-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedieneinheit, ein Ausstanzmedium, eine Ausstanzvorrichtung sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines Ausstanzbereiches innerhalb eines Ausstanzmediums gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 2, 4 und 5.
-
Die hiermit vorgeschlagene erfindungsgemäße Bedieneinheit umfasst zumindest ein Ausstanzmedium, wiederum umfassend zumindest einen Ausstanzbereich. Dabei kann der Ausstanzbereich derjenige insbesondere flächige Bereich des Ausstanzmediums sein, welcher eine Stanzung (ausgestanztes Material) und eine die Stanzung teilweise umgebende Stanzspalt umfasst. Insbesondere kann es sich bei dem Ausstanzmedium um ein Ausstanzblech handeln.
-
Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Bedieneinheiten umfassend das hier beschriebene Ausstanzmedium sind jedoch bereits aus dem Stand der Technik wohl bekannt. Allerdings haben die Erfinder erkannt, dass sich Kunden oftmals eine derartige Bedieneinheit wünschen, welche es ermöglicht, zur Einbringung von Taster/Schalterausbrüchen in dem Ausstanzmedium (beispielsweise einem Blechgehäuse) diese Taster-/Schalterausbrüche ohne Zuhilfenahme von aufwendigen Werkzeugen einbringen zu können. Es wurde nämlich erkannt, dass eine nachträgliche mechanische Bearbeitung des Blechgehäuses insbesondere im Bereich des Ausstanzbereiches zu Schädigungen an Randgebieten des ausgestanzten Bereichs führen kann und darüber hinaus nicht nur kostenintensiv sondern oftmals auch zweiaufwendig ist. Insbesondere ist nämlich die hier beschriebene erfindungsgemäße Bedieneinheit für eine Vielzahl von Maschinen, Anlagen, Schaltanbau sowie generell optionale kundenseitig ausführbare Ausbrüche, unter anderem für Bedienelement, z.B. Schaltschwenken und schaltfesten mobilen Bedieneinheiten geeignet.
-
Die Vorstanzung in Form des Ausstanzbereiches ermöglicht daher das Einbringen von z.B. Taster-/Schalterausbrüchen, also der Bedienelemente, ohne beispielsweise Spezialwerkzeug und ohne nachträgliche mechanische Bearbeitung. Insofern kann eine Konfiguration vom Kunden erfolgen, was zu einer Reduzierung der Variantenvielfalt in der Herstellung der Bedieneinheit bedeutet. Die Bedieneinheit kann nämlich letzten Endes erst beim Kunden speziell auf die Bedürfnisse angepasst werden.
-
Zudem ermöglicht das werkzeugfreie Herauslösen, dass aufgrund der fehlenden nachträglichen mechanischen Bearbeitung das Ausstanzmedium eine besonders glatte Oberfläche aufweist, welche auch für eine Anwendung im Reinraumbereich und/oder im hygienischen Bereich (Hygiene-Design) ganz besonders geeignet ist.
-
Beispielsweise können die Stanzungen des Ausstanzbereiches nur von einer definierten Seite herausgedrückt oder geschlagen werden, was verhindert, dass Stanzungen unfreiwillig vom Bediener herausgedrückt werden und nur dann herausgedrückt werden, wenn dieser gewollt ein Bedienelement platzieren will. Eine Stanzung bleibt daher verdrehsicher, vorzugsweise auch selbsthaftend innerhalb des Ausstanzbereiches arretiert und fällt nicht beim bloßen Gebrauch des Ausstanzmediums aus dem Ausstanzbereich heraus.
-
Aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren bieten nämlich nur ein nachträgliches Einbringen von Tastern/Schaltern mit Spezialwerkzeug (z.B. hydraulischen/mechanischen Pressen) an. Dies ist oftmals nur in einer eingeschränkten Ansicht von Applikationen möglich (Platz für Werkzeug etc.). Zur kundenseitigen/nachträglichen Einbringung der Stanzausbrüche muss das Ausstanzmedium, d.h. das Blech, oftmals mechanisch nachgearbeitet (Bohren, Stanzen, etc.) werden. Dadurch entstehen Späne, die die Elektronik beschädigen können. Der Platz für das Werkzeug muss ebenfalls vorhanden sein (inklusive Zugänglichkeit). Dies bedeutet daher einen hohen zeitlichen Aufwand zum Einbringen der Ausbrüche (Position definieren, Bohren, Stanzen, Entgraaten, Säubern). Gegebenenfalls ist auch eine Nachstanzung der dadurch erzeugten Öffnung notwendig, um die Dichtigkeitsanforderungen erfüllen zu können.
-
Ausgehend hiervon ist es bei einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und daher eine Bedieneinheit anzugeben, in die in besonders einfacher Art und Weise Bedienelemente, also beispielsweise die oben beschriebenen Taster-/Schalterausbrüche besonders einfach, zeitsparend und kostengünstig einbringen zu können.
-
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst.
-
Um nun eine Bedieneinheit anzugeben, mittels der die oben genannten Probleme beseitigt sind, macht die vorliegende Erfindung unter anderem von der Idee Gebrauch, den Ausstanzbereich innerhalb des Ausstanzmediums so auszubilden, dass dieser zumindest eine Ausstanznase umfasst, wobei innerhalb des Ausstanzbereiches zumindest ein Bedienelement verdrehsicher und werkzeugfrei fixiert oder fixierbar ist.
-
Dabei kann der Begriff „werkzeugfrei“ insbesondere bedeuten, dass eine Ausstanzung innerhalb des Ausstanzbereiches ohne Zuhilfenahme von Werkzeug, beispielsweise händisch, von dem Bediener insbesondere nur zu einer Seite des Ausstanzmediums herausgedrückt werden kann. Der Bediener kann sich daher aufwendige Nacharbeitungen an dem Ausstanzmedium zum Herauslösen der Stanzung innerhalb der Ausstanzbereiches und/oder zum Hereindrücken und Platzieren des Bedienelementes innerhalb der Ausstanzung des Ausstanzbereiches sparen.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Bedieneinheit zumindest ein Ausstanzmedium, wiederum umfassend zumindest einen Ausstanzbereich, wobei der Ausstanzbereich mit zumindest einer Ausstanznase gebildet ist. Erfindungsgemäß ist innerhalb des Ausstanzbereiches zumindest ein Bedienelement verdrehsicher und werkzeugfrei fixiert oder fixierbar.
-
Darüber hinaus wird ein Ausstanzmedium umfassend zumindest einen Ausstanzbereich hiermit beschrieben, wobei das Ausstanzmedium ein solches sein kann, welches in der oben beschriebenen Bedieneinheit zur Anwendung kommt, d.h. die für das hier beschrieben Ausstanzmedium offenbarten Merkmale sind auch für die hier beschriebene und obig dargestellte Bedieneinheit offenbart und umgekehrt.
-
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Ausstanzbereich mit zumindest einer Ausstanznase gebildet, wobei der Ausstanzbereich werkzeugfrei von dem Restmaterial des Ausstanzmediums entfernbar ist und selbsthaftend im Ausstanzmedium ausgebildet ist. „Selbsthaftend“ heißt dabei, dass der Ausstanzbereich umfassend die Stanzung frei ohne jegliche Stützungsmittel immer noch im Restmaterial des Ausstanzmediums verbleibt, da ein Randbereich der Ausstanzung nicht durchgehend ist, sondern stets Brückenverbindungen zum Restmaterial des Ausstanzmediums umfasst. Dieses Brückenmaterial sorgt daher für eine immer noch mechanisch stabile Befestigung insbesondere in solchen Situationen, in denen der Ausstanzbereich und insbesondere die Stanzung mechanisch keinem wesentlichen Druck ausgesetzt ist.
-
Insbesondere kann die hier beschriebene Stanzung des Ausstanzbereiches nur zu einer Seite des Ausstanzmediums von dem Rest des Ausstanzmediums herauslösbar sein. Dies bietet daher die vorteilhafte Möglichkeit, dass verhindert werden kann, dass die Stanzungen unfreiwillig herausgedrückt werden.
-
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Anmeldung auch eine Ausstanzvorrichtung zum Ausstanzen eines Ausstanzbereiches innerhalb eines Ausstanzmediums, so dass die hier beschriebene Vorrichtung sowohl das hier beschrieben Ausstanzmedium als auch zur Fertigung der hier beschriebenen Bedieneinheit genutzt werden kann, d.h. die für die hier beschriebene Ausstanzvorrichtung offenbarten Merkmale sind auch sowohl für das hier beschriebene Ausstanzmedium als auch für die hier beschriebene Bedieneinheit offenbart und umgekehrt.
-
Die hier beschriebene Ausstanzvorrichtung zum Ausstanzen eines Ausstanzbereiches innerhalb eines Ausstanzmediums umfasst ein Ausstanzmittel, welches mit seiner Ausstanzform auf eine Außenfläche des Ausstanzmediums unmittelbar anbringbar ist. Dabei ist die Ausstanzform mit zumindest einer Ausstanznase gebildet, wobei die Ausstanzform in mechanischem Kontakt von dem Ausstanzmittel in das Ausstanzmedium übertragbar ist und wobei ein ausgestanzter, selbsthaftender Ausstanzbereich werkzeugfrei von dem Restmaterial des Ausstanzmediums entfernbar ist. Insbesondere können mit der hier beschriebenen Ausstanzvorrichtung daher die oben genannten Vorteile in Bezug auf eine kostengünstige und zeitsparende Herstellung des Ausstanzmediums und insbesondere der hier beschriebenen Bedieneinheit besonders einfach realisiert werden.
-
Darüber hinaus beschreibt die hier beschriebene Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines Ausstanzbereiches innerhalb eines Ausstanzmediums, d.h. dass alle für das hier beschriebene Verfahren offenbarten Merkmale auch sowohl für die hier beschriebene Ausstanzvorrichtung und das Ausstanzmedium als auch für die hier beschriebene Bedieneinheit offenbart sind und umgekehrt.
-
In einem ersten Schritt umfasst das Verfahren zum Erzeugen eines Ausstanzbereichs innerhalb eines Ausstanzmediums einen ersten Schritt, während dessen das Ausstanzmedium bereitgestellt wird und nun in einem weiteren Schritt ein Ausstanzmittel auf die Außenfläche des Ausstanzmedium appliziert wird, wobei nach Einwirkung einer vordefinierten mechanischen Kraft ausgehend von dem Ausstanzmittel auf das Ausstanzmedium ein Ausstanzbereich in dem Ausstanzmedium erzeugt wird. Dabei umfasst das Ausstanzmittel zumindest eine Ausstanzform, welche zum Ausstanzen in unmittelbarem Kontakt mit der Außenfläche des Ausstanzmediums gebracht wird.
-
Ein Kernelement des hier beschriebenen Verfahrens ist, dass die Ausstanzform mit zumindest einer Ausstanznase gebildet ist, wobei die Ausstanzform in mechanischem Kontakt von dem Ausstanzmittel in das Ausstanzmedium übertragen wird und wobei nach dem Ausstanzvorgang der so ausgestanzte, selbsthaftende Ausstanzbereich werkzeugfrei von dem Restmaterial des Ausstanzmediums entfernt werden kann.
-
Dabei umfasst das hier beschriebene Verfahren die gleichen Vorteile und speziellen Ausgestaltungen wie die hier beschriebene Bedieneinheit, Ausstanzmedium und/oder Ausstanzvorrichtung.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung können aus den an die Beschreibung angehängten Figuren und der dazu korrespondierenden Beschreibung erkannt werden.
-
Die 1A–1C zeigen ein Verfahren zur Herstellung und zur Erzeugung eines Ausstanzbereiches innerhalb eines Ausstanzmediums, wobei die 2 eine Bedieneinheit umfassend ein Ausstanzmedium darstellt, welche mittels einer Ausstanzvorrichtung erzeugt worden ist.
-
Die hier beschriebenen Elemente können insbesondere, wie in den Figuren ersichtlich, übertrieben groß dargestellt sein. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass gleiche oder gleichwirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
-
In der 1A ist ein erster Verfahrensschritt gezeigt, in dem innerhalb eines Ausstanzmediums 2 ein Ausstanzbereich 21 aus einer Stanzrichtung 100 eingestanzt wird. Insbesondere ist ersichtlich, dass ein in der 1A noch nicht letzten Endes gebildeter, jedoch in Ansätzen bereits angedeuteter Ausstanzbereich 21 mit einer Ausstanznase 210 gebildet ist, wobei innerhalb des Ausstanzbereiches 21 zumindest ein Bedienelement 3 verdrehsicher und werkzeugfrei fixierbar ist.
-
In der 1B ist nämlich ein weiterer Schritt gezeigt, in dem aus einer der Stanzrichtung 100 entgegengesetzten Richtung 200 der vorgestanzte Bereich wieder in das Restmaterial des Ausstanzmediums 2 zurückdrückt wird, so dass vorzugsweise der dann eingestanzte Ausstanzbereich 21 eine Ebene oder glatte Oberfläche mit dem Restmaterial des Ausstanzmediums 2 bildet. Insbesondere ist nämlich erkennbar, dass zwischen dem Ausstanzbereich 21 und insbesondere der Stanzung 21A und dem Restmaterial des Ausstanzmediums 2 weder ein Spalt noch eine Unterbrechung in einer Querrichtung (Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Ausstanzmediums 2) ausgebildet ist, so dass in besonders einfacher Art und Weise die dargestellte Einstanzung 21A selbsttragend immer noch im Restmaterial des Ausstanzmediums 2 platziert ist, jedoch jederzeit werkzeugfrei aus dem Restmaterial des Ausstanzmediums 2 entfernt werden kann, wie dies in der 1C gezeigt ist.
-
Insbesondere können die Ausstanzungen durch eine sogenannte „pass-knock-out-Technologie“ ausgestanzt sein. Dabei kann ein definierter Ausbruch, d.h. eine Ausstanzung in eine Richtung ausgestanzt werden, so dass je nach Dicke des Materials wenigstens 0,1 mm bis höchstens 0,2 mm Restmaterial übrig bleibt und anschließend wieder in die entgegengesetzte Richtung zurückgestanzt wird, wie dies im Vergleich zwischen den 1A und 1B gezeigt ist. Durch die Verformung des Blechs im Randbereich kann die Vorstanzung nur in einer Richtung herausgedrückt/geschlagen werden. Zum Herausschlagen genügt nämlich ein beispielsweise stoßartiger, händisch verursachter Impuls von der Rückseite des Blechs.
-
In der 2 ist daher eine mittels des in den 1A–1C hergestellten Ausstanzmediums 2 hergestellte Bedieneinheit 1 gezeigt, wobei hierbei in einer Reihe entlang einer Haupterstreckungsrichtung des Ausstanzmediums 2 eine Vielzahl von verschiedenen Ausstanzbereichen 21 eingebracht wurde, welche jeweils eine Ausstanznase 210 umfassen, damit Bedienelemente 3 verdrehsicher jeweils in die Ausstanzungen werkzeugfrei eingedrückt werden kann. Dies ist ein Kernelement der vorliegenden Erfindung, die es ermöglicht, obwohl zum Einbringen von Bedienelementen 3 auf Werkzeuge verzichtet wird, diese trotzdem vorzugsweise händisch in die Ausstanzungen der jeweiligen Ausstanzbereiche 21 zerstörungsfrei eindrücken und platzieren zu können.
-
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern alle Merkmale der Erfindung können kombiniert werden, solange dies im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens liegt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Bedieneinheit
- 2
- Ausstanzmedium
- 21
- Ausstanzbereich
- 21A
- Stanzung
- 210
- Ausstanznase
- 100, 200
- Stanzrichtungen
- 3
- Bedienelement
