DE2515918C3

DE2515918C3 - Annäherungsschalter mit Berührungsschutz

Info

Publication number: DE2515918C3
Application number: DE2515918A
Authority: DE
Inventors: Alberto Varese Anzani (Italien)
Original assignee: BASSANI SpA MAILAND (ITALIEN)
Current assignee: BASSANI SpA MAILAND (ITALIEN)
Priority date: 1974-04-12
Filing date: 1975-04-11
Publication date: 1979-06-13
Also published as: FR2267619B1; AR203232A1; CH591757A5; BR7502215A; US4045629A; BE827878A; ATA242975A; NL7504208A; AT360105B; YU89775A; ES211322Y; FR2267619A1; CA1038947A; ES211322U; DE2515918B2; GB1493329A; IT1006432B; DE2515918A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Annäherungsschalter mit Berührungsschutz gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Annäherungsschalter ist aus der DE-OS 43 262 bekannt, die sich jedoch mit seiner besonderen elektrofunktionellen Gestaltung befaßt, und zwar im Hinblick darauf, an einem Gerätechassis ein festes Bezugspotential in bezug auf den geerdeten Netzpol durch eine geeignete Schallungsanordnung anzulegen, um damit den Einsatz von einpoligen Berührungsfeldern zur Steuerung der Gerätefunktion zu ermöglichen. Bei der hierzu vorgesehenen besonderen Ausbildung ist das Problem der Sicherheit des Benutzers auch nicht einmal nebenher angesprochen.

Ganz allgemein weisen die bisher bekannten Annäherungsschalter verschiedene Nachteile auf. und zwar t>o sowohl im Hinblick auf die Installation als auch die Sicherheit- So arbeiten verschiedene bekannte Schalter mit dem Prinzip der Leitung eines elektrischen Stroms, sobald die Leiterplatte berührt wird. Als Ergebnis entsteht eine elektrische Verbindung, wenn auch über einen großen Widerstand zwischen der Platte und der inneren Schaltung. Diese Verbindung beruht darauf, daß ein Dufchbruch in der Wand einer Isolicrträgcrplattc vorgesehen ist, an der die Leiterplatte befestigt und darauf, daß ein Anschlußleiter von dieser Platte aus durch den Durchbruch hindurch zu einem Teil der Schaltung führt Dieser Schaltungsteil wird notwendigerweise aber an der rückwärtigen Seite der Isolierträgerplatte angebaut. Der übrige Teil der Schaltung ist in ein separates Gehäuse eingeschlossen, das an den ersten Schaltungsteil mit Hilfe von Anschlußzapfen oder -stücken angeschlossen ist.

Diese Ausbildung ist kompliziert und teuer und stellt darüber hinaus ein Hindernis für die Baustein- bzw. Modulproduktion verschiedener Einheiten dar, und zwar im Zusammenhang mit einer schwierigen Installation und einer größeren Gesamtabmessung für die Unterbringung. Im übrigen führt der elektrische Anschluß der Leiterplatte, wenn auch über einen großen Widerstand, stets zu einer Gefährdung des Benutzers. In der Praxis sind die Schaltungen an ein Spannungsnetz angeschlossen, und besteht selbstverständlich stets die Gefahr, daß bei irgendeiner beliebigen Ursache der Anschlußleiter die gesamte Spannung an die Leiterplatte überträgt, was mit ernsthaften Folgen für den Benutzer verbunden ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die angegebenen Nachteile zu überwinden, indem sie für ein von jeglicher Gefahr einer elektrischen Entladung freies GerAt sorgt, wobei sich dieses auch noch dadurch auszeichnen soll, daß es in seiner Konstruktion einfacher, weniger kostenaufwendig und in Baustein- bzw. Moduleinheiten ausführbar ist, wodurch die Installation erleichtert und die Gesamtabmessungen reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

In der erreichten vorteilhaften Weise bilden die beiden parallelen Leiterplatten unter Zwischenschaltung einer Vielzahl von Isolierschichten die Platten eines Kondensators, dessen Dielektrikum von den Isolierschichten dargestellt wird, wobei die im Gehäuse enthaltene innere Platte an das Spannungsnetz angeschlossen ist, jedoch die äußere Platte vollständig gegenüber der inneren Platte isoliert ist. Dies heißt, dann, wenn der Benutzer die äußere Platte unter einer bestimmten Erdspannung oder unter annähernd einer derartigen Erdspannung berührt, bewirkt er eine Veränderung der Kapazität, und zwar unabhängig von der Art und Weise der Berührung der Platte, wobei die Kapazitätsänderung das Steuerungssignal für den Annäherungsschalter oder eine entsprechende Einheit darstellt. In dieser Weise wird also jegliche Gefahr für den Benutzer vermieden.

Im übrigen umgibt das Gehäuse die gesamte Schaltung der Einheit, die dann sowohl elektrisch als auch mechanisch gegenüber der Außenplatte und der Abdeckplatte isoliert und unabhängig ist. Auf diese Weise können die Einheiten im Isoliergehäuse mit Modulabmessungen eingeschlossen und austauschbar an dem rückwärtigen Teil der Platte installiert sein, wodurch die Installationsarbeiten der Austausch einzelner Einheiten und die Anschlüsse in maximaler Weise vereinfacht werden,

Ferner gestatten die Gesamtabmessungen auch in Fällen der Installation einer Vielzahl von Einheiten an einem einzigen Punkt Modulausführungsformen.

Die Anwendbarkeit der Modultechnik bietet im übrigen den Vorteil der Vereinfachung der Installation dieses Typs der Einheiten, die für verschiedene

Funktionen bestimmt sind und die bei der Realisierung einer Installation mit einer Vielzahl von Aufgaben zusammenarbeiten. Schließlich begünstigt die Modulbauweise aber auch die Entwicklung von technischen Geräten unterschiedlicher Art für zivile Installationen in Festkörperbauweise, ohne daß Probleme bei der Realisierung oder Installation auftreten.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den Unteransprüchen zu ersehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer bevorzugten und ausschließlich beispielhaft zu verstehenden Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen geschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine auseinande.gezogene Darstellung der verschiedenen Elemente, die bei der Installation eines Modulgehäuses zusammenarbeiten, wobei die Elemente teilweise im Schnitt dargestellt sind,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Einheit nach der Montage und

F i g. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen kapazitiven Schaltung.

In den Figuren ist mit 1 eine Platte au·· einein Isoliermaterial bezeichnet, die zusätzlich zu ihrer Wirkungsweise als Abdeckmittel auch als Träger wirkt, und zwar in einer Weise, die später noch erläutert wird. Diese Platte trägt zwei Platten 2 und 3 aus einem Leitermaterial, beispielsweise aus Aluminium, wobei die letztgenannten Platten in Aufnahmesitzen an der Vorderseite der Platte 1 angeordnet sind und eine Dicke besitzen, die die Dicke 7 der Wand der Platte 1 nicht merklich reduziert Die beiden Platten 2 und 3 sind voneinander in einem derartigen gegenseitigen Mittenabstand getrennt angeordnet, der der vorgesehenen Bausteingröße entspricht

Mit 4 ist ein aus einem Isoliermateria! hergestelltes Gehäuse bezeichnet, das zur Aufnahme der gesamten Schaltung eines Annäherungsschalters oder einer Schaltung irgendeiner Art bestimmt ist Dieses Gehäuse 4 verfügt über eine flache Wand 5, die innenseitig mit einer Leiterplatte 6 ausgekleidet ist und deren Abmessung im wesentlichen denen der beiden Platten 2 und 3 entspricht

Das Gehäuse 4 ist dazu bestimmt, in den rückwärtigen Teil der Platte 1 derart eingebaut zu werden, daß die Wand 5 der Rückseite der Platte gegenüberliegt und daß die Le'terplatten 3 und 6 parallel zueinander angeordnet und voneinander durch die Dicke 7 der Platte 1 und durch die Dicke der Platte 5 und einen evtl. Luftspalt 8 zwischen den genannten Einheiten getrennt sind (Fig.2). Entsprechend der Darstellung ist die innere der beiden Platten des Kondensators an die Netzspannung angeschlossen, während die andere, die von einem Benutzer zu berühren ist, normalerweise unter Erdspannung oder annähernd Erdspannung steht.

Diese Ausbildung ist deutlicher aus F i g. 3 zu ersehen, wo der Kondensator mit seinen Platten 3 und 6 gezeig· ist, der Bestandteil eines kapazitiven Widerstands-Verteilers ist, an welchem die Basisleitung /"endet, die an ein Bauteil angeschlossen ist, das dazu geeignet und bestimmt ist, ein von dem Verteiler kommendes Signal hindurchtreten zu lassen und zu verstärken.

Wenn der Benutzer υ mit seiner Hand die Platte 3 berührt, wird diese unter Erdspannung oder annähernd

ίο Erdspannung gesetzt und tritt somit eine kapazitive Veränderung ein, die ihrerseits in Form eines Signals an die Leitung /weitergegeben wird. Hier ist der Benutzer nicht der Gefahr einer Entladung ausgesetzt, da die beiden Platten voneinander getrennt gehalten und in hohem Maße gegeneinander isoliert sind.

Der oben erläuterte kapazitive Anschluß ermöglicht über die Eliminierung einer elektrischen Verbindung eine mechanische Unabhängigkeit der gesamten Schaltung von der Platte 1, da die Schaltung vollständig in dem Gehäuse 4 eingeschlossen sein kan« und mittels der Anschlußklemmen 4' beliebiger Art angeschlossen sein kann.

Infolgedessen kann das Gehäuse 4 eine vollständige Einheit umschließen und darüber hinaus ein Moduibauelement bilden, das austauschbar an der Platte einzeln oder entsprechend einer Vielzahl von Einheiten anzubauen ist, wobei im letztgenannten Fall die Gehäuse voneinander entsprechend der vorgesehenen Modulbauweise voneinander getrenn; sind. Beispielsweise kann im Fall der Fig. 1 eine der Anzahl der Platten 2 und 3 entsprechende Anzahl von Modulgeräten installiert werden.

Somit lassen sich die Arbeiten in einfacher Weise und schnell unter Einsparung von Arbeitszeit und -kosten ausführen.

Der Anbau des Gehäuses 4 kann in zwei unterschiedlichen Weisen durchgeführt werden. Die erste Weise besteht darin, das Gehäuse oder mehrere nebeneinander liegende Gehäuse direkt an die Platte 1 anzuordnen, die mit Mitteln zum bündigen Anbau ausgestattet ist Die zweite Weise besteht darin, ein Gehäuse oder mehrere nebeneinander liegende Gehäuse an einem Zwischenträger 9 ebenfalls aus einem Isoliermaterial anzuordnen, der einen großen Durchbruch 10 aufweist, durch den die Wand 5 zur Gegenüberstellung gegsn die Rückseite der Platte 1 hindurchführbar ist

Der Durchbruch weist an seiner Unterseite und an seiner Oberseite Einschiebe- und Schnappmittel 11 und 13 auf, die zur Zusammenarbeit mit Ansätzen 12 und 14 dienen, die ihrerseits vom Gehäuse 4 aus vorstehen, wobei das Ganze aus dem Sektor der Installation untereinander austauschbarer elektrischer Modulinstal lationen bekannt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Annäherungsschalter mit Berührungsschutz, mit einem kapazitiv angekoppelten Berührungsfeld, welches bei manueller Berührung eine kapazitive Veränderung hervorruft, die ihrerseits ein zur Steuerung des Annäherungsschalters geeignetes Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein die gesamte Schaltung des Annäherungsschalters einschließendes Isoliergehäuse (4) mit mindestens einer flachen Wand (5) vorgesehen ist, die innenseitig mit einer ihrerseits an die Schaltung angeschlossenen Leiterplatte (6) ausgekleidet ist, daß eine Abdeck- und/oder Trägerzwecken dienende Platte (1) aus Isoliermaterial vorgesehen ist, die im installierten Zustand ein oder mehrere Gehäuse (4) abzudecken in der Lage ist, und zwar derart, daß die flache Gehäusewand (5) in einem kurzen Abstand zur Rückseite der Abdeckplatte (1) gegenüberliegt, wobei die Abdeckplatte (1) für jedes einzelne Gehäuse (4) in ihrer Vorderseite eine zweite leiterplatte (3) aufweist, die zusammen mit der Platte (6) des Gehäuses (4) einen Kondensator bildet, dessen Platten von den genannten Platten (3,

6) und dessen Dielektrikum von der Wand der Abdeckplatte (1) und der Wand (5) des Gehäuses (4) und gegebenenfalls von einem zwischen diesen liegenden Luftspalt (8) gebildet sind.

2. Annäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne Gehäuse (4) austauschbar direkt an der Abdeckplatte (1) angeordnet ist, und zwar mit Hilfe von Einschiebemitteln.

3. Annäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder d.: Gehäuse (4) an einem Zwischenträger (9) angeordnet ist oder sind, der einen Durchbruch (10) aufweist, durch den die flachen Wände (5) der zugehörigen Gehäuse (4) hindurchtreten und der entlang seiner Ränder mit Einschnappmitteln (11,13) für die Gehäuse (4) in der erforderlichen Stellung ausgestattet ist.