DE3624654C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltfeld der im Ober­ begriff des Anspruchs 1 genannten Gattung. Solche Schaltfelder werden beispielsweise in das pult- oder schrankhohe Gehäuse eines Heizkessels oder einer Waschmaschine eingebaut, ohne auf diese Verwendung beschränkt zu sein.

Es ist bekannt, den Steuerungs- und Regelungsteil von Heizungs­ anlagen, Waschmaschinen und dergleichen zu einer einzigen Ein­ heit zusammenzufassen und diese in oder am Gehäuse der betreffenden Anlage einzubauen. Solche "Schaltfelder" werden oft in der Form von Einschüben aufgebaut. Es gibt eine Reihe von Beispielen für solche Einschübe.

In der Patentschrift CH 4 16 786 ist ein Schaltfeld gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben. Als spezieller Vorteil wird dabei hervorgehoben, daß dieser Einschub in eine Servicestellung gekippt werden kann, ohne daß die elektrischen Verbindungen unterbrochen werden müssen.

Auch in der Patentschrift US 37 63 400 wird ein Instrumenten­ träger beschrieben, der um eine horizontale Achse gedreht werden kann und dessen Einbauten dann für Servicezwecke zugänglich sind.

Ferner wird in der Patentschrift CH 2 53 577 eine Schalttafel beschrieben, die sowohl nach links als auch nach rechts aus der Schalttafelebene herausdrehbar ist, damit darauf befestigte, normalerweise nur unter einem beschränkten Blickwinkel ables­ bare Instrumente auch in der einen oder anderen parallel zur Schalttafelebene verlaufenden Blickrichtung abgelesen werden können.

Es sind auch Einschübe bekannt, die an teleskopartigen Fahr­ schienen oder ähnlichen Einrichtungen aus dem Gehäuse heraus­ gezogen werden können (Prospektschriften der Fa. Schroff, "19 Aufbausysteme für die Elektronik-Industrie", Seite A 46) und solche, bei denen die Frontplatte und damit verbundene Bauele­ mente seitlich nach vorne vorgeschwenkt werden können (Prospekt­ schrift der Fa. Schroff, "19 Aufbausysteme für die Elektronik- Industrie", Seite A 12), so daß an der Anlage im Einschub alle Bauteile zugänglich sind. Um den Platz zum Aufklappen zu erhalten, geht aber bei der letzteren Anordnung Baubreite für die Bestückung des Einschubes mit Bauelementen verloren. Beide Lösungen verursachen merkliche Herstellkosten und sind daher bis zum heutigen Zeitpunkt nur in elektronischen Anlagen, die einen hohen Wert darstellen, eingesetzt worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und preiswertes Schaltfeld der eingangs genannten Art zu schaffen, das alle Vorteile der bekannten Lösungen in sich vereinigt, nämlich mit wenigen Handgriffen in den Ausschnitten des Gehäuses einer Anlage eingebaut und in einfacher Weise in zwei ver­ schiedene Betriebsstellungen und in eine dritte Stellung über­ führt werden kann, in der für Service-Arbeiten die Baugruppen und Bauelemente des Schaltfeldes zugänglich sind, ohne daß das Schaltfeld von der Anlage weggenommen werden muß, und ohne daß die elektrischen Verbindungen gelöst werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungs­ formen. Dazu gehört der bedienungsfreundliche Einbau des Schaltfeldes im Anlagegehäuse von unterschiedlicher Bauhöhe, die Ausführung der Befestigun­ gen, die leichte Durchführung von Ergänzungen zur Erhöhung des Komforts und die Herstellung der Schaltfeldteile aus Kunststoff im Spritzgußverfahren.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird beispielhaft in der Zeichnung dargestellt; dabei zeigen

Fig. 1a eine Seitenansicht eines Schaltfeldes an einer Anlage in Service-Stellung,

Fig. 1b eine Seitenansicht des Schaltfeldes an einer Anlage in einer ersten Betriebstellung,

Fig. 1c eine Seitenansicht des Schaltfeldes an einer Anlage in einer zweiten Betriebstellung,

Fig. 2 einen Arbeitsvorgang beim Lösen einer Klinke,

Fig. 3 ein Ausbildungsbeispiel für eine untere Klinke,

Fig. 4 ein Ausbildungsbeispiel für eine obere Klinke,

Fig. 5 ein Beispiel für den Einbau von Baugruppen und Bauelementen in ein Schaltfeld,

Fig. 6a eine Frontplatte eines Schaltfeldes, das eine geringe Zahl von Funktionen ausführt, und

Fig. 6b eine Frontplatte eines Schaltfeldes, das eine große Zahl von Funktionen ausführt.

In allen Figuren sind gleiche oder gleichartige Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Ausführungsformen und Funktionen

Die Fig. 1a bis 1c zeigen Seitenansich­ ten eines Schaltfeldes 1 in seinen verschiedenen Einbaustellungen in einer zugehörigen Anlage 2, von der nur ein Teil des Anlagegehäuses 3 gezeichnet ist, und das einen Ausschnitt 4 besitzt, der zur Aufnahme des Schaltfel­ des 1 in seinen verschiedenen Stellungen im Anlagegehäuse 3 dient. In der Fig. 1a ist das Schaltfeld in seiner Servicestellung, in der Fig. 1b in einer ersten Betriebsstellung und in Fig. 1c in einer zweiten Betriebs­ stellung dargestellt.

In der in der Fig. 1a gezeichneten Servicestellung hängt das Schaltfeld 1 in Einhängemitteln 5 an einer ersten Schwenkachse 6, die vom unteren Rand des Ausschnitts 4 gebildet wird. Die Schwenkachse 6 verläuft senkrecht zur Bildebene. Die Einhängemittel 5 sind hier Haken, die so ausgebildet sind, daß in der Servicestellung das Schaltfeld 1 sicher am unteren Rand des Ausschnittes 4 hängt; weitere Bedingungen für diese Haken werden später genannt. Es können auch andere Einhängemittel, wie z.B. Ösen, verwendet werden. In der Servicestellung liegt im genannten Beispiel der Schaltfeld­ boden 7 am Anlagegehäuse 3 an. Die in dieser Stellung oben liegende Seite des Schaltfelds 1 ist offen. Die Baugruppen und Bauelemente, die im Schaltfeld 1 angeordnet sind, sind in der Servicestellung daher leicht zu­ gänglich. Außerdem ist ein hier vorhandenes, aus durchsichtigem Material bestehendes Frontfenster 8 geöffnet, so daß die in einer Frontplatte 9 angeordneten Bedienungs- und Anzeigeelemente ebenfalls leicht zugänglich sind. Die hier nicht gezeichneten Verbindungselemente zwischen dem Schalt­ feld 1 und der Anlage 2 halten die Verbindung zwischen diesen aufrecht, so daß das Schaltfeld 1 und die Anlage 2 in der Servicestellung voll funkti­ onstüchtig sind. Es können somit in dieser Stellung Service-Arbeiten durchgeführt werden.

In der in der Fig. 1b gezeichneten ersten Betriebstellung wird das Schalt­ feld 1 unten noch mit den Einhängemitteln 5 in der ersten Schwenkachse 6 gehalten, wobei im dargestellten Beispiel die als Einhängemittel 5 benutz­ ten Haken so beschaffen sind, daß sie mit ihrer einen Seite am Anlagege­ häuse 3 anliegen und so diese Stellung stabilisieren. Auf der Oberseite des Schaltfeldes 1 greifen lösbare erste Befestigungsmittel 10 in den obe­ ren Rand des Ausschnitts 4 ein und halten das Schaltfeld 1 fest. Im darge­ stellten Beispiel ist in der ersten Betriebsstellung die Frontplatte 9 schräg nach oben gerichtet. Die erste Betriebstellung eignet sich somit für den Einbau eines Schaltfeldes 1 in einer Anlage 2, wenn diese niedri­ ger ist, als der Augenhöhe eines stehenden Menschen entspricht. Zur Siche­ rung der ersten Betriebstellung ist es notwendig, die Arretierung durch die Einhängemittel 5 durch zweite Befestigungsmittel 11 zu unterstützen. Um von der Servicestellung nach der Fig. 1a in die erste Betriebstellung nach der Fig. 1b zu gelangen, wird das Schaltfeld 1 um die erste Schwenk­ achse 6 so weit geschwenkt, bis die Befestigungsmittel 10 an dem oberen Rand des Ausschnittes 4 eingreifen. Um von der ersten Betriebstellung wieder in die Servicestellung zu gelangen, müssen die ersten Befestigungs­ mittel 10 gelöst werden. Das Schaltfeld 1 läßt sich dann um die erste Schwenkachse 6 in die Servicestellung zurückschwenken.

In der in der Fig. 1c gezeichneten zweiten Betriebsstellung wird das Schaltfeld 1 mit den ersten Befestigungsmitteln 10 im oberen Rand des Aus­ schnitts 4 und mit dritten Befestigungsmitteln 13 im unteren Rand des Aus­ schnitts 4 gehalten. Soll eine zweite Betriebstellung eingenommen werden, ist im Beispiel ein zweites Befestigungsmittel 11 unbedingt erforderlich. Die Frontplatte 9 steht dann senkrecht, die zweite Betriebstellung eignet sich somit für den Einbau eines Schaltfeldes 1 in einer Anlage 2, die etwa so hoch ist, wie der Augenhöhe eines stehenden Menschen entspricht. Um von der ersten Betriebsstellung nach der Fig. 1b zur zweiten Betriebstel­ lung nach der Fig. 1c überzugehen, werden die zweiten Befestigungsmit­ tel 11 gelöst und das Schaltfeld 1 um eine zweite Schwenkachse 12 so weit geschwenkt, bis die dritten Befestigungsmittel 13 in den unteren Rand des Ausschnitts 4 eingreifen. Die zweite Schwenkachse 12 liegt am oberen Rand des Ausschnittes 4 und steht senkrecht zur Bildebene. Um von der zweiten Betriebstellung in die erste Betriebstellung zu gelangen, müssen die dritten Befestigungsmittel 13 gelöst werden, danach wird das Schalt­ feld 1 um die zweite Schwenkachse 12 so weit zurückgeschwenkt, bis die zweiten Befestigungsmittel 11 am unteren Rand des Ausschnitts 4 eingreifen.

Als lösbare Befestigungsmittel 10, 11 und 13 sind im dargestellten Bei­ spiel Klinken gezeichnet, die durch Niederdrücken gelöst werden. Vorteil­ haft sind sie derart ausgebildet, daß sie beim Einbau des Schaltfeldes 1 bis zur zweiten Betriebsstellung von Hand oder selbsttätig beim Vorbeifah­ ren am Rand des Ausschnittes 4 lösbar sind, beim Ausbau bis zur Service­ stellung aber nur mit einem Werkzeug gelöst werden können. Dies kann nach dem in der Fig. 2 in perspektivischer Darstellung gezeigten Arbeitsvorgang geschehen. Im Anlagegehäuse 3 befindet sich ein Loch 15, das schräg gegen die Richtung einer als Befestigungsmittel 10 oder 13 dienenden Klinke 14 versetzt ist. Mit einem Schraubenzieher oder dergleichen läßt sich durch das Loch 15 die Klinke 14 niederdrücken, wobei der Rand des Loches 15 als Hebelachse dienen kann.

Ein Beispiel für die Ausbildung der Befestigungsmittel 11 und 13 in der Form von Klinken 14 zeigt die Fig. 3. Der Schaltfeldboden 7 besitzt nach den Fig. 1a bis 1c einen Radius, der ein Spiel gegenüber dem Abstand der beiden Schwenkachsen 6 und 12 aufweist. In einer Nut im Schaltfeldboden 7 ist ein unterer Klinkenkörper 17 aus elastischem Material eingelassen. Er zeigt einen größeren Radius als der Schaltfeldboden 7 und wird von einer Spannvorrichtung 18, die durch eine Wandpartie des Schaltfeldes 1 gebildet sein kann, in seiner Lage gehalten. Wird gegen den Klinkenkörper 17 an den Klinken 14 ein Druck nach oben ausgeübt, so werden die dort befindlichen Klinken 14 niedergedrückt, so daß sie keine Wirkung mehr ausüben können. Der Schaltfeldboden 7 kann dann an dem unteren Rand des Ausschnitts 4 des Anlagegehäuses 3 vorbeigeschwenkt werden.

Ein Beispiel für die Ausbildung der oberen Befestigungsmittel 10 zeigt die Fig. 4. In einem elastischen oberen Klinkenkörper 19 ist eine Klinke 14′ über eine Abkröpfung angebracht, der obere Klinkenkörper 19 steckt im übri­ gen verklebt in einer Hülse 20. Diese steht mit dem Schaltfeldgehäuse 21 in Verbindung. Drückt man die Klinke 14′ nieder, so gibt diese für das Schaltfeld 1 den Weg am oberen Rand des Ausschnittes 4 vorbei frei.

In der Fig. 5 sind Möglichkeiten der Bestückung des Schaltfeldes 1 mit Bau­ teilen und Baugruppen gezeigt. Bedienelemente 22, Funktionsmodule 23 mit oder ohne angeschlossene Leiterplatte 24, selbständige Leiterplatten 25, die etwa senkrecht zur Frontplatte 9 stehen, und selbständige Leiterplat­ ten 25, die etwa parallel zur Frontplatte 9 stehen, Leiterplatten­ stecker 26, die an einer der Leiterplatten 25 an Messerleisten gesteckt werden und Steckersysteme 27, die auf eine der Leiterplatten 25 aufgelötet werden, und ähnliche Bauelemente und Baugruppen können in der beispielhaft angegebenen Weise in das Schaltfeld 1 eingebaut werden. Beim Einbau muß darauf geachtet werden, daß sämtliche Bauelemente und Baugruppen, so weit sie nicht von der Frontplattenseite aus zugänglich sind, von der offenen Rückseite des Schaltfeldes aus, also in Richtung der eingezeichneten Pfeile 28, erreicht werden können. Selbstverständlich läßt sich die Bestückung des Schaltfeldes 1 auch in anderer Weise lösen.

Ein Schaltfeld 1 kann ursprünglich für den kleinsten Aufwand konzipiert und später im Laufe des Betriebes weiter ausgebaut werden. Dies ist von großer Bedeutung, wenn eine Anlage 2 nach Inbetriebnahme schrittweise erweitert werden soll. Die Fig. 6a zeigt die Frontansicht eines Schalt­ feldes 1 für sehr einfache Anforderungen, zum Beispiel für eine einfache Heizungssteuerung. Die Fig. 6b zeigt dagegen eine Frontansicht eines Schaltfeldes 1′, das sehr hohen Regelungsansprüchen genügen soll. In der Frontplatte 9 dieses Schaltfelds 1′ ist eine große Anzahl von Bedienele­ menten und Anzeigegeräten untergebracht. Man sieht jedoch auch, daß das komfortablere Schaltfeld 1′ nach der Fig. 6b aus dem einfachen Schalt­ feld 1 nach der Fig. 6a durch Ergänzungen hervorgeht.

Besonders kostengünstig läßt sich ein Schaltfeld 1 herstellen, wenn weit­ gehend Teile aus Kunststoff, die in Spritzgußtechnik hergestellt sind, verwendet werden. Dabei muß die Temperaturbeständigkeit der Teile gewähr­ leistet sein und gewisse Teile, wie zum Beispiel die Klinkenkörper, müssen eine genügende Elastizität aufweisen.

Das beschriebene Schaltfeld 1 zeigt folgende Vorteile:

• - In der leicht an der Anlage 2 einzunehmenden Servicestellung sind alle Baugruppen und Bauteile zugänglich.
• - Dasselbe Schaltfeld 1 ist in Anlagen 2 verschiedener Höhe bedienungs­ freundlich einbaubar.
• - Der Zusammenbau des Schaltfeldes 1 mit der Anlage 2 kann ohne Werkzeug vorgenommen werden, das Einnehmen der Servicestellung oder die Demon­ tage erfordert nur einen Schraubenzieher als Werkzeug.
• - Im Schaltfeld 1 können Baugruppen, insbesondere auch Leiterplatten, und Bauelemente in verschiedener Zahl und verschiedener Weise eingebaut werden, so daß sie in der Servicestellung leicht zugänglich sind.
• - Die Ergänzung zu einem Schaltfeld 1′ für höheren Komfort ist auch nach Inbetriebnahme in einfacher Weise möglich.
• - Durch Verwendung von Kunststoff-Spritzgußteilen ist das Schaltfeld preisgünstig herstellbar.

Claims (7)

1. Schaltfeld, das Bauteile und Baugruppen für die Steuerung und/oder Regelung einer Anlage und für die elektrischen und mechanischen Verbindungen mit dieser Anlage enthält und in der Art eines Einschubes sowohl in einer Betriebs­ stellung als auch in einer Servicestellung an einem Aus­ schnitt am Gehäuse der Anlage befestigbar ist und bei dem in einer ersten Schwenkachse des Schaltfeldes Einhänge­ mittel und auf einer der ersten Schwenkachse gegenüberliegenden Seite des Schaltfeldes Befestigungsmittel angeordnet sind, bei dem die Einhängemittel zum Einhängen des Schaltfeldes in den Ausschnitt dienen und das Schaltfeld zwischen der Servicestellung und der Betriebsstellung verschwenkbar und in der Betriebsstellung mittels der Befestigungsmittel im Ausschnitt arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltfeld (1) in der Servicestellung einhängbar ist, daß erste Befestigungsmittel (10) an einer zweiten Schwenkachse (12) des Schaltfeldes (1), zweite Befestigungs­ mittel (11) an der ersten Schwenkachse (6) lösbar und dritte Befestigungsmittel (13) an der anderen Seite eines Schalt­ feldbodens (7) lösbar derart angeordnet sind, daß das Schalt­ feld (1) nach Lösen der zweiten Befestigungsmittel (11) von der ersten Betriebsstellung um die zweite Schwenkachse (12) in eine zweite Betriebsstellung schwenkbar und mittels der dritten Befestigungsmittel (13) arretierbar ist.

2. Schaltfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß lösbare Befestigungsmittel (10, 11, 13) als Klinken (14, 14′) ausgebildet und durch Niederdrücken lösbar sind.

3. Schaltfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Klinken (14, 14′) beim Übergang von der Servicestellung zur ersten und weiter zur zweiten Betriebsstellung selbst­ tätig oder manuell, beim Übergang von der zweiten zur ersten Betriebsstellung und weiter zur Servicestellung jedoch nur mit einem Werkzeug (16) lösbar sind.

4. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Servicestellung Bauteile oder Baugruppen von der freiliegenden Seite des Schaltfeldes (1) oder von der Frontplatte (9) her zugänglich sind.

5. Schaltfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine Bedien- und Anzeigeelemente enthaltende Front­ platte (9) in der ersten Betriebsstellung von der zweiten Schwenkachse (12) ausgehend schräg nach unten geneigt und in der zweiten Betriebsstellung senkrecht angeordnet ist.

6. Schaltfeld nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (9) in der ersten Betriebsstellung dann eingebaut ist, wenn sich die Frontplatte (9) niedriger als in Augenhöhe der Bedienungsperson befindet, während die Frontplatte (9) in der zweiten Betriebsstellung senkrecht in die Anlage (2) eingebaut ist, wenn sich die Frontplatte (9) in Augenhöhe der Bedienungsperson befindet.

7. Schaltfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus temperaturbeständigen Kunststoff- Spritzgußteilen besteht und die Klinken (14, 14′) aus elastischem Kunststoff bestehen.