DE3800374A1 - Vorrichtung zur dichten montage eines elektrischen geraets in einer oeffnung einer schalt- bzw. anzeigetafel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dichten Montage einer elektrischen Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung in einer in einer Platte einer Elektrotafel vorgesehenen Öff­ nung mit einem rohrförmigen Durchführungsorgan, das aus einem in der Öffnung der Platte montierten Hals und aus einem mit diesem Hals fest verbundenen Ring besteht, der auf der Seite des Halses eine Querauflagefläche besitzt, die auf einer Außenfläche der Platte aufliegt, wobei einer­ seits Dichtungseinrichtungen und andererseits der Umfang einer Öffnung eines Schilds dazwischengelegt ist, das im Betrieb eine vorbestimmte Ausrichtung haben soll. Die Vor­ richtung besitzt ferner Einrichtungen, die sich an einer Innenfläche der Platte abstützen und den Ring gegen die Platte drücken und auf diese Weise die Dichtungseinrich­ tungen axial komprimieren.

Die elektrischen Vorrichtungen, die mit Hilfe einer solchen Vorrichtung montiert werden können und die in großem Maß­ stab in allen Industrieanlagen benutzt werden, umfassen sämt­ liche Einrichtungen, die zum Dialog zwischen Bedienungsperson und einer Anlage benutzt werden, z. B. Druckknopf- oder Dreh­ hebelunterbrecher, Anzeigelampen oder andere Zustandsanzeige­ organe und Vorrichtungen, die Unterbrecher- und Anzeigeein­ richtungen miteinander kombinieren.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen werden verschiedene Ausführungsformen zum Erreichen der erforderlichen Abdich­ tung und zum Halt des Schilds benutzt.

Gemäß einer dieser Ausführungsformen liegt ein Schild, das eine Öffnung besitzt, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem der Öffnung der Tafel ist, direkt auf der Außen­ fläche der Tafel auf, und die Dichtungseinrichtungen be­ stehen aus einem Dichtring aus einem Elastomer, beispiels­ weise einem Wulstring, der zwischen der Außenfläche des Schilds und einer ringförmigen Fläche des Ringes angeord­ net ist, der diese Öffnungen überkragt; wenn die entsprechen­ den Einrichtungen festgeschraubt werden, wird die Dichtung komprimiert und wird gleichzeitig das Schild an die Tafel angedrückt.

Diese Vorrichtung besitzt den Nachteil, daß nicht gewähr­ leistet ist, daß eine wirksame Abdichtung zwischen der Außenfläche der Tafel und der an sie angedrückten Fläche des Schilds besteht oder aufrechterhalten wird. Außerdem kann die Winkelausrichtung, die das Schild bezüglich der Tafel oder bezüglich des Rings der Vorrichtung, wenn die­ ser bezüglich der Tafel ausgerichtet werden muß, nur durch Herumprobieren erreicht werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform umgibt die Öffnung des Schilds eine Dichtung, die sich in einer ringförmigen Nut des Ringes befindet und zwischen diesem und der Außenfläche der Tafel angeordnet ist. Wenn diese Dichtung komprimiert wird, verformt sie sich bei konstantem Volumen und legt sich gleichzeitig an den Ring, an den Hals, an die Außenfläche und an die Kante der Öffnung des Schilds an.

Diese Ausführungsform erfordert, daß das Volumen der Dich­ tung bzw. die Volumen, in die sie eintreten muß, den theo­ retisch vorgesehenen Volumen genauestens entsprechen. Die Zentrierung des Schilds erscheint somit schwierig, was die Sicherheit der erhaltenen Abdichtung beeinträchtigt. Bei dieser Anordnung, die außerdem eine manuelle Ausrichtung des Schilds erfordert, können ferner Undichtigkeiten auf­ treten, wenn, was häufig der Fall ist, die Öffnung der Platte an ihrem Umfang zu irgendwelchen Zwecken eine Aus­ richtungsnut besitzt.

Außerdem widersetzt sich diese Ausführungsform der Verwendung der Ausrichtungsnut, die von der Dichtung abgedeckt wird.

Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs erwähnten Ausbildung zu schaffen, durch die die Qualität der Dichtung verbessert wird und eine positive Ausrichtung des Schilds ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Dich­ tungseinrichtungen auf das Schild so aufgegossen sind, daß sie eine ringförmige Fläche zur dichten Anlage an den Ring und eine ringförmige Fläche zur dichten Anlage an der Außen­ fläche der Platte besitzen. Auf diese Weise wird die Montage beträchtlich vereinfacht, da die Handhabung eines losen Rings, die immer schwierig ist, wegfällt. Außerdem wird die Abdich­ tung auf sehr sichere Weise sowohl zwischen Ring und Schild als auch zwischen Schild und Platte gewährleistet. Außerdem ist die Benutzung einer gegebenenfalls vorhandenen Ausrich­ tungsnut in der Öffnung der Platte nicht grundsätzlich un­ möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung, wobei die Platte in einem Schnitt und eine Hälfte der Vorrichtung in einem axialen Schnitt dargestellt sind und das elektrische Gerät in unterbrochenen Linien gezeichnet ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Platte,

Fig. 3 eine auseinandergezogene und vergrößerte Darstellung der Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 4a und 4b perspektivische Darstellungen eines Teils des Schilds ohne Dichtungen bzw. mit einem Teil der Dichtungen,

Fig. 5 eine Darstellung des Schilds von der in Betrieb an der Platte anliegenden Seite her gesehen,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7a und 7b schematische axiale Schnitte durch zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung und

Fig. 8 einen schematischen axialen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.

Eine Vorrichtung zum dichten Einbau einer Steuer-, Kontroll­ oder Anzeigeeinrichtung 1 (in Fig. 1 in unterbrochenen Linien gezeichnet) besitzt insbesondere einen auskragenden Ring 2, der mit einem Hals 3 fest verbunden ist und mit diesem eine rohrförmige Durchführung von der Form eines Rotationskörpers mit der Achse XX′ bildet.

Dieser Ring besitzt einen Außendurchmesser D, so daß er über eine ringförmige Schulter bzw. eine sich in Querrichtung er­ streckende Auflagefläche 4 an den Hals anschließt, dessen Durchmesser d etwas kleiner als der Durchmesser p einer kreis­ förmigen Öffnung 5 ist, die in einer aus Metall bestehenden Platte 6 gebohrt oder ausgeschnitten ist, deren in der Achse XX′ gemessene Dicke e kleiner als die axiale Abmessung des Halses 3 ist.

Die Platte 6 besitzt im Prinzip zahlreiche Öffnungen 5, in deren jeder eine erfindungsgemäße Vorrichtung montiert ist, die ihrerseits in der Durchführung 2, 3 eine Einrichtung wie einen Bedienungsknopf, eine Anzeigelampe usw. aufnimmt. Das Ganze bildet eine elektrische Schalttafel.

Jede Öffnung 5 ist häufig mit einer Nut 5 a zur Winkelposi­ tionierung der Einrichtung 1 um die Achse XX′ versehen (vgl. auch Fig. 2).

Ein Ende 7 des Halses 3 ist mit Einrichtungen 8 versehen, die sich an der Rückfläche 9 a der Platte 6 abstützen und die Schulter 4 gegen die Vorderfläche 9 b der Schalttafel drücken.

Der Hals 7 kann beispielsweise ein Außengewinde 10 besitzen, das zur Aufnahme einer Klemmutter 11 dient, deren der Platte 6 zugewandte Fläche 11 a sich an der Rückfläche 9 a der Platte abstützt. Gemäß einer Abwandlung können Druckschrauben 12 a, 12 b, die in einen Endflansch 12 c des Halses 3 eingeschraubt sind, zum Andrücken des Rings an die Vorderfläche benutzt werden, indem sie sich an der Rückfläche abstützen (vgl. Fig. 6).

Zwischen der Vorderfläche 9 b der Platte und dem Ring ist ein Schild 15 geringer Dicke i angeordnet, das mit einer Öffnung 16 versehen ist, deren Durchmesser dem Durchmesser des Halses und der Öffnung 5 der Schalttafel entspricht (vgl. Fig. 1 und 3).

Ein Außenbereich 15 a der Oberfläche des Schilds trägt ein be­ liebiges Zeichen, einen Text oder ein Symbol, das zur Identi­ fizierung einer Funktion eines Geräts oder eines oder mehrerer Zustände eines Geräts, beispielsweise der verschiedenen Winkel­ stellungen eines Drehknopfs, erforderlich ist.

Aus ästhetischen Gründen und um die auf dem Schild vorgesehenen Angaben lesbar zu machen, soll dieses Schild eine vorbestimmte Ausrichtung bezüglich der Tafel haben. Zu diesem Zweck kann man entweder die Nut 5 a mit einer Nase des Halses oder des Rings zusammenwirken lassen und in diesem Fall Einrichtungen zur Ausrichtung des Schilds bezüglich des Rings vorsehen oder diese Nut direkt mit einer an dem Schild vorgesehenen Nase zusammenwirken lassen.

In beiden Fällen besteht eine gewisse Übereinstimmung zwischen der Ausrichtung des Texts, des Symbols bzw. der Graphik, die auf dem Schild vorgesehen ist, und der Stellung der Ausrichtungseinrichtungen.

Die in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Vorrichtung benutzt im wesentlichen die zweite Möglichkeit. Eine Nase 17, die auf dem Schild 15 in unmittelbarer Nähe des Umfangs seiner Öffnung 16 auf seiner dem Ring 2 entgegengesetzten Fläche vorgesehen ist, tritt in die Nut 5 a ein.

Um eine Abdichtung der Platte 6 zwischen innen und außen herzustellen, ist das Schild auf jeder seiner Flächen mit einem Dichtring versehen, der die Öffnung 16 umgibt. Einer (21) dieser Dichtringe trägt eine ringförmige Fläche zur dichten Auflage an der Außenfläche 9 b der Platte 6 und der andere Dichtring 22 trägt eine ringförmige Fläche zur dichten Auflage auf der Auflagefläche 4 des Rings 2 (vgl. Fig. 3).

Um zu vermeiden, daß durch das Vorhandensein der Nut eine Undichtigkeit auftritt, besitzt der Dichtring 21 einen Umriß 19 (Fig. 5), der in Nähe der Nase 17 örtlich ver­ größert oder radial nach außen versetzt ist, so daß er diese umgibt, d. h. um ihre in radialer Richtung äußere Seite herumläuft (vgl. auch Fig. 4a).

Da es für den Benutzer oder den Monteur zweckmäßig ist, nicht mehrere Einzelteile geringer Dicke (i beträgt etwa 1 mm) zusammensetzen zu müssen, sind die beiden Dichtringe 21, 22 in einem ringförmigen Bereich 20 des Schilds in un­ mittelbarer Nähe dessen Öffnung 16 aufgegossen.

Damit das Aufgießen auch zu einem wirksamen Halt der beiden Dichtringe beiträgt, ist der ringförmige Bereich 20 des Schilds, der die Öffnung 16 umgibt, mit Öffnungen 25 (Fig. 4b) versehen, durch welche die die beiden Dicht­ ringe bildende Elastomermasse beim Aufgießen zahlreiche, zur Achse parallele Einzelverbindungen oder -brücken 23 zwischen diesen Dichtringen bilden.

Dieser Bereich 20 ist zweckmäßigerweise bezüglich der Mittelebene des Schilds symmetrisch bei 20 c verdünnt, so daß er eine Dicke j von beispielsweise 0,4 bis 0,6 mm erhält, so daß zwei einander entgegengesetzte Aussparun­ gen 20 a, 20 b zur Aufnahme der Dichtringe geschaffen wer­ den.

Die Gesamtdicke g der Dichtung (die aus den beiden Einzel­ dichtringen 21, 22 besteht) beträgt beispielsweise etwa 1,5 mm, so daß das zu komprimierende Elastomervolumen ausreichend ist. Damit die Dicke der Dichtung überall beibehalten wird, ist die Aussparung 20 a mit der Tiefe h in einem Bereich 24 ausgedehnt, der die Wurzel 17 a der Nase umgibt und der zur Aufnahme des versetzten Umrisses 19 des Dichtrings 21 bestimmt ist.

Eine Ausrichtung der Einrichtung (Druckknopf oder Anzeige­ lampe), die in der Öffnung des Rings auf der der Tafel ent­ gegengesetzten Seite montiert ist, kann als überflüssig betrachtet werden, da diese Ausrichtung von außen nicht wahrnehmbar ist, da diese Einrichtungen im allgemeinen die Form eines Rotationskörpers haben. Eine gewisse Aus­ richtung wird jedoch automatisch oder gefühlsmäßig durch den Monteur vorgenommen, da die aktive Vorrichtung, bei­ spielsweise ein Unterbrecher 30, 30 a, 30 b, der mit dem Hals fest verbunden ist und sich bezüglich der Platte 6 innen befindet, häufig aus einem prismenförmigen Körper besteht, dessen Winkelstellung sich notwendigerweise durch das nahe Vorhandensein anderer Vorrichtungen 1 a ergibt (Fig. 1).

Bei der Ausführungsform von Fig. 7a werden jedoch die Vorteile einer automatischen Ausrichtung des Schilds zur automatischen Ausrichtung des Rings 2 und damit des aktiven Teils 30 benutzt. Zu diesem Zweck ist die dem Ring 35 einer Vorrichtung 36 zugewandte Fläche 31 des Schilds 32 mit einer oder mehreren vorspringenden Aus­ richtungsnasen oder -haken 33, 34 versehen.

Die diametral einander entgegengesetzten Haken 33, 34 treten in Aussparungen 37, 38 ein, die am Umfang und an der sich in Querrichtung erstreckenden Auflage­ fläche 39 des Rings ausmünden. Sie klemmen den Ring leicht zwischen sich fest, so daß das Schild vor der Montage an dem Ring festsitzt. Zur Verstärkung dieses Effekts sind die Kontaktflächen der Haken und der Aus­ sparungen so geneigt, daß sie in der der Platte 6 ent­ gegengesetzten Richtung konvergieren, wodurch man einen elastischen Halte- oder Einrasteffekt erzielt.

Diese Haken sind vorzugsweise außerhalb des Dichtrings 22 angeordnet, so daß sie mit Aussparungen zusammenwir­ ken können, die am Umfang des Rings angeordnet sind. Ge­ gebenenfalls können sie jedoch auch im Inneren des Dicht­ rings angeordnet sein (vgl. Fig. 7b).

In diesem Fall wirken Rippen 41 und 42 eines Schilds 40 mit Aussparungen 43, 44 zusammen, die an dem Ring in un­ mittelbarer Nähe des Halses 45 vorgesehen sind. Undichte Stellen können nicht auftreten, wenn diese Aussparungen nicht am Umfang des Ringes ausmünden und wenn der Dicht­ ring 22 a auf die dargestellte Weise um ihre in radialer Richtung äußere Seite herumläuft.

Bei dieser Ausführungsform ist es schwieriger, durch Gießen an dem Ring geneigte Flächen herzustellen, mit dem der im vorhergehenden bei der Ausführungsform von Fig. 7 beschriebene Halte- oder Einrasteffekt erzielt wird.

Eine Klemmung mit Haltewirkung kann jedoch durch eine genaue Anpassung der Abmessungen der Rippen und der Aussparungen erreicht werden.

Zweckmäßigerweise werden die Schilder aus einem thermo­ plastischen Material in einem einzigen Gießgang herge­ stellt, indem die Öffnung, die Nasen, die Kanäle und die die Dichtringe aufnehmenden Bereiche geformt werden. Diese Dichtringe werden anschließend aufgegossen.

Bei der insbesondere in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist ein überstehender Bereich 15 a des Schilds zur Aufnahme der Texte, Zeichen oder Symbole 13 bestimmt.

Gemäß der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform, die im übrigen der Ausführungsform von Fig. 7a entspricht, wird die Tatsache, daß das Schild 50 im Guß hergestellt wird, dazu benutzt, in einem äußeren Bereich 51 einen Käfig 49, dessen Höhe größer als die Dicke ist, zu bilden und in diesem eine Aussparung 52 herzustellen, die einerseits auf der Seite der der Platte zugewandten Fläche 53 teil­ weise zugänglich ist und andererseits auf der entgegen­ gesetzten Seite eine Öffnung 54 mit kleineren Abmessun­ gen besitzt, so daß ein lösbares Teil der Plättchen 55, das auf seiner Außenfläche 57 die erforderlichen Symbole 56 trägt, aufgenommen und durch Einrastung festgehalten werden kann. Diese Symbole, Zeichen oder Texte sind dank einer entsprechenden Ausrichtung der Aussparung 52 bezüg­ lich der Stellung der Nasen 17 und/oder 33, 41 ausgerich­ tet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann in die Nut 5 a eine Nase des Halses oder des Rings eingreifen, während das Schild als Winkelpositionierungseinrichtung nur eine oder mehrere Nasen besitzt, die in Aussparungen des Rings eintreten.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur dichten Montage einer elektrischen Steuer- und/oder Anzeigeeinrichtung (1) in einer in einer Platte (6) einer elektrischen Schalttafel od.dgl. vorgesehenen Öffnung (5) mit einer rohr­ förmigen Durchführung, die einen in die Öffnung (5) der Platte (6) eingesetzten Hals (3) und einen mit diesem Hals fest verbundenen Ring (2) besitzt, der auf der Seite des Halses eine sich in Querrichtung erstreckende Auflagefläche (4) zur Auflage auf einer Außenwand (9 b) der Platte (6) bildet, wobei einer­ seits Dichtungseinrichtungen (21, 22) und anderer­ seits der Umfang einer Öffnung (16) eines Schilds (15) dazwischen gelegt sind, das im Betrieb eine vor­ bestimmte Ausrichtung haben soll, wobei die Vorrich­ tung ferner Einrichtungen (8) besitzt, die sich an einer Innenwand (9 a) der Platte (6) abstützen und den Ring (2) gegen die Platine (6) drücken und da­ durch die Dichtungseinrichtungen (21, 22) axial kompri­ mieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsein­ richtungen (21, 22) auf das Schild (15) so aufgegos­ sen sind, daß sie eine ringförmige Fläche zur dich­ ten Anlage an dem Ring (2) und eine ringförmige Fläche zur dichten Anlage an der Außenwand (9 b) der Platte (6) besitzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtungen aus zwei Dichtringen (21, 22) bestehen, die jeweils eine der ringförmigen Dichtungsflächen besitzen und durch Brücken (23) mit­ einander verbunden sind, die Öffnungen (25) des Schilds ausfüllen, die um dessen Öffnung (16) herum verteilt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtring (21, 22) in einer an dem Schild (15) vorgesehenen Aussparung (20 a, 20 b) sitzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3 für eine Platine mit kreisförmiger Öffnung, die durch eine Nut (5 a) vergrößert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild auf seiner dem Ring (2) entgegenge­ setzten Fläche eine Nase (17) aufweist, die sich in Nähe seiner Öffnung (16) befindet und in eine Nut (5 a) der Öffnung (5) der Platte (6) eintreten kann, und daß der Dichtring (21), der die dem Ring ent­ gegengesetzte Dichtungsfläche aufweist, um die in radialer Richtung äußere Seite der Nase (17) herum­ läuft.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild (15) und der Ring (2) Einrichtungen (33, 37; 41 bis 44, 50) zur gegenseitigen Winkelpositionierung besitzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur gegenseitigen Winkelposi­ tionierung aus mindestens einer Nase (33, 34; 41, 42; 50) bestehen, die in eine entsprechende Aussparung (37, 38; 43, 44) eintritt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungseinrichtungen aus mindestens zwei in entsprechende Aussparungen eintretenden Nasen bestehen und daß diese Nasen und Aussparungen so ge­ formt und/oder positioniert sind, daß das Schild (31) bei der Montage an dem Ring (36) festgehalten ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Dichtungs­ einrichtungen aus zwei Dichtringen (21, 22) bestehen, die jeweils eine der Dichtungsflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase der Einrichtungen zur gegenseitigen winkelmäßigen Positionierung auf dem Schild in Nähe des Randes seiner Öffnung vorgesehen ist und daß der dem Ring benachbarte Dichtring um diese Nase an deren (in radialer Richtung) äußeren Seite herumläuft.