DE10110759A1 - Modular, non-contact touch-switch assembly for electrical wiring systems, comprises flush mounting base with sensor casing, wall frame and flat outer cover - Google Patents

Modular, non-contact touch-switch assembly for electrical wiring systems, comprises flush mounting base with sensor casing, wall frame and flat outer cover

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Abstract

On the flush-mounting base (13) a sensor casing (20) is fitted. A wall frame (10) surrounds the sensor casing. A plane, transparent cover plate (11) located in front of the wall frame, covers the sensor surface (31).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Installationsschalter für die Gebäudeinstallation.The invention relates to an electrical installation switch for building installation.

Elektrische Installationsschalter weisen üblicherweise einen in einer Wanddose installierbaren Sockel auf, der die mechanischen Schaltteile trägt. An dem Sockel ist mit federnden Klemmele­ menten ein Wandrahmen befestigt, welcher eine mit der Hand zu bedienende Wippe einfasst. Ein solcher Installationsschalter kann in Verbindung mit weiteren Installationsschaltern oder Steckdosen in einem Mehrfach-Wandrahmen untergebracht sein, welcher Felder gleicher Größe für die verschiedenen Komponenten aufweist. Auf diese Weise wird ein Modulsystem gebildet, bei dem unterschiedliche Komponenten in den Feldern von Wandrahmen untergebracht werden können. Electrical installation switches usually have an in a wall socket, which can be installed, and which supports the mechanical Switching parts. On the base is with resilient clamps a wall frame attached, which one by hand operating rocker. Such an installation switch can be used in conjunction with other installation switches or Sockets in a multiple wall frame, which fields of the same size for the different components having. In this way, a module system is formed at which different components in the fields of wall frames can be accommodated.  

Es gibt Schalter, die auf Annäherung oder bloßes Berühren rea­ gieren und keine mechanisch bewegbaren Teile aufweisen. Werden solche kontaktlose Schalter in ein elektrisches Installations­ system einbezogen, dann geschieht dies üblicherweise dadurch, dass die Tastfläche eines derartigen elektronischen Schalters ein Feld des Wandrahmens einnimmt und in der gleichen Weise in das Feldmaß des Wandrahmens einbezogen ist, wie die Front­ flächen der übrigen Komponenten. Dadurch wird ein einheitliches Erscheinungsbild hervorgerufen, bei dem die Aufteilung des Mo­ dulsystems deutlich sichtbar hervorgehoben ist.There are switches that respond to approach or mere touch yaw and have no mechanically movable parts. Become such contactless switches in an electrical installation system, then this usually happens because that the touch surface of such an electronic switch occupies a field of the wall frame and in the same way the field dimension of the wall frame is included, like the front areas of the other components. This will create a unified Appearance in which the division of Mo dulsystems is clearly visible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Installationsschalter zu schaffen, der als kontaktloser Schal­ ter als Einzelschalter oder in ein Modulsystem integrierbar ist, ohne dass das Modulsystem nach außen hin in Erscheinung treten muss.The invention has for its object an electrical Installation switch to create the contactless scarf can be integrated as a single switch or in a modular system without the module system appearing to the outside must kick.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Hiernach weist der Instal­ lationsschalter eine ebene glasartige Deckscheibe auf, hinter der sich die Sensorfläche des Schalters befindet. Die Deck­ scheibe ist vor dem Wandrahmen angeordnet, d. h. sie ist nicht in die Felder des Wandrahmens eingepasst, sondern in dem Wan­ drahmen vorgesetzt, so dass sie diesen ganz oder teilweise überdecken kann. Dadurch ist es nicht erforderlich, jedem Sen­ sorgehäuse, das einer Moduleinheit entspricht, eine eigene Deckscheibe zuzuordnen. Vielmehr kann eine einheitliche Deck­ scheibe vorgesehen sein, die mehrere Installationsgehäuse über­ deckt. Dadurch erhält eine Mehrzahl von Schaltern ein nach außen hin einheitliches Erscheinungsbild, wobei zwar die Funk­ tionen der Schalter optisch voneinander getrennt sein können, jedoch eine einheitliche Deckscheibe vorgesehen ist, die unter­ schiedliche Tastbereiche aufweist. Die Deckscheibe ist im Erscheinungsbild und in ihrer Funktion ähnlich einem Touch Screen, bei dem auf derselben Fläche unterschiedliche Berüh­ rungsbereiche vorgesehen sind, die beim Berühren jeweils eine andere Funktion auslösen. Durch die Erfindung wird dieses Touch Screen-Verhalten auf elektrische Installationsschalter über­ tragen. Unter einem Installationsschalter ist nicht notwen­ digerweise ein Schalter zu verstehen, der ausschließlich eine Aus-Funktion ausführt. Im Sinne der Erfindung fallen unter den Begriff Schalter auch beispielsweise Dimmer oder andere elek­ tronische Stelleinrichtungen, bei denen durch Dauer und/oder Stärke der Berührung Signale erzeugt werden, die elektronisch erfassbar und verarbeitbar sind. Der Installationsschalter stellt im allgemeinsten Sinne einen Sensor dar, der auf mensch­ liche Manipulation anspricht. Im konkreten Fall enthält der In­ stallationsschalter einen kapazitiven Sensor, der durch An­ näherung an die Sensorfläche oder durch Berühren der Sensor­ fläche ein elektrisches Signal auslöst. Ein derartiger Instal­ lationsschalter wird als Netzschalter benutzt oder auch im Rah­ men eines Hausleitsystems als Niederspannungsschalter. In jedem Fall ist der Installationsschalter dazu geeignet, an einer Wand (in einer Wanddose) installiert zu werden.This object is achieved with the im Claim 1 specified features. According to this, the instal a flat glass-like cover plate on, behind which is the sensor surface of the switch. The deck disc is placed in front of the wall frame, d. H. she is not fit into the fields of the wall frame, but in the tub framed in front of them, so that they are completely or partially can cover up. This makes it unnecessary for every sen care housing, which corresponds to a modular unit, its own Assign cover plate. Rather, a unified deck pane can be provided over the several installation housings covers. This gives a plurality of switches one after uniform appearance on the outside, although the radio tions of the switches can be optically separated from one another, however, a uniform cover plate is provided, which under has different tactile ranges. The cover disk is in appearance  and similar in function to a touch Screen with different touches on the same surface areas are provided, each one when touched trigger another function. With the invention, this touch Screen behavior on electrical installation switches wear. Under an installation switch is not necessary to understand a switch that is exclusively a Off function executes. For the purposes of the invention fall under the Term switch also dimmer or other elek tronic actuators, where by duration and / or Strength of touch signals are generated electronically are detectable and processable. The installation switch represents in the most general sense a sensor that is on humans manipulation appeals. In the specific case, the In installation switch a capacitive sensor, which is connected to An approach the sensor surface or by touching the sensor triggers an electrical signal. Such an installation tion switch is used as a power switch or in the frame of a house control system as a low-voltage switch. In each In case the installation switch is suitable, on a wall to be installed (in a wall box).

Der Wandrahmen kann mehrere Felder für jeweils ein Sensorge­ häuse aufweisen, wobei sich die Deckscheibe einstückig über mindestens zwei Felder und einen die Felder voneinander tren­ nenden Steg erstreckt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Erfindung auch für einen Schalter anzuwenden, dessen Wandrah­ men aus nur einem Feld besteht, dem die Deckscheibe vorgesetzt ist. Die Deckscheibe ist vorzugsweise eine Glasscheibe. Diese Scheibe ist vorzugsweise klar und durchsichtig. Sie stellt die eigentliche Tastscheibe dar, die vom Benutzer berührt wird oder an die der Benutzer sich mit der Hand annähert, um eine elek­ trische Reaktion auszulösen. Hinter der Deckscheibe kann sich ein Blatt befinden, das durch die Deckscheibe hindurch sichtbar ist und Muster und Beschriftungen tragen kann, die Information bzw. Ornamentik zum Gegenstand haben.The wall frame can have several fields for one sensor each have housing, the cover plate integrally over at least two fields and one separate the fields extending web. However, it is easily possible that Invention also apply to a switch whose Wandrah consists of only one field with the cover plate in front of it is. The cover plate is preferably a glass plate. This The lens is preferably clear and transparent. It represents the actual tactile disk that is touched by the user or to which the user approaches by hand to get an elec trigger tric reaction. Behind the cover glass can  a sheet that is visible through the cover plate is and can carry patterns and labels, the information or ornamentation.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht eine die Sensorfläche gegen die Deckscheibe drückende Federvorrichtung vor. Die Federvorrichtung stellt sicher, dass die Sensorfläche sich unmittelbar an der Rückseite der Deckscheibe befindet, so dass ein definierter Schaltabstand zu einer Hand gegeben ist, die die Vorderfläche der Deckscheibe berührt. Auf diese Weise wird ein definiertes Schaltverhalten bzw. eine definierte An­ sprechempfindlichkeit des Schalters sichergestellt.A preferred embodiment of the invention provides a Spring device pressing the sensor surface against the cover plate in front. The spring device ensures that the sensor surface is located directly on the back of the cover plate, so that there is a defined switching distance to one hand, that touches the front surface of the cover plate. In this way becomes a defined switching behavior or a defined on The switch's speech sensitivity is guaranteed.

Die Sensorfläche kann Bestandteil einer Platine sein, die an einem Gehäusekörper des Sensorgehäuses mit Stiften geführt ist und durch Federn von dem Gehäusekörper fortgedrückt wird. Hier­ bei ist die die Sensorfläche tragende Platine gewissermaßen schwimmend an dem Gehäusekörper angebracht.The sensor surface can be part of a circuit board attached to a housing body of the sensor housing is guided with pins and is pushed away from the housing body by springs. here at is the board carrying the sensor surface, so to speak floating on the housing body.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Deckscheibe an dem Sensorgehäuse in ihrer Ebene bewegbar und feststellbar angebracht. Auf diese Weise ist es möglich, die Deckscheibe in Bezug auf den Rahmen sehr genau zu justieren, um Fehlausrichtungen, für die das menschliche Auge sehr empfind­ lich ist, zu vermeiden.According to a preferred embodiment of the invention Cover plate on the sensor housing movable in its plane and noticeably attached. In this way it is possible to To adjust the cover plate very precisely in relation to the frame Misalignments that the human eye is very sensitive to is to be avoided.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Aus­ führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following, reference will be made to the drawings management examples of the invention explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des äußeren Erschei­ nungsbildes des elektrischen Installationsschalters, Fig. 1 is a perspective view of the outer SentinelS OF image of the electrical installation switch,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung von Sockeln, Wandrahmen, Sensorgehäusen und Deckscheibe, Fig. 2 is an exploded view of pedestals, wall frame, sensor housings and cover plate,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Sensorgehäuses, Fig. 3 is a perspective view of a sensor housing,

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung des Sensorgehäuses, und Fig. 4 is an exploded view of the sensor housing, and

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel mit zwei Installationsschaltern und einer Steckdose. Fig. 5 shows an embodiment with two installation switches and a socket.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 weist der Instal­ lationsschalter einen länglichen Wandrahmen 10 auf, dem eine ebene glasartige Deckscheibe 11 vorgesetzt ist. Die Deckscheibe 11 ist mit Schrauben 12 befestigt, die jeweils in eine Flanschmutter 21 eingeschraubt sind. Die Vorrichtung weist meh­ rere Sockel 13 auf, die jeweils in einer Wanddose installiert und mit Spreizkrallen oder Schrauben befestigt sind. Jeder Sockel 13 weist ein Sockelgehäuse 16, das elektrische Kompo­ nenten enthält, und einen Metallrahmen 17 auf. Das Sockelge­ häuse 16 ist über (nicht dargestellte) Anschlussvorrichtungen mit Leitungen verbindbar, die in der Gebäudewand verlegt sind.In the embodiment of FIGS . 1 to 4, the instalation switch has an elongated wall frame 10 , to which a flat glass-like cover plate 11 is placed. The cover plate 11 is fastened with screws 12 , which are each screwed into a flange nut 21 . The device has a plurality of bases 13 , which are each installed in a wall box and fastened with expanding claws or screws. Each socket 13 includes a socket housing 16 contains the electrical components Comp, and a metal frame 17. The socket housing 16 can be connected via connecting devices (not shown) to lines which are laid in the building wall.

An dem Sockel 13 ist mit Federklemmen 18 oder Schrauben das Sensorgehäuse 20 befestigt. An dem Sensorgehäuse 20 ist die Deckscheibe 11 mit den Schrauben 12 und den Flanschmuttern 21, die jeweils durch ein erweitertes Loch 22 des Sensorgehäuses 20 hindurchgesteckt sind, befestigt. Die Flanschmutter 21 kann in dem erweiterten Loch 22 bewegt und ausgerichtet werden. Sie wird dann durch Anziehen der Schraube 12 festgezogen. Dadurch ist eine Justierung der Position des Sensorgehäuses 20 möglich, um dieses in dem Wandrahmen 10 in die passende Position zu bringen. The sensor housing 20 is fastened to the base 13 with spring clips 18 or screws. The cover plate 11 is fastened to the sensor housing 20 with the screws 12 and the flange nuts 21 , which are each inserted through an enlarged hole 22 in the sensor housing 20 . The flange nut 21 can be moved and aligned in the enlarged hole 22 . It is then tightened by tightening the screw 12 . This makes it possible to adjust the position of the sensor housing 20 in order to bring it into the appropriate position in the wall frame 10 .

Das Sensorgehäuse 20 weist einen rechteckigen Gehäusekörper 23 auf, der eine Schale mit einem umlaufenden Rand bildet und mit einer Platine 24 bedeckt ist. Der Gehäusekörper 23 weist an je­ der seiner vier Ecken eine Buchse 25 auf, durch die ein Stift 26 hindurchgesteckt ist. Auf jedem Stift 26 sitzt eine Schrau­ benfeder 27 und an dem Stiftende ist ein Teller 28 befestigt, der gegen die Buchse 25 stößt. Der Stift 26 weist an seinem oberen Ende eine Verdickung 29 auf, die ebenfalls nicht durch die Buchse 25 hindurchpasst und ferner auch nicht durch ein Loch 30 der Platine 24. Die Feder 27 drückt den Stift 26 gegen die Platine 24 und drückt somit die Platine 24 von dem Gehäuse­ körper 23 fort in Richtung auf die Deckscheibe 11. Durch die an den Ecken angeordneten Stifte 26 und Federn 26 wird die Deck­ scheibe gleichmäßig an mehreren verteilt angeordneten Stellen nach vorne gedrückt. Die Federn 27 bilden insgesamt eine Feder­ vorrichtung, die die Platine 24 gegen die Deckscheibe 11 drückt.The sensor housing 20 has a rectangular housing body 23 , which forms a shell with a peripheral edge and is covered with a circuit board 24 . The housing body 23 has a socket 25 at each of its four corners, through which a pin 26 is inserted. On each pin 26 sits a screw benfeder 27 and a plate 28 is attached to the pin end, which abuts the socket 25 . The pin 26 has a thickening 29 at its upper end, which likewise does not fit through the bush 25 and also does not pass through a hole 30 in the board 24 . The spring 27 presses the pin 26 against the board 24 and thus pushes the board 24 away from the housing body 23 in the direction of the cover plate 11th By the pins 26 and springs 26 arranged at the corners, the cover disk is pressed forward evenly at several distributed locations. The springs 27 overall form a spring device which presses the board 24 against the cover plate 11 .

Die Platine 24 trägt auf ihrer Vorderseite die Sensorfläche 31, bei der es sich um eine Leiterschicht handelt. Die Sensorfläche 31 ist Bestanteil eines kapazitiven Näherungssensors, der an­ spricht, wenn eine Hand in die Nähe der Sensorfläche kommt. Sie ist von einer Abschirmelektrode 32 umgeben. An der Rückseite der Platine 24 können sich elektrische Bauteile befinden. Wei­ tere Bauteile sind in dem von dem Gehäusekörper 23 umschlos­ senen Raum angeordnet. An der Bodenwand des Gehäusekörpers 23 befindet sich eine Leitungsdurchführung 33, aus der Kabel vom Innern des Sensorgehäuses 20 austreten. Diese Kabel sind mit dem Sockel 13 verbunden.The circuit board 24 carries on its front side the sensor surface 31 , which is a conductor layer. The sensor surface 31 is part of a capacitive proximity sensor that speaks to when a hand comes close to the sensor surface. It is surrounded by a shielding electrode 32 . Electrical components can be located on the back of the circuit board 24 . Wei tere components are arranged in the enclosed by the housing body 23 space. On the bottom wall of the housing body 23 there is a cable bushing 33 , from which cables emerge from the inside of the sensor housing 20 . These cables are connected to the base 13 .

Die Deckscheibe 11 besteht im vorliegenden Fall aus Glas. Es handelt sich um eine ebene Scheibe mit gebrochenen Kanten. Die Löcher 34, durch die die Schrauben 12 hindurchgesteckt sind, enthalten jeweils eine aus Gummimaterial bestehende Futterhülse 35 (Fig. 2). Vor dem Festziehen der Schraube 12 ist die Deck­ scheibe 11 an den Sensorgehäusen 20 in ihrer Ebene bewegbar, wozu die Bewegbarkeit der Schrauben 12 in den Löchern 22 bei­ trägt. Werden anschließend die Schrauben 12 festgezogen, dann wird die Deckscheibe in ihrer jeweiligen Position fixiert.The cover plate 11 is made of glass in the present case. It is a flat disc with broken edges. The holes 34 , through which the screws 12 are inserted, each contain a casing sleeve 35 made of rubber material ( FIG. 2). Before tightening the screw 12 , the cover plate 11 on the sensor housings 20 is movable in its plane, which is due to the mobility of the screws 12 in the holes 22 . If the screws 12 are then tightened, the cover plate is fixed in its respective position.

Der Wandrahmen 10 enthält gemäß Fig. 2 drei Felder 36, von denen jedes an seiner Rückwand einen Flansch 37 aufweist. Gegen diesen Flansch wird von vorne der umlaufende Rand des Sensorge­ häuses 20 gesetzt. Benachbarte Felder 36 des Wandrahmens 10 sind durch Stege 38 voneinander getrennt. Durch Befestigung des Sensorgehäuses 20 an dem Sockel 13 wird der Rahmen 10 gegen die Gebäudewand gedrückt. Dann wird vor die Sensorgehäuse 20 die gemeinsame Deckscheibe 11 vorgesetzt und mit den Schrauben 12 befestigt. Die Deckscheibe kann zuvor mit einem undurchsich­ tigen Blatt unterlegt werden. Die Deckscheibe 11 erstreckt sich über dem Wandrahmen 10 und bedeckt diesen, so dass die Rahmen­ leisten bei frontaler Betrachtung nicht mehr sichtbar sind.The wall frame 10 includes as shown in FIG. 2, three panels 36, each of which has on its rear wall a flange 37. Against this flange, the peripheral edge of the sensor housing 20 is placed from the front. Adjacent fields 36 of the wall frame 10 are separated from one another by webs 38 . By fastening the sensor housing 20 to the base 13 , the frame 10 is pressed against the building wall. Then the common cover plate 11 is placed in front of the sensor housing 20 and fastened with the screws 12 . The cover plate can be covered with an opaque sheet beforehand. The cover plate 11 extends over the wall frame 10 and covers it, so that the frames are no longer visible when viewed from the front.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der beschriebene Wandrahmen 10 in Kombination mit einer Deckscheibe 11 vorge­ sehen ist, die nur zwei Felder bedeckt. Das dritte Feld wird von einer Steckdose 40 eingenommen, deren Frontfläche bündig mit der Oberfläche des Rahmens liegt. Fig. 5 shows an embodiment in which the described wall frame 10 is seen in combination with a cover plate 11 , which only covers two fields. The third field is occupied by a socket 40 , the front surface of which is flush with the surface of the frame.

Claims (6)

1. Elektrischer Installationsschalter mit einem in einer Wand­ dose (14) installierbaren Sockel (13), einem an der Front­ seite des Sockels montierbaren Sensorgehäuse (20), einem das Sensorgehäuse (20) einfassenden Wandrahmen (10) und einer ebenen glasartigen Deckscheibe (11), die vor dem Wan­ drahmen (10) angeordnet ist und eine Sensorfläche (31) des Sensorgehäuses (20) bedeckt.1. Electrical installation switch with a dose in a wall (14) installable base (13), an at the front of the base side-mounted sensor housing (20), a sensor housing (20) enclosing wall frame (10) and a flat glass-like cover disc (11 ), which is arranged in front of the tub frame ( 10 ) and covers a sensor surface ( 31 ) of the sensor housing ( 20 ). 2. Installationsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Wandrahmen (10) mehrere Felder (36) für jeweils ein Sensorgehäuse (20) aufweist und dass sich die Deckscheibe (11) einstückig über mindestens zwei Felder (36) und einen die Felder voneinander trennenden Steg (38) erstreckt.2. Installation switch according to claim 1, characterized in that the wall frame ( 10 ) has a plurality of fields ( 36 ) for each a sensor housing ( 20 ) and that the cover plate ( 11 ) integrally over at least two fields ( 36 ) and one of the fields extending web ( 38 ). 3. Installationsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine die Sensorfläche (31) gegen die Deckscheibe (11) drückende Federvorrichtung (27) vorgesehen ist.3. Installation switch according to claim 1 or 2, characterized in that a the sensor surface ( 31 ) against the cover plate ( 11 ) pressing spring device ( 27 ) is provided. 4. Installationsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Sensorfläche (31) Bestand­ teil einer Platine (24) ist, die an einem Gehäusekörper (23) des Sensorgehäuses (20) mit Stiften (26) geführt ist und durch Federn (27) von dem Gehäusekörper (23) fortge­ drückt wird.4. Installation switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor surface ( 31 ) is part of a circuit board ( 24 ) which is guided on a housing body ( 23 ) of the sensor housing ( 20 ) with pins ( 26 ) and is pressed by springs ( 27 ) from the housing body ( 23 ). 5. Installationsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, dass zwischen der Sensorfläche (31) und der Deckscheibe (11) ein undurchsichtiges Blatt ange­ ordnet ist. 5. Installation switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that an opaque sheet is arranged between the sensor surface ( 31 ) and the cover plate ( 11 ). 6. Installationsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (11) an dem Sen­ sorgehäuse (20) in ihrer Ebene bewegbar und feststellbar angebracht ist.6. Installation switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cover plate ( 11 ) on the Sen care housing ( 20 ) is mounted in its plane movable and lockable.
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