DE102009041542A1

DE102009041542A1 - Actuator with signal display

Info

Publication number: DE102009041542A1
Application number: DE102009041542A
Authority: DE
Inventors: Jean Jacques Faurie
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-24
Also published as: BR112012005808A2; WO2011032774A1; EP2478541B1; EP2478541A1; BR112012005808B1; CN102484005A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Betätiger, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine Anzeige aufweist, die eine Anzeigefläche (14) sowie ein Beleuchtungselement aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Beleuchtungselement als LED (10) ausgebildet ist, wobei das Licht der LED (10) über einen im betätigten Zustand direkt über der LED (10) angeordneten Lichtleiter (7) geführt ist.The invention relates to an actuator which is provided for switching a switching unit and has a display which has a display surface (14) and a lighting element. The invention is characterized in that the illumination element is designed as an LED (10), the light of the LED (10) being guided via a light guide (7) arranged directly above the LED (10) in the actuated state.

Description

Die Erfindung betrifft einen Betätiger, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine Anzeige aufweist, die eine Anzeigefläche sowie ein Beleuchtungselement aufweist.The invention relates to an actuator which is provided for switching a switching unit and having a display having a display surface and a lighting element.

Derartige Betätiger werden zur Befehlseingabe an so genannten Maschinen/Mensch-Schnittstellen regelmäßig verwendet. Dabei ist nicht nur eine Verwendung zur Schaltung von Steuerströmen, sondern auch für Leistungsschaltungen denkbar, indem der Betätiger als Auslöser für Leistungsschalter eingesetzt wird. An diese Betätiger werden hohe Anforderungen bezüglich Lebensdauer, Robustheit sowie Abdichtung des elektrischen Teils gegen Wasser und Schmutz gestellt. Außerdem soll die Herstellbarkeit möglichst kostengünstig und prozesssicher sein.Such actuators are regularly used for command input to so-called machine / human interfaces. Not only a use for the switching of control currents, but also for power circuits is conceivable by the actuator is used as a trigger for circuit breakers. High demands are placed on these actuators with regard to service life, robustness and sealing of the electrical part against water and dirt. In addition, the manufacturability should be as cost effective and reliable.

Diese Befehlsgeräte werden in Schalttafeln, Bedientableaus, Schaltschranktüren oder Gehäusedeckel montiert. Befehlsgeräte sind in der Regel modular aufgebaut. Das bedeutet, sie bestehen aus einem Druckknauf, einem Befestigungsteil, wie zum Beispiel einer Ringmutter oder einem Montagehalter und einem oder mehreren Schaltelementen, die als Öffner- oder Schließerschaltglieder ausgeführt sind. Zur Montage wird der Betätiger in der Regel von vorn durch ein Loch in der Schalttafel geführt und von hinten mittels eines Befestigungsteils montiert. Die Schaltelemente werden mit Schrauben, Schnapphaken oder Riegeln mechanisch am Betätiger oder am Befestigungsteil befestigt. Die elektrische Verbindung der Schaltelemente mit der Steuerung erfolgt über Anschlussklemmen.These command devices are mounted in control panels, control panels, control cabinet doors or enclosure covers. Command devices are generally modular. That is, they consist of a push button, a fastening part, such as a ring nut or a mounting bracket and one or more switching elements, which are designed as normally closed or normally closed contacts. For installation, the actuator is usually guided from the front through a hole in the dash panel and mounted from behind by means of a fastening part. The switching elements are mechanically fastened with screws, snap hooks or bolts on the actuator or on the fastening part. The electrical connection of the switching elements to the controller via terminals.

Bei Sicherheitsanwendungen, wie zum Beispiel Not-Aus-Befehlsgeräten ist es Vorschrift, dass das Signal durch das Öffnen von zwangsöffnenden Kontakten erzeugt wird. Das heißt, dass bei einem unbetätigten Not-Aus-Befehlsgerät die Kontakte und damit der zugehörige Stromkreis geschlossen sind. Im Störungs- oder Notfall wird durch Schlagen auf den Not-Aus-Betätiger, der sich vor der Schalttafel befindet, der Öffnerkontakt unterbrochen und die Anlage oder Maschine in einen sicheren Zustand versetzt. Dies funktioniert jedoch nur, wenn die räumliche Zuordnung zwischen Betätiger und Schaltelement sichergestellt ist. Durch mangelhafte Montage oder durch Gewalteinwirkung kann es vorkommen, dass die Schaltelemente mechanisch vom Betätiger getrennt werden. In diesem Fall ist das Not-Aus-Befehlsgerät nicht mehr funktionsfähig. Das heißt, bei einer Betätigung im Notfall werden die Kontakte nicht geöffnet und damit erfolgt auch keine Beseitigung des Gefahrenzustands. Dies kann zu fatalen Schäden für Mensch und Maschine führen. Daher kommt der sicheren Verbindung zwischen Betätiger und Schaltelement eine wesentliche Bedeutung zu.For safety applications, such as emergency stop devices, it is mandatory that the signal is generated by opening positive-opening contacts. This means that with an unconfirmed emergency stop command device, the contacts and thus the associated circuit are closed. In the event of a fault or emergency, the normally closed contact is interrupted by striking the emergency stop actuator, which is located in front of the control panel, and the system or machine is put into a safe state. However, this only works if the spatial assignment between the actuator and the switching element is ensured. Due to poor installation or due to the effects of force, it may happen that the switching elements are mechanically separated from the actuator. In this case, the emergency stop command device is no longer functional. That is, in an emergency operation, the contacts are not opened and thus there is no elimination of the dangerous condition. This can lead to fatal damage to man and machine. Therefore, the secure connection between actuator and switching element is essential.

Die Forderung nach einer integrierten optischen Anzeige, bei der es sich sowohl um eine mechanische und/oder elektrische Schaltanzeige handelt, führt zu der Problematik der Unterbringung der erforderlichen Bauteile, da das Gesamtvolumen des Gerätes, insbesondere durch einen genormten Einbaudurchmesser (zum Beispiel 22,5 mm) nur in engen Grenzen variiert werden kann. Bisher wurde, wenn eine Integration der Anzeige in das Befehlsgerät nicht möglich war, meist eine zusätzliche Befehlsstelle, beispielsweise mit einem Leuchtmelder, angebracht. Auf Grund des zusätzlichen Platzbedarfs, zum Beispiel auf einer Schalttafel der Installationseinheit und der zwingenden Verwendung einer separaten Anzeige, ist diese Lösung unvorteilhaft.The requirement for an integrated optical display, which is both a mechanical and / or electrical switching display, leads to the problem of housing the required components, since the total volume of the device, in particular by a standard mounting diameter (for example 22.5 mm) can be varied only within narrow limits. So far, if an integration of the display in the command device was not possible, usually an additional command point, for example, with a light-emitting attached. Due to the extra space required, for example on a panel of the installation unit and the mandatory use of a separate display, this solution is unfavorable.

Aus der DE 100 11 624 C1 geht eine Not-Aus-Taste hervor mit einem pilzförmigen Betätigungskopf und einem aus verschiedenen Teilen zusammengesetzten Grundkörper mit einer fest angeordneten Tastenführung mit mindestens einem beweglichen Teil und mit einer Verriegelungsanordnung, die bei gedrückter Not-Aus-Taste diese in der ”Gedrückt”-Stellung hält, wobei die Not-Aus-Taste durch Zug und/oder Drehung des Betätigungskopfes entriegelbar ist. Der Betätigungskopf weist eine Öffnung auf, in der eine die Öffnung verschließende Linse einsetzbar ist, die von einem am gegenüber liegenden Ende des Betätigungskopfs angeordneten Leuchtelement beleuchtbar ist, wobei die Verriegelungsanordnung zwischen dem Leuchtelement und dem Betätigungskopf angeordnet ist, und wobei die Verriegelungsanordnung in lichtdurchlässiger Weise ausgebildet oder angeordnet ist, und wobei die festen und beweglichen Teile axiale Lichtdurchtrittsöffnungen aufweisen.From the DE 100 11 624 C1 goes out an emergency stop button with a mushroom-shaped actuator head and a composite of different parts body with a fixed key guide with at least one moving part and with a locking assembly, the pressed-emergency stop button this in the "pressed" position holds, the emergency stop button can be unlocked by train and / or rotation of the actuator head. The actuator head has an opening in which a lens closing the opening is insertable, which is illuminated by a light emitting element arranged at the opposite end of the actuator head, wherein the locking arrangement between the light emitting element and the actuating head is arranged, and wherein the locking arrangement in a translucent manner is formed or arranged, and wherein the fixed and movable parts have axial light passage openings.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die Verriegelungsanordnung zwischen Leuchtelement und Betätigungskopf angeordnet ist, so dass das Licht nicht ohne Hindernis zum Betätigungskopf geführt werden kann.A disadvantage of this prior art is that the locking arrangement between the luminous element and the actuating head is arranged so that the light can not be passed without hindrance to the operating head.

Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Betätiger mit einer beleuchteten Signalanzeige zu schaffen, bei welchem das Licht ungehindert zum Betätigungskopf geführt werden kann.Accordingly, the object of the present invention is to provide an actuator with an illuminated signal display, in which the light can be passed freely to the operating head.

Diese Aufgabe wird durch einen Betätiger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an actuator having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments and developments, which can be used individually or in combination with each other, are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Betätiger gelöst, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine Anzeige aufweist, die ein Fenster sowie ein Beleuchtungselement aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Beleuchtungselement als LED ausgebildet ist, wobei das Licht der LED über einen im betätigten Zustand direkt, d. h. unmittelbar bzw. ohne Hindernis, über der LED angeordneten Lichtleiter geführt ist.According to the invention this object is achieved by an actuator which is provided for switching a switching unit and having a display having a window and a lighting element. The invention is characterized from that the lighting element is designed as an LED, wherein the light of the LED via a in the actuated state directly, ie directly or without obstruction, is arranged above the LED light guide.

Der erfindungsgemäße Betätiger ist vorzugsweise zweiteilig aufgebaut und weist einen Betätigungskopf und eine Rosette auf. Der Betätigungskopf ist vorzugsweise pilzartig ausgeführt und überlappt die Rosette. Vom Betätigungskopf ragen Gehäuseführungen in die Rosette. Die Gehäuseführungen schließen ein Federelement ein. Auf dem Deckel des Betätigungskopfes befindet sich eine fensterartige Ausnehmung, die als Anzeigefläche dient.The actuator according to the invention is preferably constructed in two parts and has an actuating head and a rosette. The actuating head is preferably designed like a mushroom and overlaps the rosette. From the actuator head housing guides protrude into the rosette. The housing guides include a spring element. On the lid of the actuating head is a window-like recess, which serves as a display surface.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.Further advantages and embodiments of the invention will be explained below with reference to embodiments and with reference to the drawing.

Dabei zeigen schematisch:Here are shown schematically:

1 in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betätigers mit Signalanzeige im unbetätigten Zustand; 1 in a sectional view of an embodiment of an actuator according to the invention with signal display in the unactuated state;

2 in einer Draufsicht einen erfindungsgemäßen Betätiger mit von außen sichtbarer Signalanzeige. 2 in a plan view of an actuator according to the invention with externally visible signal display.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Betätiger 1 mit einem vorzugsweise zweiteiligen Gehäuse aus Betätigungskopf 2 und einer Rosette 3. Der Betätigungskopf 2 ist vorzugsweise pilzartig ausgeführt und überlappt die Rosette 3. Auf der Oberseite des Betätigungskopfes 2 befindet sich eine vorzugsweise ringförmige Anzeigefläche 14. Die Rosette 3 kann beispielsweise über Klemm- oder Rastelemente am Betätigungskopf 2 befestigt sein. Innerhalb des Betätigers befindet sich eine vorzugsweise konzentrisch ausgeführte Gehäuseführung 4, in deren. Innenraum 5 ein Federelement 6 angeordnet ist. Das Federelement 6 ist vorzugsweise spiralförmig ausgebildet, wobei sich im Inneren des Federelementes ein Lichtleiter 7 befindet, der am Betätigungskopf 2 befestigt ist. Die Gehäuseführung 4 greift im unteren Ende in eine Hülse 8, die ebenfalls konzentrisch ausgebildet ist und in deren Innenraum ein Kamin 9 sowie eine LED 10 angeordnet ist. Im unteren Teil der Hülse 8, sind zwei Schieber 11 angeordnet, die am Kamin 9 anliegend angeordnet sind und die in Wirkverbindung mit Rastelementen 15 der Gehäuseführung 4 stehen. Der Betätiger 1 steht in Wirkverbindung mit dem Schaltelement 12, das unterhalb des Betätigers 1 angeordnet ist. 1 shows an actuator according to the invention 1 with a preferably two-part housing of actuating head 2 and a rosette 3 , The actuating head 2 is preferably carried out like a mushroom and overlaps the rosette 3 , On top of the actuator head 2 there is a preferably annular display surface 14 , The rosette 3 can for example via clamping or locking elements on the actuating head 2 be attached. Within the actuator there is a preferably concentric housing guide 4 in which inner space 5 a spring element 6 is arranged. The spring element 6 is preferably formed spirally, wherein in the interior of the spring element, a light guide 7 located on the actuating head 2 is attached. The housing guide 4 engages in the lower end in a sleeve 8th , which is also concentric and in the interior of a fireplace 9 as well as an LED 10 is arranged. In the lower part of the sleeve 8th , are two slides 11 arranged by the fireplace 9 are arranged adjacent and in operative connection with locking elements 15 the housing guide 4 stand. The actuator 1 is in operative connection with the switching element 12 That is below the actuator 1 is arranged.

Aus 2 geht die von außen sichtbare Signalanzeige 13 hervor, die im unbetätigten Zustand nicht beleuchtet ist.Out 2 goes the externally visible signal display 13 which is not lit in the unactuated state.

Der hier vorgestellte erfindungsgemäße Betätiger mit vorzugsweise ringförmiger Signalanzeige bietet den Vorteil, dass der jeweilige Schaltzustand des Betätigers klar ersichtlich ist, wobei der Betätiger auf einem montagefreundlichen Aufbau beruht.The presented here actuator according to the invention with preferably annular signal display offers the advantage that the respective switching state of the actuator is clearly visible, the actuator is based on a mounting friendly structure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10011624 C1 [0006]

Claims

Actuator, which is provided for switching a switching unit and has a display, which has a display surface ( 14 ) and a lighting element, characterized in that, the lighting element as LED ( 10 ) is formed, wherein the light of the LED ( 10 ) via an activated state directly above the LED ( 10 ) arranged light guide ( 7 ) is guided.

Actuator according to Claim 1, characterized in that the LED ( 10 ) by a fireplace ( 9 ) arranged in operative connection with a switching element ( 12 ) stands.

Actuator according to claim 2, characterized in that by the fireplace ( 9 ) adjoining sliders ( 11 ) are arranged, which in operative connection with latching elements ( 15 ) of the housing guide ( 4 ) stand.

Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide ( 7 ) on the actuating head ( 2 ) is attached.

Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the signal display ( 13 ) is annular.