DE4109288C2

DE4109288C2 - Push button with a plunger head that can be illuminated from the inside

Info

Publication number: DE4109288C2
Application number: DE19914109288
Authority: DE
Inventors: Eberhard Schlegel
Original assignee: Georg Schlegel GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Schlegel & Co Kg 88525 Duermentin De GmbH
Priority date: 1991-03-21
Filing date: 1991-03-21
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2011-03-22
Also published as: DE4109288A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucktaster, insbesondere Betätiger eines elektrischen Befehlstasters, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Drucktaster werden bei Schaltpulten, Aufzügen, Maschinen usw. zur Betätigung elektrischer Steuerungen verwendet. Die Lichtquelle dient als optische Anzeige für den jeweiligen Schaltzustand bzw. als Quittung für den eingegebenen Befehl.The invention relates to a push button, in particular Actuator of an electrical command button, after the Preamble of claim 1. Such push buttons are for control panels, lifts, machines etc. for actuation electrical controls used. The light source serves as a visual display for the respective switching status or as a receipt for the command entered.

Mit dem Bestreben, Lichtquellen einzusetzen, die wenig Strom aufnehmen, insbesondere Leuchtdioden (LED), ergab sich die Schwierigkeit, das Lichtsignal im Freien oder bei starker Raumbeleuchtung ausreichend sichtbar zu machen. Dabei ist zu beachten, daß in aller Regel die Lichtquelle nicht am beweglichen Stößel selbst angeordnet ist, sondern in dem Gehäuse, in welchem sich der Stößel bewegt, feststeht. Entsprechend dem erforderlichen Stößelhub ist somit ein bestimmter Abstand zwischen der Lichtquelle und dem durchscheinenden Stößelkopf vorgegeben. In an effort to use light sources that do little Current consumption, especially light emitting diodes (LED), resulted the difficulty of the light signal outdoors or at make strong room lighting sufficiently visible. It should be noted that the light source is usually is not arranged on the movable plunger itself, but in the housing in which the plunger moves, fixed. According to the required ram stroke thus a certain distance between the light source and given the translucent plunger head.

Ein bekannter Drucktaster der einleitend bezeichneten Art ist in der deutschen Offenlegungsschrift 31 38 134 beschrieben.A known push button of the type described in the introduction is described in German Offenlegungsschrift 31 38 134.

Aus der DE-OS 22 03 232 ist ein Wippschalter zur Steuerung wenigstens zweier Zustände eines elektrischen Gerätes mit einem wippbaren Steuerorgan, an dem durch eine einzige Lichtquelle die Lichtanzeige des jeweiligen Schaltzustandes verdeutlicht wird, offenbart. Das Steuerorgan weist wenigstens zwei Anzeigezonen auf, deren jede einem der zu steuernden Zustände entspricht und die durch die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung beleuchtbar sind. Des weiteren sind mit dem Steuerorgan verbundene Mittel vorgesehen, die der selektiv ermöglichten Ablenkung der Lichtstrahlen zu der dem vorliegenden Steuerzustand entsprechenden Anzeigezone dienen.From DE-OS 22 03 232 is a rocker switch for control with at least two states of an electrical device a luffing control, on which by a single Light source the light display of the respective switching state is clarified, disclosed. The control body has at least two display zones, each one of which is to be controlled Corresponds to states and by those of the light source outgoing radiation can be illuminated. Furthermore are with means provided to the tax body which are selective allowed deflection of the light rays to that serve present control state corresponding display zone.

Die DE 25 21 753 A1 befaßt sich mit dem Problem aus dem Zentrum, insbesondere eines Tasters, Licht an eine an der Schaltfläche außenliegende Stelle zu führen.DE 25 21 753 A1 deals with the problem from Center, especially a push button, light on one on the Button to guide outside location.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Zuhilfenahme einer internen Lichtquelle eine optisch möglichst helle Anzeige am Stößelkopf zu erzeugen, welche außerhalb des Zentrums des Tasters liegt. The invention is based, with the help of the task an internal light source is as bright as possible Generate display on the plunger head, which outside the Center of the button is.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Drucktaster der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die optische Anordnung ein Formkörper aus einem glasklaren Werkstoff, insbesondere Kunststoff ist, welcher bei senkrechtem Ein- und Austritt des Achsstrahles diesen durch zweimalige Totalreflexion parallel versetzt. Den optisch wesentlichen Bestandteil eines solchen Formkörpers bildet ein Reflexionsprisma. Es hat den Vorteil, daß eine Mattscheibe nicht erforderlich ist, sondern das zur Verfügung stehende Licht nahezu verlustfrei nach außen gebracht wird.This task is based on a push button initially described type solved according to the invention, that the optical arrangement is a shaped body made of a crystal-clear Material, in particular plastic, which is vertical entry and exit of the axle beam through it two total reflections offset in parallel. The optically forms an essential part of such a shaped body Reflection prism. It has the advantage of a ground glass is not required, but what is available Light is brought outside with almost no loss.

Durch eine seitliche Verlagerung der Strahlungsachse kann im Randbereich des Stößelkopfs bzw. seiner Tastfläche eine konzentrierte Signalfläche hoher Leuchtdichte angeordnet werden, welche mit dem betreffenden Symbol nicht mehr kollidiert. Die Verlagerung der Lichtaustrittsfläche an den Rand ist unabhängig von der Umrißform der Tastfläche. Diese kann rechteckig, rund oder sonstwie gestaltet sein.Through a lateral shift of the radiation axis in the Edge area of the plunger head or its tactile surface concentrated signal surface arranged high luminance which are no longer with the relevant symbol collided. The shift of the light exit surface to the The border is independent of the outline shape of the touch surface. This can be rectangular, round or otherwise designed.

Dabei besteht eine für die Erkennbarkeit der Anzeige wesentliche Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Lichtaustrittsfläche des Formkörpers das Licht streuende Oberflächenvertiefungen oder -erhebungen aufweist, insbesondere parallele Linsenwülste, Froschaugen, ein Waffelmuster o. dgl. Dadurch wird erreicht, daß die optische Anzeige auch bei einem zur Tastfläche schrägen Blickwinkel gut erkennbar bleibt, z. H. wenn der Drucktaster in einem flach geneigten oder waagerechten Schaltpult montiert ist.There is one for the recognizability of the display essential development of the invention in that the Light exit surface of the molded body scattering the light Has surface depressions or elevations, in particular parallel lens beads, frog eyes Waffle pattern or the like. This ensures that the optical Good display even when the viewing angle is oblique to the touch surface remains recognizable, e.g. H. if the push button in a flat inclined or horizontal control panel is installed.

Hinsichtlich der Konstruktion im einzelnen wird vorgeschlagen, daß der Formkörper die Grundform eines Parallelflachs mit einem Flächenwinkel von 45° bzw. 135° aufweist. Mit einem üblichen kreiszylindrischen hohlen Stößel kann ein solcher Formkörper dadurch verbunden werden, daß er einen die ebene Lichteintrittsfläche umschließenden kreiszylindrischen Ansatz aufweist, der in ein entsprechend geformtes Stirnende des Stößels paßt. Diese formschlüssige Verbindung kann durch Verkleben mittels eines geeigneten Klebers oder durch Verschweißen noch fester und dauerhafter gemacht werden. Insbesondere ist es auf diese Weise möglich, den Stößelinnenraum, wie bekannt und in vielen Fällen erforderlich, nach außen einwandfrei abzudichten. Wenn auf den Stößelkopf, wie an sich bekannt, unter Zwischenlage eines Bezeichnungsschilds eine glasklare Stößelkappe aufgesetzt wird, so befindet sich der Formkörper unter dieser Stößelkappe, so daß die Licht streuende, z. B. gerillte, Lichtaustrittsfläche gegen Verschmutzung gut geschützt ist. Vorzugsweise erhält das Bezeichnungsschild eine der Lichtaustrittsfläche entsprechende Aussparung. Um diese Aussparung stets mit der Lichtaustrittsfläche in genauer Deckung zu halten, wird weiter vorgeschlagen, daß die Lichtaustrittsfläche gegenüber der übrigen Oberfläche des Formkörpers erhöht ist, so daß sich das Bezeichnungsschild keinesfalls darüberschieben kann.With regard to the construction in detail, it is proposed that the molded body with the basic shape of a parallel flat a surface angle of 45 ° or 135 ° having. With a usual circular cylindrical hollow Such a shaped body can be connected to the tappet be that the flat light entry surface enclosing circular cylindrical approach, which in a correspondingly shaped front end of the plunger fits. This positive connection can be done by gluing by means of a suitable adhesive or by welding be made even firmer and more permanent. In particular in this way it is possible to like the tappet interior known and in many cases required to the outside world to seal properly. If on the plunger head, like at known, with the interposition of a label a crystal-clear plunger cap is placed on it the molded body under this plunger cap, so that the Light scattering, e.g. B. grooved, light exit surface is well protected against pollution. Preferably receives the label one of the light exit surface corresponding recess. Always with this recess to keep the light exit surface in exact coverage, it is further proposed that the light exit surface increased compared to the rest of the surface of the molded body is, so that the label is by no means can slide over it.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigtAn embodiment of the invention is as follows explained using the drawing. In detail shows

Fig. 1 einen Längsschnitt eines kompletten Drucktasters mit exzentrischer Leuchtanzeige, Fig. 1 a longitudinal section of a complete push button with an eccentric light indicator,

Fig. 2 eine Draufsicht des Drucktasters nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the pushbutton according to Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt des Stößelkopfs gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab ohne den optischen Formkörper, Fig. 3 shows a cross-section of the ram head according to Fig. 1 in a larger scale without the optical molded article,

Fig. 4 eine Draufsicht des Stößelkopfs wie Fig. 3, Fig. 4 is a plan view of the plunger head as in FIG. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt des einzusetzenden optischen Formkörpers, Fig. 5 is a cross-section of the employed optical molding,

Fig. 6 die Draufsicht des Formkörpers nach Fig. 5 und Fig. 6 is a plan view of the molded body according to Fig. 5 and

Fig. 7 eine räumliche Darstellung des Stößelkopfs mit eingesetztem Formkörper, jedoch ohne Bezeichnungsschild und Stößelkappe. Fig. 7 is a spatial representation of the plunger head with inserted molded body, but without a label and plunger cap.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Drucktaster einer quadratischen Bauform hat ein Gehäuse 1, dessen unterer kreiszylindrischer Teil oben in einen Kragen von der Form eines quadratischen Kästchens übergeht. Dieses Gehäuse wird mit seinem zylindrischen Teil in eine entsprechende Bohrung einer nicht gezeigten Tragwand eingesteckt und mittels eines ebenfalls nicht gezeigten Schraubrings befestigt, der auf einem Außengewinde 2 des rohrförmigen Teils aufgeschraubt ist. Sodann wird auf den rohrförmigen Teil ein nicht gezeigter Schaltapparat aufgesetzt, der meist mehrere elektrische Schaltbrücken enthält und im Beispiel eine Leuchtdiode 3 trägt, die in Fig. 1 teilweise gezeigt ist.The push button shown in FIGS. 1 and 2 of a square design has a housing 1 , the lower circular cylindrical part of which merges into a collar in the form of a square box. This housing is inserted with its cylindrical part into a corresponding hole in a support wall, not shown, and fastened by means of a screw ring, also not shown, which is screwed onto an external thread 2 of the tubular part. Then a switching device (not shown) is placed on the tubular part, which usually contains several electrical switching bridges and in the example carries a light-emitting diode 3 , which is partially shown in FIG. 1.

In das Gehäuse 1 ist ein rohrförmiger Stößel 4 eingesetzt, der von einer Feder 5 in die gezeigte Ruhestellung gedrückt wird, in welcher Anschlagflügel 6 am unteren Ende des Stößels an entsprechenden Anschlägen des Gehäuses 1 anliegen. Der Stößel ist von einem Dichtring umgeben. Oben verbreitert sich der Stößel 4 zu einem Stößelkopf 8, der an allen vier Seiten je eine Rastnoppe 9 aufweist. Mit deren Hilfe ist eine glasklar durchsichtige Stößelkappe 10 aufgerastet, so daß die Beschriftung eines darunter gelegten Bezeichnungsschilds 11 sichtbar bleibt. Dies zeigt Fig. 2. Außerdem läßt diese Figur im Randbereich der quadratischen Tastfläche eine rechteckige Lichtaustrittsfläche 12 erkennen, welche ein vom Schaltersymbol abgesondertes optisches Anzeigeelement bildet. Seine Wirkungsweise ergibt sich aus der folgenden Beschreibung eines Formkörpers 13 aus glasklarem Kunststoff, der in den Stößelkopf 8 eingefügt ist.In the housing 1 , a tubular plunger 4 is inserted, which is pressed by a spring 5 into the rest position shown, in which stop wings 6 rest against corresponding stops of the housing 1 at the lower end of the plunger. The plunger is surrounded by a sealing ring. At the top, the plunger 4 widens to form a plunger head 8 , which has a detent knob 9 on all four sides. With their help, a clear, clear plunger cap 10 is snapped on, so that the lettering of a label 11 underneath remains visible. This is shown in FIG. 2. In addition, this figure reveals a rectangular light exit surface 12 in the edge region of the square touch surface, which forms an optical display element that is separate from the switch symbol. Its mode of operation results from the following description of a shaped body 13 made of crystal-clear plastic, which is inserted into the plunger head 8 .

Der Formkörper 13 für sich ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Er besteht aus einem in der Draufsicht etwa quadratischen Parallelflach 14 mit einer ebenen oberen und unteren Fläche 15 bzw. 16 und zwei dazu um 45° geneigten, zu den Seitenflächen 17 senkrechten Schrägflächen 18 bzw. 19. An die untere Fläche 16 ist ein schalenförmiger kreisrunder Ansatz 20 angeformt, dessen Mittelachse die auf die Fläche 16 projizierte Schrägfläche 18 mittig durchsetzt. Dieser teilweise über den Parallelflach 14 hinausstehende Ansatz 20 hat einen zylindrischen äußeren Abschnitt 21 kleineren Durchmessers, einen zylindrischen äußeren Abschnitt 22 größeren Durchmessers und eine ebene Bodenfläche 23, die über eine Wölbung zum Schalenrand übergeht. Die überstehende obere Fläche des Ansatzes 20 liegt in der gleichen Ebene wie die Fläche 16. Der durch die Projektion der Schrägfläche 19 auf die obere Fläche 15 bestimmte Bereich dieser oberen Fläche ist ein wenig erhöht, so daß sich an der oberen Fläche 15 eine Stufe ergibt. Der erhöhte Flächenbereich, nämlich die Lichtaustrittsfläche 12, hat mehrere parallele querschnittlich konvex kreisbogenförmige Wülste und wirkt dadurch gerillt.The molded body 13 is shown in FIGS. 5 and 6. It consists of a parallel surface 14 which is approximately square in plan view with a flat upper and lower surface 15 and 16 and two inclined surfaces 18 and 19 which are inclined at 45 ° and perpendicular to the side surfaces 17 . A bowl-shaped circular extension 20 is formed on the lower surface 16 , the central axis of which passes through the inclined surface 18 projected onto the surface 16 in the center. This extension 20 , which projects in part beyond the parallel flat 14, has a cylindrical outer section 21 of smaller diameter, a cylindrical outer section 22 of larger diameter and a flat bottom surface 23 , which merges with the curvature of the shell edge. The projecting upper surface of the extension 20 lies in the same plane as the surface 16 . The area of this upper surface determined by the projection of the inclined surface 19 onto the upper surface 15 is slightly increased, so that there is a step on the upper surface 15 . The raised surface area, namely the light exit surface 12 , has a plurality of parallel, cross-sectionally convex, circular-arc-shaped beads and thus appears grooved.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist an den Stößel 4 oben ein im wesentlichen quadratischer plattenförmiger Stößelkopf 8 angeformt. Die nach oben offene zylindrische Stößelbohrung geht über eine Schulter 26 in einen Abschnitt 27 größeren Durchmessers über. Die Gestalt des Stößelkopfs 8 bestimmt sich im übrigen durch eine derartige Aussparung 28, daß der Formkörper 13 mit seinem runden Ansatz 20 von oben in die Stößelbohrung eingesetzt werden kann. Dabei passen die zylindrischen Flächen 21 und 22 in die Bohrung des Stößels bzw. in den Bohrungsabschnitt 27. Die obere Fläche 15 des Parallelflachs ist bündig mit der Oberfläche des Stößels 8 und die untere Fläche 16 steht auf der Stirn 29 des Stößelrohres, soweit diese freigelegt ist, auf. Die Schrägfläche 19 des Parallelflachs liegt mit einem Luftspalt an einem querschnittlich dreieckigen Steg 30 an, der sich zwischen zwei Tragarmen 31 erstreckt, welche den Formkörper 13 seitlich zwischen sich aufnehmen. Der restliche plattenförmige Teil des Stößelkopfs 8 hat eine ausgedehnte Vertiefung 32 zur Materialersparnis.As shown in FIGS. 3 and 4, an essentially square plate-shaped tappet head 8 is formed on the tappet 4 above. The upwardly open cylindrical tappet bore merges via a shoulder 26 into a section 27 of larger diameter. The shape of the plunger head 8 is determined in the rest by such a recess 28, that the molded body 13 can be inserted with its round projection 20 from above into the plunger bore. The cylindrical surfaces 21 and 22 fit into the bore of the tappet or into the bore section 27 . The upper surface 15 of the parallel flat is flush with the surface of the plunger 8 and the lower surface 16 stands on the end 29 of the plunger tube, insofar as this is exposed. The inclined surface 19 of the parallel flat rests with an air gap on a cross-sectionally triangular web 30 which extends between two support arms 31 which receive the molded body 13 laterally between them. The remaining plate-shaped part of the plunger head 8 has an extensive recess 32 to save material.

Der Formkörper 13 wird an den zylindrischen Flächen 21 und 22 mit dem Stößelkopf 8 vorzugsweise ultraschallverschweißt, so daß er einen dichten oberen Deckel des Stößels 4 bildet. Das Bezeichnungsschild 11, das im Beispiel den Aufdruck "EIN" trägt, hat eine rechteckige randoffene Aussparung, welche sich genau um die Lichtaustrittsfläche 12 legt. Dann wird die Stößelkappe 10 aufgerastet.The molded body 13 is preferably ultrasonically welded to the plunger head 8 on the cylindrical surfaces 21 and 22 , so that it forms a tight upper cover of the plunger 4 . The identification plate 11 , which bears the imprint "ON" in the example, has a rectangular recess which is open at the edge and lies precisely around the light exit surface 12 . Then the plunger cap 10 is snapped on.

Das Licht der Leuchtdiode 3 legt den in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten Weg zurück. Es tritt durch die ebene Bodenfläche 23 in den Formkörper 13 ein, wird sodann an den Schrägflächen 18 und 19 total reflektiert und tritt durch die Fläche 12 wieder senkrecht aus. Jedenfalls der größere Teil der theoretischen Lichteintrittsfläche, nämlich der Projektion der Reflexionsfläche 18, ist eben. Soweit der Schalenrand des Ansatzes 20 über diese Fläche läuft, ist der Lichtverlust erfahrungsgemäß nur gering, da der gesamte Formkörper glasklar ist. Um Störungen durch vagabundierendes Licht zu vermeiden, sollte das Bezeichnungsschild 11 lichtundurchlässig oder mit einer schwarzen oder spiegelnden Zwischenschicht unterlegt sein. Fig. 7 verdeutlicht die Formen der beiden zusammengefügten Teile 8 und 13 weiter.The light from the light-emitting diode 3 travels the path indicated by dash-dotted lines in FIG . It enters the shaped body 13 through the flat bottom surface 23 , is then totally reflected on the inclined surfaces 18 and 19 and emerges vertically again through the surface 12 . In any case, the larger part of the theoretical light entry surface, namely the projection of the reflection surface 18 , is flat. As far as the shell edge of the extension 20 runs over this surface, experience has shown that the light loss is only slight since the entire molded body is crystal clear. In order to avoid interference from stray light, the label 11 should be opaque or underlaid with a black or reflective intermediate layer. Fig. 7 further illustrates the shapes of the two joined parts 8 and 13 .

Die Umrißform der Lichtaustrittsfläche muß nicht unbedingt rechteckig sein. Sie läßt sich vielmehr durch entsprechende Gestaltung des Formkörpers der Form der Tastfläche in gefälliger Weise anpassen, z. B. durch eine Bogenform bei einer runden Taste. The outline of the light exit surface does not necessarily have to be be rectangular. Rather, it can be passed through corresponding design of the shaped body of the shape of the Adjust the touch surface in a convenient way, e.g. B. by a Arc shape with a round button.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Gehäuse
casing

22

Außengewinde
external thread

33

Leuchtdiode
led

44

Stößel
tappet

55

Feder
feather

66

Anschlagflügel
stop wings

77

Dichtring
seal

88th

Stößelkopf
ram head

99

Rastnoppe
stop knob

1010

Stößelkappe
plunger cap

1111

Bezeichnungsschild
designation label

1212

Lichtaustrittsfläche
Light-emitting surface

1313

Formkörper
moldings

1414

Parallelflach
parallel flat

1515

obere Fläche
top surface

1616

untere Fläche
lower surface

1717

Seitenfläche
side surface

1818

Schrägfläche
sloping surface

1919

Schrägfläche
sloping surface

2020

Ansatz
approach

2121

zylindrischer Abschnitt
cylindrical section

2222

zylindrischer Abschnitt
cylindrical section

2323

Bodenfläche
floor area

2626

Schulter
shoulder

2727

Bohrungsabschnitt
bore section

2828

Aussparung
recess

2929

Stirn
forehead

3030

Steg
web

3131

Tragarm
Beam

3232

Vertiefung
deepening

Claims

1. Pushbuttons, in particular actuators of an electrical command pushbutton, with a plunger head, which allows the outside of the touch surface to be recognized by the light of a light source arranged on its inside, the radiation axis of which coincides at least approximately with the plunger central axis, an optical arrangement being provided under the touch surface. which shifts the radiation axis from the center, characterized in that the optical arrangement is a shaped body made of a crystal-clear material which, when the axis beam enters and exits vertically, displaces it in parallel by means of two total reflections.

2. Push button according to claim 1, characterized in that the light exit surface ( 12 ) has the light-scattering surface depressions or elevations.

3. Push button according to claim 2, characterized in that the shaped body has the basic shape of a parallel flat ( 14 ) with a surface angle of 45 ° or 135 °.

4. Pushbutton according to claim 3, characterized in that a cylindrical, hollow plunger is provided and that the molded body ( 13 ) has a frame-shaped extension ( 20 ) which surrounds the flat light entry surface and which fits positively into a correspondingly shaped front end of the plunger ( 4 ). fits.

5. Push button according to claim 4, characterized in that a widespread plunger head is provided, on which a clear plunger cap is placed with the interposition of a label and that the light exit surface ( 12 ) is increased relative to the remaining surface ( 15 ) of the shaped body ( 13 ) and a corresponding recess in the label ( 11 ) penetrates.

6. Push button according to claim 5, characterized in that the shaped body ( 13 ) is glued or welded to the plunger head ( 8 ).