本发明涉及视觉发信号装置并涉及包括所述视觉发信号装置的控制和/或显示组件。
背景技术：
各种控制和/或显示单元在工业领域中是已知的。在控制单元中，例如在按钮、旋转按钮、旋转键按钮或紧急停止按钮之间进行区分。这些各种单元旨在在电气安装中产生命令。指示灯也存在，其功能是简单地点亮以便向操作者发出特定的操作状态。某些按钮或旋钮按钮式的控制单元还具有显示功能。
这些控制和/或显示单元通过壁(例如电气外壳的门)紧固。为了紧固这样的控制单元，通过壁形成标准直径的开口。该单元具有由塑料或金属材料制成的本体，该本体被轴向地驱动到所述开口中直到与其抵接。因此，其具有在壁的一侧上的可见的前部，以及位于壁的另一侧上的不可见的后部。紧固器件与其后部相互作用以使其能够通过开口紧固。
在现有技术中已经提出了各种发信号解决方案，用于可视地发出控制和/或显示单元的特定状态的信号。
发信号元件可以容纳在装置的本体中。如专利申请ep0517932a1中所述，它也可以具有围绕按钮的主体延伸的环形构造。然后发信号元件的发光二极管被分布在位于按钮本体周围的板上。在最后的解决方案中，已经观察到，由于发信号功能与控制功能没有充分的分离，这些各种发信号构造可能会损害紧急停止按钮的有效性。
此外，集成到控制和/或显示单元的本体中的视觉发信号解决方案通常是突出的，因为它们占据中心轴线。另外，在发生故障的情况下，整个单元必须被拆卸和更换。最后，常规控制单元、具有显示功能的控制单元和显示单元必须是分开管理的单独的商业产品。
为了减轻其中的一些缺陷，已经提出了借助于适应于不具有这种功能的控制单元的附件来实现显示功能。这种类型的附件采用发光环的形式，该发光环位于该单元的前部一侧上，在其控制头和壁之间。其一部分的电源块位于壁后面，以向发光环的发光二极管供电。专利申请ep2299462a1描述了这种解决方案。
但是，这个解决方案是不切实际的。它是突出的，并且需要通过壁前后之间的电线，这与工业部门的使用限制不兼容。
专利申请us2010/220945a1还描述了具有发光信号解决方案的按钮结构。
仍然需要具有不突出的、易于添加到现有的控制和/或显示单元、并且潜在地使得可以向控制和/或显示单元分配其他功能的可视发信号解决方案。
技术实现要素：
因此，本发明涉及一种用于控制和/或显示单元的视觉发信号装置，所述控制和/或显示单元具有本体并且旨在通过形成在壁中的开口来安装，所述装置包括：
-支撑元件，所述支撑元件包括平台，所述平台具有旨在由所述控制和/或显示单元的本体通过的开口以及旨在面向所述壁的面的第一面，
-紧固在所述平台的第一面上并且包括用于产生发光信号的至少一个发光二极管的视觉发信号组件，
-旨在向所述视觉发信号组件供电的电连接块，
-所述平台包括至少一个径向通道，所述至少一个发光二极管通过所述径向通道发射所述发光信号。
根据一个特定实施例，视觉发信号组件包括电子板，所述至少一个发光二极管被焊接到所述电子板。
根据第一实施方式变型，所述至少一个发光二极管被定向，从而在位于相对于开口的轴线横向的平面中的主方向上发射其发光信号。
根据一个特定特征，所述装置的所述开口具有圆形轮廓。
根据另一特定特征，平台包括设计成与电连接块的相应紧固器件相互作用的紧固器件。
根据另一特定特征，所述装置包括与所述平台成一体的夹紧环。
本发明的另一个目的在于提出一种控制和/或显示组件，其使得可以提供满意的照明，在高度方面具有最小的体积，并且能够提供某些额外的功能。另一个目的是通过一个控制和/或显示组件来实现的，它包括：
-控制和/或显示单元，所述控制和/或显示单元包括沿着轴线限定的本体、安装在所述本体上的控制和/或显示头，所述控制和/或显示单元包括设计成支承抵靠壁的第一面的挡板(bezel)，所述第一面称为外部面，定义支承平面，
-所述组件包括：
-根据以上定义的视觉发信号装置，其支撑元件与控制和/或显示单元的所述本体相互作用，
-由半透明或透明材料制成并被设计成接收由所述视觉发信号装置的视觉发信号组件发射的所述发光信号并传播所述发光信号的元件，
-所述元件由半透明或透明材料制成，包括：面向径向通道的第一区域，用于接收所述支承平面下方的所述发光信号，所述至少一个发光二极管通过所述径向通道发射所述发光信号；以及第二区域，所述第二区域使第一区域延伸直至支承平面或支承平面之上。
根据一个特定实施例，由半透明或透明材料制成的元件由在所述控制和/或显示单元的本体上模制的部件形成。
根据另一特定实施例，由半透明或透明材料制成的元件至少部分地由所述控制和/或显示单元的本体形成。
根据另一特定特征，所述组件包括设计成保持视觉发信号装置的夹紧环，使得其支承抵靠壁的与所述外部面相对的称为内部面的第二面。
附图说明
其他特征和优点将出现在以下关于附图的详细描述中，其中：
图1a至1d以多个不同的结构示意性地说明本发明的视觉发信号装置的操作原理。
图2a至2c示出了本发明的视觉发信号装置的第一实施例。
图3a至3c示出了本发明的视觉发信号装置的第二实施例。
图4a至4c示出了与紧急停止按钮类型的控制单元相关联的本发明的装置。
图5a至5c示出了与旋转按钮类型的控制单元相关联的本发明的装置。
图6a至6c示出了与显示单元相关联的本发明的装置。
具体实施方式
在说明书的其余部分中，以轴(x)为基准来理解术语“顶”，“底”，“高”，“低”，“上”，“下”，该轴在附图中可见并在垂直方向上示出。
还给出了壁的前部和壁的后部的定义，壁的前部对应于用户可见的部分，壁的后部对应于用户不可见的部分。
本发明与工业类型的控制和/或显示单元领域相联系，在这些领域中通常统称为“按钮装置”。控制单元以非穷尽的方式被理解为按钮、旋转按钮、旋转键按钮、紧急停止按钮等。显示单元被理解为例如具有半透明或透明颜色的盖并且能够使发光信号传递到外部的指示灯。此外，已知如上所述的控制单元也能够提供显示功能。
图1a至1d示出了本发明的原理。在这些图中，实施方式的所有细节，特别是控制单元的细节不一定可见。图4至6更详细并且示出了本发明的更具体的实施例。
控制和/或显示单元通过接合安装在通过金属壁2(例如电气外壳或控制台的门)形成的开口中。对于按钮或旋转按钮，开口例如是等于22mm或25.5mm的归一化直径。壁包括称为外部面的第一面20和称为内部面的第二面21。
以常规方式，控制和/或显示单元包括本体10，其以围绕轴线(与图中的轴线(x)重合)为管状并且旨在沿其轴线插入通过壁2中的所述开口的部件的形式。沿其轴线，本体10包括可以通过肩部彼此分离的下部和上部。上部设置有环形挡板100，该环形挡板100旨在支承围绕开口的壁2的称为外部面的第一面，使得其位置在抵靠壁的外部面20的支承平面p中限定单元的可见部分，可见部分相对于单元的不可见部分位于壁的第一侧(在壁的前方)，不可见部分位于壁2的第二侧(壁的后方)。垫圈例如位于挡板100和壁2的表面之间。
控制和/或显示单元包括用于紧固到所述壁2的器件。这些紧固器件不是本申请的主题，它们可以是各种类型。所使用的紧固器件例如由拧在形成在装置的管状本体下部上的外螺纹上的螺钉15形成，或者如专利ep0889564b1所述，由连接到管状本体的基板形成，该基板支承锁定器件，例如通过螺钉操纵的平头螺钉或枢转锁定臂。在附图中示出了各种紧固器件。
更具体地，诸如按钮、紧急停止按钮或旋转按钮的控制单元包括安装在本体上并包括能够被致动的按钮的控制头11。
控制单元还包括电接触单元。触点单元12包括一个或多个电接触块120。每个电接触块包括能够通过按压控制单元的按钮来致动的移动接触开关。紧急停止按钮因此包括至少一个电接触块，其开关配置为常闭(nc)模式。
为了承载触点单元，例如，控制单元通常包括矩形形式的紧固基板13。该基板13包括旨在由管状本体10的下部穿过的中心开口，以及用于以可拆卸的方式承载电接触块120的紧固器件。根据该构造，该基板13可以与紧固器件成一体或独立于这些紧固器件。在后一种情况下，控制单元的下部锁定在所述基板中。在控制单元中，控制头11的按钮上的动作致动接触单元的接触块的开关。控制头的按钮可以由半透明或透明材料制成，使光能够通过，从而赋予控制单元视觉发信号功能。
的指示灯类型的显示单元，就其本身而言，包括设置有半透明或透明盖14的头部，使得光能够通过。盖可能是有色的。
本发明在于提出如上所述的用于控制和/或显示单元的视觉发信号的新原理。本发明的解决方案潜在地使得可以不再占据通常集成有发光二极管的单元的中心部分，以便为单元提供照明，并提出下面将详细描述的其他功能。
因此，本发明的视觉发信号装置由至少三个主要部分组成：
-支撑元件30，
-电连接块31，
-旨在产生至少一个发光信号并紧固在所述支撑元件30上的视觉发信号组件32。
电连接块31和视觉发信号组件32通过电气连接和触点电连接。
在图2a至2c中，在第一实施例中示出了视觉发信号装置，并且在图3a至3c中，在第二实施例中示出了视觉发信号装置。
在这两个实施例中，支撑元件30包括平台300，平台300例如是矩形外部形状，并且具有彼此平行且平行于平面p且彼此分开平台的厚度从而形成壳体的两个支撑面。该平台设置有通过平台的厚度沿垂直于所述平面p的轴线形成的管状形状的开口301。所述开口301为大致圆形，优选形成在平台的中心。因此，开口具有圆柱形内壁。
电连接块31有利地采用与如上所述的接触单元的常规接触块相同的形式。它特别包括与常规接触块相同的壳体和紧固器件。
电连接块有利地包括用于管理视觉发信号组件的器件。这些管理器件例如在容纳在电连接块的壳体中的电子板上组合在一起。它包括用于电连接到电源的端子。在这种情况下，电连接由从电连接块的端子延伸到电源的导线形成。作为实施方式变型，电连接块可以包括用于向视觉发信号组件提供电力的源。这将是电池，例如。电连接块有利地包括用于工业和电磁噪声环境的保护部件。
视觉发信号组件32，就其本身而言，包括一个或多个发光二极管320。二极管与平台300成一体，并由上述电连接块31供电。平台300有利地包括多个单独的位置，每个位置被设计成接收至少一个发光二极管320。这些位置分布在平台的开口301的周边上。
发光二极管320都位于壁2的后面。
根据所设想的应用，可以根据各种变型来控制装置的视觉发信号组件：
-所有发光二极管320可以同时被控制。然后，发光二极管在同一控制电路中连接，例如在所述电路中并联连接。视觉发信号组件32因此包括电连接到电连接块的两个对应端子的两个电接触端子。
-发光二极管320独立地或分组地被控制(一组二极管至少包括二极管并且比二极管总数少的二极管)。这就是所谓的“点对点”控制，其中每组二极管能够单独寻址。在这种情况下，视觉发信号组件包括用于每组二极管的单独的电气端子和公共端子。电连接块具有相同的配置。
装置的每个发光二极管320的状态，也就是说其打开或关断状态能够根据以下实施方式之一进行控制：
-其状态例如由电连接块31中存在的开关控制。该开关可以机械地连接到接触单元的接触块的至少一个移动接触开关。
-其状态例如由可编程逻辑控制器直接控制，该可编程逻辑控制器包括能够产生激活或禁用发光二极管的命令的输出模块。如果独立地控制发光二极管，则必须为每个发光二极管产生单独的命令。在这种情况下，该命令将作用于用于向二极管供电的电路的控制晶体管。
根据图2a至2c所示的第一实施例，在其第一支撑面上(称为上部面)，平台300设置有用于容纳视觉发信号组件32的凹部。
平台中的凹部优选地形成在开口301的整个周边上。
平台的凹部还沿着开口的边缘限定所述单独的位置。
视觉发信号组件32布置在平台的所述凹部中。它有利地包括多个发光二极管320，每个发光二极管320都被定位在凹部中的单独位置。
发光二极管可以连接在与电连接块相连的电源电路中。可以为其连接提供特定的连接系统。
此外，以有利的方式，视觉发信号组件32可以包括设计成定位在平台的凹部中的形状的电子板321，其紧密地匹配平台的上部面的外部轮廓并且在其中心部分具有切口，以便紧密地匹配开口301的轮廓。在视觉发信号组件中，然后将发光二极管320以这样的方式焊接到电子板321，使得每个发光二极管320位于凹部的单独位置。电子板321理想地具有连接块的相应电触点连接到的电触点。
在每个位置中，平台300包括通过平台的壳体形成的径向通道302。因此，径向通道分布在开口301的周边上。至少一个单独的发光二极管320被放置成面向径向通道中的一个，以便能够通过所述通道产生发光信号。因此，每个二极管320产生发光信号s，该发光信号s在朝向开口中心取向的主方向(垂直于开口的轴线并平行于该平面p)上由径向通道引导。
根据第一实施例，平台300包括机械紧固器件303，其被布置在其第二支撑面上并且旨在与电连接块31的对应的紧固器件相互作用，以便紧固电连接块。有利地，当电连接块31被紧固时，也产生电连接。例如，电连接块31的紧固沿着平台300的一个外边缘在第二支撑面上进行。
平台相对于控制单元的紧固可以根据各种实施方式变型进行。一个有利的解决方案在于将平台定位在用于紧固控制和/或显示单元的器件和壁2的内部面21之间。这些紧固器件可以是用于夹紧单元和壁的内部面的环15(对应于上述的螺钉)。该夹紧环15例如拧到存在于该单元的本体上的外螺纹上。
根据图3a至3c所示的装置的第二实施方式，在其第一支撑面上(称为上部面)，为了限定上述每个位置，平台300包括围绕其开口301布置的空腔304。该空腔304限定开口301的周边处的第一横向表面305和第二圆柱形环形表面306。第一表面305具有以规则间隔分布的多个凹部，每个凹部旨在接收视觉发信号组件的至少一个单独的发光二极管320。每个凹部通过形成在第二表面306中的通道307延伸并且在轴向方向上定向。容纳在单独位置的每个二极管320因此产生在主轴向方向(也就是平行于开口的轴线)被引导的发光信号。
根据该第二实施例，支撑元件包括布置在通过平台形成的开口301的延伸部中的集成夹紧环308。该环308提供内螺纹，使得可以将支撑元件拧到控制和/或显示单元的本体上。该环被紧固到平台的称为下部面的第二支撑面上。因此，由平台和夹紧环308形成的组件形成例如通过使用塑料材料模制而获得的单个部件。
根据该第二实施例，电连接块31不直接紧固到平台。它通过电缆309连接到视觉发信号组件的连接系统。
根据第一实施例或第二实施例，上述视觉发信号装置旨在与控制和/或显示单元交互，以便向其提供视觉发信号器件，并且形成完整的控制和/或显示组件。
根据本发明，视觉发信号装置位于壁的第二侧上，因此位于外部的不可见部分中。
根据本发明的一个方面，控制和/或显示组件还包括由半透明或透明材料制成的至少一个元件40，通过该元件40发出由视觉发信号装置产生的至少一个发光信号。由半透明或透明材料制成的每个元件40包括位于该单元的支承平面下方的至少一个第一区域和连续延伸所述第一区域并且位于所述支承平面的高度或位于所述支承平面上方的第二区域。因此，由半透明或透明材料制成的每个元件40旨在将由其第一区域接收的发光信号s传播到其第二区域。根据用于发出发光信号s的配置，由半透明或透明材料制成的每个元件40的第一区域可以或多或少地向后延伸。
在发信号装置包括以通过径向通道302发射发光信号s的方式(也就是说，朝向开口中心的主方向，垂直于开口的轴线并且平行于所述平面p)布置的至少一个发光二极管320的情况下，透明或半透明元件的所述第一区域以至少穿过包括所述主方向的平面的方式朝向后部(或朝向组件的下部)延伸，以便捕捉所述发光信号并且能够将其传播到组件的上部。同样适用于装置的每个发光二极管。发光信号仅通过形成在平台中的每个径向通道发射，并且在该径向方向上由所述通道引导。这也不是通过在平台中形成的另一个(例如轴向)通道来引导信号的问题。
换句话说，由透明或半透明材料制成的元件40使得可以将在壁的后部发射的信号传播到壁的前部。在其第一区域中，由透明或半透明材料制成的元件在严格大于壁2的厚度的区域上延伸。
由半透明材料制成的每个元件40旨在接收由视觉发信号装置的每个发光二极管320发射的发光信号，以将它们从壁2的下方传播到壁2上方。
组件可以包括由半透明或透明材料制成并且由单个单件组件形成的单个元件40。
由半透明材料制成的元件40可以具有各种构造和各种特定的特征。这些构造或特定特征将特别地与用于形成控制和/或显示单元的本体的材料的类型相关联，本体能够由塑料和/或金属材料制成。
-它可以是模制在控制和/或显示单元的本体上的部件，在本体的至少一部分高度上，包括所述本体的挡板。如果本体是金属的，则可以设想该解决方案。
-它可能涉及局部沉积，填充形成在单元本体中的空腔、通道或凹部。如果本体是金属的，则可以设想该解决方案。沉积物将例如由半透明或透明的塑料材料制成。它们可能有不同的颜色。
-它可以是例如由柔性材料(例如硅树脂或橡胶)制成的部件，单元的本体10被驱动到其中，以便紧密地匹配所述本体和其挡板100的外部形式。
-它可以是控制和/或显示单元的本体10，从而可以将光传播到单元的中心轴线。在本体由塑料材料制成的情况下，该解决方案将是优选的。该解决方案对于显示单元即指示器尤其有利，显示单元在顶部设置有透光盖，光通过该盖透射。
-它可能是上述各种解决方案的组合。
组件可以包括多个元件40，多个元件40由半透明或透明材料制成，并且以使得它们每个能够执行传播单独的发光信号的功能的方式布置。各种元件例如分布在控制和/或显示单元的本体周围。当独立地控制二极管时，这种架构具有优点，因此可以提供局部照明。由半透明或透明材料制成的每个元件将使得例如可以指示旋转按钮的单独位置。元件可以具有单独的颜色，使得可以发出单元的不同操作状态的信号。
根据元件40的构造，应注意的是，通过壁2的开口可以形成为直径大于通常用于不配备由半透明材料制成的元件的单元的直径。因此，由半透明材料制成的元件的存在可能突出了在壁的开口处的单元的最大外径。
由装置发射的每个发光信号s通过连续反射通过由半透明或透明材料制成的元件从其位于面向发光二极管的第一区域传播到其第二区域，从而出现在支承平面上方，并因此将发射的光向外扩散。当元件40位于不透明表面上时，传播将更加方便。
因此，本发明的组件以如下方式实现：
-控制和/或显示单元通过形成在壁2中的开口插入，使得其挡板100支承抵靠壁2的外部面20，单元的本体的下部位于所述支承平面下方并被所述壁覆盖。
-视觉发信号装置的平台300通过拧紧或通过简单的平移(例如直到与壁的内部面21抵接)围绕单元的本体1旋拧。在平台被拧紧的情况下，平台也紧固该单元。在平移的情况下，例如通过常规用于紧固该单元的常规夹紧环15将平台保持为支承抵靠壁的内部面21。
-电连接块31连接到装置的视觉发信号组件32。根据构造，电连接块31被紧固到平台300或基板13上。在第一种情况下，电连接是直接的，在连接块的电气端子和视觉发信号组件的电气端子之间没有连接电缆。在第二种情况下，电连接电缆309确保电连接块31的电气端子与视觉发信号组件32的电气端子之间的电连接。
图1a至1d示出了布置在控制和/或显示单元上的本发明的视觉发信号装置的各种操作变型。
在图1a中，本发明的装置与控制单元(例如按钮)相互作用。该装置例如根据上面结合图2a至2c所述的第一实施例形成。因此，二极管320被布置成在主要径向方向上产生发光信号。由半透明或透明材料制成的元件40至少部分地由控制单元的本体10(包括其挡板100)形成。由每个发光二极管320产生的发光信号s主要沿径向方向朝向由半透明材料制成的元件的第一区域发射，该区域位于相对的位置，并且在该区域传播到位于控制单元的上部的水平的第二区域。所述发光信号被传送直至挡板100，使得可以照亮挡板100。
在图1b中，本发明的装置与紧急停止按钮类型的控制单元相互作用。在该实施方式中，元件40至少部分地由单元的本体10形成，并且在面向每个发光二极管320的第一区域中延伸，其在主径向方向上提供照明，并且在挡板100上方的其第二区域中延伸。由发光二极管320产生的发光信号s随后扩展到挡板100并挡板100上方，使得该单元在前视和侧视中可见。
在图1c中，本发明的装置与按钮类型的控制单元相互作用。所使用的装置与根据第二实施例描述的装置相同。因此它包括轴向照明模式。由半透明或透明材料制成的元件40至少部分地由单元的本体形成。轴向照明使得可以从下方照亮单元的挡板100。
在图1d中，本发明的装置与具有透明或半透明盖14的按钮型控制单元或显示单元相互作用。该装置根据第一实施例选择，具有在径向主要方向上发射的发光二极管。元件40至少部分地由单元的本体形成，盖也是透明或半透明的。由每个发光二极管产生的发光信号完全通过该单元的本体10并且扩散通过盖14，因此除了存在于该单元中的轴向照明解决方案之外或作为替换，可以获得中心照明。
基于上述各种配置，图4a至6c示出了布置在各种类型的控制和/或显示单元上的本发明的视觉发信号装置。
在图4a至4c中，该装置与紧急停止按钮类型的控制单元相关联。其通过按钮的紧固器件保持抵靠壁2的内部面21。照明是径向的，并且在其整个高度上穿过按钮的本体10，如上述的图1b所示。本体10例如由金属和塑料的组件形成。它将涉及例如在金属本体上模制由半透明或透明材料制成的元件。它也可以是具有填充有半透明或透明塑料材料的某些空腔或凹部的金属本体。
在图5a至5c中，该装置与旋转按钮类型的控制单元相关联。照明也是径向的，并且由按钮的本体10扩散。它使得可以照亮按钮的挡板100，该挡板抵靠壁的外部面20定位。
在图6a至6c中，该装置与设置有透明盖14的显示单元相关联。单元的本体10由半透明或透明材料制成，使得可以允许由发光二极管320产生的发光信号通过。因此，发光信号传播到单元的中心，并且通过盖扩散。
从上述说明可以看出，本发明的视觉发信号装置具有许多优点：
-它可以获得显着的照明，具有单元的部分上的有限的体积。
-它独立于单元，从而使其能够被容易地替换，并且使客户能够随时选择他是否希望添加视觉发信号装置。
-它与各种类型的单元兼容，唯一的义务是由半透明材料制成的元件的存在。
-可以根据装置的配置(例如不同颜色的二极管)和用于传播发光信号的元件40的配置来提供在颜色和位置上可变的各种类型的照明。
-使用径向照明解决方案，可以减少朝向壁的后部的高度方面的体积，而不会损害壁的前部获得的照明质量。