DE102018216011A1

DE102018216011A1 - Vorrichtung zur Messung von physikalischen Größen

Info

Publication number: DE102018216011A1
Application number: DE102018216011.2A
Authority: DE
Inventors: Rainer Hauser; Thomas Lohr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2020-03-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Messung von physikalischen Größen, die einen Grundkörper (2a) und eine Frontplatte (4a) aufweist, die in einem Falz (2b) des Grundkörpers (2a) eingesetzt ist, wobei ein Rahmen (5a) die eine graphische Anzeige (6) aufweisende Frontplatte (4a) umschließt und wobei eine in der Frontplatte (4a) angeordnete Lichtquelle (9) über einen Lichtleiter (10) mit einer am Rahmen (5a) angeordneten Lichtaustrittsfläche (7b) verbunden ist. Um eine einfache aber sichere Abdichtung gegenüber Staub- und Spritzwasser zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass die in einer Ausnehmung (8) angeordnete Lichtquelle (9) von einer Frontfolie (3) abgedeckt ist, dass der Lichtleiter (10) als Prisma (10c) ausgebildet ist, welche das Licht von der Lichteintrittsfläche (10a) zur Lichtaustrittsfläche (7b) leitet, welche als Rahmenabschnitt (5a) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von physikalischen Größen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen in Form von Schalttafeleinbaugeräten zur Messung von netzrelevanten physikalischen Größen und der Verarbeitung der Messwerte sind beispielsweise als Power Monitoring Devices PMD bekannt. Sie verfügen über ein Gehäuse, das einen Grundkörper und auf seiner Frontseite eine am Grundkörper lösbar befestigte flache Frontplatte mit einer graphischen Anzeige in Form eines Displays aufweist. Die Frontplatte ist in einem Falz des Grundkörpers eingesetzt und von einem umlaufenden Rahmen umschlossen. Ist neben der graphischen Anzeige eine zusätzliche Leuchtanzeige vorhanden, muss auch für diese jeweils Staub- und Spritzwasserdichtigkeit gewährleistet sein. Dabei können grundsätzlich Lichtleiter als Leuchtanzeige verwendet werden, wenn diese ins Gehäuse integriert werden, was aber den Nachteil einer komplizierteren Dichtung mit sich bringt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei der Vorrichtung eine einfache aber sichere Abdichtung gegenüber Staub- und Spritzwasser für eine zusätzliche Leuchtanzeige zu erzielen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Die Lösung sieht vor, dass die Lichtquelle in einer von dem Frontglas abgedeckten Ausnehmung angeordnet ist, dass die Lichtquelle in einer von der Frontfolie abgedeckten Ausnehmung angeordnet ist, dass der Lichtleiter eine Lichteintrittsfläche und die Lichtaustrittsfläche aufweist, wobei die Lichtquelle der Lichteintrittsfläche zugewandt angeordnet ist und der Lichtleiter das Licht von der Lichteintrittsfläche zur Lichtaustrittsfläche leitet, und dass die Lichtaustrittsfläche als Rahmenabschnitt ausgebildet ist.
Mit Vorteil ist der Lichtleiter als Prisma ausgebildet ist und leitet das Licht der Lichtquelle um einen vorgegebenen Winkel abgelenkt zur Lichtaustrittsfläche.
Zum Schutz ist die Ausnehmung durch eine Frontfolie abgedeckt, welche die Ausnehmung verschließt.
Zweckmäßigerweise ist die Lichteintrittsfläche senkrecht zur Lichtaustrittsfläche angeordnet.
Vorteilhafterweise erfolgt die Umlenkung des Lichts über die Basisfläche des Prismas.
Zur einfacheren Ausrichtung ist die Lichtquelle auf einem verschiebbaren elektrisch leitfähigen Träger angeordnet ist, durch den die Lichtquelle gegenüber der Lichteintrittsfläche verschiebbar ist.
Mit Vorteil ist die Lichtaustrittsfläche als Leuchtfläche in die Außenfläche des Rahmens integriert.
Eine einfache konstruktive Ausführung ergibt sich, wenn das Prisma weist zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche eine Prismenaußenfläche auf, die an einer Anlagefläche des unmittelbar unter dem Prisma befindlichen Grundkörpers (Gehäuseunterteils) anliegt.
Vorteilhafterweise ist zwischen der Prismenaußenfläche und der Anlagefläche eine umlaufende Dichtung angeordnet.
Zweckmäßigerweise ist die umlaufende Dichtung als geschlossener Dichtring ausgebildet.
Der Vorteil ist, dass die Frontplatte in einem umlaufenden Falz des Grundkörpers des Gehäuses liegt. Dieser Falz bildet den Rahmen des Grundkörpers und sorgt für eine Pressdichtung, die den Übergang Frontplatte zu Grundkörper abdichtet. Die Leuchtanzeige ist hier (designtechnisch) im Rahmen des Gehäuses angebracht und damit außerhalb des Dichtbereichs. Hierfür dient der Lichtleiter, der das Licht innerhalb der Frontplatte horizontal über diese Dichtungsgrenze hinausführt und um 90° ablenkt. Damit ist es in den Rahmen (des Grundkörpers des Gehäuses) integriert. Das Licht wird also in der Frontplatte von einer für die Lichtquelle vorteilhaften Stelle an eine andere Stelle der Frontplatte geleitet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine Vorrichtung in Form eines Geräts zur Messung von netzrelevanten physikalischen Größen,
2 eine Schnittdarstellung durch die Frontplatte und den Grundkörper der Vorrichtung gemäß 1,
3 die Frontplatte gemäß 2 in einer vergrößerten Darstellung,
4 die Frontplatte gemäß 3 ohne Schnittdarstellung und
5 eine Abdeckung der Ausnehmung mittels einer Frontfolie als Schnittdarstellung gemäß 2 und 3.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 in Form eines Geräts zur Messung von netzrelevanten physikalischen Größen und zur Verarbeitung der Messwerte, wobei die Vorrichtung 1 in Schalttafeln verbaubar ist. Solche Vorrichtungen 1 sind beispielsweise als Power Monitoring Devices (PMD) bekannt. Sie verfügen über Messeingänge, an denen Signale in Form von Spannungen und Strömen anliegen, und Ausgänge, an denen die Signale als digitale Messwerte zur Verfügung stehen. Zur Vorrichtung 1 gehört ein Gehäuse 2, das einen Grundkörper 2a und auf seiner Frontseite eine flache Frontplatte 4a (siehe 2) aufweist, die von einer aufliegenden Frontfolie 3 abgedeckt ist. Die Frontfolie 3 ist in einer Vertiefung 4 (siehe 2) der am Grundkörper 2a lösbar befestigten Frontplatte 4a angeordnet, die rastend in den Grundkörper 2a eingesetzt (eingeklipst) ist. Der Bereich 5, der die Frontfolie 3 umschließt, bildet einen umlaufenden Rahmen 5a. Die Frontfolie 3 deckt weiter eine graphische Anzeige 6 in Form eines Displays ab. Zur Bedienung sind mehrere Bedienelemente 6a auf der Frontseite vorhanden.
Neben der graphischen Anzeige 6 ist eine zusätzliche Leuchtanzeige 7 vorhanden, die am Rahmen 5a angeordnet ist und eine Leuchtfläche 7a aufweist.
2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung 1 gemäß 1, wobei die Schnittebene quer zur Leuchtanzeige 7 und zur Frontplatte 4a verläuft. Die Frontfolie 3 ist in 2 weggelassen worden. Man erkennt, dass die Leuchtanzeige 7 als Rahmenabschnitt 5b (als Teilstück des Rahmens 5) ausgebildet ist, dessen Außenkontur an die des Rahmens 5a angepasst ist, wobei die Leuchtfläche 7a sozusagen in die Außenfläche des Rahmenabschnitts 5b integriert ist und gleichzeitig die Außenfläche des Rahmenabschnitts 5b bildet.
Die Frontplatte 4a ist in eine Falz 2b des Grundkörpers 2a eingesetzt.
In der Frontplatte 4a ist frontseitig eine Ausnehmung 8 vorhanden, in der als Lichtquelle 9 zumindest eine Leuchtdiode 9a (hier zwei Multicolor-LEDs) angeordnet ist. Der Lichtquelle 9 zugewandt ist eine Lichteintrittsfläche 10a eines Lichtleiters 10, dessen Lichtaustrittsfläche 7b unmittelbar mit der Leuchtfläche 7a zusammenfällt (in diese übergeht), aus der das Licht jeweils austritt.
Der Lichtleiter 10 ist als Prisma 10c ausgebildet und weist eine Basisfläche 10d auf, die das einfallende Licht der Lichtquelle 9 totalreflektiert und hier um etwa 90 Grad zur Lichtaustrittsfläche 7b und damit zur Leuchtfläche 7a umlenkt.
Zwischen der Lichteintrittsfläche 10a und der Lichtaustrittsfläche 7b weist das Prisma 10c eine Prismenaußenfläche 11 auf, die an einer Anlagefläche 11a des unmittelbar unter dem Prisma 10c befindlichen Gehäuseunterteils 2a anliegt und mittels einer Dichtung 12 nach außen für eine sichere Abdichtung sorgt.
Die Dichtung 12 ist als umlaufender geschlossener Dichtring 12a (s. 1) ausgebildet und dichtet auch den zwischen der Prismenaußenfläche 11 und der Anlagefläche 11a liegenden Bereich (Spalt) sicher ab und schützt so vor Staub- und Spritzwasser.
3 zeigt den Teil der Frontplatte 4a gemäß 2 in einer Darstellung ohne den unter dem Prisma 10c befindlichen Grundkörper 2a. Die Frontplatte 4a ist mittels Rasthaken 13 am Grundkörper 2a befestigbar; einer der Rasthaken 13 ist in 3 gezeigt. Außerdem wurde in 3 der umlaufende Rahmen 5a bis auf den vom Prisma 10c gebildeten Rahmenabschnitt 5b weggelassen.
Die Leuchtdiode 9a ist auf einem verschiebbaren elektrisch leitfähigen Träger 14 angeordnet, durch den die Leuchtdiode 9a gegenüber der Lichteintrittsfläche 10a verschiebbar (führbar) ist.
4 zeigt den Teil der Frontplatte 4a gemäß 3 vollständig, also nicht als Schnittdarstellung. Man erkennt, dass als Lichtquelle 9 mehrere (hier zwei) Leuchtdioden 9a (hier zwei Multicolor-LED) vorhanden sind.
In 5 ist als Abdeckung 15 der Ausnehmung 8 die Frontfolie 3 dargestellt, wieder als Schnittdarstellung anlog zu 2 und 3.

Claims

Vorrichtung (1) zur Messung von physikalischen Größen, mit einem Gehäuse (2), das einen Grundkörper (2a) und auf seiner Frontseite eine Frontplatte (4a) aufweist, die in einem Falz (2b) des Grundkörpers (2a) eingesetzt ist, wobei der die Frontplatte (4a) umschließende Bereich (5) einen Rahmen (5a) bildet, mit einer graphischen Anzeige (6), die von einer Frontfolie (3) abgedeckt ist, und mit einer Lichtquelle (9), die über einen Lichtleiter (10) mit einer am Rahmen (5a) angeordneten Lichtaustrittsfläche (7b) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (9) in einer von der Frontfolie (3) abgedeckten Ausnehmung (8) angeordnet ist, dass der Lichtleiter (10) eine Lichteintrittsfläche (10a) und die Lichtaustrittsfläche (7b) aufweist, wobei die Lichtquelle (9) der Lichteintrittsfläche (10a) zugewandt angeordnet ist und der Lichtleiter (10) das Licht von der Lichteintrittsfläche (10a) zur Lichtaustrittsfläche (7b) leitet, und dass die Lichtaustrittsfläche (7b) als Rahmenabschnitt (5a) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (10) als Prisma (10c) ausgebildet ist und das Licht der Lichtquelle (9) um einen vorgegebenen Winkel abgelenkt zur Lichtaustrittsfläche (7b) leitet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (8) durch die Frontfolie (3) abgedeckt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (10a) senkrecht zur Lichtaustrittsfläche (10b) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkung des Lichts über die Basisfläche (10d) des Prismas (10c) erfolgt.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (9) auf einem verschiebbaren elektrisch leitfähigen Träger (14) angeordnet ist, durch den die Lichtquelle (9) gegenüber der Lichteintrittsfläche (10a) verschiebbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (7b) als Leuchtfläche (7b) in die Außenfläche des Rahmens (5) integriert ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Prisma (10c) zwischen der Lichteintrittsfläche (10a) und der Lichtaustrittsfläche (10b) eine Prismenaußenfläche (11) aufweist, die an einer Anlagefläche (11a) des unmittelbar unter dem Prisma (10c) befindlichen Grundkörpers (2a) anliegt.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Prismenaußenfläche (11) und der Anlagefläche (11a) eine umlaufende Dichtung (12) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Dichtung (12) einen geschlossenen Dichtring (12a) bildet.