EP3224848B1 - Markierter hebezeug-betätigungsschalter - Google Patents

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EP3224848B1
EP3224848B1 EP15802070.1A EP15802070A EP3224848B1 EP 3224848 B1 EP3224848 B1 EP 3224848B1 EP 15802070 A EP15802070 A EP 15802070A EP 3224848 B1 EP3224848 B1 EP 3224848B1
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EP
European Patent Office
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hoist
switch
cap
actuating switch
window
Prior art date
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EP15802070.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3224848A1 (de
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Klaus Keller
Werner Ludwig
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K and B Anlagen GmbH
Original Assignee
K and B Anlagen GmbH
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Publication date
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Publication of EP3224848B1 publication Critical patent/EP3224848B1/de
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    • 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
    • H01H13/04—Cases; Covers
    • H01H13/06—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof or flameproof casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/14—Operating parts, e.g. turn knob
    • H01H19/18—Operating parts, e.g. turn knob adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H13/02—Details
    • H01H13/023—Light-emitting indicators
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    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/50—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
    • H01H13/52—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member the contact returning to its original state immediately upon removal of operating force, e.g. bell-push switch
    • 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
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/04—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H2009/048—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings using a sealing boot, e.g. the casing having separate elastic body surrounding the operating member and hermetically closing the opening for it
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    • H01H2221/07—Actuators transparent
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/004—Two parallel coil springs

Definitions

  • This disclosure relates to an actuation switch for the manual operation of machines, in particular hoists.
  • a switching element arranged in a switch housing, the switching element comprising a switching plunger which protrudes from the switch housing and is guided in a sleeve and which is covered by a cap that serves as a marked actuating element.
  • the switch has a switch housing in which several spring-loaded switching elements - for example for the functions of lifting and lowering a hoist - are arranged.
  • Each switching element consists of an electrical button and a mechanical pressure switch for its actuation.
  • the mechanical pressure switch is essentially composed of a switch plunger and a sleeve.
  • the switch plunger for actuation of the electrical button designed as a micro button is guided in the sleeve.
  • the switch plunger is usually supported on the button or a base of the switch housing via a spring element in the form of a helical spring.
  • DE 18 66 359 U discloses a sealing cap for a switch button, which is made of flexible, elastic and transparent material, the pressure point of the cap being internally provided with a reinforcement, the convex surface of which extends approximately over the entire diameter of the key top.
  • DE 199 54 172 A1 discloses a pushbutton which is arranged on a mounting plate and comprises an operating element that is received by an insert penetrating the mounting plate.
  • the insert together with the control element, is enclosed by a sealing element made of a permanently elastic material such as thermoplastic elastomer (TPE) or a rubber-like material such as NBR.
  • TPE thermoplastic elastomer
  • NBR rubber-like material
  • the electrical buttons and the pressure switches are expediently integrated into one to protect against external influences and contamination
  • Built-in switch housing that is moisture, water and dustproof.
  • the switch plungers are usually surrounded by a flexible cover element in the manner of a cap, which is tightly connected to the switch housing.
  • the cap is designed with a round connection opening. Viewed in cross section, the cap typically has an approximately frustoconical cross section, the smaller base area resting on the switch plunger and the larger base area being directed towards the connection opening.
  • the cap In the area of the connection opening, the cap has an edge that points inward and extends approximately parallel to the smaller base area of the cap. This edge is dimensioned so that it has approximately the dimensions of the sealing surface of the collar of the sleeve facing the switch housing.
  • protective caps of the switching elements are exposed to special stresses and have several functions. In particular, they must be permanently stable with great elastic deformability and ensure tightness. They are therefore usually made of a rubber-like or rubber-like material. For mechanical reasons or to achieve the highest possible long-term stability of the protective caps, they are also conventionally designed from a one-piece flexible material, that is, the cap forms a closed, one-piece cover of the switching element.
  • the smaller base area of the truncated cone described above, the inside of which rests on the switch plunger, has a double function. On the one hand, it is subjected to a force on its upper side by the operator's thumb and transfers this to the internal switch plunger, which in turn effects the switching process.
  • the base area on the outward / upward side also often serves as a support surface for a character or symbol that signals the function of the relevant switch.
  • This is typically e.g. an arrow in the form of a triangle or a double arrow in the form of two triangles placed on top of each other.
  • This symbol is usually set off in a signal color compared to the black base material of the cap in order to ensure good contrast and visibility.
  • the symbol is ideally placed on the cap itself, as this means that incorrect operation by confusing several switches is largely excluded, even if operated carelessly.
  • the symbol Because of the necessary long-term stability of this symbol against environmental influences and the operating forces that occur, with simultaneous elasticity of the supporting surface, the symbol is often glued to the cap, since a pure application of paint on the cap, regardless of the technology, is not necessary would provide long-term stability.
  • the symbol which is applied to a plastic carrier, is glued to a designated area of the cap by means of a high-performance adhesive.
  • a hoist operating switch as set forth in claim 1 is provided.
  • This comprises a switch housing and a plurality of switching elements, the switching elements each comprising: an essentially cylindrical switch plunger guided in a sleeve so that it cannot rotate; a button which is acted upon by the switch plunger, preferably from the underside thereof; a visual mark attached to the upper face of the switch plunger; an at least partially flexible, rotationally symmetrical cap provided on one side with a connection opening, which covers the upper end of the switch plunger and rests on it with an inner surface, the cap having a window made of a transparent material in the area of the bearing surface, whereby the optical symbol passes through the window is visible to the outside and is shielded from environmental influences.
  • top / bottom are used by definition in such a way that they relate to the position of a switching element or operating switch in its natural position of use, i.e. the switch housing is oriented so that the caps of the switch cover point upwards.
  • inside / outside is used to refer to the switch housing, unless otherwise specified.
  • the Fig. 1 shows a lifting device actuation switch 7 according to exemplary embodiments, which comprises a switching element 1 built into a switch housing 5.
  • This lifting device actuating switch 7 has a switch housing 5 in which typically several spring-loaded switching elements 1 - for example for the functions of lifting and lowering a lifting device - Are arranged, only one switching element being shown for reasons of illustration.
  • Each switching element 1 consists of at least one electrical switch 14 and a mechanical pressure switch for its actuation.
  • the mechanical pressure switch essentially has a switch plunger 12 and a sleeve 10, as well as a cap 24 covering these two.
  • the switching plunger 12 is guided in the sleeve 10 for actuation of the electrical switch 14, which is typically designed as a micro-button.
  • the switch plunger is usually supported on the button or a base of the switch housing 5 via one or more spring elements 21, for example in the form of a helical spring.
  • the pressure switch can be designed in one or more stages, ie, starting from an off position, the switch plunger 12 can be moved into a first on position and then into at least one further on position.
  • corresponding electrical switches / buttons 14 or multi-stage buttons are actuated via the switch plunger 12 in each of the on positions.
  • the switch plunger 12 protrudes farthest out of the sleeve 10 and is then moved in the direction of the sleeve 10 or into the interior of the switch housing 5 to reach the first or the further on positions.
  • the switch plunger 12 still protrudes from the sleeve 10, which can be felt by an operator's thumb.
  • the plunger 12 is in the sleeve 10 freely axially displaceable, but typically non-rotatably guided.
  • a nose 34 can be provided on the switch plunger, which is guided in a longitudinal groove in the sleeve 10.
  • a hoist can be controlled in the lifting and lowering direction and due to the two-stage nature of each switching element 1 in a first on position, slow running, and a second on position, high running, or even without detent for stepless control.
  • Such switches are used to control hoists.
  • the switch plungers 12 are surrounded by a flexible cover element in the form of a cap 24 which is tightly connected to the switch housing 5.
  • the cap is designed with a round connection opening 27. Seen in cross-section, the cap 27 typically has an approximately frustoconical cross-section, the smaller base surface 36 resting on the switch plunger 12 and the larger base surface being directed towards the connection opening 27.
  • the cap 24 In the area of the connection opening 27, the cap 24 has an edge pointing inward and extending approximately parallel to the smaller base area of the cap.
  • This edge is dimensioned in such a way that it has approximately the dimensions of the sealing surface of the collar 31 of the sleeve 10 facing the switch housing 5.
  • the cap is typically slipped over the collar 31 of the sleeve 10, then the sleeve 10 is inserted into a round opening in the switch housing 5 and then the fastening ring 29, which has an external thread, is tightened from the inside the sleeve 10 engages.
  • the edge around the connection opening 27 of the cap 24 is clamped between the outer or front surface 32 of the switch housing 5 and the sealing surface of the collar 31, and thus the opening of the switch housing 5 is tightly closed.
  • the sleeve 10 usually has a circumferential and outward-facing collar 31 at its outer / upper end, which is placed on the front surface 32 of the switch housing 5 comes.
  • the upper end of the sleeve 10 is provided with an external thread.
  • a fastening ring 29 in the manner of a nut is screwed onto the external thread and comes to rest on the inside of the front surface 32 of the switch housing 5 and thus pulls the collar 31 onto the front surface 32 of the switch housing 5.
  • an optical symbol 20 is attached to the upper end face 18 of the switch plunger 12.
  • the cap 24 In the area of the support surface, the cap 24 has a window 28 made of a transparent material.
  • the optical sign 20 is visible to an operator through the window.
  • the cap 24 typically comprises a rubber-like material.
  • the window 28 can be made from a transparent hard plastic, for example.
  • the window 28 typically has at least approximately the diameter of the optical sign 20.
  • the optical symbol 20 can be attached in a non-rotatable manner, for example, in a recess 26 in the upper end face 18 of the switch plunger 12. Since the switch plunger 12 is also provided in the sleeve 10 so as to be non-rotatable, and the sleeve is attached to the switch housing, the optical symbol is consequently also non-rotatable and provided with a defined position and location in relation to the switch housing 5.
  • the optical sign 20 typically does not necessarily have a flat, cylindrical base body approximately the size of a coin, which is provided with at least one colored material.
  • the colored marking can be implemented, for example, as an imprint with an abrasion-resistant varnish on the base body made of plastic or metal.
  • the optical sign 20 is typically glued into the recess 26 in the switch plunger 12 or fastened therein via a mechanical fit, with the colored marking facing upwards / outwards.
  • the optical sign 20 can have a fluorescent or signal color in order to be better recognizable.
  • the window 28 in the cap 24 is hermetically and permanently connected to the rubber-like material of the cap 24 in order to achieve a stable and permanent seal against dust and moisture.
  • the cap 24 and the window 28, which have different materials, can be produced together in a 2K process.
  • the window 28 fulfills a protective function for the optical sign 20, so that it is protected from all kinds of environmental influences and thus permanent correct or error-free readability is guaranteed. This is particularly relevant for workshop or industrial environments in which hoists with the hoist actuation switches 7 described here are typically used. In particular, mechanical wear / abrasion of the optical sign, its mechanical damage, or also twisting or displacement becomes effective prevented.
  • the window thus primarily fulfills a protective function against environmental influences; furthermore, its use for an optional background lighting of the optical sign 20 is also disclosed in further exemplary embodiments.
  • a cap 24 for a switching element 1 of a hoist actuation switch 7 according to exemplary embodiments is shown in section, with the connection opening 27 and the window 28.
  • the cap 24 rests in the assembled state on the upper end face 18 of the switch plunger, or to which the optical sign 20 is attached.
  • a stepped profile can be provided in the edge region of the window 28, as shown, so that a mechanical connection or fit can be achieved in addition or as an alternative. This is advantageous because the rubber-like material gives the cap a certain desired deformability that could otherwise affect the tightness of the connection to the window. Gluing between the cap and window is also possible.
  • Fig. 3 is a switching element 1 of a hoist operating switch 7 according to embodiments shown, which is based on the Fig. 1 based.
  • a light source 30 is provided in order to illuminate the optical sign 20.
  • the switch plunger 12 comprises at least partially a transparent material. This can be implemented as a transparent light guide 50 (only shown in stylized form).
  • the switch plunger 12 can also be completely or partially made from a transparent, light-conducting material.
  • the light from the light source 30 is guided via or through the switch plunger 12 to the underside of the optical sign 20 in order to make it easier to see in poor light conditions and in the dark.
  • the symbol is designed in such a way that the printed graphic symbol, such as an arrow, a double arrow, a letter, etc., is printed on a transparent carrier material, applied by gluing or the like.
  • the background lighting creates a particularly good contrast between the graphic symbol and the remaining transparent surface of the optical symbol 20 that is visible to the outside through the window 28.
  • the light source 30 typically comprises at least one LED, but can also comprise conventional incandescent or glow lamps, etc.
  • the LED can draw its energy via a simple electronic circuit, for example from the mains voltage, which is switched by the hoist actuation switch 7.
  • the LED can be provided individually on each (e.g., six or eight) switching elements 1 or switching plunger 12 of a hoist actuation switch 7, or approximately one or two central light sources 30 can be provided for all switching elements 1 together, which then control the switch housing 5 from the inside illuminate so that scattered or reflected light reaches the individual optical characters 20 of the plurality of switching elements 1.
  • Fig. 4 is a plan view of a switching element 1 of a lifting device actuation switch 7 according to embodiments shown, as it also sees an operator.
  • the window 28 In the middle of the cap 24 is the window 28 through which the optical symbol 20 can be seen.
  • the graphic symbol on the optical symbol 20 is a double arrow; of course, all other symbols customary for operating machines, in particular lifting equipment, are also possible.
  • FIG. 11 shows a cross section of a hoist operating switch 7 similar to that of FIG Fig. 1 shown, the three switching elements 1 corresponding to Fig. 1 includes.
  • a hoist actuation switch 7 can comprise from 2 to 10 switching elements, more typically from 4 to 7.
  • an optical sign for marking switching elements can be provided in such a way that it is shielded or protected from all environmental influences by means of the window, in particular against mechanical, thermal and chemical influences. This overcomes the problems of the conventional markings described at the beginning.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Description

  • Diese Offenbarung betrifft einen Betätigungsschalter für die Handbetätigung von Maschinen, insbesondere Hebezeugen. Insbesondere betrifft sie ein in einem Schaltergehäuse angeordnetes Schaltelement, wobei das Schaltelement einen aus dem Schaltergehäuse ragenden und in einer Hülse geführten Schaltstößel umfasst, der von einer Abdeckkappe bedeckt ist, die als markiertes Betätigungselement dient.
  • Aus der DE 103 31 130 A1 ist ein Schalter für die Handbetätigung von Hebezeugen bekannt. Der Schalter weist ein Schaltergehäuse auf, in dem mehrere federbelastete Schaltelemente - beispielsweise für die Funktionen Heben und Senken eines Hebezeugs - angeordnet sind. Jedes Schaltelement besteht hierbei aus einem elektrischen Taster und einem mechanischen Druckschalter für dessen Betätigung. Der mechanische Druckschalter ist im Wesentlichen aus einem Schaltstößel und einer Hülse aufgebaut. In der Hülse ist der Schaltstößel für eine Betätigung des als Mikrotaster ausgebildeten elektrischen Tasters geführt. Der Schaltstößel ist üblicherweise an dem Taster beziehungsweise einem Boden des Schaltergehäuses über ein Federelement in Form einer Wendelfeder abgestützt.
  • Aus der DE 18 66 359 U und DE 199 54 172 A1 sind auch Schalter fiir Handbetiitigung bekannt.
  • DE 18 66 359 U offenbart eine Dichtungskappe für einen Schalttaster, welche aus flexiblem, elastischem und durchsichtigem Werkstoff besteht, wobei die Druckstelle der Kappe innen mit einer Verstärkung versehen ist, deren konvexe Fläche sich annähernd über den ganzen Durchmesser des Tastenkopfes erstreckt.
  • DE 199 54 172 A1 offenbart einen Drucktaster, der auf einer Montageplatte angeordnet ist und ein Bedienelement umfasst, das von einem die Montageplatte durchsetzenden Einsatz aufgenommen wird. Der Einsatz wird zusammen mit dem Bedienelement von einem Dichtelement umschlossen, das aus einem dauerelastischen Material besteht, wie beispielsweise thermoplastisches Elastomer (TPE) oder gummiartiger Werkstoff wie NBR. Dabei weist das Dichtelement einen ersten umlaufenden Rand auf, der auf einer Oberfläche der Montageplatte aufliegt.
  • Bei industriellen Anwendungen werden die elektrischen Taster und die Druckschalter zum Schutz vor äußeren Einwirkungen und Verschmutzung zweckmäßigerweise in ein Schaltergehäuse eingebaut, das feuchtigkeits-, wasser- und staubdicht ausgebildet ist. Um die aus dem Schaltergehäuse herausragenden Schaltstößel gegenüber dem dichten Schaltergehäuse abzudichten, sind die Schaltstößel üblicherweise von einem flexiblen Abdeckungselement nach Art einer Kappe umgeben, die mit dem Schaltergehäuse dicht verbunden ist. Hierfür ist die Kappe mit einer runden Anschlussöffnung ausgebildet. Im Querschnitt gesehen weist die Kappe typischerweise einen etwa kegelstumpfförmigen Querschnitt auf, wobei die kleinere Grundfläche auf dem Schaltstößel aufliegt und die größere Grundfläche zu der Anschlussöffnung gerichtet ist.
  • Im Bereich der Anschlussöffnung weist die Kappe einen nach innen weisenden und sich etwa parallel zu der kleineren Grundfläche der Kappe erstreckenden Rand auf. Dieser Rand ist so dimensioniert, dass er in etwa die Abmessungen der dem Schaltergehäuse zugewandten Dichtfläche des Kragens der Hülse aufweist. Bevor der Drucktaster in die Öffnung des Schaltergehäuses eingesteckt wird, wird die Kappe über den Kragen der Hülse gestülpt, anschließend die Hülse des Drucktasters in die runde Öffnung des Schaltergehäuses gesteckt und dann von innen der Befestigungsring angezogen. Der Rand der Kappe wird hierbei zwischen der Vorderfläche des Schaltergehäuses und der Dichtfläche des Kragens eingeklemmt, und somit die Öffnung des Schaltergehäuses dicht geschlossen.
  • Diese Schutz-Kappen der Schaltelemente sind besonderen Beanspruchungen ausgesetzt und haben mehrere Funktionen, insbesondere müssen sie bei großer elastischer Verformbarkeit dauerhaft stabil sein und die Dichtigkeit gewährleisten. Sie sind daher in der Regel aus einem gummi- bzw. kautschukartigen Material ausgeführt. Aus mechanischen Gründen bzw. zur Erzielung einer möglichst hohen Langzeitstabilität der Schutz-Kappen sind diese zudem konventionell aus einem einteiligen flexiblen Material gestaltet, das heißt die Kappe bildet eine geschlossene, einteilige Abdeckung des Schaltelements. Dabei hat die kleinere Grundfläche des oben beschriebenen Kegelstumpfes, die mit ihrer Innenseite auf dem Schaltstößel aufliegt, eine Doppelfunktion. Zum einen wird sie auf ihrer Oberseite vom Daumen der Bedienperson einer Kraft ausgesetzt und überträgt diese auf den innenliegenden Schaltstößel, der wiederum den Schaltvorgang bewirkt. Gleichzeitig dient die Grundfläche auf der nach außen/oben liegenden Seite auch häufig als Trägerfläche eines Zeichens bzw. Symbols, das die Funktion des betreffenden Schalters signalisiert. Dies ist typischerweise z.B. ein Pfeil in Form eines Dreiecks bzw. ein Doppelpfeil in Form von zwei aufeinandergesetzten Dreiecken. Üblicherweise ist dieses Symbol gegenüber dem schwarzen Grundmaterial der Kappe farblich in einer Signalfarbe abgesetzt, um guten Kontrast und Erkennbarkeit zu gewährleisten. Das Zeichen ist idealerweise auf der Kappe selbst angebracht, da so auch bei unvorsichtiger Bedienung eine Falschbedienung durch Verwechslung mehrere Schalter weitgehend ausgeschlossen ist.
  • Wegen der nötigen Langzeit-Stabilität dieses Zeichens gegen Umwelteinflüsse und die auftretenden Betätigungskräfte, bei gleichzeitiger Elastizität der tragenden Fläche, wird dabei oft eine Klebung des Symbols auf die Kappe gewählt, da ein reiner Farbauftrag auf die Kappe, gleich mit welcher Technik, nicht die nötige Langzeitstabilität bieten würde. Dabei wird das Zeichen, das auf einem Kunststoffträger aufgebracht ist, mittels eines Hochleistungsklebstoffes auf eine vorgesehene Fläche der Kappe aufgeklebt.
  • Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass diese Klebung Probleme bereiten kann. Insbesondere kann zum Beispiel bei großer Hitzeeinwirkung, wie sie etwa in Industriehallen oder bei starker Sonneneinstrahlung auftritt, insbesondere im weiteren Zusammenspiel mit Lösungsmitteln wie Kohlenwasserstoffen, Wasser oder anderen Chemikalien, die Stabilität der Klebung leiden. Dies kann unter ungünstigen Umständen zum teilweisen Verdrehen oder im extremen Fall sogar zum Ablösen des Zeichens führen, typischerweise durch die Betätigungskräfte, was eine Falschbedienung bzw. Verwechslung der Bedienelemente durch einen Benutzer hervorrufen kann. Insbesondere bei Hebezeugen, aber auch bei anderen schweren Maschinen kann dies im Extremfall zu Unfällen mit Sach- oder Personenschäden führen.
  • Aus den oben genannten und weiteren Gründen besteht Bedarf nach einem Hebezeug-Betätigungsschalter mit verbesserten Eigenschaften.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Hebezeug-Betätigungsschalter nach Anspruch 1 bereitgestellt. Dieser umfasst ein Schaltergehäuse und eine Mehrzahl von Schaltelementen, wobei die Schaltelemente jeweils umfassen: einen in einer Hülse verdrehfest geführten, im Wesentlichen zylindrischen Schaltstößel; einen Taster, der von dem Schaltstößel beaufschlagt wird, vorzugsweise von dessen Unterseite; ein optisches Zeichen, das an der oberen Stirnfläche des Schaltstößels angebracht ist; eine mindestens teilweise flexible, zu einer Seite mit einer Anschlussöffnung versehene rotationssymmetrische Kappe, die das obere Ende des Schaltstößels überdeckt und mit einer Innenfläche auf diesem aufliegt, wobei die Kappe im Bereich der Auflagefläche ein Fenster aus einem transparenten Material aufweist, wodurch das optische Zeichen durch das Fenster nach außen sichtbar ist und gegen Umwelteinflüsse abgeschirmt ist.
  • Weitere Vorteile, Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung sowie bevorzugte Ausführungen und besondere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
  • Im Weiteren soll die Erfindung anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden, aus denen sich weitere Vorteile und Abwandlungen ergeben. Dabei zeigen:
    • Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Hebezeug-Betätigungsschalter gemäß Ausführungsbeispielen;
    • Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Abdeckung für ein Schaltelement eines Hebezeug-Betätigungsschalters gemäß Ausführungsbeispielen;
    • Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Hebezeug-Betätigungsschalter gemäß weiteren Ausführungsbeispielen;
    • Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Schaltelement eines Hebezeug-Betätigungsschalters gemäß Ausführungsbeispielen;
    • Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Hebezeug-Betätigungsschalter gemäß Ausführungsbeispielen.
  • In dieser Beschreibung werden die Begriffe oben/unten definitionsgemäß so verwendet, dass sie sich auf die Lage eines Schaltelements bzw. Betätigungsschalters in dessen natürlicher Nutzungslage beziehen, das heißt dass das Schaltergehäuse so orientiert ist, dass die Kappen der Schalterabdeckung nach oben gerichtet sind. Ferner wird "innen/außen" im Sinne eines Bezugs auf das Schaltergehäuse verwendet, falls nicht anders angegeben.
  • Die Fig. 1 zeigt einen Hebezeug-Betätigungsschalter 7 gemäß Ausführungsbeispielen, der ein in einem Schaltergehäuse 5 eingebautes Schaltelement 1 umfasst, das. Dieser Hebezeug-Betätigungsschalter 7 weist ein Schaltergehäuse 5 auf, in dem typischerweise mehrere federbelastete Schaltelemente 1 - beispielsweise für die Funktionen Heben und Senken eines Hebezeugs - angeordnet sind, wobei aus Darstellungsgründen nur ein Schaltelement gezeigt ist. Jedes Schaltelement 1 besteht hierbei aus mindestens einem elektrischen Schalter 14 und einem mechanischen Druckschalter für dessen Betätigung. Der mechanische Druckschalter weist im Wesentlichen einen Schaltstößel 12 und eine Hülse 10, sowie eine diese beiden abdeckende Kappe 24 auf. In der Hülse 10 ist der Schaltstößel 12 für eine Betätigung des typischerweise als Mikrotasters ausgebildeten elektrischen Schalters 14 geführt. Der Schaltstößel ist üblicherweise an dem Taster beziehungsweise einem Boden des Schaltergehäuses 5 über ein oder mehrere Federelemente 21 abgestützt, etwa in Form einer Wendelfeder.
  • Der Druckschalter kann einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein, d. h. ausgehend von einer Aus-Position ist der Schaltstößel 12 in eine erste Ein-Position und nachfolgend in mindestens eine weitere Ein-Position bewegbar. Entsprechend werden dann über den Schaltstößel 12 in jeder der Ein-Positionen entsprechende elektrische Schalter/Taster 14 beziehungsweise mehrstufig ausgeführte Taster betätigt. In der Aus-Position ragt der Schaltstößel 12 am Weitesten aus der Hülse 10 hinaus und wird dann zum Erreichen der ersten beziehungsweise der weiteren Ein-Positionen in Richtung der Hülse 10 bzw. ins Innere des Schaltergehäuses 5 bewegt. In der letzten Ein-Position ragt der Schaltstößel 12 dann immer noch, von einem Daumen eines Bedieners ertastbar, aus der Hülse 10 heraus. Der Stößel 12 ist in der Hülse 10 frei axial verschiebbar, aber typischerweise verdrehfest geführt. Dazu kann etwa eine Nase 34 an dem Schaltstößel vorgesehen sein, die in einer Längsnut in der Hülse 10 geführt wird.
  • Somit kann etwa ein Hebezeug in Hub- und Senkrichtung und durch die Zweistufigkeit je Schaltelement 1 in einer ersten Ein-Position, dem Langsamlauf, und einer zweiten Ein-Position, dem Schnelllauf, oder auch ohne Rastung für stufenlose Steuerung gesteuert werden. Derartige Schalter werden für die Steuerung von Hebezeugen verwendet.
  • Um die aus dem Schaltergehäuse 5 herausragenden Schaltstößel 12 gegenüber dem dichten Schaltergehäuse 5 abzudichten, sind die Schaltstößel 12 von einem flexiblen Abdeckungselement in Form einer Kappe 24 umgeben, die mit dem Schaltergehäuse 5 dicht verbunden ist. Hierfür ist die Kappe mit einer runden Anschlussöffnung 27 ausgebildet. Im Querschnitt gesehen weist die Kappe 27 typischerweise einen etwa kegelstumpfförmigen Querschnitt auf, wobei die kleinere Grundfläche 36 auf dem Schaltstößel 12 aufliegt und die größere Grundfläche zu der Anschlussöffnung 27 gerichtet ist. Im Bereich der Anschlussöffnung 27 weist die Kappe 24 einen nach innen weisenden und sich etwa parallel zu der kleineren Grundfläche der Kappe erstreckenden Rand auf. Dieser Rand ist so dimensioniert, dass er in etwa die Abmessungen der dem Schaltergehäuse 5 zugewandten Dichtfläche des Kragens 31 der Hülse 10 aufweist. Bevor der Drucktaster in die Öffnung des Schaltergehäuses 5 eingesteckt wird, wird die Kappe typischerweise über den Kragen 31 der Hülse 10 gestülpt, anschließend die Hülse 10 in eine runde Öffnung des Schaltergehäuses 5 gesteckt und dann von innen der Befestigungsring 29 angezogen, der mit einem Außengewinde der Hülse 10 eingreift. Der Rand um die Anschlussöffnung 27 der Kappe 24 wird hierbei zwischen der Außen- bzw. Vorderfläche 32 des Schaltergehäuses 5 und der Dichtfläche des Kragens 31 eingeklemmt, und somit die Öffnung des Schaltergehäuses 5 dicht geschlossen.
  • Damit das Schaltelement 1 während der Montage nicht durch die Öffnung in das Innere des Schaltergehäuses 5 rutscht, weist die Hülse 10 an ihrem äußeren/oberen Ende üblicherweise einen umlaufenden und nach außen weisenden Kragen 31 auf, der an der Vorderfläche 32 des Schaltergehäuses 5 zur Auflage kommt. Um das Schaltelement 1 an dem Schaltergehäuse 5 zu befestigen, ist mindestens das obere Ende der Hülse 10 mit einem Außengewinde versehen. Auf das Außengewinde wird ein Befestigungsring 29 nach Art einer Mutter angeschraubt, der an der Innenseite der Vorderfläche 32 des Schaltergehäuses 5 zur Anlage kommt und somit den Kragen 31 auf die Vorderfläche 32 des Schaltergehäuses 5 zieht.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist ein optisches Zeichen 20 an der oberen Stirnfläche 18 des Schaltstößels 12 angebracht. Die mindestens teilweise flexible, an einer Seite mit einer Anschlussöffnung 27 versehene rotationssymmetrische Kappe 24 überdeckt das obere Ende des Schaltstößels 12. Sie liegt mit einer Innenfläche 36 auf dem Schaltstößel 12 auf. Im Bereich der Auflagefläche hat die Kappe 24 ein Fenster 28 aus einem transparenten Material. Durch das Fenster ist das optische Zeichen 20 nach außen für eine Bedienperson sichtbar. Die Kappe 24 umfasst typischerweise ein gummi-artiges Material. Das Fenster 28 kann etwa aus einem transparenten Hart-Kunststoff gefertigt sein. Typischerweise weist das Fenster 28 mindestens etwa den Durchmesser des optischen Zeichens 20 auf.
  • Das optische Zeichen 20 kann etwa in einer Ausnehmung 26 der oberen Stirnfläche 18 des Schaltstößels 12 verdrehfest angebracht sein. Da der Schaltstößel 12 ebenfalls verdrehfest in der Hülse 10 verschiebbar bereitgestellt ist, und die Hülse am Schaltergehäuse befestigt ist, ist folglich auch das optische Zeichen verdrehfest und mit einer definierten Position und Lage im Verhältnis zum Schaltergehäuse 5 bereitgestellt. Das optische Zeichen 20 weist typischeraber nicht notwendigerweise ein mit mindestens einem farbigen Material versehenen, flachen, zylindrischen Grundkörper etwa in Münzgröße auf. Die farbliche Markierung kann z.B. als Aufdruck mit einem abriebfesten Lack auf den Grundkörper aus Kunststoff oder Metall realisiert sein. Das optische Zeichen 20 ist typischerweise in die Ausnehmung 26 im Schaltstößel 12 eingeklebt oder über eine mechanische Passung darin befestigt, wobei die farbliche Markierung nach oben/außen weist. Das optische Zeichen 20 kann eine fluoreszierende oder Signalfarbe aufweisen, um besser erkennbar zu sein.
  • Das Fenster 28 in der Kappe 24 ist hermetisch und dauerhaft mit dem gummi-artigen Material der Kappe 24 verbunden, um eine stabile und dauerhafte Dichtigkeit gegen Staub und Feuchtigkeit zu erzielen. Die Kappe 24 und das Fenster 28, die verschiedene Materialien aufweisen, können gemeinsam in einem 2K-Prozess hergestellt sein.
  • Dadurch wird eine hermetische, staub- und feuchtigkeitsdichte Verbindung der Kappe mit dem Fenster ermöglicht. Insbesondere erfüllt das Fenster 28 eine Schutzfunktion für das optische Zeichen 20, so dass dieses vor Umwelteinflüssen aller Art geschützt ist und so eine dauerhafte korrekte bzw. fehlerfreie Ablesbarkeit gewährleistet wird. Dies ist gerade für Werkstatt- bzw. Industrieumgebungen relevant, in denen Hebezeuge mit den hier beschriebenen Hebezeug-Betätigungsschaltern 7 typischerweise eingesetzt werden. Insbesondere wird damit eine mechanische Abnutzung/Abschleifen des optischen Zeichens, dessen mechanische Beschädigung, oder auch Verdrehung oder Verschiebung wirksam verhindert. Somit erfüllt das Fenster primär eine Schutzfunktion gegen Umwelteinflüsse, ferner ist in weiteren Ausführungsbespielen auch dessen Nutzung für eine optionale Hintergrundbeleuchtung des optischen Zeichens 20 offenbart.
  • In Fig. 2 ist eine Kappe 24 für ein Schaltelement 1 eines Hebezeug-Betätigungsschalters 7 gemäß Ausführungsbeispielen im Schnitt dargestellt, mit der Anschlussöffnung 27 und dem Fenster 28. Mit der Innenfläche 36 liegt die Kappe 24 im montierten Zustand auf der oberen Stirnfläche 18 des Schaltstößels auf, auf bzw. an der das optische Zeichen 20 angebracht ist. Im Randbereich des Fensters 28 kann ein gestufter Verlauf vorgesehen sein wie gezeigt, so dass zusätzlich oder alternativ eine mechanische Verbindung bzw Passung erzielt werden kann. Dies ist vorteilhaft, da die Kappe durch das gummi-artige Material eine gewisse gewollte Verformbarkeit aufweist, die sich sonst auf die Dichtigkeit der Verbindung zum Fenster auswirken könnte. Auch eine Klebung zwischen Kappe und Fenster ist möglich.
  • In Fig. 3 ist ein Schaltelement 1 eines Hebezeug-Betätigungsschalters 7 gemäß Ausführungsbeispielen dargestellt, das auf dem der Fig. 1 basiert. Zusätzlich ist eine Lichtquelle 30 vorgesehen, um das optische Zeichen 20 zu beleuchten. Dazu umfasst der Schaltstößel 12 mindestens teilweise ein transparentes Material. Dies kann etwa als transparenter Lichtleiter 50 realisiert sein (nur stilisiert dargestellt). Der Schaltstößel 12 kann auch komplett oder teilweise selbst aus einem transparenten, lichtleitenden Material hergestellt sein. Im Betrieb wird das Licht aus der Lichtquelle 30 über bzw. durch den Schaltstößel 12 zu der Unterseite des optischen Zeichens 20 geleitet, um dieses etwa bei schlechten Lichtverhältnissen und im Dunkeln besser erkennbar zu machen. In einem Beispiel ist das Zeichen so gestaltet, dass das aufgedruckte grafische Symbol, wie etwa ein Pfeil, ein Doppelpfeil, ein Buchstabe, etc., auf ein transparentes Trägermaterial gedruckt, per Klebung oder ähnlich aufgebracht ist. Durch die Hintergrundbeleuchtung entsteht so ein besonders guter Kontrast des grafischen Symbols gegenüber der restlichen transparenten, durch das Fenster 28 nach außen sichtbare Fläche des optischen Zeichens 20.
  • Die Lichtquelle 30 umfasst typischerweise mindestens eine LED, kann aber auch herkömmliche Glüh- oder Glimmlampen, etc. umfassen. Die LED kann über eine einfache elektronische Schaltung ihre Energie etwa aus der Netzspannung beziehen, die durch den Hebezeug-Betätigungsschalter 7 geschaltet wird. Die LED kann individuell an jedem (der z.B. sechs oder acht) Schaltelemente 1 bzw. Schaltstößel 12 eines Hebezeug-Betätigungsschalters 7 bereitgestellt sein, oder etwa ein bis zwei zentrale Lichtquellen 30 für alle Schaltelemente 1 zusammen vorgesehen sein, die dann das Schaltergehäuse 5 von innen ausleuchten, so dass Streu- bzw. Reflexionslicht zu den einzelnen optischen Zeichen 20 der mehreren Schaltelemente 1 gelangt.
  • In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf ein Schaltelement 1 eines Hebezeug-Betätigungsschalters 7 gemäß Ausführungsbeispielen gezeigt, wie sie auch eine Bedienperson sieht. In der Mitte der Kappe 24 ist das Fenster 28, durch das das optische Zeichen 20 zu sehen ist. In diesem nichtlimitierenden Beispiel ist das grafische Symbol auf dem optischen Zeichen 20 ein Doppelpfeil, selbstverständlich sind auch sämtliche anderen, zur Bedienung von Maschinen, insbesondere Hebezeugen, übliche Symbole möglich. Im oben beschriebenen Fall der von hinten auf das optische Zeichen 20 gerichteten Beleuchtung wären im vorliegenden Fall nur die beiden Dreiecks-Umrisse intransparent, während die restliche Fläche des optischen Zeichens volltransparent gestaltet sein könnte, oder das Grundmaterial des optischen Zeichens 20 ein optisch stark streuender Kunststoff sein kann, so dass der Betrachter den Eindruck einer weißen Fläche hat, auf der die Dreiecke bzw. deren Umrisse sich dunkel abheben. Ein andere Form wäre, dass nur die in Fig. 4 dargestellten Dreiecke bzw. Dreiecksumrisse transparent sind, während die restliche Grundfläche des optischen Zeichens intransparent erscheint. In diesem Fall würden nur die grafischen Symbole leuchtend hervortreten.
  • Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt eines Hebezeug-Betätigungsschalters 7 ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten, der drei Schaltelemente 1 entsprechend der Fig. 1 umfasst. In Ausführungsbeispielen kann ein Hebezeug-Betätigungsschalter 7 von 2 bis 10 Schaltelementen umfassen, typischer von 4 bis 7.
  • Mit den beschriebenen Ausführungsformen kann ein optisches Zeichen zur Markierung von Schaltelementen so bereitgestellt werden, dass es von sämtlichen Umwelteinflüssen mittels des Fensters abgeschirmt bzw. geschützt ist, insbesondere gegen mechanische, thermische und chemische Einflüsse. Dadurch werden die eingangs beschriebenen Probleme der herkömmlichen Markierungen überwunden.

Claims (9)

  1. Hebezeug-Betätigungsschalter (7), umfassend ein Schaltergehäuse (5) und eine Mehrzahl von Schaltelementen (1), wobei die Schaltelemente jeweils umfassen:
    a. einen in einer Hülse (10) verdrehfest geführten, im Wesentlichen zylindrischen Schaltstößel (12);
    b. einen Taster (14), der von dem Schaltstößel (12) beaufschlagt wird, vorzugsweise von dessen Unterseite (16);
    c. ein optisches Zeichen (20), das an der oberen Stirnfläche (18) des Schaltstößels (12) angebracht ist;
    eine mindestens teilweise flexible, zu einer Seite mit einer Anschlussöffnung (27) versehene rotationssymmetrische Kappe (24), die ein gummi-artiges Material aufweist, und die das obere Ende des Schaltstößels (12) überdeckt und mit einer Innenfläche (36) auf diesem aufliegt, wobei die Kappe (24) im Bereich der Auflagefläche ein Fenster (28) aus einem transparenten Hart-Kunststoff aufweist, wodurch das optische Zeichen (20) durch das Fenster (28) nach außen sichtbar ist und gegen Umwelteinflüsse abgeschirmt ist;
    wobei das Fenster (28) hermetisch und dauerhaft mit dem gummi-artigen Material der Kappe (24) verbunden ist.
  2. Hebezeug-Betätigungsschalter (7) nach Anspruch 1, wobei das Fenster (28) mindestens etwa den Durchmesser des optischen Zeichens (20) aufweist.
  3. Hebezeug-Betätigungsschalter (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Zeichen (20) in einer Ausnehmung (26) in der oberen Stirnfläche (18) des Schaltstößels (12) verdrehfest angebracht ist.
  4. Hebezeug-Betätigungsschalter (7) nach Anspruch 3, wobei das optische Zeichen (20) einen mit mindestens einem farbigen Material versehenen flachen, zylindrischen Grundkörper umfasst.
  5. Hebezeug-Betätigungsschalter (7) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das optische Zeichen (20) in die Ausnehmung (26) im Schaltstößel eingeklebt ist oder über eine mechanische Passung darin befestigt ist.
  6. Hebezeug-Betätigungsschalter (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Kappe (24) und Fenster (28) gemeinsam in einem 2K-Prozess hergestellt sind.
  7. Hebezeug-Betätigungsschalter (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Lichtquelle (30), um das optische Zeichen (20) zu beleuchten.
  8. Hebezeug-Betätigungsschalter (7) nach Anspruch 7, wobei der Schaltstößel (12) mindestens teilweise ein transparentes Material umfasst, und im Betrieb Licht aus der Lichtquelle (30) über den Schaltstößel (12) zu dem optischen Zeichen (20) geleitet wird.
  9. Hebezeug-Betätigungsschalter (7) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Lichtquelle (30) mindestens eine LED umfasst.
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