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Patent Searching and Data


Title:
TRANSMITTER ELEMENT COMPRISING A DISPLAY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/037021
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to produce an easily readable display device (5) for a transmitter element (1). To this end, one corner on the housing (3) of a transmitter element (1) is configured in the form of a display device (5). Parts of the direct light in a first beam direction (23) of an LED are deviated in different directions by means of two integrated reflectors (11) which are located beneath the outer wall (9) of the body (7) that is shaped in the form of a housing corner.

Inventors:
RODDE MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/003952
Publication Date:
May 10, 2002
Filing Date:
October 16, 2001
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
RODDE MANFRED (DE)
International Classes:
F21S8/00; F21V7/05; (IPC1-7): F21S8/00; F21V7/05; F21Y101/02
Foreign References:
EP0108368A11984-05-16
DE3731774A11989-03-30
DE29708858U11997-07-31
DE4135266A11992-11-12
US5642933A1997-07-01
Other References:
See also references of EP 1330621A1
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Geberelement (1) mit einem Gehäuse (3) und einer Anzeige vorrichtung (5) mit einer Lichtquelle (17), die im wesentlichen eine erste Ab strahlrichtung (21) für von der Lichtquelle (17) abgebbares Licht aufweist, wobei die Lichtquelle (17) eine Leuchtdiode umfasst, und Reflektoren (11), die zur Umlenkung eines Teils des direkten Lichts der Lichtquelle (17) in eine zweite und eine dritte Abstrahlrichtung (27,31) dienen, wobei die erste, zweite und dritte Abstrahlrichtung (21, 27,31) unterschiedlich gerichtet sind.
2. Geberelement nach Anspruch 1, wobei zwei Reflektoren (11) unterhalb eines transparenten Fensters (9) angeordnet sind, welches an einer Ecke des Gehäuses (3) gebildet ist.
3. Geberelement nach Anspruch 2, wobei die beiden Reflektoren (11) und das transparente Fenster (9) von einem gemeinsamen Körper (7) gebildet sind.
4. Geberelement nach Anspruch 3, wobei die Reflektoren (11) von Planflächen (13) des gemeinsamen Körpers (7) gebildet sind.
5. Geberelement nach Anspruch 4, wobei die Planflächen (13) unter einem vorgegebenen Winkel von 45100°, bevorzugt 90°, zueinander angeordnet sind und in den Weg des direkten Lichts (25) der ersten Abstrahlrichtung (21) hineinragen.
6. Geberelement nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Planflächen (13) unter einem Winkel von 2070°, bevorzugt 3050°, insbe sondere ca. 35°, zur ersten Abstrahlrichtung (21) angeordnet sind.
Description:
Beschreibung Geberelement mit Anzeigevorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf ein Geberelement mit einem Ge- häuse und einer Anzeigevorrichtung Ein derartiges Geberelement dient im allgemeinen zur Signal- generierung für eine elektrische Steuerung, die wiederum Teil einer Maschine oder Anlage ist. Die Signalgenerierung im Ge- berelement kann auf verschiedenen Prinzipien beruhen, so z. B. auf einem induktiven oder kapazitiven Detektierungsprinzip, wobei dann das Geberelement als induktiver bzw. kapazitiver Näherungsschalter ausgebildet ist.

Bei beiden Schaltertypen liefert ein Sensor einen Schaltbe- fehl, der dann vom Geberelement umgesetzt und beispielsweise an die Steuerung weitergegeben wird.

Der in einen Schaltzustand umgesetzte Schaltbefehl kann durch eine Anzeigevorrichtung visuell erkennbar gemacht werden.

Analog dazu kann eine weitere Anzeigevorrichtung zum visuel- len Darstellen eines Betriebszustandes dienen.

Um den Schalt-und/oder Betriebszustand des Geberelementes anzuzeigen, können verschiedenste Anzeigevorrichtungen zum Einsatz kommen. Unter einer Anzeigevorrichtung versteht man unter anderem eine Vorrichtung durch die ein optisches Signal zum Erkennen des Schalt-und/oder Betriebszustandes als In- formation oder Meldung ausgegeben wird.

Aus der Offenlegungsschrift DE 41 35 266 A1 ist eine Anzeige- vorrichtung für Fahrzeuge bekannt. Diese Anzeigevorrichtung weist ein Gehäuse auf, in welchem eine Lichtquelle und ein dieser Lichtquelle zugeordneter Reflektor angeordnet sind.

In der oben genannten Offenlegungsschrift ist in der Zeich- nung auf Seite 1 in einem Querschnitt von oben eine Anzeige- vorrichtung für Fahrzeuge dargestellt. Die FIG weist ein Ge- häuse auf, welches mit einer Begrenzungswand ausgebildet ist, in der in einer Lampenfassung eine Lichtquelle gelagert ist, die hier als Blinklicht für einen Fahrtrichtungsanzeiger am Fahrzeug ausgebildet ist. Außerdem ist im Querschnitt der Signalleuchte eine weitere Begrenzungswand sichtbar, die ei- nen Reflektor für die Lichtquelle bildet. Die offenen Seiten des Gehäuses sind gegen die Fahrzeugaußenseite mit einer lichtdurchlässigen Abdeckscheibe in Richtung einer Fahrzeug- seite und an der Fahrzeugfront überdeckt.

Der Reflektor ist in Fahrzeuglängsrichtung und von der Fahr- zeugseite aus gesehen hinter dem Blinklicht angeordnet, so dass er durch seine Ausrichtung als Reflektor für das Blink- licht wirkt. Der Reflektor kann die auftreffenden Lichtstrah- len vom Blinklicht in Richtung der Fahrzeugfront umlenken.

Als weiterer Stand der Technik ist die US-Patentschrift 5,642,933 bekannt. Hierbei handelt es sich um eine Bauart ei- ner Lichtquelle für Anzeigevorrichtungen, welche eine Viel- zahl von Leuchtdioden und Lichtreflexionsgliedern aufweist.

Ein Lichtreflexionsglied reflektiert Licht welches von den Leuchtdioden in verschiedenen Farben ausgestrahlt und als Signallicht projektiert wird um so die Zustände von Maschi- nen, Gefahr und ähnliches anzuzeigen.

Des weiteren sind aus der Praxis konventionelle Gerätezu- standsmelder-im allgemeinen auch Anzeigevorrichtungen ge- nannt-bekannt. Diese sind üblicherweise als herkömmliche Leuchtdioden ausgeführt und sind im jeweiligen Gerätegehäuse so angeordnet, dass die Linsen der Leuchtdioden entweder bün- dig im Gehäuse eingelassen sind oder durch die Gehäusewandung hindurchragen. Durch diese Gerätezustandsmelder können die Schalt-und/oder Betriebszustände der entsprechenden Geräte optisch angezeigt werden.

Um eine generelle und/oder korrekte Signalauswertung der Schalt-und/oder Betriebszustände von Geberelementen vorneh- men zu können, ist es erforderlich, insbesondere für das Ar- beiten mit Geberelementen unter Inbetriebnahme-, Betriebs-, Wartungs-und Instandsetzungsbedingungen, die Erkennbarkeit der Anzeigevorrichtungen zu verbessern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Geberele- ment mit einer Anzeigevorrichtung anzugeben, bei der eine bessere Erkennung der Schalt-und/oder Betriebszustände er- zielt werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An- spruchs 1 gelöst.

Danach ist vorgesehen, dass das Geberelement mit einem Gehäu- se und einer Anzeigevorrichtung mit -einer Lichtquelle, die im wesentlichen eine erste Abstrahl- richtung für von der Lichtquelle abgebbares Licht aufweist, wobei die Lichtquelle eine Leuchtdiode umfasst, und -Reflektoren, die zur Umlenkung eines Teils des direkten Lichts der Lichtquelle in eine zweite und eine dritte Ab- strahlrichtung dienen, wobei die erste, zweite und dritte Abstrahlrichtung unterschiedlich gerichtet sind, ausgebildet ist.

Damit wird eine gezielte Umlenkung, ähnlich der Struktur ei- nes kartesischen Koordinatensystems, bewirkt. Der Einsatz ei- ner Leuchtdiode, bevorzugt einer SMD-Leuchtdiode (SMD = Surface Mounted Device), bietet den Vorteil, dass anders wie bei Glühlampen, ein geringerer Anteil an Streulicht und dafür jedoch im wesentlichen direktes Licht ausgestrahlt wird. Die Glühlampe streut-bedingt durch ihre konstruktiven Merkmale- das Licht gleichmäßig nach allen Seiten. Unter, gerichtet

wird vorliegend die Richtung, nicht aber die Qualität, des abgestrahlten Lichtes verstanden.

Mit Vorteil können Teile des direkten Lichts durch die Re- flektoren gezielt umgelenkt werden, so dass eine bestmögliche Erkennbarkeit bei gleichzeitiger Einsparung von weiteren oder größeren Leuchtmitteln gegeben ist. Durch die Integration der Anzeigevorrichtung in eine Gehäuseecke ist ein gestalteri- scher Vorteil gegeben, wobei keine das Design des Gehäuses störenden Leuchtmittel nötig sind.

Vorteilhafterweise sind zwei Reflektoren unterhalb einer transparenten Außenwandung angeordnet, welche von einer Ecke des Gehäuses gebildet ist. Die beiden Reflektoren und die Au- ßenwandung sind dabei von einem Körper gebildet, wobei der Körper Planflächen aufweist, die als Reflektoren dienen. Eine solche konstruktive Bauform und Elementeanordnung ist beson- ders platzsparend und kostengünstig zu realisieren.

Zweckmäßigerweise sind dabei die Reflektoren unter einem vor- gegebenen Winkel von 45-100°, bevorzugt 90°, zueinander ange- ordnet. Die Reflektoren sind darüber hinaus unter einem Win- kel von 20-70°, bevorzugt 30-50°, insbesondere ca. 35°, zum Weg des abgegebenen direkten Lichts der ersten Abstrahlrich- tung angeordnet.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : FIG 1 ein Geberelement mit integrierter Anzeigevor- richtung, FIG 2 einen transparenten Körper der Anzeigevorrich- tung in Detailansicht und FIG 3 und 4 eine Schnittdarstellung des Geberelements Das Geberelement 1 in FIG 1 weist ein Gehäuse 3 auf, an dem eine Anzeigevorrichtung 5 angeordnet ist. Die Anzeigevorrich-

tung 5 ist vorliegend gestalterisch günstig in die Ecke des Gehäuses 3 integriert. Die Verbindung oder mechanische Befes- tigung der Anzeigevorrichtung 5 am Gehäuse 3 erfolgt dabei mit-nach dem Stand der Technik-bekannten Mitteln, z. B. durch eine Verklebung, durch Ultraschallschweißen oder durch eine Steck-oder Rastverbindung. Die Anzeigevorrichtung 5 ist vorteilhafterweise so geformt, dass am Gehäuse 3 eine bündige Außenkontur gegeben ist. Gegebenenfalls kann die Anzeigevor- richtung auch erhaben, aus der Gehäuseform. hervorstehend, ausgestaltet werden.

Die im Gehäuse 3 integrierte Anzeigevorrichtung 5 ist ecken- förmig ausgebildet. Somit werden am Gehäuse 3 drei aneinan- derliegende Seiten von der Anzeigevorrichtung 5 ausgeleuch- tet. Die Anzeigevorrichtung 5 umfasst zum einen einen als transparentes Fenster ausgebildeten Körper 7, der Reflektoren 11 hat, und zum anderen eine Lichtquelle aufweist.

FIG 2 zeigt den Körper 7 der Anzeigevorrichtung 5 in einer räumlichen Darstellung von einer Innenansicht.

Es wird darauf hingewiesen, dass bei einer gedachten Betrach- tungsweise der FIG 2 durch eine optische Täuschung ein fal- scher räumlicher Eindruck entstehen kann. Die Kanten C und D müssen sich dem Betrachter in den Raum entgegenstrecken. Die abgerundete Kante E muss in die Zeichnungsebene hineinragen.

Der Körper 7 hat eine Außenwandung 9, die ein transparentes Fenster bildet, Planflächen 13 und einen Reflektorboden 15.

Der Körper 7 ist in seinem Kern nach Art eines Pyramiden- stumpfes geformt, wobei die Planflächen 13 als Reflektoren 11 dienen. Bei durch den Reflektorboden 15 eingestrahltem Licht, wird dann vom Effekt der Grenzschichtspiegelung Gebrauch ge- macht.

Der Körper 7 kann aus Materialien wie z. B. Glas, lichtdurch- lässigem Kunststoff oder Materialien und/oder Werkstoffen mit einer geringen Lichtdämpfung ausgeführt sein.

Die FIG 3 und 4 zeigen einen Schnitt durch einen Teil des Ge- berelements im Bereich der Anzeigevorrichtung entsprechend dem Schnitt III bzw. IV gemäß FIG 1. Die allgemeinen Ausfüh- rungen beziehen sich dabei auf beide Figuren. Die Anzeigevor- richtung 5 umfasst eine gedruckte Schaltung 19 oder Platine einer hier nicht näher gezeigten Geberelektronik, die mit der Lichtquelle 17 in Wirkverbindung steht. Die Lichtquelle 17 ist auf der gedruckten Schaltung 19 platziert. Die Lichtquel- le 17 ist als Leuchtdiode ausgeführt. Die Lichtquelle 17 grenzt an den Reflektorenboden 15, der mit den Planflächen 13 eine Baueinheit bildet. Die Planflächen 13 sind zum Zentrum des Reflektorbodens 15 hin unter einem Winkel von idealerwei- se 20-70°, bevorzugt 30-50°, insbesondere ca. 35°, geneigt.

Die Planflächen 13, sind zueinander um etwa 90° versetzt. Die als Reflektoren 11 dienenden Planflächen 13 sind innerhalb des Körpers 7 unterhalb der Außenwandung 9 angeordnet.

Das Geberelement 1 findet bevorzugt bei einem Näherungsschal- ter Anwendung. Ausgehend von einer Detektionsfläche eines Nä- herungsschalters, dem sich ein Objekt nähert, wird im Geber- element 1 eine Ablaufkette angestoßen, deren Resultat als Schaltbefehl ausgegeben wird. Dieser Schaltbefehl wird unter anderem dazu verwendet, die Lichtquelle 17, hier eine SMD- Leuchtdiode, anzusteuern. Die Ansteuerung erfolgt elektrisch und bewirkt, dass die Lichtquelle 17, leuchtet.

Das Licht einer SMD-Leuchtdiode besteht im wesentlichen aus direktem Licht in erster Abstrahlrichtung 23, welches ortho- gonal zur Oberfläche der Lichtquelle 17 abgestrahlt wird. Das direkte Licht in erster Abstrahlrichtung 23 strahlt durch den Reflektorboden 15 zum einen geradlinig weiter und zum anderen auf die in den Weg des direkten Lichts 25 hineinragenden

Planflächen 13. An den Planflächen 13 wird das direkte Licht unter einem bestimmten Winkel umgelenkt. Dieser Winkel liegt zwischen 20-70°, bevorzugt 30-50°, insbesondere ca. 35°. Das reflektierte Licht in zweiter Abstrahlrichtung 29 und in dritter Abstrahlrichtung 33 tritt somit unter den gewünschten Winkeln aus der Außenwandung 9 heraus. Es tritt also Licht an den Außenseiten des Körpers aus.

Alternativ zur bestehenden Lichtquelle 17 in Form einer SMD- Leuchtdiode, kann die Lichtquelle 17 auch z. B. als konventio- nelle Leuchtdiode ausgeführt sein. Diese können innerhalb der Gehäuseecke unterhalb der Außenwandung 9 und unterhalb der Reflektoren 11 oder auch tieferliegend innerhalb des Gehäuses 3 des Geberelements 1 angeordnet sein.

Weiterhin kann das Licht über einzelne, separat oder getrennt angeordnete Reflektoren, die auch aus mehreren kombinierten oder auch aus verschieden positionierten Spiegeln bestehen können, umgelenkt werden. Die Reflektoren können auch invers zur oben beschriebenen Geometrie angeordnet sein oder als Hohlspiegel ebenfalls zur gewünschten Ausleuchtung einer Ge- häuseecke führen.