Erfindungshintergrund
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsschalter
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sicherheitsschalter sind üblicherweise im Türdurchgang zu
einem Raum angebracht, in dem beispielsweise technische Geräte installiert
sind, und sie unterbrechen die elektrische Energiezufuhr zu den technischen Geräten
usw., wenn die Eingangstür geöffnet wird.
In der Gefahrenzone von Räumen oder Betrieben, in denen industrielle
Geräte aufgestellt sind, oder auch bei den industriellen Geräten selbst,
muss ein System vorgesehen sein, das den Antrieb des Geräts blockiert, wenn
die Eingangstür zum Raum oder zu einer Gefahrenzone nicht vollständig
geschlossen ist, um Schwierigkeiten und Verletzungen zu vermeiden, denen die Belegschaft
durch das Gerät ausgesetzt sein kann.
Für ein solches Sperrsystem wird üblicherweise ein System
zum Einbau von Endschaltern an den beweglichen Teilen der Tür verwendet, das
die Energiezufuhr zu den in dem Raum aufgestellten Industriemaschinen nur dann zulässt,
wenn der geschlossene Zustand der Tür durch die Endschalter erfasst ist.
Nach diesem System erlaubt aber eine Manipulation des Betätigers
des Endschalters den Betrieb der Maschinen im Raum, ohne die Tür zu schließen,
und es kann daher nicht als perfekte Sicherungsmaßnahme betrachtet werden.
Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung hat daher bereits einen
Sicherheitsschalter vorgeschlagen, der eine Konstruktion zur Vermeidung dieser Art
Fehlbetätigung zeigt (ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
Hei 6-76674).
Der Sicherheitsschalter dieses früheren Vorschlags weist einen
besonderen Betätiger auf, der an die Tür befestigt und geeignet ist, in
das Betätigungsteil des an die Wand montierten Schalters in der Umgebung des
Zugangs zu dem Raum einzurücken, wenn die Tür geschlossen ist. Durch diesen
Vorgang verändert ein mobiler Kontakt eines Kontaktblocks seinen Zustand, indem
er eine Verbindung mit einem Hauptstromkreis (Netzanschluss der Industriemaschinen)
herstellt, wodurch die Maschinen innerhalb des Raums betriebsbereit werden.
Im Einzelnen sind bei dem obigen Sicherheitsschalter nach dem Stand
der Technik insbesondere ein Antriebsnocken und ein Begrenzungsnocken (bei beiden
handelt es sich um Nockenscheiben mit Nutkurven) im Betriebsteil (Betätigungsteil)
in einer solchen Anordnung vorgesehen, das ein Drehzustandsunterschied zwischen
dem Antriebsnocken und dem Begrenzungsnocken verursacht wird und alle Nocken drehen,
um den Zustand des Schaltteils des Kontaktblocks nur dann zu verändern, wenn
der besondere Betätiger in das Betriebsteil einrückt. Auf diese Weise
wird wenigstens zu einem gewissen Grad Sicherheit erzielt. Zwangsläufig ist
jedoch die Profilgebung, die Bearbeitung usw. eines jeden Nocken kompliziert. Ergibt
sich eine geringe Abweichung in dem Positionsverhältnis der Nutkurven zwischen
Antriebsnocken und Begrenzungsnocken, so kann eine Betriebsstörung auftreten.
Es ist sehr wichtig, die Nutkurve eines jeden einzelnen Nocken mit größter
Genauigkeit zu bearbeiten.
Eine die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 der vorliegenden
Anmeldung umfassende Sicherheitsschalter-Einheit ist aus der US-A-5
464 954 bekannt. Ein Betriebsblock dieser Sicherheitsschalter-Einheit enthält
drei Nockenplatten, nämlich eine erste Nockenplatte und ein Paar zweiter Nockenplatten,
die die erste Nockenplatte zwischen sich einschließen. Alle Nockenplatten sind
auf einer gemeinsamen Welle drehbar und stehen in Wirkverbindung mit einem Nockengleitstift
an einem Endteil eines Stößels, der mit einem Schaltstab am seinem entgegengesetzten
Ende in Eingriff steht. Der Stößel ist entlang einer Führung mit
einer Feder angeordnet. Der Nockengleitstift kann außerdem in Führungsschlitzen
eines Pfostenpaars verschoben werden. Der Nockengleitstift ragt quer aus dem Stößel
heraus und verläuft durch Nutkurven in allen drei Nockenplatten. Die zweiten
Nockenplatten weisen Nutkurven auf, von denen jede ein Stifteinrastloch hat; die
erste Nockenplatte weist ebenfalls ein Stifteinrastloch am Anfangsende ihrer Nutkurve
auf. – Befindet sich der Betätigungsstab in einer Endstellung, dann
greift der Nockengleitstift in die Stifteinrastlöcher aller Nockenplatten ein,
die zu diesem Anfangszeitpunkt bereit sind, die Betriebsteile eines Betätigers
aufzunehmen, wobei der Nockengleitstift in die Nutkurven und an diesen entlang gleitet.
– Die erste Nockenplatte hat zwei Aussparungen, die zur Aufnahme des Betätigers
geeignet sind; die zweiten Nockenplatten weisen ähnliche Aussparungen auf.
Darüber hinaus hat die erste Nockenplatte eine Sektorenaussparung, wobei die
Nutkurve in der Bodenwand vorgesehen ist. Die Sektorenaussparung gestattet es, dass
der Stößel mit dem Nockengleitstift darin Spiel hat. – Wird der
besondere Betätiger in den Betriebsblock eingerückt, dann können
alle Nockenplatten drehen. Der Nockengleitstift wird entlang den Nutkurven eingerückt;
er bewegt sich den Führungsschlitzen entlang und betätigt über den
Stößel und einen Schaltstab den Schaltblock. Versucht man jedoch, die
Sicherheitsschalter-Einheit zu betätigen, indem lediglich die erste Nockenplatte
mit einem ungeeigneten Druckstück gedreht wird, dann wird
eine Bewegung des Nockengleitstifts entlang der Führungsschlitze gestoppt,
da er in die Stifteinrastlöcher der zweiten Nockenplatten einrastet. Im Endeffekt
wird ein Drehen aller drei Nockenplatten verhindert. Versucht man andererseits,
die zweiten Nockenscheiben allein zu drehen, dann bleibt der Nockengleitstift außerhalb
der Kurve der ersten Nockenplatte bevor er in das Stifteinrastloch in der ersten
Nockenplatte einrastet, wodurch diese angetriebene Nockenplatte instabil bleibt.
Der Nockengleitstift greift weder in das Stifteinrastloch noch bleibt er in der
Nutkurve der ersten Nockenplatte, so dass er die Drehung des angetriebenen Nockens
nicht aufhalten kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sicherheitsschalter
zu schaffen, der von einfacher Konstruktion ist, kostengünstig ist, und gleichzeitig
eine Sicherheit erzielt, die der konventioneller Vorrichtungen mindestens gleichwertig
ist.
Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst der Sicherheitsschalter die Merkmale
des Anspruchs 1.
Der Sicherheitsschalter nach der vorliegenden Erfindung verändert
den Zustand eines Kontaktpaars mit Hilfe des Betätigers, der in das Betreibsteil
des Schalters selbst einrückt und den Stößel des Schalterteils entsprechend
bewegt. Der Betätiger weist ein Einführteil auf, das in das Betriebsteil
eingerückt wird und das am vorderen Ende ein Druckstück und zur Stützung
des Druckstücks ein Trägerstück aufweist. In dem Druckstück
sind vorspringende Druckflächen ausgeformt, die an den beiden Enden angeordnet
sind und eine dazwischen liegende Druckfläche an einem rückgesetzten Teil
aufweisen.
Im Betriebsteil untergebracht sind ein Antriebsnocken, der sich dreht
wenn der Betätiger sich vor und zurück bewegt, und Begrenzungsplatten,
die beiderseits des Antriebsnockens angeordnet sind und jeweils um den Drehmittelpunkt
des Antriebsnockens drehen können, sowie ein Nockengleitstift, der mit dem
Endteil des Stößels verbunden ist, dessen beiden Enden seitlich aus dem
Antriebsnocken herausragen. Im Antriebsnocken ist eine Nutkurve ausgeformt, um den
Nockengleitstift in Bewegungsrichtung des Stößels bewegen zu können.
Im Ausgangszustand, wenn der Betätiger noch nicht eingerückt
ist, um die Bewegung des Nockengleitstifts zu beschränken, weist jede der Begrenzungsplatten
eine Aussparung, die auf der Bewegungsbahn des Nockengleitstifts angeordnet ist,
sowie ein elastisches Glied zur Rückführung der Begrenzungsplatten in
den Ausgangszustand auf.
Nach Anspruch 1 ist die Bewegungsbahn des Nockengleitstifts in jeder
der Begrenzungsplatten ein Aussparungsloch, das ein Zusammenwirken mit dem Nockengleitstift
vermeidet, indem Drehung nur dann gestattet wird, wenn die Begrenzungsplatten angedrückt
sind und die Einkerbung auf dem Randteil des Aussparungslochs ausgeformt ist.
Ist beabsichtigt, den Antriebsnocken nur unter den Anfangsverhältnissen
zu drehen, dann wird die Bewegung des Nockengleitstifts durch die Begrenzungsplatte
angehalten, und die Drehung des Antriebsnockens wird begrenzt. Ist der Betätiger
eingerückt, dann drückt die Druckfläche des rückgesetzten Teils
am vorderen Ende auf den Antriebsnocken und die Druckflächen des vorspringenden
Teils drücken auf die Begrenzungsplatten, und sowohl Antriebsnocken und Begrenzungsplatten
drehen zusammen, um den Stößel zu bewegen.
Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter nach der oben
erwähnten Konstruktion kann die Bewegung am Betriebsteil vermieden werden,
selbst wenn etwas anderes als der besondere Betätiger (beispielsweise ein Schraubendreher
usw.) in die Einführöffnung eingeführt wird. Bei dem Sicherheitsschalter
nach der vorliegenden Erfindung ist dies so, weil der Antriebsnocken nur dreht,
wenn der Antriebsnocken und die Begrenzungsplatten von beiden Seiten nahezu gleichzeitig
von den Druckflächen des rückgesetzten Teils und die Druckflächen
des vorspringenden Teils des Betätigers gedrückt werden, selbst wenn ein
Gegenstand mit einem flachen vorderen Ende, wie beispielsweise ein Schraubdreher
o.ä. in das Betriebsteil eingeführt würde, um den Antriebsnocken
zu drehen, und die Bewegung des Nockengleitstifts durch die Aussparung der Begrenzungsplatten
begrenzt wird wenn der Antriebsnocken leicht dreht, und die Drehung des Antriebsnocken
dadurch verhindert wird. Außerdem werden im Hinblick auf die Begrenzungsplatten
keine Nutkurven usw. zur Versetzung der Nockengleitstifte in Gang gesetzt; selbst
wenn sie sich einzeln drehen, laufen sie im Leerlauf und verursachen keine Bewegung
des Stößels.
Im Sicherheitsschalter nach der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen
sein, dass das Stiftführungsglied mit einer Nutkurve zur Einschränkung
der Bewegungsrichtung des Nockengleitstifts auf eine Richtung auf beide Enden des
Nockengleitstifts versehen ist.
Es ist wünschenswert, dass der Antriebsnocken und die Begrenzungsplatten,
die zu seinen beiden Seiten vorgesehen sind, jeweils unabhängig drehbar auf
der gleichen Welle angeordnet sind. Der Antriebsnocken und die Begrenzungsplatten
sind zweckmäßig an Stellen angeordnet, die in der Ausgangsstellung zwischen
dem Antriebsnocken und den Begrenzungsplatten den Drehzustandsunterschied
erzeugen, der dem Höhenunterschied zwischen den vorspringenden Druckflächen
und der rückgesetzten Druckfläche des Betätigers entspricht.
Außerdem kann in der Konstruktion vorgesehen sein, dass an dem
Antriebsnocken ein ausgehöhlter bzw. ausgesparter Bereich, der sich in definierter
Breite von der Umfangsfläche zum Drehmittelpunkt des Antriebsnockens erstreckt,
an dem Bereich angeformt wird, der dem die Nutkurve bildenden Bereich entspricht,
wobei in den ausgehöhlten Bereich der Endabschnitt des Stößels eingeführt
werden soll und mit dem Endabschnitt des Stößels der Nockengleitstift
verbunden ist.
In der Konstruktion kann auch vorgesehen sein, dass ein ausgesparter
Bereich, in den das Druckstück des Betätigers eingreift, auf der Umfangsfläche
des Antriebsnockens ausgeformt wird, und dass, wenn der Antriebsnocken bei Vorrücken
des Betätigers in das Betriebsteil dreht, das Druckstück des Betätigers
in dem ausgesparten Bereich der Umfangsfläche des Antriebsnockens greift. Wünschenswert
ist es, dass der ausgesparte Bereich an zwei Stellen an der Umfangsfläche des
Antriebsnockens ausgeformt ist und entsprechend diesen ausgesparten Bereichen an
zwei Stellen des Betriebsteils eine Einführungsöffnung für den Betätiger
vorgesehen ist.
Die Aussparung, die an den Begrenzungsplatten im erfindungsgemäßen
Sicherheitsschalter anzubringen ist, ist die an einem Profil ausgeformte Einkerbung,
in das der Nockengleitstift eingreift; Beispiele des Einkerbungsprofils können
halbrund oder rechteckig sein. Es kann auch als Öffnung für den Nockengleitstift
für diese Begrenzungsplatten sowie als Kerbe am Randbereich der Öffnung
ausgebildet sein. Die Aussparung der Begrenzungsplatte kann auch ein hakenförmiges
Betätigungsstück (Teilstück) sein, das einstückig mit der Begrenzungspatte
ausgebildet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter ist es im
Sinne einer einfachen Konstruktion wünschenswert, als elastisches Glied zur
Rückführung der Begrenzungsplatte in ihren Ausgangszustand eine Torsionsfeder
zu verwenden: Konfigurationen zur Erzeugung der Rückstellkraft für die
Begrenzungsplatte, die die Federkraft von Druckfedern, Zugfedern, Blattfedern usw.
nutzen, können ebenfalls akzeptiert werden. Werden Blattfedern verwendet, dann
kann es zweckmäßig sein, diese Blattfeder einstückig mit der Begrenzungsplatte
auszubilden.
Außerdem können der Antriebsnocken und die Begrenzungsplatten
Kunststoffformkörper sein.
In den erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter können
ein Schließmechanismus zur Vermeidung des Herausziehens des in das Betriebsteil
eingerückten Betätigers sowie eine den Schließmechanismus entriegelnde
Entriegelungsvorrichtung so eingebaut werden, dass, wenn der Betätiger in das
Betriebsteil einrückt und der Zustand eines Kontaktpaars verändert wird,
der Schließmechanismus verhindert, dass der Betätiger herausfällt
und damit automatisch die Tür o. ä. schließt, so dass die Tür
o. ä. nicht mehr geöffnet werden kann.
Wird diese Art der Konfiguration gewählt, dann kann die Entriegelungsvorrichtung
als automatische Entriegelungsvorrichtung konzipiert werden, die den Schließmechanismus
des Betätigers auf Grund von außen kommender elektrischer Signale automatisch
entriegelt; wird beispielsweise ein Magnetspulmechanismus verwendet, dann erregt,
wenn die Energiezufuhr zu den industriellen Geräten unterbrochen werden soll,
das Betriebs-AUS-Signal die Magnetspule, entriegelt automatisch den Verschluss durch
den Schließmechanismus und versetzt die Tür in einen Zustand, in dem sie
wieder geöffnet werden kann.
Was weitere Entriegelungsvorrichtungen betrifft, so kann auch ein
manueller Entriegelungsmechanismus zur Entriegelung des Schließmechanismus
des Betätigers durch manuelle Handhabung verwendet werden; spezielle Beispiele
umfassen einen Mechanismus zur Entriegelung des Schließmechanismus mit Hilfe
eines Schlüssels.
Was weitere Konfigurationen betrifft, so kann ein Mechanismus zur
Verwendung eines Hebels erwähnt werden. Bei diesem den Hebel nutzenden Mechanismus
kann eine in das Innere des Betriebsteils reichende durchgängige Öffnung
auf der Befestigungsseite des eigentlichen Schalters vorgesehen werden, und die
Entriegelungsvorrichtung wird dann durch die durchgängige Öffnung betätigt.
Darüber hinaus kann eine Entriegelungsvorrichtung so ausgelegt
sein, dass sowohl ein automatischer Entriegelungsmechanismus als auch ein manuell
zu betätigender Entriegelungsmechanismus, wie oben beschrieben, eingebaut sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter kann eine
Reihenschaltung eines Schalters, der üblicherweise geschlossen ist und geöffnet
wird, wenn der Verschluss mit Hilfe der Entriegelungsvorrichtung entriegelt wird,
mit dem Kreis, mit dem die Kontakte des Schaltteils verbunden sind, die Sicherheit
weiter erhöhen.
Soll die Energiezufuhr zu den industriellen Maschinen o.ä. im
Innern des Raums durch einfachen Schaltvorgang an den Verbindungskontakten auf der
Schaltseite unterbrochen werden, dann kann man die Energiezufuhr zu den industriellen
Maschinen o.ä. innerhalb eines Raums unterbrechen, wenn die
Tür geöffnet wird, und das Personal usw. kann den Raum betreten, auch
wenn die Maschinen auf Grund der Trägheit noch auslaufen. Andererseits kann
in dem mit einem Verschlussmechanismus ausgestatteten Sicherheitsschalter, da der
Betätiger nicht herausgezogen werden kann, d.h. die Tür nicht geöffnet
werden kann, wenn der Schließmechanismus nicht entriegelt ist und das Betriebsteil
betriebsbereit ist, bevor die Tür geöffnet wird, ein Verbinden der Verbindungskontakte
auf der Schaltseite in Reihe mit dem auf der Entriegelungsmechanismusseite vorgesehenen
Schalter die Energiezufuhr zu den industriellen Geräten usw. im Raum unterbrechen,
solange die Tür noch geschlossen ist, wenn das Schloss entriegelt ist und die
Tür, mit einer gewissen Zeitverzögerung, geöffnet wird. Wird also
eine Schalttafel o.ä. zur Abgabe des Betriebs-AUS-Signals (des Entriegelungssignals)
etwas abseits von der Türöffnung angebracht, dann läuft die Trägheitsbewegung
der industriellen Maschine aus während das Personal usw. sich von der Schalttafel
o.ä. zur Tür bewegt, und das Personal usw. ist also, wenn es den Raum
betritt, keinen Gefahren mehr ausgesetzt.
Kurze Figurenbeschreibung
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in angewandtem Zustand;
2 ist eine Draufsicht auf die Konfiguration der erfindungsgemäßen
Ausführungsform bei entferntem Deckel;
3 ist eine Seitenansicht der Konfiguration der erfindungsgemäßen
Ausführungsform, wobei der Deckel teilweise weggebrochen ist;
4 ist eine Draufsicht auf die Konfiguration des Betriebsteils
111 der erfindungsgemäßen Ausführungsform ohne Deckel;
5 ist eine Seitenansicht der Konfiguration des Betriebsteils
111 der erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei der Deckel
teilweise weggebrochen ist;
6 ist Längsschnitt durch die Mitte des Betriebsteils
111 der erfindungsgemäßen Ausführungsform;
7(A) ist eine herausgestellte Seitenansicht eines Teils des Antriebsnocken
1 und des Stößels 8, wie in der erfindungsgemäßen
Ausführungsform verwendet; 7(B) ist die Draufsicht;
8 ist eine herausgestellte Seitenansicht der in der
erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendeten Begrenzungsplatten
2, 3;
9(A), (B), (C) zeigt jeweils den Betrieb der erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
10(A), (B), (C) zeigt jeweils den Betrieb der erfindungsgemäßen
Ausführungsform, bei der eine andere Druckplatte D als bei dem besonderen Betätiger
102 verwendet ist;
11(A), (B) zeigt den Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform,
bei der eine Druckplatte D verwendet ist;
12 ist eine Seitenansicht eines veränderten Beispiels
der für den erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter verwendeten Begrenzungsplatte;
13(A), (B) zeigt den Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform,
bei der jeweils eine Druckfeder als elastisches Glied verwendet ist;
14(A), (B) zeigt den Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform,
bei der jeweils eine Zugfeder als elastisches Glied verwendet ist;
15(A), (B) zeigt den Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform,
bei der jeweils eine Blattfeder als elastisches Glied verwendet ist;
16(A), (B) zeigt den Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform,
bei der jeweils eine Blattfeder und die Begrenzungsplatte einstückig ausgeformt
sind;
17 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren
erfindungsgemäßen Ausführungsform in angewandtem Zustand;
18 ist eine Draufsicht auf eine Konfiguration einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform bei entferntem Deckel;
19 ist eine Seitenansicht einer Konfiguration einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform bei entferntem Deckel;
20 ist eine Draufsicht auf eine Konfiguration des Betriebsteils
211 und des Magnetspulmechanismus-Teils 213 einer weiteren erfindungsgemäßen
Ausführungsform bei entferntem Deckel;
21 ist ein Querschnitt entlang der Linie X-X der
20;
22(A), (B), (C) zeigt jeweils den Betrieb einer weiteren erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
23(A) zeigt ein Blockschaltbild, wobei die Tür geschlossen
ist, 23(B) ein Blockschaltbild, wobei der Verschluss entriegelt
ist, und 23(C) ein Blockschaltbild, wobei die
Tür geschlossen ist, in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform;
24(A) ist eine Draufsicht auf eine noch weitere erfindungsgemäße
Ausführungsform; 24(B) zeigt die Seitenansicht;
25 ist ein Querschnitt in Längsrichtung noch einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform;
26(A), (B) zeigt den Betrieb noch einer weiteren erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
27(A) ist eine Draufsicht auf noch eine weitere erfindungsgemäße
Ausführungsform; 27(B) zeigt die Seitenansicht;
28 ist ein Querschnitt in Längsrichtung noch einer
anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform;
29 zeigt ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung zur
manuellen Entriegelung des Schließmechanismus des Betätigers.
30 zeigt den Betrieb des Beispiels von 29;
31 ist ein Teilquerschnitt eines Beispiels eines Entriegelungshebels,
der in der erfindungsgemäßen Ausführungsform eine kleine Schraube
bewegt;
32 ist eine Seitenansicht der Ausführungsform
nach 31 in der Anwendung;
33 ist ein Blick in Richtung des Pfeils Z in
32;
34 ist eine perspektivische Ansicht der Konstruktion
des in der Ausführungsform von 31 dargestellten
Entriegelungshebels 313;
35(A), (B) ist ein Teil-Querschnitt der in 31
dargestellten Ausführungsform und zeigt den Betrieb des Entriegelungshebels
313.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Einzelnen:
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sollen nun bevorzugte erfindungsgemäße
Ausführungsformen im einzelnen beschrieben werden.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 1
bis 3 die Konstruktion des Sicherheitsschalters dieser
Ausführungsform kurz beschrieben. 1 stellt eine
perspektivische Ansicht der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im angewandten
Zustand dar, 2 ist eine Draufsicht auf die Konfiguration
der erfindungsgemäßen Ausführungsform bei entferntem Deckel, und
3 ist eine Seitenansicht der Konfiguration der erfindungsgemäßen
Ausführungsform, wobei der Deckel teilweise weggebrochen ist.
Der Sicherheitsschalter nach der vorliegenden Ausführungsform
ist ein mit den in einem Raum aufgestellten industriellen Maschinen elektrisch verbundener
Schalter, der im wesentlichen den eigentlichen Schalter 101 und einen Betätiger
102 umfasst. Der eigentliche Schalter 101 ist auf der Wandfläche
im Umfeld des Zugangs zu dem Raum befestigt, der Betätiger 102 ist
an einer Tür 103 befestigt. Der Betätiger 102 ist an
einer Stelle gegenüber der Einführungsöffnung 101a des Schalters
angeordnet und rückt in das Betriebsteil 111 des Schalters
101 ein, wenn die Tür 103 geschlossen wird.
Das Einrücken des Betätigers 102 verändert
den Verbindungskontakt des im Schalterteil 112 eingebauten Kontaktblocks
9, und die Maschinen innerhalb des Raums sind betriebsbereit. Wird andererseits
der Betätiger 102 durch Öffnen der Tür 103 aus
dem Betriebsteil 111 zurückgezogen, dann kehrt der Verbindungskontakt
in seinen ursprünglichen Zustand zurück und die Energiezufuhr zur Maschine
wird abgeschaltet.
Das in das Betriebsteil 111 eingeführte Einrückteil
des Betätigers 102 besteht aus einem Druckstück 121
am vorderen Endteil und einem Paar Trägerstücken 122,
123, die die beiden Enden, wie in 1 dargestellt,
stützen. An das Druckstück 121 sind an den beiden Enden angeordnete
vorspringende Druckflächen 121a, 121b sowie eine dazwischen
angeordnete rückgesetzte Druckfläche 121a angeformt.
Im folgenden soll nun unter Bezugnahme auf die 4
bis 8 der Mechanismus des Betriebsteils der vorliegenden
Ausführungsform im einzelnen beschrieben werden. Die 4
und 5 stellen eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht
dar, wobei der Deckel des Betriebsteils 111 entfernt ist. 6
ist ein Längsschnitt durch die Mitte des Betriebsteils 111.
7(A) zeigt eine herausgezogene Seitenansicht eines Teils des Antriebsnockens
1 und den Stößel 8 im Eingriff in einem im Antriebsnocken
ausgehöhlten Teil 400, 7(B) ist die Draufsicht.
8 ist eine herausgezogene Seitenansicht der Begrenzungsplatten
2, 3.
In dem Zentrum des Betriebsteils 111 ist ein Antriebsnocken
1 montiert. Dieser Antriebsnocken 1 dient dazu, den Stößel
8 des Schalterteils 112 zu verschieben; er ist über eine
Nockenwelle 4 auf dem Trägerrahmen 11 drehbar befestigt.
Auf dem Umfang des Antriebsnockens 1 sind rechteckige ausgesparte
Bereiche 1a, 1b ausgeformt, die den Einführungsöffnungen
101a und 101b entsprechen, in die das Druckstück
121 des Betätigers 102 greift. Auf dem Antriebsnocken
1 ist gegenüber den ausgesparten Bereichen 1a,
1b eine Nutkurve 1c ausgeformt, wobei die Nockenwelle
4 dazwischen angeordnet ist und in diese Nutkurve 1c ist ein Nockengleitstift
6 eingeführt.
Beide Enden des Nockengleitstifts 6 reichen bis fast an den
Trägerrahmen 11 und die beiden Endabschnitte werden jeweils durch
die Führungsnuten 7a bzw. 7a des Stiftführungsglieds
7 gestützt. Jede der Führungsnuten 7a, 7a dient
dazu, die Bewegungsrichtung des Nockengleitstifts 6 auf eine Richtung zu
begrenzen; ausgeformt sind sie entlang der geraden Linie, die durch den Mittelpunkt
der Nockenwelle und parallel zur Bewegungsrichtung des Stößels
8 verläuft. An dem Nockengleitstift 6 wird der Endabschnitt
des Stößels 8 befestigt, und das Schalterteil 112 wird
umgeschaltet, wenn der Stößel 8 vorrückt, und sich zurückzieht,
wenn sich der Nockengleitstift 6 bewegt.
Andererseits sind sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite
des Antriebsnocken 1 jeweils Begrenzungsplatten 2, 3
angeordnet. Ein Paar rechter und linker Begrenzungsplatten 2,
3 stellen Glieder dar, die entsprechend den Druckflächen
121b, 121b des vorspringenden Teils des Betätigers
102 angeordnet und auf der Nockenwelle 4 befestigt sind. Zwischen
diesen Begrenzungsplatten 2, 3 und dem Trägerrahmen
11 sind Torsionsfedern 5, 5 vorgesehen, um die Begrenzungsplatten
2, 3 jeweils in den Ausgangszustand (die in 4
und 5 gezeigte Stellung) zurückzubringen. Ein
Ende dieser Torsionsfeder 5, 5 ist an den Trägerrahmen, das
andere Ende an die Begrenzungsplatten 2, 3 befestigt.
An jeder der Begrenzungsplatten 2, 3 sind Aussparungslöcher
2a, 3a für den Nockengleitstift 6 ausgeformt, und
am Endabschnitt der Aussparungen 2a, 3a sind Kerben
2b, 3b zur Begrenzung der Bewegung des Nockengleitstifts
6 ausgeformt. Jede der Kerben 2b, 3b ist als halbrundes
Profil ausgeführt, damit der Nockengleitstift 6, wie in
8 gezeigt, eingreifen kann, und wenn sich jede der
Begrenzungsplatten 2, 3 in der Ausgangsstellung (der in
5 und 6 gezeigten Stellung)
befindet, dann liegen die Kerben vor der Bewegungsrichtung des Nockengleitstifts
6 (vgl. 9(A).
Nach der obigen Konstruktion sind der Antriebsnocken 1 und
die Begrenzungsplatten 2, 3 in einem solchen Verhältnis relativ
zu einander angeordnet, dass ein Drehzustandsunterschied zwischen ihnen erzeugt
wird, der dem Höhenunterschied zwischen der rückgesetzten Druckfläche
121a und der vorspringenden Druckfläche 121b des Betätigers
102 entspricht.
Im folgenden soll nun unter Bezugnahme auf 9
der Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben werden.
In 9 scheint die Begrenzungsplatte 3, die
sich, gesehen von der Einführungsöffnung 101a des Betriebsteils,
links befindet, nicht auf, und es ist keine Bezugszahl angegeben; da jedoch bei
diesem Beispiel ein Paar von Begrenzungsplatten 2 und 3 die gleiche
Bewegung ausführen, bezieht sich die folgende Beschreibung des Betriebs auf
beide.
Rückt der Betätiger 102 durch die Einführungsöffnung
101a in das Innere des Betriebsteils 111 ein, dann kommen zunächst
die zurückgesetzte Druckfläche 121a und die vorspringenden Druckflächen
121b, 121b am vorderen Ende in Kontakt mit dem Antriebsnocken
1 und den Begrenzungsplatten 2 bzw. 3 [9(A)].
Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Nockengleitstift 6 nicht und sitzt
seitlich am Ende der Nockenwelle 4 in der im Antriebsnocken 1
ausgeformten Nutkurve 1c.
Rückt der Betätiger 102 weiter vor, dann drehen
sich dadurch der Antriebsnocken 1 und die Begrenzungsplatten
2, 3, und der Nockengleitstift 6 bewegt sich entlang
der Nutkurve 1c, und der Stößel 8 bewegt sich mit ihm;
gleichzeitig laufen die Kerben 2b, 3b der Begrenzungsplatten
2, 3 aus der Bewegungsbahn des Nockengleitstifts 6 [9(B)];
anschließend bewegt sich der Betätiger 102 weiter, und hat er
das Einführende erreicht, dann wird der Verbindungskontakt umgeschaltet, und
gleichzeitig greift das Druckstück 121 des Betätigers
102, wie in 9(C) dargestellt, in den ausgesparten Bereich
1a des Antriebsnocken 1.
Wenn sich jede der Begrenzungsplatten 2, 3 beim
obigen Betrieb dreht, dann werden die Torsionsfedern 5, 5 in Drehrichtung
gespannt, und mit ihrer elastischen Kraft auf die Begrenzungsplatten 2
bzw. 3 wird die Drehkraftumkehr gegenüber der ersten Drehung (Rückstellkraft)
wirksam.
Wird der Betätiger 102 aus dem Zustand gemäß
9(C) herausgezogen, dann drückt das Druckstück
121 auf die Innenfläche des ausgesparten Bereichs 1a, und
der Antriebsnocken 1 dreht sich umgekehrt im Vergleich zu dem Zeitpunkt
des Einrückens, und daraufhin zieht sich der Stößel 8 zurück,
und der Verbindungskontakt kehrt in den Ausgangszustand zurück; gleichzeitig
kehrt der ausgesparte Bereich 1a des Antriebsnocken 1 in den Ausgangszustand,
d.h. die Position von 9(A), zurück; auf Grund der elastischen
Kraft der Torsionsfedern 5 kehrt jede der Begrenzungsplatten
2, 3 in den Ausgangszustand zurück, und die Kerben
2b, 2c für den Eingriff des Stifts liegen auf der Bewegungsbahn
des Nockengleitstifts 6.
Bei der obigen Beschreibung des Betriebs der zwei Einführungsöffnungen
101a, 101b wurde der Betrieb in der Annahme beschrieben, dass
der Betätiger in die Einführungsöffnung 101a auf der Vorderseite
des Betriebsteil eingerückt wird; aber auch wenn der Betätiger
102 in die Einführungsöffnung 101b auf der Oberseite
des Betriebsteils 111 eingerückt wird, drehen der Antriebsnocken
1 und die Begrenzungsplatten 2, 3 beim Betrieb ähnlich
wie in den 9(A)–(C) dargestellt; daraufhin bewegt sich der
Stößel 8 nach vorn und schaltet den Verbindungskontakt um, und
gleichzeitig greift das Druckstück 121 des Betätigers
102 in den ausgesparten Bereich 1b des Antriebsnocken
1.
Wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der
Versuch unternommen, den Antriebsnocken 1 unter Verwendung einer anderen
Druckplatte (beispielsweise eines Schraubendrehers o. ä.) als den besonderen
Betätiger 102 in Drehung zu versetzen, dann wird die Drehung durch
die Begrenzungsplatten 2, 3 verhindert.
Das heißt, wie in 10 dargestellt
ist, ein Drücken auf den ausgesparten Bereich 1a (oder 1b)
des Antriebsnocken 1 durch Einführen der Druckplatte D in das Mittelteil
der Einführungsöffnung 101a (oder 101b) [10(A)]
dreht den Antriebsnocken 1 nur geringfügig [10(B)];
erreicht jedoch die Druckplatte D die Umgebung der Begrenzungsplatten
2, 3, wie in 10(C) dargestellt, dann wird die
Bewegung des Nockengleitstifts 6 in Vorwärtsrichtung durch die Kerben
2b, 3b der Begrenzungsplatten 2, 3 begrenzt
und gleichzeitig die Bewegung in Drehrichtung eingeschränkt, weil der Nockengleitstift
6 durch die Führungsnuten 7a des Stiftführungsglieds
7 gestützt wird und die Bewegung des Nockengleitstifts 6
in Vorwärtsrichtung und in Drehrichtung begrenzt ist und die Drehung des Antriebsnocken
1 dadurch blockiert ist.
Außerdem wird, auch wenn beide oder eine der Begrenzungsplatten
2, 3 unter Verwendung der Druckplatte D gedreht werden, der Antriebsnocken
1 nicht drehen. Wie in 11 dargestellt, heißt
das, dass wenn der Antriebsnocken 1 und die Begrenzungsplatten in der in
11(A) dargestellten Ausgangsstellung stehen, der Nockengleitstift
6 in der Position steht, ohne mit den Kerben 2b, 3b der
Begrenzungsplatten 2, 3 in Kontakt zu kommen, und selbst wenn
die Begrenzungsplatten 2, 3 durch die Druckplatte D so angedrückt
werden, dass sie drehen, die Begrenzungsplatten 2, 3 nur wie in
11(B) drehen und der Antriebsnocken 1 von keiner Kraft
angegriffen wird und in Stillstand gehalten wird.
Bei der obigen Ausführungsform wird eine Konfiguration verwendet,
bei der auf jeder der Begrenzungsplatten Aussparungslöcher 2a,
3a vorgesehen sind, um Eingriff mit dem Nockengleitstift 6 zu
vermeiden; außerdem können jedoch, wie in 12
dargestellt, Durchlassaussparungen 2a', 3a' auf den Begrenzungsplatten
2', 3' vorgesehen werden, um Eingriff mit dem Nockengleitstift
6 zu vermeiden.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird die Bewegung
des Nockengleitstifts 6 durch Kerben 2b, 3b begrenzt;
die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt; beispielsweise
kann ein ausgespartes Eingriffteil in Form eines Hakens oder eines (L-förmigen)
Schlüssels, in das der Nockengleitstift 6 einhakt, einstückig
mit den Begrenzungsplatten ausgeformt werden; es kann auch jede andere beliebige
Konstruktion verwendet werden, solange sie mit der Nockengleitstift 6 in
Kontakt kommt und seine Bewegung begrenzen kann.
Außerdem war bei den obigen Ausführungsformen als Mittel
zur Rückführung der Begrenzungsplatten 2, 3 in den Ausgangszustand
die Verwendung einer Torsionsfeder 5 als Beispiel dargestellt; darüber
hinaus können aber allgemein übliche elastische Glieder, wie Zugfedern
oder Blattfedern, ebenfalls verwendet werden.
Wird die Druckfeder verwendet, wie beispielsweise in 13(A)
dargestellt, sind Eingriffsteile 12c, 13c an den Begrenzungsplatten
12, 13 vorgesehen, und zwischen diesem Eingriffsteil
12c, 13c und dem Eingriffstück S1 an der Deckseite ist eine
Druckfeder 15 eingesetzt, und durch die Druckfeder 15, die durch
die Drehung der Begrenzungsplatten 12, 13 zusammengedrückt
wird, kann die Rückstellkraft zu dem Ausgangszustand, wie in 13(B)
dargestellt, erzielt werden.
Wird die Zugfeder, wie beispielsweise in 14(A) dargestellt,
bei den Begrenzungsplatten 22, 23 verwendet, sind Eingriffsstücke
22c, 23c vorgesehen, in die ein Ende des Hakens der Zugfeder
25 eingreift, und ein Eingriffsstück S2, das in das andere Ende des
Hakens eingreift, wird an der Deckseite vorgesehen; wie in 14(B)
dargestellt, ist die Zugfeder 25 so ausgelegt, dass sie gezogen wird, wenn
die Begrenzungsplatten 22, 23 drehen.
Wird weiterhin, wie in 15(A) dargestellt, die Blattfeder
verwendet, sind Eingriffsteile 32c, 33c an den Begrenzungsplatten
32, 33 vorgesehen, und zwischen diese Eingriffsteile
32c, 33c und dem auf der Deckseite befindlichen Eingriffsteil
S3 ist die Blattfeder 35 eingesetzt; die Blattfeder 35 biegt sich
auf Grund der Drehung der Begrenzungsplatten 32, 33 fast U-förmig
und bildet so die Rückstellkraft, wie in 15(B) dargestellt.
Als weiteres Beispiel für die Nutzung der Blattfeder, wie in
16(A) dargestellt, kann eine Konfiguration verwendet werden, bei
der Blattfedern 42d, 43d einstückig mit
den Begrenzungsplatten 42, 43 ausgebildet sind und die Rückstellkraft
dadurch erzielt wird, dass diese Blattfedern 42d, 43d wie in
16(B) dargestellt gebogen werden können.
17 ist eine perspektivische Ansicht der Anwendung einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform. 18
und 19 stellen Blockdiagramme der Ausführungsform
dar, nämlich eine Draufsicht und. eine Seitenansicht bei entferntem Deckel.
20 ist eine Draufsicht auf eine Konfiguration des Betriebsteils
211 und des Magnetspulmechanismusteils 213 bei entferntem Deckel
und 21 ist ein Querschnitt entlang der Linie X-X der
20.
In das Betriebsteil 211 sind der Antriebsnocken
1, der auf Grund des Vorrückens und des Zurückziehens des Betätigers
102 dreht, die drehbar auf der Nockenwelle 4 des Antriebsnocken
1 angebrachten Begrenzungsplatten 2, 3, sowie die Nutkurve
1c des Antriebsnocken 1 in gleicher Weise wie im Fall der oben
beschriebenen Ausführungsform eingesetzt, bei welcher der mit dem Endteilstück
des Stößels 8 verbundene Nockengleitstift 6, die Torsionsfedern
5, 5 usw. zur Rückstellung der Begrenzungsplatten
2 bzw. 3 in den Ausgangszustand eingebracht wurden.
Bei dieser Ausführungsform ist auf der Umfangsfläche des
Antriebsnocken 1 eine Schließstufe 1d (vgl. 22)
ausgeformt und über dem Antriebsnocken 1 und den Begrenzungsplatten
2, 3 ein Schließhebel 50 angeordnet.
Der Schließhebel 50 besteht aus einem Glied mit einem
Eingriffstück 50a, wobei ein Arm 50b beide Enden stützt
und ein Betätigungsstück 50c die einstückig ausgeformten
Enden stützt, und ist so konstruiert, dass das Eingriffsstück
50a beim Andrücken gegen die äußere Umfangsfläche des
Antriebsnocken 1 durch die elastische Kraft der an zwei Stellen, rechts
bzw. links, angeordneten Druckfedern 51, 52 in Kontakt kommen
kann.
Auf der anderen Seite ist das Magnetspulmechanismusteil
213 mit einem Entriegelungsmechanismus 60 zur Entriegelung des
Schließmechanismus (Schließhebel 50) des Betriebsteils
211 und einer Magnetspule 90 zur Erzeugung der Entriegelungskraft
versehen.
Der Entriegelungsmechanismus 60 umfasst einen Stößel
61, der mit dem vorderen Endabschnitt des Tauchkerns 90a der Magnetspule
verbunden ist, eine Stellplatte 62, die mittels einer Maschinenschraube
63 fest mit dem vorderen Endstück des Stößels
61 verbunden ist, sowie eine Druckfeder 64 usw. Das Endteil an
der Seite des Betriebsteils 211 der Stellplatte 62 kommt in Kontakt
mit der Vorderseite des unteren Endteils des Betriebsstücks 50c des
Schließhebels 50, und auf Grund der Bewegung dieser Stellplatte
62 schwenkt der Schließhebel 50.
Das Magnetspulmechanismusteil 213 ist mit einem Mikroschalter
10, der auf Grund der Bewegung des Tauchkerns 90a der Magnetspule
90 öffnet und schließt, versehen. Bei diesem Mikroschalter
10 handelt es sich um einen Schalter, der normalerweise geschlossen ist
und sich öffnet, wenn die Magnetspule 90 erregt wird, und ist, wie
im Schaltbild der 23(A), (B), (C) dargestellt, mit dem Hauptstromkreis
(Energiezufuhr zu den Industriemaschinen) verbunden, wobei der Kontaktblock
9 am Schaltteil angeordnet ist.
Der Betrieb einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
der obigen Konfiguration soll nun unter Bezugnahme auf 22
beschrieben werden.
Rückt der Betätiger 102 durch die Einführungsöffnung
201a in das Innere des Betriebsteils 211 ein, dann kommen zunächst
die rückgesetzte Druckfläche 121a und die vorspringenden Druckflächen
121b, 121b am vorderen Ende mit dem Antriebsnocken 1
bzw. den Begrenzungsplatten 2, 3 in Kontakt [22(A)].
In diesem Fall bewegt sich der Nockengleitstift 6 nicht, er steht am Ende
der Nutkurve 1c des Antriebsnocken 1 auf der Seite der Nockenwelle
4.
Rückt der Betätiger 102 nun weiter vor, dann drehen
dadurch der Antriebsnocken 1 und die Begrenzungsplatten 2,
3; der Nockengleitstift 6 wandert entlang der Nutkurve
1c, und die Stößel 8 bewegt sich mit ihm; gleichzeitig
kommen die Kerben 2b, 3b der Begrenzungsplatten 2,
3 aus der Bewegungsbahn des Nockengleitstifts 6; der Betätigen
102 rückt anschließend weiter vor, und wenn er das Einführende
erreicht hat, dann schaltet der Verbindungskontakt um, und gleichzeitig greift das
Druckstück 121 des Betätigers 102, wie in
22(B) dargestellt, in den ausgesparten Bereich 1a des
Antriebsnocken 1.
In diesem Fall bewegt sich das Eingriffstück 50a des
Schließhebels 50 auf Grund der Druckkraft der Druckfedern
51, 52 und greift in die Schließstufe 1d des Antriebsnocken
1, und die Drehung des Antriebsnocken 1 in der umgekehrten Richtung
(im Uhrzeigersinn) wird dadurch blockiert. Selbst wenn also auf den Betätigen
102 eine Kraft in Herausziehrichtung zur Öffnung der Tür
103 ausgeübt wird, greift das Druckstück 121 während
des Drehungsblockierzustands in den ausgesparten Bereich 1a des Antriebsnocken
1 und ein Herausziehen des Betätigers 102 wird verhindert.
Spricht andererseits das Magnetspulmechanismusteil 213 auf
die Betätigung des AUS-Signals an, wenn die Energiezufuhr
zur Maschine unterbrochen ist, dann zieht der Tauchkern 90a der Magnetspule
90 an, und die Stellplatte 62 des Entriegelungsmechanismus
60 bewegt sich. Durch die Bewegung dieser Stellplatte 62 wird,
wie in 22(C) dargestellt, die Seite des Eingriffsstücks
50a des Schließhebels 50 angehoben und die Schließstufe
1d des Antriebsnocken 1 des Eingriffstücks 50a löst
sich von der Schließstufe 1d des Antriebsnocken 1; dadurch
wird die Blockierung des Drehens des Antriebsnockens 1, d.h. der mechanische
Verschluss des Betätigers 102, aufgehoben, so dass die Tür
103 wieder geöffnet werden kann.
Spricht das Magnetspulmechanismusteil 213 auf das AUS-Signal
an wenn der an dieses Magnetspulmechanismusteil 213 gesetzte (normalerweise
geschlossene) Mikroschalter 10 auf „OFFEN" steht, bevor die Tür
103 geöffnet ist, um den Hauptstromkreis (Energiezufuhrkreis zu den
Industriemaschinen) zu unterbrechen [23(B)] und anschließend
die Tür 103 geöffnet wird und der Betätiger 102
aus dem Betriebsteil 211 herausgezogen wird, dann zieht sich der Stößel
8 zurück und der Verbindungskontakt des Kontaktblocks 9 kehrt
in den Ausgangszustand [23(C)] zurück.
24(A) ist eine Draufsicht auf eine noch weitere erfindungsgemäße
Ausführungsform, 24(B) ist die Seitenansicht, und
25 ist ein Querschnitt in Längsrichtung der Ausführungsform.
Diese Ausführungsform ist durch das schlüsselbetätigte
Teil 70 gekennzeichnet, das auf dem oberen Deckel 213a des Magnetspulmechanismusteils
213 des Sicherheitsschalters (mit Schließmechanismus) der in den
17–22 dargestellten
Konstruktion vorgesehen ist.
Das schlüsselbetätigte Teil 70 umfasst ein drehbares
Glied 72, das sich auf Grund des Einführens und der Drehung eines
Spezialschlüssels 71 und eines auf seinem untersten Teilstück
sicher befestigten Nocken 73 dreht.
Der Nocken 73 ist ein Glied, dessen Innenfläche auf
einen bestimmten Radius, wie in 26 dargestellt, bearbeitet
wurde und so konfiguriert ist, dass die Innenfläche des Nockens 73
von einem Nockengleitstift 61a, der am hinteren Teil (dem hinteren Endstück
des Tauchkerns 90a der Magnetspule) des Stößels 61 des
Entriegelungsmechanismus vorgesehen ist, kontaktiert wird und, wenn der Nocken
73 um die Mittelachse 72a des drehbaren Glieds 72 dreht,
den Stößel 61 bewegt.
26(A) zeigt die geschlossene Stellung des Betätigers
102, 26(B) seine entriegelte Stellung.
Ist das schlüsselbetätigte Teil 70 nach der obigen
Konstruktion eingebaut, dann ist es bei Stromausfall oder bei Wartung möglich,
ohne Betätigung der Magnetspule 90 das Schloss von Hand zu entriegeln.
Da der Schließmechanismus außerdem nur durch den Spezialschlüssel
entriegelt werden kann entfällt die Unannehmlichkeit, dass der Verschluss während
des Betriebs der Industriemaschinen im Raum usw. versehentlich entriegelt werden
kann.
27(A) ist eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße
Ausführungsform, 27(B) ist die Seitenansicht und
28 der Querschnitt in Längsrichtung der Ausführungsform.
Die Ausführungsform ist durch die integrale Verbindung des zylindrischen
Aufnahmesitzes 82 mit dem oberen Deckel 213a des Magnetspulmechanismusteils
213 und die Einführung und Anordnung des Steckeraufnehmers
80 in diesem Aufnahmesitz 82 des Sicherheitsschalters (mit Schließmechanismus)
der in den 17 bis 22 dargestellten
Konstruktion gekennzeichnet.
Der Steckeraufnehmer 80 ist ein Glied, bei dem die Stifteinführöffnung
82a zur Einführung des Stifts 81a des später beschriebenen
Steckers 81 in einer Stellung einander gegenüberliegend mit zwischenliegendem
Mittelpunkt angeordnet ist und drehbar, mit der zylinderförmigen Welle als
Mitte, in den zylindrischen Aufnahmesitz 82 gesetzt ist und an dem unteren
Endstück dieses Steckeraufnehmers 80 der Nocken 73 starr
befestigt ist.
Der Nocken 73 hat das gleiche Profil wie das in
26 dargestellte; mit seiner Innenfläche steht
der an dem Stößel 61 des Entriegelungsmechanismus befestigte
Nockengleitstift 61a in Kontakt, und er ist so ausgelegt, dass er auf Grund
der Drehung des Steckeraufnehmers 80 durch Betätigung des Steckers
(siehe 26) den Stößel 61 bewegt.
Der Stecker 81 umfasst, wie in 28 dargestellt,
einen Steckerrahmen 81b und einen in diesem integrierten Stift
81a
Der Steckerrahmen 81b ist lösbar an den Aufnahmesitz
mittels eines sogenannten Bajonettverschlusses verbunden, der einen am Aufnahmesitz
82 vorgesehenen Vorsprung 82c sowie eine Rille 81c umfasst,
die in ihn greift, und wird durch Einführung und Drehung des Aufnahmesitzes
82 eingesetzt und durch umgekehrtes Vorgehen aus dem Aufnahmesitz wieder
entfernt, wie in 27(B) dargestellt.
Bei der Ausführung nach der obigen Konstruktion dreht die Drehung
(im Gegenuhrzeigersinn) des in den Aufnahmesitz 82 eingeführten Steckers
81 den Steckeraufnehmer 80, veranlasst, dass sich daraufhin der
Nocken 73 dreht und sich der Stößel 61
bewegt.
Mit dieser Ausführungsform ist es also möglich, den Verschluss
von Hand zu entriegeln, ohne die Magnetspule 90 zu betätigen. Da außerdem
das Schloss nur mit dem speziellen Stecker entriegelt werden kann, entfällt
die Unannehmlichkeit, dass der Verschluss versehentlich entriegelt wird während
die Industriemaschine im Raum noch in Betrieb ist.
Die oben beschriebene mittels Schlüssel oder Stecker manuell
betätigte Entriegelungsvorrichtung kann unabhängig ohne Kombination mit
der Magnetspule 90, in den Schalter 201 eingesetzt werden.
Da nun bei allen Ausführungsformen der 19,
25 und 28 das Endteilstück
der Maschinenschraube 63, die fest an der Stellplatte 62 des Entriegelungsmechanismus
60 anzubringen ist, eine Konstruktion aufweist, die bis fast an die Bodenwand
des Schalters reicht, wird es möglich, die Maschinenschraube 63 zu
verwenden und den Schließmechanismus manuell vom Innern des Raums, beispielsweise
dem Maschinenraum o.ä. zu entriegeln. Wird beispielsweise, wie in
29 dargestellt, eine lange runde Durchgangsöffnung
201d zur Bewegung der Maschinenschraube 63 in der Bodenfläche
201c des Schalters 201 vorgesehen und die Betätigungsöffnung
103a in der Tür 103 geöffnet, dann wird es möglich,
den Verschluss des Betätigers 102 manuell durch Einführung eines
Werkzeugs, beispielsweise eines Präzisionsschraubendrehers 360 o.ä.,
wie in 30 dargestellt, durch die Betätigungsöffnung
103a oder die lange runde Durchgangsöffnung 201d in den Schalter
201 zur Bewegung der Maschinenschraube 63 zu entriegeln; mit dieser
Konfiguration wird es möglich, den mechanischen Verschluss des Betätigers
102 manuell vom Innern des Maschinenraums aus zu entriegeln, selbst wenn
der Mitarbeiter die Tür 103 aus Versehen schließt oder die Tür
sich aus irgendeinem Grund schließt, während der Mitarbeiter im Innern
des Maschinenraums ist, und so den Mitarbeiter von der Furcht zu befreien, im Maschinenraum
eingeschlossen zu werden.
In allen Ausführungsformen der 17,
24 oder 27 sind Betriebsteil
211, Schaltteil 212 und Magnetspulmechanismusteil 213
in integraler Bauweise ausgeführt; die Erfindung soll jedoch nicht auf diese
Ausführung beschränkt sein; vielmehr ist es möglich, eine Gestalt
vorzusehen, bei der der Sicherheitsschalter in eine eigentliche Schaltereinheit
mit dem Betriebsteil und dem Schaltteil sowie in eine Einheit mit Magnetspulmechanismusteil,
wie in 1 dargestellt, aufgeteilt ist, und diese Schaltereinheit
und die Magnetspuleinheit zur Bildung eines Sicherheitsschalters verbunden werden.
Nimmt man die Konfiguration zur Entriegelung des Schlosses vom Innern
des Maschinenraums aus unter Verwendung der Maschinenschraube 63 des Verschlussentriegelungsmechanismus
60, wie oben beschrieben, hinzu, dann kann ein Glied, beispielsweise ein
Entriegelungshebel o.ä., zur Bewegung der Maschinenschraube 63 an
der Rückseite des Schalters 201 vorgesehen werden. Im folgenden soll
nun unter Bezugnahme auf die 31 bis 35
das Beispiel beschrieben werden, nach dem der Entriegelungshebel eingebaut wird.
31 zeigt einen Querschnitt durch das Betriebsteil,
das die wesentliche Konfiguration dieses Beispiels darstellt. 32
ist eine Seitenansicht der Anwendung dieses Beispiels, 33
ist der Blick in Richtung des Pfeils Z in 32,
34 zeigt eine perspektivische Ansicht der Konstruktion
des in diesem Beispiel verwendeten Entriegelungshebels 313 und
35(A), (B) zeigt Darstellungen, die den Betrieb des Entriegelungshebels
313 verdeutlichen.
Bei diesem Beispiel ist es charakteristisch, dass das Endteil der
Maschinenschraube 63, welche die Stellplatte 62 fest an den Stößel
61 der Magnetspule hält, so ausgelegt ist, dass es durch den Stößel
61 verläuft und nahe an die Bodenfläche 201c kommt,
die Maschinenschraube 63 so konfiguriert ist, dass sie als Entriegelungsstift
verwendet werden kann, und gleichzeitig ein Entriegelungshebel 313 zur
Bewegung der Maschinenschraube 63 vorgesehen wird.
Der Entriegelungshebel 313 umfasst, wie in der Perspektive
von 34 dargestellt, ein Hebelteil 313a zum
Anziehen der Maschinenschraube 63, eine als Drehachse dienende Drehwelle
313b sowie ein mit einem Handgriff 313d versehenes Betriebsteil
313c. Wie in 31 dargestellt, ist die Drehwelle
313b drehbar um die Achse parallel zum Mittelpunkt der Maschinenschraube
63 auf der Bodenfläche 201c des Schalters 201 gelagert.
Ein Sicherheitsschalter mit einem Entriegelungshebel 313 dieser Art von
Konstruktion, d.h. dass das Betriebsteil 313c so ausgelegt ist, dass es
die Befestigungsfläche (die Rückseite) des Schalters offen lässt,
kann vom Innern des Maschinenraums bedient werden, indem die Betätigungsöffnung
103c der Tür 103 offen gehalten wird, wie in den
32 und 33 dargestellt.
Unter Bezugnahme auf 35(A), (B) soll nun der Betrieb
des Entriegelungshebels 313 nach der obigen Konstruktion beschrieben werden.
Zunächst wird, wenn die Tür 103 geschlossen wird
und der Betätigen in das Betriebsteil 211 einrückt, die Drehung
des Antriebsnocken 1 und der Begrenzungsplatten 2, 3
durch den Schließhebel 50 verhindert, wodurch der Betätiger
102 in die mechanisch geschlossene Stellung gebracht wird. In diesem Zustand
ist das Hebelteil 313a des Entriegelungshebels 313 im Stillstand
in der Stellung im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung dieser Maschinenschraube
63 und der Handgriff 313d steht parallel zur Bewegungsrichtung
der Maschinenschraube 63, wie in 35(A) dargestellt.
Drehen des Handgriffs 313d des Entriegelungshebels
313 im Gegenuhrzeigersinn (maximal etwa 45°) aus der obigen Stellung
zieht die Maschinenschraube 63 durch Drehung des Hebelteils 313a
in die Rückführrichtung, und die Stellplatte 62 zieht zurück.
Dadurch löst sich das Eingriffstück 50a des Schließhebels
50 von der Schließstufe 1d des Nocken 1, der Verschluss
durch den Betätiger 102 wird entriegelt und die Tür
103 kann wieder geöffnet werden.
Da es also möglich ist, den mechanischen Verschluss durch den
Betätigen 102 manuell vom Inneren des Maschinenraums zu entriegeln,
selbst wenn das Personal die Tür 103 irrtümlich schließt
oder sich die Tür 103 aus irgendwelchen Gründen von selbst schließt,
wenn sich das Personal im Innern des Maschinenraums aufhält, besteht keine
Gefahr, dass Personal im Maschinenraum eingesperrt wird.
In dem obigen Beispiel ist das Endteilstück der Maschinenschraube
63 so ausgelegt, dass es näher an die untere Seite des Stößels
61 reicht und als Schlossentriegelungsstift verwendet werden kann; die
Erfindung soll jedoch nicht auf diese Konstruktion beschränkt sein; sie kann
so ausgelegt sein, dass die Maschinenschraube 63 als ein auf die sichere
Befestigung der Stellplatte 62 an den Stößel spezialisiertes
Bauteil, zur integralen Ausbildung eines vorspringenden Stücks auf der Unterseite
des Stößels 61 ausgebildet ist und dieses vorspringende Stück
als Schlossentriegelungsstift verwendet wird. Es kann auch eine sich in vertikaler
Richtung auf dem Stößel 61 erstreckende gestufte Durchgangsöffnung
ausgeformt werden, in diese Durchgangsöffnung wird von Innen ein T-förmiges
Druckstück eingeführt, und das Teilstück dieses T-förmigen Druckstücks,
das durch die Unterseite des Stößels 61 vorspringt, kann als
Schlossentriegelungsstift verwendet werden.
Als weitere Entriegelungsvorrichtung kann außerdem eine Konstruktion
verwendet werden, nach der ein eingreifendes rückgesetztes Teilstück an
die Unterseite des Stößels 61 wie auch ein vorspringendes Teilstück
am Entriegelungshebel 313 vorgesehen ist, und das vorspringende Teilstück
auf diese Hebelseite an dem eingreifenden rückgesetzten Teilstück auf
der Stößelseite befestigt wird und der Verschlussmechanismus des Betätigers
102 von Hand entriegelt wird, indem ein vorderes Ende eines Schraubendrehers
oder eines anderen Werkzeugs gegen das eingreifende rückgesetzte Teilstück
auf der Seite des Stößels gedrückt wird.