DE3123594A1

DE3123594A1 - "naeherungsschalter"

Info

Publication number: DE3123594A1
Application number: DE19813123594
Authority: DE
Inventors: Klaus 7303 Neuhausen Hermle; Rolf 7440 Nürtingen Hermle; Peter 7441 Neuenhaus Kroll
Original assignee: Balluff GmbH
Current assignee: Balluff GmbH
Priority date: 1981-06-13
Filing date: 1981-06-13
Publication date: 1983-01-05
Also published as: DE3123594C2

Description

Näherungsschalter
Die Erfindung betrifft einen Näherungsschalter mit einem Gehäuse, in dem eine von aussen sichtbare eleX-trische Lichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode, als Funktionsanzeige und eine Leiterplatte angeordnet sind und das eine durch ein Verschlußteil ver schlossene Öffnung aufweist sowie mindestens teilweise mit einem zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit Füllstoffe enthaltenden Giessharz ausgegossen ist.
Bekannte Näherungsschalter dieser Art besitzen besitzen ein Kunststoffgehäuse, bei dem zumindest ein Gehäusewandbereich transparent ist, und da ein Füllstoffe enthaltendes Gießharz undurchsichtig ist, ordnete man die Leuchtdiode unmittelbar hinter dem transparenten Gehäusewandbereich an, so dass sie im Regelfalle nicht auf der Leiterplatte angeordnet werden konnte5 was sonst deshalb zweckmäßig wäre, weil dann bei der Bestückung der Leiterplatte auch gleich die Leuchtdiode de angebracht und angeschlossen werden könnte. Bei Näherungsschaltern mit metallischem Gehäuse wurde die Leuchtdiode direkt am Gehäuse befestigt, was gleichfalls unbefriedigend ist, denn die Leuchtdiode ist dann der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt und bei mit 220 V betriebenen Näherungsschaltern kann dadurch sogar das Bedienungspersonal gefährdet werden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Näherungsschalter der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, dass man in der räumlichen Anordnung der die Funktionsanzeige bildenden Lichtquelle im Innern des Näherungsschalters frei ist,und zwar auch bei Verwendung metallischer Gehäuse. Diese Aufgabe läßt sich erfindungsgemäß dadurch lösen, dass das Verschlußteil mindestens einen aus transparentem Material bestehenden, von der Lichtquelle nach aussen führenden und als Lichtleiter ausgebildeten Bereich aufweist, so dass die Lichtquelle unmittelbar auf der Leiterplatte angebracht werden kann. Diese Lösung bedingt praktisch keinen Mehraufwand, denn jeder Näherungsschalter besitzt ein Verschlußteil, welches das Gehäuse rückwärtig, d. h. auf seiner der Steuerseite abgewandten Seite verschließt und z. B. als Kabeldurchführung ausgebildet ist. Da es sich bei diesen Verschlußteilen in der Regel um Kunststoffteile handelt, können sie ohne weiteres aus einem transparenten Kunststoff gefertigt und so gestaltet werden, dass sie sich zum Beispiel mit einem fingerartigen Vorsprung bis zu der auf der Leiterplatte sitzenden Lichtquelle erstrecken. Die letztere kann also auch im Abstand vom Gehäuse angeordnet werden, so dass sich zwischen dem Gehäuse und der Lichtquelle eine hinreichend dicke Giessharzschicht befindet, was aus Sicherheitsgründen bei Näherungsschaltern mit metallischem Gehäuse wünschenswert ist.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass nicht das ganze Verschlußteil aus transparentem Material bestehen muß, da es genügt, wenn dieses transparente Material einen von der Lichtquelle zur Schalteraussenseite führenden "Lichtkanal" bildet; die Herstelç lung des Verschlußteils wird aber natürlich am einfachsten, wenn das ganze Verschlußteil aus transparentem Material, insbesondere aus einem klar durch sichtigen Kunststoff besteht, da sich solche Verschlußteile. leicht und billig als Spritzgußteile herstellen lassen.
Um die Funktionsanzeige zum Beispiel an der Seite des Näherungsschalters sichtbar werden zu lassen, empfiehlt es sich, das Verschlußteil so auszubilden, dass sein aus transparentem Material bestehender Bereich mindestens eine total-reflektierende Grenzfläche zur Umlenkung des Lichts der Lichtquelle aufweist. Bei Anwendung dieses Prinzips kann sogar eine Rundum-Anzeige geschaffen werden, wenn nämlich der transparente Bereich des Verschlußteils einen Umfangsbereich des Näherungsschalters bildet und die total-reflektierende Grenfläche als kegelige bzw. konische Fläche ausgebildet und derart angeordnet ist5 dass die Lichtquelle le am transparenten Umfangsbereich von allen Seiten sichtbar ist. Wenn vorstehend von einem Umfangsbereich des Näherungsschalters die Rede war5 so bedeutet dies natürlich nicht, dass der transparente Bereich des Verschlußteils den größten Durchmesser des Näherungsschalters aufweisen muß.
Bei elektrischen Schaltern anderer Art ist es zwar an sich bekannt, aus klartransparentem Kunststoff bestehende Schalterteile mit total-reflektierenden Grenzflächen zu versehen, um das Licht einer im Schalterinnern angeordneten und eine Funktionsanzeige bildenden elektrischen Lichtquelle nach aussen zu einer Bedienungsperson des Schalters zu uhren (DE-PS 21 61 800 und CH-PS 329 894), jedoch liegen bei diesen bekannten eletrischen Schaltern insofern andere Verhältnisse wie bei den durch die Erfindung verbesserten Näherungsschaltern vor, als bei den bekannten Konstruktionen die elektrische Lichtquelle nicht in Gießharz eingebettet werden muß, welches aus Gründen der Wärmeableitung in erheblichem Umfang Füllstoffe enthält, und den bekannten Konstruktionen kann nicht die Lehre entnommen werden, durch ein bis zum Schalteråusseren führendes, klar-transparentes Kunststoffteil einen vom Schalter-äussern bis unmittelbar an die Lichtquelle reichenden Lichtleiter zu bilden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten zeichnerischen Darstellung einiger bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Näherungsschalters; es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform des Näherungsschalters und Fig. 2 Axialschnitte durch die hinteren Bereiche von bis Fig. 4 drei weiteren Ausführungsformen.
Der in Fig. 1 gezeigte Näherungsschalter besitzt ein metallisches Gehäuse 10, welches vorn durch eine Kunststoff-Verschlußscheibe 12 und hinten durch ein erfindungsgemäßes Stecker-Verschlußstück 14 verschlossen wird. Hinter der Verschlußscheibe 12 ist eine Tastspule 16 angeordnet, welche über Leitungen 18 an eine auf einer Leiterplatte 20 gebildete Schaltung angeschlossen ist. Die letztere trägt neben verschiedenen Schaltelementen 22 auch eine Leuchtdiode 24, welche irgend welche Funktionen oder Zustände des erfindungsgemäßen Näherungsschalters anzeigen kann.
Schließlich ist die auf der Leiterplatte 20 gebildete Schaltung an Steckerstifte 26 angeschlossen, die in das Verschlußstück 14 eingebettet sind.
Um die Teile der elektrischen Schaltung vor Umwelteinflüssen zu schützen, gleichzeitig aber die von der Schaltung gebildete Wärme abzuführen und alle Teile der Schaltung gegenüber dem metallischen Gen häuse 10 zuverlässig zu isolieren, ist das Gehäuse innere mit einem Gießharz 30 ausgegossen; das zum Zwecke der Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Gießharzes einen erheblichen Anteil an Füllstoffen enthält, die das Gießharz relativ lichtundurchlässig machen. Erfindungsgemäß besteht nun das Verschlußstück 14 aus einem glasklaren Kunststoff und besitzt einen fingerartigen Lichtleitstab 32, der bis unmittelbar an die Leuchtdicde 24 heranreicht. Die Fig. 1 läßt auch erkennen, wie durch eine totalwreflektierende Grenzfläche 36 erreicht werden kann, dass trotz seitlich des Lichtleitstabs 32 angeordneter Leuchtdiode 24 deren Licht in L§ngsrichtung des Lichtleitstabs das Verschlustück 14 durchsetzt. Eine zweite total-reflektierende Grenzfläche 38 wird dann erfindungsgemäß dazu herangezogen, das Licht der Leuchtdiode 24 seitlich aus dem Näherungsschalter herauszureflektieren.
Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, die sich von derjenigen gemäß Fig. 1 nur dadurch unterscheidet, dass ein Verschluß stück 40 als Kabeldurchführung ausgebildet ist und eine Ausnehmung 42 besitzt, in die eine Leuchtdiode 44 eingesetzt ist. Auch hier dient wieder eine total-reflektierende Grenzfläche 46 dazu, das Licht der Leuchtdiode 44 seitlich aus dem Näherungsschalter herauszureflektieren.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform ähnlich derjenigen gemäß Fig. 2, wobei ein Verschlußstück 50 wieder als Stecker-Verschlußstück ausgebildet ist. Ferner weist dieses Verschlußstück eine Linse 52 auf, um zu verhindern, dass der Lichtstrahl der Leuchtdiode 54 scharf gebündelt aus dem Näherungsschalter austritt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist wieder ein Stecker-Verschlußstück 60 vorgesehen, das eine Ausnehmung 62 zur Aufnahme einer Leuchtdiode 64 besitzt.
Um nun das Signal dieser Leuchtdiode von allen Seiten des Näherungsschalters erkennen zu können, d. h. um eine Rundum-Anzeige zu bewerkstelligen, besitzt das Verschluß stück 60 eine total-reflektierende Grenzfläche 66 in Form eines Konu-s bzw. eines Innenkegels, so dass das Licht der Leuchtdiode 64 in einem Umfangsbereich 68 des Verschlußstücks 60 über 3600 austritt.
Selbstverständlich sollen auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 nicht dargestellte Leiterplatten mit den Leuchtdioden 54 bzw. 64 bestückt sein, und ausserdem soll das Innere der Näherungsschalter auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 4 mit Gießharz ausgegossen sein,- das die Wärmeleitfähigkeit des Gießharzes erhöhende Füllstoffe enthält.
Aufgrund Her vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass die erfindungsgemäßen Verschlußteile keinen geometrisch genau definierten und begrenzten Lichtleiter bilden müssen, sie dies beispielsweise beim Lichtleitstab 32 der Fall ist, sondern dass gegebenenfalls auch die Verschlußteile als Ganzes den Licht leiter bilden können.
Leerseite

Claims

Ansprüche Näherungsschalter mit einem Gehause, in dem eine von aussen sichtbare elektrische Lichtquelle5 insbesondere eine Leuchtdiode, als Funktionsanzeige und ehe Leiterpfatte angeordnet sind und das eine durch ein Verschlußteil verschlossene öffnung aufweist sowie mindestens teilweise mit einem zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit Füllstoffe enthaltenden Gießharz ausgegossen ist, dadurch gekennm zeichnet, das die Lichtquelle (24; 447 548 64) auf der Leiterplatte (20) angebracht ist, und dass das Verschlußteil (14; 402 50; 60) mindestens einen aus transparentem Material bestehenden, von der Lichtquelle nach aussen führenden und als Lichtleiter ausgebildeten Bereich aufweist0
2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) aus nichttransparentem Material, insbesondere aus Metall besteht.
3. Näherungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ganze Verschlußteil (14); (40; 50; 60) aus transpareatem Material, insbesondere einem klar durchsichtigen Kunststoff besteht.
4. Näherungsschalter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aus transparentem Material bestehende Bereich des Verschlußteils mindestens eine total-reflektierende Grenzfläche (36), (38; 46; 66) zur Umlenkung des Lichts der Lichtquelle aufweist.
5. Näherungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente Bereich des Verschlußteils (60) einen Umfangsbereich (68) des Näherungsschalters bildet und dass die total-reflektierende Grenzfläche (66) als kegelige bzw.

konische Fläche ausgebildet und derart angeordnet ist, dass die Lichtquelle (64) am transparenten Umfangsbereich (68) von allen Seiten sichtbar ist.