DE2516466A1 - Optische anzeigeeinrichtung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. ^eickmann.,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

ALLEN-BRADLEY COMPANY, 1201 South Second Street, MILWAUKEE, Wisconsin (USA)

Optische Anzeigeeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur visuellen Beobachtung der Realtivbewegung von Mechanismen, die sich innerhalb eines umschlossenen bzw. geschlossenen Gehäuses befinden, und zwar insbesondere eine Einrichtung zum externen Beobachten des Betriebs bzw. der Betätigung eines in einem Gehäuse eingeschlossenen Mechanismus, wie beispielsweise der Position eines bewegbaren elektrischen Kontakts relativ zu einem stationären Kontakt oder der Betätigungsvorrichtung zum Bewegen des elektrischen Kontakts.

Einrichtungen zum Anzeigen der Relativposition eines bewegbaren Kontakts bezüglich eines stationären Kontakts sind bekannt. Ein Beispiel einer solchen Einrichtung ist in der US-Patentschrift 3 223 8O3 beschrieben, und zwar handelt es sich hier um einen

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mechanisch betätigten, axial bewegbaren Anzeiger zur "visuellen Beobachtung" eines umschlossenen Betätigungs- bzw. Betriebsmechanismus. Diese Art von Mechanismus erfordert mehrere bewegbare Teile, insbesondere eine Nocken- bzw. Steuerfläche, einen Federrückführmechanismus, Führungsschlitze und Stifte. Derartige Mechanismen machen eine zusätzliche Kompensation von Federbetätigern notwendig, insbesondere dann, wenn es sich um ein mehrpoliges Relais handelt. Weiterhin ist in der US-Patentschrift 3 168 636 ein Schaltermechanismus beschrieben, der eine "visuelle Beobachtung" gestattet. In diesem Falle ist der Aufbau so, daß zwei Neonkolben und eine zugehörige elektrische Schaltung notwendig sind. Die beiden vorerwähnten Patentschriften beruhen auf Entwicklungen der Anmelderin.

Weitere optische Anzeigeeinrichtungen, die etwa in ähnlicher Weise wie die vorstehende Einrichtung funktionieren, sind folgende:

(1) Flüssigkeitsniveauanzeigeeinrichtungen, welche in den US-Patentschriften 2 468 833 und 3 272 174 sowie 3 384 885 und 3 448 618 beschrieben sind.

(2) Anzeigeeinrichtungen mit einer Lichtquelle, die im Inneren einer Einschließung bzw. Umhüllung enthalten sind, sind in den US-Patentschriften 2 678 431 und 3 594 754 sowie 3 647 986 und 3 744 045 beschrieben.

(3) Anzeigeeinrichtungen vom endoskopischen Typ sind in den US-Patentschriften 2 746 450 und 3 357 433 sowie 3 724 922 beschrieben.

(4) Einrichtungen vom "Verschluß"-Typ sind in den US-Patentschriften 3 594 767 und 3 733 570 beschrieben.

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Schließlich ist in der US-Patentschrift 3 575 129 eine Einrichtung beschrieben, in der ein geschlitztes Kabel optischer Fasern verwendet wird, so daß man zwei Lichtwege erhält, und zwar einen Lichtweg zum Aufnehmen von Licht von einer spezifischen Quelle und einen anderen Lichtweg zum Übertragen von Licht von einer bewegbaren Einrichtung, die in einem umschlossenen bzw. geschlossenen Gehäuse enthalten ist. Der zweite Lichtweg endet in einer getrennten, entfernt angeordneten Anzeigetafel.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zum Ermitteln der Realtivbewegung zwischen einem lichtübertragenden- und -empfangenden Teil einerseits und einer reflektierenden Oberfläche eines anderen Teils zur Verfügung gestellt, wobei sich das letztere innerhalb eines umschlossenen bzw. geschlossenen Gehäuses befindet und wobei ferner das Anzeigeteil eine reflektierende Oberfläche zum Empfangen und Übertragen von Lichtstrahlen außerhalb des Gehäuses hat. Die reflektierende Oberfläche kann die Oberfläche des Teils selbst sein, oder sie kann durch Bemalung oder sonstige Beschichtung einer Fläche aufgebracht werden, oder durch Abziehbilder oder auf ihrer Rückseite mit Klebemitteln versehenen Reflektoren auf eine Fläche aufgebracht werden. Die Erfindung ist insbesondere zur Verwendung in elektrischen Einrichtungen geeignet, in denen einen Kontaktteil alternativ in elektrischen Eingriff mit einem stationären Kontakt bewegt oder durch Bewegung von diesem stationären Kontakt getrennt wird.

Wie oben ausgeführt, wurden bisher mechanisch betätigte Anzeigeeinrichtungen benutzt, jedoch erfordern diese Anzeigeeinrichtungen mehrere Betätigungsteile, und zwar zusammen mit Rückführfedern, Führungseinrichtungen und Nocken- bzw. Steuerflächen, wodurch die Herstellungskosten der elektrischen Einrichtungen vergrößert werden; und zwar zusätzlich zur Ein-

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führung zusätzlicher Reibungskräfte, die mittels Spezialfederaufbau kompensiert werden müssen. Es ist bekannt, daß der Ausgleich von Federkräften ziemlich kritisch und schwierig zu steuern bzw. zu beherrschen oder zu kontrollieren ist. Mit der vorliegenden Erfindung v/erden die gewünschten Ergebnisse dadurch erzielt, daß ein einziges, integral bzw. einstückig ausgebildetes Anzeigeteil in dieser bevorzugten Ausführungsform benutzt wird. Im Gegensatz zu den Einrichtungen nach dem Stand der Technik sind bei der Erfindung weder zusätzliche Kräfte noch eine zusätzliche Kompensation derartiger Kräfte erforderlich.

Mit der Erfindung soll daher allgemein eine Anzeigeeinrichtung zur visuellen Beobachtung der Relativbewegung zwischen einem optischen Anzeigeteil und einem innerhalb eines Gehäuses befindlichen Teils von außen her geschaffen werden.

Weiterhin wird mit der Erfindung ein integral bzw. einstückig ausgebildetes optisches Anzeigeteil zur Verfugung gestellt, das in der Lage ist, Lichtstrahlen von einer äußeren Umgebungslichtquelle in ein umschlossenes bzw. geschlossenes Gehäuse hinein zu einem reflektierenden Oberflächenbereich auf einem Teil in dem Gehäuse zu übertragen, wobei weiterhin durch das Anzeigeteil reflektierte Lichtstrahlen von dem reflektierenden Bereich übertragen werden und aus dem Gehäuse hinausgelangen, so daß eine visuelle Feststellung der Bewegung der reflektierenden Oberfläche ermöglicht wird.

Außerdem wird mit der Erfindung die Anzahl der Komponententeile, die zur Ermittlung einer Bewegung innerhalb eines umschlossenen bzw. geschlossenen Gehäuses durch visuelle Beobachtung von außerhalb des Gehäuses erforderlich sind, auf ein Minimum herabgesetzt.

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Schließlich wird mit der Erfindung ein optischer Anzeiger zur Verfügung gestellt, der aus transparentem Material hergestellt ist, oder aus Material, welches eine reflektierende Oberfläche besitzt, wobei der Anzeiger in einer Anzahl geeigneter Formen bzw. Konfigurationen ausgebildet werden kann. Der Anzeiger kann ein langgestrecktes festes Teil von transparentem Kunststoff oder Glas sein, welches lichtUbertragende und/oder -reflektierende Oberflächen besitzt, die unter variierenden Winkeln ausgebildet sind, so daß ein Zugang zu einer reflektierenden Oberfläche möglich ist, oder der Anzeiger kann rohrförmig sein, wobei die innere Bohrungsoberfläche von reflektierender Art ist. Es ist weiter vorgesehen, daß der Anzeiger beweglich oder stationär sein kann, wobei die reflektierende Oberfläche alternativ beweglich oder stationär bezüglich des Anzeigers sein kann.

Schließlich wird mit der Erfindung ein optischer Anzeiger geschaffen, welcher eine visuelle Beobachtung der Bewegung von elektrischen Schalterkontakten gestattet, die innerhalb eines umschlossenen bzw. geschlossenen Gehäuses vorhanden sind, oder der die Beobachtung eines Betätigungsteils ermöglicht, welches dazu dient, einen beweglichen Kontakt oder bewegliche Kontakte der Schaltereinrichtung, die innerhalb des Gehäuses vorhanden sind, zu betätigen, wie beispielsweise bei Grenzschaltern, Schaltungsunterbrechern, Relais u. dgl., wo es wünschenswert ist, eine Anzeigeeinrichtung zum Ermitteln der Relativposition von Schalterkontakten innerhalb eines geschlossenen Gehäuses zur Verfügung zu haben.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:

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Fig. 1 eine Aufriß-Vorderansicht eines Schutzrelais, bei dem ein Teil des Gehäuses weggebrochen ist, um die Erfindung an einem speziellen Anwendungsbeispiel zu erläutern;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Anzeigeteils und eines Betätigungsteils der Fig. 1, wobei Bereiche des Betätigungsteils weggelassen sind, und wobei die Bewegung des Betätigungsteils, wie es in der Einrichtung nach Fig. 1 benutzt wird, durch gestrichelte Linien veranschaulicht ist;

Fig. 3 und 4 schematische Ansichten von Prinzipien der Erfindung, wobei Fig. 3 die übertragenden einfallenden Lichtstrahlen zeigt, welche von dem Anzeigeteil empfangen und zur reflektierenden Oberfläche übertragen werden, während Fig. 4 den Weg der reflektierenden Lichtstrahlen andeutet, welche von der reflektierenden Oberfläche ausgehen und von einem Auge empfangen werden;

Fig. 5 eine schematische Ansicht, die ähnlich den Ansichten der Fig. 3 und 4 ist und übertragende einfallende Lichtstrahlen veranschaulicht, die in das Innere des Gehäuses gestreut werden, wenn das Anzeigeteil oder die reflektierende Oberfläche relativ zueinander und aus dem Weg der einfallenden Lichtstrahlen heraus bewegt worden sind;

Fig. 6 eine Seitenansicht, teilweise fragmentarisch und schematisch, welche eine spezifische Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, worin ein seitlich benachbartes Teil vorgesehen ist, das

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über eine Strecke bewegbar ist, die parallel zur Längsachse des Anzeigeteils verläuft;

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, in der eine Abwandlung der Betrachtungs- und Lichtaufnahme- bzw. -sammeloberflache des Anzeigeteils dargestellt ist;

Fig. 8 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Anzeigeeinrichtung die Form eines rohrförmigen Teils besitzt;

Fig. 9 eine Seiten-Aufrißansicht eines Anzeigeteils der Erfindung, wobei sich ein Betätigungsteil in der Nähe eines winklig ausgebildeten oder gebogenen Bereichs bzw. Teils des Anzeigeteils befindet;

Fig. 10 eine Aufriß-Seitenansicht eines Grenzschalters, der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, wobei Teile weggeschnitten sind; und

Fig. 11 eine auseinandergezogene Ansicht von Komponententeilen des Grenzschalters der Fig. 10.

Es sei zunächst auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnung Bezug genommen, in denen die optische Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung unter Bezugnahme auf ihre Verwendung in einem Schutzrelais von der Art veranschaulicht ist, wie es üblicherweise in elektrischen Motorsteuerschaltungen unter Verwendung von elektromagnetischen Leitungsschaltschützen bzw. -kontaktgebern benutzt wird. Die verschiedenen Komponenten eines Relais dieser Art sind in der oben erwähnten US-Patentschrift 3 223 vollständig beschrieben. Das Relais ist allgemein mit 10 bezeich-

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net und besitzt eine Grundplatte 11, die so angeordnet bzw. aufgebaut ist, daß sie eine umhüllende Abdeckung 12 aufnehmen kann. In jedem der Endteile 13 sind Kontaktmechanismen enthalten, wie sie in der vorerwähnten US-Patentschrift 3 223 beschrieben sind. Einzelheiten des Kontaktmechanismus werden, da sie in der genannten Patentschrift näher erläutert sind und keinen Teil der Erfindung bilden, hier nicht näher beschrieben. Ein allgemein rechteckiges Auslöseteil 14 ist verschiebbar in der in der Grundplatte 11 ausgebildeten Schwalbenschwanzführung 15 angebracht. Das Auslöseteil 14 wird bei seiner Verschiebebewegung sowohl durch die Führung 15 als auch durch einen Stift 16, der von einem Schlitz 17 aufgenommen wird, geführt und begrenzt. Es sind weitere Stifte und Schlitze vorhanden, die aber zum Zwecke der Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt sind. Das Auslöseteil 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist gegenüber dem äquivalenten Teil, wie es in der oben genannten US-Patentschrift 3 223 803 beschrieben ist, etwas abgewandelt. Es besitzt einen sich seitlich erstreckenden Ansatz 18, der insbesondere ösenförmig ausgebildet sein kann, welcher in Eingriff mit dem Betätigungsarm 19 des Auslöseteils 20 treten kann. Zur Erläuterung der Erfindung ist nur eines der Auslöseteile 20 veranschaulicht. Eine federnde Metallklinke 25 erstreckt sich von der Betätigungswelle 26, so daß sie mit der Bewegung des Teils 20, das ebenfalls auf der Welle 26 angebracht ist, zusammenwirken kann. Die Metallklinke ist innerhalb einer nicht dargestellten komplementären Ausnehmung vorgesehen, die ihrerseits in dem isolierenden Körper des Auslöseteils 20 ausgebildet ist. Obwohl in der Darstellung nicht genauer gezeigt, befindet sich das obere Ende der Klinke in Eingriff mit einem Sperrteil 27. In dem vorliegenden Schutzrelais ist das Sperrteil auf einem sich nach abwärts erstreckenden Teil eines Stifts 28 angebracht und wird normalerweise mittels eines Films von

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durch Wärme schmelzbarer Legierung daran gehindert, sich bezüglich des Stifts 28 zu drehen; als derartige Legierung kommt beispielsweise ein eutektisches Lötmittel infrage, welches den Zwischenraum zwischem dem Sperrteil und dem Stift ausfüllt. Wenn die Wärme, welche von einer nicht dargestellten Spule zu dem Stift 28 übertragen wird, ausreicht, um die schmelzbare Legierung zu schmelzen, dann wird das Sperrteil 27 frei, so daß es sich drehen kann und auf diese Weise eine Anzeige des Überlastungszustands erbringt.

Das Auslöseteil IA, die Auslösevorrichtung 20 und das Sperrteil 27 sind.jeweils so angeordnet, daß sie miteinander zusammenwirken, so daß dann, wenn das Sperrteil 27 zur Bewegung auf der Legierungsschmelze freigegeben wird, der Federdruck, welcher auf die Klinke durch die Klinke 25 ausgeübt wird sowie durch eine nicht dargestellte Vorspannungsfeder auf das Teil 20 wirkt, und welcher über den Ansäz 18 auf das Teil ausgeübt wird, jedes der Teile 20 aus der in Fig. 1 dargestellten Position wegbewegt. Die gesamte Bewegung spiegelt sich außerdem in einem Satz von Kontakten (nicht dargestellt) wieder, die dazu dienen, eine Leitungsverbindung mit einem Motor (nicht dargestellt) zu unterbrechen oder eine hörbare oder sichtbare Anzeigeeinrichtung (nicht dargestellt) gewünscht enfalls anzuschalten. Diese Technik ist an sich bekannt, und dient hier nur als Hintergrund zur Erläuterung einer Anwendung der Erfindung.

Geht man von diesem Hintergrund aus, so ist ersichtlich, daß eine Anzeigeeinrichtung zum Ermitteln der Bewegung des Auslöseteils 14 wünschenswert ist. Solche Einrichtungen sind bekannt, und so ist in der oben genannten US-Patentschrift 3 223 803 eine mechanisch betriebene Einrichtung veranschaulicht. Mechanisch betriebe Anzeigeeinrichtungen führen die

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gewünschte Funktion über eine sichtbare Anzeige der Bewegung eines Teils aus, das innerhalb einer Verkleidung enthalten ist, aber derartige Einrichtungen erfordern mehrere zusammenwirkende Teile, die in spezielle entworfenen Führungswegen gehalten werden müssen, nocken- oder hebelbetätigte Teile, und natürlich zusätzliche FederrUckführteile. Das führt alles zu zusätzlichen Rebungskräften und anderen Faktoren, welche den Betrieb einer HauptrückfUhrfeder oder eines anderen Antriebselements beeinflussen. Das bedeutet, daß bei dem mechanischen Aufbau zur Überwindung dieser Faktoren Kompensierungsmaßnahmen getroffen werden müssen.

Mit der Erfindung wird die Anwendung eines einzigen optischen Anzeigeteils vorgeschlagen, und wie Fig. 1 und 2 veranschaulichen, sitzt das Anzeigeteil 30 stationär in einer Öffnung oder einer Durchgangsbohrung 31 der Abdeckung 12 , welche speziell so geformt ist, daß sie für das Teil 30 bezüglich der Abdeckung 12 eine Aufnahme und einen Sitz bildet. Sich seitlich erstreckende Ansätze 32 dienen dazu, weiterhin das Teil innerhalb der Abdeckung 12 an Ort und Stelle zu halten. Obwohl nicht näher veranschaulicht, ist es erkennbar, daß die Abdeckung 12 aus zwei zusammenpassenden Teilen geformt sein kann, welche so ausgebildet sind, daß sie das Anzeigeteil aufnehmen können. In dem speziellen dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Anzeigeteil 30 in seinem unteren Bereich abgeschrägte Seiten 33. Diese spezielle Konfiguration ermöglicht eine verminderte untere Oberfläche 34, v/odurch es zu einer gewissen Fokussierung von einfallenden und reflektierenden Lichtstrahlen direkt auf eine reflektierende Oberfläche 35 auf dem sich seitlich erstreckenden Ansatz 36 kommt, der seinerseits einstückig bzw. integral am Auslöseteil 14 ausgebildet ist. In diesem Falle wirkt die obere Oberfläche des Ansatzes 36 als reflektierende Oberfläche. Es ist jedoch

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erkennbar, daß gewünschtenfalls auch eine die Reflexion verursachende Beschichtung, beispielsweise durch Farbe oder sonstige Bemalung, angewandt werden kann, oder daß man ein speziell dargestelltes Kissen von reflektierendem Material mittels Klebstoff anbringen kann. Die freiliegende obere Oberfläche 37 des Anzeigeteils 30 bildet gleichzeitig eine Einrichtung zum Aufnehmen von Umgebungslicht und zum Übertragen dieses Lichts zu den Augen eines Beobachters, wie nachstehend näher erläutert ist. Es ist aus Fig. 2 erkennbar, daß der Ansatz 36 bei einer Verschiebbebewegung des Auslöseteils 14 aus seiner Position direkt unterhalb der Oberfläche 34 des Anzeigeteils 30 in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Position verschoben wird.

Die Fig. 3, 4 und 5 sind schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Betriebsweise des integral bzw. einstückig ausgebildeten Anzeigeteils 30 bezüglich der reflektierenden Oberfläche 35. Das Anzeigeteil kann aus transparentem Akrylmaterial geformt werden, welches in der Lage ist, relativ hohen Temperaturen zu wiederstehen, oder es kann gewünschtenfalls auch aus Glas ausgebildet sein. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Materialien beschränkt, sondern diese können durch andere transparente Materialien ersetzt werden, welche in der Lage sind, einfallendes Licht auszunehmen und diese Lichtstrahlen zu reflektieren.

Wie man aus Fig. 3 ersieht, werden einfallende Umgebungslichtstrahlen durch die gesamte Länge des Anzeigeteils 30 übertragen, so daß sie von der reflektierenden Oberfläche 35 des Teils 36 aufgefangen werden. Es ist erkennbar, daß die schematischen Darstellungen der Fig. 3 bis 5 einschließlich ideale Bedingungen veranschaulichen, ohne daß die Brechungszahl des

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verwendeten Materials berücksichtigt wird. Wenn das Teil 36, wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, direkt unterhalb der Oberfläche 34 des Anzeigeteils 30 angeordnet ist, dann reflektiert seine reflektierende Oberfläche 35 Lichtstrahlen zu der Oberfläche 34 und in das Teil 30 hinein, so daß sie von den Augen eines Beobachters empfangen werden können. Wenn jedoch das Teil 36, wie in Fig. 5 gezeigt, nach der Seite zu von der Oberfläche 34 des Teils 30 versetzt worden ist, dann werden die einfallenden Lichtstrahlen 38 innerhalb der umhüllten bzw. eingeschlossenen Einrichtung 10 gestreut, und es werden keine reflektierten Lichtstrahlen oder nur eine ungenügende Anzahl von Strahlen nach aufwärts durch das Teil 30 und aus der umschlossenen Kammer nach außen übertragen.

In Fig. 6 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, bei dem ein Anzeigeteil 40 verwendet wird, das eine solche Form hat, daß seine untere Oberfläche 41 im Winkel bezüglich der Querschnittsebene des Teils 40 verläuft. Infolgedessen kann die Bewegung eines Teils, wie beispielsweise eines bewegbaren Kontakts 42, das in einer Ebene parallel zur Längsachse des Anzeigeteils 40 bewegbar ist, ermittelt werden. Der bewegbare Kontaktträger 42 besitzt eine reflektierende Oberfläche 43 und einen Kontakt 44. Das Teil 42 ist, bezogen auf die Darstellung in Fig. 6 vertikal bewegbar, so daß der elektrische Kontakt mit einem stationären Kontakt 45 in Berührung gebracht oder von diesem Kontakt getrennt werden kann, wie in Fig. 6 in ausgezogenen und gestrichelten Linien angedeutet ist. In diesem Ausführungsbeispiel gelangen reflektierte Lichtstrahlen 46 von der reflektierenden Oberfläche 43 direkt zu der winkelförmig verlaufenden Oberfläche 41 und in das Innere des Anzeigeteils 40 und von hier durch die obere Oberfläche 47 des Anzeigers 40 zu dem Auge des Beobachters.

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In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in dem das Anzeigeteil 50 eine im Winkel vorgesehene obere Oberfläche 51 besitzt, welche reflektierende Lichtstrahlen 52 von einer reflektierenden Oberfläche 53 empfangen und direkt zum Auge eines Beobachters lenken kann. Diese Einrichtung wird dort verwendet, wo das Anzeigeteil 50 in einer Position (nicht dargestellt) angeordnet ist, die zum Zwecke der Beobachtung weniger zugänglich ist als bei den üblichen Positionen der Figuren 1 bis 4.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 8 veranschaulicht, die ein rohrförmiges Anzeigeteil 60 zeigt, das eine verspiegelte oder in anderer Weise reflektierende Oberfläche 61 innerhalb eines Rohrs aufweist und so angeordnet ist, daß es Lichtstrahlen 62 überträgt und empfängt, wenn eine reflektierende Oberfläche 63 direkt darunter vorgesehen ist.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 veranschaulicht ein langgestrecktes Anzeigeteil 65, das zwischen seinen Enden gebogen und so angeordnet ist, daß es Lichtstrahlen 68 zu einer reflektierenden Oberfläche 66 überträgt, die sich ihrerseits auf einem in Querrichtung bewegbaren Teil 67 befindet. Wie oben erläutert, bewirkt die Bewegung des Teils 67, daß die Oberfläche 66 die Lichtstrahlen schneidet oder von diesen weggezogen wird, so daß die Lichtstrahlen gestreut werden.

Zur weiteren Veranschaulichung der Vielseitigkeit der Erfindung ist in den Fig. 10 und 11 eine optische Anzeigeeinrichtung veranschaulicht, die so ausgebildet worden ist, daß sie sich für die Anwendung in einem Grenzschalter eignet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das bewegbare Teil in engerer Nachbarschaft zur inneren Oberfläche des Gehäuses vorgesehen. Infolgedessen hängt die Länge der optischen Anzeigeeinrich-

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tung nicht von der Position der reflektierenden Oberfläche innerhalb der Umhüllung bzw. des Gehäuses ab.

Die in den Fig. 9 und 10 veranschaulichte Einrichtung ist in näheren Einzelheiten in den US-Patentschriften 3 555 215 und 3 769 474 der Anmelderin beschrieben, jedoch abgesehen von der Änderung, die sich durch die Anwendung der' vorliegenden Erfindung ergibt.

Der Grenzschalter besitzt ein Metallgehäuse 70, sowie einen Betätigungskopf 71 auf dem Gehäuse 70, einen Betätigungsarm 72 und eine Nocken- bzw. Steuerscheibenfolgerolle 73, die drehbar am Betätigungsarm 72 angebracht ist. Der Betätigungsmechanismus ist konventionell ausgeführt, und es gibt die verschiedensten Arten solcher an sich bekannter Mechanismen, so daß er weder dargestellt noch in Einzelheiten beschrieben ist. Jedoch ist ein typischer Mechanismus in der oben genannten US-Patentschrift 3 769 474 beschrieben, dem hier das Bezugszeichen 74 zugeordnet ist, wobei im vorliegenden Falle auch nur das Gehäuseteil 75 des Mechanismus zu Veranschaulichungszwecken dargestellt ist.

Im vorliegenden Falle besitzt das mechanische Bewegungsteil die Form eines Kontaktbetätigers 76, dessen Funktion in der oben genannten US-Patentschrift 3 769 474 in Einzelheiten erläutert ist. Aus Fig. 11 erkennt man, daß eine gefärbte reflektierende Fläche 77 an dem Betäüger 76 angebracht bzw. vorgesehen worden ist. Auch läßt sich aus der auseinandergezogenen Ansicht der Fig. 11 erkennen, daß das Gehäuse 75 des Mechanismus einen Ausnehmungsbereich 78 besitzt, der. so angeordnet bzw. ausgebildet ist, daß er ein rechteckiges Typenschild 79 aufnehmen kann, daß aus einem hitzehärtbarem Kunststoffmaterial einer dünnen Platte oder einem Aluminium-

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oder anderem Metallstanzstück ausgebildet sein kann. Das Typenschild 79 besitzt eine Öffnung 80. Es sei weiterhin darauf hingewiesen, daß in dem Gehäuse 75 zur Aufnahme einer transparenten Kunststoffscheibe 82 ein zusätzlicher Ausnehmungsbereich 81 ausgebildet ist. Eine Öffnung 83 nimmt das transparente optische Anzeigeelement 84 auf, für das sie einen Sitz bildet.

Es ist nun ersichtlich, daß eine Querbewegung des Betätigers 76 bezüglich des Anzeigeteils 84 dazu führt, daß der reflektierende Bereich 77 unter das Anzeigeteil gelangt, so daß es durch das mit einer Öffnung versehene Gehäuse und das Anzeigeteil 84 einfallendes Licht empfängt und die Lichtstrahlen durch das Anzeigeteil, die transparente Kunststoffscheibe und die Öffnung 80 des Typenschilds 79 nach außen reflektiert. Wenn der Betätiger in eine andere Betriebsposition weg von dem Betätigungskopf 71 bewegt worden ist, werden die einfallenden Lichtstrahlen, wie oben erläutert, gestreut und nicht aus der Einrichtung heraus reflektiert.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine optische Anzeigeeinrichtung zum Beobachten der Relativbewegung zwischen einer innerhalb eines Gehäuses eingeschlossenen Einrichtung und einem Anzeiger. Der Anzeiger ist kontinuierlich über seine Länge hinweg und zeichnet sich dadurch aus, daß er einfallende Lichtstrahlen von einer Quelle, wie beispielsweise vom Umgebungslicht, welche sich außerhalb des Gehäuses befindet, in dieses Gehäuse überträgt, und daß er Lichtstrahlen von einem reflektierenden Oberflächenbereich auf der eingeschlossenen Einrichtung überträgt, wenn der reflektierende Oberflächenbereich in eine Position bewegt wird, die quer relativ zu den einfallenden Lichtstrahlen ist. Eine spezielle Anwendung besteht in der Ermittlung des Betriebs bzw. der Betätigung von elektrischen Kontakten.

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Claims (11)

- ie - Patentansprüche

1. Optische Anzeigevorrichtung mit einem umschlossenen bzw. geschlossenen Gehäuse, gekennzeichnet

durch ein reflektierendes Teil, auf dem sich ein reflektierender Oberflächenbereich (35; 43; 53; 63; 66; 77) befindet, sowie ein Anzeigeteil (30; 40; 50; 60; 65; 84), das eine nichtunterbrochene Konfiguration über seine gesamte Länge besitzt, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Anzeigeteil und dem reflektierenden Teil bestimmt bzw. ermittelt werden kann; wobei das Anzeigeteil einen Oberflächenteil (37) hat, welcher dem Umgebungslicht außerhalb des Gehäuses ausgesetzt ist, sowie einen Oberflächenteil (34), welcher der reflektierenden Oberfläche des reflektierenden Teils zugewandt ist; und wobei das Anzeigeteil weiterhin in der Lage ist, einfallende Lichtstrahlen von der Umgebungslichtquelle zu übertragen, und zwar im wesentlichen in der gleichen Ausdehnung wie die Länge des Anzeigeteils innerhalb des Gehäuses, so daß sich die Lichtstrahlen bei bzw. nach einer alternativen Relativbewegung zwischen dem visuellen Anzeigeteil und dem reflektierenden Teil mit dem reflektierenden Oberflächenbereich schneiden; und wobei ferner das Anzeigeteil Lichtstrahlen von dem reflektierenden Bereich nach auswärts aus dem Gehäuse übertragen kann, so daß sich eine visuelle Anzeige der Relativposition der Teile ergibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der reflektierende Oberflächenbereich direkt auf einer Oberfläche des reflektierenden Teils. (35; 43; 53; 63; 66; 77) vorgesehen ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeteil (30) an seinem inneren Ende so ausläuft, daß es eine relativ flache bzw. ebene Oberfläche (34) begrenzt, welche in einer Ebene liegt, die sich im wesentlichen senkrecht zur Längsebene bzw. -achse des Anzeigeteils (36) erstreckt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeteil (40) an seinem inneren Ende so ausläuft, daß es eine relativ flache bzw. ebene Oberfläche (41) begrenzt, welche in einer Ebene liegt, die relativ winklig, insbesondere unter einem spitzen Winkel, zur Längsebene bzw. -achse des Anzeigeteils verläuft .

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeteilt (50) an seinem äußeren Ende so ausläuft, daß es eine relativ flache bzw. ebene Oberfläche (51) begrenzt, die in einer Ebene liegt, welche relativ winklig, insbesondere in einem spitzen Winkel, zur Längsebene bzw. -achse des Anzeigeteils verläuft.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeteil (65) integral bzw. einstückig mit einem winklig gebogenen Teil ausgebildet ist, so daß ein Zugang zu der reflektierenden Oberfläche (66) ermöglicht wird, wenn diese Oberfläche auf andere Weise unzugänglich ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r ch gekennzeichnet, daß das Anzeigeteil (60) rohrförmig ist und eine Längsbohrung bzw. einen Längshohlraum aufweist, die bzw. der durch eine lichtreflektierende Oberfläche (61) begrenzt ist.

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8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeschlossene bzw. geschlossene Gehäuse (12; 74) eine Öffnung aufweist und das Anzeigeteil (30; 84) stationär in der Gehäuseöffnung (31; 83) sitzt, wobei das reflektierende Teil ein mechanisch bewegbares Teil aufweist.

9. Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein eingeschlossenes bzw. geschlossenes und mit einer Öffnung versehenes Gehäuse (12; 74), in dem ein mechanisches Betätigungsteil (14; 76) enthalten ist, welches von einer ersten Position in eine zweite Position bewegbar ist; sowie durch eine visuell anzeigende Einrichtung zum Anzeigen der relativen Betriebspositionen des Betätigungsteils, die einen lichtreflektierenden Oberflächenbereich (35; 77) aufweist, der gemeinsam mit dem mechanischen Betätigungsteil bewegbar ist, und ein Anzeigeteil (30; 84), das eine nichtunterbrochene Konfiguration über seine gesamte Länge aufweist und einen Teil besitzt, welcher in der Öffnung (31;* 83) des eingeschlossenen bzw. geschlossenen Gehäuses sitzt; wobei das Anzeigeteil in der Lage ist, von einer äußeren Lichtquelle einfallende Lichtstrahlen im wesentlichen in gleicher Ausdehnung bzw. Erstreckung mit der Länge des Anzeigeteils innerhalb des Gehäuses zu übertragen, so daß diese Lichtstrahlen die reflektierende Oberfläche bei bzw. nach bzw. aufgrund einer Alternativbewegung des Betätigungsteils von einer Betriebsposition zur anderen Betriebsposition schneiden, und wobei ferner das Anzeigeteil die von der reflektierenden Oberfläche reflektierten Lichtstrahlen nach auswärts aus dem Gehäuse und in gleicher Ausdehnung bzw. Erstreckung mit der Länge des Anzeigeteils übertragen kann; so daß sich dadurch eine visuelle Anzeige

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der Relativposition des Betätigungsteils ergibt.

10. Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine elektrische Einrichtung, die ein umschlossenes bzw. geschlossenes Gehäuse (12; 74) aufweist, sowie einen stationären Kontakt und einen bewegbaren Kontakt, innerhalb des Gehäuses angeordnet und von einer Kontaktbetätigungsposition zu einer anderen Kontaktbetätigungsposition bewegbar sind; eine visuelle Anzeigeeinrichtung zum Beobachten der Betätigung des bewegbaren Kontakts von außerhalb des Gehäuses; wobei die Anzeigeeinrichtung einen lichtreflektierenden Oberflächenbereich (35, 77) aufweist, der gemeinsam mit dem beweglichen Kontakt bewegbar ist, und ein Anzeigeteil (30; 84), welches einen Teil besitzt, der in einer Öffnung (31; 83) des umschlossenen bzw. geschlossenen Gehäuses sitzt, und das ferner in der Lage ist, von einer äußeren Lichtquelle einfallende Lichtstrahlen in gleicher Ausdehnung bzw. Erstreckung mit der Längsachse des Anzeigeteils innerhalb des Gehäuses zu übertragen, so daß diese Lichtstrahlen den reflektierenden Oberflächenbereich aufgrund bzw. bei bzw. nach einer Alternativbewegung des bewegbaren Kontakts von der einen der Kontaktbetätigungspositionen zur anderen Kontaktbetätigungsposition schneiden, wobei das Anzeigeteil weiterhin in der Lage ist, Lichtstrahlen von der reflektierenden Oberfläche nach auswärts aus dem Gehäuse und in gleicher Ausdehnung bzw. Erstreckung mit der Länge des Anzeigeteils zu reflektieren; so daß sich dadurch eine visuelle Anzeige der Relativposition des bewegbaren Kontakts ergibt.

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11. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Betätigungsteil (14; 76), das gemeinsam mit dem bewegbaren Kontakt betätigbar ist, wobei sich der lichtreflektierende Oberflächenbereich (35; 77) auf dem Betätigungsteil befindet.

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