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Gehäuse für einen Näherungsschalter und Verfahren
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zu dessen Herstellung Stand der Technik Die Erfindung geht aus von
einem Gehäuse für einen Näherungsschalter nach der Gattung des Hauptanspruchs sowie
von einem Verfahren zur Herstellung des Gehäuses nach der Gattung des ersten Verfahrens
anspruchs. Näherungsschalter und Gehäuse für diese sind in vielfältiger Form bekannt;
üblicherweise werden Näherungsschalter als kapazitive, optoelektronische oder induktive
Systeme ausgebildet, wobei bevorzugt mindestens ein optischer Schaitzustand sanzeiger
vorgesehen ist, der beispiels -weise dann Licht emittiert, wenn sich der Näherungsschalter
in einem bestimmten Schaltzustand befindet. Es ist auch möglich,
neben
der Anzeige des Schaltzustandes optisch auch die Funktionsbereitschaft des Näherungsschalters,
etwa durch eine grüne Leuchtdiode noch anzuzeigen.
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Probleme ergeben sich bei der Zuordnung der Schaltzustandsanzeiger
zum Gehäuse des Näherungsschalters aber dann, wenn das Gerät für bestimmte Schutzarten
ausgebildet sein soll und die Abdichtung zwischen Gehäuse und dem ja notwendigerweise
von außen sichtbaren Schaltzustandsanzeiger nicht ausreichend ist. Als Schaltzustandsanzeiger
werden hierbei üblicherweise Leuchtdioven also LED, verwendet.
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Bei einer ersten bekannten Ausführungsart von Näherungsschaltern ist
die Leuchtdiode lediglich durch eine Bohrung des Gehäuses geführt; sie kann in dieser
noch teilweise sitzen und ist von außen sichtbar. Hierdurch kann man zwar den Schaltzustand
des Näherungsschalters erkennen, nachteilig ist jedoch, daß der Durchtrittsbereich
der Leuchtdiode mit dem Gehäuse nicht hinreichend abgedichtet werden kann; außerdem
besteht die Gefahr der Beschädigung der Leuchtdiode. Hier ergeben sich zwar Möglichkeiten,
die Leuchtdiode in die Gehäusebohrung einzukleben; dies ist aber insofern schwierig,
als die Abmessungen der Leuchtdiode nicht immer ausreichend bündig der Gehäusebohrung
entsprechen, die Klebebereiche sich auflösen können und nachträgliche Putzarbeiten
an der Durchdringungsstelle durchgeführt werden müssen. Dies ist insbesondere auch
dann erforderlich, wenn man etwa das Gehäuseinnere mit einem Kunstharz vergießt,
der auch im Randbereich zwischen Leuchtdiode und Gehäuse bohrung eindringt.
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Bei einer weiteren Ausführungsart von Näherungsschaltern ist es bekannt,
die Leuchtdiode innerhalb des Gehäuses anzuordnen, beispielsweise auf der üblicherweise
verwendeten Printplatte mit Hilfe einer Fassung zu halten und am Gehäuse, der Leuchtdiode
gegenüberliegend eine Art Ausschnitt oder Fenster vorzusehen, der von einer lichtdurchlässigen
Abdeckung verschlossen wird. Diese Abdeckung kann jedenfalls dort, wo sie an die
Leuchtdiode angrenzt, auch linsenförmige Ausgestaltungen aufweisen, zur besseren
Erkennung des von der Leuchtdiode emittierten Lichts; sie ist jedoch in das Gehäuse
lediglich eingeklebt, so daß auch dann keine hinreichende Abdichtungen zwischen
der Abdeckung und dem Gehäuseausschnitt möglich ist, wenn man beide mit eine komplementäre
Form aufweisenden Falzen versieht. Abgesehen davon, daß das gesonderte Einkleben
von transparentem, fensterartigem Abde ckm ate rial zusätzlich zu deren Herstellung
durch Spritzguß o. dgl. einen weiteren Arbeitsschritt bedeutet, ist durch das Einkleben
auch nicht sichergestellt, daß sämtliche Randbereiche einen gleichmäßigen Klebauftrag
sowie eine gleichmäßig und vor allem gleichmäßig starke Klebverbindung mit dem jeweils
anderen Material erfahren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für einen
Näherungsschalter mit einem fensterartigen, lichtdurchlSssigen Gehäuse ausschnitt
zur optischen Wahrnehmung des Schaltzustandes derart auszubilden, daß zusätzliche
Arbeitsgänge am Gehäuse überflüssig werden und der transparente, der Leuchtdiode
am Gehäuse des Näherungsschalters
zugeordnete Materialbereich über
eine vollkommen dichte Verbindung mit dem Gehäusematerial verfügt. Dabei soll der
transparente Teil vorzugsweise noch Führungsmittel aufweisen, um die Leuchtdiode
im Gehäuseinneren ergänzend zu halten und das Heranbringen an den transparenten
Teilbereich zu ermöglichen.
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Vorteile der Erfindung Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. des ersten Verfahrensanspruchs und hat den Vorteil,
daß der transparente Teilbereich oder die transparente Abdeckung für die Leuchtdiodenanzeige
bezüglich des Schaltzustandes des Näherungsschalters und das den Näherungsschalter
umschließende und lagernde Gehäuse einstückig sind in dem Sinne, daß echte, miteinander
verschmolzende Übergangsbereiche zwischen dem Gehäusematerial und dem Material des
transparenten Teils vorhanden sind. Diese verschmolzenen Übergangsbereiche, in denen
eine Mischung beider Materialien vorhanden ist, wobei sich in Richtung auf das eine
Material jeweils eine zunehmende Verdünnung des anderen Materialanteils ergibt,
sind gebildet durch eine entsprechende Wärmeeinwirkung auf die Materialien derart,
daß sich Schmelz zonen bilden. Ein Charakteristikum dieser Schmelzzonen ist der
Umstand, daß keine genaue Grenzlinie angegeben werden kann, entlang welcher die
Materialtrennung zwischen dem Gehäuse und dem transparenten Teil besteht, sondern
daß diese Übergänge fließend sind, jedenfalls auf molekularer Ebene gesehen, so
daß die Einstückigkeit zwischen transparentem Teil und Gehäuse nicht auf einer
äußeren,
physikalischen Verbindung oder Adhäsion berührt, sondern durch physikalische Einwirkung
(Erwärmung) hervorgerufen ist zur schmelzflüssigen Vermischung der Substanzen in
den Randbereichen.
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Ein besonders vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht
darin, daß man den transparenten Teil gleich bei der Gehäuseherstellung in eine
einstückige Beziehung mit dem Gehäusematerial bringt, beispielsweise dadurch, daß
man zunächst und vorzugsweise auf der gleichen Spritzgußmaschine oder sonstigen
Herstellungsmaschine den transparenten Teil von geeigneter Form herstellt und diesen
transparenten Teil dann als insofern verlorenen Kern bei der Gehäuseherstellung
benutzt, indem das vorzugsweise noch warme, jedenfalls nicht vollständig ausgehärtete
Kernmaterial des transparenten Teils im anschließenden Arbeitsgang von dem neu eingespritzten
und insoweit schmelzflüssigen Gehäusematerial umgibt. Es kommt dann zu einer innigen
Verbindung zwischen den beiden Materialien, wie ohne weiteres einzusehen, da die
von dem schmelzflüssigen Gehäusematerial noch ausgehende Wärme insoweit schon konsistenter
gewordene äußere Randbereiche des transparenten Teils wieder anschmilzt und sich
auch bis zu einem gewissen Grade mit diesen mischt, bevor dann die gesamte einstückige
Einheit endgültig aushärtet.
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Auf diese Weise wird der transparente Teil als inniger Materialverbund
effektiv ein Teil des Gehäuses, dient aber gleichzeitig zur Sichtbarmachung des
Schaltzustandes des Näherungsschalters,
indem eine im Gehäuseinneren,
jedenfalls unterhalb des transparenten Teils angeordnete Leuchtdiode in ihrem Betriebszustand
erkennbar ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht
darin, den transparenten Teil und das Gehäuse jedweils für sich gesehen fertig herzustellen,
diese dann mit ihren Randbereichen aufeinanderzulegen und lokalisiert für eine so
weitgehende Erhitzung dieser Randbereiche zu sorgen, daß sich die weiter vorn schon
ausführlich erläuterten schmelzflüssigen Übergänge zwischen dem Gehäusematerial
und dem Material des transparenten Teils ergeben. Es handelt sich hierbei im wesentlichen
um eine Art Schweißvorgang, wobei vorzugsweise eine Ultraschallverschweißung in
Betracht kommt. Die gezielt eingesetzte Ultraschall-Wärmeeinwirkung schmilzt mindestens
in den Randbereichen dort, wo das Material des Gehäuseausschnittes an das Material
des transparenten Teils angrenzt, beide Materialien an und sorgt für eindeutige
Verbindungen auf molekularer Ebene, wobei es ein Merkmal vorliegender Erfindung
ist, daß die Verbindung zwischen den beiden Teilen nicht auf der Basis irgendeines
Klebstoffs o. dgl., also durch Gie Anwesenheit einer dritten Substanz, bewirkt wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht
darin, daß man den transparenten Teil gleichzeitig so ausbildet, daß er als Fassung
oder Halterung oder mindestens Aufnahmetasche für die empfindliche Leuchtdiode ausgelegt
ist, etwa mit einem Teilbereich, der über die Gehäusekontur nach Art einer Abdeckung
oder in Linsenform hervorsteht, und der
sich andererseits in das
Gehäuseinnere wie eine Führungshülse erstreckt, hier unter Umständen auch losgelöst
vom Material des Gehäuses. Die innige Schmelzverbindung zwischen dem transparenten
Teil und dem Gehäusematerial ergibt sich dann an der Stelle, an welcher der transparente
Teil durch den Gehäuseausschnitt hindurchtritt.
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Es versteht sich, daß die Erfindung für eine Vielzahl von Gehäuseformen
für Näherungsschalter geeignet ist, wobei in der nachfolgenden Beschreibung lediglich
zwei Gehäuseformen, nämlich ein etwa rechteckförmiges Gehäuse mit oberen abgeschrägten
Kanten und ein becherförmiges Gehäuse im einzelnen dargestellt sind.
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Schließlich ist es entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung
vorliegender Erfindung möglich, die beiden Materialien für das Gehäuse praktisch
oder effektiv gleichzeitig in die Form einzuspritzen, wobei ein großflächigerer
Verschmelzungsbereich im Übergang zwischen dem nichttransparenten Gehäuse und dem
transparenten Teil erzielt wird, je nach Abkühlungsgeschwindigkeit und Einstellung
der Spritzvorrichtung, der Aufwand bei der Herstellung aber nochmals wesentlich
reduziert werden kann.
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Es ist ja ohnehin erforderlich und weitgehend üblich, Gehäuse für
solche Näherungsschalter aus Kunststoff herzustellen und das Anbrin,gqen einer zusätzlichen
Spritzdüse, die in diesem Fall den geringeren, transparenten Materialanteil in die
Form einführt, ist vom Aufwand her zu vernachlässigen.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines einfachen Näherungsschalter-Gehäuses
in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 sehr schematisiert eine mögliche Ausführungsform
einer Spritzeinrichtung für die Herstellung des Gehäuses des Näherungsschalters
mit eingeschmolzenem transparentem Teil und Fig. 3 eine weitere Ausführungsform
eines Gehäuses für einen Näherungsschalter im Querschnitt, wobei der transparente
Teil selbst noch eine hülsenförmige Kontur aufweist.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele Der Grundgedanke vorliegender
Erfindung besteht darin, den zur Erkennung des Schaltzustands eines Näherungsschalters
an dessen Gehäuse angeordneten transparenten Teil so auszubilden, daß mindestens
dessen mit den Randbereichen des Gehäuseausschnitts in körperlichem Kontakt stehenden
Randbereiche durch eine frühere Wärmeeinwirkung eine schmelzflüssige und dann erstarrte
Übergangszone bilden derart, daß der transparente Teil effektiv
eine
einstückige Einheit mit dem Gehäuse bildet, oder das mindestens der transparente
Teil, der beispielsweise auch ein die LED enthaltendes Substrat und letzten Endes
auch der Körper der LED selbst sein kann, vom Material des Gehäuses bei dessen Herstellung
umspritzt und insoweit einstückig eingeschmolzen wird.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten becherförmigen und unten offenen Gehäuse
1 ist ein Abschluß stopfen 2 am Gehäuse, welches aus einem geeigneten, zähen Kunststoffmaterial
besteht,(einstückig) angeformt und geht selbst wieder in eine Kabeldurchführung
3 über. Da es auf die innere Beschaltung des Gehäuses und den funktionellen Aufbau
des Näherungsschalters selbst nicht ankommt, braucht auf diese Merkmale auch nicht
eingegangen zu werden; der Näherungsschalter ist jedenfalls so ausgebildet, daß
gegenüberliegend innen oder im Bereich eines transparenten Teils 4 eine (nicht dargestellte)
Leuchtdiode im Inneren des Näherungsschaltergehäuses angeordnet ist, deren Schalt
zustand durch den transparenten Teil von außen feststellbar ist. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Ausschnitt im Gehäuse 1 des Näherungsschalters, bzw.
genauer gesagt in dessen oberem Abschluß stopfen 2 kreisrund ausgebildet, was nicht
als Beschränkung verstanden werden soll; dementsprechend verfügt auch der transparente
Teil 4 über eine kreisrunde Außenkontur.
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Es ist ein wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung, daß der transparente
Teil in dem Gehäuseausschnitt 5a eingeschmolzen ist, mit anderen Worten, der Ubergangsbereich
5 zwischen dem Material des transparenten Teils und dem Gehäusematerial verläuft
nicht scharf abgegrenzt und in der Kontur scharfkantig unterscheidbar, sondern stellt
eine erstarrte Zone aus schmelzflüssigen Materialanteilen beider Komponenten, also
des transparenten Teils als auch des Gehäusewandungsteils, dar. Die
Übergänge
zwischen den jeweiligen Materialanteilen sind fließend, wobei in einem vorgegebenen
Bereich des Randübergangs des transparenten Teils in das Material des Gehäuses eine
Zone optimaler Vermischung der beiden Materialien vorliegt, wobei jeweils in Richtung
auf das andere Material das eine Material in seinemMischungsanteil kontinuierlich
abnimmt. Diese Zustände sind jedenfalls auf einer nicht makroskopischen, sondern
eher mikroskopischen Betrachtungsebene gegeben; der transparente Teil unterscheidet
sich daher als Einsatz in das üblicherweise nicht transparente und daher nach anderen
Gesichtspunkten frei wählbare Gehäusematerial nicht durch eine erkennbare Trennlinie
von diesen, sondern durch seine Eigenschaft des "Eingeschmolzenseins" in den Gehäuseausschnitt.
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Zwei mögliche Varianten für das Einschmelzen des transparenten Teils
in das Gehäusematerial seien genannt, und zwar einmal die Möglichkeit des gleichzeitigen
oder nahezu gleichzeitigen Einspritzens und damit Umspritzens des transparenten
Teils sowie zum anderen eine Verschweißung.
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Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal des vorliegenden Einschmelzverfahrens
zu bekannten Kaltklebemethoden besteht jedenfalls darin, daß sich, wie erwähnt,
durch eine innige Vermischung und Verschmelzung der Randbereiche gebildete einstückige
Übergänge von dem einen Material zum anderen ergeben, und zwar bewirkt durch eine
Wärmezufuhr mindestens selektiv im Bereich dieser Übergänge. Die Anwesenheit eines
dritten Stoffes ist bei dem erfindungsgeabt3r mäßen Verfahren/nicht schlechthin
ausgeschlossen, da sich durch diesen, wie weiter unten noch erläutert wird, ein
besonders wirksamen Einschmelzen ergeben kann.
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Bei dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel einer
Spritzgußeinrichtung ist ein Drehtisch
mit 6 und die an den Drehtisch
heranreichenden Arbeitsstationen mit I, II und III bezeichnet. Da Spritzgußtechniken
für sich gesehen bekannt sind, braucht auf den eigentlichen Vorgang nicht weiter
eingegangen zu werden; die erste Variante für die Herstellung einer einstückigen
Einheit von transparentem Teil 4 und Gehäuse 1 des Näherungsschalters besteht darin,
daß an der Station I in eine Form mit den gewünschten Abmessungen des transparenten
Teils oder Einsatzes das schmelzflüssige transparente Material eingeführt, etwa
eingespritzt wird. Anschließend verdreht sich der Arbeitstisch 6 um eine Halbdrehung
so, daß die Form zur Arbeitsstation II gelangt; das zuerst gespritzte transparente
Teil bildet an der zweiten Einspritzstation II einen Kern in der Form dar, und zwar
in diesem Fall sogar einen verlorenen Kern, da es ja Teil des zu spritzenden Gehäuses
wird. Es wird dann an der Arbeitsstation II der schmelzflüssige Kunststoff für das
Gehäuse 1 eingespritzt, welcher den in der Form verbliebenen transparenten, früher
gespritzten Teil an seinem äußeren Rand allseitig umgibt. Hier'sind zwei mögliche
Ausführungsformen denkbar; der zuerst gespritzte transparente Teil kann schon im
wesentlichen ausgehärtet sein; in diesem Fall wird sein Randbereich durch das später
einfließende, heiße, schmelzflüssige Material für das Gehäuse wieder angeschmolzen,
und es ergibt sich ein zunächst schmelzflüssiger und dann gemeinsam mit dem Gehäusematerial
erstarrender Übergangsbereich. Der transparente Teil dann im Gehäuse so fest, als
wenn es sich hier um die Gehäusewandung selbst handelt. Möglich ist auch das Einspritzen
des Gehäusematerials zu einem Zeitpunkt, zu welchem das Material des transparenten
Teils noch im wesentlichen schmelzflüssig ist; in diesem Fall
kann
erwartet werden, daß die Übergangsbereiche der beidseitigen Materialvermischungen
großräumiger sind.
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Schließlich ist noch eine dritte Möglichkeit in Verbindung mit einem
gemeinsamen Spritzverfahren für beide Teile denkbar, die darin besteht, daß in eine
Form von zwei verschiedenen Spritzmaschinen gleichzeitig sowohl der transparente
Teilbereich als auch das Gehäuse eingespritzt wird. Durch entsprechende Abstimmung,
auch bezüglich der Temperatur und der Abkühlungsgeschwindigkeiten mit besseren Wärmeableitmöglichkeiten
im Bereich des transparenten Teils kann dafür gesorgt werden, daß die Vermischung
nicht allzu stark wird, so daß mindestens ein bestimmter Ausschnitt im transparenten
Material frei vom opaken oder undurchsichtigen Kunststoff des Gehäusematerials bleibt.
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Die Arbeitsstation III dient der Entnahme des fertigen Gehäuses mit
eingeschmolzenem transparentem Teil für die Schaltzustandsanzeige. Im Falle des
gleichzeitigen Einspritzens erübrigt sich die Arbeitsstation I und beide Spritzvorgänge
können an der Arbeitsstation II vorgenommen werden.
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Die weiter vorn schon erwähnte zweite Variante des Einschmelzens des
transparenten Teils in das Gehäusematerial besteht darin, daß beide Teile für sich
jeweils hergestellt, etwa im Spritzgußverfahren gegossen werden und daß anschließend,
gegebenenfalls auch erst beim Verwender des Gehäuses des Näherungsschalters der
transparente Teil in den hierzu passenden und komplementär ausgebildeten Gehäuseausschnitt
eingelegt und dann die schmelzflüssige Verbindung zwischen den Randbereichen
beider
Teile dadurch hergestellt wird, daß diese miteinander verschweißt werden. Die Verschweißung
eignet sich insbesondere dann, wenn ein Ultraschall-Schweißverfahren eingesetzt
wird, wobei die Wärmeeinwirkung durch das Ultraschallverfahren bevorzugt auf die
Randbereiche von Gehäuseausschnitt und transparentem Teil gerichtet wird. Auch hier
ist die Verschwei-Bung bzw. die durch diese Verschweißung hervorgerufene Wärmeeinwirkung
auf die jeweiligen Randbereiche so lange durchzuführen, bis sich ein einwandfreies
Anschmelzen beider Materialbereiche und eine schmelzflüssige, durch ihre Erstarrung
den transparenten Teil dann im Gehäuse einstückig sichernde Übergangszone gebildet
hat.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform eines Gehäuses für
einen Näherungsschalter ist das Gehäuse insgesamt mit 1' bezeichnet; es verfügt
über eine im wesentlichen rechteckförmige Ausgestaltung mit oberen bei 7a und 7b
abgeschrägten Eckteilen, so daß sich dort eine allgemein etwa trapezförmige Kontur
ergibt.
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In die Abschrägungen 7a, 7b sind dreieckförmige Ausnehmungen 8a, 8b
eingelassen, beispielsweise beidseitig, wobei solche Ausnehmungen, die zu den Seiten
hin durch der ursprünglichenAbschrägung folgende Randstege abgeschlossen sind, gegebenenfalls
auch nur auf einer Seite vorgesehen sein können. Die Ausnehmungen 8a, 8b können
der Aufnahme des transparenten Teils dienen, welches in Fig. 3 mit 4' bezeichnet
ist.
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In Fig. 3 ist mit 9 noch die Einschrauböffnung für eine Kabeldurchführung
bezeichnet; Befestigungsflansche zusätzlich
zu dem Bereich der
Abschrägungen vorgesehene Schrauböffnungen 1Oa und 1Ob sind am unteren Teil des
Gehäuses 1' noch angeformt und mit lla und lib bezeichnet. Der Teilhohlraum 12 kann
der Aufnahme einer die Annäherung eines metallischen Gegenstands erfassenden Spule
dienen, während der Hauptraum 13 der Aufnahme der sonstigen Schaltkomponenten, beispielsweise
auf einer Printplatte montiert, dient. Mit 14 ist schließlich eine Trennwand bezeichnet
zwischen der Kabeleinführung und dem eigentlichen Schaltkomponenten-Raum.
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Der in Fig. 3 gezeigte transparente Teil ist, unterschiedlich zu der
flachen fensterartigen Abdeckform des transparenten Teils der Fig. 1 so ausgebildet,
daß sich ein ausgeprägter, hülsenförmiger, der Fassung oder Halterung einerLeuchtdiodeähnelnder
Aufbau ergibt, wobei eine obere, mit der sonstigen Hülsenform von Anfang an einstückige
Abdeckung mit 4a und der eigentliche Hülsenkörper mit 4b bezeichnet ist. Bei 15
ergibt sich auch bei dieser Ausführungsform wieder die einstükkige eingeschmolzene
Übergangsverbindung zum Material des Gehäuses, identisch zum eine Mischung beider
Materialien darstellenden und weiter vorn schon ausführlich erläuterten Ubergangsbereich
des transparenten Teils 4 in die Wandung des Gehäuseausschnitts der Fig. 1. Auch
die Herstellungsverfahren für das einstückige Einschmelzen des transparenten Teils
4' von hülsenförmigem Aufbau kann so erfolgen, wie weiter vorn schon erläutert.
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Durch die hülsenförmige Kontur des transparenten Teils ergibt sich
der Vorteil, daß die Leuchtdiode beispielsweise auf der Printplatte nur zunächst
oberflächlich befestigt
werden kann; schiebt man die Printplatte
mit den. anderen Schaltungskomponenten dann in das Gehäuse ein, dann gleitet gleichzeitig
die Leuchtdiode in den unten offenen hülsenförmigen Führungsbereich des transparenten
Teils 4' ein bis zum Anschlag, wobei das transparente Teil so in seiner inneren
Kontur ausgebildet sein kann, daß die Leuchtdiode bündig und stramm in diesem sitzt.
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Da es bei Schaltgeräten der in Rede stehenden Art häufig vorkommt,
daß diese gießharzvergossen sind, d.h. daß die elektrischen bzw. elektronischen
Bauteile sich in einem Gießharz befinden, der von der unten zunächst noch offenen
Seite in den zu diesem Zweck auf dem Kopf stehenden Näherungsschalter eingefüllt
wird, kommt es dann auch zu einem Zufließen und Ausfüllen der hülsenfdrmigen Führung
4b des transparenten Teils, so daß die Leuchtdiode unverrückbar in diesem sitzt.
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Vorteilhaft ist hierbei, daß das Gießharz wegen der einstückigen,
vollkommen gleichmäßigen Verbindung zwischen dem transparenten Teil und dem Gehäuse,
die ja schon früher erfolgt ist, nicht irgendwie in Spalten oder Zwischenräume zwischen
dem transparenten Teil und dem Gehäuse einfließen kann, sondern im Inneren des Gehäuses
verbleibt. Es sind daher auch keine späteren Putzarbeiten mehr an der Stelle erforderlich,
an welcher nachfolgend von außen durch die Transparenz mindestens der Abdeckung
4a des Teils 4' der Schaltzustand de.s Geräts erkannt werden kann. Es versteht sich,
daß je nach Wunsch der transparente Teil 4' in die Ausschnittsöffnung des Gehäuses
entweder bündig mit der Oberfläche abschließendoder so nach außen hervorstehen4,
wie in Fig. 3 gezeigt, angeordnet und eingeschmolzen werden kann; bei der Darstellung
der Fig. 3
besteht daher die Möglichkeit, daß man auch von einer
seitlichen Position aus den jeweiligen Sdhaltzustand mindestens durch Streulicht
noch erkennen kann. In diesem Zusammenhang kann es auch sinnvoll sein, die seitlichen
Abschlußwände der dreieckförmigen Hohlräume 8a, 8b ganz wegzulassen, so daß der
in vorteilhafter Ausgestaltung auch linsenförmig ausgebildete Kopfbereich 4a des
Teils 4' auch von der Seite noch erkennbar ist.
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Eine - Ausgestaltung vorliegender Erfindung umfaßt auch die vorteilhafte
Möglichkeit, ein tragendes Gehäuse oder ein Substrat der Leuchtdiode ausdrücklich
aus einem solchen Material herzustellen, daß es für das Einschmelzen und Verschmelzen
mit dem Gehäusematerial kompatibel ist; also insoweit gleiche oder ähnliche Schmelzeigenschaften
aufweist und daher sichergestellt ist, daß, gleichgültig welches Einschmelzverfahren
verwendet wird, ein Anschmelzen oder eine Temperaturerhöhung bis zur Fließgrenze
in dem Bereich erzielt wird, der mit dem Gehäusematerial in diesen Schmelzkontakt
gelangen kann.
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Es ist auch möglich, die Leuchtdiode selbst aus einem transparenten
Kunststoffmaterial herzustellen, so daß der Verschmelzung ihres Teilaußenbereichs
mit dem Gehäusematerial durch Anschmelzen nichts im Wege steht.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung in diesem Zusammenhang ist wieder
die Möglichkeit, zur Erleichterung hauptsächlich bei der Herstellung der Schmelzverbindung
die Leuchtdiode oder ihr Substrat mit einem Bund in Form eines nach außen ragenden
Kragens oder Flansches herzustellen, wobei dieser Flansch entweder
mittig
oder bündig mit der Oberfläche der Leuchtdiode abschließend ausgebildet sein kann.
Beim Einschmelzen wird dann hauptsächlich der Flanschbereich angeschmolzen und sichert
die einstückige Schmelzverbindung mit dem Gehäusematerial.
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Allgemein gilt für sämtliche weiter vorn beschriebenen Ausführungsformen,
daß der eingeschmolzene transparente Teil unten oder oben jeweils mit dem Gehäusematerial
bündig abschließend oder auch erhaben, in diesem letzteren Fall vorzugsweise über
die obere Gehäusefläche hinausragend ausgebildet sein kann. Dieser erhabene Abschluß,
der auch eine bessere Sichtbarkeit und Erkennbarkeit des Schaltzustands von der
Seite ermöglicht, kann linsenförmig ausgebildet sein; bevorzugt ist aber auch eine
streuscheibenartige Ausbildung zur Erzielung einer besseren Reflektion nach allen
Seiten möglich.
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Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Grundgedanke auch die Möglichkeit
umfaßt, mehr als eine anzeigende Leuchtdiode in das Gehäuse einzuschmelzen, gegebenenfalls
auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet, welches dann eingeschmolzen wird.
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kann entsprechend einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen
Einschmelzverfahrens so vorgegangen werden, daß ein Hilfsmittel oder Hilfsstoff
noch ergänzend Verwendung findet. Bei Versuchen hat sich nämlich ergeben, daß ein
besonders großzügiges und sicheres Einschmelzen mit einwandfreien Materialübergangsbereichen
bei einem Einschmelzverfahren, bei welchem der transparente Teil oder die Leuchtdiode
vorab in die Spritzform eingegeben wird, in welche anschließend das schmelzflüssige
Kunststoffmaterial eingeführt wird, dann sichergestellt ist, wenn man den transparenten
Teil nach oder ohne vorheriger Erwärmung - beide Möglichkeiten sind fakultativ gegeben
- für kurze Zeit in ein Hilfsmittel eintaucht, welches bewirkt, daß sich eine Disposition
oder Tendenz der Außenrandbereiche des transparenten Teils in Richtung auf die Verschmelzung
und Einschmelzung ergibt. Setzt man dann einen solchermaßen vorbereiteten transparenten
Teil in die Form ein und spritzt dann den schmelzflüssigen Kunststoff in diese,
dann ergibt sich eine vollkommen einstückige Verbindung und ein großflächiges Einschmelzen
des transparenten Teils in einer Weise, daß dieser nicht mehr, auch nicht durch
selektive Krafteinwirkung, wieder herausgebrochen werden kann. Setzt man entsprechende
Krafteinwirkungen fort, dann ergeben sich Bruchlinien, die unregelmäßig verlaufen
und nicht den Umrissen des transparenten Teils bzw. des Ausschnitts im eingespritzten
Kunststoffmaterial entsprechen.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise der
für das Gehäuse oder für den Träger verwendete Kunststoff ein Kunststoff auf Polykarbonatbasis
sein; in diesem Fall besteht dann das Hilfsmittel
aus Trichloräthylen.
Der transparente Teil oder die Leuchtdiode wird hierbei zunächst erhitzt - dieser
vorbereitende Schritt kann gegebenenfalls aber auch entfallen - und anschließend
für einen vorgegebenen Zeitraum, beim Ausführungsbeispiel für etwa 1 bis 2 Sekunden,
in das erwähnte Hilfsmittel Trichloräthylen getaucht.
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Es erfolgt dann der Einsatz in die Spritzform und das anschließende
Einspritzen des Polykarbonat-Kunststoffs 0 hier mit einer Temperatur von ca. 270
C. Nach Erstarren läßt sich das einwandfreie Einschmelzen des transparenten Teils
im einstückigen Übergang zum Gehäuse gut-erkennen.
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Es versteht sich, daß bei Verwendung anderer Kunststoffe gegebenenfalls
auch mit anderen Hilfsmitteln gearbeitet werden kann, mit Hilfsmitteln jedenfalls,
die bei dem schon eine vorgegebene Form im erhitzten oder auch im kalten Zustand
aufweisenden Einsatz dessen Neigung oder Tendenz bewirken, das Einschmelzen unter
Anschmelzen eigener Materialteile zu ermöglichen.