CN103635726B - 指令和警报装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种指令和警报装置（1），其具有操作器（2），该操作器带有管状主体（4），其中，管状主体（4）导向穿过前面板（5），并且在管状主体（4）和前面板（5）之间布置有密封件。本发明的特征在于，密封件是设计由多个部件构成的密封元件（6）。

Description

指令和警报装置

技术领域

本发明涉及的是指令和警报装置，其具有带有管状主体的操作器，其中，该管状主体导向穿过前面板，并且在管状主体和前面板之间布置有密封件。

背景技术

这种指令和警报装置使用在机械或电设备中，这些设备通过对控制进行影响的指令设备、例如按钮开关、选择开关等进行操作。这些指令装置被装配在配电板、操作面板、开关箱门或外壳盖中。通常模块化地设计这些指令设备。这就意味着：它们由操作器、例如环形螺母或特殊的装配紧固件的固定件以及一个或多个配置为断开或闭合开关机构的开关元件构成。为了进行装配，将操作器通常从前面引导穿过配电板中的开口，并从后面借助固定件进行装配。利用螺栓、卡钩或止动器将开关元件机械地固定在操作器或固定件上。通过接线端子实现开关元件与控制装置的电连接。

在安全应用中，例如紧急停止指令设备（Not-Halt-）中规定：通过断开强制断开的接触件来产生信号。也就是说，在紧急停止指令设备不进行工作时，接触件以及进而所属的电路是闭合的。在故障或紧急情况下，通过击打位于配电板前的紧急停止操作器来使断开接触件断开，并且使设备或机械进入到安全状态中。这只有在操作器和开关元件之间的空间对应关系得到保障的情况下才会起作用。有缺陷的装配或强力作用均可能导致开关元件与操作器机械地分离。在这种情况下，紧急停止指令设备无法再发挥作用，也就是说，在紧急情况下进行工作时接触件没有断开，并且由此也就无法排除危险状态。这可能对人员和机械产生灾难性的损害。由此，在操作器和开关元件之间的安全连接具有重大意义。

操作器必须考虑各种不同的要求。由此，这些操作器应该例如能够简单地装配，并且它们对于顾客而言具有一定吸引力。但最为重要的要求是：将装置断开或者转入安全状态，并且在装置位于遭受所有可能的环境影响的位置上时也如是。对此，为了保障设备的可持续工作性，相应的保护形式表现为要求对这种产品系列进行密封。为了实现这种状态，市场上存在不同密封方案。

为了相对于前面板来密封操作器并且为了将操作器预先固定在前面板中，迄今为止在所有操作器上固定地装配有密封件，或以其他形式，例如，通过双部件注塑方法来固定装配密封件，也就是说，直接将密封件安装在管状主体上。

迄今为止的现有技术中所公知的方案的缺陷在于：技术和结构上的设计可能性明显受到局限。

发明内容

据此，本发明的目的在于实现一种指令和警报装置，其在前面板和操作器之间的密封效果方面满足了苛刻的要求总则（Anforderungsprofil），并且在此情况下能够实现多种结构上的设计可能性，本发明还提供一种用于装配该指令和警报装置的方法。

通过具有权利要求1的特征的指令和警报装置以及根据权利要求9和10的用于装配该指令和警报装置的方法来实现该目的。可以单独地或相互组合使用的有利设计方式和改进方案是从属权利要求的主题。

根据本发明，前述目的通过指令和警报装置实现，其具有操作器，该操作器具有管状主体，其中，管状主体导向穿过前面板并且，在管状主体和前面板之间布置有密封件。在此情况下，本发明的特征在于：密封件是由多个部件构成的密封元件。优选为密封环的该密封元件在此情况下优选地设计为一体的，并且非固定地、而是可拆卸地插接在也被称为管座的管状主体上或插接在前面板上。根据本发明的密封元件不仅可用作密封件，还可用作固定件，并且可以单手装配（Einhandmomontage）方式进行装配。

根据本发明的密封元件优选地设置为密封环。该密封元件包括位于前面板上的密封区域、以及布置在管状主体的外壁和前面板之间的夹紧区域。夹紧区域优选地具有至少一个硬部件以及至少一个软部件，软部件以软元件的形式粘附或粘合地布置在硬部件上的限定位置上。软元件在设计为密封环的密封元件的周向上作为交叉重叠位置优选地为四个的交叉重叠位置被用于为附件定向。优选地在这个软元件的区域中还设计有预定出装配方向的结构件，该结构件尤其可以设置成箭头状的，并且可以进行染色使其更好识别。结构件可以被底切而具有从硬部件中伸出的底切部，该底切部同时既用作操作器的管状主体上的粘附面，又用作用于在管状主体上进行定向装配的凸起部。此外在硬部件的内部还可以设有设计为U形区域的膨胀元件，该膨胀元件在装配时能够实现伸展，在伸展时其直径大于其在装配完毕状态下的直径。

在管状主体上可以设计有用作横截面扩展部的凸肩。本发明提出，以锥度比率设计从前面板到前面板密封件或到管座的过渡区域，由此补偿前面板钻孔误差，其中，此时不仅可以考虑正锥形，还可以考虑倒锥形。

根据本发明的密封元件在前面板中通过倾斜的平面来提供误差补偿，其中，柔韧的软部件部分改善了密封件和所使用的硬部件的、针对环境影响的抵抗性能。这种两部件密封元件基于可能的单手装配由此具有明显更好的装配性能，并且表现出密封件和固定件的技术组合。

根据本发明的密封元件尤其符合IP69K防护等级的要求总则，且符合具有较少要求的其他防护等级。这种防护等级使得电操作工具，例如设备、发光体和装配材料适合各种环境条件，以及在其使用过程中保护人们不受到潜在危险的伤害。在多种应用中，电和电子设备必须能够在恶劣的环境条件下安全地工作很多年。在容许的温度范围以外，在此被理解为针对工业中的侵蚀性介质如，蒸汽、酸、碱液、油或燃料的抵抗性的化学负荷表现出使用局限性。另外必须针对可靠的功能阻止湿气和异物例如、灰尘的侵入。

在适合各种环境条件方面，系统被分成相应的防护等级，所谓的IP-Codes。缩写“IP”指的是根据DIN的“InternationalProtection”，但在英语区使用的是“IngressProtection”(侵入保护)。在防护等级名称中始终存在的字母“IP”后面带有两个标示数字。这些标示特征数指出了壳体提供了关于接触、确切说是与异物（第一个特征数）以及关于湿气、确切说是与水（第二个特征数）的哪些保护范围。在此所述的保护等级IP69K的数字“6”指的是设备应该是防尘的，而数字“9K”指的是在高压和蒸汽喷射清洁过程中应该是防水的。

在此提出的多部件密封元件的特征另外在于，可以尽可能地补偿了前面板中的钻孔误差，由此产生理想的自粘合效果，并且由此产生理想的夹紧效果或预固定。另外，密封元件通过多部件组装，其中也可以考虑多于两个部件，而具有足够的强度从而保障了可靠的装配或简化了拆卸。

根据本发明的密封元件虽然是一体成型的，但优选的是基于两个或多个部件，其中，至少一个软部件和一个硬部件设置为密封元件的组成部分。根据本发明，软部件、例如弹性体粘附或被粘合在硬部件上。

在具有优点的方式中提出，软部件以限定的软元件的形式粘附在硬部件上，也就是说，不以软部件完全包覆硬部件，而是在设计为密封环的密封元件的周向上的特定位置上设计有软部件。这些限定定位的软元件防止密封元件扭曲或向后移动。另外，它们在前面板钻孔和插接在管状主体上的密封元件之间提供了较大的交叉重叠部从而能够实现更高的装配力。

在一个有利的实施例中提出，限定定位的软部件具有从硬部件中伸出的底切部。这个技术实施方式还使得密封元件不会产生扭曲或向后移动。

在另一个尤其有利的实施例中提出，硬部件具有至少一个限定的膨胀元件。这个膨胀元件可以设计为，例如，U形区域，在装配时该U形区域能够实现伸展，在伸展时其直径大于其在装配完毕状态下的直径。膨胀元件的另一个实施方式优选地提出，将膨胀元件设计成硬部件中的、带有预断裂位置的闭合的环。借助该膨胀元件可以扩大硬部件中的直径，从而使得在装配时伸展能够超过通常的直径，然而在装配完毕的状态下该直径将重新与较小的直径相匹配。根据有利的方式，另外在一个特殊的实施例中提出，将密封元件设计成预定了装配方向的结构件。这个结构件优选地设计为箭头状的，并且可以通过将特定的颜色对应于硬部件以及软部件而使它们在颜色上具有显著区别。对于最终顾客而言，机电开关设备上的装配方向规定简化了设备的组装。

在此提出的多部件密封元件的特征另外在于，可以尽可能地补偿了前面板中的钻孔误差，由此产生理想的自粘合效果，并且由此产生理想的夹紧效果或预固定。另外，密封元件通过多部件组装，其中也可以考虑多于两个部件，而具有足够的强度从而保障了可靠的装配或简化了拆卸。

根据本发明用于装配指令和警报装置的方法包括三个步骤，该指令和警报装置具有操作器，该操作器具有管状的主体，其中，该管状主体导向穿过前面板，并且在管状主体和前面板之间布置有密封件。首先将由多个部件、优选地由两个部件构成的密封元件预装配在前面板中。然后，将操作器插入前面板的预装配的密封元件中。最后通过固定件将操作器固定在前面板上，其中，固定件被布置在与前面板上的操作器相对的一侧上。

一种备选的装配过程提出，将由多部件设计而成的密封元件可拆卸地预装配在操作器上，然后将操作器与预装配的密封元件一同插入前面板中，并且最后通过固定件将操作器固定在前面板上。

这两个根据本发明的方法由此出发，即根据本发明的密封元件不与操作器或前面板固定连接，而是插接或插入。通过密封元件的根据本发明的设计，能够在装配操作器之前就已经将密封元件装入到前面板中，由此可以在对前面板钻孔进行设置之前就已经将密封元件安装完毕，此时使用哪种操作器并不重要。其前提是顾客已经将密封件按标准地安装到钻孔的前面板中，由此再次实现了设计可能性的多样化。

本发明的特征处于，根据本发明的多部件密封元件完全补偿了前面板中的钻孔误差，并且由此提供了理想的自粘合效果。另外，密封元件通过多部件组装而具有足够的强度，从而可靠地保障了安装或简化了拆卸。

附图说明

下面将根据实施例以及根据附图阐述本发明的其他优点和实施方式，其中：

图1以透视图示出了根据本发明的指令和警报装置，其带有预先装配在前面板中的密封元件；

图2以透视图示出了根据本发明的密封元件的一个实施例，其带有作为膨胀元件的U形区域；

图3以透视图示出了操作器的管状主体的一个实施例；

图4以透视图在外视图中示出了根据本发明的密封元件的另一个实施例，其带有作为膨胀元件的预断裂位置；

图5以透视图在内视图中示出了根据图4的实施例；

图6以透视图示出了带有插接的密封元件的操作器的管状主体的一个实施例；

图7以截面图示出了插接在带有底切部的管状主体上的根据本发明的密封元件的截面；

图8以截面图示出了带有布置在操作器和前面板之间的硬和软部件的根据本发明的密封元件；

图9以透视图出了带有保护环的、根据本发明的密封元件的另一个实施例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的指令和警报装置1，其带有操作器2，该操作器具有按钮3和管状主体4。操作器2通过管状主体4插入前面板5中，其中，在前面板5和管状主体4的外壁之间布置有密封元件6。密封元件6是多部件密封件，并且优选地具有两个部件，一个软部件和一个硬部件。密封元件6包括位于前面板5上的密封区域7以及布置在管座的外壁和前面板5之间的夹紧区域8。

根据本发明的密封元件6以锥度比率设计从前面板5到前面板密封件或到管状主体4的过渡区域，由此补偿前面板钻孔误差。

根据本发明的密封元件6在第一个步骤中可以被装配到前面板5中，由此实现明显更高的密封保护，并且由此还实现了例如IP69K防护等级的密封性。通过将密封件预先装配到前面板5中另外还为密封件的几何形状提供了更大的造型自由。

另外作为备选还可以在管状主体4的直径减小的区域上预先装配密封元件6，这利用装配到前面板5中的密封件实现了操作器2的惯常装配。此外提供了其他优点，即，通过锥度比率明显提高了在管状主体4和根据本发明的密封元件6处的自粘合效果。

操纵装置2在其位置中通过固定件9a进行固定，该固定件被布置在与前面板5上的操作器2相对的一侧上。操作器2的管状主体4优选地在按钮3下方可以直接具有凸肩10a，该凸肩设计为沿着按钮3的方向的横截面扩展部。

图2示出了根据本发明的密封元件6的一个实施例，该密封元件优选地被设置成密封环。密封元件6包括位于前面板5上的密封区域7以及布置在管状主体4的外壁和前面板5之间的夹紧区域8。夹紧区域8优选地具有至少一个硬部件9以及至少一个软部件，该软部件以软元件10的形式粘附或粘合地布置在硬部件9的限定位置上。软元件10在设置成密封环的密封元件6的周向上用作交叉重叠位置。优选地，四个交叉重叠位置用作用于附件的定向。优选地在这个软元件10的区域中还设计有预定装配方向的结构件11，尤其可以将该结构件设置成箭头状的，并且可以进行染色使其更好识别。结构件11可以被底切而具有从硬部件9中伸出的底切部12，该底切同时既用作操作器2的管状主体4上的粘附面，又用作用于在管状主体4上进行定向装配的凸起部。另外，在硬部件9的内部可以设有设计为U形区域的膨胀元件13，该膨胀元件在装配时能够实现伸展，在伸展时其直径大于其在装配完毕状态下的直径。

在图3中示出了操作器2的、带有特殊的留空14的管状主体4的一个实施例。图2中的密封元件6利用底切部12咬合在这个留空14中，其中，装配抓取器通过凸起部可以定向地容纳密封元件6，并且还能够将其定向地装配在操作器2上。

图4示出了根据本发明的密封元件6的另一个实施例，其带有作为膨胀元件的预断裂位置15，其中，此时通过密封元件6的软部件而在管状主体4上产生了底切部。对于装配而言，根据本发明由硬部件9构成的闭合环在装配到操作器2上时在预断裂位置15处断裂。由此，密封元件6通过较大的直径可以进行移动。断裂的环将在管状主体4的留空14处重新保持闭合。作为这个实施例的变型还可能想到在部分区域中冲制该闭合环。

在图5中以内视图示出了带有预断裂位置15的密封元件6的根据图4的实施例。

图6示出了在带有预断裂位置15的变体中具有插接的密封元件6的操作器2的管状主体4的一个实施例。

图7示出了根据本发明的插接在具有底切部16的管状主体4上的密封元件6的截面。

在图8中示出了带有硬部件9和软部件10的根据本发明的密封元件6，该密封元件布置在操作器2和前面板5之间。密封元件6使得操作器2和由硬部件9构成的前面板5之间有限定的距离。通过这种方法使得密封元件6始终在特定的挤压下被压紧。其优点在于：操作器2通过固定件9a压紧在前面板5上。在使用寿命中，操作器2和前面板5之间的压紧力不会变化，其原因在于硬部件9不会“流动”。在没有硬部件9的情况下，软部件“流动”且压紧力减小。

图9示出了根据本发明的带有保护环17的密封元件6，将保护环与咬合过程所用的外部装配环18一体铸造在密封元件6上。在外部的装配环18上另外布置有装配辅助件19，该装配辅助件简化了制造和装配过程。具有针对密封元件6的IP69K要求，也就是说，热水射束将冲击密封元件6。在此情况下，保护环17用作针对水射束的保护罩。外部的装配环18通过可以通过冲制出（Wegstanzen）而中断的材料过渡部20布置在保护环17上。

本发明的特征在于，根据本发明的多部件密封元件完全补偿了前面板中的钻孔误差，并且另外提供了理想的自粘合效果。另外，密封元件通过多部件组装而具有足够的强度，从而保障了可靠的装配或简化了拆卸。

Claims (11)

1.一种指令和警报装置(1)，具有操作器(2)，所述操作器带有管状主体(4)，其中，所述管状主体(4)导向穿过前面板(5)，并且在所述管状主体(4)和所述前面板(5)之间布置有密封件，其特征在于，所述密封件是设计由多个部件构成的密封元件(6)，其中，所述密封元件(6)具有至少一个软部件和至少一个硬部件(9)，其中，所述软部件部分地覆盖所述硬部件并且形成在所述硬部件的预定位置上。

2.根据权利要求1所述的指令和警报装置(1)，其特征在于，所述密封元件(6)设计为密封环。

3.根据前述权利要求中任一项所述的指令和警报装置(1)，其特征在于，所述软部件以限定的软元件形式布置在所述硬部件(9)上。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的指令和警报装置(1)，其特征在于，所述软部件(10)具有从所述硬部件(9)伸出的底切部(12)。

5.根据权利要求3所述的指令和警报装置(1)，其特征在于，所述软部件(10)具有从所述硬部件(9)伸出的底切部(12)。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的指令和警报装置(1)，其特征在于，所述硬部件(9)具有至少一个限定的膨胀元件(13，15)。

7.根据权利要求5所述的指令和警报装置(1)，其特征在于，所述硬部件(9)具有至少一个限定的膨胀元件(13，15)。

8.根据权利要求7所述的指令和警报装置(1)，其特征在于，所述膨胀元件(13)设计为U形区域。

9.根据权利要求7所述的指令和警报装置(1)，其特征在于，所述膨胀元件设计为所述硬部件(9)内的预断裂位置。

10.一种用于装配根据权利要求1至9中任一项所述的指令和警报装置(1)的方法，所述方法包括以下步骤：

-将设计由多个部件构成的密封元件(6)预装配在前面板(5)中；

-将操作器(2)插入到所述前面板(5)的预装配的所述密封元件(6)中；

-通过固定件将所述操作器(2)固定在所述前面板(5)上。

11.一种用于装配根据权利要求1至9中任一项所述的指令和警报装置(1)的方法，所述方法包括以下步骤：

-将设计由多个部件构成的密封元件(6)预装配在操作器(2)上；

-将所述操作器(2)与所述密封元件(6)一同插入到所述前面板(5)中；

-通过固定件将所述操作器(2)固定在所述前面板(5)上。