DE102004001592B4

DE102004001592B4 - Drehdrückschalter und Feldgerät mit einem solchen

Info

Publication number: DE102004001592B4
Application number: DE102004001592A
Authority: DE
Inventors: Ralf Könemann; Martin Gehrke; Axel Vierkötter
Original assignee: Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2013-11-28
Anticipated expiration: 2024-01-10
Also published as: WO2005066986A1; DE102004001592A1

Abstract

Drehdrückschalter (10) mit einem Betätigungsknopf (11), der mit einem Drehgeber (30) und einem Schalter (20) in Wirkverbindung steht, wobei ein erstes Übertragungselement eine Drehbewegung des Betätigungsknopfes (11) auf den Drehgeber (30) überträgt, wobei ein zweites Übertragungselement eine Hubbewegung zur Betätigung des Schalters (20) überträgt, und wobei das erste Übertragungselement und das zweite Übertragungselement separate Elemente sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hohlachse (13) als erstes Übertragungselement die Drehbewegung überträgt und ein in der Hohlachse (13) axial verschiebbarer Magnetstift (15) als zweites Übertragungselement die Hubbewegung überträgt, wobei der Schalter (20) ein Magnetschalter ist.

Description

Die Erfindung geht von einem Drehdrückschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus. Die Erfindung betrifft somit einen Drehdrückschalter und betrifft weiter ein Feldgerät mit einem solchen Drehdrückschalter.
In der Automatisierungstechnik werden häufig Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung von Prozessvariablen dienen. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Fa. Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
In der Regel weisen Feldgeräte eine Anzeige/Bedieneinheit auf, die zur Darstellung der Messwerte und zur Eingabe von Benutzervorgaben dient. Hierfür sind an der Anzeige/Bedieneinheit ein Display und mehrere Bedienelemente, die als Drückschalter ausgebildet sind, vorgesehen.
Häufig sind Feldgeräte extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, so dass Maßnahmen getroffen werden müssen, die Verhindern, dass z. B. Wasser ins Gehäuse der Feldgeräte eindringt. Dies bedeutet insbesondere bei den beweglichen Bedienelementen einen erheblichen Dichtungsaufwand.
Wasserdichte Druckschalter sind an sich bekannt.
Teilweise werden als Bedienelemente auch so genannte Drehdrückschalter eingesetzt, die eine einfache Führung durch ein Anwendermenü, das auf dem Display dargestellt wird, erlauben. Durch Drehen des Drehdrückschalters werden gewisse Menüpunkte ausgewählt, die dann durch Drücken des Drehschalters bestätigt werden.
Bei herkömmlichen Drehdrückschaltern wird die Drehbewegung zur Betätigung eines Drehgebers und die Hubbewegung zur Betätigung eines Schalters über ein einfaches Achselement übertragen. Dies erfordert zur Abdichtung des Drehdrückschalters zum Gehäuse hin erhebliche Anstrengungen. Herkömmliche Drehdrückschalter sind deshalb für extreme Umgebungsbedingungen wie z. B. Strahlwasser oder Tauchwasser nicht bzw. nur bedingt geeignet.
Die DE 197 24 567 A1 , die DE 195 09 698 A1 und die DE 198 32 678 A2 zeigen je einen Drehdrückschalter mit einem Betätigungsknopf, der mittels eine Drehübertragungselements mit einem Drehgeber zur Detektion der Drehbewegung und mittels eines Hubübertragungselements zur Detektion der Hubbewegung in Wirkverbindung steht, wobei das Drehübertragungselement und das Hubübertragungselement separate Elemente sind.
Die DE 196 21 025 C2 zeigt eine Bedienvorrichtung für eine Klimaanlage eines Kraftstofffahrzeugst. Darin ist anstelle eines Schalter oder Tasters für die Erfassung der automatischen Betriebsfunktion der Klimaanlage ein Hallsensor mit entsprechenden Magneten vorgesehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Drehdrückschalter zu schaffen, der einfach in ein Gehäuse einbaubar und abdichtbar ist und der kostengünstig herstellbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, die Drehbewegung zur Betätigung des Drehgebers und die Hubbewegung zur Betätigung des Schalters über getrennte Übertragungselemente zu übertragen.
Durch die Entkopplung der Drehbewegung von der Hubbewegung ist der erfindungsgemäße Drehdrückschalter erheblich einfacher an seinem Einbauort am Gehäuse eines Feldgerätes abzudichten.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Feldgerät umfassend einen erfindungsgemäßen Drehdrückschalter.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 Feldgerät der Automatisierungstechnik in schematischer Aufsicht;
2 erfindungsgemäßer Drehdrückschalter als Längsschnitt.
In 1 ist ein Feldgerät der Automatisierungstechnik näher dargestellt. Bei dem ausgewählten Feldgerät 1 handelt es sich um ein Analysemessgerät z. B. einen pH-Sensor. An seiner Vorderseite weißt das Feldgerät 1 eine Anzeige/Bedieneinheit 3 mit einem Display 5 und vier Schaltelementen S1–S4 sowie einem Drehdrückschalter 10 als Bedienelement auf. Das Display 5 dient zur Darstellung von Messwerten; hier dem pH-Wert von 7.68.
Neben dem Messwert sind im Display 5 noch verschiedene Menüpunkte M1 „Setup”, M2 „Diag” für Diagnose, M3 „Cal” für Kalibrierung” und M4 „Service” einer Menüführung dargestellt, die mit dem Drehdrückschalter ausgewählt bzw. bestätigt werden können.
In 2 ist der Drehdrückschalter 10 näher dargestellt. Der Drehdrückschalter 10 besteht im Wesentlichen aus dem Betätigungsknopf 11, der mit einem Drehgeber 30 und einem Schalter 20 in direkter Verbindung steht. Die Drehbewegung des Betätigungsknopfs 11 wird über eine Hohlachse 13 als Übertragungselement auf den Drehgeber 30 übertragen. Neben der Hohlachse 13 ist ein Magnetstift 15 als separates Übertragungselement für die Hubbewegung zur Betätigung des Schalters 20 vorgesehen. Bei dem Schalter handelt es sich erfindungsgemäß um einen Magnetschalter wie z. B. Reedkontakt, Hall-Sensor oder induktiver Magnetaufnehmer.
Der Schalter 20 und Drehgeber 30 sind beide auf einer nicht näher beschriebenen Platine im Gehäuse des Feldgerätes 1 angeordnet. Die Verbindung zwischen der Hohlachse 13 und dem Drehgeber 30 erfolgt über ein Adapterelement 22. Der Drehdrückschalter 10 ist an der Gehäusewand 7 des Feldgerätes 1 fixiert. Zwischen der Hohlachse 13 und der Gehäusewand 7 ist ein Dichtelement 24 vorgesehen. In der Hohlachse 13 sind weiterhin ein Federelement 26, das den Magnetstift 15 abstützt, und ein Magnethalter 28 vorgesehen Der Hubweg der beim Drücken des Betätigungsknopfs 11 möglich ist, ist mit HW bezeichnet und beträgt ca. 2.5 mm.
Nachfolgend ist die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Drehdrückschalters näher erläutert. Durch Drehen des Betätigungsknopfs 11 wird seine Drehbewegung auf den Drehgeber 30 übertragen. Der Drehgeber 30 ist mit einer nicht näher dargestellten Elektronikeinheit verbunden, die zur Ansteuerung des Displays 5 dient. Über die Drehbewegung können somit die verschiedene Menüpunkte M1, M2, M3, M4, die auf dem Display 5 dargestellt sind, ausgewählt werden. Zur Bestätigung eines Menüpunktes wird der Betätigungsknopf 11 um den Hubweg HW verfahren. Hierzu muss die Federkraft des Federelements 26 überwunden werden.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt ein weiteres Dichtelement 24a zwischen Bedienknopf 11 und Hohlachse 13 vorzusehen. Aufgrund der Hubbewegung nähert sich der Magnetstift 15 dem Schalter 20 einem Reedkontakt, der ebenfalls mit der nicht näher dargestellten Elektronikeinheit verbunden ist. Neben einem Reedkontakt als Schalter sind auch andere Magnetschalter wie z. B. Hall-Sonden oder induktive Magnetaufnehmer denkbar. Durch die Betätigung des Schalters 20 wird der ausgewählte Menüpunkt bestätigt. Wie aus der Zeichnung 2 ersichtlich ist, ist das Dichtelement 24, das den Drehdrückschalter 10 zur Gehäusewand 7 des Feldgerätes 1 abdichtet, nur der Drehbewegung des Drehdrückschalters 10 und nicht nur der Hubbewegung ausgesetzt. Aufgrund dieser Trennung der unterschiedlichen Bewegungen ist der erfindungsgemäße Drehdrückschalter 10 erheblich einfacher gegenüber der Gehäusewand 7 abdichtbar. Der erfindungsgemäße Drehdrückschalter ist deshalb neben der Schutzart IP65 (Strahlwassergeschützt) auch für die Schutzart IP67 (Tauchwassergeschützt) geeignet. Er ist besonders einfach aufgebaut und sicher und zuverlässig auch bei extremen Umgebungsbedingungen betätigbar. Bezugszeichenliste

Hubweg	HW
Schaltelementen	S1–S4
Feldgerät	1
Anzeige/Bedieneinheit	3
Display	5
Gehäusewand	7
Bedienelemente	9
Drehdrückschalter	10
Betätigungsknopf	11
Hohlachse	13
Magnetstift	15
Schalters	20
Adapterelement	22
Dichtelement	24
Dichtelement	24a
Federelement	26
Magnethalter	28
Drehgeber	30

Claims

Drehdrückschalter (10) mit einem Betätigungsknopf (11), der mit einem Drehgeber (30) und einem Schalter (20) in Wirkverbindung steht, wobei ein erstes Übertragungselement eine Drehbewegung des Betätigungsknopfes (11) auf den Drehgeber (30) überträgt, wobei ein zweites Übertragungselement eine Hubbewegung zur Betätigung des Schalters (20) überträgt, und wobei das erste Übertragungselement und das zweite Übertragungselement separate Elemente sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hohlachse (13) als erstes Übertragungselement die Drehbewegung überträgt und ein in der Hohlachse (13) axial verschiebbarer Magnetstift (15) als zweites Übertragungselement die Hubbewegung überträgt, wobei der Schalter (20) ein Magnetschalter ist.
Drehdrückschalter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsknopf (11) elastisch ist.
Drehdrückschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hohlachse (13) ein Federelement (26) angeordnet ist, das den Magnetstift (15) in einer Ausgangsposition hält, in der der Schalter (20) nicht betätigt ist.
Feldgerät (1) für die Automatisierungstechnik, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Drehdrückschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweist.
Feldgerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Gehäusewand (7) des Feldgerätes (1) und der Hohlachse (13) ein Dichtelement (24) angeordnet ist, das nur der Drehbewegung des Drehdrückschalters (10) ausgesetzt ist.