EP2296159B1 - Betätiger mit Signalanzeige - Google Patents

Betätiger mit Signalanzeige Download PDF

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EP2296159B1
EP2296159B1 EP20100172040 EP10172040A EP2296159B1 EP 2296159 B1 EP2296159 B1 EP 2296159B1 EP 20100172040 EP20100172040 EP 20100172040 EP 10172040 A EP10172040 A EP 10172040A EP 2296159 B1 EP2296159 B1 EP 2296159B1
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EP
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actuator
display
window
switching
head
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EP20100172040
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EP2296159A1 (de
Inventor
Jean Jacques Faurie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/022—Emergency operating parts, e.g. for stop-switch in dangerous conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"

Definitions

  • the invention relates to an actuator which is provided for switching a switching unit and has a mechanical display, wherein the mechanical display has a window and a recognizable by the window display area.
  • Such actuators are regularly used for command input to so-called machine / human interfaces. Not only a use for the switching of control currents, but also for power circuits is conceivable by the actuator is used as a trigger for circuit breakers. High demands are placed on these actuators in terms of service life, robustness, sealing of the electrical part against water and dirt. In addition, the manufacturability should be as cost effective and reliable.
  • Command devices are mounted in control panels, control panels, control cabinet doors or enclosure covers.
  • Command devices are generally modular. That is, they consist of a push button, a fastening part, such as a ring nut or a mounting bracket and one or more switching elements, which are designed as NC or Schlie-ßerschaltglieder.
  • the actuator is usually guided from the front through a hole in the dash panel and mounted from behind by means of a fastening part.
  • the switching elements are mechanically fastened with screws, snap hooks or bolts on the actuator or on the fastening part. The electrical connection of the switching elements to the controller via terminals.
  • the signal is generated by opening positive-opening contacts. This means that with an unconfirmed emergency stop command device, the contacts and thus the associated circuit are closed. in the Fault or emergency is interrupted by hitting the emergency stop actuator, which is located in front of the panel, the normally closed contact and the plant or machine in a safe state.
  • the emergency stop device is no longer functional. That is, in an emergency operation, the contacts are not opened and thus there is no elimination of the dangerous condition. This can lead to fatal damage to man and machine. Therefore, the secure connection between actuator and switching element is essential.
  • the actuating element has at least one window.
  • the display device comprises a movable display element, which lies opposite at least one window and comprises at least two different display sections, which depending on the position of the actuating element behind the at least one window can be displayed.
  • the display device comprises a on the one hand operatively connected to the display element and on the other hand supported on the housing slide for the display element and is characterized in that the slide of the display element has a run-on slope which rests on a part of the housing and at a movement relative to the housing of the actuating element from the first position to the second position causes a displacement of the slider with respect to the at least one window of the actuating element from a starting position to the end position.
  • the EP 2 015 326 A1 describes a push-button with an actuator and a housing, wherein in the actuator windows are provided, under which different display areas are arranged for different operating conditions by rotation in a clockwise or counterclockwise direction.
  • From the EP 0 713 231 A1 is a push-button with an operating member and a position indicator out, which is movably mounted between two positions, namely a retracted position when the operating member is in the emergence waiting position, and an extended position when the operating member is in depressed operating position.
  • the position indicator has a wing-shaped extension which extends over a circular sector under the head of the control element. In conjunction therewith, the head of the control organ has a window locally in the path of this extension.
  • the object of the present invention is to provide an actuator with a space-saving, easy to mount, optical display.
  • an actuator which is provided for switching a switching unit and having a mechanical display, wherein the mechanical display has a window and a recognizable by the window display area.
  • the invention is characterized in that the display surface is displaceable in the horizontal direction upon actuation of the actuator.
  • the actuator according to the invention is preferably constructed in two parts and has an actuating head and a rosette.
  • the actuating head is preferably designed like a mushroom and overlaps the rosette. From the actuator head housing guides protrude into the rosette.
  • the housing guides include a spring element.
  • On the lid of the actuating head is a window-like recess which serves as a display surface and is preferably divided into four display surfaces upon actuation of the actuator.
  • the display surface is mounted in the actuating head on a ring, wherein the ring is preferably formed of metal.
  • the mechanical display is preferably also annular.
  • the display surface is divided into four display surfaces upon actuation of the actuator.
  • the division of the display surface results in the forces being transmitted evenly to the rosette when the pushbutton is actuated.
  • These four indicators also allow a continuous colored ring on the mushroom lid of the emergency stop actuator. To realize the four display surfaces technically, these are preferably mounted on a ring. This ring is preferably formed of metal.
  • the display is preferably annular.
  • Fig. 1 shows an actuator 1 according to the invention with a preferably two-part housing of the actuator head 2 and a rosette 3.
  • the actuating head 2 is preferably designed like a mushroom and overlaps the rosette 3.
  • the rosette 3 can be secured for example via clamping or locking elements on the actuating head 2.
  • housing guides 4, 5 protrude into the interior of the actuator 1 inside.
  • the housing guides 4, 5 include a spring element 6.
  • the housing guides 4, 5 are preferably surrounded concentrically by a display element 7.
  • the display element 7 has a display surface 8, which is preferably executed in the unactuated state yellow and is visible through an annular window 9 in the actuator head 2.
  • a preferably annular red display surface 10 is arranged for the actuated state.
  • the display surface 10 for the actuated state rests on a mounting plane 11 of the display element 7.
  • the display element 7 shifts horizontally outward, so that the display surface 10 for the actuated state, which is preferably made red, through the annular window 9 in the actuator head 2 is visible.
  • the mounting plane 11 opens into guide elements 12 which have a recess 13 for a spring ring 14.
  • the guide elements 12 have insertion bevels 15, which open onto likewise beveled guide surfaces 16 of the rosette 3.
  • the display element 7 is moved horizontally outwards via the insertion bevels 15 or the beveled guide surfaces 16.
  • Fig. 2 shows the actuator 1 according to the invention in a plan view in the unactuated state without a cap. From this representation, the preferably annular signal display 17 can be seen in the unactuated state. Out Fig. 3 goes out the visible from the outside signal indicator 17, which is held in the unactuated state in yellow when the actuator head is performed with cap 18.
  • Fig. 4 shows the actuator 1 according to the invention with signal display in the unactuated state.
  • the display element 7 has thereby moved horizontally outwards over the chamfered guide surfaces 16 of the rosette 3, so that now the display surface 10 is visible for the actuated state through the annular window 9 in the actuator head 2.
  • Fig. 5 shows the actuator 1 according to the invention in a plan view in the actuated state without a cap. From this representation, the preferably annular signal display 17 in actuated state, this signal display 17 is divided in the actuated state in four display areas 19, 20, 21, 22. Out Fig. 6 goes out the visible from the outside signal indicator 17, which is held in the actuated state in red when the actuator head 2 is performed with cap 18.
  • the presented here actuator according to the invention with preferably annular signal display offers the advantage that the respective switching state of the actuator is clearly visible, the actuator is based on a mounting friendly structure.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Betätiger, der zu Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die mechanische Anzeige ein Fenster und eine durch das Fenster erkennbare Anzeigefläche aufweist.
  • Derartige Betätiger werden zur Befehlseingabe an so genannten Maschinen/Mensch-Schnittstellen regelmäßig verwendet. Dabei ist nicht nur eine Verwendung zur Schaltung von Steuerströmen, sondern auch für Leistungsschaltungen denkbar, indem der Betätiger als Auslöser für Leistungsschalter eingesetzt wird. An diese Betätiger werden hohe Anforderungen bezüglich Lebensdauer, Robustheit, Abdichtung des elektrischen Teiles gegen Wasser und Schmutz gestellt. Außerdem soll die Herstellbarkeit möglichst kostengünstig und prozesssicher sein.
  • Diese Befehlsgeräte werden in Schalttafeln, Bedientableaus, Schaltschranktüren oder Gehäusedeckel montiert. Befehlsgeräte sind in der Regel modular aufgebaut. Das bedeutet, sie bestehen aus einem Druckknauf, einem Befestigungsteil, wie zum Beispiel einer Ringmutter oder einem Montagehalter und einem oder mehreren Schaltelementen, die als Öffner- oder Schlie-ßerschaltglieder ausgeführt sind. Zur Montage wird der Betätiger in der Regel von vorn durch ein Loch in der Schalttafel geführt und von hinten mittels eines Befestigungsteils montiert. Die Schaltelemente werden mit Schrauben, Schnapphaken oder Riegeln mechanisch am Betätiger oder am Befestigungsteil befestigt. Die elektrische Verbindung der Schaltelemente mit der Steuerung erfolgt über Anschlussklemmen.
  • Bei Sicherheitsanwendungen, wie zum Beispiel Not-Aus-Befehlsgeräten ist es Vorschrift, dass das Signal durch das Öffnen von zwangsöffnenden Kontakten erzeugt wird. Das heißt, dass bei einem unbetätigten Not-Aus-Befehlsgerät die Kontakte und damit der zugehörige Stromkreis geschlossen sind. Im Störungs- oder Notfall wird durch Schlagen auf den Not-Aus-Betätiger, der sich vor der Schalttafel befindet, der Öffnerkontakt unterbrochen und die Anlage oder Maschine in einen sicheren Zustand versetzt. Dies funktioniert jedoch nur, wenn die räumliche Zuordnung zwischen Betätiger und Schaltelement sichergestellt ist. Durch mangelhafte Montage oder durch Gewalteinwirkung kann es vorkommen, dass die Schaltelemente mechanisch vom Betätiger getrennt werden. In diesem Fall ist das Not-Aus-Befelsgerät nicht mehr funktionsfähig. Das heißt, bei einer Betätigung im Notfall werden die Kontakte nicht geöffnet und damit erfolgt auch keine Beseitigung des Gefahrenzustands. Dies kann zu fatalen Schäden für Mensch und Maschine führen. Daher kommt der sicheren Verbindung zwischen Betätiger und Schaltelement eine wesentliche Bedeutung zu.
  • Die Forderung nach einer integrierten optischen Anzeige, bei der es sich sowohl um eine mechanische und/oder elektrische Schaltanzeige handelt, führt zu der Problematik der Unterbringung der erforderlichen Bauteile, da das Gesamtvolumen des Gerätes, insbesondere durch einen genormten Einbaudurchmesser (zum Beispiel 22,5 mm), nur in engen Grenzen variiert werden kann. Bisher wurde, wenn eine Integration der Anzeige in das Befehlsgerät nicht möglich war, meist eine zusätzliche Befehlsstelle, beispielsweise mit einem Leuchtmelder, angebracht. Auf Grund des zusätzlichen Platzbedarfs, zum Beispiel auf einer Schalttafel der Installationseinheit und der zwingenden Verwendung einer separaten Anzeige, ist diese Lösung unvorteilhaft.
  • Dazu beschreibt die DE 10 2008 008224 B3 eine Anzeigevorrichtung für die Schaltstellung eines Drucktasters mit einem Gehäuse und einem bezüglich des Gehäuses aus einer ersten in eine zweite Stellung beweglichen Betätigungselements. Das Betätigungselement weist mindestens ein Fenster auf. Weiterhin umfasst die Anzeigevorrichtung ein bewegliches Anzeigeelement, welches mindestens einem Fenster gegenüber liegt und mindestens zwei unterschiedliche Anzeigeabschnitte umfasst, welche in Abhängigkeit von der Stellung des Betätigungselements hinter dem mindestens einem Fenster anzeigbar sind. Ferner umfasst die Anzeigevorrichtung einen einerseits mit den Anzeigeelement wirkverbundenen und andererseits sich am Gehäuse abstützenden Schieber für das Anzeigeelement und zeichnet sich dadurch aus, dass der Schieber des Anzeigeelements eine Anlaufschräge aufweist, welche auf einem Teil des Gehäuses aufliegt und bei einer bezüglich des Gehäuses ausgeübten Bewegung des Betätigungselements aus der ersten Stellung in die zweite Stellung eine Verschiebung des Schiebers bezüglich des mindestens einen Fensters des Betätigungselements aus einer Ausgangsstellung in die Endstellung bewirkt.
  • Die EP 2 015 326 A1 beschreibt einen Drucktaster mit einem Betätiger und einem Gehäuse, wobei im Betätiger Fenster vorgesehen sind, unter denen durch Drehung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn unterschiedliche Anzeigenflächen für unterschiedliche Betriebszustände angeordnet sind.
  • Aus der EP 0 713 231 A1 geht ein Drucktaster mit einem Bedienungsorgan und einer Stellungsanzeige hervor, die zwischen zwei Stellungen beweglich montiert ist und zwar einer weggerückten Stellung, wenn das Bedienungsorgan in heraustretender Wartestellung ist, und einer ausgefahrenen Stellung, wenn das Bedienungsorgan in eingedrückter Betriebsstellung ist. Die Stellungsanzeige weist eine flügelförmige Ausweitung auf, die sich über einen Kreissektor unter dem Kopf des Bedienungsorgans erstreckt. In Verbindung damit besitzt der Kopf des Bedienungsorgans örtlich in der Bahn dieser Ausweitung ein Fenster.
  • Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Betätiger mit platzsparender, leicht zu montierender, optischer Anzeige zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Betätiger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Betätiger gelöst, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die mechanische Anzeige ein Fenster und eine durch das Fenster erkennbare Anzeigefläche aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Anzeigefläche bei Betätigung des Betätigers in horizontaler Richtung verschiebbar ist. Der erfindungsgemäße Betätiger ist vorzugsweise zweiteilig aufgebaut und weist einen Betätigungskopf und eine Rosette auf. Der Betätigungskopf ist vorzugsweise pilzartig ausgeführt und überlappt die Rosette. Vom Betätigungskopf ragen Gehäuseführungen in die Rosette. Die Gehäuseführungen schließen ein Federelement ein. Auf dem Deckel des Betätigungskopfes befindet sich eine fensterartige Ausnehmung, die als Anzeigefläche dient und bei Betätigung des Betätigers vorzugsweise in vier Anzeigeflächen unterteilt ist.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Anzeigefläche im Betätigungskopf auf einem Ring montiert, wobei der Ring vorzugsweise aus Metall ausgebildet ist. Die mechanische Anzeige ist vorzugsweise ebenfalls ringförmig ausgebildet.
  • In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Anzeigefläche bei Betätigung des Betätigers in vier Anzeigeflächen unterteilt ist. Die Aufteilung der Anzeigefläche führt dazu, dass die Kräfte bei Betätigung des Drucktasters gleichmäßig auf die Rosette übertragen werden. Diese vier Anzeiger ermöglichen darüber hinaus einen durchgängigen farbigen Ring auf dem Pilzdeckel des Not-Aus-Betätigers. Um die vier Anzeigeflächen technisch zu realisieren, werden diese vorzugsweise auf einen Ring montiert. Dieser Ring ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet. Ebenso ist die Anzeige vorzugsweise ringförmig ausgebildet.
  • Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.
  • Dabei zeigen schematisch:
    • Fig. 1 in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betätigers mit Signalanzeige im unbetätigten Zustand;
    • Fig. 2 in einer Draufsicht einen erfindungsgemäßen Betätiger ohne Kappe im unbetätigten Zustand;
    • Fig. 3 in einer Draufsicht einen erfindungsgemäßen Betätiger mit Kappe und von außen sichtbarer Signalanzeige im unbetätigten Zustand;
    • Fig. 4 in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betätigers mit Signalanzeige im betätigten Zustand;
    • Fig. 5 in einer Draufsicht einen erfindungsgemäßen Betätiger ohne Kappe im betätigten Zustand;
    • Fig. 6 in einer Draufsicht einen erfindungsgemäßen Betätiger mit Kappe und von außen sichtbarer Signalanzeige im betätigten Zustand.
  • Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Betätiger 1 mit einem vorzugsweise zweiteiligen Gehäuse aus Betätigungskopf 2 und einer Rosette 3. Der Betätigungskopf 2 ist vorzugsweise pilzartig ausgeführt und überlappt die Rosette 3. Die Rosette 3 kann beispielsweise über Klemm- oder Rastelemente am Betätigungskopf 2 befestigt sein. Vom Betätigungskopf 2 ragen Gehäuseführungen 4, 5 in den Innenraum des Betätigers 1 hinein. Die Gehäuseführungen 4, 5 schließen ein Federelement 6 ein. Die Gehäuseführungen 4, 5 sind vorzugsweise konzentrisch von einem Anzeigeelement 7 umgeben. Das Anzeigeelement 7 weist eine Anzeigefläche 8 auf, die im unbetätigten Zustand vorzugsweise gelb ausgeführt ist und durch ein ringförmiges Fenster 9 im Betätigungskopf 2 sichtbar ist. Unterhalb der Anzeigefläche 8 im unbetätigten Zustand ist eine vorzugsweise ringförmige rote Anzeigefläche 10 für den betätigten Zustand angeordnet. Die Anzeigefläche 10 für den betätigten Zustand liegt auf einer Montageebene 11 des Anzeigeelementes 7 auf. Durch Betätigung des Betätigungskopfes 2 verschiebt sich das Anzeigeelement 7 horizontal nach außen, so dass die Anzeigefläche 10 für den betätigten Zustand, die vorzugsweise rot ausgeführt ist, durch das ringförmige Fenster 9 im Betätigungskopf 2 sichtbar ist. Die Montageebene 11 mündet in Führungselemente 12, die eine Ausnehmung 13 für einen Federring 14 aufweisen. Die Führungselemente 12 weisen Einführschrägen 15 auf, die auf ebenfalls abgeschrägte Führungsflächen 16 der Rosette 3 münden. Bei Betätigung des Betätigers 1 wird das Anzeigeelement 7 über die Einführschrägen 15 beziehungsweise die abgeschrägten Führungsflächen 16 horizontal nach außen bewegt.
  • Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger 1 in einer Draufsicht im unbetätigten Zustand ohne Kappe. Aus dieser Darstellung ist die vorzugsweise ringförmige Signalanzeige 17 im unbetätigten Zustand zu entnehmen. Aus Fig. 3 geht die von außen sichtbare Signalanzeige 17 hervor, die im unbetätigten Zustand in gelb gehalten ist, wenn der Betätigungskopf mit Kappe 18 ausgeführt ist.
  • Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger 1 mit Signalanzeige im unbetätigten Zustand. Das Anzeigeelement 7 hat sich dabei über die abgeschrägten Führungsflächen 16 der Rosette 3 horizontal nach außen verschoben, so dass nun die Anzeigefläche 10 für den betätigten Zustand durch das ringförmige Fenster 9 im Betätigungskopf 2 sichtbar ist.
  • Fig. 5 zeigt den erfindungsgemäßen Betätiger 1 in einer Draufsicht im betätigten Zustand ohne Kappe. Aus dieser Darstellung ist die vorzugsweise ringförmige Signalanzeige 17 im betätigten Zustand zu entnehmen, wobei diese Signalanzeige 17 im betätigten Zustand in vier Anzeigeflächen 19, 20, 21, 22 unterteilt ist. Aus Fig. 6 geht die von außen sichtbare Signalanzeige 17 hervor, die im betätigten Zustand in rot gehalten ist, wenn der Betätigungskopf 2 mit Kappe 18 ausgeführt ist.
  • Der hier vorgestellte erfindungsgemäße Betätiger mit vorzugsweise ringförmiger Signalanzeige bietet den Vorteil, dass der jeweilige Schaltzustand des Betätigers klar ersichtlich ist, wobei der Betätiger auf einem montagefreundlichen Aufbau beruht.

Claims (5)

  1. Betätiger, der zur Schaltung einer Schalteinheit vorgesehen ist und eine mechanische Anzeige aufweist, wobei die mechanische Anzeige ein Fenster (9) und eine durch das Fenster erkennbare Anzeigefläche (8 oder 10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigefläche (8) bei Betätigung des Betätigers in horizontaler Richtung verschiebbar ist, wobei ein Anzeigeelement (7), das die Anzeigefläche (8 oder 10) aufweist, über Einführschrägen (15) bzw. über abgeschrägte Führungsflächen (16) horizontal nach außen bewegbar ist.
  2. Betätiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigefläche (8) bei Betätigung des Betätigers in vier Anzeigeflächen (19, 20, 21, 22) unterteilt ist.
  3. Betätiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigefläche (8) auf einen Ring montierbar ist.
  4. Betätiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring aus Metall ausgebildet ist.
  5. Betätiger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige ringförmig ausgebildet ist.
EP20100172040 2009-09-09 2010-08-05 Betätiger mit Signalanzeige Not-in-force EP2296159B1 (de)

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EP2296159A1 EP2296159A1 (de) 2011-03-16
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