DE10312226B4

DE10312226B4 - Button for safety-related switching processes

Info

Publication number: DE10312226B4
Application number: DE2003112226
Authority: DE
Inventors: Günter Schwesig; Eduard SCHÖNBERGER; Rudolf Zimmermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: ES2268512T3; DE502004000899D1; EP1460666B1; DE10312226A1; EP1460666A3; EP1460666A2

Abstract

Taste (1) mit mindestens zwei durch manuelle Betätigung eines Betätigungsorgans (10) gemeinsam betätigbaren, mechanisch entkoppelten Schaltelementen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (2) in betätigtem Zustand nach Art eines Wechselschalters einen in einem Ruhezustand geschlossenen Signalpfad (40) unterbricht und einen im Ruhezustand offenen Signalpfad (41) freischaltet und dass das in den im Ruhezustand offenen Signalpfad (41) geschaltete zweite Schaltelement (3) diesen in betätigtem Zustand freischaltet.button (1) with at least two by manual operation of an actuator (10) jointly actuable, mechanically decoupled switching elements (2, 3), characterized that the first switching element (2) in the actuated state in the manner of a changeover switch interrupts a signal path (40) closed in an idle state and a signal path (41) open in the idle state and that in the idle open signal path (41) connected second Switching element (3) this in actuated State unlocks.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Taste zur Durchführung sicherheitsgerichteter Schaltprozesse mit mindestens zwei durch manuelle Betätigung eines Betätigungsorgans gemeinsam betätigbaren, mechanisch entkoppelten Schaltelementen.The The invention relates to a key for performing safety-related Switching processes with at least two by manual operation of a actuator jointly actuated, mechanically decoupled switching elements.

Unter dem Begriff Taste oder Tastschalter wird hierbei ein elektrisches Schaltgerät verstanden, dessen Kontaktstellung bei manueller Betätigung von einem Ruhezustand in einen betätigten Zustand übergeht, wobei der Ruhezustand selbsttätig wieder eingenommen wird, sobald die manuelle Betätigung aufhört. Die manuelle Betätigung einer solchen Taste erfolgt zumeist durch Ausübung einer mechanischen Kraft, insbesondere Druckkraft. Als mechanisch entkoppelt werden zwei Schaltelemente bezeichnet, wenn die Funktion eines Schaltelements unabhängig von dem Betriebszustand des jeweils anderen Schaltelements ist. Als gemeinsam betätigbar werden zwei Schaltelemente bezeichnet, wenn mittels eines einzigen manuellen Betätigungsvorgangs eine Überführung beider Schaltelemente in deren jeweiligen betätigten Zustand möglich ist. Das Umschalten der einzelnen Schaltelemente kann dabei zeitgleich oder zeitlich versetzt erfolgen.Under The term key or pushbutton here is an electrical switchgear understood, its contact position with manual operation of a Hibernation in an actuated State passes, wherein the idle state is automatic is resumed as soon as the manual operation stops. The manual operation of a Such a key is usually done by applying a mechanical force, especially compressive force. As mechanically decoupled two switching elements when the function of a switching element is independent of the operating state of the other switching element is. When jointly actuated Two switching elements are referred to when using a single manual operation a transfer of both Switching elements in their respective actuated state is possible. The switching of the individual switching elements can at the same time or staggered.

Die Konzeption und Entwicklung von industriellen Maschinen und Anlagen ist geprägt von einem steigenden Einsatz von Sicherheitstechnik. Hierbei muss insbesondere auch bei einem einfachen Peripheriegerät, wie z.B. einem Tastschalter, eine Fehlfunktion ausgeschlossen oder zumindest erkennbar sein. Bei einem Tastschalter mit mechanischen Kontakten ist eine lückenlose Fehleraufdeckung insbesondere dadurch erschwert, dass ein Verklemmen der Tastmechanik auf elektronischem Wege kaum erkennbar ist. Dies ist problematisch, zumal mechanische Tastschalter bei nahezu allen industriellen Maschinen und Anlagen an Bediengeräten oder Steuerpulten eingesetzt werden und somit auch sicherheitstechnisch von Bedeutung sind. Anwendungsgebiete liegen beispielsweise in der Kraftwerkstechnik, Verkehrstechnik, Chemieanlagen, allgemein im Maschinenbau bei Werkzeug- und Produktionsmaschinen, Personenaufzügen, Krananlagen, Luft- und Raumfahrttechnik etc. Betroffene Anwendungsfunktionen sind dabei u.a. allgemeine Start- und Stopp-Funktionen, Verfahrtasten von Antrieben, die Ansteuerung von Ventilen sowie allgemeine Zustimmungs- und Überwachungsfunktionen, wie beispielsweise so genannte "Totmanntasten".The Conception and development of industrial machines and plants is shaped from an increasing use of security technology. This must especially with a simple peripheral device, such as e.g. a push-button, a malfunction excluded or at least recognizable be. For a pushbutton with mechanical contacts is a complete Error detection especially difficult that jamming the tactile mechanism is hardly recognizable by electronic means. This is problematic, especially since mechanical push-button switch almost all industrial machines and systems used on operator panels or control panels and thus are also safety-relevant. application areas lie, for example, in power plant technology, traffic engineering, Chemical plants, generally in the mechanical engineering of tool and production machines, Passenger elevators, Crane systems, aerospace technology, etc. Affected application functions are doing u.a. general start and stop functions, traversing buttons drives, the control of valves and general approval and monitoring functions, like for example, so-called "dead-man keys".

Das Verklemmen einer mechanischen Taste kann durch Materialdefekte, eindringende Schmutzpartikel und Korrosion, jedoch auch durch bewusste Manipulation, z.B. zur Umgehung von als lästig empfundenen Sicherheitsmaßnahmen, verursacht sein. Eine möglichst schwere Manipulierbarkeit ist daher bei einer für sicherheitsrelevante Anwendungen vorgesehenen Taste von großer Wichtigkeit.The Jamming a mechanical button can be caused by material defects, penetrating dirt particles and corrosion, but also through deliberate manipulation, e.g. to circumvent as annoying perceived security measures, be caused. One possible Heavy manipulability is therefore one for safety-related applications provided key of great Importance.

Um mittels mechanischer Tasten generierte Signale sicher verarbeiten zu können, wird häufig eine redundante Signalerzeugung gefordert. Eine sichere, aber handhabungstechnisch aufwändige Methode zur redundanten Datenerzeugung besteht darin, mehrere getrennte und zur Signalerzeugung gleichzeitig zu betätigende Tasten vorzusehen. Alternativ ist es üblich, eine mit mehreren Schaltelementen ausgestattete Taste heranzuziehen, wobei das von jedem Schaltelement erzeugte Signal separat der weiteren Verarbeitung zugeführt wird und wobei die Schaltelemente mittels eines gemeinsamen Betätigungsorgans gemeinsam betätigbar sind. In dieser Ausführung ist jedoch wiederum ein Verklemmen des Betätigungsorgans nur unzureichend erkennbar.Around safely process signals generated by means of mechanical keys to be able to often becomes one redundant signal generation required. A safe but handling technology complex Method for redundant data generation consists of several separate and to provide simultaneously to be actuated keys for signal generation. Alternatively, it is common to use a button equipped with several switching elements, wherein the signal generated by each switching element separately from the other Processing supplied is and wherein the switching elements by means of a common actuator jointly actuated are. In this version However, in turn, jamming of the actuator is insufficient recognizable.

Aus der DE 199 46 471 A1 ist eine Taste mit zwei einem gemeinsamen Betätigungsorgan zugeordneten Schaltelementen bekannt, bei dem das letztgenannte Problem durch eine mechanische Entkopplung der beiden Schaltelemente umgangen wird. Die mechanische Entkopplung wird hierbei erzielt, indem nur ein Schaltelement als mechanischer Schalter ausgebildet ist, während das zweite Schaltelement ein elektro-sensorischer Schalter ist. Die elektro-sensorische Teilfunktion der Taste bleibt auch bei Verklemmung der Schaltmechanik funktionstüchtig.From the DE 199 46 471 A1 is a key with two common actuator associated switching elements, in which the latter problem is avoided by a mechanical decoupling of the two switching elements. The mechanical decoupling is achieved here by only one switching element is designed as a mechanical switch, while the second switching element is an electro-sensory switch. The electro-sensory partial function of the button remains functional even when the switching mechanism is jammed.

Weitere Tasten für Schaltprozesse sind z. B. aus der EP 0 234 193 A2 und der DE 43 12 771 C2 bekannt.Other buttons for switching processes are z. B. from the EP 0 234 193 A2 and the DE 43 12 771 C2 known.

Wünschenswerterweise sollte eine zur Erzeugung sicherheitsgerichteter Signale ausgelegte Taste zur Durchführung eines sogenannten Tipp-Betriebs geeignet sein. Der Tipp-Betrieb ist insbesondere beim Justieren und Einstellen von Anlagen im Rahmen der Inbetriebnahme erforderlich. Hierbei legt ein Bediener zur Vorbereitung der Betätigung seinen Finger auf den Tastenkopf und drückt diesen gegebenenfalls teilweise durch, überwindet die zur Auslösung des Steuersignals erforderliche Betätigungskraft jedoch nur kurzzeitig oder intervallweise.Desirably should be a button designed to generate safety signals to carry out be suitable for a so-called tapping operation. The typing operation is particularly suitable for adjusting and adjusting systems Commissioning required. Here, an operator prepares for preparation the operation of his Fingers on the key top and presses If necessary, partially through, overcomes the triggering of the Control signal required operating force but only for a short time or at intervals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv möglichst einfache Taste anzugeben, die zur Erzeugung sicherheitsgerichteter Schaltprozesse geeignet ist und eine einfache Handhabung erlaubt.Of the Invention is based on the object as constructively as possible to specify a simple key that is used to generate safety-related Switching processes is suitable and allows easy handling.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach umfasst die Taste zwei mechanisch entkoppelte, über ein Betätigungsorgan gemeinsam betätigbare Schaltelemente, wobei ein erstes Schaltelement im betätigten Zustand nach Art eines Wechselschalters einen in einem Ruhezustand geschlossenen Signalpfad unterbricht und einen im Ruhezustand offenen Signalpfad freischaltet. Ein weiteres Schaltelement ist in dem im Ruhezustand offenen Signalpfad angeordnet und schaltet diesen im betätigten Zustand frei. Der im Ruhezustand geschlossene Signalpfad ist nachfolgend als NC(normally closed)-Pfad bezeichnet, wobei unter einem geschlossenen Signalpfad ein ununterbrochener und daher elektrisch leitender Strompfad verstanden ist. Entsprechend ist der nachfolgend als NO(normally open)-Pfad bezeichnete, im Ruhezustand offene Signalpfad im Ruhezustand nicht leitend.This object is achieved by the features of claim 1. Thereafter The key comprises two mechanically decoupled switching elements which can be actuated jointly by way of an actuating element, wherein a first switching element in the actuated state in the manner of a changeover switch interrupts a signal path closed in an idle state and enables a signal path open in the idle state. A further switching element is arranged in the signal path which is open in the idle state and releases it in the actuated state. The closed at rest signal path is hereinafter referred to as NC (normally closed) path, wherein a closed signal path is understood to mean a continuous and therefore electrically conductive current path. Accordingly, the hereinafter referred to as NO (normally open) path, open in the idle state signal path in the idle state is not conductive.

Die erfindungsgemäße Verschaltung der beiden Schaltelemente ermöglicht auf besonders einfache Weise die sichere Erzeugung von Signalen. Insbesondere ist die Taste redundant abgesichert, indem eine ordnungsgemäße Erzeugung eines Steuersignals nur dann möglich ist, wenn beide Schaltelemente funktionieren und im Zuge des Betätigungsvorgangs sowohl im NC-Pfad als auch im NO-Pfad ein Signalwechsel erfolgt. Weiterhin ist es auf einfache Weise möglich, anhand von Störungen im redundanten Schaltmuster der Taste Defekte schnell zu erkennen und zu lokalisieren. Anhand des im Ruhezustands stets signalführenden NC-Pfads kann zumindest eine Mindestfunktion der Taste auch im Ruhezustand überwacht werden. Ein Kurzschluss oder eine Leitungsunterbrechung in der Taste oder dem angeschlossenen Leitungssystem wird beispielsweise anhand eines irregulären Signalverlusts im NC-Pfad erkannt. Durch die Kopplung beider Schaltelemente an das gemeinsame Betätigungsorgan wird eine besonders einfache, einhändige Handhabung der Taste erreicht. Dabei ist infolge der mechanischen Entkopplung der Schaltelemente untereinander verhindert, dass eine Verklemmung der Schaltmechanik zu einem Totalausfall der Taste führt.The inventive interconnection allows the two switching elements in a particularly simple way the safe generation of signals. In particular, the key is redundantly secured by proper generation a control signal only possible is when both switching elements work and in the course of the actuation process Both in the NC path and in the NO path a signal change takes place. Furthermore, it is possible in a simple manner, based on disturbances in the redundant switching pattern of the button to detect defects quickly and to locate. On the basis of the idle state always signal-leading NC path can monitor at least a minimum function of the key even in idle state become. A short circuit or line break in the button or the connected line system, for example, based an irregular one Signal loss detected in the NC path. By coupling both switching elements to the common actuator becomes a particularly simple, one-handed handling of the button reached. This is due to the mechanical decoupling of the switching elements prevents each other from jamming the switching mechanism leads to a total failure of the button.

Um einen besonders reproduzierbaren, wohl definierten und schnellen Schaltprozess zu ermöglichen, weist das erste Schaltelement bevorzugt ein Sprungschaltverhalten auf. Mit anderen Worten erfolgt das Umschalten des ersten Schaltelements unabhängig vom zeitlichen Verlauf des Betätigungsdrucks sprunghaft und zwangsweise innerhalb einer kurzen Zeitspanne. Alternativ oder zusätzlich sind zweckmäßigerweise die beiden Schaltelemente derart ausgelegt, dass die zur Betätigung des ersten Schaltelements aufzubringende Betätigungskraft die zur Betätigung des zweiten Schaltelements aufzubringende Betätigungskraft deutlich übersteigt. Dies verbessert insbesondere das taktile Schaltverhalten der Taste, indem ein Benutzer zur Betätigung des ersten Schaltelements und damit zur endgültigen Auslösung des Schaltprozesses einen deutlich spürbaren Druckpunkt überwinden muss. Hierdurch ist insbesondere die Handhabung der Taste im Tipp-Betrieb erleichtert.Around a particularly reproducible, well-defined and fast Enable switching process The first switching element preferably has a snap action on. In other words, the switching of the first switching element takes place independently from the time course of the operating pressure abruptly and forcibly within a short period of time. alternative or additionally are expediently the two switching elements designed such that the for actuating the first switching element to be applied actuating force for actuating the second switching element applied actuating force significantly exceeds. This improves in particular the tactile switching behavior of the button, by a user to operate of the first switching element and thus for the final triggering of the switching process a clearly noticeable Overcome pressure point got to. As a result, in particular the handling of the key in jog mode facilitated.

In bevorzugter Ausbildung der Erfindung ist das zweite Schaltelement als Langhubtastschalter, d.h. als Tastschalter mit einem vergleichsweise großem Betätigungsweg in der Größenordnung mehrerer Millimeter ausgebildet. Ein solcher Langhubtastschalter, wie er an sich bereits vielfach in Steuereinrichtungen von Maschinen als Befehlsgeber verwendet wird, zeichnet sich schon allein aufgrund seiner vergleichsweise großen Dimensionierung durch einen hohen Bedienkomfort aus. In dieser Ausführung umfasst das erste Schaltelement einen bevorzugt etwa zylinderförmigen Tastenkopf als Betätigungsorgan, der gegen die Rückstellkraft einer Federeinrichtung in einem Tastenhalter verschiebbar geführt ist. Die mechanische Entkopplung des ersten gegenüber dem zweiten Schaltelement ist hierbei auf besonders vorteilhafte Weise realisierbar, indem das erste Schaltelement im Tastenkopf integriert ist, so dass das erste Schaltelement auch dann noch betätigbar ist, wenn der Tastenkopf im Tastenhalter verklemmt ist.In preferred embodiment of the invention is the second switching element as a long-stroke load switch, i. as a tact switch with a comparatively great actuating in the order of magnitude formed several millimeters. Such a long-stroke switch, as he is already in many cases in control devices of machines is used as a command, is distinguished solely because of its comparatively large Dimensioning by a high level of operating convenience. Included in this design the first switching element has a preferably approximately cylindrical key top as an actuator, the against the restoring force a spring device is slidably guided in a key holder. The mechanical decoupling of the first relative to the second switching element is hereby realized in a particularly advantageous manner by the first switching element is integrated in the key top, so that the first switching element is also still operable when the key head is jammed in the key holder.

Das erste Schaltelement ist zweckmäßigerweise als Kurzhubtastschalter ausgeführt. Ein derartiger Kurzhubschalttaster, also ein Tastschalter, der sich durch einen vergleichsweise kleinen Betätigungsweg von vorzugsweise weniger als 1 mm auszeichnet, ist in vielfachen Ausführungsformen, erhältlich und wird häufig in einem hochwertigen Tastentableau, z.B. bei einem Bankautomaten, eingesetzt. Ein herkömmlicher Kurzhubtastschalter ist äußerst kompakt aufgebaut und eignet sich deshalb auch insbesondere zum Einbau im Tastenkopf eines Langhubtastschalters. Zudem zeichnet sich ein hochwertiger Kurzhubtastschalter durch eine äußerst hohe Betriebssicherheit, d.h. eine äußerst geringe Fehleranfälligkeit, aus.The first switching element is suitably designed as Kurzhubtastschalter. Such Kurzhubschalttaster, so a pushbutton, the itself by a comparatively small actuating travel of preferably less than 1 mm, is in many embodiments, available and becomes common in a high-quality keypad, e.g. at an ATM, used. A conventional one Short-stroke switch is extremely compact Therefore, it is also particularly suitable for installation in the Key top of a long-stroke key switch. In addition, a high-quality Kurzhubtastschalter by an extremely high Operational safety, i. an extremely low error rate, out.

Eine weitere Verbesserung der Betriebssicherheit wird durch eine Ausgestaltung der Erfindung erzielt, gemäß welcher das erste Schaltelement als Folientastschalter ausgebildet ist. Bei einem solchen Folientastschalter, wie er als Bestandteil einer Folientastatur ebenfalls vielfach bereits in Bedienelementen von Maschinen eingesetzt wird, ist der an eine Bedienoberfläche angrenzende, taktile Bereich durch eine flexible Frontfolie abgedeckt. Die Betätigung eines solchen Tastschalters erfolgt dabei durch manuelle Druckausübung auf die Frontfolie. Der Vorteil eines Folientastschalters liegt insbesondere darin, dass dieser durch die Frontfolie gegen eindringenden Schmutz und eindringende Nässe abgekapselt ist. Zudem ist eine Manipulation des Tastschalters quasi ausgeschlossen, zumal keine gegeneinander beweglichen Teile einer Schaltmechanik von außen zugänglich sind.A further improvement of the reliability is achieved by an embodiment of the invention, according to which the first switching element is designed as a foil-type switch. In such a membrane switch, as it is often used as part of a membrane keyboard already in controls of machines, the adjacent to a user interface, tactile area is covered by a flexible front sheet. The operation of such a key switch is done by manual pressure on the front sheet. The advantage of a membrane switch is, in particular, that it is encapsulated by the front foil against ingress of dirt and penetrating moisture. In addition, a manipulation of the key switch is virtually eliminated, especially since no mutually movable parts of a switching mechanism from the outside to are accessible.

In einer besonders ausfallsicheren Ausführung wird das erste Schaltelement unter Wirkung einer Magnetkraft in seinem Ruhezustand gehalten. Bei Betätigung wird hierbei der Schaltkontakt von dem Haltemagneten abgerissen, wodurch die rückstellende Magnetkraft sprunghaft erniedrigt wird, und der Schaltkontakt in seine Betätigungsstellung springt. Bei einem solchen Tastschalter, wie er an sich z.B. aus der US 5,990,772 bereits bekannt ist, treten bei der Betätigung keine Materialspannungen auf, wodurch eine besonders hohe Verschleißfreiheit erreicht wird. In einer vergleichsweise preisgünstigen Alternative enthält das erste Schaltelement zur Erzeugung eines Sprungschaltverhaltens ein Schnappelement. Ein derartiges Schnappelement ist beispielsweise als metallische Schnappscheibe ausgeführt, wie sie dem Prinzip nach von einem sogenannten „Knackfrosch" her bekannt ist. In einer weiteren Alternative kann das erste Schaltelement auch in einer an sich bekannten sogenannten „Schaltblasen"-Technologie realisiert sein. Dabei enthält das Schaltelement eine im taktilen Bereich mit einer blasenartig aufgewölbten Prägung versehene Frontfolie. Diese „Schaltblase" wird zur Betätigung des Schaltelements eingedrückt und springt bei Nachlassen des Betätigungsdrucks wieder in die vorgeprägte Form zurück.In a particularly fail-safe embodiment, the first switching element is held under the action of a magnetic force in its idle state. Upon actuation, in this case the switching contact is torn off from the holding magnet, whereby the restoring magnetic force is abruptly lowered, and the switching contact jumps into its operating position. In such a push-button switch, as he himself, for example, from the US 5,990,772 already known, no material stresses occur during actuation, whereby a particularly high degree of freedom from wear is achieved. In a comparatively inexpensive alternative, the first switching element for generating a snap-action behavior contains a snap element. Such a snap element is embodied, for example, as a metallic snap disk, as is known in principle from a so-called "crackpot frog." In a further alternative, the first switching element can also be realized in a so-called "switching bubble" technology known per se. In this case, the switching element includes a provided in the tactile area with a bubble-like bulging embossed front sheet. This "switching bubble" is pressed to actuate the switching element and jumps when the actuation pressure decreases again in the pre-stamped shape.

Bevorzugt umfasst die die Rückstellung des als Langhubtastschalter ausgebildeten zweiten Schaltelements bewirkende Federeinrichtung mindestens zwei Federelemente unterschiedlicher Länge, die bei Verschiebung des Tastenkopfes entlang seines Betätigungsweges zeitversetzt zwischen dem bewegten Tastenkopf und einem ortsfesten Anschlag eingespannt werden. Eine solche Federeinrichtung wird auch als progressives Federsystem bezeichnet, zumal zu Beginn des Betätigungsprozesses nur die vergleichsweise langen Federelemente der Bewegung des Tastenkopfes entgegen wirken und die rückstellende Kraft somit vergleichsweise gering ist. Erst bei Erreichen des sogenannten Arbeitspunkts oder Kontaktpunkts des zweiten Schaltelements gerät mindestens ein weiteres, kurzes Federelement unter Vorspannung, wodurch die vom Tastenkopf ausgeübte Gegenkraft sprunghaft ansteigt und dem Benutzer das Erreichen des Arbeitspunktes anzeigt. Zur konstruktiven Vereinfachung ist hierbei vorzugsweise vorgesehen, dass mindestens ein Federelement gleichzeitig als elektrischer Kontaktgeber vorgesehen ist und einen elektrischen Kontakt zwischen dem Tastenhalter und dem Tastenkopf vermittelt. Das beschriebene progressive Federsystem ist hierbei insbesondere vorteilhaft als Schaltkontakt zu verwenden.Prefers includes the provision designed as a long-stroke switch second switching element causing spring device at least two spring elements different Length, the displacement of the key head along its Betätigungsweges time-shifted between the moving key top and a stationary one Be clamped stop. Such a spring device will also referred to as progressive spring system, especially at the beginning of the actuation process only the comparatively long spring elements of the movement of the key top counteract and the restoring Force is thus comparatively low. Only when reaching the so-called Working point or contact point of the second switching element device at least another, short spring element under bias, causing the exerted by the key top Counterforce increases rapidly and the user reaching the Operating point displays. For structural simplification is here preferably provided that at least one spring element at the same time is provided as an electrical contactor and an electrical Contact between the keyholder and the key top mediated. The described progressive spring system is in this case in particular to be used advantageously as a switching contact.

Durch einen den Tastenkopf umfänglich umfassenden starren Frontring, der vorzugsweise erhaben über die die Taste umgebende Bedienoberfläche hinaussteht und in der der Tastenkopf im Ruhezustand vollständig eintaucht, wird eine versehentliche Auslösung der Taste wirksam ausgeschlossen. Dem gleichen Zweck dient auch eine Ausführung der Erfindung, gemäß der der Betätigungsweg des Tastenkopfs mehrere Millimeter, vorzugsweise 3–6 mm, beträgt.By one the button head circumferentially comprehensive rigid front ring, preferably raised above the the button surrounding the user interface and in which the key head completely immersed in the idle state, an accidental release of Button effectively excluded. The same purpose is served by a execution the invention, according to the actuating the key top is several millimeters, preferably 3-6 mm.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Bedienungskomfort und die Handhabungssi cherheit eines Langhub-Tastschalters einerseits und die geringe Fehleranfälligkeit sowie die Manipulationssicherheit eines Kurzhubtastschalters andererseits kombiniert sind. Die erfindungsgemäße Taste ermöglicht auf konstruktiv besonders einfache Weise eine aus Sicherheitsgründen erforderliche redundante Signalerzeugung sowie eine sichere Fehlererkennung, die insbesondere auch leicht automatisiert durchzuführen ist. Fehlschaltungen durch Verklemmen, Steckenbleiben, Schwergängigkeit des Tastenkopfs oder durch unsachgemäße Bedienung bis hin zu bewusster Manipulation sind konstruktionsbedingt weitestgehend ausgeschlossen.The particular advantages of the invention are that the ease of use and the Handhabungssi safety of a long-stroke pushbutton on the one hand and the low susceptibility to errors as well as the manipulation security of a Kurzhubtastschalters other hand, are combined. The key according to the invention allows in a structurally particularly simple manner required for safety reasons redundant signal generation and secure error detection, in particular also easy to perform automated. Faulty by Jamming, sticking, binding of the key head or due to improper operation to deliberate manipulation are by design largely as far as possible locked out.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:following is an embodiment of Invention explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 in einem schematischen Querschnitt eine Taste für einen sicherheitsgerichteten Schaltprozess im Ruhezustand, 1 in a schematic cross section a key for a safety-oriented switching process in the idle state,

2 die Taste gemäß 1 in halb betätigtem Zustand und 2 the button according to 1 in half-pressed state and

3 die Taste gemäß 1 in voll betätigtem Zustand. 3 the button according to 1 in fully activated condition.

Die in 1 in ihrem Ruhezustand dargestellte Taste 1 umfasst zwei miteinander verschaltete Schaltelemente 2 und 3. Das erste Schaltelement 2 ist in einer handelsüblichen Kurzhubtechnologie ausgeführt und zeigt nach Art eines Wechselschalters ein diskretes, insbesondere sprunghaftes Schaltverhalten zwischen zwei Schaltzuständen. Ein geeigneter Kurzhubtastschalter ist beispielsweise unter dem Markennamen „PushGate" (Fa. Duraswitch Industries Inc.) bekannt. In dem dem Ruhestand entsprechenden und in 1 dargestellten ersten Schaltzustand ist der Signaleingang 4 des ersten Schaltelements 2 mit einem NC(normally closed)-Ausgang 5 des Schaltelements 2 kurzgeschlossen, während die Verbindung zwischen dem Signaleingang 4 und einem NO(normally open)-Ausgang 6 des Schaltelements 2 unterbrochen ist. Im zweiten, betätigten Zustand ist der Signaleingang 4 mit dem NO-Ausgang 6 leitend verbunden, während die Verbindung zwischen dem Signaleingang 4 und dem NC-Ausgang 5 unterbrochen ist. Der Zustandswechsel vom Ruhezustand in den betätigten Zustand wird auf nicht näher dargestellte Weise durch Druckausübung auf einen nur angedeuteten Betätigungsknopf 7 des Schaltelements 2 ausgelöst.In the 1 in its idle state button shown 1 comprises two interconnected switching elements 2 and 3 , The first switching element 2 is executed in a commercial Kurzhubtechnologie and shows the manner of a changeover switch a discrete, in particular erratic switching behavior between two switching states. A suitable Kurzhubtastschalter is known for example under the brand name "PushGate" (Duraswitch Industries Inc.) In the retirement corresponding and in 1 shown first switching state is the signal input 4 of the first switching element 2 with an NC (normally closed) output 5 of the switching element 2 shorted while the connection between the signal input 4 and a NO (normally open) output 6 of the switchele ments 2 is interrupted. In the second, actuated state is the signal input 4 with the NO output 6 conductively connected while the connection between the signal input 4 and the NC output 5 is interrupted. The state change from the idle state in the actuated state is in a manner not shown by applying pressure to an only indicated operation button 7 of the switching element 2 triggered.

Das zweite Schaltelement 3 ist als Langhubtastschalter ausgeführt, wie er an sich z.B. für Steuerfunktionen industrieller Werkzeugmaschinen bereits vielfach eingesetzt wird. Das zweite Schaltelement 3 umfasst einen gegen die Rückstellkraft einer Federeinrichtung 8 in einem etwa hohlzylinderförmigen Tastenhalter 9 verschiebbar geführten Tastenkopf 10. Die Federeinrichtung 8 umfasst drei als Schraubenfedern ausgebildete Federelemente 11, 12, 13, wobei die zwei äußeren Federelemente 11 und 13 im Ruhezustand eine deutlich größere Länge aufweisen als das zentrale Federelement 12. Jedes Federelement 11, 12, 13 ist endseitig am Tastenkopf 10 fixiert und in einer das Federelement 11, 12, 13 flankierenden Federführung 14 geführt. Die Federführung 14 ist beispielsweise in Form von Röhren ausgebildet, die im Inneren des Tastenkopfs 10 angeformt sind und in denen die Federelemente 11, 12, 13 einliegen. Als Widerlager für die Federelemente 11, 12, 13 dient ein Kontaktfuß 15, der den Tastenhalter 9 zu einer Installationsseite 16 hin abschließt. Der Kontaktfuß 15 umfasst einen Kontaktträger 17, der nach Art eines Deckels in die der Installationsseite 16 zugewandte Stirnseite 18 des Tastenhalters 9 eingesetzt ist. Um eine einfache Montage sowie einen einfachen Austausch des Kontaktfußes 15 zu ermöglichen, ist der Kontaktträger 17 dabei mit in den Tastenhalter 9 eingreifenden Rastelementen 19 am Tastenhalter 9 verrastet. Ein zwischen den Kontaktträger 17 und der Innenwand 20 des Tastenhalters 9 eingelegter O-Ring 21 oder dergleichen dichtet hierbei den Innenraum 22 der Taste 1 zur Installationsseite 16 hin ab.The second switching element 3 is designed as a long-stroke load switch, as it is already widely used in eg for control functions of industrial machine tools. The second switching element 3 includes a against the restoring force of a spring device 8th in an approximately hollow cylindrical key holder 9 slidably guided key top 10 , The spring device 8th comprises three spring elements designed as helical springs 11 . 12 . 13 , wherein the two outer spring elements 11 and 13 at rest have a significantly greater length than the central spring element 12 , Each spring element 11 . 12 . 13 is at the end of the key top 10 fixed and in a spring element 11 . 12 . 13 flanking spring guide 14 guided. The lead 14 is formed for example in the form of tubes inside the key top 10 are formed and in which the spring elements 11 . 12 . 13 einliegen. As an abutment for the spring elements 11 . 12 . 13 serves a contact foot 15 who is the keyholder 9 to an installation page 16 concludes. The contact foot 15 includes a contact carrier 17 , the way of a cover in the installation side 16 facing end face 18 of the button holder 9 is used. For easy installation and easy replacement of the contact foot 15 to allow, is the contact carrier 17 with it in the key holder 9 engaging locking elements 19 on the key holder 9 locked. One between the contact carrier 17 and the inner wall 20 of the button holder 9 inlaid O-ring 21 or the like seals the interior 22 the button 1 to the installation page 16 down.

Am Kontaktträger 17 sind drei Kontaktstifte 23, 24, 25 fixiert, die in den Innenraum 22 der Taste 1 hineinstehen und jeweils als Widerlager für eines der Federelemente 11, 12, 13 dienen. Jeder Kontaktstift 23, 24, 25 ist hierbei durch den Kontaktträger 17 hindurch mit einer von der Installationsseite 16 aus zugänglichen Schraubklemme 26, 27 bzw. 28 verbunden. Jeder Kontaktstift 23, 24, 25 ist weiterhin mit einem verjüngt ausgebildeten Kopf 29 versehen, der mit einem Rastvorsprung 30 der Federführung 14 zur Bildung einer durch Druckausübung überwindbaren Verrastung des Tastenkopfs 10 in seinem Ruhezustand zusammenwirkt.At the contact carrier 17 are three pins 23 . 24 . 25 fixed in the interior 22 the button 1 standing in and each as an abutment for one of the spring elements 11 . 12 . 13 serve. Every contact pin 23 . 24 . 25 is here by the contact carrier 17 through with one from the installation side 16 out of accessible screw terminal 26 . 27 respectively. 28 connected. Every contact pin 23 . 24 . 25 is still with a rejuvenated trained head 29 provided with a locking projection 30 the lead management 14 to form a surmountable by pressure locking the key top 10 interacts in its idle state.

Jeder Kontaktstift 23, 24, 25 taucht dabei in die Federführung 14 ein und dient als Widerlager für das darin einliegende korrespondierende Federelement 11, 12, 13. Im Ruhezustand liegen die langen Federelemente 11 und 13 mit Vorspannung zwischen dem jeweiligen Kontaktstift 23, 24, 25 und dem Tastenkopf 10 ein, so dass der Tastenkopf 10 in Richtung der der Installationsseite 16 entgegengesetzten Bedienseite 31 vorgespannt wird. Der Tastenkopf 10 wird hierbei von mit dem Tastenhalter 9 zusammenwirkenden Rasthaken 32 gegen die Vorspannung der Federelemente 11 und 13 in seinem Ruhezustand gehalten. Das Federelement 12 liegt im Ruhezustand entspannt in der Federführung 14 ein, wobei zwischen dem Federelement 12 und dem korrespondierenden Kontaktstift 24 ein Abstand gebildet ist.Every contact pin 23 . 24 . 25 dives into the lead 14 and serves as an abutment for the corresponding spring element inserted therein 11 . 12 . 13 , At rest, the long spring elements lie 11 and 13 with bias between the respective contact pin 23 . 24 . 25 and the key top 10 one, leaving the button head 10 in the direction of the installation page 16 opposite operating side 31 is biased. The key head 10 This is done by using the key holder 9 interacting latching hook 32 against the bias of the spring elements 11 and 13 kept in its dormant state. The spring element 12 is relaxed at rest in the spring guide 14 a, wherein between the spring element 12 and the corresponding contact pin 24 a distance is formed.

Ein an einem Schaftbereich 33 von der Bedienseite 31 her mit dem Tastenhalter 9 verbundener Frontring 34 dient zur Befestigung der Taste 1 an der Frontplatte 35 eines nicht näher dargestellten Bedienelements oder Steuerpults. Die Frontplatte 35 trennt somit die Bedienseite 31 von der für den Bediener nicht zugänglichen Installationsseite 16. Die Taste 1 ragt nur mit einem gegenüber dem Schaftbereich 33 verbreiterten Kopfbereich 36 des Frontrings 34 zur Bedienseite 31 über die Frontplatte 35 hinaus. Der Tastenhalter 9 befindet sich hingegen auf der nicht zugänglichen Installationsseite 16.One on a shaft area 33 from the operating side 31 here with the key holder 9 connected front ring 34 serves to fasten the button 1 on the front panel 35 a control or control panel, not shown. The front panel 35 thus separates the operating page 31 from the installation site not accessible to the operator 16 , The key 1 protrudes only with one opposite the shaft area 33 widened head area 36 of the front ring 34 to the operating page 31 over the front panel 35 out. The key holder 9 is on the other hand, on the inaccessible installation page 16 ,

Der Kopfbereich 36 des Frontrings 34 ist dabei derart ausgebildet, dass er den Tastenkopf 10 im Ruhezustand vollständig in sich aufnimmt. Mit anderen Worten ragt der Tastenkopf 10 nicht über den Kopfbereich 36 hinaus, so dass die Gefahr einer versehentlichen Betätigung des Tastenkopfes 10 reduziert ist. Zwischen dem Umfang des Tastenkopfes 10 und dem Frontring 34 ist ein Dichtring 37 eingelegt, der ein zur Bedienseite 31 hin geöffnetes, V-förmiges Profil aufweist. Der Dichtring 37 wirkt somit nach Art eines Feuchtigkeitsabstreifers und verhindert das Eindringen sowohl dampfförmiger als auch kondensierter Feuchtigkeit von der Bedienseite 31 in den Innenraum 22. Durch einen zusätzlichen, zwischen dem Frontring 34 und der Frontplatte 35 angeordneten Dichtring 38 wird ein Eindringen von Feuchtigkeit an dieser Verbindungsstelle zusätzlich verhindert.The head area 36 of the front ring 34 is designed such that it the key top 10 completely absorbed in the resting state. In other words, the key top sticks out 10 not over the head area 36 addition, so the risk of accidental operation of the key top 10 is reduced. Between the circumference of the key top 10 and the front ring 34 is a sealing ring 37 inserted, the one to the operating page 31 has opened, V-shaped profile. The sealing ring 37 thus acts in the manner of a moisture scraper and prevents the penetration of both vaporous and condensed moisture from the operator side 31 in the interior 22 , By an additional, between the front ring 34 and the front panel 35 arranged sealing ring 38 Ingress of moisture is additionally prevented at this connection point.

Das erste Schaltelement 2, das aufgrund seiner Kurzhubbauweise im Vergleich zum Schaltelement 3 äußerst kompakt ist, ist nun derart innerhalb des Tastenkopfes 10 angeordnet, dass dessen Betätigungsknopf 7 unmittelbar an der an die Bedienseite 31 angrenzenden Druckfläche 39 des Tastenkopfes 10 anliegt. Das erste Schaltelement 2 grenzt weiterhin unmittelbar an die Federeinrichtung 8 an, so dass das Federelement 11 mit dem Signaleingang 4 elektrisch leitend kontaktiert ist, während der NO-Ausgang 6 mit dem Federelement 12 kontaktiert ist und der NC-Ausgang 5 mit dem Federelement 13 verbunden ist.The first switching element 2 , because of its Kurzhubbauweise compared to the switching element 3 is extremely compact, is now so within the key top 10 arranged that its operation knob 7 immediately at the on the operating side 31 adjacent printing surface 39 of the key top 10 is applied. The first switching element 2 continues to border directly on the spring device 8th on, so that the spring element 11 with the signal input 4 electrically conductive is contacted, while the NO output 6 with the spring element 12 is contacted and the NC output 5 with the spring element 13 connected is.

Im Ruhezustand besteht somit eine leitende, nachfolgend als NC-Signalpfad 40 bezeichnete Verbindung, die ausgehend von der Schraubklemme 26 über den Kontaktstift 23, das Federelement 11, den Signaleingang 4, den NC-Ausgang 5, das Federelement 13 und den Kontaktstift 25 zur Schraubklemme 28 führt. Eine weitere, nachfolgend als NO-Signalpfad 41 bezeichnete Leitungsverbindung, die ausgehend von der Schraubklemme 26 über den Kontaktstift 23, das Federelement 11, den Signaleingang 4, den NO-Ausgang 6, das Federelement 12 und den Kontaktstift 24 zur Schraubklemme 27 führt, ist im Ruhezustand sowohl innerhalb des Schaltelements 2 als auch innerhalb des Schaltelements 3, genauer gesagt zwischen dem Federelement 12 und dem Kontaktstift 24, unterbrochen.In the idle state there is thus a conductive, subsequently as NC signal path 40 designated connection, starting from the screw 26 over the contact pin 23 , the spring element 11 , the signal input 4 , the NC output 5 , the spring element 13 and the contact pin 25 to the screw terminal 28 leads. Another, hereinafter referred to as NO signal path 41 designated line connection, starting from the screw 26 over the contact pin 23 , the spring element 11 , the signal input 4 , the NO output 6 , the spring element 12 and the contact pin 24 to the screw terminal 27 is at rest both within the switching element 2 as well as within the switching element 3 more precisely, between the spring element 12 and the contact pin 24 , interrupted.

Durch Anlegen einer Signalspannung an die Schraubklemme 26 und durch Abgriff der Spannungswerte an den Schraubklemmen 27 und 28 kann somit der Betätigungszustand der Taste 1 jederzeit ermittelt werden.By applying a signal voltage to the screw terminal 26 and by tapping the voltage values at the screw terminals 27 and 28 can thus the operating state of the button 1 be determined at any time.

Die Betätigung der Taste 1 erfolgt bezüglich beider Schaltelemente 2 und 3 durch manuelle Druckbeaufschlagung des Tastenkopfs 10 im Bereich seiner Druckfläche 39. Der Tastenkopf 10 dient somit als gemeinsames Betätigungsorgan für beide Schaltelemente 2 und 3, mit welchem die Schaltelemente 2 und 3 gemeinsam, d.h. in einem einzigen Betätigungsvorgang, betätigt werden können. Die Betätigung des Schaltelements 3 erfolgt hierbei, wie in 2 dargestellt, durch Verschiebung des Tastenkopfs 10 aus dem Ruhezustand in Richtung der Installationsseite 16, wobei der Schaltprozess dadurch zustande kommt, dass das Federelement 12 am Kontaktstift 24 zur Anlage kommt und somit eine leitende Verbindung zwischen dem NO-Ausgang 6 und der Schraubklemme 27 herstellt.The operation of the button 1 takes place with respect to both switching elements 2 and 3 by manual pressurization of the key top 10 in the area of its printing surface 39 , The key head 10 thus serves as a common actuator for both switching elements 2 and 3 , with which the switching elements 2 and 3 together, ie in a single operation, can be operated. The actuation of the switching element 3 takes place here, as in 2 represented by displacement of the key top 10 from hibernation towards the installation side 16 , wherein the switching process is achieved by the fact that the spring element 12 at the contact pin 24 comes to the plant and thus a conductive connection between the NO output 6 and the screw terminal 27 manufactures.

Die Betätigung des Schaltelements 2 erfolgt, wie in 3 dargestellt, indem der Betätigungsknopf 7 durch die Druckfläche 39 hindurch druckbeaufschlagt wird. Dies ist dadurch ermöglicht, dass die Druckfläche 39 als flexible, aus einem Kunststoff- oder Elastomermaterial bestehende Frontfolie gebildet ist, welche unter Druckbeaufschlagung elastisch deformierbar ist. Die Biegefähigkeit der Druckfläche 39 ist durch eine als Sollbiegestelle vorgesehene, innenseitig in die Druckfläche 39 eingebrachte Ringnut 42 zusätzlich erhöht.The actuation of the switching element 2 done as in 3 shown by the operating knob 7 through the printing surface 39 is pressurized through. This is made possible by the fact that the printing surface 39 is formed as a flexible, consisting of a plastic or elastomeric material front sheet which is elastically deformable under pressure. The bending ability of the printing surface 39 is provided by a predetermined bending point, inside in the printing surface 39 introduced annular groove 42 additionally increased.

Die Schaltelemente 2 und 3 sind derart ausgelegt, dass zur Betätigung des Schaltelements 3 eine geringere Kraft erforderlich ist als zur Betätigung des Schaltelements 2. Bei Betätigung der Taste 1 muss zunächst der durch die Verrastung der Rastvorsprünge 30 am jeweiligen Kopf 29 der Kontaktstifte 23, 24, 25 bewirkte Druckpunkt überwunden werden. Dieser Druckpunkt, der zur Verbesserung des taktilen Schaltgefühls eines Bedieners vorgesehen ist, ist dabei derart gering gewählt, dass die zu seiner Überwindung erforderliche Kraft nicht zur Betätigung des Schaltelements 2 ausreicht. Bei weiterer Druckbeaufschlagung des Tastenkopfes 10 mit einer vergleichsweise geringen Betätigungskraft F1 wird der Tastenkopf 10 so lange in Richtung der Installationsseite 16 bewegt, bis der Betätigungsweg s1 des Schaltelements 3 zurückgelegt ist und das Federelement 12 den Kontaktstift 24 kontaktiert. Der Betätigungsweg s1 beträgt vorzugsweise 3–6 mm. Die in 2 dargestellte Stellung der Taste 1, in welcher das Schaltelement 2 sich noch in seinem Ruhezustand befindet, aber das Schaltelement 3 bereits betätigt ist, wird als teilbetätigter Zustand oder Arbeitspunkt der Taste 1 bezeichnet. An diesem Arbeitspunkt ist der NO-Signalpfad 41 durch das Schaltelement 3 freigeschaltet, der an den Schraubklemmen 27, 28 abgreifbare Signalzustand ist jedoch gegenüber dem Ruhezustand infolge der unveränderten Stellung des Schaltelements 2 unverändert.The switching elements 2 and 3 are designed such that for actuating the switching element 3 a lower force is required than for the actuation of the switching element 2 , When the button is pressed 1 must first by the latching of the locking projections 30 at each head 29 the contact pins 23 . 24 . 25 caused pressure point to be overcome. This pressure point, which is provided to improve the tactile shift feel of an operator, is chosen so small that the force required to overcome it not to actuate the switching element 2 sufficient. Upon further pressurization of the key top 10 with a comparatively low actuation force F1 becomes the key top 10 so long towards the installation page 16 moves until the actuation path s1 of the switching element 3 is covered and the spring element 12 the contact pin 24 contacted. The actuation path s1 is preferably 3-6 mm. In the 2 shown position of the button 1 in which the switching element 2 is still in its idle state, but the switching element 3 is already actuated, is as a partially operated state or operating point of the key 1 designated. At this operating point is the NO signal path 41 through the switching element 3 unlocked, the at the screw terminals 27 . 28 can be tapped signal state, however, compared to the idle state due to the unchanged position of the switching element 2 unchanged.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine über den Arbeitspunkt hinausgehende Verschiebung des Tastenkopfes 10 möglich. Infolge des am Arbeitspunkt unter Vorspannung geratenden Federelements 12 ist hierfür jedoch eine gegenüber der Betätigungskraft F1 erhöhte Betätigungskraft F2 erforderlich. Diese in 3 dargestellte Betätigungskraft F2 ist so groß, dass nunmehr auch das Schaltelemente 2 betätigt wird und ebenfalls den NO-Signalpfad 41 freischaltet. Bei diesem zweiten Schaltprozess kommt es zu einer sprunghaften Signaländerung der beiden Signalpfade 40 und 41, in deren Folge das auf die Schraubklemme aufgebrachte Eingangssignal nunmehr an der Schraubklemme 27 abgreifbar ist, während an der Schraubklemme 28 ein Null-Signal anliegt.In the illustrated embodiment, an over the operating point beyond the displacement of the key head 10 possible. As a result of the biasing at the operating point spring element 12 However, this is a relation to the operating force F1 increased operating force F2 required. This in 3 shown actuating force F2 is so large that now also the switching elements 2 is pressed and also the NO signal path 41 unlocks. In this second switching process, there is a sudden signal change of the two signal paths 40 and 41 , as a result of which the input signal applied to the screw terminal is now applied to the screw terminal 27 can be tapped while at the screw terminal 28 a zero signal is present.

Bei Nachlassen der Druckbeaufschlagung unter die Betätigungskraft F2 springt zunächst das Betätigungselement 2 in den Ru hezustand zurück, wobei wiederum ein in etwa simultaner und inverser Signalsprung in beiden Signalpfaden 40 und 41 auftritt. Wird die Druckbeaufschlagung weiter erniedrigt, so öffnet auch das Schaltelement 3, wobei die Taste 1 wiederum in den in 1 dargestellten Ruhezustand übergeht.Upon release of the pressurization under the operating force F2 first jumps the actuator 2 in the Ru state back, in turn, a roughly simultaneous and inverse signal jump in both signal paths 40 and 41 occurs. If the pressurization is further reduced, so opens the switching element 3 where the key 1 turn into the in 1 illustrated idle state.

Die ordnungsgemäße Funktion der Taste 1 kann, z.B. von einer Steuerungs- und Kontrolleinheit, daran erkannt werden, dass in stationären Betriebszuständen im NC-Signalpfad 40 und im NO-Signalpfad 41 stets ein im binären Sinn inverses Signal anliegt. Bei einem ordnungsgemäßen Schaltprozess wechselt das Signal in beiden Signalpfaden 40 und 41 sprunghaft und etwa simultan innerhalb einer Schaltzeit, die in der Größenordnung von einigen Millisekunden liegt.The proper function of the button 1 can be recognized, for example by a control and monitoring unit, that in stationary operating states in the NC signal path 40 and in the NO signal path 41 always in the binary sense inverse signal is applied. In a proper switching process, the signal changes in both signal paths 40 and 41 abruptly and approximately simultaneously within a switching time of the order of a few milliseconds.

Anhand von Abweichungen von diesem redundanten Signalschema können Fehlfunktionen auf einfache Weise erkannt und identifiziert werden. So kann die ordnungsgemäße Durchgängigkeit des NO-Signalpfads 41 auch und gerade im Ruhezustand kontinuierlich überprüft werden, so dass eine fehlerhafte Signalunterbrechung, z.B. infolge eines Kurzschlusses, in der Taste 1 oder den zuführenden Leitungen unmittelbar erkennbar ist. Das unplausible Null-Signal in beiden Signalpfaden 40 und 41 wird auch dann erhalten, wenn der Tastenkopf 10 bei versuchter Betätigung sich nur schwer oder gar nicht bewegen lässt, und das Schaltelement 2 dadurch vor dem Schaltelement 3 betätigt wird. Hierbei wird insbesondere durch den Signalverlust im NC-Signalpfad 40 und das Ausbleiben des Signals im NO-Signalpfads 41 gleichzeitig der Bedienwunsch und die nicht ordnungsgemäße Signalerzeugung erkannt, so dass eine mit der Taste 1 verbundene, nicht näher dargestellte Steueranlage bedarfsgerechte Schritte einleiten kann.Based on deviations from this redundant signal scheme malfunction can be easily detected and identified. Thus, the proper patency of the NO signal path 41 also continuously checked in idle state, so that a faulty signal interruption, eg due to a short circuit, in the key 1 or the supplying lines is directly recognizable. The implausible zero signal in both signal paths 40 and 41 is also obtained when the key top 10 when attempted operation is difficult or impossible to move, and the switching element 2 thereby before the switching element 3 is pressed. This is particularly due to the signal loss in the NC signal path 40 and the absence of the signal in the NO signal path 41 at the same time the control request and the improper signal generation detected, making one with the button 1 connected, not shown control system can initiate needs-based steps.

Bei einem einfachen, herkömmlichen Befehlsgeber stellt das Verklemmen des Tastenkopfes 10 beim Loslassen der Taste 1, also zu Ende des Bedienwunsches, eine nur schwer zu kontrollierende Gefahrenquelle dar, zumal das von der Taste dem Be dienwunsch entsprechende Steuersignal unvermindert weiter erzeugt wird. Bei der erfindungsgemäßen Taste 1 ist diese Gefahrenquelle beseitigt, zumal auch bei Verklemmen des Tastenkopfs 10 das Schaltelement 2 in den Ruhezustand zurückspringt und somit ein ordnungsgemäßes Ende des Bedienwunsches signalisiert. Hierdurch wird insbesondere auch der Möglichkeit einer bewussten Manipulation der Taste 1, z.B. durch bewusste Verklemmung des Tastenkopfes 10, entgegen gewirkt. Aufgrund der glatten Oberfläche der Druckfläche 39 und der zur Betätigung des Schaltelements 2 erforderlichen, vergleichsweise hohen Betätigungskraft F2 ist die Taste 1 nur äußerst schwer manipulierbar.In a simple, conventional commander puts the jamming of the key top 10 when you release the button 1 , So the end of the user request, a difficult to control source of danger, especially since the key to the Be dienwunsch corresponding control signal continues to be generated unabated. In the key according to the invention 1 This source of danger is eliminated, especially when jamming the key top 10 the switching element 2 returns to the idle state and thus signals a proper end of the user request. As a result, in particular, the possibility of deliberate manipulation of the key 1 , eg due to deliberate jamming of the key head 10 , counteracted. Due to the smooth surface of the printing surface 39 and the for actuating the switching element 2 required, comparatively high actuation force F2 is the key 1 extremely difficult to manipulate.

Die Taste 1 ermöglicht ferner auf einfache Weise einen Tipp-Betrieb. Der Tipp-Betrieb ist insbesondere beim Justieren und Einstellen von Anlagen im Rahmen der Inbetriebnahme erforderlich. Hierbei kann ein Bediener seinen Finger auf den Tastenkopf 10 legen und diesen bis zum Arbeitspunkt durchdrücken, die zur Betätigung des Schaltelements 2 erforderliche Betätigungskraft F2 jedoch nur kurzzeitig und intervallweise aufbringen. Zumal bei der Taste 1 der Schaltzeitpunkt ausschließlich durch den Betätigungszeitpunkt des Schaltelements 2 festgelegt wird, nicht aber danach, wie lange das Schaltelement 3 zu diesen Zeitpunkt schon betätigt ist, führt ein solcher Tipp-Betrieb nicht zu einem irregulären Betriebszustand.The key 1 also allows a simple way a jogging operation. The jogging operation is particularly required when adjusting and adjusting systems during commissioning. This allows an operator to place their finger on the key top 10 and push it to the operating point, which is used to actuate the switching element 2 However, apply required actuation force F2 only for a short time and at intervals. Especially with the button 1 the switching time exclusively by the actuation time of the switching element 2 is determined, but not after how long the switching element 3 is already operated at this time, such a jog operation does not lead to an irregular operating condition.

Claims

Button ( 1 ) with at least two by manual actuation of an actuator ( 10 ) jointly actuated, mechanically decoupled switching elements ( 2 . 3 ), characterized in that the first switching element ( 2 ) in the actuated state in the manner of a changeover switch, a signal path closed in an idle state ( 40 ) and a signal path open at rest ( 41 ) and that in the idle signal path ( 41 ) connected second switching element ( 3 ) unlocks this in the actuated state.

Button ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the for actuating the first switching element ( 2 ) applied actuating force (F2) for actuating the second switching element ( 3 ) applied actuating force (F1) exceeds.

Button ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the first switching element ( 2 ) has a snap action.

Button ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the first switching element ( 2 ) contains a snap element for generating the snap switching behavior.

Button ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first switching element ( 2 ) is a Kurzhubtastschalter.

Button ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first switching element ( 2 ) is a membrane switch.

Button ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first switching element ( 2 ) is a against a restoring, abruptly when operating tearing off magnetic force switching push-button.

Button ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second switching element ( 3 ) a long-stroke switch with a against the restoring force of a spring device ( 8th ) in a key holder ( 9 ) slidably guided key top ( 10 ) is as an actuator.

Button ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the first switching element ( 2 ) in the key top ( 10 ) is integrated.

Button ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the spring device ( 8th ) as a progressive spring system with at least two spring elements ( 11 . 12 . 13 ) of different lengths is formed.

Button ( 1 ) according to claim 10, characterized in that at least one of the spring elements ( 11 . 12 . 13 ) is provided as an electrical contactor.

Button ( 1 ) according to one of claims 8 to 11, characterized by a key top ( 10 ) circumferentially comprehensive rigid front ring ( 34 ), which is designed such that the key head ( 10 ) in the idle state to an operator side ( 31 ) not over the front ring ( 34 protrudes).

Button ( 1 ) according to one of claims 8 to 12, characterized in that the actuating travel (s1) of the key top ( 10 ) is at least 3 mm.