DE3901289A1 - Beleuchtetes bedienungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienungselement zur manuellen Bedienung eines elektrischen Geräts mit wenigstens einem, das Bedienungselement beleuchtenden Leuchtelement.

Beispielsweise bei Autoradios ist es bekannt, zur besseren Auffindbarkeit der verschiedenen Bedienungselemente bei Nacht diese zu beleuchten. Eine weitere Aufgabe dieser Be­ leuchtung ist nicht vorgesehen.

Weiterhin sind Kontrolleuchten in den verschiedensten Aus­ führungen an elektrischen Geräten zur Überwachung von Funktio­ nen, Parametern oder Zuständen des Geräts bekannt. Eine besonders häufige Art der Überwachung ist die Überwachung von Grenzwerten. Hierbei wird automatisch eine Kontroll­ leuchte eingeschaltet, wenn beispielsweise eine kritische Temperatur, eine kritische Drehzahl, eine kritische Last, ein kritischer Strom od.dgl. überschritten wird. Die Kontroll­ leuchte soll den Benutzer auf eine mögliche Gefahr aufmerksam machen. Vor allem bei kleinen und kompakten Geräten, wie z. B. elektrischen Handwerkzeugen, tritt dabei eine Reihe von Problemem auf. Insbesondere ist es oft schwierig, einen geeigneten Anbringungsort zu finden, der zum einen gut sicht­ bar ist und zum anderen eine sichere und einfache Verlegung von Leitungen ermöglicht. Weiterhin soll ein bestehendes Gehäuse und sein Design nicht wesentlich verändert werden, und schließlich wäre auch noch eine nachträgliche Anbringung derartiger Kontrolleuchten oft wünschenswert, und zwar ohne wesentliche Eingriffe in das bestehende Gehäuse.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, Funktionen, Parameter oder Zustände eines elektrischen Geräts anzuzeigen, ohne daß hierzu am Gehäuse Veränderungen durchge­ führt oder gesonderte Bereiche hierzu zur Verfügung gestellt werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Leucht­ zuständen des wenigstens einen Leuchtelements vorgesehen sind und daß jedem Leuchtzustand eine Funktion, ein Para­ meter oder ein Zustand des elektrischen Geräts zugeordnet sind.

Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein vorhandenes Bedienungselement dazu verwendet wird, zusätzlich noch Funk­ tionen, Parameter oder Zustände des elektrischen Geräts durch unterschiedliche Leuchtzustände anzuzeigen. Das Gehäuse des elektrischen Geräts braucht nicht verändert zu werden, da erforderliche Leuchtelemente in das Bedienungselement oder von innen an das Bedienungselement montiert werden. Selbst bei sehr kompakten Geräten wird dadurch ein Einbau möglich, indem entweder ein vorhandenes Bedienungselement durch ein entsprechend beleuchtetes Bedienungselement ausge­ tauscht wird oder daß an ein vorhandenes Bedienungselement ein Leuchtelement angebracht wird. Hierdurch ist auch eine nachträgliche Ausrüstung bzw. Umrüstung möglich.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Bedienungselements möglich.

Unterschiedliche Leuchtzustände zum Anzeigen einer Funktion, eines Parameters, eines Zustands bzw. eines bestimmten Werts, Bereichs oder einer Grenzwertüberschreitung können in vorteil­ hafter Weise durch verschiedene Farben, verschiedene Hellig­ keiten oder verschiedene Leuchtfolgen der Leuchtelemente vorgegeben werden. Dazu können beispielsweise einfarbige Leuchtdioden in verschiedenen Farben oder mehrfarbige Leucht­ dioden vorgesehen sein, wobei zwischen verschiedenen Farben umgeschaltet wird. Verschiedene Leuchtfolgen können durch verschiedene Blinkfrequenzen vorgegeben werden. Dabei ist festzuhalten, daß als spezieller Leuchtzustand oder als spezielle Helligkeit auch ein Zustand zu verstehen ist, bei dem das Leuchtelement nicht leuchtet, also abgeschaltet ist.

Zur Umschaltung zwischen verschiedenen Leuchtzuständen ist zweckmäßigerweise eine Umschaltvorrichtung vorgesehen, die durch die jeweilige Funktion, den jeweiligen Parameter oder den jeweiligen Zustand des elektrischen Geräts umschaltbar ist. Eine solche Umschaltvorrichtung kann eine Vielzahl von Umschaltstufen in Abhängigkeit der gewünschten anzu­ zeigenden Größen aufweisen.

Um eine kompakte Einheit und ein günstiges Beleuchtungs­ verhalten zu erzielen, ist das wenigstens eine Leuchtelement insbesondere im Bedienungselement angeordnet. Es kann auch als im Bedienungselement mündender Lichtleiter ausgebildet sein, dessen außerhalb des Lichtleiters angeordnetes Ende an eine Lichtquelle gekoppelt ist. Das Bedienungselement ist hierzu zweckmäßigerweise als einen nach außen offenen Hohlraum aufweisendes Drehelement ausgebildet, insbesondere als Drehknopf, Drehring od.dgl. Dabei ist das in das Dreh­ element hineinragende Leuchtelement ortsfest am elektrischen Gerät angeordnet, so daß ortsfeste Zuleitungen vorgesehen sein können.

Zur Erkennung der verschiedenen Leuchtzustände ist das Be­ dienungselement wenigstens teilweise durchsichtig oder durch­ scheinend ausgebildet. Je nach Ausbildung der durchsichtigen oder durchscheinenden Bereiche kann das gesamte Bedienungs­ element oder nur wesentliche Bereiche des Bedienungselements beleuchtet sein, z.B. Skalenbereiche. Hierbei ist es auch möglich, nur eine einzelne Ziffer oder ein Symbol zu be­ leuchten, das die jeweilige Einstellung des Drehelements kennzeichnet. Neben der Erkennung dieser Einstellung kann dann durch die Farbe, die Helligkeit oder die Blinkfrequenz der Beleuchtung der Ziffer noch ein zusätzlicher Parameter angezeigt werden, beispielsweise die Überschreitung einer Grenztemperatur.

Das Bedienungselement, ein mit diesem verbundenes und durch dieses einstellbares elektrisches Bauteil, beispielsweise ein Potentiometer, sowie das wenigstens eine Leuchtelement bilden zweckmäßigerweise eine Baueinheit, die als Ganzes kompakt ausgebildet und ausgewechselt werden kann. Hierdurch ist es möglich, Anzeigefunktionen zu verändern oder auszu­ weiten, ohne daß in die bauliche Struktur des elektrischen Geräts eingegriffen wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines beleuchteten Dreh­ rings für ein Potentiometer entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Anord­ nung von außerhalb des Gehäuses,

Fig. 3 einen durch zwei Leuchtdioden beleuchteten Dreh­ knopf im Längsschnitt,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Drehknopfs mit einer Skalenbeleuchtung über einen Lichtleiter und

Fig. 5 ein Blockschaltbild mit einer Umschaltvorrichtung zur Ansteuerung einer zweifarbigen Leuchtdiode.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungs­ beispiel ist eine im wesentlichen rechteckförmige Halteplatte 10 in ein Gehäuse 11 eines elektrischen Geräts eingelassen und dort in nicht näher dargestellter Weise lösbar befestigt. An der Innenseite dieser Halteplatte 10 ist ein Potentio­ meter 12 mittels einer Haltevorrichtung 13 befestigt. Dieses Potentiometer 12 ist in Fig. 2 nur gestrichelt dargestellt, da es unterhalb der Halteplatte 10 angeordnet ist, während es in Fig. 1 wegen des gewählten Schnitts nicht erkennbar ist. Dieses Potentiometer 12 trägt an einer Drehachse 14 einen im wesentlichen topfförmig ausgebildeten Drehring 15. Dieser Drehring 15 greift von unten in eine entsprechend geformte, rechteckförmige Öffnung 16 in der Halteplatte 10 ein, so daß er und damit das Potentiometer 12 von außen verstellbar sind. Der Drehring 15 ist umfangsseitig mit einer Skaleneinteilung versehen und besteht wenigstens in diesem Bereich aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material, z.B. aus einem durchsichtigen Kunststoff.

Ein seitlich zur Öffnung 16 an der Halteplatte 10 befestigter Tragarm 17 ist zunächst nach unten und dann seitlich abge­ winkelt, so daß sein Ende in das Innere des topfförmigen Drehrings 15 eingreift. An diesem freien Ende 18 ist eine Leuchtdiode 19 befestigt, die somit von innen her den Dreh­ ring 15 beleuchtet, sofern sie eingeschaltet ist. Infolge der durchsichtigen oder durchscheinenden Ausbildung des Drehrings 15 erscheint derselbe oder bei einer gerichteten Beleuchtung der mittlere Skalenbereich bei eingeschalteter Leuchtdiode 19 in der Farbe dieser Leuchtdiode oder in der Farbe des Drehrings 15, sofern dieser eingefärbt ist. Die Leuchtdiode 19 ist elektrisch über Leitungen 20 mit einer elektrischen Steuervorrichtung 21 verbunden, die nur schema­ tisch dargestellt ist und entweder an der Halteplatte 10 oder an einem sonstigen Ort im Gehäuse 11 angebracht sein kann. Hierbei kann es sich lediglich um eine Steuervorrich­ tung für die Leuchtdiode 19 gemäß Fig. 5 handeln oder um eine Steuervorrichtung für die Funktion des Potentiometers 12 oder um eine Steuervorrichtung für das gesamte elektrische Gerät.

Bei dem Potentiometer 12 kann es sich beispielsweise um ein Drehzahlpotentiometer zur Einstellung der Drehzahl eines elektrischen Handwerkzeugs handeln. Die Leuchtdiode 19 ist als zweifarbige Leuchtdiode (rot/grün) ausgebildet, die im Normalbetrieb grün leuchtet. Wird ein Grenzwert über­ schritten, z. B. eine Grenzdrehzahl, eine Grenzlast, eine Grenztemperatur, eine Grenzspannung und/oder ein Grenzstrom im Handwerkzeug, so wird die Leuchtdiode auf die rote Farbe umgeschaltet, so daß der Benutzer entsprechend gewarnt ist. Diese Art der Umschaltung wird im Zusammenhang mit Fig. 5 noch näher erläutert.

Selbstverständlich können auch zwei separate Leuchtdioden in zwei verschiedenen Farben vorgesehen sein oder auch eine einzige, insbesondere rote Leuchtdiode. Im letzteren Fall ist der Drehring 15 im Normalbetrieb nicht beleuchtet, und die rote Leuchtdiode wird erst dann aktiviert, wenn einer der genannten Grenzwerte überschritten wird. Es ist auch möglich, durch weitere Leuchtdioden weitere Farben vorzu­ geben, um die Zahl der anzuzeigenden Informationen zu er­ höhen.

Weiterhin ist es möglich, anstelle von unterschiedlichen Farben oder zusätzlich hierzu verschiedene Helligkeiten oder Blinkfolgen vorzugeben, so können beispielsweise unter­ schiedliche Drehzahlen, Temperaturen, Spannungen od.dgl. durch unterschiedliche Blinkfrequenzen oder Helligkeiten angezeigt werden. Im einfachsten Falle ist hierbei eine einfarbige Leuchtdiode vorgesehen, die bei Überschreitung eines Grenzwerts zu blinken beginnt.

Die Halteplatte 10 bildet zusammen mit dem Potentiometer 12, dem Drehring 15 und der Leuchtdiode 19 eine kompakte Baueinheit, die ausgewechselt und durch eine gleich- oder anders wirkende Baueinheit ersetzt werden kann. So können je nach Wunsch unterschiedliche Größen durch unterschied­ liche Leuchtzustände dargestellt werden, und es ist jeweils nur ein Auswechseln der gesamten Baueinheit erforderlich. Hierbei braucht das Gehäuse des elektrischen Geräts nicht verändert zu werden.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Drehknopf 22 am Gehäuse 11 des elektrischen Geräts drehbar gelagert, wobei seine Lagerung, beispielsweise an einem Potentiometer, einem Drehschalter, einem Drehkonden­ sator od.dgl., nicht näher dargestellt ist, sondern lediglich eine mit diesem Drehknopf 22 verbundene Drehachse 23, die durch eine Öffnung 24 ins Gehäuse 11 eingreift. Der Dreh­ knopf 22 weist eine kreiskegelstumpfförmige Gestalt auf und ist innen hohl. An einer Stelle im unteren Umfangsbereich ist eine Anzeigenase 25 vorgesehen. Die durch den inneren Hohlraum sich erstreckende Drehachse 23 ist an der durch eine durchsichtige Wandung 26 gebildeten Oberseite des Dreh­ knopfs 22 befestigt, insbesondere vergossen oder verschraubt. Die Umfangswandung 27 ist undurchsichtig, könnte prinzipiell jedoch auch durchsichtig ausgebildet sein.

Durch die Öffnung 24 im Gehäuse 11 erstrecken sich zwei Leuchtdioden 28, 29 mit unterschiedlichen Farben ins Innere des Drehknopfes 22. Sie sind ortsfest am Gehäuse 11 angeord­ net, das heißt, bei einer Drehung des Drehknopfes 22 verändern sie ihre Lage nicht.

Wie schon beim ersten Ausführungsbeispiel weist auch hier der Drehknopf 22 neben seiner Bedienfunktion noch eine Anzeige­ funktion auf. In Abhängigkeit vorbestimmter Funktionen, Parameter, Zustände oder Grenzwerte des elektrischen Geräts kann dieser Drehknopf 22 von innen her mit unterschiedlichen Farben, Helligkeiten oder Blinkfolgen beleuchtet werden, die jeweils eine der vorstehend genannten Größen beinhalten bzw. anzeigen.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist ein Drehknopf 30 mittels einer Achse 31 in nicht näher dargestellter Weise drehbar gelagert. In den Innenraum des topfförmig ausgebildeten Drehknopfs 30 reicht von unten her das Ende eines Lichtleiters 32, dessen endseitige Licht­ austrittsfläche unterhalb der mit einer Skala versehenen Bodenwandung 33 mündet, und zwar an der Stelle, an der die Zahlenmarkierungen der Skala beim Drehen vorbeigeführt werden. Am anderen Ende des Lichtleiters 32 außerhalb des Bereichs des Drehknopfes 30 ist eine Leuchtdiode 34 mittels eines optischen Adapters 35 optisch an den Lichtleiter 32 ange­ koppelt. Hierbei kann es sich wiederum - wie bei den vor­ stehend beschriebenen Ausführungsbeispielen - um eine zwei­ farbige Leuchtdiode, um mehrere einfarbige Leuchtdioden oder um eine einzelne einfarbige Leuchtdiode handeln, die mit verschiedenen Blinkfrequenzen beaufschlagt sein kann.

Bei eingeschalteter Leuchtdiode 34 wird hierdurch jeweils diejenige Zahlenmarkierung der Skala beleuchtet, die sich oberhalb des Endes des Lichtleiters 32 befindet. Die Beleuch­ tung der Markierung an sich gibt die Stellung des Drehknopfs 30 und damit des mit ihm verbundenen elektrischen Bauteils wieder, während die Farbe, die Helligkeit oder die Blink­ frequenz der Beleuchtung zusätzliche Informationen gemäß der vorstehenden Beschreibung liefern. Hierzu kann die Boden­ wandung 33 im ganzen durchsichtig ausgebildet sein oder nur im Bereich der Zahlenmarkierungen bzw. der Skala. In Abweichung zur dargestellten Anordnung können auch mehrere Lichtleiter vorgesehen sein.

Das in Fig. 5 dargestellte Blockschaltbild stellt ein Bei­ spiel für eine Umschaltung einer zweifarbigen Leuchtdiode bei Überschreiten eines Grenzwerts dar. Ein Temperatursensor 36, der beispielsweise im oder am Motor eines Handwerkzeugs angeordnet sein kann, ist über eine vorzugsweise als Schmitt- Trigger ausgebildete Schwellwertstufe 37 mit dem Steuer­ eingang eines Umschalters 38 verbunden, der als Relais oder als Halbwertschalteranordnung ausgebildet sein kann. Die an einem Anschluß des Umschalters 38 anliegende positive Versorgungsspannung für die zweifarbige Leuchtdiode 19 wird in Abhängigkeit der Schaltstellung dieses Umschalters 38 den beiden entsprechenden Anschlüssen der Leuchtdiode 19 zugeführt. Ein dritter Anschluß ist mit Masse bzw. dem nega­ tiven Pol der Versorgungsspannung verbunden.

In der dargestellten Schaltstellung leuchtet die Leucht­ diode 19 z.B. grün. Wird ein einzustellender Temperatur­ grenzwert überschritten, so spricht die Schwellwertstufe 37 an und betätigt den Umschalter 38, der in seiner zweiten Schaltstellung die Leuchtdiode 19 auf "rot" schaltet.

An die beiden Umschaltanschlüsse des Umschalters 38 können selbstverständlich auch zwei einfarbige Leuchtdioden ange­ schlossen werden. Ist nur eine einzige, einfarbige Leucht­ diode vorgesehen, so kann anstelle des Umschalters 38 ein einfacher Schalter eingesetzt werden, der die Leuchtdiode bei Überschreiten des Temperaturgrenzwerts oder eines anderen Grenzwerts einschaltet.

Soll eine einzelne Leuchtdiode in Abhängigkeit einer bestimm­ ten Umschaltbedingung von einer Leuchtfolge auf eine zweite Leuchtfolge umgeschaltet werden, so werden die beiden ent­ sprechenden Steuersignalfolgen an die beiden Umschaltanschlüs­ se des Umschalters 38 gelegt und können je nach Schaltstellung alternativ der Leuchtdiode zugeführt werden.

Claims (16)

1. Bedienungselement zur manuellen Bedienung eines elek­ trischen Geräts, mit wenigstens einem, das Bedienungselement beleuchtenden Leuchtelement, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (21; 36-38) zur Erzeugung von mindestens zwei unter­ schiedlichen Leuchtzuständen des wenigstens einen Leucht­ elements (19; 28, 29; 32) vorgesehen sind und daß jedem Leucht­ zustand eine Funktion, ein Parameter oder ein Zustand des elektrischen Geräts zugeordnet ist.

2. Bedienungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß unterschiedliche Leuchtzustände durch verschiedene Farben der Leuchtelemente (19; 28, 29; 32) vorgegeben sind.

3. Bedienungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß einfarbige Leuchtdioden (28, 29) in verschiedenen Farben oder wenigstens eine mehrfarbige Leuchtdiode (19, 34) vorgesehen sind.

4. Bedienungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß unterschiedliche Leuchtzustände durch verschiedene Helligkeiten der Leuchtelemente vorgegeben sind.

5. Bedienungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß unterschiedliche Leuchtzustände durch verschiedene Leuchtfolgen der Leuchtelemente, insbesondere Leuchtfolgen mit verschiedener Frequenz, vorgegeben sind.

6. Bedienungselement nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltvorrichtung (38) zur Umschaltung zwischen verschiedenen Leuchtzuständen vorgesehen ist, die durch die jeweilige Funktion, den jewei­ ligen Parameter oder den jeweiligen Zustand des elektrischen Geräts umschaltbar ist.

7. Bedienungselement nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreitung von Parameter-Grenzwerten ein Leuchtzustandswechsel auslös­ bar ist.

8. Bedienungselement nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedenen Bereichen eines Parameters verschiedene Leuchtzustände zugeordnet sind.

9. Bedienungselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Parameter die Drehzahl, die Last, die Temperatur, die Spannung und/oder der Strom des elek­ trischen Geräts oder des Bedienungselements (15; 22; 30) vorgesehen sind.

10. Bedienungselement nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Leucht­ element (19; 28, 29; 32) im Bedienungselement (15; 22; 30) angeordnet ist.

11. Bedienungselement nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das wenigstens eine Leuchtelement (32) als im Bedienungselement (30) mündender Lichtleiter ausgebildet ist, dessen außerhalb des Bedienungselements (30) angeord­ netes Ende an eine Lichtquelle (34) gekoppelt ist.

12. Bedienungselement nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienungselement (15; 22; 30) als einen nach außen offen Hohlraum zur Auf­ nahme des Leuchtelements (19; 28, 29; 32) aufweisendes Dreh­ element ausgebildet ist, insbesondere als Drehknopf, Dreh­ ring od.dgl., wobei das in das Bedienungselement hineinragende Leuchtelement (19; 28, 29; 32) ortsfest am elektrischen Gerät angeordnet ist.

13. Bedienungselement nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienungselement (15; 22; 30) wenigstens teilweise durchsichtig oder durch­ scheinend ausgebildet ist.

14. Bedienungselement nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das gesamte Bedienungselement beleuchtet ist.

15. Bedienungselement nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nur wesentliche Bereiche des Bedienungselements (15; 22; 30) beleuchtet sind, insbesondere Skalenbereiche.

16. Bedienungselement nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienungselement (15), ein mit diesem verbundenes und durch dieses einstell­ bares elektrisches Bauteil (12) sowie das wenigstens eine Leuchtelement (19) eine Baueinheit bilden.