EP3029645B1

EP3029645B1 - Aktor mit einer anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: EP3029645B1
Application number: EP14004102.1A
Authority: EP
Inventors: Simone Mangold; Christian KÖHLER; Rainer Spreitzenbarth; Andreas Siebel; Johannes Konold
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2034-12-04
Also published as: CN205788915U; EP3029645A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktor mit einer Anzeigeeinrichtung für eine Anzeige eines Betriebszustands des Aktors. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Anzeigeeinrichtungen für die Anzeige von Betriebszuständen von Aktoren bekannt. Eine erste bekannte Ausführungsform einer derartigen Anzeigeeinrichtung umfasst eine einzige Kontrollleuchte, die beispielsweise bei Vorliegen einer Störung des Aktors aktiviert wird und im Übrigen nicht aktiv ist. Eine andere bekannte Ausführungsform einer Anzeigeeinrichtung kann als Bildschirm ausgeführt werden, auf dem grafische und alphanumerische Informationen darstellbar sind, eine derartige Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise in LCD-Technik ausgeführt. Anzeigeeinrichtungen aus dem Stand der Technik sind z.B. in DE 101 37 336 A1 , DE 89 01 382 U1 , US 2013/052039 A1 , WO 96/01384 A1 , US 2006/022534 A1 und DE 20 2012 011371 U1 offenbart. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Aktor mit einer Anzeigeeinrichtung bereitzustellen, bei denen eine kostengünstige Aufbauweise mit der Möglichkeit zur Anzeige einer Vielzahl von unterschiedlichen Aktorzuständen kombiniert ist.
Diese Aufgabe wird für eine Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Hierbei ist vorgesehen, dass mehrere beabstandet zueinander angeordnete und getrennt voneinander elektrische betreibbare Leuchtmittel in einem Leuchtraum aufgenommen sind, der bereichsweise von einer wenigstens transluzenten, insbesondere transparenten, Abdeckung und einem mit der Abdeckung verbundenen Träger begrenzt ist, wobei einem ersten Leuchtmittel eine Lichtleithülse zugeordnet ist, die sich zwischen dem ersten Leuchtmittel und der Abdeckung erstreckt und einen ersten Teilraum innerhalb des Leuchtraums bildet, und dass zwischen einem zweiten Leuchtmittel und einem dritten Leuchtmittel ausgehend von der Lichtleithülse bis zur Abdeckung wenigstens eine Trennwand zur Abtrennung eines zweiten Teilraums von einem dritten Teilraum erstreckt ist.
Mit Hilfe der vorzugsweise rohrförmig ausgebildeten Lichtleithülse und der wenigstens einen Trennwand werden insgesamt drei Teilräume geschaffen, die den Leuchtraum unterteilen und die sich jeweils bis zur Abdeckung erstrecken. Dabei sollen von den Leuchtmitteln ausgehende Lichtstrahlen, die in den jeweiligen Teilräumen an der Lichtleithülse bzw. der Trennwand reflektiert werden, nicht bis in den jeweils benachbarten Teilraum dringen können. Hierdurch wird eine vorteilhafte Unterscheidbarkeit der von der Anzeigeeinrichtung ausgegebenen Lichtsignale, die von den jeweiligen Leuchtmitteln abgegeben werden sollen, bei Betrachtung der Abdeckung von außen gewährleistet. Dementsprechend können mit Hilfe der drei den jeweiligen Teilräumen zugeordneten Leuchtmittel wenigstens drei unterschiedliche Informationen über den Betriebszustand eines Aktors mit der Anzeigeeinrichtung ausgegeben werden. Bei Verwendung einer vorgebbaren Kodierung für die von den jeweiligen Leuchtmitteln ausgegebenen Lichtsignalen können auch mehr als drei voneinander unterscheidbare Lichtinformationen an der Abdeckung der Anzeigeeinrichtung für einen Benutzer visualisiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich über die Helligkeit und/oder die Farbe der von den jeweiligen Leuchtmitteln abgegebenen Lichtstrahlen unterschiedliche Informationen kodiert werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zweckmäßig ist es, wenn die Lichtleithülse und die wenigstens eine Trennwand aus einem zumindest nahezu lichtundurchlässigen Material hergestellt sind. Bei dem Material für die Lichtleithülse und die Trennwand handelt es sich vorzugsweise um ein Kunststoffmaterial, sodass eine Herstellung der Lichtleithülse und der wenigstens einen Trennwand in einem Kunststoffspritzgussverfahren ermöglicht wird. Dabei ist eine Materialauswahl für die Lichtleithülse und die Trennwand, die zusammen ein sogenanntes Trennelement bilden, zusammen mit einer Dimensionierung von Wandstärken für die Lichtleithülse und die Trennwand so gewählt, dass keine signifikante Durchstrahlung dieser Komponenten durch die jeweiligen Leuchtmittel erzielt werden kann. Vorteilhaft ist es, wenn das Trennelement zumindest eine Dämpfung von Lichtstrahlen in einer Größenordnung größer 95 Prozent ermöglicht, sodass Lichtstrahlen aus einem Teilraum maximal zu 5 Prozent in einen anderen Teilraum übertreten können. Bei einer alternativen Ausgestaltung des Trennelements ist dieses als Strangpressteil aus Aluminium hergestellt oder als metallisiertes Kunststoffteil ausgebildet, womit eine besonders hohe Reflektivität des Trennelements für die von den Leuchtmitteln abgegebenen Lichtstrahlen verwirklicht werden kann. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Lichtleithülse mehrere Trennwände angeordnet sind, die sich ausgehend von einer Mittelachse, insbesondere einer Symmetrieachse, der Lichtleithülse in radialer Richtung nach außen bis zur Abdeckung erstrecken. Mit Hilfe dieser Trennwände kann eine vorteilhafte Unterteilung des Leuchtraums in eine Vielzahl von Teilräumen ermöglicht werden, sodass an einer Außenoberfläche der Abdeckung durch geeignete Ansteuerung der jeweils den Teilräumen zugeordneten Leuchtmittel eine Vielzahl von unterschiedlichen Informationen dargestellt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lichtleithülse und/oder zumindest einige der Trennwände, insbesondere sämtliche der Trennwände, jeweils bis zu einem körperlichen Kontakt mit einer Innenoberfläche der Abdeckung geführt sind, um ein Übertreten von Lichtstrahlen aus den jeweils benachbarten Teilräumen zu verhindern und somit eine scharfe Unterscheidung von unterschiedlichen Leuchtzuständen der Anzeigeeinrichtung zu ermöglichen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Lichtleithülse und die wenigstens eine Trennwand längs einer Profilachse eine zumindest nahezu konstante Profilierung aufweisen. Bei einer derartigen Gestaltung der Lichtleithülse und der wenigstens einen Trennwand, die auch als Trennelement bezeichnet werden, ist eine Herstellung in einem Kunststoffspritzgussverfahren oder einem Strangpressverfahren zu geringen Herstellungskosten durchführbar. Dabei ist die Profilachse derart ausgerichtet, dass Querschnitte des Trennelements, also der Lichtleithülse und der wenigstens einen Trennwand, in zueinander parallelen und normal zur Profilachse ausgerichteten Querschnittsebenen stets konstant sind. Bei einer Ausgestaltung der Lichtleithülse und der wenigstens einen Trennwand als Kunststoffspritzgussteil können an wenigstens einem Endbereich des dadurch gebildeten Trennelements auch stabilisierende Stegverbindungen zwischen benachbarten Trennwänden vorgesehen sein, ohne dass hierdurch die Herstellbarkeit im Kunststoffspritzgussverfahren in Frage gestellt wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtleithülse und die wenigstens eine Trennwand mit einem Endbereich jeweils an eine schräg zur Profilachse ausgerichtete, insbesondere gekrümmt ausgebildete, Innenoberfläche der Abdeckung angrenzen. Eine derartige Abschrägung der Abdeckung und die daraus resultierende schräg zur Profilachse ausgerichtete Innenoberfläche der Abdeckung ermöglichen eine besonders gute Sichtbarkeit der einzelnen in den jeweiligen Teilräumen aufgenommenen Leuchtmittel: Somit ist auch bei einer ungünstigen Anordnung der Anzeigeeinrichtung an einem Aktor eine vorteilhafte Ablesbarkeit der von der Anzeigeeinrichtung zur Verfügung gestellten Leuchtinformationen gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die an der Abdeckung ausgebildete Schrägfläche eine Krümmung in wenigstens einer Raumrichtung, insbesondere eine sphärische Krümmung in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen aufweist, da hierdurch die Ablesbarkeit der Anzeigeeinrichtung weiter verbessert werden kann.
Zweckmäßig ist es, wenn die Leuchtmittel auf einer, vorzugsweise eben ausgebildeten, gemeinsamen elektrischen Leiteranordnung, insbesondere einer Leiterplatte oder einer flexiblen Leiterfolie, angeordnet sind. Bei der Leiterplatte oder der flexiblen Leiterfolie handelt es sich um eine sogenannte gedruckte Schaltung, bei der elektrisch leitende Bahnen auf einem isolierenden Substrat, insbesondere einer faserverstärkten Kunststoffplatte oder einer flexiblen Folie aufgebracht sind. Durch diese elektrische Leiteranordnung wird eine vorteilhafte und kostengünstige elektrische Kontaktierung der Leuchtmittel ermöglicht. Bei einer Verwendung einer Leiterplatte ist es vorteilhaft, wenn die Leuchtmittel in einer gemeinsamen Bestückungsebene, die durch eine Oberfläche der Leiterplatte bestimmt wird, angeordnet, insbesondere aufgelötet, sind. Bei einer Verwendung einer flexiblen Leiterfolie findet zwar eine Bestückung der Leuchtmittel, bei denen es sich beispielsweise um Leuchtdioden handeln kann, vorzugsweise in einer gemeinsamen Bestückungsebene statt, anschließend kann jedoch bei der Montage der flexiblen Leiterfolie in den Träger bzw. an die Lichtleithülse und/oder die wenigstens eine Trennwand eine Abwinklung von Teilbereichen der flexiblen Leiterfolie vorgesehen werden, um eine besonders vorteilhafte Ausrichtung der in diesem Teilbereichen angeordneten Leuchtmittel relativ zur Lichtleithülse bzw. zur wenigstens einen Trennwand zu gewährleisten.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leuchtmittel zusammen mit der Leiteranordnung zugeordneten elektronischen Komponenten eine elektronische Schaltung bilden, die für eine gezielte Ansteuerung der Leuchtmittel in Abhängigkeit von einem an die elektronische Schaltung bereitgestellten Eingangssignal ausgebildet sind. Beispielsweise kann auf der Leiteranordnung ein Mikrocontroller oder Mikroprozessor angeordnet sein, der insbesondere zum Empfang eines Sensorsignals eines dem Aktor zugeordneten oder im Umfeld des Aktors angeordneten Sensors ausgebildet ist und der anhand des bereitgestellten Sensorsignals eine Ausgabe von unterschiedlichen, gemäß einer vorgebbaren Kodierung ausgewählten Leuchtsignalen bewirken kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die elektronische Schaltung für eine Ansteuerung der Leuchtmittel nach vorgebbaren Mustern, insbesondere in der Art einer Segmentanzeige ausgebildet ist. Hierfür kann vorgesehen sein, die elektronische Schaltung, die insbesondere einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor umfasst, in geeigneter Weise, gegebenenfalls auch durch einen Benutzer veränderlich, zu programmieren, um die Sensorsignale eines dem Aktor zugeordneten oder im Umfeld des Aktors angeordneten Sensors in eine geeignete Kodierung umzusetzen. Diese Kodierung kann dann durch entsprechende Ansteuerung der jeweiligen Leuchtmittel für einen Benutzer visualisiert werden, beispielsweise um einen ermittelten Signalpegel des Sensors darzustellen, wobei dieser Signalpegel beispielsweise einen Aktorzustand oder eine physikalische Größe im Umfeld des Aktors, beispielsweise eine Temperatur oder ein Volumenstrom eines Fluids, das mit einem vom Aktor angetriebenen Ventil beeinflusst wird, repräsentieren kann.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass die elektrische Schaltung für eine Ansteuerung der Leuchtmittel nach vorgebbaren Mustern, insbesondere in der Art einer Segmentanzeige, ausgebildet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von einem Zustand des mit der Anzeige ausgerüsteten Aktors eine linienförmige, insbesondere kreisförmige Anordnung von Leuchtmitteln, die in entsprechenden Teilräumen aufgenommen sind, dazu eingesetzt werden, eine Öffnungs- oder Schließstellung des jeweiligen Aktors zu visualisieren. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Leuchtmittel derart durch die elektronische Schaltung angesteuert werden, dass Ziffern oder alphanumerische Zeichen mit Hilfe der jeweiligen Leuchtmittel dargestellt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eines der Leuchtmittel für eine vorgebbare Abgabe von verschiedenfarbigen Lichtstrahlen ausgebildet ist. Bevorzugt ist das wenigstens eine Leuchtmittel als Mehrfarb-Leuchtdiode ausgebildet, wobei durch geeignete Ansteuerung dieser Leuchtdiode Lichtstrahlen in unterschiedlichen Farben selektiv abgegeben werden können. Beispielsweise kann das Leuchtmittel dazu eingerichtet sein, wahlweise rote, gelbe oder blaue Lichtstrahlen oder durch, vorzugsweise frei wählbare, Mischung dieser Farben andersfarbige Lichtstrahlen abzugeben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Träger napfartig mit einer Bodenplatte und einem randseitig an der Bodenplatte umlaufenden Rand aus einem zumindest nahezu lichtundurchlässigen Material hergestellt ist, dass die Leuchtmittel im Bereich der Bodenplatte angeordnet sind und dass die Abdeckung für eine, insbesondere abgedichtete, Festlegung an einem der Bodenplatte abgewandten Endbereich des Rands ausgebildet ist. Durch die napfartige Ausgestaltung des Trägers und die Anordnung der Leuchtmittel im Bereich der Bodenplatte des napfartigen Trägers wird erreicht, dass eine vorteilhafte Verteilung und Vergleichmäßigung der von den jeweiligen Leuchtmittel abgegebene Lichtstrahlen im Bereich der Abdeckung erzielt wird, um ein vorteilhaftes Aussehen der Anzeigeeinrichtung zu gewährleisten. Hierzu ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Träger aus einem zumindest nahezu vollständig lichtundurchlässigen Material, insbesondere aus Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet ist. Ferner ist vorgesehen, dass die Abdeckung, bei der es sich ebenfalls um ein Kunststoffspritzgussteil aus einem transluzenten oder transparenten Kunststoffmaterial handeln kann, für eine abgedichtete Festlegung an dem Rand des Trägers vorgesehen ist. Hierzu kann ergänzend vorgesehen werden, die Abdeckung mit Hilfe eines umlaufenden Dichtmittels abgedichtet am Rand festzulegen und/oder durch verkleben einer Verbindung zwischen Abdeckung und Träger eine Dichtigkeit für die Anzeigeeinrichtung gegenüber äußeren Einflüssen, insbesondere Spritzwasser, zu gewährleisten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtleithülse einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweist und dass mehrere Trennwände vorgesehen sind, die sich in radialer Richtung ausgehend von der Lichtleithülse erstrecken und die eine konstante Winkelteilung zueinander aufweisen. Bei dieser Anordnung der Trennwände lässt sich bei geeigneter Ansteuerung der Leuchtmittel eine grafische Darstellung der auszugebenden Informationen ähnlich wie bei einem analogen Zeigerinstrument bewirken, sodass eine besonders vorteilhafte Ablesbarkeit der Anzeigeeinrichtung gewährleistet ist. Das der Lichtleithülse zugeordnete Leuchtmittel kann für eine zusätzliche Anzeigefunktion unabhängig von der kreisförmig darum realisierten Anzeige verwendet werden. Zweckmäßig ist es, wenn der Träger mit einer Schnittstelle für eine, insbesondere werkzeuglose, Festlegung an einem Aktorgehäuse versehen ist und/oder eine Kontaktleiste oder einen Steckverbinder für eine elektrische Kopplung mit einem Aktor oder einem Sensor oder einer Steuereinrichtung umfasst. Bei der dem Träger zugeordneten Schnittstelle kann es sich um eine rein mechanische Schnittstelle handeln, die für eine, insbesondere werkzeuglose, Festlegung der Anzeigeeinrichtung an einem Aktorgehäuse, insbesondere in einer Vertiefung oder Ausnehmung des Aktorgehäuses, vorgesehen ist. Ergänzend oder alternativ kann die Schnittstelle mit elektrischen Kontakten versehen sein, um eine Einkopplung von Ansteuersignalen und elektrischer Versorgungsenergie an die Anzeigeeinrichtung und gegebenenfalls eine Auskopplung von Signalen aus der Anzeigeeinrichtung zu ermöglichen. Vorzugsweise ist die Anzeigeeinrichtung mit dem Aktor oder einem dem Aktor zugeordneten oder einem in der Umgebung des Aktors angeordneten Sensor oder einer zur Ansteuerung des Aktors vorgesehenen Steuereinrichtung elektrisch verbunden.
Bei dem Aktor kann es sich um einen fluidischen Aktor oder einen elektrischen Aktor handeln, der jeweils zur Bereitstellung einer Bewegung an eine Maschinenkomponente ausgebildet ist. Exemplarisch handelt es sich bei dem Aktor um einen fluidischen Linearsteller, insbesondere einen Pneumatikzylinder, oder um einen elektrischen Rotationsantrieb, insbesondere einen Elektromotor. Alternativ kann es sich bei dem Aktor um eine Schalteinrichtung wie ein Magnetventil oder ein Magnetrelais handeln, bei denen keine Bewegung nach außen übertragen wird, sondern vielmehr eine Bewegung des Aktorelements zur Blockierung oder Freigabe eines fluidischen oder elektrischen Pfads führt.
Um eine derartige Bewegung des Aktorelements zu ermöglichen, sind am Aktorgehäuse Anschlussmittel vorgesehen, über die eine Energiezufuhr in das Aktorgehäuse zum Aktorelement oder einer dem Aktorelement zugeordneten, im Aktorgehäuse aufgenommenen Antriebseinrichtung vorgenommen werden kann. Ferner ist dem Aktor eine Sensoranordnung zugeordnet, die beispielsweise zur Ermittlung einer Position des Aktorelements zwischen einer ersten Funktionsstellung und einer zweiten Funktionsstellung oder zur Ermittlung einer anderen physikali-schen Größe des Aktors oder aus der Umgebung des Aktors vorgesehen ist und die ein elektrisches Sensorsignal ausgibt, das an die ebenfalls vorgesehene Anzeigeeinrichtung bereitgestellt wird, um in einfacher Weise eine Visualisierung der Aktorfunktion für einen Benutzer zu ermöglichen. Die Anzeigeeinrichtung ist in diesem Fall am Aktorgehäuse angebracht, insbesondere mechanisch und/oder elektrisch mit dem Aktorgehäuse gekoppelt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Aktors ist vorgesehen, dass eine elektronische Schaltung der Anzeigeeinrichtung zur Ansteuerung der Leuchtmittel derart ausgebildet ist, dass eine Zwischenstellung des Aktorglieds zwischen der ersten Funktionsstellung und der zweiten Funktionsstellung zu einer Ansteuerung einer vorgebbaren Anzahl von Leuchtmitteln, die in einer vorgebbaren Anordnung zueinander angeordnet sind, führt. Dementsprechend kann mit der dem Aktor zugeordneten Anzeigeeinrichtung in einfacher Weise gut sichtbar dargestellt werden, in welcher Stellung sich das Aktorelement zwischen der ersten Funktionsstellung und der zweiten Funktionsstellung befindet. Exemplarisch kann mit Hilfe der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, ob ein vom Aktor angetriebenes Ventil eine Öffnungsstellung oder eine Schließstellung oder eine Funktionsstellung zwischen der Öffnungs- und der Schließstellung einnimmt.
Vorteilhaft ist es, wenn eine elektronische Schaltung der Anzeigeeinrichtung zur Ansteuerung der Leuchtmittel derart ausgebildet ist, dass ein von einer Funktionsstellung des Aktorglieds unabhängiger Zustand mit Hilfe des ersten Leuchtmittels anzeigbar ist. Exemplarisch kann vorgesehen sein, dass das erste Leuchtmittel dazu eingesetzt wird, eine grundsätzliche Funktionsbereitschaft des Aktors anzuzeigen oder einen Zustand des Aktors in Abhängigkeit von Sensorsignalen einer dem Aktor zugeordneten Sensoreinrichtung anzuzeigen oder eine Anzeige eines Betrags wenigstens einer physikalischen Größe, insbesondere aus der Gruppe: Temperatur, Druck, Durchfluss, pH-Wert, in Abhängigkeit von Sensorsignalen einer im Umfeld des Aktors angeordneten Sensoreinrichtung vorzunehmen.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt:

Figur 1: eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Anzeigeeinrichtung mit einem napfförmig ausgebildeten Träger, einer in diesem Träger aufgenommenen, mit Leuchtmitteln ausgestatteten elektronischen Schaltung, einem Trennelement sowie einer Abdeckung,
Figur 2: eine schematisierte Draufsicht auf die Anzeigeeinrichtung gemäß der Figur 1,
Figur 3: eine schematisierte Draufsicht auf die elektronische Schaltung gemäß den Figuren 1 und 2,
Figur 4: eine schematisierte Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Anzeigeeinrichtung mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt und mit Leuchtmitteln, die zumindest teilweise an der Lichtleithülse angeordnet sind,
Figur 5: eine schematisierte Draufsicht auf die zur Verwendung in der Anzeigeeinrichtung gemäß Figur 4 vorgesehene elektronische Schaltung, die als flexible Leiterfolie ausgebildet ist,
Figur 6: eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung gemäß der Figur 4,
Figur 7: eine perspektivische Darstellung eines Aktors, der mit einer Anzeigeeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ausgestattet ist, wobei eine erste Anzeigekonfiguration vorliegt, und
Figur 8: der Aktor gemäß der Figur 7 in einer zweiten Anzeigekonfiguration.

Eine erste Ausführungsform einer Anzeigeeinrichtung 1 sowie die wesentlichen Komponenten dieser Anzeigeeinrichtung 1 sind schematisch in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Die Anzeigeeinrichtung 1 ist zur Anbringung an einem Aktor 32 vorgesehen wie dies in den Figuren 7 und 8 näher dargestellt wird. Bei dem Aktor 32 handelt es sich exemplarisch um einen elektrischen Drehantrieb, es könnte sich jedoch auch um fluidischen oder elektrischen Linearantrieb wie einen Pneumatikzylinder oder einen Linearmotor oder um einen fluidischen, insbesondere pneumatischen oder hydraulischen Drehantrieb handeln.
Die in der Figur 1 näher dargestellte Anzeigeeinrichtung 1 umfasst eine Abdeckung 2, ein Trennelement 3, einen napfförmigen Träger 4 sowie eine im napfförmigen Träger 4 aufgenommene elektronische Schaltung 5. Dabei ist das Trennelement 3 für eine bereichsweise Aufnahme in dem napfförmigen Träger 4 vorgesehen und wird in einem schematisch in den Figuren 7 und 8 dargestellten Montagezustand der Anzeigeeinrichtung 1 vollständig von dem Träger 4 und der ebenfalls napfförmig ausgebildeten Abdeckung 2 umfasst.
Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Abdeckung 2 aus einem transluzenten Kunststoffmaterial hergestellt ist und vorzugsweise an einer nicht näher dargestellten Innenoberfläche mit einer milchglasartigen Aufrauhung versehen ist, um eine vorteilhafte Streuung von Lichtstrahlen, die aus dem Inneren der Anzeigeeinrichtung 1 von Leuchtmitteln bereitgestellt werden, zu bewirken. Der Träger 4 ist exemplarisch ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere im Kunststoffspritzgussverfahren, hergestellt und weist im Gegensatz zur Abdeckung 2 eine verschwindende Lichtdurchlässigkeit auf. Das Trennelement 3 ist beispielhaft ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere im Kunststoffspritzgussverfahren, hergestellt und umfasst eine zentrale, beispielhaft kreiszylindrisch ausgebildete Lichtleithülse 6 sowie strahlenförmig in radialer Richtung ausgehend von einer Mittelachse 7 der Lichtleithülse 6 erstreckte Trennwände 8. Vorzugsweise sind die Trennwände 8 in einer konstanten Winkelteilung relativ zur Mittelachse 7 angeordnet. Weiterhin ist exemplarisch vorgesehen, dass die Trennwände 8 in einem zur Montage im Träger 4 vorgesehenen Endbereich jeweils mit benachbarten Trennwänden 8 durch Stege 9 verbunden sind, um eine Stabilisierung des Trennelements 3 zu bewirken. Dabei erstrecken sich die Stege 9 in einem radial außenliegenden Bereich der Trennwände 8 und begrenzen zusammen mit den Trennwänden 8 und der Lichtleithülse 6 jeweils fensterartige, radial innenliegende Öffnungen 10. Durch diese Öffnungen können die Lichtstrahlen von Leuchtmitteln 11 hindurchtreten, die auf der elektronischen Schaltung 5 angeordnet sind und nachstehend näher beschrieben werden.
Exemplarisch ist vorgesehen, dass der napfförmige Träger 4 eine in der Figur 1 nicht sichtbare Bodenplatte und einen zirkular an der Bodenplatte angebrachten, umlaufenden Rand 12 aufweist. Der Rand 12 erstreckt sich mit einer ersten Wandstärke ausgehend von der nicht dargestellten Bodenplatte des Trägers 4 längs der Mittelachse 7. In einem der Bodenplatte abgewandten Endbereich des Randes 12 findet eine Reduzierung der Wandstärke statt, wodurch ein ringförmiger Absatz 15 gebildet wird, auf den ein korrespondierend geformter, ringförmiger Stirnbereich 16 der Abdeckung 2 aufgesetzt werden kann. Exemplarisch erstrecken sich vom Rand 12 mehrere Befestigungssockel 17 in radialer Richtung nach innen, deren axiale Stirnflächen auf dem gleichen Niveau wie der Absatz 15 liegen. Die axialen Stirnflächen der Befestigungssockel 17 sind jeweils mit einer als Bohrung ausgeführten Ausnehmung 18 versehen, in die nicht dargestellte Befestigungszapfen des Trennelements 3 eingreifen können, die an Stirnflächen der Stege 9 angebracht sind und die je nach Ausgestaltung eine formschlüssige oder kraftschlüssige Festlegung des Trennelements 3 am Träger 4 ermöglichen. Die Abdeckung 2 und der Träger 4 begrenzen ein Raumvolumen, in dem das Trennelement 3 und die Leuchtmittel 11 aufgenommen sind und das auch als Leuchtraum 14 bezeichnet wird.
Wie aus der schematischen Darstellung der Figur 2 hervorgeht, die eine schematisiert vereinfachte Darstellung der Ausführungsform gemäß der Figur 1 zeigt, sind die Lichtleithülse 6 und die Trennwände 8 mit einer konstanten Profilierung längs der Mittelachse 7 ausgeführt. Dabei ist mit Ausnahme der vorstehend beschriebenen Stege 9 in jeder parallel zur Darstellungsebene der Figur 2 ausgerichteten Querschnittsebene der gleiche Querschnitt für das Trennelement 3 verwirklicht. An einem dem Träger 4 abgewandten Endbereich ist das Trennelement abgeschrägt ausgebildet, sodass eine Stirnfläche 19 der Lichtleithülse 6 sowie Stirnflächen 20 der Trennwände 8 an eine schräg zur Mittelachse 7 ausgerichtete, gegebenenfalls sphärisch gekrümmte, Innenoberfläche der Abdeckung 2 angrenzen.
Aufgrund der Ausführung der Abdeckung 2 mit einer solchen Schrägfläche wird die Erkennbarkeit der Anzeigeeinrichtung 1 aus unterschiedlichen Raumrichtungen verbessert, wie dies insbesondere aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich ist.
Auf der elektronischen Schaltung 5 sind die, vorzugsweise als Leuchtdioden, insbesondere als Mehrfarb-Leuchtdioden, ausgebildeten Leuchtmittel 11 elektrisch leitend angeordnet. Ferner umfasst die elektronische Schaltung 5 gemäß der Darstellung der Figur 2 eine exemplarisch als Mikrocontroller 21 ausgebildete elektronische Komponente. Elektrische Verbindungen zwischen den Leuchtmitteln 11 und dem Mikrocontroller 21 sind durch nicht näher dargestellte Leiterbahnen realisiert, die in einer gedruckten Schaltung 22 ausgebildet sind. Exemplarisch handelt es sich bei der gedruckten Schaltung 22 gemäß der Ausführungsform der Figuren 1 bis 3 um eine starre Leiterplatte oder Platine, die beispielhaft kreisrund ausgebildet ist und eine automatisierte Bestückung der Leuchtmittel 11 und des Mikrocontrollers 21 ermöglicht. Bei einer Ausführung der Leuchtmittel 11 als mehrfarbige Leuchtdioden kann durch geeignete Ansteuerung durch den Mikrocontroller 21 Licht einer einzigen Farbe oder Licht unterschiedlicher Farben oder Licht mit gemischten Farben abgegeben werden. Ferner können die Leuchtmittel 11 vom Mikrocontroller 21 vorzugsweise derart angesteuert werden, dass ihre Helligkeit variiert.
Aus der Darstellung der Figur 2 ist zu entnehmen, dass durch die Lichtleithülse und die Trennwände 8 im Leuchtraum 14 insgesamt neun Teilräume 23 bis 31 gebildet werden. Ein zentraler Teilraum 23 wird durch die Lichtleithülse 6 sowie durch die gedruckte Schaltung 22 und die Abdeckung 2 begrenzt wird. Die außenliegenden Teilräume 24 bis 31 werden durch jeweils benachbart angeordnete Trennwände 8 und die Außenoberfläche der Lichtleithülse 6 sowie durch die gedruckte Schaltung 22 und die Abdeckung 2 begrenzt. Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass dem zentralen Teilraum 23 eine Gruppe von Leuchtmitteln, vorzugsweise zwei Leuchtmittel 11, zugeordnet sind. Die Teilräume 24 bis 31 sind jeweils exemplarisch mit einem Leuchtmittel 11 ausgestattet.
Bei der zweiten Ausführungsform einer Anzeigeeinrichtung 41 gemäß den Figuren 4 bis 6 ist die Lichtleithülse 46 mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet. Ferner ist vorgesehen, dass sich die Trennwände 48 des Trennelements 43 jeweils in Verlängerung von Diagonalen der quadratisch ausgebildeten Lichtleithülse 46 radial nach außen erstrecken und mit einer ebenfalls mit quadratischem Querschnitt ausgebildeten Abdeckung 42 im Leuchtraum 54 jeweils trapezförmige Teilräume 64 bis 67 bilden. Abweichend von der ersten Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung 1 gemäß den Figuren 1 bis 3 ist bei der Anzeigeeinrichtung 41 vorgesehen, dass die Leuchtmittel 51, die in den äußeren Teilräumen 64 bis 67 angeordnet sind, jeweils an einer Außenoberfläche der längs einer Mittelachse 47 mit konstanter Profilierung erstreckten Lichtleithülse 46 angebracht werden. Beispielsweise wird eine derartige Anbringung vorgesehen, um eine gezielte Abstrahlung in eine Raumrichtung für das jeweilige Leuchtmittel 51 zu bewirken. Um diese Anbringung der Leuchtmittel 51 in einfacher Weise durchführen zu können, werden die Leuchtmittel 51, die zur Anbringung in den außenliegenden Teilräumen 64 bis 67 bestimmt sind, zusammen mit den übrigen Leuchtmitteln 51 und dem Mikrocontroller 61 auf einer als flexible Leiterfolie ausgebildeten gedruckten Schaltung 62 angeordnet und bilden mit dieser die elektronische Schaltung 45. Die gedruckte Schaltung 62 kann bei der Montage in den napfförmigen Träger 44 bereichsweise abgewinkelt werden, wobei zungenförmige Fortsätze 68 der gedruckten Schaltung 62 umgebogen werden können, um die Leuchtmittel 51 an der Außenoberfläche der Lichtleithülse anbringen zu können.
Wie aus der Figur 6 zu entnehmen ist, weist die Abdeckung 42 in der Seitendarstellung eine Schrägfläche 69 auf, wobei die Trennwände 48 und die Lichtleithülse 46 mit ihren Stirnflächen 59, 60 an einer Innenoberfläche 70 der Abdeckung 42 anliegen. Wie bei der ersten Ausführungsform ist auch bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass die Abdeckung 42 eine teilweise Überdeckung mit dem Rand 52 des Trägers 44 aufweist, um durch nicht dargestellte Dichtmittel oder eine stoffschlüssige Verbindung oder durch Kraftschluss eine abdichtende Wirkung für den Leuchtraum 54 zu gewährleisten.
An einer Unterseite 71 des Trägers 44 ist eine elektromechanische Schnittstelle 72 ausgebildet, die zur mechanischen und elektrischen Anbindung der Anzeigeeinrichtung 41 an eine korrespondierend ausgeführte, nicht dargestellte Schnittstelle an einem Aktorgehäuse vorgesehen ist. Hierzu weist die Schnittstelle 72 eine im Wesentlichen T-förmige Profilierung auf, mit der ein formschlüssiger Eingriff in eine hinterschnittene Nut des nicht dargestellten Aktorgehäuses möglich ist. Ferner sind an einer Seitenfläche der Schnittstelle 72 mehrere elektrische Kontaktflächen 73 ausgebildet, mit deren Hilfe eine elektrische Verbindung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Kontakteinrichtung des Aktors ermöglicht wird, um eine Leistungs- und Signalübertragung zwischen dem Aktor und der Anzeigeeinrichtung 41 zu ermöglichen.
Die schematischen Darstellungen der Figuren 7 und 8 sollen dazu dienen, die Anbringung der Anzeigeeinrichtung 1 an einem Aktor 32 darzustellen. Der Aktor 32 ist als elektrischer Drehantrieb ausgebildet, bei dem eine als Aktorglied dienende Abtriebswelle 33, die mit einem endseitigen Vierkantquerschnitt versehen ist, drehbar in einem Aktorgehäuse 34 aufgenommen ist. In dem Aktorgehäuse 34 sind nicht näher dargestellte elektrische Spulen angeordnet, die für eine magnetische Wechselwirkung mit ebenfalls nicht näher dargestellten, mit der Abtriebswelle verbundenen Permanentmagneten vorgesehen sind und bei geeigneter Bestromung eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle bewirken können. An einem der Abtriebswelle 33 entgegengesetzten Endbereich des Aktorgehäuses 34 ist eine im Wesentlichen ebene Montagefläche für die Anzeigeeinrichtung 1 vorgesehen. In der Montagefläche ist eine T-Nut 35 ausgebildet, in die die elektromechanische Schnittstelle der Anzeigeeinrichtung 1 eingeschoben werden kann, wobei die elektromechanische Schnittstelle der Anzeigeeinrichtung 1 exemplarisch in gleicher Weise ausgebildet sein kann wie die elektromechanische Schnittstelle 72 der Anzeigeeinrichtung 41. Mit dem Einschieben der elektromechanische Schnittstelle der Anzeigeeinrichtung 1 in die T-Nut 35 wird auch eine elektrische Kopplung zwischen dem Aktor 32 und der Anzeigeeinrichtung 1 hergestellt, so dass beispielsweise ein Sensorsignal eines im Aktor 32 integrierten oder im Umfeld des Aktors 32 angeordneten, nicht näher dargestellten Sensors an die Anzeigeeinrichtung 1 bereitgestellt werden kann. Das Sensorsignal wird mit Hilfe des Mikrocontrollers 21 ausgewertet, der in Abhängigkeit von einem ermittelten Sensorsignalpegel eine vorgebbare Ansteuerung der Leuchtmittel 11 der Anzeigeeinrichtung 1 vornimmt.
Exemplarisch ist in der Figur 7 dargestellt, dass lediglich das erste, in der Lichtleithülse 6 angeordnete Leuchtmittel angesteuert wird, um beispielsweise eine statusanzeige für die Funktion des Aktors 32 bereitzustellen. In der Figur 8 erfolgt hingegen eine qualitative Anzeige einer Schwenkstellung des Drehantriebs, indem mehrere der Teilräume der Anzeigeeinrichtung 1 durch entsprechende Ansteuerung der zugehörigen Leuchtmittel beleuchtet werden. Andere Konfigurationen für die Beleuchtung von einzelnen Teilräumen oder Gruppen von Teilräumen können vorgesehen werden.

Claims

Aktor mit einem Aktorgehäuse (34) und einem beweglich zwischen einer ersten Funktionsstellung und einer zweiten Funktionsstellung im Aktorgehäuse (34) aufgenommenen Aktorelement (33), mit einem dem Aktorgehäuse (34) zugeordneten Anschlussmittel zur Bereitstellung von Energie an das Aktorelement (33, mit einer Anzeigeeinrichtung (1; 41) und mit einer Sensoranordnung zur Ermittlung eines Aktorzustands oder einer physikalischen Größe im Umfeld des Aktors, wobei die Sensoranordnung zur Bereitstellung eines elektrischen Sensorsignals an die Anzeigeeinrichtung (1; 41) ausgebildet ist, wobei die Anzeigeeinrichtung (1; 41) für eine Anzeige eines Betriebszustands des Aktors (32) am Aktorgehäuse (34) angebracht ist und mehrere beabstandet zueinander angeordnete und getrennt voneinander elektrisch betreibbare Leuchtmittel (11; 51) aufweist, die in einem Leuchtraum (14; 54) aufgenommen sind, der bereichsweise von einer wenigstens transluzenten, insbesondere transparenten, Abdeckung (2; 42) und einem mit der Abdeckung (2; 42) verbundenen Träger (4; 44) begrenzt ist, wobei einem ersten Leuchtmittel (11; 51) eine Lichtleithülse (6; 46) zugeordnet ist, die sich zwischen dem ersten Leuchtmittel (11; 51) und der Abdeckung (2; 42) erstreckt und einen ersten Teilraum (24; 64) innerhalb des Leuchtraums (14; 54) bildet, und wobei zwischen einem zweiten Leuchtmittel (11; 51) und einem dritten Leuchtmittel (11; 51) ausgehend von der Lichtleithülse (6; 46) bis zur Abdeckung (2; 42) wenigstens eine Trennwand (8; 48) zur Abtrennung eines zweiten Teilraums von einem dritten Teilraum erstreckt ist, und wobei an der Lichtleithülse (6; 46) mehrere Trennwände (8; 48) angeordnet sind, die sich ausgehend von einer Mittelachse (7; 47), insbesondere einer Symmetrieachse, der Lichtleithülse (6; 46) in radialer Richtung nach außen bis zur Abdeckung (2; 42) erstrecken.
Aktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleithülse (6; 46) und die wenigstens eine Trennwand (8; 48) aus einem zumindest nahezu lichtundurchlässigen Material hergestellt sind.
Aktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleithülse (6; 46) und die wenigstens eine Trennwand (8; 48) längs einer Profilachse (7; 47) eine zumindest nahezu konstante Profilierung aufweisen.
Aktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleithülse (6; 46) und die wenigstens eine Trennwand (8; 48) mit einem Endbereich jeweils an eine schräg zur Profilachse (7; 47) ausgerichtete, insbesondere gekrümmt ausgebildete, Innenoberfläche (70) der Abdeckung (2; 42) angrenzen.
Aktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (11; 51) auf einer, vorzugsweise eben ausgebildeten, gemeinsamen elektrischen Leiteranordnung (22; 62), insbesondere einer Leiterplatte oder einer flexiblen Leiterfolie, angeordnet sind.
Aktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (11; 51) zusammen mit der Leiteranordnung (22; 62) zugeordneten elektronischen Komponenten (21; 61) eine elektronische Schaltung (5; 45) bilden, die für eine gezielte Ansteuerung der Leuchtmittel (11; 51) in Abhängigkeit von einem an die elektronische Schaltung (5; 45) bereitgestellten Eingangssignal ausgebildet sind.
Aktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung (5; 45) für eine Ansteuerung der Leuchtmittel (11; 51) nach vorgebbaren Mustern, insbesondere in der Art einer Segmentanzeige, ausgebildet ist.
Aktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Leuchtmittel (11; 51) für eine vorgebbare Abgabe von verschiedenfarbigen Lichtstrahlen ausgebildet ist.
Aktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4; 44) napfartig mit einer Bodenplatte und einem randseitig an der Bodenplatte umlaufenden Rand (12; 52) aus einem zumindest nahezu lichtundurchlässigen Material hergestellt ist, dass die Leuchtmittel (11; 51) im Bereich der Bodenplatte angeordnet sind und dass die Abdeckung (2; 42) für eine, insbesondere abgedichtete, Festlegung an einem der Bodenplatte abgewandten Endbereich des Rands (12; 52) ausgebildet ist.
Aktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleithülse (6) einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweist und dass mehrere Trennwände (8) vorgesehen sind, die sich in radialer Richtung ausgehend von der Lichtleithülse (6) erstrecken und die eine konstante Winkelteilung zueinander aufweisen.
Aktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4; 44) mit einer Schnittstelle (72) für eine, insbesondere werkzeuglose, Festlegung an einem Aktorgehäuse versehen ist und/oder eine Kontaktleiste (73) oder einen Steckverbinder für eine elektrische Kopplung mit einem Aktor oder einem Sensor oder einer Steuereinrichtung umfasst.
Aktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Schaltung (5; 45) der Anzeigeeinrichtung (1; 41) zur Ansteuerung der Leuchtmittel (11; 51) derart ausgebildet ist, dass eine Zwischenstellung des Aktorglieds (33) zwischen der ersten Funktionsstellung und der zweiten Funktionsstellung zu einer Ansteuerung einer vorgebbaren Anzahl von Leuchtmitteln (11; 51), die in einer vorgebbaren Anordnung zueinander angeordnet sind, führt.
Aktor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Schaltung (5; 45) der Anzeigeeinrichtung (1; 41) zur Ansteuerung der Leuchtmittel (11; 51) derart ausgebildet ist, dass ein von einer Funktionsstellung des Aktorglieds unabhängiger Zustand mit Hilfe eines, insbesondere des ersten, Leuchtmittels (11) anzeigbar ist.