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Die Erfindung betrifft einen Betätiger, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die mechanische Anzeige eine Mehrzahl an Fenstern und eine Mehrzahl an durch diese Fenster erkennbaren Anzeigeflächen aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein elektromechanisches Befehlsgerät mit einer durch einen derartigen Betätiger schaltbaren Schalteinheit.
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Elektromechanische Befehlsgeräte werden zur Bedienung und Steuerung von Maschinen und Anlagen weitläufig verwendet. Diese treten in verschiedenen Ausprägungen, zum Beispiel als Drucktaster, Knebelschalter, Schlüsselschalter oder Not-Aus-Schalter auf. Befehlsgeräte werden auf Schalttafeln, Bedientableaus, Schaltschranktüren oder Gehäusedeckeln montiert. Durch manuelles Betätigen der Befehlsgeräte werden elektrische Schaltzustandsänderungen und damit die gewünschten Steuerungseffekte erzeugt. Befehlsgeräte werden standardmäßig mit einer mechanischen Anzeige ausgerüstet, um herrschende Schaltzustände anzuzeigen, wobei die mechanische Anzeige gegebenenfalls alternativ oder zusätzlich mit einer leuchtbaren oder beleuchteten Einheit bestückt ist.
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Die Forderung nach einer integrierten optischen Anzeige, bei der es sich sowohl um eine mechanische und/oder elektrische Schaltanzeige handelt, führt zu dem Problem, dass die Unterbringung der erforderlichen Bauteile nur in engen Grenzen variiert werden kann, da das Gesamtvolumen des Gerätes, insbesondere durch einen genormten Einbaudurchmesser (zum Beispiel 22,5 mm) vorgegeben ist. 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.
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Aus bisherigen Lösungen ist eine mechanische Anzeige für Not-Aus-Pilzköpfe bekannt, die eine lineare Betätigungsbewegung in eine Bewegung eines Anzeigeelements umwandelt. Allerdings ist die Auslenkung der Bewegung des Anzeigeelementes eingeschränkt, da der Platzbedarf des Anzeigemechanismus sonst zu hoch wäre.
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Die
US 4,954,675 beschreibt einen Betätiger, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige mit einem Fenster aufweist, durch das eine Anzeigefläche sichtbar wird. Die Anzeigefläche ist mit einem Federsteg verbunden, der während einer Betätigungsbewegung des Betätigungsteils um eine Achse ausgelenkt wird, die senkrecht zur Betätigungsbewegung des Betätigungsteils orientiert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betätiger mit einer platzsparenden, gut sichtbaren Anzeige anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch einen Betätiger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Mehrzahl an Anzeigeflächen mit einem am Betätigungskopf des Betätigers angebrachten Federsteg verbunden sind und während einer Betätigungsbewegung des Betätigungskopfes zusammen mit zumindest einem Teil des Federsteges zur teilweisen Drehbewegung um eine Drehachse vorgesehen sind, die im Wesentlichen senkrecht zur Betätigungsbewegung des Betätigungskopfes orientiert ist, wobei die Anzeigeflächen durch die ringförmig ausgebildeten Fenster im Betätigungskopf sichtbar sind. Weiter wird die Aufgabe durch ein elektromechanisches Befehlsgerät, insbesondere einem Not-Aus-Schalter, mit einer durch einen derartigen Betätiger schaltbaren Schalteinheit gelöst.
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Ziel ist es, eine Mehrzahl an Anzeigeflächen hinter einer Mehrzahl an Fenstern des Befehlsgerätes, insbesondere des Betätigers derart zu bewegen, dass die Mehrzahl an Anzeigeflächen in die Mehrzahl an Fenstern hinein- oder aus diesen hinausbewegt wird.
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Die mechanische Anzeige des Befehlsgerätes, insbesondere des Not-Aus-Schalters, weist eine Mehrzahl an Fenstern, eine Mehrzahl an Anzeigeflächen und einen oder mehrere an den Betätigungskopf des Betätigers angebrachte Federstege auf. Ein Federsteg ist mit einer Anzeigefläche oder mehreren Anzeigeflächen gekoppelt, verbunden oder sogar einstückig verbunden. Die Federstege und die Anzeigeflächen bilden zusammen einen Anzeiger. Der Federsteg hat die Aufgabe, die Anzeigeflächen zu halten und auf Grund seiner elastischen Eigenschaften und Länge die Anzeigeflächen definiert hinter oder in den Fenstern zu bewegen. Auf Grund der mechanischen oder einstückigen Verbindung des Federsteges mit dem Betätigungskopf oder einem seiner Bauteile, vollziehen der Federsteg und dessen Anzeigeflächen, das heißt, der ganze Anzeiger, die Betätigungsbewegung des Betätigungskopfes mit. Weiter wird der Federsteg gezwungen, seine relative Position zum Betätigungskopf zumindest teilweise zu ändern. Dies geschieht dadurch, dass der Federsteg an ein fest stehendes Bauteil, wie beispielsweise eine feststehende Rosette, anstößt und elastisch beansprucht wird. Zusätzlich führt nun der Federsteg zur Bewegung in Betätigungsrichtung auch noch eine teilweise Drehbewegung aus, die um eine Drehachse stattfindet, die senkrecht zur Betätigungsbewegung orientiert ist. Letztlich wird ein Teil der Betätigungskraft, die über das Betätigungsteil übertragen wird, durch das nicht bewegte feststehende Bauteil derartig umgelenkt, dass eine elastische Beanspruchung des Federsteges und somit eine Bewegung der Anzeigeflächen erfolgt.
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Vorteilhafterweise wird die optische Anzeige durch ein rein mechanisches Wirkprinzip unabhängig von einer Stromversorgung realisiert. Für den Anwender ist somit kein zusätzlicher Verdrahtungsaufwand erforderlich. Die Anzeige funktioniert zuverlässig, zumal elektrische Fehlerquellen, wie zum Beispiel defekte Glühlampen, ausgeschlossen sind.
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Vorteilhafterweise ist der Federsteg bei der Betätigungsbewegung zur elastischen Beanspruchung vorgesehen. Hierfür ist ein Federsteg vorteilhaft, der blattfederähnlich geformt ist, und einen im Verhältnis zu seiner Länge kleinen Querschnitt, insbesondere einen drahtähnlichen Körper aufweist, der leicht in den Innenraum des Betätigers zu integrieren ist und die Reibung durch niedrige Verformungskräfte gering hält.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Federsteg dazu vorgesehen, während der Betätigungsbewegung an den Betätigungskopf angelegt zu werden. Eine derartige Anlage des Federsteges an den Betätigungskopf kann gegebenenfalls eine Drehachse für die Drehbewegung der Anzeigeflächen definieren. Durch die Wahl des Anlagepunktes ist auch ein Radius für die Drehbewegung und damit eine Auslenkung der Anzeigeflächen festlegbar.
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Vorteilhafterweise ist die Drehbewegung der Anzeigefläche durch ein feststehendes Bauteil auslösbar, welches den Federsteg bei Betätigung in eine andere relative Position zum Betätigungskopf zwingt. Gegebenenfalls wird die erzwungene Bewegung des Federsteges mittels Nasen und/oder Schrägen unterstützt. Dies gilt insbesondere für die Drehbewegung.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Nasen und/oder Sicken zur Unterstützung einer punktuellen Berührung zwischen Federsteg und feststehendem Bauelement vorgesehen. Sicken stellen hierbei punktförmige oder linienförmige Erhöhungen oder Körnungen des Federsteges dar. Durch die punktuelle Berührung wird die Reibung, die am Berührungspunkt des Federsteges mit dem feststehenden Bauelement auftritt, weitgehend reduziert. Dies erleichtert die Betätigung des Betätigers, reduziert Betätigungsgeräusche und erhöht die Lebensdauer.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Federsteg sehr lang ausgeführt, so dass auch eine geringe elastische Beanspruchung desselben im Sinne einer Hebelwirkung zu einer großen Auslenkung, das heißt zu großen Auslenkwinkeln, führt.
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Hierdurch sind großflächige Anzeigeflächen einsetzbar, die eine bessere Visualisierung des anzuzeigenden Zustands ermöglichen.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in der Figurenbeschreibung und den Unteransprüchen angegeben.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
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Dabei zeigen schematisch:
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1 in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Betätiger im unbetätigten Zustand;
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2 in einer Draufsicht den Betätiger nach 1;
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3 in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Betätiger im betätigten Zustand;
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4 in einer Draufsicht den Betätiger nach 3;
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5 in einer Schnittdarstellung den erfindungsgemäßen Betätiger im unbetätigten Zustand;
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6 in einer Schnittdarstellung den erfindungsgemäßen Betätiger im betätigten Zustand;
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7 in einer perspektivischen Darstellung den erfindungsgemäßen Betätiger in einer Draufsicht ohne Kappe.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betätigers 1 im unbetätigten Zustand, der vorzugsweise zweiteilig aufgebaut ist und einen Betätigungskopf 2 und eine Rosette 3 aufweist, wobei der Betätigungskopf 2 die Rosette 3 teilweise überlappt. In 2 ist der Betätigungskopf 2 in einer Draufsicht dargestellt. Im Deckel des Betätigungskopfes 2 sind vorzugsweise drei Anzeigeflächen 8 angeordnet, die im unbetätigten Zustand in gelb gehalten sind.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betätigers im betätigten Zustand. Auch hier sind im Deckel des Betätigungskopfes 2 gemäß 4 vorzugsweise drei Anzeigeflächen 8 angeordnet, die im betätigten Zustand in ”rot” gehalten sind.
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In 5 ist der erfindungsgemäße Betätiger 1 im unbetätigten Zustand dargestellt. Der Betätigungskopf 2 ist vorzugsweise pilzartig ausgeführt. Die Rosette 3 kann beispielsweise über Klemm- oder Rastelemente am Betätigungskopf 2 befestigt sein. Vom Betätigungskopf 2 ragen Gehäuseführungen 4, 5 in den Innenraum des Betätigers 1 hinein. Die Gehäuseführungen 4, 5 schließen eine Spiralfeder 6 ein. Zwischen Betätigungskopf 2 und Rosette 3 ist ein Federelement 7 ausgebildet, das im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und sich bei Betätigung des Betätigers nach innen in Richtung der Gehäuseführung 4, 5 bewegt. Das Federelement 7 weist einen als Anzeigefläche 8 dienenden Bereich sowie einen Führungssteg 9 auf. Die Anzeigefläche 8 des Federelementes 7 ist dabei so ausgebildet, dass bei Betätigung des Betätigers 1 die Anzeigefläche 8 farblich wechselt, beispielsweise von ”gelb” nach ”rot”. Der jeweilige Schaltzustand des Betätigers ist von außen durch eine Mehrzahl an Fenstern 10 zu erkennen.
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In 6 ist der Betätiger 1 im betätigten Zustand dargestellt, wobei der Federsteg 9 des Federelementes 7 nun nach innen entlang der Rosette 3 geführt ist. Damit verbunden ist ein Wechsel der Anzeigeflächen 8 des Federelementes 7 vom unbetätigten Zustand, der vorzugsweise in gelb angezeigt wird, in den betätigten Zustand, der vorzugsweise in rot angezeigt wird.
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7 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger 1 ohne Kappe, so dass die vorzugsweise drei großflächigen Anzeigeflächen 8, die vorzugsweise in ”gelb” und ”rot” gehalten sind und von außen durch ebenso große, ringförmige Fenster im Deckel des Betätigungskopfes zu sehen sind, erkennbar sind.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Betätiger mit einer mechanischen Anzeige, wobei der Betätiger zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und dessen mechanische Anzeige eine Mehrzahl an Fenstern und eine Mehrzahl an durch diese Fenster erkennbaren Anzeigeflächen aufweist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bisherige mechanische Anzeigen einen hohen Platzbedarf innerhalb des Befehlsgeräts mit sich bringen und zudem die Anzeigeflächen für den Schaltzustand des Betätigers sehr klein gehalten waren. Das Problem der platzsparenden Integration wird hier durch Anzeigeflächen gelöst, die mit einem an den Betätigungskopf angebrachten Federsteg verbunden sind, wobei die Anzeigeflächen während der Betätigungsbewegung zusammen mit zumindest einem Teil des Federsteges zur teilweisen Drehbewegung um eine Drehachse vorgesehen sind, und wobei die Anzeigeflächen durch die ringförmig ausgebildeten Fenster im Betätigungskopf sichtbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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