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Die
Erfindung betrifft eine explosionssichere Steueranordnung mit einem
explosionssicheren Gehäuse,
das eine elektrische Steuereinheit mit einer mechanisch zu betätigenden
Eingabevorrichtung für Steuerbefehle,
Daten oder dergleichen enthält.
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Die Übermittlung
von beispielsweise Steuerbefehlen an eine in einem explosionssicheren
Gehäuse
angeordnete Steuereinheit bereitet gewisse Schwierigkeiten, weil
die auf der Außenseite
des Gehäuses
vorzusehenden Mittel zur Befehlseingabe explosionssicher ausgeführt sein
müssen.
Bekannt sind hierfür
u. a. optische und magnetische Einrichtungen, bei denen Sensoren
im Gehäuse
angeordnet sind, die optische oder magnetische Veränderungen
auf der Außenseite
des Gehäuses
registrieren. Optisch arbeitende Steueranordnungen sind empfindlich
gegen eine Beeinflussung durch Fremdlicht, so dass die Sicherheit
des Betriebes nicht gewährleistet
ist. Magnetisch arbeitende Einrichtungen sind umständlich in der
Handhabung, da ein geeignetes, magnetisches Element zur Betätigung verfügbar sein
muss. Beide Lösungen
haben weiterhin den Nachteil, dass im Falle einer Wartung oder Reparatur
eine Bedienung der Steuereinheit nach dem Öffnen des Gehäuses nicht ohne
weiteres möglich
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine explosionssichere Steueranordnung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die betriebssicher und einfach
zu handhaben ist und die besonders kostengünstig hergestellt werden kann.
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Die
genannte Aufgabe wird durch eine Steueranordnung mit den in Anspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Steueranordnung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei
der explosionssicheren Steueranordnung nach der Erfindung ist eine äußere Wand
des explosionssicheren Gehäuses
von einer oder mehreren, in einem Abstand voneinander angeordneten Durchführungen
durchdrungen, die flammendurchschlagsfest ausgeführt sind und einen in einer
Bohrung längsbeweglich
geführten
Stößel enthalten,
wobei die Stößel auf
der Innenseite des Gehäuses
einen Kopf aufweisen, der die Beweglichkeit der Stößel nach
außen
als Anschlag begrenzt, und wobei die inneren Enden der Stößel an einem
auf der Innenseite der Gehäusewand
angeordneten, federnd nachgiebigen Element anliegen, welches eine
nach innen gerichtete Bewegung der Stößel auf die Eingabevorrichtung überträgt.
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Die
erfindungsgemäße Steueranordnung
ist einfach zu bedienen, da die äußeren Enden
der Stößel wie
Drucktasten mit dem Finger betätigt
werden können.
Die durch ihre Betätigung
nach innen verschiebbaren Stößel können im
Inneren des Gehäuses
in analoger Weise auf eine mechanisch zu betätigende Eingabevorrichtung
der dort angeordneten Steuereinheit einwirken, wozu lediglich eine
der Eingabevorrichtung entsprechende Anordnung der Durchführungen
vorzusehen ist. Die erfindungsgemäße Gestaltung hat weiterhin
den Vorteil, dass keine feste mechanische Verbindung zwischen der
Eingabevorrichtung der Steuereinheit und den an der Gehäusewand
angeordneten Betätigungsmittel
erforderlich ist, und dass die im Gehäuse befindliche Steuereinheit
so ausgeführt
sein kann, dass sie z. B. für
Wartungszwecke auch unmittelbar betätigt werden kann, wenn das
Gehäuse
durch Abnahme der Gehäusewand
geöffnet
ist. Die in der Gehäusewand angeordneten
Durchführungen
mit Stößeln sind
weiterhin einfach und kostengünstig
herstellbar und unempfindlich gegenüber Einwirkungen von innen
und außen.
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Besonders
vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steueranordnung,
bei der das federnd nachgiebige Element eine Membran aus einem gummielastischen
Material, insbesondere Silikon, ist. Durch eine solche Membran werden
die Durchführungen
von dem Innenraum des Gehäuses getrennt
und der Gehäuseinnenraum
zusätzlich
abgedichtet. Die Federwirkung der Membran sorgt hierbei gleichzeitig
dafür,
dass die Stößel nach
jeder Betätigung
in ihre Grundstellung zurück
bewegt und in dieser Stellung gehalten werden. Die Membran kann erfindungsgemäß weiterhin
auf der den Stößeln abgekehrten
Seite vorstehende Noppen haben, die die Kraftübertragung von den Stößeln auf
die Eingabevorrichtung dämpfen
und dafür
sorgen, dass bei der vorgeschriebenen Schlagprüfung mittels einer von außen auf
das Gehäuse
einwirkenden Kugel die Eingabevorrichtung nicht beschädigt werden
kann.
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Zur
Abstützung
und Befestigung der Membran kann auf der Innenseite der Membran
ein an der Gehäusewand
befestigter Stützkörper angeordnet sein,
der im Wirkungsbereich der Stößel Ausnehmungen
aufweist. Durch den Stützkörper werden
die frei verformbaren Abschnitte der Membran in ihrer Ausdehnung
begrenzt und eine gleichmäßige Federsteifigkeit
an den einzelnen Wirkstellen gewährleistet.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die äußeren Enden der Stößel auf
der Außenseite
des Gehäuses
mit einer flexiblen Tastmembran bedeckt, deren Ränder mittels einer auf dem Gehäuse befestigten
Blende gehalten sind. Durch Die Tastmembran sind die Durchführungen
von außen
geschützt.
Weiterhin können
auf der Tastmembran Markierungen zur Kennzeichnung der durch die Betätigung der
Stößel erzielbaren
Funktionen angebracht sein.
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Die
Durchführungen
sind vorzugsweise als in Gewindebohrungen in der Gehäusewand
eingeschraubte Gewindebuchsen aus Metall ausgeführt, die eine zylindrische
Bohrung haben, in der ein Stößel mit
passendem zylindrischen Abschnitt geführt ist. Alternativ können die
Durchführungen
mit einer Passbohrung in der Gehäusewand
ausgebildet sein, in welcher der Stößel geführt ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn
die die Durchführungen
enthaltende Gehäusewand
eine lösbar
mit dem Gehäuse verbundene
Deckelplatte ist. Hierdurch sind die in dem Gehäuse befindlichen Geräte für Wartungs- oder
Reparaturzwecke von der in der Regel freiliegenden Betätigungsseite
aus gut zugänglich.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das
in der Zeichnung dargestellt ist.
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Die
Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine explosionssichere Steueranordnung 1,
die in dem Abschnitt einer Wand 2 eines explosionssicheren
Gehäuses
angeordnet und zur Betätigung
einer in dem Gehäuse
befindlichen elektrischen Steuereinheit mit mechanisch zu betätigender
Eingabevorrichtung bestimmt ist.
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Die
Steueranordnung 1 weist mehrere, die Wand 2 durchdringende,
flammendurchschlagfeste Durchführungen 3 auf.
Jede Durchführung 3 besteht aus
einer Gewindebuchse 4, die mit einem Außengewinde in eine die Wand 2 durchdringende
Bohrung eingeschraubt ist. Die Gewindebuchse 4 hat eine durchgehende
zylindrische Bohrung 5. In der Bohrung 5 ist ein
zylindrischer Stößel 6 längsverschiebbar
angeordnet, dessen Länge
größer ist
als die Dicke der Wand 2. Das auf der Innenseite 7 der
zur Wand 2 liegende Ende des Stößels 6 ist mit einem linsenförmigen Kopf 8 größeren Durchmessers
versehen, der einen mit dem Ende der Durchführung 3 zusammenwirkenden
Anschlag bildet und dadurch die nach außen gerichtete Bewegung des
Stößels 6 begrenzt.
Das äußere Ende
des Stößels 6 ist
kappenartig abgerundet und bildet einen auf der Außenseite 9 der
Wand 2 erhabenen Noppen, wenn der Kopf 8 an der
Gewindebuchse 4 anliegt.
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Auf
der Innenseite 7 der Wand 2 ist eine Membran 10 angeordnet,
die sämtliche
Durchführungen 3 überdeckt.
Die Membran 10 besteht vorzugsweise aus einem flexiblen
Silikonmaterial. An den Stellen, an denen die Köpfe 8 der Stößel 6 an
der Membran 10 anliegen, ist die Membran 10 verdickt und
bildet dadurch nach innen vorspringende ballige Noppen 11.
Die Membran 10 ist durch einen aus Blech geformten Stützkörper 12 auf
der Wand 2 festgehalten. Der Stützkörper 12 ist in seinem über die Membran 10 hinausragenden
Randbereich durch nicht dargestellte Schrauben an der Wand 2 befestigt.
Weiterhin weist der Stützkörper 12 an
zwei entgegengesetzten Enden abgewinkelte Haltelaschen 13 auf,
an denen eine Eingabevorrichtung für eine im Gehäuse angeordnete
Steuereinheit derart befestigbar ist, dass die Tasten, Schalter
oder dergleichen der Eingabevorrichtung den Noppen 11 unmittelbar in
geringem Abstand gegenüberliegen
oder die Noppen 11 berühren.
Der Stützkörper 12 weist
im Bereich der Noppen 11 insbesondere kreisförmige Ausnehmungen 14 auf,
durch die sich die Noppen 11 hindurch erstrecken.
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Auf
der Außenseite 9 der
Wand 2 sind die Durchführungen 3 mit
einer flexiblen Tastmembran 15 abgedeckt. Weiterhin ist
eine im Tastbereich der Tastmembran 15 ausgesparte Blende 16 vorgesehen,
mit der die Tastmembran 15 an der Wand 2 gehalten
ist.
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Wird
von außen
beispielsweise mit einem Finger die Tastmembran 15 gegen
die Wand 2 gedrückt,
so wird hierdurch der an dieser Stelle an der Tastmembran 15 anliegende
Stößel 6 nach
innen bewegt und der Kopf 8 des Stößels 6 von der Gewindebuchse 4 abgehoben.
Durch die Bewegung des Kopfes 8 wird der an ihm anliegende
Noppen 11 nach innen gedrückt, wobei sich die flexible
Membran 10 elastisch verformt. Die nach innen gerichtete
Bewegung des Noppens 11 dient dann zur Bestätigung der dem
Noppen zugeordneten Eingabevorrichtung. Wird die Tastmembran 15 anschließend losgelassen, so
federt die Membran 10 in ihre ursprüngliche Lage zurück und schiebt
dadurch den Stößel 6 wieder nach
außen,
bis dieser mit seinem Kopf 8 wieder an der Gewindebuchse 4 zur
Anlage gelangt.
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Die
beschriebene explosionssichere Steueranordnung besteht nur aus wenigen
Teilen und ist einfach und kostengünstig herstellbar. Durch die enge
Passung der Stößelführung in
den Gewindebuchsen ist die erforderliche Flammendurchschlagsfestigkeit
gewährleistet.
Kommt es zu einer Explosion im inneren des Gehäuses, so werden die Stößel durch
ihre Köpfe
in ihrer Lage sicher festgehalten.
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Die
Abdeckung der Durchführungen
innen und außen
mit Hilfe von Membranen schützt
diese vor Verschmutzung, so dass die leichte Verschiebbarkeit der
Stößel über lange
Nutzungszeiträume
gewährleistet
bleibt.