EP1378924A2

EP1378924A2 - Push button for giving control operations and corresponding keyboard

Info

Publication number: EP1378924A2
Application number: EP03006465A
Authority: EP
Inventors: Andre Kling; Hartmut Schumacher; Eduard SCHÖNBERGER; Rudolf Zimmermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2003-03-21
Publication date: 2004-01-07
Also published as: EP1378923A3; EP1378923A2; EP1378924A3; DE10229488B3

Abstract

The first signal switching circuit (2) has an input (6) and a two-way contact (4). When the pushbutton (12) is released the input is in contact with the first output (8). Depressing the button engages the second output (9). Further depression of the button changes the state of a second, similar circuit (3) with one input (7) and two outputs (10,11).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Taste zum Auslösen von Steuerungsvorgängen, mit einem Grundkörper, in dem mindestens ein erster und ein zweiter Signalgeber angeordnet sind, die mittels eines im Grundkörper beweglich geführten Betätigungselements betätigbar und wieder freigebbar sind, wobei das Betätigungselement und die Signalgeber derart zusammenwirken, dass bei einem Überführen des Betätigungselements von einer Ruhe- in eine Betätigungsstellung stets zuerst der erste und erst dann der zweite Signalgeber betätigt wird und bei einem Überführen des Betätigungselements von der Betätigungs- in die Ruhestellung stets zuerst der zweite und erst dann der erste Signalgeber wieder freigegeben wird. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Tastatur mit einer solchen Taste.The present invention relates to a button for triggering of control processes, with a basic body in which at least a first and a second signal transmitter are arranged, by means of an actuating element movably guided in the base body can be actuated and released again, whereby the actuating element and the signal transmitter interact in such a way that when transferring the actuator from in a rest position into an actuation position always the first one and only then the second signal generator is actuated and when the actuating element is transferred from the actuating in the rest position always first the second and first then the first signal generator is released again. The invention still refers to a keyboard with a such button.

Eine derartige Taste ist beispielsweise aus der DE 199 46 471 A1 bekannt.Such a button is for example from DE 199 46 471 A1 known.

Die Konzeption und Entwicklung industrieller Maschinen und Anlagen ist geprägt von einem zunehmenden Einsatz an Sicherheitstechnik. Dies erfordert durchgängige Systemlösungen. Es müssen also nicht nur die Steuerungen der Maschinen und Anlagen selbst, sondern auch Datenübertragungswege und Peripheriegeräte aufgrund eines gemeinsamen, sicheren Konzeptes die Sicherheitsanforderungen erfüllen.The conception and development of industrial machines and Systems is characterized by an increasing use of security technology. This requires integrated system solutions. It So you don't just have to control the machines and systems itself, but also data transmission paths and peripheral devices based on a common, safe concept Meet security requirements.

Ein wichtiges Element der Sicherheitskette stellen einfache Peripheriegeräte wie beispielsweise Tipptasten dar, die in nahezu allen Maschinen und Anlagen in deren Bediengeräten oder Steuerpulten zum Einsatz gelangen. Auch solche Tasten müssen im Zusammenspiel mit einer sicherheitsgerichteten Steuerung ein sicheres System bilden. Die Steuerung muss also nicht nur in der Lage sein, eigene Fehler zu erkennen, sondern auch in der Lage sein, eventuell auftretende Fehler in den Tipptasten und/oder deren Verdrahtung zu erkennen. In jedem dieser Fälle muss die gesteuerte Maschine bzw. Anlage in einen sicheren Zustand überführt werden.An important element of the security chain is simple Peripherals such as typing buttons, which in almost all machines and systems in their operating devices or control panels are used. Such buttons too must interact with a safety-related one Control form a safe system. The control must therefore not only to be able to recognize your own mistakes, but also be able to find any errors in the tip buttons and / or their wiring. In each In these cases, the controlled machine or system must be in transferred to a safe state.

An die Tasten sind mehrere Anforderungen zu stellen.There are several requirements for the buttons.

Zunächst ist die Steuerung von der Taste mindestens zweikanalig zu versorgen. Eine derartige Redundanz ist eine Grundregel für sichere Steuerungen.First of all, the control of the button is at least two-channel to supply. Such redundancy is a basic rule for safe controls.

Sodann müssen die Signale für die einzelnen Kanäle elektrisch unabhängig voneinander generiert werden. Erst dies ermöglicht eine echte Zweikanaligkeit und auch die Erkennung von Fehlern wie Kurzschluss, Erdschluss, Querschluss oder Leitungsunterbrechung.Then the signals for the individual channels must be electrical generated independently of each other. Only this makes it possible a real two-channel system and also the detection of errors such as short-circuit, earth fault, cross-circuit or open circuit.

Darüber hinaus muss auch ein Versagen der Taste als solches mit sicherheitsrelevanter Auswirkung, wie beispielsweise ein Kontaktversager, ein Federbruch, ein Verklemmen oder eine Zerstörung der Tastenmechanik, ausgeschlossen oder zumindest für die Steuerung erkennbar sein.In addition, the button must fail as such with security-relevant impact, such as a Contact failure, a broken spring, jamming or one Destruction of the key mechanism, excluded or at least be recognizable for the control.

Schließlich darf ein individuell unterschiedliches Bedienverhalten, insbesondere ein nur teilweise durchgedrückt gehaltenes Betätigungselement oder ein langsam durchgedrücktes bzw. losgelassenes Betätigungselement nicht als Fehler bzw. Ausfall der Taste fehlinterpretiert werden.Finally, an individually different operating behavior, especially one that is only partially pushed through Actuator or a slowly depressed or released actuator not as a fault or failure misinterpreted key.

Die beiden erstgenannten Funktionalitäten sind mittels einfacher Tasten mit mehreren Signalgebern relativ einfach zu erfüllen. Die in der DE 199 46 471 A1 beschriebene Taste ermöglicht sogar noch, ein Versagen der Taste als solches zu erkennen. Denn bei der DE 199 46 471 A1 ist einer der Signalgeber ein mechanischer und einer der Signalgeber ein elektronischer Signalgeber. Aufgrund der unterschiedlichen möglichen Ausfallmechanismen ist hinreichend unwahrscheinlich, dass jemals ein unerkanntes sicherheitsrelevantes Versagen vorkommt. Bei einer rein mechanischen Taste ist es hingegen beispielsweise möglich, dass durch Verklemmen beide Signalgeber ungewollt betätigt bleiben.The first two functionalities are simpler by means of Keys with multiple signal transmitters are relatively easy to meet. The button described in DE 199 46 471 A1 enables even to recognize a key failure as such. Because in DE 199 46 471 A1 is one of the signal transmitters one mechanical and one of the signal transmitters an electronic one Signal transmitter. Because of the different possible Failure mechanisms are sufficiently unlikely ever an undetected security-related failure occurs. For a purely mechanical button, for example possible that jamming both signal generators unintentionally stay pressed.

Auch mit der Taste gemäß der DE 199 46 471 A1 ist aber ein Einricht- oder Tippbetrieb nicht möglich. Der Tippbetrieb ist aber insbesondere beim Justieren und Einstellen von Anlagen im Rahmen der Inbetriebnahme erforderlich. Darüber hinaus kann auch im normalen Betrieb der Anlage der Bediener z. B. sozusagen zur Vorbereitung einer Betätigung seinen Finger auf das Betätigungselement legen, aber noch nicht durchdrücken. Wenn in einem derartigen Fall der erste Signalgeber bereits betätigt wird, der zweite Signalgeber hingegen nicht, führt dies im Stand der Technik nach einer kurzen Wartezeit fälschlicherweise zu einer Fehlererkennung und einer Abschaltung der Maschine bzw. Anlage.But also with the key according to DE 199 46 471 A1 Setup or jog mode not possible. The jogging mode is but especially when adjusting and setting systems required during commissioning. Furthermore can also in normal operation of the system the operator. B. so to speak, in preparation for an operation on his finger place the actuator, but do not push it through yet. If, in such a case, the first signal generator already is operated, the second signal generator, however, does not lead incorrectly in the prior art after a short waiting time for error detection and shutdown the machine or system.

Aus der EN-574 ist eine Schaltung bekannt, bei der nach dem Betätigen des ersten Signalgebers ohne Zeitbegrenzung auf das Betätigen des zweiten Signalgebers gewartet wird. Ein Fehler wird in diesem Fall nicht gemeldet. Diese Schaltung bietet jedoch nicht den erforderlichen Sicherheitsstandard und ist auch für den Tippbetrieb nicht geeignet, weil für einen erneuten Start hier immer erst beide Signalgeber wieder freigegeben werden müssen.A circuit is known from EN-574 in which according to Actuation of the first signal generator without time limit on the Actuation of the second signal generator is waited. A mistake is not reported in this case. This circuit offers but does not and does not meet the required security standard also not suitable for typing, because for a new one Start here always both signal generators released again Need to become.

Im Stand der Technik ist also keine Taste bekannt, die als solche alle vier oben genannten Sicherheitskriterien erfüllt und dennoch einen Tippbetrieb ermöglicht. Ein bedingter Tippbetrieb ist lediglich möglich, wenn weitere Tasten (z. B. sogenannte Totmannschalter) verwendet werden.No key is known in the prior art, which as such all four safety criteria mentioned above and still allows typing. Conditional typing is only possible if additional buttons (e.g. so-called Dead man switch) can be used.

Durch die immer platzsparendere und arbeitsergonomischere Bauweise von industriellen Maschinen und Anlagen hat sich der Einsatz von sogenannten Folientastaturen im Bedienbereich etabliert. Eine solche Folientastatur ist an ihrer Bedienoberfläche mit einer vergleichsweise dicken, flexiblen Kunststofffolie abgedeckt, auf der die jeweils mit einer darunterliegenden Taste korrespondieren Tastenfelder gekennzeichnet sind. Die in einer Folientastatur vorgesehenen Tasten sind häufig einfach aufgebaut, und schon allein aufgrund ihrer Verschleißanfälligkeit für sicherheitsrelevante Zwecke nicht geeignet.With the ever more space-saving and ergonomic The construction of industrial machines and systems has changed Use of so-called membrane keyboards in the operating area established. Such a membrane keyboard is on its user interface with a comparatively thick, flexible plastic film covered, each with an underlying Key correspond to key fields marked are. The keys provided in a membrane keyboard are often simply constructed, and if only because of their Not susceptible to wear for safety-related purposes suitable.

Aus der DE 100 40 151 C1 ist beispielsweise eine Folientastatur bekannt, bei der häufig benutzte Tasten in einer "Knack-frosch-Technologie" ausgeführt sind, d.h. ein durch ein, z.B. metallisches, Schnappelement vermitteltes Sprungschaltverhalten zeigen. Dagegen sind weniger häufig benutzte Tasten in einer preisgünstigen "Schaltblasen-Technologie" ausgeführt. Bei letzteren ist die Frontfolie der Tastatur im Bereich des Tastenfeldes zur Bildung einer "Schaltblase" nach außen hin, also konvex, aufgewölbt. Die Innenfläche der Frontfolie ist im Bereich der Schaltblase mit einer, meist aufgedruckten, Kontaktfläche versehen, die in Ruhelage mit Abstand einem oder mehreren Festkontakten gegenübersteht. Zur Betätigung wird die Frontfolie im Bereich der Schaltblase eingedrückt. Die Schaltblase wird dabei sozusagen "eingedellt", wobei die Kontaktfläche gegen den oder die Festkontakte gedrückt, und der Schaltkontakt dadurch geschlossen wird. Bei Rücknahme des Betätigungsdrucks kehrt die Frontfolie in ihre blasenartige Ausgangslage zurück, wobei der Schaltkontakt wieder geöffnet wird. Die bekannte Tastatur ist durch die Verwendung der einfachen, aber verschleißanfälligen schaltblasenartigen Tasten preisgünstig herzustellen, wobei ein vorzeitiger Verschleiß der häufig benutzten Tasten durch die dortige Verwendung der aufwändigeren, aber haltbareren Schnappelement-Tasten vermieden ist. Den oben genannten Sicherheitsanforderungen hält die bekannte Tastatur jedoch nicht stand. DE 100 40 151 C1, for example, is a membrane keyboard known in which frequently used buttons in a "crack-frog technology" are executed, i.e. one by one, e.g. metallic, snap element mediated snap switching behavior demonstrate. In contrast, less frequently used keys are in an inexpensive "switching bubble technology". In the latter case, the keyboard front film is in the area of the Keypad to form a "switching bubble" to the outside, so convex, bulging. The inside surface of the front film is in the area of the switch bladder with a, usually printed, Provide contact surface, the one in the rest position at a distance or several fixed contacts. For actuation the front film is pressed in the area of the switching bladder. The switching bubble is "dented", so to speak, the Contact surface pressed against the or the fixed contacts, and the switch contact is closed. When taking back the Actuation pressure, the front film returns to its bubble-like Starting position back, the switch contact opened again becomes. The well-known keyboard is through the use of the simple but wear-sensitive switching bubble-like Manufacture keys inexpensively, being a premature Wear of the frequently used keys by the one there Use the more elaborate but more durable Snap element buttons are avoided. The above security requirements holds the well-known keyboard, however did not stand.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Taste derart weiterzubilden, dass sie sowohl die oben genannten Sicherheitsanforderungen erfüllt als auch einen Tippbetrieb ermöglicht. Des Weiteren soll eine besonders geeignete Tastatur mit einer solchen Taste angegeben werden.The object of the present invention is a Generic button in such a way that they both meets the above security requirements as well allows typing. Furthermore, one should be special suitable keyboard specified with such a key become.

Bezüglich einer Taste wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen,

dass die Signalgeber je mindestens zwei Abgriffkontakte aufweisen, an denen je ein für einen Betätigungszustand des jeweiligen Signalgebers charakteristisches Signal abgreifbar ist, und
dass die Signalgeber derart ausgebildet sind, dass sowohl bei einem Betätigen als auch bei einem Wiederfreigeben eines der Signalgeber die an den Abgriffkontakten des jeweiligen Signalgebers abgreifbaren Signale zwangsweise innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters ihre Signalpegel wechseln.

With regard to a key, the object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

that the signal transmitters each have at least two tap contacts, on each of which a signal characteristic of an actuation state of the respective signal transmitter can be tapped, and
that the signal transmitters are designed in such a way that both when a signal transmitter is actuated and when it is released again, the signals which can be tapped at the tap contacts of the respective signal transmitter forcibly change their signal levels within a predetermined time window.

Bezüglich einer zugehörigen Tastatur wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 15. Danach ist innerhalb einer Tastatur mindestens einem ersten Tastenfeld eine erfindungsgemäße Taste zugeordnet. Weiterhin ist mindestens einem zweiten Tastenfeld eine Taste zugeordnet, welche schaltblasenartig ausgeführt ist oder ein durch ein Schnappelement vermitteltes Sprungschaltverhalten aufweist. Dabei sind das erste Tastenfeld oder die ersten Tastenfelder für sicherheitsgerichtete Schaltvorgänge vorgesehen, während das zweite Tastenfeld oder die zweiten Tastenfelder für nicht sicherheitsgerichtete Schaltvorgänge bestimmt sind.With regard to an associated keyboard, the task is invented solved by the features of claim 15. Thereafter is at least a first keypad within a keyboard assigned a button according to the invention. Furthermore is assigned a key to at least one second keypad, which is designed like a switching bubble or one by one Snap element has mediated snap switching behavior. The first keypad or keypads intended for safety-related switching operations, while the second keypad or the second keypads for not safety-related switching operations are determined.

Bei der erfinderischen Taste ist anhand der von den einzelnen Signalgebern abgegebenen Signale als solche erkennbar, ob der jeweilige Signalgeber ordnungsgemäß funktioniert. Ein mit dem Betätigen des ersten Signalgebers beginnendes Zeitfenster, binnen dessen der zweite Signalgeber betätigt werden muss, bzw. ein mit dem Freigeben des zweiten Signalgebers beginnendes Zeitfenster, binnen dessen auch der erste Signalgeber freigegeben sein muss, ist daher nicht erforderlich.The inventive key is based on that of the individual Signalers emitted signals recognizable as such whether the respective signal generator is working properly. One with the Actuation of the first time signal starting time window, within which the second signal transmitter must be activated, or one that begins with the release of the second signal transmitter Time window, within which also the first signal generator is therefore not required.

Der erste Signalgeber kann als elektronischer Signalgeber ausgebildet sein. Beispielsweise kann der erste Signalgeber als Drucksensor nach dem Piezoeffekt, als Temperatursensor, als Widerstandssensor - insbesondere mit einem Dehnungsmessstreifen -, als Kapazitätssensor oder als Hochfrequenzsensor ausgebildet sein.The first signal generator can be used as an electronic signal generator be trained. For example, the first signal generator as a pressure sensor after the piezo effect, as a temperature sensor, as a resistance sensor - especially with a strain gauge -, as a capacitance sensor or as a high-frequency sensor be trained.

Der erste Signalgeber kann aber auch als mechanischer Signalgeber ausgebildet sein. In diesem Fall kann der erste Signalgeber als magnetische Kurzhubtaste ausgebildet sein. Derartige Kurzhubtasten sind beispielsweise in der US-A-5,990,772 detailliert beschrieben. Vorzugsweise weist er eine Sprungschaltcharakteristik auf.The first signal generator can also be used as a mechanical signal generator be trained. In this case, the first signal generator be designed as a magnetic short-stroke key. such Short-stroke keys are, for example, in US-A-5,990,772 described in detail. It preferably has a jump switching characteristic on.

Von der elektrischen Funktionalität des ersten Signalgebers her gesehen ist es ausreichend, wenn dieser einen Wechslerkontakt mit einem Eingang und zwei Ausgängen aufweist, die Abgriffkontakte des ersten Signalgebers mit den Ausgängen des Wechslerkontakts korrespondieren und der Signalgeber einen einzigen Zuführkontakt aufweist, der mit dem Eingang des Wechslerkontakts korrespondiert.The electrical functionality of the first signal transmitter Seen from here, it is sufficient if this has a changeover contact with one input and two outputs, the Tap contacts of the first signal generator with the outputs of the Changeover contact correspond and the signal transmitter one has only feed contact that with the input of Changeover contact corresponds.

Wenn hingegen der erste Signalgeber zwei Zuführkontakte und zwei Schalter aufweist, je einer der Zuführkontakte über je einen der Schalter mit je einem der Abgriffkontakte schaltbar verbindbar ist und die Schalter derart miteinander gekoppelt sind, dass sie sowohl bei einem Betätigen als auch bei einem Wiederfreigeben des ersten Signalgebers zwangsweise innerhalb des vorbestimmten Zeitfensters für diesen Signalgeber betätigt werden, ist der erste Signalgeber als solcher voll zweikanalig und damit noch sicherer ausgebildet.If, on the other hand, the first signal transmitter has two feed contacts and has two switches, one of the feed contacts each over one of the switches can be switched with one of the tap contacts can be connected and the switches are coupled to one another in this way are that they operate both when pressed and when The first signal generator is forcibly released within the predetermined time window actuated for this signal generator the first signaling device as such is fully two-channel and thus trained even more safely.

Der zweite Signalgeber ist vorzugsweise als mechanischer Signalgeber ausgebildet. Die übrigen Ausgestaltungsmöglichkeiten des zweiten Signalgebers entsprechen den oben stehenden Ausgestaltungsmöglichkeiten, die bezüglich des ersten Signalgebers möglich sind.The second signal generator is preferably a mechanical one Signalers trained. The other design options of the second signal generator correspond to the above Design options related to the first Signal generator are possible.

Wenn das Betätigungselement derart mit den Signalgebern zusammenwirkt, dass die Signalgeber beim Überführen des Betätigungselements in die Betätigungsstellung zwangsgeführt betätigt werden, erfolgt die Betätigung der Signalgeber besonders sicher.If the actuating element interacts with the signal transmitters in this way, that the signal generator when transferring the actuator actuated in the actuation position are activated, the signal transmitters are particularly activated for sure.

Vorzugsweise wird der zweite Signalgeber vom Betätigungselement nur dann betätigt, wenn auf das Betätigungselement eine Kraft ausgeübt wird, die größer als eine Grenzkraft ist. Denn dann ergibt sich ein gutes taktiles Schaltgefühl für die Taste. Der erste Signalgeber wird durch das Betätigungselement hingegen vorzugsweise bereits betätigt, wenn auf das Betätigungselement eine Kraft ausgeübt wird, die erheblich kleiner als die Grenzkraft ist.The second signal transmitter is preferably provided by the actuating element only actuated when a on the actuating element Force is exerted that is greater than a limit force. Because then there is a good tactile switching feeling for the key. The first signal generator is the actuator however, preferably already actuated when on the actuating element a force is exerted that is significantly smaller than the limit force is.

Die Kombination der erfindungsgemäßen Taste mit einfach aufgebauten Kurzhubelementen, welche schaltblasenartig ausgeführt sind oder unter Vermittlung eines Schnappelements schalten, schafft eine Tastatur, die preisgünstig herzustellen ist, aber dennoch für alle sicherheitsrelevanten Funktionen einen besonders hohen Sicherheitsstandard bietet.The combination of the button according to the invention with a simple design Short-stroke elements, which are designed as switching bubbles are or through the intermediary of a snap element switch creates a keyboard that is inexpensive to manufacture is, but still for all safety-related functions offers a particularly high security standard.

Bevorzugt sind alle Tastenfelder der Tastatur von einer gemeinsamen Frontfolie abgedeckt. Dies eröffnet zum Einen die Möglichkeit eines einheitlichen Designs. Zum Anderen wird durch die Frontfolie eine besonders hohe Schmutzunempfindlichkeit erreicht und somit die Betriebssicherheit der Tastatur gesteigert.All key fields of the keyboard are preferably of a common one Front foil covered. On the one hand, this opens up the Possibility of a uniform design. On the other hand thanks to the front film, it is particularly insensitive to dirt achieved and thus the operational reliability of the keyboard increased.

Vorteilhafterweise sind die mindestens eine sicherheitsrelevante Taste mit der mindestens einen nicht-sicherheitsrelevanten Taste auf einer gemeinsamen Leiterplatte kontaktiert. Dadurch entfällt eine aufwändige und nur schwer zu automatisierende Verdrahtung der einzelnen Tasten. Weiterhin kann die Tastatur dadurch in einfacher Weise als einstückig zusammenhängendes Modul vorgefertigt werden, wodurch der Montageaufwand am Einsatzort stark reduziert ist. Die modulare Tastatur kann ferner auch besonders gut unabhängig von dem zu steuernden Gerät getestet werden, wodurch sich eventuelle Produktionsfehler schon im Vorfeld ausmerzen lassen.The at least one is advantageously safety-relevant Button with the at least one non-security-relevant Button contacted on a common circuit board. This eliminates the need for time-consuming and difficult to automate Wiring the individual buttons. Furthermore, the Keyboard in a simple way as one piece Module are prefabricated, which reduces the assembly effort is greatly reduced on site. The modular keyboard can also be particularly well independent of the one to be controlled Device to be tested, which may result in production errors get rid of in advance.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen:

FIG 1: eine Taste zum Auslösen von Steuervorgängen,
FIG 2: ein mit der Taste gemäß FIG 1 erzeugtes Schaltspiel
FIG 3: eine alternative Ausführungsform der Taste,
FIG 4: in Draufsicht eine Folientastatur,
FIG 5: in einem schematischen Querschnitt V-V die Folientastatur gemäß FIG 4 und
FIG 6: in einer Darstellung gemäß FIG 5 eine alternative Ausführungsform der Folientastatur.

Further advantages and details emerge from the following description of an exemplary embodiment in conjunction with the drawings. Show:

FIG 1: a button for triggering control processes,
FIG 2: a switching cycle generated with the key according to FIG 1
FIG 3: an alternative embodiment of the button,
FIG 4: in plan view a membrane keyboard,
FIG 5: in a schematic cross section VV the membrane keyboard according to FIG 4 and
FIG 6: 5 shows an alternative embodiment of the membrane keyboard.

Gemäß FIG 1 weist eine Taste zum Auslösen von Steuerungsvorgängen einen Grundkörper 1 auf. Im Grundkörper 1 sind ein erster Signalgeber 2 und ein zweiter Signalgeber 3 angeordnet. Beide Signalgeber 2, 3 sind gemäß FIG 1 als mechanische Signalgeber 2, 3 ausgebildet.1 shows a key for triggering control processes a base body 1. In the base body 1 are a first signal generator 2 and a second signal generator 3 arranged. According to FIG. 1, both signal generators 2, 3 are mechanical Signal generator 2, 3 formed.

Gemäß FIG 1 weisen die Signalgeber 2, 3 je einen Wechslerkontakt 4, 5 auf. Jeder der Wechslerkontakte 4, 5 weist je einen Eingang 6, 7 und zwei Ausgänge 8, 9 bzw. 10, 11 auf.According to FIG. 1, the signal transmitters 2, 3 each have a changeover contact 4, 5 on. Each of the changeover contacts 4, 5 has one Input 6, 7 and two outputs 8, 9 and 10, 11 respectively.

Die Eingänge 6, 7 korrespondieren mit Zuführkontakten 6, 7, über die den Signalgebern 2, 3 ein zu schaltendes Signal zuführbar ist. Die Ausgänge 8 bis 11 korrespondieren mit Abgriffkontakten 8 bis 11, über die je ein für einen Betätigungszustand des jeweiligen Signalgebers 2, 3 charakteristisches Signal abgreifbar ist. Genauer gesagt: In dem in FIG 1 dargestellten unbetätigten Zustand der Signalgeber 2, 3 führen die Ausgänge 8 und 10 das Signal, das den Signalgebern 2, 3 über die Zuführkontakte 6, 7 zugeführt wird. Die Ausgänge 9 und 11 hingegen führen ein Nullsignal. Im betätigten Zustand der Signalgeber 2, 3 ist es umgekehrt. In diesem Fall führen die Ausgänge 8 und 10 ein Nullsignal und die Ausgänge 9 und 11 das über die Zuführkontakte 6, 7 zugeführte Signal.The inputs 6, 7 correspond to feed contacts 6, 7, via which a signal to be switched can be fed to the signal transmitters 2, 3 is. Outputs 8 to 11 correspond to tap contacts 8 to 11, each one for an actuation state of the respective signal transmitter 2, 3 characteristic Signal can be tapped. More precisely: In the in FIG shown unactuated state of the signal generator 2, 3 lead the outputs 8 and 10 the signal which the signal transmitters 2, 3 is fed via the feed contacts 6, 7. The outputs 9 and 11, however, carry a zero signal. In the actuated state the signal generator 2, 3 is the other way round. In this case, lead the outputs 8 and 10 a zero signal and the outputs 9 and 11 the signal supplied via the feed contacts 6, 7.

Wie in FIG 1 angedeutet, wird der erste Signalgeber 2 mittels einer nicht dargestellten Feder mit einer Grundkraft F1 in seiner in FIG 1 dargestellten Ruhestellung gehalten, wenn auf ihn keine weiteren Kräfte wirken. Durch die Grundkraft F1 wird auch ein Betätigungselement 12, das im Grundkörper 1 beweglich geführt ist, in einer Ruhestellung gehalten, in der beide Signalgeber 2, 3 nicht betätigt sind. Durch Ausüben einer Kraft F auf das Betätigungselement 12 kann das Betätigungselement 12 aber in eine Betätigungsstellung überführt werden, in der beide Signalgeber 2, 3 betätigt sind.As indicated in FIG 1, the first signal generator 2 is by means of a spring, not shown, with a basic force F1 in held in its rest position shown in Figure 1 when on no other forces work on him. By the basic force F1 is also an actuator 12 which is movable in the base body 1 is held in a rest position in which both signal generators 2, 3 are not actuated. By exercising one Force F on the actuator 12 can be the actuator 12 but transferred into an actuating position in which both signal generators 2, 3 are actuated.

Der erste Signalgeber 2 wird mittels des Betätigungselements 12 in seine Betätigungsstellung überführt, wenn auf das Betätigungselement 12 eine Kraft F ausgeübt wird, die größer als die Grundkraft F1 ist. Unterschreitet die Kraft F die Grundkraft F1, wird der erste Signalgeber 2 wieder freigegeben.The first signal generator 2 is by means of the actuating element 12 transferred to its actuating position when on the actuating element 12 a force F is exerted which is greater than the basic force is F1. If the force F falls below the basic force F1, the first signal generator 2 is released again.

Das Betätigungselement 12 weist gemäß FIG 1 einen Stößel 13 auf, der von einer Stößelfortsetzung 14 beabstandet ist. Ein Abstand des Stößels 13 von der Stößelfortsetzung 14 ist dabei derart gewählt, dass der erste Signalgeber 2 bereits betätigt ist, wenn der Stößel 13 auf der Stößelfortsetzung 14 aufsetzt. Aufgrund des Stößels 13 wirkt das Betätigungselement 12 beim Überführen von seiner Ruhe- in seine Betätigungsstellung aber mit dem ersten Signalgeber 2 derart zusammen, dass der erste Signalgeber 2 beim Überführen des Betätigungselements 12 in seine Betätigungsstellung zwangsgeführt betätigt wird. According to FIG. 1, the actuating element 12 has a plunger 13 on, which is spaced from a plunger extension 14. On The distance between the plunger 13 and the plunger extension 14 is present chosen such that the first signal transmitter 2 is already actuated is when the plunger 13 touches the plunger extension 14. Due to the plunger 13, the actuating element acts 12 when moving from its rest to its operating position but together with the first signal generator 2 such that the first signal generator 2 when transferring the actuating element 12 operated in its actuated position positively driven becomes.

Die Stößelfortsetzung 14 wird mittels einer nicht dargestellten Feder mit einer Zusatzkraft F2 in seiner in FIG 1 dargestellten Ruhestellung gehalten. Um auch den zweiten Signalgeber 3 in seine Betätigungsstellung zu überführen, muss auf das Betätigungselement 12 also eine Kraft ausgeübt werden, die größer als die Summe von Grundkraft F1 und Zusatzkraft F2 ist. Die Zusatzkraft F2 ist vorzugsweise erheblich größer als die Grundkraft F1. Typischerweise beträgt die Zusatzkraft F2 zwischen 0,5 und 2 N, die Grundkraft F1 zwischen 0,05 und 0,2 N.The plunger extension 14 is by means of a not shown Spring with an additional force F2 in its shown in FIG 1 Held at rest. To also the second signal generator 3 to move into its actuating position, must the actuating element 12 thus a force is exerted, which is greater than the sum of basic force F1 and additional force F2 is. The additional force F2 is preferably considerably greater than the basic force F1. The additional force is typically F2 between 0.5 and 2 N, the basic force F1 between 0.05 and 0.2 N.

Anhand der Darstellung in FIG 1 ist ferner erkennbar, dass das Betätigungselement 12 über den Stößel 13 und die Stößelfortsetzung 14 auch mit dem zweiten Signalgeber 3 derart zusammenwirkt, dass der zweite Signalgeber 3 beim Überführen des Betätigungselements 12 in die Betätigungsstellung zwangsgeführt betätigt wird.It can also be seen from the illustration in FIG. 1 that the actuating element 12 via the plunger 13 and the plunger extension 14 also interacts with the second signal transmitter 3 in such a way that the second signal generator 3 when transferring of the actuating element 12 positively guided into the actuating position is operated.

Das Betätigungselement 12 und die Signalgeber 2, 3 wirken also derart zusammen, dass bei einem Überführen des Betätigungselements 12 von seiner Ruhe- in seine Betätigungsstellung stets zuerst der erste Signalgeber 2 und erst dann der zweite Signalgeber 3 betätigt wird. Umgekehrt wird beim Überführen des Betätigungselements 12 von der Betätigungs- in die Ruhestellung stets zuerst der zweite Signalgeber 3 freigegeben und erst dann der erste Signalgeber 2 freigegeben.The actuating element 12 and the signal transmitter 2, 3 act thus together in such a way that when the actuating element is transferred 12 from its rest to its operating position always first the first signal generator 2 and only then the second signal generator 3 is actuated. Conversely, when transferring of the actuator 12 from the actuation in the The second signal transmitter 3 is always released first in the rest position and only then the first signal generator 2 released.

FIG 2 zeigt nun die an den Abgriffkontakten 8 bis 11 abgreifbare Signale während eines vollständigen Schaltspiels. Die Signale sind dabei mit S8 bis S11 bezeichnet, wobei das Signal S8 am Abgriffkontakt 8 abgreifbar ist usw.2 shows the taps 8 to 11 which can be tapped off Signals during a complete switching cycle. The Signals are denoted by S8 to S11, the signal S8 can be tapped at tap contact 8, etc.

Gemäß FIG 2 wird zunächst zu einem Zeitpunkt T0 der Wechslerkontakt 4 des ersten Signalgebers 2 betätigt. Das am Ausgang 8 anstehende Signal S8 wechselt daher schlagartig auf Null. Der erste Signalgeber 2 weist eine Sprungschaltcharakteristik auf. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der erste Signalgeber 2 als magnetische Kurzhubtaste entsprechend der US-A-5,990,772 ausgebildet ist. Der elektrisch leitende Kontakt zwischen dem Eingang 6 und dem Ausgang 8 wird daher zum Zeitpunkt T0 sofort vollständig unterbrochen.According to FIG 2, the changeover contact is first at a time T0 4 of the first signal generator 2 actuated. The one at the exit 8 pending signal S8 therefore suddenly changes to zero. The first signal generator 2 has a step switching characteristic on. This can be achieved, for example, by the fact that the first signal transmitter 2 as a magnetic short-stroke key accordingly US-A-5,990,772. The electrically conductive Contact between input 6 and output 8 is therefore immediately interrupted completely at time T0.

Aufgrund der Sprungschaltcharakteristik des ersten Signalgebers 2 wird zu einem Zeitpunkt T1, der nur wenige Millisekunden nach dem Zeitpunkt T0 liegt, der zweite Ausgang 9 des ersten Wechslerkontakts 4 mit dem Eingang 6 verbunden. Es kann somit überwacht werden, ob spätestens zu einem Zeitpunkt T2 beide an den Abgriffkontakten 8, 9 abgreifbare Signale S8, S9 ihre Signalpegel gewechselt haben. Es ist damit möglich, zu überwachen, ob innerhalb eines durch die Zeitpunkte T0 und T2 definierten Zeitfensters t1 sowohl das Signal S8 des Abgriffkontakts 8 als auch das Signal S9 des Abgriffkontakts 9 ihre Signalpegel gewechselt haben.Due to the snap switching characteristics of the first signal generator 2 becomes T1 at a time of only a few milliseconds after the time T0, the second output 9 of the first changeover contact 4 connected to the input 6. It can thus be monitored whether at the latest at a time T2 both signals S8 which can be tapped at the tap contacts 8, 9, S9 have changed their signal levels. It is possible to monitor whether within a by times T0 and T2 defined time window t1 both the signal S8 of the tap contact 8 as well as the signal S9 of the tap contact 9 have changed their signal levels.

Der oben stehend in Verbindung mit einem Betätigen des ersten Signalgebers 2 beschriebene Vorgang gilt in analoger Weise auch bei einem Betätigen des zweiten Signalgebers 3, einem Freigeben des zweiten Signalgebers 3 und einem Freigeben des ersten Signalgebers 2. Ersichtlich sind also beide Signalgeber 2, 3 bezüglich beider Schaltrichtungen als Signalgeber 2, 3 mit Sprungschaltcharakteristik ausgebildet. Die Sprungschaltcharakteristik kann auch bezüglich des zweiten Signalgebers 3 durch Ausbildung als magnetische Kurzhubtaste entsprechend der US-A-5,990,772 erreicht werden.The one above in connection with pressing the first one The process described in signal generator 2 applies in an analogous manner even when the second signal transmitter 3 is actuated, one Release of the second signal generator 3 and release of the first signal generator 2. So both signal generators can be seen 2, 3 with respect to both switching directions as signal generator 2, 3 designed with jump switching characteristics. The jump switching characteristic can also with respect to the second signal generator 3 by training as a magnetic short-stroke key accordingly of US-A-5,990,772 can be achieved.

Die Zeitfenster t1 bis t4 können untereinander gleich sein. Sie können aber auch paarweise voneinander verschieden sein. Auch ist möglich, dass beispielsweise die Zeitfenster t1 und t4 untereinander gleich sind, aber von den Zeitfenstern t2 und t3 verschieden sind, während die Zeitfenster t2 und t3 untereinander wieder gleich sind. In jedem Fall aber werden vorab die Zeitfenster t1 bis t4 entsprechend der Schaltcharakteristik der verwendeten Signalgeber 2, 3 festgelegt. The time windows t1 to t4 can be identical to one another. However, they can also be different from one another in pairs. It is also possible that, for example, the time windows t1 and t4 are the same as each other, but from the time windows t2 and t3 are different, while the time windows t2 and t3 are equal to each other again. In any case, however in advance the time window t1 to t4 according to the switching characteristic the signal generator 2, 3 used.

Zwischen dem Schalten des ersten Signalgebers 2 und dem Schalten des zweiten Signalgebers 3 besteht im Prinzip keine Korrelierung. Es ist also insbesondere möglich, durch Überwachung der an den Ausgängen 8 bis 11 anstehenden Signale S8 bis S11 nachstehend beschriebenes Steuer- und Überwachungsverfahren auszuführen:Between the switching of the first signal generator 2 and the In principle there is no switching of the second signal generator 3 Correlation. It is therefore particularly possible through surveillance the signals S8 present at the outputs 8 to 11 to S11 control and monitoring procedure described below execute:

Beim Betätigen des ersten Signalgebers 2 wird von einer übergeordneten Steuerung, der die Signale S8 bis S11 zugeführt werden, überprüft, ob die Signale S8 und S9 innerhalb des Zeitfensters t1 wechseln. Nur wenn dies erfolgt, wird auf intakte elektrische und mechanische Funktion des ersten Signalgebers 2 geschlossen. Ansonsten wird eine gesteuerte Anlage in einen sicheren Zustand überführt. Zumindest aber wird verhindert, dass ein Betätigen auch des zweiten Signalgebers 3 einen gefährlichen Zustand der gesteuerten Anlage oder Maschine bewirken kann.When the first signal transmitter 2 is actuated by a higher-level Control to which the signals S8 to S11 are fed are checked whether the signals S8 and S9 within the Change time window t1. Only if this is done will it be intact electrical and mechanical function of the first signal transmitter 2 closed. Otherwise, a controlled system brought into a safe state. At least it is prevented that actuation of the second signal transmitter 3 a dangerous condition of the controlled system or machine can effect.

Ist der Signalwechsel der Signale S8, S9 innerhalb des Zeitfensters t1 erfolgt, wird dies von der Steuerung als Freigabesignal interpretiert, also als Nachricht, dass ein Steuervorgang bevorsteht.Is the signal change of the signals S8, S9 within the time window t1 takes place, this is from the control as an enable signal interpreted as a message that a control process imminent.

Wird nun der zweite Signalgeber 3 betätigt, wird überprüft, ob die Signale S10 und S11 innerhalb des Zeitfensters t2 gewechselt haben. Wenn dies der Fall ist, wird auf intakte elektrische und mechanische Funktion des zweiten Signalgebers 3 geschlossen und der Steuervorgang ausgeführt. Ansonsten wird die gesteuerte Anlage oder Maschine in einen sicheren Zustand überführt bzw. zumindest der aufgrund des Signalwechsels der Signale S10, S11 definierte Steuerbefehl ignoriert.If the second signal transmitter 3 is now actuated, a check is carried out to determine whether the signals S10 and S11 changed within the time window t2 to have. If this is the case it will be intact electrical and mechanical function of the second signal generator 3 closed and the control process carried out. Otherwise the controlled system or machine becomes a safe State transferred or at least due to the signal change the control command defined for the signals S10, S11 is ignored.

Wenn der zweite Signalgeber 3 wieder freigegeben wird, wird in jedem Fall der Steuervorgang beendet. Zusätzlich wird überprüft, ob der Signalwechsel der Signale S10, S11 innerhalb des Zeitfensters t3 erfolgte. Wenn dies nicht der Fall ist, wird auf leinen Geberdefekt des zweiten Signalgebers 3 erkannt.When the second signal generator 3 is released again in any case the control process ends. In addition, checks whether the signal change of the signals S10, S11 within of the time window t3. If not is on line sensor defect of the second signal transmitter 3rd recognized.

Wird der zweite Signalgeber 3 nach dem Freigeben des zweiten Signalgebers 3, aber vor dem Freigeben des ersten Signalgebers 2 erneut betätigt, beginnt - bei im übrigen ordnungsgemäßer Funktion der Signalgeber 2, 3 - ein erneuter Steuervorgang. Somit ist mittels der erfindungsgemäßen Taste auf einfache Weise ein Tippbetrieb möglich.If the second signal generator 3 is released after the second Signal generator 3, but before the first signal generator is released 2 pressed again, begins - with otherwise more properly Function of signal generator 2, 3 - a new control process. Thus, using the button according to the invention is simple Wise typing possible.

Wird der erste Signalgeber 2 wieder freigegeben, wird in jedem Fall der Steuervorgang an der technischen Anlage oder Maschine beendet. Zusätzlich wird überprüft, ob der zweite Signalgeber 3 beim Freigeben des ersten Signalgebers 2 bereits freigegeben ist und ob der Signalwechsel der Signale S8 und S9 innerhalb des Zeitfenster t4 erfolgt. Wenn der zweite Signalgeber noch nicht freigegeben ist, wird auf einen Geberfehler des zweiten Signalgebers 3 erkannt. Wird das Zeitfenster t4 überschritten, wird auf einen Geberfehler des ersten Signalgebers 2 erkannt. Dadurch können gegebenenfalls weitere Steuervorgänge verhindert und/oder die gesteuerte Maschine bzw. Anlage in einen sicheren Zustand überführt werden.If the first signal generator 2 is released again, in each Case of the control process on the technical system or machine completed. In addition, it is checked whether the second signal generator 3 already when the first signal generator 2 is released is released and whether the signal change of the signals S8 and S9 takes place within the time window t4. If the second Signal transmitter is not yet released, is due to an encoder error of the second signal generator 3 recognized. Will the time window If t4 is exceeded, the first encoder error occurs Signal generator 2 recognized. This can, if necessary prevents further control processes and / or the controlled machine or the system is brought into a safe state.

Zwischen dem Betätigen des ersten Signalgebers 2 und dem Betätigen des zweiten Signalgebers 3 kann prinzipiell eine beliebige Zeitspanne liegen. Auch zwischen dem Freigeben des zweiten Signalgebers 3 und dem Freigeben des ersten Signalgebers 2 kann prinzipiell eine beliebige Zeitspanne liegen. Vorzugsweise wird von der übergeordneten Steuerung aber dennoch auf einen Geberfehler erkannt, wenn die Zeitspannen zu groß werden. Beispielsweise kann auf einen Geberfehler erkannt werden, wenn der erste Signalgeber 2 für eine Zeitspanne, die beispielsweise zwischen 10 Sekunden und 5 Minuten liegt, permanent betätigt bleibt, wohingegen der zweite Signalgeber 3 während dieser gesamten Zeitspanne unbetätigt bleibt. Auf diese Weise ist auch eine Überwachung des ersten Signalgebers 2 möglich.Between the actuation of the first signal transmitter 2 and the actuation of the second signal generator 3 can in principle be any one Period of time. Even between releasing the second signal generator 3 and the release of the first signal generator 2 can in principle be any period of time. However, the higher-level control preferably does detected an encoder error when the time spans close grow up. For example, an encoder error can be recognized if the first signal generator 2 for a period of time, for example between 10 seconds and 5 minutes lies, remains permanently activated, whereas the second Signal generator 3 is not actuated during this entire period remains. This is also a monitoring of the first Signal generator 2 possible.

FIG 3 zeigt eine Abwandlung der Taste von FIG 1. Die einzelnen Abwandlungen sind dabei unabhängig voneinander realisierbar.3 shows a modification of the key of FIG. 1. The individual Modifications can be implemented independently of one another.

Zum einen ist bei der Taste gemäß FIG 3 der erste Signalgeber 2 als elektronischer Signalgeber 2 ausgebildet. Er reagiert also auf einfaches Berühren durch einen Benutzer. Ein Auslenken aus einer Ruhestellung ist nicht erforderlich. Die "Grundkraft" F1 geht daher gegen Null. Wird das Betätigungselement 12 berührt, spricht der erste Signalgeber 2 an. Übersteigt die auf das Betätigungselement 12 ausgeübte Kraft F die Zusatzkraft F2, spricht der zweite Signalgeber 3 an. Ferner entfallen die Stößelfortsetzung 14 und der Abstand a. Der Stößel 13 wirkt direkt auf den zweiten Signalgeber 3.On the one hand, with the key according to FIG. 3, there is the first signal transmitter 2 designed as an electronic signal generator 2. He responds at the simple touch of a user. A deflection from a rest position is not necessary. The "Basic force" F1 therefore goes to zero. Will the actuator Touches 12, the first signal transmitter 2 responds. exceeds the force F exerted on the actuating element 12 the additional force F2, the second signal generator 3 responds. Further the plunger extension 14 and the distance a are eliminated. The Tappet 13 acts directly on the second signal transmitter 3.

Zum anderen weisen die Signalgeber 2, 3 gemäß FIG 3 je zwei Zuführkontakte 6, 6', 7, 7' und je zwei Schalter 15 bis 18 auf. Je einer der Zuführkontakte 6, 6', 7, 7' ist über je einen der Schalter 15 bis 18 mit je einem der Abgriffkontakte 8 bis 11 schaltbar verbindbar. Die Schalter 15, 16 des ersten Signalgebers 2 sind dabei derart miteinander gekoppelt, dass sie sowohl bei einem Betätigen als auch bei einem Wiederfreigeben des ersten Signalgebers 2 zwangsweise innerhalb der vorbestimmten Zeitfenster t1 bzw. t4 betätigt werden. Auch die Schalter 17, 18 des zweiten Signalgebers 3 sind derart miteinander gekoppelt, dass sie sowohl bei einem Betätigen als auch bei einem Wiederfreigeben des zweiten Signalgebers 3 zwangsweise innerhalb der vorbestimmten Zeitfenster t2 bzw. t3 betätigt werden. Mit dieser Ausgestaltung ist also eine voll zweikanalige Redundanz innerhalb der einzelnen Signalgeber 2, 3 erreichbar.On the other hand, the signal transmitters 2, 3 according to FIG. 3 each have two Feed contacts 6, 6 ', 7, 7' and two switches 15 to 18 on. One of the feed contacts 6, 6 ', 7, 7' is one each the switches 15 to 18 each with one of the tap contacts 8 connectable up to 11. The switches 15, 16 of the first Signal generator 2 are coupled to one another in such a way that they both when pressed and released again of the first signal generator 2 forcibly within the predetermined time window t1 or t4 are actuated. Also the switches 17, 18 of the second signal generator 3 are of this type coupled with each other that they both when pressed and also when the second signal transmitter 3 is released forcibly within the predetermined time window t2 or t3 are operated. With this configuration is therefore a full two-channel redundancy within the individual signal transmitters 2, 3 reachable.

Die oben stehend beschriebenen Ausgestaltungen sind als Minimalkonfigurationen zu verstehen. So können auch mehr als zwei Signalgeber 2, 3 vorhanden sein und pro Signalgeber 2, 3 mehr als zwei Abgriffkontakte 8 bis 11.The configurations described above are as minimal configurations to understand. So more than two can Signalers 2, 3 are available and 2, 3 more for each signal generator as two tap contacts 8 to 11.

Die im Zusammenhang mit den FIG 1 bis 3 beschriebene Taste ist alternativ als Einzelbefehlsgeber oder im Rahmen einer in FIG 4 in Draufsicht dargestellten Folientastatur 19 eingesetzt. Die Folientastatur 19 umfasst mehrere Tastenfelder 20, die für nicht-sicherheitsgerichtete Schaltprozesse vorgesehen sind. Bei diesen Tastenfeldern 20 handelt es sich beispielsweise um Nummern- oder Buchstaben-Tastenfelder 20a und ein dazu gehöriges Bestätigungs-Tastenfeld 20b. Weiterhin umfasst die Folientastatur 19 zwei für sicherheitsgerichtete Schaltprozesse vorgesehene Tastenfelder 21. Diese Tastenfelder 21 dienen beispielsweise der Steuerung eines elektronischen Geräts.The button described in connection with FIGS 1 to 3 is alternatively as a single commander or as part of an in FIG. 4 uses the membrane keyboard 19 shown in plan view. The membrane keyboard 19 comprises several key fields 20, provided for non-safety-related switching processes are. These keypads 20 are, for example around number or letter keypads 20a and an associated confirmation keypad 20b. Also includes the membrane keyboard 19 two for safety-related Switching processes provided keypads 21. These keypads 21 serve, for example, to control an electronic one Device.

Die in FIG 5 in einem als Schema zu verstehenden und insbesondere nicht maßstabsgetreuen Querschnitt V-V dargestellte Folientastatur 19 ist auf einen allen Tastenfeldern 20,21 gemeinsamen Bodenträger 22 aufgebaut. Zu der in montiertem Zustand für einen Benutzer sichtbaren Außenseite hin wird die Folientastatur 19 von einer die Bedienoberfläche bildende Frontfolie 23 abgedeckt. Der Bodenträger 22 und die Frontfolie 23 sind im Wesentlichen eben ausgeführt und zueinander etwa parallel angeordnet.The one in FIG. 5 to be understood as a schematic and in particular Cross-section V-V not shown to scale Membrane keyboard 19 is common to all key fields 20, 21 Floor support 22 constructed. To the assembled state the outside visible to a user Membrane keyboard 19 from a user interface Front film 23 covered. The bottom bracket 22 and the front film 23 are essentially flat and to each other arranged approximately in parallel.

Der zwischen dem Bodenträger 22 und der Frontfolie 23 gebildete Raum ist mit einer Abstandsschicht 24 aufgefüllt, die im Bereich der Tastenfelder 20,21 mit Aussparungen 25 versehen ist. Der Bodenträger 22 ist bevorzugt durch eine herkömmliche Leiterplatte realisiert.The one formed between the floor support 22 and the front film 23 Space is filled with a spacer layer 24, which in the Provide recesses 25 in the area of the keypads 20, 21 is. The floor bracket 22 is preferably by a conventional one Printed circuit board.

Zur Realisierung der den Tastenfeldern 21 zugeordneten sicherheitsgerichteten Schaltprozessen wird die im Zusammenhang mit den FIG 1 bis 3 im Detail beschriebene Taste verwendet. Der Grundkörper 1 einer solchen Taste ist dabei derart in der unter jedem Tastenfeld 21 angeordneten Aussparung 25 platziert, dass das Betätigungselement 12 gegen die Innenfläche 26 der Frontfolie 23 anliegt. Die Frontfolie 23 ist im Bereich des Tastenfeldes 21 konvex gewölbt. Durch Druck auf die flexible Frontfolie 23 im Bereich des Tastenfeldes 21 wird das Betätigungselement 12 in der beschriebenen Art und Weise zur Betätigung der Taste beaufschlagt. Die Eingänge 6 und 7 sowie die Ausgänge 8 bis 11 sind in nicht näher dargestellter Weise an dem dem Bodenträger 22 zugewandten Boden 27 des Grundkörpers 1 angeordnet und werden über entsprechende Leiterbahnen des Bodenträgers 22 kontaktiert.To implement the safety-related assigned to the keypads 21 Switching processes is related used with Figures 1 to 3 button described in detail. The base body 1 of such a key is such in the placed under each keypad 21 recess 25, that the actuator 12 against the inner surface 26 of the front film 23 abuts. The front film 23 is in the Area of the keypad 21 convex. By pressing the flexible front film 23 in the area of the keypad 21 the actuator 12 in the manner described and Pressed way to press the button. The inputs 6 and 7 and the outputs 8 to 11 are not shown in FIG Way on the floor 27 facing the floor support 22nd of the base body 1 are arranged and are corresponding Conductor tracks of the base support 22 contacted.

Für die mit den Tastenfeldern 20 auszulösenden Schaltprozesse sind bestimmungsgemäß keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen erforderlich. Die zugehörigen Tasten 28 sind daher vorteilhafterweise als einfache und daher preisgünstige Kurzhubtasten ausgestaltet. Die dem Tastenfeld 20a zugeordnete Taste 28a ist schaltblasenartig ausgeführt. Dazu ist die Frontfolie 23 im Bereich des Tastenfelds 20a mit einer eingeprägten, bezüglich des Bodenträgers 22 konvex gewölbten Kuppe versehen und trägt an ihrer Innenfläche 26 eine elektrisch leitende Kontaktfläche 29, die einem korrespondierenden Paar von Festkontakten 30 mit Abstand gegenübersteht. Durch Druck auf die Frontfolie 23 im Bereich des Tastenfeldes 20a wird diese aus ihrer konvexen Ruhelage in eine plane oder bezüglich des Bodenträgers 22 konkave Betätigungslage verformt. Dadurch wird die Kontaktfläche 29 gegen die Festkontakte 30 gedrückt, und löst durch deren Überbrückung den Schaltprozess aus. Bei Aufhebung des Betätigungsdrucks geht die Frontfolie 23 in ihre konvexe Ruhelage zurück, wodurch der Schaltkontakt wieder geöffnet wird.For the switching processes to be triggered with the keypads 20 are not intended to be any special safety precautions required. The associated buttons 28 are therefore advantageous as simple and therefore inexpensive short-stroke keys designed. The key associated with the keypad 20a 28a is designed as a switching bubble. This is the front film 23 in the area of the keypad 20a with an embossed provided 22 convex domed with respect to the base support and carries on its inner surface 26 an electrically conductive Contact surface 29, the corresponding pair of Fixed contacts 30 faces at a distance. By pressing the front film 23 in the area of the keypad 20a becomes this from their convex rest position in a plane or with respect to the Bottom bracket 22 deformed concave actuation position. Thereby the contact surface 29 is pressed against the fixed contacts 30, and triggers the switching process by bridging them. at Removal of the actuation pressure goes in the front film 23 their convex rest position, causing the switch contact is opened again.

Für häufig benutzte Tastenfelder ohne sicherheitsrelevante Funktion, wie z.B. das Bestätigungs-Tastenfeld 20b, wird bevorzugt eine mit einem scheibenartigen Schnappelement 31 versehener Taste 28b verwendet. Das Schnappelement 31 ist dabei mit Abstand zum Bodenträger 22 etwa parallel zu diesem angeordnet und liegt bevorzugt direkt an der Innenfläche 26 der Frontfolie 23 an. Das Schnappelement 31 ist in seiner Ruhelage bezüglich des Bodenträgers 22 konvex gewölbt, so dass die Frontfolie 23 im Bereich des Tastenfeldes 20b erhaben aus der Ebene der Folientastatur 19 herausgewölbt ist. Das Schnappelement 31 trägt eine dem Bodenträger 22 zugewandte Kontaktfläche 29, welche in Ruhelage wiederum einem am Bodenträger 22 angeordneten einem Paar von Festkontakten 30 mit Abstand gegenübersteht. Unter Druck auf die Tastenfläche 31b ändert das Schnappelement 31 sprunghaft seine Form von der konvexen Ruhelage in eine bezüglich des Bodenträgers 22 plane oder konkave Betätigungslage. Dabei wird wiederum die Kontaktfläche 29 gegen die Festkontakte 30 gedrückt und der dem Tastenfeld 20b zugehörige Schaltkontakt geschlossen. Bei nachlassendem Betätigungsdruck springt das Schnappelement 31 in die Ausgangslage zurück, worauf der elektrische Kontakt unterbrochen wird.For frequently used keypads without security-relevant Function, such as confirmation keypad 20b is preferred one with a disc-like snap element 31 provided button 28b used. The snap element 31 is at a distance from the base support 22 approximately parallel to this arranged and preferably lies directly on the inner surface 26 the front film 23. The snap element 31 is in its rest position with respect to the floor support 22 convex, so that the front film 23 in the area of the keypad 20b raised the level of the membrane keyboard 19 is arched out. The Snap element 31 carries a base support 22 facing Contact surface 29, which in turn is in the rest position on the floor support 22 arranged a pair of fixed contacts 30 with Distance faces. Pressing the button surface 31b The snap element 31 changes its shape by leaps and bounds convex rest position in a plane with respect to the floor support 22 or concave actuation position. This in turn becomes the contact area 29 pressed against the fixed contacts 30 and the Keypad 20b associated switch contact closed. at decreasing actuation pressure, the snap element 31 jumps back to the starting position, whereupon the electrical contact is interrupted.

Bei der in FIG 5 dargestellten Folientastatur 19 sind der Bodenträger 22 und die Frontfolie 23 im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, so dass die Folientastatur eine im Wesentlichen plane Bedienoberfläche aufweist. Eine solche wird vor allem aus optischen Gründen bevorzugt. Insbesondere wenn die Einbauhöhe des Grundkörpers 1 und die erforderliche Aufbauhöhe der Tasten 28, die jeweils den minimalen Abstand zwischen dem Bodenträger 22 und der Frontfolie 23 definieren, deutlich differiert, wird eine alternative Ausführung der Folientastatur 19 gemäß FIG 6 bevorzugt. Bei dieser Ausführung ist die Stärke der Abstandsschicht 24 im Bereich der Tastenfelder 21 größer als im Bereich der Tastenfelder 20. In einem Übergangsbereich 32 nimmt die Stärke der Abstandsschicht 24 dabei zwischen den Tastenfeldern 20 und den Tastenfeldern 21 kontinuierlich zu. Zumal die Folientastatur 19 in dieser Ausführung weiterhin auf einem gemeinsamen, ebenen Bodenträger 22 aufgebaut ist, sind die Tastenfelder 21 dadurch gegenüber den Tastenfeldern 20 an der Bedienoberfläche hervorgehoben. Die derart erhabene Ausführung der sicherheitsrelevanten Tastenfelder 21 unterstützt auf vorteilhafte Weise die taktile Orientierung eines Benutzers auf der Bedienoberfläche der Folientastatur 19, und reduziert somit die Wahrscheinlichkeit einer Fehlbedienung. Durch den kontinuierlichen Übergangsbereich 32 sind insbesondere scharfe Kanten an der Bedienoberfläche vermieden, entlang derer die Frontfolie einer erhöhten Materialbelastung durch Knickung ausgesetzt wäre.In the membrane keyboard 19 shown in FIG. 5 are the base support 22 and the front film 23 essentially parallel aligned to each other, so that the membrane keyboard is an Has essentially flat user interface. Such is preferred mainly for optical reasons. In particular if the installation height of the base body 1 and the required Height of the keys 28, each the minimum distance define between the base support 22 and the front film 23, an alternative version of the membrane keyboard is clearly different 19 preferred according to FIG. 6. In this version is the thickness of the spacer layer 24 in the area of the keypads 21 larger than in the area of the keypads 20. In one Transition area 32 takes the thickness of the spacer layer 24 thereby between the key fields 20 and the key fields 21 continuously. Especially the membrane keyboard 19 in this version continue on a common, level floor support 22 is constructed, the keypads 21 are thereby opposite the keypads 20 highlighted on the user interface. The raised design of the safety-relevant keypads 21 advantageously supports the tactile Orientation of a user on the user interface of the membrane keyboard 19, thus reducing the probability incorrect operation. Through the continuous transition area 32 are in particular sharp edges on the user interface avoided, along which the front foil of an elevated Material stress due to buckling would be exposed.

Die mit der in den FIG 4 bis 6 beschriebenen Folientastatur 19 verknüpften Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Folientastatur 19 durch Verwendung der vergleichsweise einfach aufgebauten Tasten 28 preisgünstig herstellbar ist. Da für alle sicherheitsrelevanten Schaltprozesse die in den FIG 1 bis 3 beschriebene Taste verwendet wird, kann die Folientastatur 19 auch für solche Zwecke verwendet werden, für welche der Einsatz herkömmlicher Folientastaturen aufgrund hoher Sicherheitsanforderungen bisher nicht oder nur bedingt möglich war. Dies ist insbesondere von Vorteil, weil die Folientastatur 19 im Vergleich zu herkömmlichen sicherheitsgerichteten Befehlsgebern äußerst flach und kompakt aufgebaut ist. Ein großer Vorteil besteht auch darin, dass alle Tastenfelder 20, 21 über den als Leiterplatte ausgeführten Bodenträger 22 kontaktiert sind und somit eine schwer automatisierbare Verdrahtung der Tasten entfällt. Von großem Vorteil ist weiterhin, dass alle Tastenfelder 20, 21 von einer gemeinsamen Frontfolie 23 bedeckt sind. Die Folientastatur 19 wird als einstückig zusammenhängendes, bevorzugt sogar hermetisch gekapseltes Teil hergestellt. Damit wird neben einer einfachen Montage und der Möglichkeit einer einheitlichen Designgebung vor allem eine hohe Schmutzunempfindlichkeit der Folientastatur 19 erreicht, was sich wiederum positiv auf deren Betriebssicherheit auswirkt.The with the membrane keyboard described in Figures 4 to 6 19 linked advantages are in particular that the Membrane keyboard 19 by using the comparatively simple built keys 28 is inexpensive to manufacture. There for all safety-relevant switching processes which are shown in FIG 1 to 3 described key is used, the membrane keyboard 19 can also be used for purposes for which the use of conventional membrane keyboards due to high Security requirements so far not possible or only possible to a limited extent was. This is particularly advantageous because of the membrane keyboard 19 compared to conventional safety-related Command devices extremely flat and compact is. A big advantage is that all keypads 20, 21 over the base support designed as a printed circuit board 22 are contacted and therefore difficult to automate There is no wiring of the buttons. Of great advantage is furthermore that all keypads 20, 21 of a common Front film 23 are covered. The membrane keyboard 19 is one-piece, preferably even hermetic encapsulated part manufactured. So that next to one easy assembly and the possibility of a uniform design above all a high resistance to dirt Membrane keyboard 19 reached, which in turn has a positive effect on them Operational safety affects.

Claims

Key for triggering control processes, with a base body (1) in which at least a first and a second signal transmitter (2, 3) are arranged, which can be actuated and released again by means of an actuating element (12) movably guided in the base body (1),

the actuating element (12) and the signal transmitters (2, 3) cooperate in such a way that when the actuating element (12) is transferred from a rest position into an actuation position, the first and only then the second signal transmitter (2, 3) is always actuated and when the actuating element (12) is transferred from the actuating to the rest position, the second and only then the first signal transmitter (2, 3) is always released again,

wherein the signal transmitters (2, 3) each have at least two tap contacts (8 to 11), from each of which a signal (S8 to S11) characteristic of an actuation state of the respective signal transmitter (2, 3) can be tapped, and

The signal transmitters (2, 3) are designed such that when one of the signal transmitters (2, 3) is actuated or released again, the signals (2, 3) that can be tapped at the tap contacts (8 to 11) of the respective signal transmitter (2, 3) S8 to S11) forcibly change their signal levels within a predetermined time window (t1 to t4).

Key according to claim 1,
characterized in that the first signal transmitter (2) is designed as an electronic signal transmitter (2).

Key according to claim 1,
characterized in that the first signal transmitter (2) is designed as a mechanical signal transmitter (2).

Key according to claim 3,
featured ,
that the first signal transmitter (2) is designed as a magnetic short-stroke key.

Key according to one of the above claims,
characterized in that the first signal generator (2) has a snap switching characteristic.

Key according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the first signal transmitter (2) has a changeover contact (4) with an input (6) and two outputs (8, 9), that the tap contacts (8, 9) of the first signal transmitter (2) with the outputs (8 , 9) of the changeover contact (4) correspond and that the signal transmitter (2) has a single feed contact (6) which corresponds to the input (6) of the changeover contact (4).

Key according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the first signal transmitter (2) has two feed contacts (6, 6 ') and two switches (15, 16), that one of the feed contacts (6, 6') has one each via one of the switches (15, 16) one of the tap contacts (8, 9) can be connected in a switchable manner and that the switches (15, 16) are coupled to one another in such a way that they are forcibly within the predetermined time window (t1 , t4) are actuated.

Key according to one of the above claims,
characterized in that the second signal generator (3) is designed as a mechanical signal generator (3).

Key according to claim 8,
characterized in that the second signal transmitter (3) is designed as a magnetic short-stroke key.

Key according to one of the above claims,
characterized in that the second signal generator (3) has a snap switching characteristic.

Key according to one of claims 1 to 10,
characterized in that the second signal transmitter (3) has a changeover contact (5) with one input (7) and two outputs (10, 11), that the tap contacts (10, 11) of the second signal transmitter (3) with the outputs (10 , 11) of the changeover contact (5) correspond and that the second signal transmitter (3) has a single feed contact (7) which corresponds to the input (7) of the changeover contact (5).

Key according to one of claims 1 to 10,
characterized in that the second signal transmitter (3) has two feed contacts (7, 7 ') and two switches (17, 18), that one of the feed contacts (7, 7') each has one of the switches (17, 18) one of the tapping contacts (10, 11) can be connected in a switchable manner and that the switches (17, 18) are coupled to one another in such a way that they are forced to operate within the predetermined time window (t2 , t3) are actuated.

Key according to one of the above claims,
characterized in that the actuating element (12) interacts with the signal transmitters (2, 3) in such a way that the signal transmitters (2, 3) are actuated in a forced manner when the actuating element (12) is transferred into the actuating position.

Key according to one of the above claims,
characterized in that the actuating element (12) actuates the second signal transmitter (3) only when a force (F) is exerted on the actuating element (12) which is greater than a limit force (F2, F1 + F2>, ', and that the actuating element (12) actuates the first signal transmitter (2) even when a force (F) is exerted on the actuating element (12) which is considerably smaller than the limit force (F2, F1 + F2).

Keyboard (19) with at least a first keypad (21), which is a key according to any one of the preceding claims is assigned, and at least a second keypad (20), the associated button (28) like a switching bubble is carried out or a mediated by a snap element (31) Has snap switching behavior.

Keyboard (19) according to claim 15,
marked by
a front film (23) which covers all the key fields (20, 21).

Keyboard (19) according to one of claims 15 or 16,
marked by
a common printed circuit board (22) on which both the key assigned to the or each first keypad (21) and the key (28) assigned to the or each second keypad (20) are contacted.