebildet ist und der elektrische Kontakt zwischen den zwei Leitern im nicht-ausgelösten Zustand getrennt ist.
Tastschalter-Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die als ein Notaus-Schalter oder als ein Stop-Schalter ausgebildet ist.