EP3092656A1 - Betätiger mit mechanischer signalanzeige - Google Patents

Betätiger mit mechanischer signalanzeige

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Publication number
EP3092656A1
EP3092656A1 EP14719686.9A EP14719686A EP3092656A1 EP 3092656 A1 EP3092656 A1 EP 3092656A1 EP 14719686 A EP14719686 A EP 14719686A EP 3092656 A1 EP3092656 A1 EP 3092656A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuator
display
display surface
elastic element
guide web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14719686.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Waldemar Hensch
Markus GREITNER
Alexander Keintzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP3092656A1 publication Critical patent/EP3092656A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/022—Emergency operating parts, e.g. for stop-switch in dangerous conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/01—Spiral spring

Definitions

  • the invention relates to an actuator which is provided for switching a switching unit and has a mechanical display, wherein the mechanical display has a window and a display surface recognizable by the window.
  • Electromechanical command devices are widely used to operate and control machinery and equipment. These occur in various forms, for example as pushbuttons, toggle switches, key switches or emergency stop switches.
  • Control devices are mounted on control panels, control panels, control cabinet doors or enclosure covers. By manually operating the command devices electrical switching state changes and thus the desired control effects are generated.
  • Command devices are equipped as standard with a mechanical display to indicate prevailing switching states, the mechanical display optionally optionally or additionally equipped with an illuminable or illuminated unit.
  • Command devices are generally modular. This means that they consist of a pressure knob, a fastening part, such as a ring nut or a mounting bracket and at least one switching element or more
  • Switching elements which are designed as normally closed or normally closed contacts.
  • the actuator is usually guided from the front through a hole in the dash panel and mounted from behind by means of a fastening part.
  • the switching elements are mechanically fastened with screws, snap hooks or bolts on the actuator or on the fastening part.
  • an actuator is known from the prior art which is provided for switching a switching unit and has a mechanical display, wherein the mechanical display has a window and a display area which can be recognized by the window.
  • the display surface is one with an actuating part of the actuator attached spring bar connected and provided during an actuating movement of the actuating part together with at least a portion of the spring bar for partially rotating about an axis of rotation.
  • the axis of rotation is oriented essentially perpendicular to the actuating movement of the actuating part.
  • the object of the present invention is to provide an actuator with a mechanical signal display, which is structurally simple and allows reliable operation. This object is achieved by an actuator having the features of patent claim 1.
  • an actuator which is provided for switching a switching unit and has a mechanical display, wherein the mechanical display has a window and a recognizable by the window display area.
  • the invention is characterized in that the display surface is positioned on a guide web and the guide web is acted upon by a spring element with a spring force.
  • the aim is to move a display area behind a window of the command device, in particular of the actuator in such a way that at least one display surface is moved in or out of the window.
  • several rere display surfaces conceivable that at different
  • Switching states are each seen by the user through a window.
  • the mechanical display of the command device in particular the emergency stop switch, has one or more windows, one or more display surfaces and one or more guide webs attached to the actuating part of the actuator.
  • a guide bar is coupled to a display surface, connected or even connected in one piece.
  • the guide bar has on the one hand the task of holding the display surface and on the other hand, due to its elastic property and length, to move the display surface defined behind or in the window.
  • the guide bar and its display surface that is, the entire indicator, carry out the actuating movement of the actuating part.
  • the guide bar is forced to at least partially change its relative position to the operating part. This happens because the guide bar abuts against a stationary component, such as a fixed rosette and is stressed elastically.
  • the guide bar now executes a partial rotational movement for movement in the direction of actuation, which takes place about an axis of rotation which is oriented perpendicular to the actuation direction.
  • a part of the actuating force which is transmitted via the actuating part, deflected by the non-moving fixed component such that an elastic stress of the guide bar and thus a movement of the display surface takes place.
  • the display surface and the guide web are integrally formed.
  • the one-piece design requires no additional coupling point between the display surface and the guide bar.
  • the spring element is designed as a separate component.
  • the spring element is designed and placed in such a way that it can not tilt in the cylindrical body of the actuator.
  • another concept may be that the display surface and the guide bar are made of plastic. Plastic has the advantage that it is not subject to any aging process.
  • the display surface and the guide web are punched from a sheet metal strip. The production of the display surface and the guide web from a sheet-metal strip has the advantage that this is a very simple production and can be implemented without much effort.
  • a technical continuation of the inventive concept may consist in that the guide web is S-shaped, wherein at one end the display surface and at the other end a pin-like device for receiving the spring element are arranged.
  • the S-shaped design of the guide web causes the guide web to guide the guide web through the side walls formed in the cylindrical base body of the actuator, since in particular the S-shaped bulges of the guide web rest against the walls.
  • the spring element has a Aufsteck- opening, via which the spring element is arranged on the pin-like device of the guide web.
  • the AufStecgro réelle the spring element allows a fixed positioning of a pin-like device of the guide bar.
  • a further concept may consist in that the spring element has a tensioning lever, which bears against the guide web and acts on it with a spring force.
  • a technical continuation of the inventive concept may consist in that upon actuation of the actuator, the guide web including the display surface is provided to perform a rotational movement from outside to inside in the direction of the center of the actuator. This defined back and forth movement in the case of triggering and in the normal state allows a reliable indication of the respective state of the actuator.
  • the actuator according to the invention preferably a command and reporting device, has a cylindrical base body and a cap, in which at least one window is arranged, preferably a plurality are arranged on windows.
  • the at least one window is part of a mechanical display, which also comprises a display area, which informs the operator of the command and signaling device whether the command and signaling device is in the actuated or uncontrolled state.
  • the display surface is positioned at one end of a guide bar, which is guided inside the cylindrical body of the actuator.
  • a pin-like device is arranged, which engages in recesses of the cylindrical base body of the actuator, whereby a fixed point is formed, which is a rotary movement allows the guide bar in the direction of the center of the cylindrical body.
  • the guide web is acted upon by a resilient element, preferably a spring element or a rubber ring with a force which allows the return of the display surface from the actuated state to the unactuated state.
  • the elastic element can assume different embodiments.
  • the actuator according to the invention with a mechanical signal display is characterized by a robust, structurally simple construction, which enables reliable operation and is also inexpensive to implement, as can be dispensed with stamped and bent parts.
  • the structural design of the display allows pre-assembly, which contributes to an overall relief in the assembly of the entire device.
  • Figure 1 is a perspective exploded view of a cylindrical body of an actuator, preferably a command and signaling device with display surfaces and a first embodiment of an elastic member.
  • Figure 2 is a perspective view of the cylindrical base body with built-display surfaces.
  • FIG. 3 shows a plan view of a cap of the actuator, preferably a command and signaling device with display surfaces;
  • 4 shows a perspective sectional view of an actuator with display surfaces in the unactuated state
  • 5 shows a perspective sectional view of an actuator with a display surface in the actuated state
  • 6 is a perspective view of a cylindrical base body of an actuator with recesses for receiving the display surfaces
  • FIG. 8 is a perspective exploded view of a cylindrical main body of an actuator with built-in display areas and a second embodiment of an elastic element
  • FIG. 9 is a perspective view of the cylindrical basic body according to FIG. 8 with a built-in display surface and a built-in second elastic element;
  • FIGS. 8 and 9 are perspective views of a section of an actuator according to FIGS. 8 and 9 in the unactuated state
  • 11 shows a perspective view of a section of an actuator according to FIGS. 8 and 9 in the actuated state
  • FIG. 12 is a perspective exploded view of a cylindrical main body of an actuator with a third exemplary embodiment of an elastic element
  • FIG. 13 is a perspective view of the cylindrical basic body according to FIG. 12 with built-in display surface and built-in elastic element; 14 is a perspective view of a section of an actuator according to FIGS. 12 and 13 in FIG
  • FIG. 15 is a perspective view of a detail of an actuator according to FIGS. 12 and 13 in the actuated state
  • 16 is a perspective view of a detail of an actuator with a fourth exemplary embodiment of an elastic element in the unactuated state
  • Fig. 17 is a perspective view of a section of an actuator according to Fig. 16 in the actuated state.
  • Fig. 1 shows a cylindrical base body 1 of an actuator, preferably a command and signaling device with display area 2 and a first embodiment of an elastic element 3.
  • the display surface 2 is positioned at one end of a guide web 4, which is preferably S-shaped.
  • a pin-like device 5 is arranged.
  • the elastic element 3 is provided, which is formed in this embodiment as a spring element.
  • the spring element acts on the guide web 4 of the display surface 2 with a spring force, so that a return of the display surface 2 from the actuated state to the unactuated state is possible.
  • the elastic element 3 with spring properties has two end regions 7, 8 and a clamping ring 9 mounted between these end regions 7, 8.
  • the cylindrical body 1 of the actuator with built-display surfaces 2 and built-elastic element 3 is shown.
  • the guide web 4 of the display surface. 2 is positioned in the recess 6 of the cylindrical base body 1.
  • the recess 6 also bulges 10, 11 are additionally placed, in which the pin-like device 5 engages the guide bar 4.
  • the guide bar 4 is also fixed by the elastic member 3 with spring characteristics.
  • the end region 8 of the elastic element bears against the guide web 4 on the inside of the cylindrical basic body 1.
  • the clamping ring 9 of the elastic element 3 is positioned laterally next to the guide web 4 in the interior of the cylindrical basic body 1.
  • the end region 7 of the elastic element 3 is firmly fixed in a receiving pocket in the inside of the cylindrical base body 1.
  • a cap 12 of an actuator preferably a command and signaling device is shown with display surfaces 2, which are visible through window 13 in the cap 12.
  • a plurality of windows 13 and thus also a plurality of display surfaces 2 in the cap 12 are provided.
  • Fig. 4 shows the actuator according to the invention with display surfaces 2 in the unactuated state. From this representation it is also apparent that the clamping ring 9 of the elastic element 3 is fitted on the pin-like device 5 on the guide web 4, while the end portion 8 of the elastic element 3 rests on the inside of the guide web 4.
  • a further fixed to the cap 12 of the actuator display surface 14 is positioned, which can be seen in the actuated state of the actuator, since the display surface 2 pivots away in this case to the inside.
  • Fig. 5 shows the actuator according to the invention with display surfaces 2 in the actuated state. From this representation shows that the cylindrical body 1 of the actuator serves as a guide rail for the guide bar 4, so that the display surface 2 pivots in the actuated state inwardly toward the center of the actuator out. 6 and 7, the fixation of the guide web 4 in the recess 6 of the cylindrical base body 1 is shown again. In particular, from Fig. 7, the engagement of the peg-like device 5 in the bulge 11 shows.
  • FIG. 8 shows a cylindrical main body 1 of an actuator with built-in display surfaces 2 and a second exemplary embodiment of an elastic element 15 with spring properties.
  • the elastic element 15 according to the invention is preferably constructed symmetrically with end regions 16, 17, which serve as lateral fixation in the cylindrical base body 1, and with a central region 18, which is preferably formed as a U-shaped bracket.
  • FIG. 9 shows the cylindrical basic body 1 according to FIG. 8 with built-in elastic element 15. From this illustration, it can be seen that the middle region 18 of the elastic element 15 is positioned on the inside of the guide web 4 of the display surface 2 and the end regions 16, 17 of FIG elastic element 15 right and left of the guide web 4 in the housing portion, which is preferably made of plastic, the cylindrical base body 1 are fixed.
  • FIG. 10 shows the actuator according to the invention with display surfaces 2 in the unactuated state. It can be seen in particular from this illustration that the middle region 18 of the elastic element 15 rests on the lower region of the S-shaped guide web 4. Below the display surface 2, the additional fixed to the cap 12 of the actuator display surface 14 is also positioned here, which can be seen in the actuated state of the actuator, since the display surface 2 swings inward in this case.
  • FIG. 11 shows the actuator according to the invention with display surface 2 in the actuated state. From this representation, it is apparent that the cylindrical basic body 1 of the actuator serves as a guide rail for the guide web 4, so that the indexing surface 2 pivots in the actuated state inwardly toward the center of the actuator out.
  • FIG. 12 shows a cylindrical basic body 1 of an actuator with a third exemplary embodiment of an elastic element 19.
  • the elastic element 19 according to the invention is preferably designed as a band spring and is concentrically shaped. It is envisaged that this band spring engages in a groove 20 of the cylindrical base body 1.
  • FIG. 13 shows the cylindrical basic body 1 according to FIG. 12 with built-in, elastic element 19 and a built-in display surface 2.
  • the illustration in FIG. 13 shows that the elastic element 19 bears against the inside of the S-shaped guide web 4 ,
  • Fig. 14 the actuator according to the invention with display surfaces 2 is shown in the unactuated state. It can also be seen from this illustration that the elastic element 19 is positioned in the form of a band spring in the middle region of the S-shaped guide web 4. Below the display surface 2, a further fixed to the cap 12 of the actuator display surface 14 is positioned here, which can be seen in the actuated state of the actuator, since the display surface 2 pivots away in this case to the inside.
  • Fig. 15 shows the actuator according to the invention of FIG. 14 with display surfaces 2 in the actuated state. From this representation shows that the cylindrical body 1 of the actuator serves as a guide rail for the guide bar 4, so that this display surface 2 pivots in the actuated state inwardly toward the center of the actuator out.
  • FIG. 16 shows a cylindrical main body 1 of an actuator with built-in display surfaces and a fourth exemplary embodiment of an elastic element 21 in the unactuated state.
  • the elastic element 21 according to the invention is preferably as a rubber ring, in particular as a sealing ring educated.
  • the elastic element 21 rests in the middle region on the inside of the guide web 4 of the display surface 2.
  • Fig. 17 shows the actuator according to the invention of FIG. 16 with display surfaces 2 in the actuated state. From this representation, it is apparent that the cylindrical body 1 of the actuator serves as a guide rail for the guide web, so that the display surface 2 in the actuated state pivots inward toward the center of the actuator.
  • the actuator according to the invention with a mechanical signal display is characterized by a robust, structurally simple design, which enables reliable operation and is also inexpensive to implement, as can be dispensed with stamped and bent parts.
  • the structural design of the display allows pre-assembly, which contributes to an overall relief in the assembly of the entire device.

Landscapes

  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Betätiger, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die mechanische Anzeige ein Fenster (13) und eine durch das Fenster (13) erkennbare Anzeigefläche (2) aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Anzeigefläche (2) an einem Führungssteg (4) positioniert ist und der Führungssteg (4) von einem elastischen Element (3, 15, 19, 21) mit einer Kraft beaufschlagt ist.

Description

Beschreibung
Betätiger mit mechanischer Signalanzeige Die Erfindung betrifft einen Betätiger, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die mechanische Anzeige ein Fenster und eine durch das Fenster erkennbare Anzeigefläche aufweist. Elektromechanische Befehlsgeräte werden zur Bedienung und Steuerung von Maschinen und Anlagen weitläufig verwendet. Diese treten in verschiedenen Ausprägungen, zum Beispiel als Drucktaster, Knebelschalter, Schlüsselschalter oder Not-Aus- Schalter auf. Befehlsgeräte werden auf Schalttafeln, Bedien- tableaus, Schaltschranktüren oder Gehäusedeckeln montiert. Durch manuelles Betätigen der Befehlsgeräte werden elektrische Schaltzustandsänderungen und damit die gewünschten Steuerungseffekte erzeugt. Befehlsgeräte werden standardmäßig mit einer mechanischen Anzeige ausgerüstet, um herrschende Schaltzustände anzuzeigen, wobei die mechanische Anzeige gegebenenfalls alternativ oder zusätzlich mit einer beleuchtbaren oder beleuchteten Einheit bestückt ist.
Befehlsgeräte sind in der Regel modular aufgebaut. Das bedeu- tet, sie bestehen aus einem Druckknauf, einem Befestigungsteil, wie zum Beispiel einer Ringmutter oder einem Montagehalter und zumindest einem Schaltelement oder mehreren
Schaltelementen, die als Öffner- oder Schließerschaltglieder ausgeführt sind. Zur Montage wird der Betätiger in der Regel von vorn durch ein Loch in der Schalttafel geführt und von hinten mittels eines Befestigungsteils montiert. Die Schaltelemente werden mit Schrauben, Schnapphaken oder Riegeln mechanisch am Betätiger oder am Befestigungsteil befestigt. Die elektrische Verbindung der Schaltelemente mit der Steuerung erfolgt über Anschlussklemmen.
Bei Sicherheitsanwendungen, wie zum Beispiel Not-Aus-Befehlsgeräten ist es Vorschrift, dass das Signal durch das Öffnen von zwangsöffnenden Kontakten erzeugt wird. Das heißt, dass bei einem unbetätigten Not-Aus-Befehlsgerät die Kontakte und damit der zugehörige Stromkreis geschlossen sind. Im Störunge- oder Notfall wird durch Schlagen auf den Not-Aus-Betä- tiger, der sich vor der Schalttafel befindet, der Öffnerkontakt unterbrochen und die Anlage oder Maschine in einen sicheren Zustand versetzt. Dies funktioniert jedoch nur, wenn die räumliche Zuordnung zwischen Betätiger und Schaltelement sichergestellt ist. Durch mangelhafte Montage oder durch Ge- walteinwirkung kann es vorkommen, dass die Schaltelemente mechanisch vom Betätiger getrennt werden. In diesem Fall ist das Not-Aus-Befehlsgerät nicht mehr funktionsfähig. Das heißt, bei einer Betätigung im Notfall werden die Kontakte nicht geöffnet und damit erfolgt auch keine Beseitigung des Gefahrenzustands. Dies kann zu fatalen Schäden für Mensch und Maschine führen. Daher kommt der sicheren Verbindung zwischen Betätiger und Schaltelement eine wesentliche Bedeutung zu.
Die Forderung nach einer integrierten optischen Anzeige, bei der es sich sowohl um eine mechanische und/oder elektrische Schaltanzeige handeln kann, führt zu einem Problem hinsichtlich der Unterbringung der erforderlichen Bauteile, da das Gesamtvolumen des Gerätes, insbesondere durch einen genormten Baudurchmesser von beispielsweise 22,5 mm nur in engen Grenzen variiert werden kann. Bisher wurde, wenn eine Integration der Anzeige in das Befehlsgerät nicht möglich war, meist eine zusätzliche Befehlsstelle, beispielsweise mit einem Leuchtmelder angebracht. Auf Grund des zusätzlichen Platzbedarfs, zum Beispiel auf einer Schalttafel der Installationseinheit und der zwingenden Verwendung einer separaten Anzeige, ist diese Lösung unvorteilhaft.
Aus dem Stand der Technik geht dazu aus der DE 102007046999 B3 ein Betätiger hervor, der zur Schaltung einer Schaltein- heit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die mechanische Anzeige ein Fenster und eine durch das Fenster erkennbare Anzeigefläche aufweist. Dabei ist die Anzeigefläche mit einem an einem Betätigungsteil des Betätigers angebrachten Federsteg verbunden und während einer Betätigungsbewegung des Betätigungsteils zusammen mit mindestens einem Teil des Federsteges zur teilweisen Drehbewegung um eine Drehachse vorgesehen. Die Drehachse ist dabei im Wesentli- chen senkrecht zur Betätigungsbewegung des Betätigungsteils orientiert .
Der Nachteil am Stand der Technik besteht darin, dass die mechanische Anzeigefläche über sehr feingliedrige mechanische Bauelemente geführt ist, die auf Grund der räumlichen Enge im Befehlsgerät leicht verkanten oder sich verformen können und als Konsequenz eine vorschriftsmäßige Bedienung des Befehlsgerätes nicht mehr zulassen. Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Betätiger mit einer mechanischen Signalanzeige zu schaffen, der konstruktiv einfach gehalten ist und eine zuverlässige Bedienung ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch einen Betätiger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche .
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Betätiger gelöst, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die mechanische Anzeige ein Fenster und eine durch das Fenster erkennbare An- zeigefläche aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dabei dadurch aus, dass die Anzeigefläche an einem Führungssteg positioniert ist und der Führungssteg von einem Federelement mit einer Federkraft beaufschlagt ist. Ziel ist es, eine Anzeigefläche hinter einem Fenster des Befehlsgerätes, insbesondere des Betätigers derart zu bewegen, dass mindestens eine Anzeigefläche in das Fenster hinein- oder aus diesem hinausbewegt wird. Alternativ sind auch meh- rere Anzeigeflächen denkbar, die bei unterschiedlichen
Schaltzuständen jeweils vom Benutzer durch ein Fenster zu sehen sind. Die mechanische Anzeige des Befehlsgerätes, insbesondere des Not-Aus-Schalters, weist ein oder mehrere Fenster auf, ein oder mehrere Anzeigeflächen und ein oder mehrere an das Betätigungsteil des Betätigers angebrachte Führungsstege. Ein Führungssteg ist mit einer Anzeigefläche gekoppelt, verbunden oder sogar einstückig verbunden. Der Federsteg und die vorgesehene Anzeigefläche beziehungsweise die vorgesehenen Anzeigeflächen, ergeben zusammen einen Anzeiger. Der Führungssteg hat zum einen die Aufgabe, die Anzeigefläche zu halten und zum anderen, auf Grund seiner elastischen Eigenschaft und Länge, die Anzeigefläche definiert hinter oder im Fenster zu bewegen .
Auf Grund der mechanischen und einstückigen Verbindung des Führungssteges mit dem Betätigungsteil oder einem seiner Bau- teile vollziehen der Führungssteg und dessen Anzeigefläche, das heißt, der ganze Anzeiger, die Betätigungsbewegung des Betätigungsteils mit. Zudem wird der Führungssteg gezwungen, seine relative Position zum Betätigungsteil zumindest teilweise zu ändern. Dies geschieht dadurch, dass der Führungs- steg an ein feststehendes Bauteil, wie beispielsweise eine feststehende Rosette anstößt und elastisch beansprucht wird.
Zusätzlich führt nun der Führungssteg zur Bewegung in Betätigungsrichtung auch eine teilweise Drehbewegung aus, die um eine Drehachse stattfindet, die senkrecht zur Betätigungsrichtung orientiert ist. Letztendlich wird ein Teil der Betätigungskraft, die über das Betätigungsteil übertragen wird, durch das nicht bewegte feststehende Bauteil derartig umgelenkt, dass eine elastische Beanspruchung des Führungssteges und somit eine Bewegung der Anzeigefläche erfolgt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Anzeigefläche und der Füh- rungssteg einteilig ausgebildet sind. Durch die Einteiligkeit wird keine zusätzliche Koppelstelle zwischen Anzeigefläche und Führungssteg benötigt. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass das Federelement als separates Bauteil ausgebildet ist. Das Federelement ist dabei derart ausgebildet und platziert, dass es im zylindrischen Körper des Betätigers nicht verkanten kann. In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass die Anzeigefläche und der Führungssteg aus Kunststoff gefertigt sind. Kunststoff weist den Vorteil auf, dass es keinem Alterungsprozess unterliegt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Anzeigefläche und der Führungssteg aus einem Blechband gestanzt sind. Die Herstellung der Anzeigefläche und des Führungsstegs aus einem Blechband weist den Vorteil auf, dass dies eine sehr einfache Herstel- lung ist und ohne größeren Aufwand umgesetzt werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann eine technische Weiterführung des erfindungsgemäßen Konzepts darin bestehen, dass der Führungssteg S-förmig geformt ist, wobei an einem Ende die Anzeigefläche und am anderen Ende eine zapfenartige Vorrichtung zur Aufnahme des Federelements angeordnet sind. Die S-förmige Ausführung des Führungssteges führt dazu, dass der Führungssteg, durch die im zylindrischen Grundkörper des Betätigers ausgebildeten Seitenwän- de, den Führungssteg führen, da insbesondere die S-förmigen Ausbuchtungen des Führungsstegs an den Wandungen anliegen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Federelement eine Aufsteck- Öffnung aufweist, über welche das Federelement an der zapfenartigen Vorrichtung des Führungsstegs angeordnet ist. Die AufStecköffnung des Federelements ermöglicht eine feste Positionierung einer zapfenartigen Vorrichtung des Führungsstegs. In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass das Federelement einen Spannhebel aufweist, der am Führungssteg anliegt und diesen mit einer Federkraft beaufschlagt. Durch diese baulichen Maßnahmen wird die Rückstellung des Führungsstegs inklusive der Anzeigefläche ermöglicht.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann eine technische Weiterführung des erfindungsgemäßen Konzepts darin bestehen, dass bei Betätigung des Betätigers der Führungssteg inklusive der Anzeigefläche dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung von außen nach innen in Richtung Mittelpunkt des Betätigers auszuführen. Diese definierte Hin- und Rückbewegung im Auslösefall und im Normalzustand ermöglicht eine zuverlässige Anzeige des jeweiligen Zustands des Betätigers .
Die oben ausgeführten Merkmalskombinationen können insbeson- dere in einem Befehlsgerät, vorzugsweise in einem Not-Aus- Schalter Anwendung finden.
Der erfindungsgemäße Betätiger, vorzugsweise eines Befehlsund Meldegerätes, weist einen zylindrischen Grundkörper und eine Kappe auf, in welche mindestens ein Fenster angeordnet ist, vorzugsweise eine Mehrzahl an Fenstern angeordnet sind. Das mindestens eine Fenster ist Teil einer mechanischen Anzeige, welche zudem eine Anzeigefläche umfasst, die dem Be- diener des Befehls- und Meldegeräts darüber Auskunft gibt, ob sich das Befehls- und Meldegerät im betätigten oder unbetä- tigten Zustand befindet.
Die Anzeigefläche ist an einem Ende eines Führungssteges positioniert, der im Inneren des zylindrischen Grundkörpers des Betätigers geführt ist. Am anderen Ende des Führungssteges ist eine zapfenartige Vorrichtung angeordnet, die in Ausnehmungen des zylindrischen Grundkörpers des Betätigers greift, wodurch ein Fixpunkt ausgebildet wird, der eine Drehbewegung des Führungssteges in Richtung des Mittelpunktes des zylindrischen Grundkörpers ermöglicht.
Der Führungssteg wird von einem elastischen Element, vorzugsweise einem Federelement oder einem Gummiring mit einer Kraft beaufschlagt, welches die Rückstellung der Anzeigenfläche vom betätigten Zustand in den unbetätigten Zustand ermöglicht. Das elastische Element kann dabei unterschiedliche Ausführungsformen annehmen.
Der erfindungsgemäße Betätiger mit mechanischer Signalanzeige zeichnet sich durch eine robuste, konstruktiv einfache Bauweise aus, die eine zuverlässige Bedienung ermöglicht und zudem kostengünstig umzusetzen ist, da auf Stanzbiegeteile verzichtet werden kann. Die konstruktive Ausgestaltung der Anzeige ermöglicht eine Vormontierung, die insgesamt zu einer wesentlichen Erleichterung bei der Montage des gesamten Geräts beiträgt.
Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.
Dabei zeigen schematisch:
Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung einen zylindrischen Grundkörper eines Betätigers, vorzugsweise eines Befehls- und Meldegerätes mit Anzeigenflächen und einem ersten Ausführungsbeispiel eines elastischen Elements;
Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung den zylindrischen Grundkörper mit eingebauten Anzeigeflächen;
Fig. 3 in einer Draufsicht eine Kappe des Betätigers, vorzugsweise eines Befehls- und Meldegerätes mit Anzeigeflächen;
Fig. 4 in einer perspektivischen Schnittdarstellung einen Betätiger mit Anzeigeflächen im unbetätigten Zustand; Fig. 5 in einer perspektivischen Schnittdarstellung einen Betätiger mit Anzeigefläche im betätigten Zustand; Fig. 6 in einer perspektivischen Darstellung einen zylindrischen Grundkörper eines Betätigers mit Ausnehmungen für die Aufnahme der Anzeigenflächen;
Fig. 7 in einer Seitenansicht die im zylindrischen Grundkör- per fixierten Anzeigeflächen;
Fig. 8 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung einen zylindrischen Grundkörper eines Betätigers mit eingebauten Anzeigenflächen und einem zweiten Ausführungsbeispiel eines elastischen Elements;
Fig. 9 in einer perspektivischen Darstellung den zylindrischen Grundkörper nach Fig. 8 mit einer eingebauten Anzeigenfläche und einem eingebauten zweiten elastischen Element;
Fig. 10 in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt eines Betätigers nach den Fig. 8 und 9 im unbetä- tigten Zustand; Fig. 11 in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt eines Betätigers nach den Fig. 8 und 9 im betätigten Zustand;
Fig. 12 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung einen zylindrischen Grundkörper eines Betätigers mit einem dritten Ausführungsbeispiel für ein elastisches Element;
Fig. 13 in einer perspektivischen Darstellung den zylindrischen Grundkörper nach Fig. 12 mit eingebauter Anzeigeflä- che und eingebautem elastischen Element; Fig. 14 in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt eines Betätigers nach den Fig. 12 und 13 im
unbetätigten Zustand; Fig. 15 in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt eines Betätigers nach den Fig. 12 und 13 im betätigten Zustand;
Fig. 16 in einer perspektivischen Darstellung einen Aus- schnitt eines Betätigers mit einem vierten Ausführungsbeispiel für ein elastisches Element im unbetätigten Zustand;
Fig. 17 in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt eines Betätigers nach Fig. 16 im betätigten Zustand.
Fig. 1 zeigt einen zylindrischen Grundkörper 1 eines Betätigers, vorzugsweise eines Befehls- und Meldegerätes mit Anzeigefläch 2 und einem ersten Ausführungsbeispiel für ein elastisches Element 3. Die Anzeigefläche 2 ist an einem Ende eines Führungsstegs 4 positioniert, der vorzugsweise S-förmig ausgebildet ist. Am anderen Ende des Führungsstegs 4 ist eine zapfenartige Vorrichtung 5 angeordnet. Im zylindrischen Grundkörper 1 des Betätigers sind Ausnehmungen 6 angeordnet, die zur Aufnahme und Fixierung der Führungsstege 4 und der zapfenartigen Vorrichtung 5 dienen. Zur weiteren Fixierung der Anzeigenflächen 2 im zylindrischen Grundkörper 1 des Betätigers ist das elastische Element 3 vorgesehen, das in diesem Ausführungsbeispiel als Federelement ausgebildet ist. Das Federelement beaufschlagt den Führungssteg 4 der Anzei- genfläche 2 mit einer Federkraft, so dass eine Rückstellung der Anzeigenfläche 2 vom betätigten Zustand in den unbetätigten Zustand möglich ist. Das elastische Element 3 mit Federeigenschaften weist zwei Endbereiche 7, 8 sowie einen zwischen diesen Endbereichen 7, 8 gelagerten Spannring 9 auf.
In Fig. 2 ist der zylindrische Grundkörper 1 des Betätigers mit eingebauten Anzeigeflächen 2 und eingebautem elastischen Element 3 dargestellt. Der Führungssteg 4 der Anzeigefläche 2 ist in der Ausnehmung 6 des zylindrischen Grundkörpers 1 positioniert. In der Ausnehmung 6 sind zudem zusätzlich Ausbuchtungen 10, 11 platziert, in welchen die zapfenartige Vorrichtung 5 am Führungssteg 4 greift. Der Führungssteg 4 wird außerdem durch das elastische Element 3 mit Federeigenschaften fixiert. Dabei liegt der Endbereich 8 des elastischen Elements auf der Innenseite des zylindrischen Grundkörpers 1 am Führungssteg 4 an. Der Spannring 9 des elastischen Elements 3 ist seitlich neben dem Führungssteg 4 im Innenraum des zylindrischen Grundkörpers 1 positioniert. Der Endbereich 7 des elastischen Elements 3 ist in einer Aufnahmetasche in der Innenseite des zylindrischen Grundkörpers 1 fest fixiert.
In Fig. 3 ist eine Kappe 12 eines Betätigers, vorzugsweise eines Befehls- und Meldegerätes mit Anzeigeflächen 2 dargestellt, die durch Fenster 13 in der Kappe 12 sichtbar sind. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl an Fenstern 13 und damit auch eine Mehrzahl an Anzeigeflächen 2 in der Kappe 12 vorgesehen. Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger mit Anzeigeflächen 2 im unbetätigten Zustand. Aus dieser Darstellung geht zudem hervor, dass der Spannring 9 des elastischen Elements 3 auf die zapfenartige Vorrichtung 5 am Führungssteg 4 aufgesteckt ist, während der Endbereich 8 des elastischen Elements 3 auf der Innenseite des Führungsstegs 4 aufliegt. Unterhalb der Anzeigefläche 2 ist eine weitere an der Kappe 12 des Betätigers fest fixierte Anzeigefläche 14 positioniert, die im betätigten Zustand des Betätigers zu sehen ist, da die Anzeigefläche 2 in diesem Fall nach innen wegschwenkt.
Fig. 5 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger mit Anzeigeflächen 2 im betätigten Zustand. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass der zylindrische Grundkörper 1 des Betätigers als Führungsschiene für den Führungssteg 4 dient, so dass die Anzeigefläche 2 im betätigten Zustand nach innen zum Mittelpunkt des Betätigers hin wegschwenkt. In den Fig. 6 und 7 ist nochmals die Fixierung des Führungssteges 4 in der Ausnehmung 6 des zylindrischen Grundkörpers 1 dargestellt. Insbesondere aus Fig. 7 geht der Eingriff der zapfenartigen Vorrichtung 5 in die Ausbuchtung 11 hervor.
Fig. 8 zeigt einen zylindrischen Grundkörper 1 eines Betätigers mit eingebauten Anzeigeflächen 2 und einem zweiten Ausführungsbeispiel für ein elastisches Element 15 mit Federeigenschaften. Das erfindungsgemäße elastische Element 15 ist vorzugsweise symmetrisch aufgebaut mit Endbereichen 16, 17, die als seitliche Fixierung im zylindrischen Grundkörper 1 dienen, und mit einem Mittelbereich 18, der vorzugsweise als U-förmiger Bügel ausgebildet ist. Fig. 9 zeigt den zylindrischen Grundkörper 1 nach Fig. 8 mit eingebautem elastischem Element 15. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass der Mittelbereich 18 des elastischen Elements 15 auf der Innenseite des Führungssteges 4 der Anzeigefläche 2 positioniert ist und die Endbereiche 16, 17 des elastischen Elements 15 rechts und links vom Führungssteg 4 im Gehäusebereich, der vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, des zylindrischen Grundkörpers 1 fixiert sind.
In Fig. 10 ist der erfindungsgemäße Betätiger mit Anzeigeflä- chen 2 im unbetätigten Zustand dargestellt. Aus dieser Darstellung geht insbesondere hervor, dass der Mittelbereich 18 des elastischen Elements 15 auf dem unteren Bereich des S- förmig ausgebildeten Führungsstegs 4 aufliegt. Unterhalb der Anzeigefläche 2 ist auch hier die zusätzliche an der Kappe 12 des Betätigers fest fixierte Anzeigefläche 14 positioniert, die im betätigten Zustand des Betätigers zu sehen ist, da die Anzeigefläche 2 in diesem Fall nach innen wegschwenkt.
Fig. 11 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger mit Anzeigeflä- che 2 im betätigten Zustand. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass der zylindrische Grundkörper 1 des Betätigers als Führungsschiene für den Führungssteg 4 dient, so dass die An- zeigefläche 2 im betätigten Zustand nach innen zum Mittelpunkt des Betätigers hin wegschwenkt.
In Fig. 12 ist ein zylindrischer Grundkörper 1 eines Betä- tigers dargestellt mit einem dritten Ausführungsbeispiel für ein elastisches Element 19. Das erfindungsgemäße elastische Element 19 ist vorzugsweise als Bandfeder ausgebildet und konzentrisch geformt. Es ist vorgesehen, dass diese Bandfeder in eine Nut 20 des zylindrischen Grundkörpers 1 greift.
Fig. 13 zeigt den zylindrischen Grundkörper 1 nach Fig. 12 mit eingebautem, elastischen Element 19 und einer eingebauten Anzeigefläche 2. Aus der Darstellung in Fig. 13 geht hervor, dass das elastische Element 19 an der Innenseite des S-förmig ausgeführten Führungsstegs 4 anliegt.
In Fig. 14 ist der erfindungsgemäße Betätiger mit Anzeigeflächen 2 im unbetätigten Zustand dargestellt. Auch aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass das elastische Element 19 in Form einer Bandfeder im Mittelbereich des S-förmigen Führungsstegs 4 positioniert ist. Unterhalb der Anzeigefläche 2 ist auch hier eine weitere an der Kappe 12 des Betätigers fest fixierte Anzeigefläche 14 positioniert, die im betätigten Zustand des Betätigers zu sehen ist, da die Anzeigefläche 2 in diesem Fall nach innen wegschwenkt.
Fig. 15 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger nach Fig. 14 mit Anzeigeflächen 2 im betätigten Zustand. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass der zylindrische Grundkörper 1 des Betätigers als Führungsschiene für den Führungssteg 4 dient, so dass diese Anzeigefläche 2 im betätigten Zustand nach innen zum Mittelpunkt des Betätiges hin wegschwenkt.
Fig. 16 zeigt einen zylindrischen Grundkörper 1 eines Betä- tigers mit eingebauten Anzeigeflächen und einem vierten Ausführungsbeispiel für ein elastisches Element 21 im unbetätigten Zustand. Das erfindungsgemäße elastische Element 21 ist vorzugsweise als Gummiring, insbesondere als Dichtring ausgebildet. Ebenso wie das elastische Element 19 liegt auch das elastische Element 21 im Mittelbereich auf der Innenseite des Führungsstegs 4 der Anzeigefläche 2 an. Unterhalb der Anzeigefläche 2 ist auch hier eine weitere an der Kappe 12 des Betätigers fest fixierte Anzeigefläche 14 positioniert, die im betätigten Zustand des Betätigers zu sehen ist, da die Anzeigefläche 2 in diesem Fall nach innen wegschwenkt.
Fig. 17 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger nach Fig. 16 mit Anzeigeflächen 2 im betätigten Zustand. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass der zylindrische Grundkörper 1 des Betätigers als Führungsschiene für den Führungssteg dient, so dass die Anzeigefläche 2 im betätigten Zustand nach innen zum Mittelpunkt des Betätigers hinwegschwenkt.
Der erfindungsgemäße Betätiger mit mechanischer Signalanzeige zeichnet sich durch eine robuste, konstruktiv einfach Bauweise aus, die eine zuverlässige Bedienung ermöglicht und zudem kostengünstig umzusetzen ist, da auf Stanzbiegeteile verzich- tet werden kann. Die konstruktive Ausgestaltung der Anzeige ermöglicht eine Vormontierung, die insgesamt zu einer wesentlichen Erleichterung bei der Montage des gesamten Geräts beiträgt .
Bezugszeichenliste
1 zylindrischer Grundkörper
2 Anzeigetläche
3 elastisches Element
4 Führungssteg
5 zapfenartige Vorrichtung
6 Ausnehmung
7 Endbereich
8 Endbereich
9 Spannring
10 Ausbuchtung
11 Ausbuchtung
12 Kappe
13 Fenster
14 Anzeigefläche
15 elastisches Element
16 Endbereich
17 Endbereich
18 Mittelbereich
19 elastisches Element
20 Nut
21 eleastisches Element

Claims

Patentansprüche
1. Betätiger, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die me- chanische Anzeige ein Fenster (13) und eine durch das Fenster (13) erkennbare Anzeigefläche (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzeigefläche (2) an einem Führungssteg (4) positioniert ist und der Führungssteg (4) von einem elastischen Element (3, 15, 19, 21) mit einer Kraft beaufschlagt ist.
2. Betätiger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzeigefläche (2) und der Führungssteg (4) einteilig aus- gebildet sind.
3. Betätiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzeigefläche (2) und der Führungssteg (4) aus Kunststoff gefertigt sind.
4. Betätiger nach Anspruch 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Element (3, 15, 19, 21) als separates Bauteil ausgebildet ist.
5. Betätiger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Führungssteg (4) S-förmig ausgeformt ist, wobei an einem Ende die Anzeigefläche (2) und am anderen Ende eine zapfenartige Vorrichtung (5) angeordnet sind.
6. Betätiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Element (3) als Federelement mit zwei Endbereichen (7,8) und einem Spannring (9) ausgebildet ist.
7. Betätiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Element (15) als symmetrisches Federelement ausgebildet ist, wobei der Mittelbereich (18) des elastischen Elements (15) an der Innenseite des Führungsstegs (4) ange- ordnet ist.
8. Betätiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Element (19) als konzentrische Bandfeder aus- gebildet ist.
9. Betätiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Element (21) als Gummiring ausgebildet ist.
10. Befehlsgerät, insbesondere Not-Aus-Schalter, mit einem Betätiger nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
EP14719686.9A 2014-04-16 2014-04-16 Betätiger mit mechanischer signalanzeige Withdrawn EP3092656A1 (de)

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