DE19718807C1 - Verbindungs- und Montageanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungs- und Montagean­ ordnung für eine flache Schaltereinheit gemäß dem Ober­ begriff von Anspruch 1.

Unter einer "flachen Schaltereinheit" sollen hier Schalter, insbesondere Näherungsschalter verstanden werden, die ein flachzylindrisches Gehäuse umfassen und dabei so angeordnet sind, daß die Annäherung eines Körpers, beispielsweise einer menschlichen Hand an die eine der Stirnseiten des flachen Zylinders zur Auslösung eines Schaltvorganges führt. Dabei kann die die Annäherung eines Körpers feststellende Elektronik in dem flachzylindrischen Schaltergehäuse un­ tergebracht sein, so daß dieses Gehäuse dann nur noch Anschlüsse für die Stromversorgung und die Abgabe des Schaltsignales aufweisen muß.

Ein wichtiges Einsatzgebiet derartiger Schalter sind Ver­ kehrsmittel wie z. B. Omnibusse und Straßenbahnen, bei denen die Fahrgäste durch Berühren einer entsprechend vorgegebenen und gekennzeichneten Fläche an der Fahrzeug- Außenseite die Tür öffnen bzw. an einer Oberfläche im Fahr­ zeuginneren ein Vorbereitungssignal erzeugen, das dazu führt, daß an der nächsten Haltestelle die betreffende Tür geöffnet wird, wenn der Fahrer des Fahrzeuges ein allgemeines Freigabesignal erzeugt.

Bei den genannten aber auch anderen Anwendungsfällen ist es häufig wünschenswert, derartige Schalter auf der von der Bedienungsperson abgewandten Seite einer Glasplatte so zu montieren, daß die näherungsempfindliche Schalt­ fläche mit der Glasplatte in Berührung steht, oder alter­ nativ hierzu den flachen Schalter auf einer ihn tragenden im allgemeinen ebenen Fläche aus beliebigem Material so zu montieren, daß er nur geringfügig über diese Fläche vorsteht.

Damit in beiden Fällen ein und dasselbe Schaltergehäuse verwendet werden kann, ist es zweckmäßig, für die Hinter­ glas-Montage zusätzlich zum Schaltergehäuse einen geeig­ neten Montage-Ringflansch vorzusehen, während bei der Montage auf einer festen Oberfläche ein Abdeck-Ringflansch verwendet werden muß, der die näherungsempfindliche Fläche umgrenzt und einen kontinuierlichen Übergang zu der den Schalter tragenden Oberfläche schafft.

Aus der DE 89 02 044 U1 und der DE 42 02 084 C2 sind je­ weils Montageeinrichtungen für elektrische Funktionsteile, insbesondere auch einen Näherungsschalter bekannt, bei denen langgestreckte zylindrische Funktionsteile in ebensolche an einer Schalttafel oder dergleichen befestigte hohlzylindri­ sche Buchsen eingeschoben und dort mit Hilfe von Dichtungs­ ringen gehalten werden. Für die Montage von flachen Schal­ tereinheiten entweder hinter Glas oder auf einer festen Ober­ fläche mit Hilfe eines Montage- bzw. Abdeck-Ringflansches sind diese bekannten Anordnungen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungs- und Montageanordnung der eingangs genannten Art so weiter­ zubilden, daß das Schaltergehäuse mit dem jeweiligen Ring­ flansch auf einfache Weise fest und gegen Vandalismus ge­ sichert verbunden und am Einsatzort montiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammengefaßten Merkmale vor.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine außerordent­ lich kostengünstige Möglichkeit geschaffen, entweder zu­ nächst einen Montageflansch auf der einen Seite einer Glasscheibe beispielsweise durch Ankleben zu befestigen und dann das zylindrische Schaltergehäuse von hinten her in diesen Flansch einzuschieben oder das mit einer Mon­ tagevorrichtung verbundene zylindrische Schaltergehäuse auf einer Körper-Oberfläche zu befestigen und dann von vorne her den Abdeckring aufzusetzen.

In beiden Fällen wird durch den vor dem Zusammenbau vorzugs­ weise in die umlaufende Ringnut des Schaltergehäuses einge­ setzten und aus dieser Ringnut vorstehenden O-Ring eine durch elastische Verformung bewirkte Schnapp- und Rastverbindung zwischen dem Schaltergehäuse und dem Ringflansch herge­ stellt, die entweder das Schaltergehäuse im Montagering­ flansch oder den Abdeck-Ringflansch am Schaltergehäuse sicher haltert.

Insgesamt entsteht eine äußerst flache und auch den harten Einsatzbedingungen in Verkehrsmitteln gewachsene Anordnung, die nicht zuletzt dadurch besonders kostengünstig ist, daß sie die unterschiedlichsten Montageformen für ein und dasselbe Schaltergehäuse ermöglicht. Lediglich die me­ chanischen Elemente zur Befestigung müssen an die Einbau­ situation angepaßt werden.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß der Einbau und Austausch des Schalters bei der Hinterglasmontage ohne das Bohren von Löchern möglich ist, während bei der Außenmontage nur Löcher für die Durchführung des Kabels bzw. Kabelsteckers und Befestigungsschrauben notwendig sind. Das übliche Ausstanzen des gesamten Schalterdurch­ messers ist bei beiden Montagearten nicht erforderlich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsge­ mäßen Verbindungs- und Montageanordnung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Verbindungs- und Montageanord­ nung für die Hinterglas-Montage eines Näherungs­ schalters,

Fig. 1a in vergrößertem Maßstab ein Detail aus der Dar­ stellung in Fig. 1, wobei das flachzylindrische Schaltergehäuse und der Montageflansch ineinander­ geschoben sind, ohne daß der Montageflansch an einer Glasscheibe befestigt ist,

Fig. 1b eine Schnittansicht der Anordnung aus Fig. 1 im zusammengebauten Zustand,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbindungs- und Montagean­ ordnung für eine auf einer ebenen Fläche er­ folgenden Montage,

Fig. 2a eine Einzelheit der Anordnung aus Fig. 2 im zusammengebauten Zustand und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform, bei der der eine Schalter einer Doppelschaltereinheit hinter Glas montiert und der andere Schalter von der Rück­ seite her zugänglich ist.

Bei der in den Fig. 1 bis 1b dargestellten Ausführungsform dient ein als Montageflansch 2 ausgebildeter Ring zur Be­ festigung der gesamten Anordnung an einer Glasscheibe 4. Zu diesem Zweck ist der Montageflansch 2 an seiner einen Stirnfläche mit einer Klebstoffschicht 5 versehen, mit deren Hilfe er dauerhaft an der Glasscheibe 4 befestigt werden kann, wie dies in Fig. 1b gezeigt ist.

Die sich durch den Montageflansch 2 hindurch erstreckende zentrale Öffnung 6 weist eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche 7 auf, in der eine sich über den gesamten Um­ fang erstreckende Ringnut 8 ausgebildet ist.

An der Stirnseite 9, die der mit der Klebstoffschicht 5 beschichteten Stirnseite des Montageflansches 2 gegenüber­ liegt, erweitert sich die Öffnung 6 stumpfkegelig nach außen.

Die Schaltereinheit 10 besteht aus einem flachzylindrischen Schaltergehäuse 12, in dem ein in den Figuren nicht sicht­ barer Näherungsschalter so untergebracht ist, daß seine für die Annäherung eines Körpers empfindliche Schalter­ fläche sich in der in den Fig. 1 bis 1b oben liegenden Stirnfläche 11 des Schaltergehäuses 12 befindet. Der An­ schluß 14, mit dessen Hilfe der Näherungsschalter mit einer Schaltungselektronik verbunden werden kann, ist in den Fig. 1 und 1b nur schematisch dargestellt.

Das Schaltergehäuse 12 weist eine zylindrische Außen­ fläche 15 auf, deren Durchmesser nur geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Innenfläche 7 des Montage­ flansches 2. In der Außenfläche 15 ist eine sich über den gesamten Umfang erstreckende Ringnut 16 ausgebildet, die zur Aufnahme eines O-Rings 17 aus elastisch verform­ barem Material dient.

Wie man insbesondere der Fig. 1a entnimmt, besitzt die Ringnut 16 in axialer Richtung eine Höhe, die geringfügig kleiner als die Dicke des O-Ringes 17 ist, so daß dieser unter leichter Kompression zwischen die in den Fig. 1 bis 1b obere bzw. untere Nut-Seitenwand eingeklemmt wer­ den kann. Die Tiefe der Ringnut 16 senkrecht zur Außen­ fläche 15 ist so bemessen, daß der an der Bodenfläche der Ringnut 16 anliegende O-Ring zu etwa einem Viertel bis einem Drittel seiner Dicke über die Außenfläche 15 ra­ dial nach außen vorsteht.

Dieser vorstehende Teil des O-Rings greift, wie insbeson­ dere in der Fig. 1a deutlich sichtbar, im zusammengebau­ ten Zustand in die Ringnut 8 des Montageflansches 2 ein. Dabei sind die Abmessungen der Ringnut 8 an diesen vor­ stehenen Teil des O-Ringes so angepaßt, daß er sowohl mit dem Boden der Ringnut 8 als auch ihren beiden Seitenwänden in Eingriff steht.

Der axiale Abstand der axialen Mitte der Ringnut 8 von der mit Klebstoff 5 beschichteten Stirnfläche des Montage­ flansches 2 ist, wie man der Fig. 1a entnimmt, etwas klei­ ner als der axiale Abstand der axialen Mitte der Ringnut 16 von der Stirnfläche 11. Dies hat zur Folge, daß dann, wenn man das Schaltergehäuse 12 mit dem Montageflansch 2 durch Einschieben in axialer Richtung zusammenbaut, ohne daß der Montageflansch 2 an der Glasscheibe 4 angeklebt ist, die Stirnfläche 11 geringfügig über die Klebstoff­ schicht 5 in axialer Richtung vorsteht.

Allerdings wird in der Praxis der Montageflansch 2 vor dem Einschieben des Schaltergehäuses 12 an die Glas­ scheibe 4 angeklebt. Dadurch kann das Schaltergehäuse 12 nicht so weit in axialer Richtung vorgeschoben wer­ den, wie dies Fig. 1a zeigt. Auf diese Weise bleibt der O-Ring 17 ständig etwas elastisch in der Weise ver­ formt, daß er eine zur Glasscheibe 4 hin gerichtete Relativkraft zwischen dem Montageflansch 2 und dem Schaltergehäuse 12 erzeugt. Zusammen mit der Adhäsions­ kraft, die zwischen der entsprechend geschliffenen und polierten Stirnfläche 11 des Schaltergehäuses 12 und der Glasscheibe 4 im zusammengebauten Zustand entsteht, ergibt dies eine ausgezeichnete Halterung des Schalter­ gehäuses 12 am Montageflansch 2 und der Glasscheibe 4. Zumindest wird die Luftschicht zwischen der Glasscheibe 4 und der Stirnfläche 11 so dünn gehalten, daß keine Kon­ densatbildung und bei Verwendung eines kapazitiven Nähe­ rungsschalters keine Beeinträchtigung der Empfindlichkeit eintritt.

Auf der dem Montageflansch 2 und der Schaltereinheit 10 gegenüberliegenden Fläche der Glasscheibe 4 ist ein Abdeck- und Hand-Führungsring 18 vorgesehen, der mit Hilfe einer Kleberschicht 19 auf der Glasscheibe 4 dauer­ haft befestigt werden kann und dessen Innendurchmesser so gewählt ist, daß er die bei Annäherung eines Körpers, beispielsweise einer menschlichen Hand einen Schaltvor­ gang auslösende, in der Stirnfläche 11 des Schalterge­ häuses 12 angeordnete Schalterfläche umschließt und op­ tisch und taktil deutlich erkennbar markiert.

In den Fig. 2 und 2a ist eine Ausführungsform wiederge­ geben, bei der die Schaltereinheit 10' neben dem flach­ zylindrischen Schaltergehäuse 12 einen kreisringförmigen Montageflansch 21 umfaßt, der mit dem Schaltergehäuse 12 auf herkömmliche Weise, beispielsweise durch Kleben ver­ bunden ist. Alternativ hierzu kann der Montageflansch 21 mit dem Schaltergehäuse 12 auch einstückig ausgeführt oder in sonstiger Weise verbunden sein.

Der Montageflansch weist mehrere in axialer Richtung durch­ gehende Montagelöcher 22 auf, von denen im Schnitt der Fig. 2 und 2a jeweils nur eines wiedergegeben ist. Die Platte 4', auf deren in den Fig. 2 und 2a oberen Seite das Schaltergehäuse 12 montiert werden soll, weist hier eine durchgehende Öffnung 23 für den Anschluß 14 auf. Weiterhin sind in der Platte 4' mehrere durchgehende Montageöffnungen 24 vorgesehen, von denen in den Fig. 2 und 2a ebenfalls nur eine sichtbar ist. Zwischen der der Platte 4' zugewandten Stirnfläche des Montageflansches 21 und der Platte 4' ist ein Dichtring 25 vorgesehen, der den Montagelöchern 22 und Montageöffnungen 24 ent­ sprechende durchgehende Öffnungen 26 besitzt. Im zusammen­ gebauten Zustand fluchten dann, wenn der Anschluß 14 durch die Öffnung 23 hindurchragt, die Montagelöcher 22 mit den Öffnungen 26 und Montageöffnungen 24, so daß durch sie Befestigungsschrauben 28 hindurchgeführt werden können, die entweder in ein in die Platte 4' eingearbeitetes Ge­ winde (nicht dargestellt) eingreifen oder mit Hilfe einer (ebenfalls nicht dargestellten) Mutter auf der dem Schal­ tergehäuse 12 gegenüberliegenden Seite der Platte 4' ver­ schraubt werden können.

Wie man den Fig. 2 und 2a entnimmt, besitzen hier sowohl das Schaltergehäuse 12 als auch der Montageflansch 21 zylindrische Außenflächen 15 bzw. 29, in die jeweils eine in Umfangsrichtung umlaufende Ringnut 16 bzw. 30 zur Auf­ nahme eines O-Ringes 17 bzw. 31 eingearbeitet ist. Die relativen Abmessungen der Ringnuten 16 und 30 in Bezug auf die O-Ringe 17, 31 sind die gleichen, wie dies oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 1b beschrieben wurde.

Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein ring­ förmiger Abdeckflansch 33 vorgesehen, dessen durchgehende Öffnung 35 zwei im wesentlichen zylindrische Innenwand­ abschnitte 36, 37 aufweist, deren unterschiedliche Durch­ messer jeweils geringfügig kleiner als der Außendurch­ messer der zylindrischen Außenfläche 15 des Schalterge­ häuses 12 bzw. der zylindrischen Außenfläche 29 des Mon­ tageflansches 21 sind. In jeden dieser zylindrischen Innenwandabschnitte 36, 37 ist eine in Umfangsrichtung umlaufende Ringnut 38 bzw. 39 eingearbeitet, die, wie man insbesondere der Fig. 2a entnimmt, eine solche axiale Position besitzt, daß sie im zusammengebauten Zustand der Ringnut 16 des Schaltergehäuses 12 bzw. der Ringnut 30 des Montageflansches 21 gegenüberliegt und zur Aufnahme des aus diesen Ringnuten vorstehenden Teils des betref­ fenden O-Rings 17 bzw. 31 dient. Auch hier können die einander gegenüberliegenden Ringnuten axial so versetzt sein, daß die O-Ringe 17, 31 im zusammengebauten Zustand elastisch verformt bleiben und somit eine zur Platte 4' hin gerichtete Kraft auf den Abdeckflansch 33 ausüben.

Wie man den Fig. 2 und 2a entnimmt, sind auch hier die im wesentlichen zylindrischen Innenwandabschnitte 36, 37 zu der Seite hin stumpfkegelig erweitert, von der her die O-Ringe 17, 31 beim Zusammenbau eintreten, um das Aufschieben des Abdeckflansches 33 auf das Schalterge­ häuse 12 und den Montageflansch 21 zu erleichtern.

Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsform ist eine Doppel-Schaltereinheit 40 vorgesehen, die ein flachzylin­ drisches Schaltergehäuse 41 umfaßt, in dessen beiden Stirnflächen 42, 43 jeweils eine auf Annäherung reagie­ rende Schaltfläche eines entsprechenden Schalters an­ geordnet ist. Somit kann diese Doppelschaltereinheit 40 sowohl von der in Fig. 3 oben liegenden Seite der Glasplatte 4 als auch von der in dieser Figur unten lie­ genden "Rückseite" her betätigt werden.

Die im wesentlichen zylindrische Außenfläche des Schal­ tergehäuses 41 weist hier zwei mit einem axialen Ab­ stand angeordnete, im Umfangsrichtung verlaufende Ring­ nuten auf, in denen jeweils ein O-Ring 43, 44 unterge­ bracht ist, von denen der O-Ring 43 zur Verbindung des Schaltergehäuses 41 in der gleichen Weise mit einem auf die Glasscheibe 4 aufgeklebten Montageflansch 45 dient, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 1b beschrie­ ben wurde, und von denen der O-Ring 44 entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 2a zur Halterung eines Abdeckflansches 46 vorgesehen ist. Die auch bei diesem Ausführungsbeispiel vorhandenen Anschlüsse, mit deren Hilfe die beiden im Schaltergehäuse 41 untergebrachten Näherungs­ schalter mit der zugehörigen Elektronik verbunden werden, sind seitlich herausgeführt und der Einfachheit halber in Fig. 3 nicht wiedergegeben.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann auf die der Doppelschaltereinheit 40 gegenüberliegende Fläche der Glasscheibe 4 ein Abdeck- und Hand-Führungsring 18 mit Hilfe einer Kleberschicht 19 aufgeklebt werden.

Alternativ zu dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die Doppelschaltereinheit 40 mit einem dem Montageflansch 21 entsprechenden Montageflansch an einem auf die Glasscheibe 4 aufgeklebten Ring zu be­ festigen und lediglich den Abdeckflansch 46 mit Hilfe von einem oder zwei O-Ringen entsprechend dem Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 2 und 2a zu haltern.

Auch bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel kann im Berührungsbereich zwischen dem Montageflansch 45 und dem Abdeckflansch 46 ein gemäß der Erfindung zur Halte­ rung dienender O-Ring in entsprechenden Nuten vorgesehen sein.

Claims (8)

1. Verbindungs- und Montageanordnung für eine flache Schaltereinheit, in deren einer Flachseite die Be­ tätigungsfläche eines Schalters liegt, und einen die Schaltereinheit umgebenden Ringflansch, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterein­ heit (10; 10'; 40) wenigstens eine im wesentlichen zylin­ drische Außenfläche (15; 29) aufweist, in der wenigstens eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut (16; 16, 30) aus­ gebildet ist, daß der Ringflansch (2; 33; 45, 46) wenigstens eine im wesentlichen zylindrische Innen­ fläche (7; 36, 37) besitzt, deren Durchmesser gering­ fügig größer als der Durchmesser der Außenfläche (15; 15, 29) der Schaltereinheit (10; 10'; 40) ist und in der ebenfalls eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut (8; 38, 39) ausgebildet und so positioniert ist, daß sie im zusammengebauten Zustand einer Nut (16; 16, 30) in der Außenfläche (15; 15, 29) der Schaltereinheit (10; 10'; 40) in etwa gegenüberliegt, und daß ein in die eine der beiden Nuten vor dem Zusammenbau einsetz­ barer O-Ring (17; 17, 31; 43, 44) aus elastischem Ma­ terial eine solche Dicke besitzt, daß er unter ela­ stischer Verformung so weit in die jeweilige Nut ein­ drückbar ist, daß die Schaltereinheit (10; 10'; 40) und der Ringflansch (2; 33; 45, 46) für einen Zusam­ menbau axial ineinandergeschoben werden können, und der O-Ring (17; 17, 31; 43, 44) dann, wenn die beiden betreffenden Nuten einander in etwa gegenüberliegen, sich unter zumindest teilweiser elastischer Entspan­ nung so weit in die andere der beiden Nuten hinein erstreckt, daß er die Schaltereinheit (10; 10'; 40) mit dem Ringflansch (2; 33; 45, 46) verbindet.

2. Verbindungs- und Montageanordnung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Nuten so ausgebildet und angeordnet sind, daß der O-Ring im zusammengebauten Zustand in der Weise elastisch ver­ formt bleibt, daß er eine axial gerichtete Kraft zwi­ schen Schaltereinheit (10; 10'; 40) und Ringflansch (2; 33; 45, 46) erzeugt.

3. Verbindungs- und Montageanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (2; 45) als Montageflansch ausgebildet ist und zur Befestigung der Schaltereinheit (10; 40) an einem Körper (4, 4') dient.

4. Verbindungs- und Montageanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinheit (10'; 40) für eine Befestigung an einem Körper (4') ausgebildet ist und zur Halterung des als Abdeckflansch (33; 46) vorgesehenen Ring­ flansches dient.

5. Verbindungs- und Montageanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinheit ein flachzylindrisches Schalterge­ häuse (12) umfaßt, das mit einer zur Befestigung an dem Körper (4') dienenden Montageeinheit fest verbindbar ist, wobei die Montageeinheit als ring­ förmiger Montageflansch (21) ausgebildet ist, der das flachzylindrische Schaltergehäuse (12) konzentrisch umgibt.

6. Verbindungs- und Montageanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flach­ zylindrische Schaltergehäuse (12) in axialer Richtung über den Montageflansch (21) übersteht und eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut (16) für einen zur Halterung des Abdeckflansches (33) dienenden O- Ring (17) aufweist.

7. Verbindungs- und Montageanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mon­ tageflansch (21) eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche (29) mit einer in Umfangsrichtung ver­ laufenden Ringnut (30) für einen zur Halterung des Abdeckflansches (33) dienenden O-Ring (31) aufweist.

8. Verbindungs- und Montageanordnung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Schaltereinheit (40) mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Nuten für O-Ringe (43, 44) vorgesehen sind, die zur Verbin­ dung mit mehreren Ringflanschen (45, 46) dienen.