DE3029595C1

DE3029595C1 - Schaltzustandsanzeige fuer ein elektrisches,insbesondere elektronisches,beruehrungslos arbeitendes Schaltgeraet

Info

Publication number: DE3029595C1
Application number: DE19803029595
Authority: DE
Inventors: Michael B. Ing.(grad.) 7993 Kressbronn Friedrich
Original assignee: Ifm Electronic 4300 Essen GmbH; IFM Electronic GmbH
Current assignee: Friedrich Michael B 7993 Kressbronn De
Priority date: 1980-08-05
Filing date: 1980-08-05
Publication date: 1981-10-01

Description

Das erfindungsgemäße Schaltgerät, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse ein zumindest teilweise lichtdurchlässiger Lichtdom eingesetzt und innerhalb oder unterhalb des Lichtdomes, vorzugsweise innerhalb des Lichtdomes der Schaltzustandsanzeiger angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist der Lichtdom als einseitig offene Hülse mit einem Hülsenkörper, einer (innerhalb des Gehäuses liegenden) Einführöffnung für den Schaltzustandsanzeiger und einem (außerhalb des Gehäuses liegenden) Austrittsbereich für von dem Schaltzustandsanzeiger emittiertes Licht ausgeführt.
Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät ist gleichsam das Prinzip einer Tauchglocke verwirklicht, die den zum Beispiel als Leuchtdiode ausgeführten Schaltzustandsanzeiger aufnimmt und allseitig abgedichtet in das Gehäuse eingesetzt ist Zunächst schützt der erfindungsgemäß vorgesehene Lichtdom, der mechanisch ausgesprochen widerstandsfähig ausgeführt werden kann, den Schaltzustandsanzeiger gegen Beschädigungen. Im übrigen wird bei Anwendung der Lehre der Erfindung die Auswahl des Materials für das Gehäuse nicht eingeschränkt, weil es sich ja bei dem Lichtdom um ein separates Bauteil handelt. Vor allem aber ist das Abdichtungsproblem - Abdichtung zwischen dem Lichtdom und dem Gehäuse - so gut lösbar, daß die Schutzart IP 67 (nach VDE) erreichbar ist Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Schaltgerät auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden solL In der Regel sind Schaltgeräte der in Rede stehenden Art gießharzvergossen, cLk die elektrischen bzw.
elektronischen Bauteile befinden sich in Gießharz, das das Gehäuse - bis auf das Volumen der elektrischen und elektronischen Bauteile - ausfüllt Bei Anwendung der Lehre der Erfindung kann bei dieser üblichen Ausführungsart der Lichtdom mit seiner Einführöffnung für den Schaltzustandsanzeiger, nachdem der Schaltzustandsanzeiger in den Lichtdom eingeführt ist, in das noch nicht ausgehärtete Gießharz eintauchen, so daß der zunächst einseitig offene Lichtdom dann allseitig geschlossen ist.
Die zu Schaltgeräten der in Rede stehenden Art gehörenden elektrischen bzw. elektronischen Bauteile befinden sich regelmäßig auf einer innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Leiterplatte. Dann empfiehlt es sich, den Lichtdom im Bereich der Einführöffnung mit mindestens einer Aufstecknut, vorzugsweise mit zwei Aufstecknuten zu versehen, - daß der Lichtdom auf dem Rand der Leiterplatte aufgesteckt werden kann und bereits durch die Leiterplatte eine räumliche Fixierung erfährt.
Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltgerätes, bei dem der Lichtdom einen besonderen Austrittsbereich für von dem Schaltzustandsanzeiger emittiertes Licht aufweist, kommt der Ausbildung dieses Austrittsbereichs - insbesondere unter optischen Gesichtspunkten - besondere Bedeutung zu. Zunächst empfiehlt es sich, dafür zu sorgen, daß der Austrittsbereich des Lichtdomes außerhalb des Gehäuses liegt, und diesen Austrittsbereich linsenförmig auszuführen. Insbesondere kann der Austrittsbereich des Lichtdomes rotationssymmetrisch ausgeführt sein, nämlich an der Innenseite im Querschnitt kegelförmig ausgeführt und an der Außenseite kegelstumpfförmig ausgenommen sein. Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, daß der außerhalb des Gehäuses des erfindungsgemäßen Schaltgerätes liegende Austrittsbereich des Lichtdomes von allen Seiten einzusehen ist und daß dann, wenn der als Leuchtdiode ausgeführte Schaltzustandsanzeiger Licht emittiert, dies von allen Seiten erkennbar ist, -weil nämlich bei der beschriebenen Ausgestaltung des Austrittsbereiches des Lichtdomes Totalreflektion auftritt Schaltgeräte der Art, von der die Erfindung ausgeht, sind insbesondere in der Ausführungsart mit einem becherförmigen Gehäuse und einem das becherförmige Gehäuse verschließenden Stopfen bekannt Bei dieser Ausführungsart von Schaltgeräten empfiehlt es sich, den Lichtdom innerhalb des Stopfens, den Stopfen durchdringend, vorzusehen, - so daß das becherförmige Gehäuse »unversehrt« bleibt Bei Schaltgeräten in der Ausführungsart mit einem becherförmigen Gehäuse und einem das becherförmige Gehäuse verschließenden Stopfen sind in der Regel das becherförmige Gehäuse relativ starr und der Stopfen relativ elastisch ausgeführt, - so daß der Stopfen unter eigener elastischer Verformung in das becherförmige Gehäuse, dieses dicht verschließend, eingeführt werden kann. Bei dieser Ausführungsart von Schaltgeräten empfiehlt es sich, den Lichtdom relativ starr auszuführen, - so daß beim Einführen des relativ elastischen Stopfens in das relativ starre becherförmige Gehäuse die Elastizität des Stopfens nicht nur zu einer Abdichtung zwischen dem Stopfen und dem becherförmigen Gehäuse, sondern auch zu einer Abdichtung zwischen dem Stopfen und dem Lichtdom führt.
Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsart von Schaltgeräten, also bei der Ausführungsart mit einem becherförmigen Gehäuse und einem das becherförmige Gehäuse verschließenden Stopfen, geht ein weiterer Vorschlag der Erfindung dahin, den Stopfen mit einer besonderen Lichtdomaufnahme und den Lichtdom mit einem der Lichtdomaufnahme des Stopfens angepaßten Querschnitt zu versehen. Dadurch erfährt der Lichtdom innerhalb des Stopfens eine räumliche Fixierung, und zwar vorzugsweise über seine gesamte Länge.
Bei Schaltgeräten in der Ausführungsart mit einem becherförmigen Gehäuse und einem das becherförmige Gehäuse verschließenden Stopfen ist es üblich, das Anschlußkabel durch den Stopfen in das becherförmige Gehäuse einzuführen. Bei dieser Ausführungsart geht ein weiterer Vorschlag der Erfindung dahin, den Hülsenkörper des Lichtdomes mit einer dem Anschlußkabel zugeordneten seitlichen Kabelführung zu versehen, - so daß eine gegenseitige Fixierung zwischen dem Lichtdom und dem Anschlußkabel möglich ist.
Dabei kann die Kabelführung des Hülsenkörpers des Lichtdomes einen sich in Kabeleinführungsrichtung verjüngenden Kabelführungsquerschnitt aufwesen. Im Ergebnis wird dadurch eine Zugentlastung für das Anschlußkabel verwirklicht Die Lehre der Erfindung - in das Gehäuse eines Schaltgerätes eingesetzter Lichtdom und innerhalb (oder unterhalb) des Lichtdomes angeordneter Schaltzustandsanzeiger -, bei der, wie erläutert, gleichsam das Prinzip einer Tauchglocke verwirklicht ist, kann auch dann angewendet werden, wenn zum Beispiel anstelle eines optischen Schaltzustandsanzeigers oder zusätzlich zu einem optischen Schaltzustandsanzeiger ein von außen einstellbares Potentiometer zu einem Schaltgerät der in Rede stehenden Art gehört. Darauf angewendet, befindet sich dann das Potentiometer, die Potentiometerschraube oder zumindest ein mit der Potentiometerschraube in Wirkverbindung stehendes oder bringbares Einstellglied innerhalb der »Tauchglokke«.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeich- nung ausführlicher erläutert; es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgerätes, nämlich eines induktiven Annäherungsschalters, Fig. 2 eine Seitenansicht des Stopfens des Schaltgerätes nach Fig. 1, vom becherförmigen Gehäuse aus gesehen, Fig.3 einen Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 2 längs der Linie III-III, F i g. 4 einen Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 2 längs der Linie IV-IV, F i g. 5 eine Seitenansicht des Lichtdomes des Schaltgerätes nach F i g. 1, vom becherförmigen Gehäuse aus gesehen, Fig.6 einen Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 5 längs der Linie VI-VI und Fig.7 einen Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 5 längs der Linie VII-VII.
Das in F i g. 1 in einem Längsschnitt dargestellte elektronische, berührungslos arbeitende Schaltgerät 1 weist zunächst ein Gehäuse 2, eine Leiterplatte 3, auf der Leiterplatte 3 angeordnete, nicht dargestellte elektrische und elektronische Bauteile, eine Spule 4 und einen als Leuchtdiode ausgeführten optischen Schaltzustandsanzeiger 5 auf.
In der F i g. ist eine übliche Ausführungsart eines Schaltgerätes 1 dargestellt, bei der das Gehäuse 2 becherförmig ausgeführt und ein das becherförmige Gehäuse 2 verschließender Stopfen 6 vorgsehen ist. Das becherförmige Gehäuse 2 ist relativ starr, während der das becherförmige Gehäuse 2 verschließende Stopfen 6 relativ elastisch ist. Durch den Stopfen 6 ist ein Anschlußkabel 7 in das Gehäuse 2 eingeführt; als Knickschutz für das Anschlußkabel 7 weist der Stopfen 6 eine Kabeltülle 8 auf.
Wie die F i g. 1 zeigt, ist bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät 1 in das Gehäuse 2 ein lichtdurchlässiger Lichtdom 9 eingesetzt und ist innerhalb des Lichtdomes 9 der als Leuchtdiode ausgeführte Schaltzustandsanzei- ger 5 angeordnet. Nach den Fig. 5-7 ist der Lichtdom 9 als einseitig offene Hülse mit einem Hülsenkörper 10, einer Einführöffnung 11 für den Schaltzustandsanzeiger 5 und einem Austrittsbereich 12 für von dem Schaltzustandsanzeiger 5 emittiertes Licht ausgeführt.
Im Ausführungsbeispiel weist der Lichtdom 9 im Bereich der Einführöffnung 11 zwei Aufstecknuten auf, - so daß der Lichtdom 9 auf die Leiterplatte 3 aufgesteckt und dadurch ein erstes Mal fixiert werden kann.
Wie insbesondere die Fig.6 und 7 zeigen, ist der Austrittsbereich 12 des Lichtdomes 9, der außerhalb des Gehäuses 2 liegt (vgl. Fig. 1), besonders gestaltet. Der Austrittsbereich 12 des Lichtdomes 9 ist nämlich linsenförmig ausgeführt Im einzelnen ist der Austrittsbereich 12 des Lichtdomes 9 rotationssymmetrisch und an der Innenseite 14 im Querschnitt kegelförmig ausgeführt, während er an der Außenseite 15 kegelstumpfförmig ausgenommen ist Im übrigen ist der Lichtdom 9 innerhalb des Stopfens 6, den Stopfen 6 durchdringend, vorgesehen und relativ starr ausgeführt. Durch das Zusammenwirken zwischen dem starren becherförmigen Gehäuse 2, dem elastischen Stopfen 6 und dem starren Lichtdom 9 ist eine besonders gute Abdichtung zwischen einerseits dem becherförmigen Gehäuse 2 und dem Stopfen 6 und andererseits dem Stopfen 6 und dem Lichtdom 9 sichergestellt.
Wie die Figuren zeigen, weisen der Stopfen 6 eine Lichtdomaufnahme 16 und der Lichtdom 9 einen der Lichtdomaufnahme 16 des Stopfens 6 angepaßten Querschnitt auf.
Schließlich ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Hülsenkörper 10 des Lichtdomes 9 mit einer dem Anschlußkabel 7 zugeordneten seitlichen Kabelführung 17 versehen, die einen sich in Kabeleinführungsrichtung verjüngenden Kabelführungsquerschnitt aufweist, - so daß dadurch für das Anschlußkabel 7 eine Zugentlastung verwirklicht ist

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrisches, insbesondere elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät mit einem Gehäuse und einem optischen Schaltzustandsanzeiger, wobei der Schaltzustandsanzeiger ganz oder teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet und der Schaltzustand des Schaltgerätes mittels des Schaltzustandsanzeigers von außerhalb des Gehäuses erkennbar ist, dadurch gel:ennzeichn e t, daß in das Gehäuse (2) ein zumindest teilweise lichtdurchlässiger Lichtdom (9) eingesetzt und innerhalb oder unterhalb des Lichtdomes (9l vorzugsweise innerhalb des Lichtdomes (9) der Schaltzustandsanzeiger (5) angeordnet ist.
2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdom (9) als einseitig offene Hülse mit einem Hülsenkörper (10 einer Einführöffnung (11) für den Schaltzustandsanzeiger (5) und einem Austrittsbereich (12) für von dem Schaltzustandsanzeiger (5) emittiertes Licht ausgeführt ist.
3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdom (9) im Bereich der Einführöffnung (11) mindestens eine Aufstecknut (13), vorzugsweise zwei Aufstecknuten (13) aufweist.
4. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich (12) des Lichtdomes (9) außerhalb des Gehäuses (2) liegt und linsenförmig ausgeführt ist.
5. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich (12) des Lichtdomes (9) rotationssymmetrisch ausgeführt ist.
6. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsbereich (12) des Lichtdomes (9) an der Innenseite (14) im Querschnitt kegelförmig ausgeführt und an der Außenseite (15) kegelstumpfförmig ausgenommen ist.
7. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in der Ausführungsart mit einem becherförmigen Gehäuse und einem das becherförmige Gehäuse verschließenden Stopfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdom (9) innerhalb des Stopfens (6 den Stopfen (6) durchdringend, vorgesehen ist.
8. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 7 in der Ausführungsart mit einem relativ starren becherförmigen Gehäuse und einem relativ elastischen Stopfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdom (9) relativ starr ausgeführt ist.
9. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (6) eine Lichtdomaufnahme (16) und der Lichtdom (9) einen der Lichtdomaufnahme (16) des Stopfens (6) angepaßten Querschnitt aufweisen.
10. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9 in der Ausführungsart mit durch den Stopfen eingeführtem Anschlußkabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenkörper (10) des Lichtdomes (9) mit einer dem Anschlußkabel (7) zugeordneten seitlichen Kabelführung (17) vesehen ist.
11. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelführung (17) des Lichtdomes (9) einen sich in Kabeleinführungsrichtung verjüngenden Kabelführungsquerschnitt aufweist.

Die Erfindung betrifft ein elektrisches, insbesondere ein elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät mit einem Gehäuse und einem optischen Schaltzustandsanzeiger, wobei der Schaltzustandsanzeiger ganz oder teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet und der Schaltzustand des Schaltgerätes mittels des Schaltzustandsanzeigers von außerhalb des Gehäuses erkennbar ist.

Schaltgeräte der eingangs beschriebenen Art sind in einer großen Vielzahl von Ausführungsformen bekannt; insbesondere sind solche Schaltgeräte als induktive, kapazitive und optoelektronische Annäherungsschalter bekannt. Dabei ist der optische Schaltzustandsanzeiger in der Regel eine Leuchtdiode, die zum Beispiel Licht emittiert, wenn das entsprechende Schaltgerät durchgeschaltet hat.

Bei einer ersten Ausführungsart von Schaltgeräten der in Rede stehenden Art durchdringt der als Leuchtdiode ausgeführte Schaltzustandsanzeiger einfach das Gehäuse. Dadurch ist zwar der Schaltzustand der Schaltgerätes ohne weiteres mittels des Schaltzustandsanzeigers von außerhalb des Gehäuses erkennbar, nachteilig ist jedoch, daß einerseits die Durchtrittsstelle nicht hinreichend abgedichtet werden kann, daß andererseits der als Leuchtdiode ausgeführte Schaltzustandsanzeiger sehr leicht beschädigt werden kann.

Weiter ist eine Ausführungsart von Schaltgeräten der in Rede stehenden Art bekannt, bei der der als Leuchtdiode ausgefürte Schaltzustandsanzeiger innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, das Gehäuse eine relativ kleine Austrittsfläche für von dem Schaltzustandsanzeiger emittiertes Licht aufweist und diese Austrittsfläche mit einem lichtdurchlässigen Stopfen verschlossen ist. Dabei ist jedoch eine hinreichende Abdichtung zwischen dem lichtdurchlässigen Stopfen und dem Gehäuse nicht möglich.

Schließlich ist eine weitere Ausführungsart von Schaltgeräten der in Rede stehenden Art bekannt, bei der der als Leuchtdiode ausgeführte Schaltzustandsanzeiger innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, das Gehäuse aus mindestens zwei Gehäuseteilen besteht, die miteinander verschraubbar sind, und eines der beiden Gehäuseteile lichtdurchlässig ist. Bei dieser Ausführungsart ist man in der Auswahl des Materials für das Gehäuse, nämlich für das lichtdurchlässige Gehäuseteil relativ stark eingeschränkt, was natürlich nachteilig ist.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der eingangs beschriebenen und erläuterten Art anzugeben, das von den aufgezeigten Problemen in bezug auf die Realisierung des Schaltzustandsanzeigers frei ist, bei dem also der Schaltzustandsanzeiger gegen Beschädigungen geschützt ist, die Auswahl des Materials für das Gehäuse nicht dadurch eingeschränkt ist, daß das Material lichtdurchlässig sein muß, und insbesondere Abdichtungsprobleme so gut gelöst sind, daß die Schutzart IP 67 (nach VDE) erreichbar ist.