CN101680464B - 具有光导体的流体技术装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体技术装置，具有状态显示单元(23)，所述状态显示单元具有隐蔽布置在该装置中的光源(24)以及光导体(25)，该光导体将光信号引向显示区域(26)。光源(24)发出多色的光，多色的光被滤色器(42)过滤，从而使得在所述显示区域中出现规定的可见的光色。

Description

具有光导体的流体技术装置

技术领域

本发明涉及一种流体技术装置，具有至少一个状态显示单元，所述状态显示单元包括隐蔽布置在该装置中的光源以及将光源的光信号引向处于装置的外侧上的显示区域的光导体。

背景技术

由DE 201 05 982 U1已知这种类型的、设计为阀门装置的流体技术装置。它包括多个彼此相连的、可以用电操纵的阀单元，阀单元的工作状态各由一个状态显示单元可视地显示。在端面地安装于阀单元装置上的壳体上设有电路板，该电路板承载多个发光二极管，由这些发光二极管出发分别有一个光导体通向配属于阀门装置的外侧上的显示区域。由发光二极管所发射的光信号由所配属的光导体引向显示区域，其中光导体提供了使得显示区域不取决于光源的安置地点而相对可变地放置的可能性。

EP 0 606 048 A1同样也描述了一种配备有阀单元的流体技术装置，其中在阀座中布置有电路板，该电路板支承用于显示切换状态的发光二极管。发光二极管在显示区域中穿过阀座的空隙，从而使其光信号在没有额外的光导体的情况下可直接识别。

在已知的现有技术中，对于观察者来说可见的光信号始终引起相同的光学印象。因此经常困难的是将这些信号彼此加以区别，以至于当判断光信号时可能会出现误解。

发明内容

本发明的目的在于，采取措施以改进光学的状态显示信号的识别可能性。

为了实现该目的，在开头所述类型的流体技术装置中作出如下设置：状态显示单元的光源被设计用于发射多色的光，并且在处于光源与显示区域之间的光的光路中接入至少一个对光信号的在所述显示区域上可见的光色加以规定的滤色器。

以这种方式，光信号的、对于观察者来说在显示区域上可见的光色并不局限于唯一的光色。通过在光路中接入的滤色器可以变化地规定最后可见的光色。光源的多色的光提供了很大的色谱，由该色谱中通过滤色器可以选出所希望的光色。因此例如提供了这种可能性：在流体技术装置内部，为状态显示单元配备不同的滤色器，以便根据工作状态的情况发出颜色彼此不同的光信号。如果流体技术装置例如设计为具有多个阀单元的阀门装置，则单个的阀单元可以-例如与其重要性或其应用目的相对应地-被分配不同的显示颜色。在此，光源可以始终为同样类型，其中特别使用发射多色的白光的发光二极管。

根据发明目的，滤色器可更换地布置在流体技术装置上，从而使得显示颜色可以通过滤色器的简单的更换而改变。具有彼此不同的过滤效果的多个滤色器可以从属于一个流体技术装置，从而这些滤色器负责发出彼此不同的光色并且能够根据具体情况而有选择地安装和应用。

原则上，光导体-作为概念“光导体”的替换经常也使用概念“光波导体”-可以自身直接设计成其作为滤色器起作用。最简单地，这通过用符合于那个需要显示的光色的色调的相应上色来实现。如果所显示的光色应被改变，则这可以通过整体光导体的简单的更换来实施。

作为更加有利的方案当然要纳入一种这样的结构型式，即，滤色器是除了光导体之外还存在的独立的滤色器元件。如果在此存在更换滤色器元件的可能性，则可以在保有光导体的情况下提供不同的光色以供使用，方法是简单地采用具有彼此不同的光的过滤效果的多个滤色器元件中的一个。在此优选的是，滤色器元件直接布置在光导体上，特别是这样设计，即光导体支承滤色器元件。

如果存在特殊的滤色器元件，那么光导体根据目的由能够不过滤地导过全部可见的波长光谱的光的材料制成。在此可以特别采用无色的、透明的塑料材料。在没有额外的滤色器时，这种光导体可能会在显示区域中发出直接符合于光源光色的光色。通过附加的滤色器元件，该光色可以没有问题地得到改变。

符合目的的是，滤色器元件在可轻易拆卸的插接连接件的范畴中布置在光导体上。这有利于快速进行更换。例如，卡锁固定件是可以的，以便确保牢固的固定。

根据目的，滤色器元件处于光导体的配属于光源的在内的末端部段上并且/或者处于光导体的配属于显示区域的在外的末端部段上。特别当滤色器元件布置在光导体的在内的末端部段上时，该末端部段可以设计为销钉形并且容纳设计成盖形的滤色器元件。

一个并且是同一个流体技术装置可以具有多个分别含有一个光源和一个光导体的功能单元。在此可以根据需要为多个光导体分配一个共同的滤色器。也可以将多个光导体在一个光导元件中组装成一个结构单元。后者特别适合用在具有多个阀单元的阀门装置中，于是可以分别为它们分配一个这样的光导元件。

附图说明

其它有利的措施也可以从在下面对根据本发明的流体技术装置的实施例所进行的详细描述中参照附图而得出。附图所示为：

图1是根据本发明的结构型式的设计为阀门装置的流体技术装置的透视图，

图2是图1所示装置的根据图1和3中截面线II-II的截面图，

图3是根据截面线III-III的仅部分描述流体技术装置的截面图，和

图4是从属于图1至3所示装置的阀单元的将目光倾斜投向底面时的独立透视图。

具体实施方式

本发明的基本方面在于在任意类型的流体技术装置中的状态显示单元的设计方案。参照用于控制流体流的阀门装置1来进行对实施例的描述，不过不应该因此受其限制。其它的用于实现本发明的流体技术装置的例子是真空发生装置、用于制备压缩空气的维护装置、或者也可以是驱动装置如旋转和直线驱动装置。下面的基本描述普遍性地适用于所有类型的流体技术装置。

阀门装置1包括例如为板形的、根据需要也被分割的阀座2，该阀座2由多个阀座通道3所贯通，这些阀座通道3在图2中部分地仅以虚线示出。阀座2限定了装配面4，阀座2在装配面上装配有多个在阀门装置1的主轴线5的方向上依次布置的、可以用电操纵的阀单元6。在图4中单个地描绘了这种阀单元6，其中可以看到位于下方的底面7，该底面7在中间接入密封件8的情况下平放在装配面4上。

每个阀单元6包括至少一个可以用电操纵的控制阀12，其中典型地为每个阀单元6配有两个这种控制阀12。在图2中它们是彼此偏离地示出的，这是因为截平面错开地走向。

控制阀12例如是指电磁阀，尽管其它类型的阀也可能被采用，例如压电阀或静电操纵阀。

控制阀12与在阀单元6的内部中走向的阀通道13相通，该阀通道13在阀单元6的底面7上这样伸出，从而使其以所期望的分配关系与在那里伸出的阀座通道3连接。

阀座通道3例如包括一个可以与压力源连接的供给通道3a和至少一个可以与压力出口特别环境气氛连接的排出通道3b。这两个通道3a、3b在主轴线5的方向上穿过阀座2并经过分支通道3′伸出到装配面4的每个表面部段，在该表面部段上能够安装阀单元6。此外，阀座通道3的分别至少一个个体的工作通道3c通到这些表面部段上，工作通道3c在另一端通向阀座2的侧面的外表面并在那里具有连接孔14，该连接孔14能够实现与有待操纵的消耗设备的连接，例如与能够借助于流体力操纵的驱动装置连接。

阀门装置1特别地利用压缩空气来运行，但也适合于利用其它气体或也利用液体来运行。

对应于控制阀12的各操纵状态，工作通道3c分别要么与供给通道3a连接要么与排出通道3b连接。

根据控制阀12的设计方案的不同，也可以实现其它的阀功能性。例如阀单元6可能会设计为预控制的多路阀，其具有能够通过流体力操纵的主阀，该主阀的运行状态通过至少一个可以用电操纵的控制阀12预先给出。

阀单元6从隐蔽布置在阀门装置1中的信号传输装置15获得其电操纵信号。该信号传输装置例如在将阀座2沿着其主轴线5的方向贯通的容纳通道16中延伸。在阀门装置1的运行结束的状态下，容纳通道16在端面上由未进一步示出的连接件封闭。

信号传输装置15通过电接口装置17与各个阀单元6电连接。在此，电接口装置17贯通阀座2的在容纳通道16与装配面4之间走向的壁部段22的合适的壁穿孔18。

信号传输装置15可以设计用于各种常用的信号传输类型，特别是不仅用于并行的信号传输而且也用于串行的信号传输。

在信号传输装置15中进行与未进一步示出的外部的电子控制装置的通信。在此，信号传输装置15特别在末端区域上具有合适的中央电接口装置，例如具有多极-插接装置或具有现场总线-连接装置(未示出)。

每个阀单元6都配备有两个状态显示单元23。这些状态显示单元能够确定无疑地通过发出光信号来光学地显示出对应于单个的阀单元6的运行状态。

为这两个控制阀12中的每一个分配了两个状态显示单元23中的一个。如果仅设有一个控制阀12，则状态显示单元23的数量可以相应地减少。然而原则上也可以是：状态显示单元23的数量可以不取决于控制阀12的数量或不取决于阀单元6的其它设备来选择。

一个在阀门装置1中布置的光源24属于每个状态显示单元23。例如也可以让每个状态显示单元23具有自身的光源24。光源24能够与所配属的阀单元6的运行状态相联系地送出电唤醒的光信号。以这种方式就可以将例如控制阀12的开关状态可视化，即例如其当前占据了打开位置还是关闭位置。可能的干扰信息也可以以这种方式被光学地可视化。

光源24布置在阀座1的内部中在制造技术方面有利的位置上，这使得光源对于处于外界的观察者来说是隐蔽的。其光信号也就不是无条件地可以从外界看到的。为了能够看到光信号，每个状态显示单元23包括一个光导体25，该光导体25这样安放在阀门装置1之中或之上，即光导体25将光源24的光信号引向处于阀门装置1的外侧上的显示区域26。由光源24发出的光信号也就由光导体25这样引导，即光信号在能够为外界的观察者所感知的显示区域26中从阀门装置1中引出。光信号的引出在附图中以标号27通过箭头标注。

光源24例如相对于阀单元6分离地设计并且是内部的信号传输装置15的组成部分。其特别具有一件式的或者模块化构造的电路板28，在每个阀单元6两个组件的实施例中，该电路板28在电接口装置17的区域中接受为在那里连接的阀单元6所确定的光源24。通过阀座2，光源24自身对于周围环境是遮蔽为不透明的。

这两个配属于各自的阀单元6的光导体25按照目的组装成以一件式的光导元件32为形式的一个结构单元。该光导元件32具有基本为L形的结构，该结构具有两个彼此成直角取向的第一和第二支臂33、34。第一支臂33在阀座3与阀单元6之间嵌入到装配面4与底面7之间，其中它由电接口装置17所穿过。第二支臂34位于阀单元6的端面的区域中并在其内部朝向于阀单元6的背离阀座2的顶面延伸。每个光导体25由光导元件32的设计成光导的部段构成，其中，斜向于光信号的以虚线标出的光束径迹35来布置的反射面36为光线提供所希望的方向。

如特别由图2可清楚看到的那样，光导体25具有分级的纵向走向。第一延伸部段25a从显示单元26出发垂直于装配面4一直延伸至底面7，嵌在阀座2与阀单元6之间的、平行于装配面4的第二延伸部段25b与第一延伸部段相连，跟随着第二延伸部段的是再次垂直于装配面4的第三延伸部段25c，第三延伸部段25c穿过壁部段22的壁穿孔37伸入容纳通道16中。第三延伸部段25c也就竖立垂直于光导元件32的第一支臂33。

在显示区域26中第一延伸部段25a的自由的端部限定了各光导体25的外部的末端部段38。相对的第三延伸部段25c限定了光导体25的内部的末端部段39，其在紧邻于配属的光源24处终止。典型地这样布置，即内部的末端部段39的端面以很小的间距与光源24对置。

在此可以认为，一个阀单元5的光导体25不是必须地组装成一个结构单元，这当然也可以指彼此分开的部件。

下面的描述仅针对一个状态显示单元23。相应的实施例相应地适用于剩下的状态显示单元23。

状态显示单元23的光源24这样设计，其在闪烁时发射多色的光。这特别指白光，其包括全部的可见的波长光谱。其特别由发光二极管产生，尽管其也可以是简单的白炽灯。

用多色的光来取代单色的光的结果是，利用状态显示单元23可以引起在显示区域26中光信号的不同的可见的光色。这通过下述方法实现：从由光源24提供的多色的光的宽的光谱中过滤出波长确定的光。采用至少一个滤色器42来实现过滤，所述滤色器被接入到处于光源24与显示区域26之间的光的光路中。

滤色器42可能直接由光导体25构成。如果采用例如染成红色的光导体，那么在红色光线的光谱之外的所有其它可见的光线都被吸收并且在激活光源24时在显示区域26上出现红光。相应地，可以通过替换地应用其它染色的光导体也来产生具有别种颜色的信号光线。

优选并且也在实施例中实现了的是，在特殊的部件上将无遮蔽的光导的功能与多色的过滤的功能拆分开。光导体25在此由能够不经过滤地让全部可见的波长光谱的光线透过的材料制成。在此优选的是，光导体由无色的、透明的塑料材料制成，其可以非常简单地以任意形式来制造。拆分开的滤色借助于至少一个除了光导体25之外还存在的滤色器元件43a、43b进行，所述滤色器元件与光导体25组合在一起或者能够与光导体25组合在一起。

在以实线示出的实施例中，为光导体25的、内部的末端部段39分配了第一滤色器元件43a。它直接处于光导体25上，其中它特别设计成盖形并可以用于在插接过程的范畴中装配到光导体25的销钉形的内部的末端部段39上。通过这种设计方案，光导体25的那个当没有第一滤色器元件43a时可能暴露于光源24的光信号的区域完全地通过光学的过滤材料与该光源24隔开。该光线也就可以仅穿过第一滤色器元件43a进入光导体25中，从而不会有未经过滤的、可能会歪曲光色的光线进入。

例如盖形的第一滤色器元件43a从外部穿过壁穿孔37进入阀座2中，从而其朝向于光源24伸入容纳通道16中。所述第一滤色器元件通过在其相对于盖底部的上面的末端区域处的锥形的扩展部44避免了直接坠入到容纳通道16中。仅在图3中示出的密封环45在第一滤色器元件43a的外围与壁穿孔37的内围之间密封，从而使得污物和湿气都不能透入。作为替换方案或附加方案，密封环45也可以用于摩擦连接地将第一滤色器元件43a固定在壁穿孔37中。

在图2中以虚线示出了作为可能的额外方案，尤其是取代第一滤色器元件43a而例如把第二滤色器元件43b安装在光导体25的外部的末端部段38上。当没有第一滤色器元件43a时，由此，光源24的光信号以未经光学地过滤的形式穿过光导体25到达直至显示区域26上的射出位置，在那里通过第二滤色器元件43b实现了所希望的滤色。

概念“第一”和“第二”过滤元件在此不应理解为数量词，而应仅用于更容易地区分不同的过滤元件。

如已经在第一滤色器元件43a中所述，根据目的，第二滤色器元件43b也可拆卸地布置在光导体25上。它特别可以可拆卸地插接。这能够实现简单的装配和根据需要也能够用其它具有不同的光学过滤效果的滤色器元件来实现更换。

在图2中关于第二滤色器元件43b并且在图3中关于第一滤色器元件43a都由虚线双箭头46说明了滤色器元件43a、43b的更换可能性。尤其可以设想的是，多个具有不同颜色过滤效果的滤色器元件被作为阀门装置的组成部分松动地提供，从而使得使用者自己直接可以通过选择使用一个确定的滤色器元件而规定在显示区域26上最后可见的、光信号的颜色。在此，光导体25自身可以始终被重复使用，也就不必同样被更换。这简化了处理过程并减少了制造费用。对于滤色器元件43a、43b也适用的是：它们根据目的由透明的材料制成，该材料的色调符合于那种作为对于光信号而言是所希望的光色的色调。这种滤色器元件可以例如由透明的塑料材料制成，所述塑料材料染有所希望的色调。

在图3中应该参照在同一阀单元6中所应用的第一滤色器元件43a的不同的阴影线来清楚地进行说明，即，在阀门装置1的内部，滤色器可以没有问题地与不同的光学过滤效果结合在一起。因此例如实现当激活控制阀12时光信号以第一颜色被发出和当激活第二控制阀12时，光信号以与其不同的第二颜色被发出。

显然，用于过滤器元件43a、43b的安装地点并不局限于光导体25的末端部段。光导体例如可能在其两个末端部段38、39之间也具有空隙，滤色器元件可以插入该空隙中。

滤色器元件可以这样设计：其由自身的力保持在光导体25上，正如这典型地在第二滤色器元件43b中的情况那样。其可以通过未进一步示出的在可拆卸的卡锁连接件的范畴中的卡锁机构固定。然而同样也可以考虑其它固定措施。例如可以提出一种狭槽，滤色器元件可以插入该狭槽中。

除了显示区域26以外，光导体25在实施例中对于周围环境是完全遮蔽为不透光的，这部分地通过阀座2和部分地通过阀单元6的壳体实现。

Claims (18)

1.一种流体技术装置，具有至少一个状态显示单元(23)，所述状态显示单元(23)包括隐蔽布置在所述装置中的光源(24)和将所述光源(24)的光信号引向在所述装置的外侧上的显示区域(26)的光导体(25)，其特征在于，所述光源(24)被设置用于发出多色的光，并且在处于所述光源(24)与所述显示区域(26)之间的光的光路中接入至少一个对光信号的在所述显示区域(26)上可见的光色加以规定的滤色器(42)，所述滤色器(42)作为除了所述光导体(25)之外还存在的滤色器元件(43a，43b)设置，所述滤色器元件(43a，43b)直接布置在所述光导体(25)上。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤色器(42)为改变在所述显示区域(26)上可见的光色而能够更换地设置。

3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滤色器(42)是多个具有彼此不同的过滤效果的滤色器，它们能够为改变在所述显示区域(26)上可见的光色而交替地放置在光的光路中。

4.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述光导体(25)支承所述滤色器元件(43a，43b)。

5.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述滤色器元件(43a，43b)能够为改变在所述显示区域(26)上可见的光色而无关于所述光导体(25)地通过不同过滤效果的滤色器元件(43a，43b)得到更换。

6.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述光导体(25)由能够不过滤地导过全部可见的波长光谱的光的材料形成。

7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光导体(25)由无色的、透明的塑料材料形成。

8.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述滤色器元件(43a)在所述装置的内部布置在所述光导体(25)的配属于所述光源(24)的在内的末端部段(39)上。

9.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述滤色器元件(43b)布置在所述光导体(25)的配属于所述显示区域(26)的在外的末端部段(38)上。

10.按权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滤色器元件(43a)设计成盖形并被安置到所述光导体(25)的呈销钉形的末端部段(39)上。

11.按权利要求9所述的装置，其特征在于，所述滤色器元件(43a)设计成盖形并被安置到所述光导体(25)的呈销钉形的末端部段(39)上。

12.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述滤色器元件(43a，43b)可拆卸地插装到所述光导体(25)上。

13.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述滤色器(42)由有色的、透明的材料形成。

14.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于多个同时存在的状态显示单元(23)。

15.按权利要求14所述的装置，其特征在于，多个状态显示单元(23)的光导体(25)在光导元件(32)中组装成一个结构单元。

16.按权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置是能够用电操纵的、用于控制流体流的阀门装置(1)。

17.按权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置具有被流体的阀座通道(3)所贯通的阀座(2)以及至少一个固定在所述阀座(2)上的、与至少一个所述阀座通道(3)相通的、能够用电操纵的阀单元(6)，其中至少一个状态显示单元(23)的光源(24)布置在所述阀座(2)中，并且所述光导体(25)嵌入到处于所述阀单元(6)与所述阀座(2)之间的区域中。

18.按权利要求17所述的装置，其特征在于，所述光导体(25)是基本呈L形的光导元件(32)的组件，所述光导元件(32)利用第一支臂(33)嵌在所述阀单元(6)与所述阀座(2)之间并且利用第二支臂(34)在所述阀单元(6)的端面的区域中朝向所述显示区域(26)延伸。

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