BR102019024526B1 - Dispositivo de travamento com um mecanismo de bloqueio para portas de segurança - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE TRAVAMENTO COM UM MECANISMO DE BLOQUEIO PARA PORTAS DE SEGURANÇA. Dispositivo de travamento com mecanismo de bloqueio para portas de segurança com um atuador mecânico (1) que pode ser fixado a uma parte móvel da porta e uma carcaça (2) que pode ser fixada a uma contraparte de porta, que interage com o atuador (1) , que apresenta um receptáculo (3), ao qual pode ser conduzido um atuador (1), e a carcaça (2) apresenta um elemento de bloqueio (4), que é deslocável entre uma posição destravada, na qual o atuador (1) é liberável e uma posição travada, na qual o atuador (1) é fixável em relação ao receptáculo (3), em que o atuador (1) apresenta uma lingueta de engate (5) com um recesso de engate (6) para um engate operacional mecânico com uma extremidade do lado do cabeçote(7) de um elemento de bloqueio (4) formado como pistão de engate (8), o pistão de engate (8) é conduzido na carcaça (2) em uma direção longitudinal do pistão em ação de mola pré-tensionada e de modo longitudinalmente deslocável em relação a um rolamento fixo em forma de bucha interno (9), que suporta elementos de engate (10) deslocáveis e fixáveis radialmente, que bloqueiam o pistão de engate (8) em seu contorno interno (21) na posição travada durante um estado definido em que (...).

Description

[0001] A invenção refere-se a um dispositivo de travamento com mecanismo de bloqueio para portas de segurança de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

[0002] Um dispositivo deste tipo é conhecido do documento de patente DE 10 2010 007 388 A1. Com esses dispositivos de travamento conhecidos, é basicamente possível proteger máquinas e instalações, que podem representar um perigo na operação, contra acesso não autorizado. A partida dessas máquinas só deve ser permitida se o dispositivo de travamento travar e, opcionalmente, fornecer um sinal de "porta fechada". Além disso, o acesso às máquinas geralmente deve ser permitido apenas se as máquinas não puderem mais representar um risco. Isto é conseguido pelo chamado mecanismo de bloqueio, ou seja, o dispositivo de travamento é liberado somente quando um sinal de parada ou um sinal similar da máquina está presente.

[0003] Um dispositivo de travamento conhecido realiza o mecanismo de bloqueio por um tucho deslocável longitudinalmente em uma carcaça ou uma parte de estrutura, projetada para definir uma roda de comutação em um estado definido. O elemento de travamento de uma porta de segurança pode ser efetuado por um atuador na forma de uma chave, que é fixada à parte da porta e é inserida em um receptáculo na carcaça ou parte da estrutura. Neste caso, o atuador gira a roda de comutação para que o tucho possa se encaixar em um cavidade da roda de comutação pela força de uma mola. Dessa forma, a remoção da chave para fora do receptáculo pode ser evitada. Para liberação controlada da chave após um tempo de inatividade da máquina, o tucho é transferido de uma posição de engate para uma posição de liberação.

[0004] No entanto, uma desvantagem é a necessidade de uma roda de comutação, que geralmente é disposta em uma primeira parte da carcaça, enquanto o tucho está assentado em uma segunda parte da carcaça. Assim, há um aumento na necessidade de espaço, com o resultado de que o dispositivo de travamento conhecido não pode ser projetado pequeno. Além disso, apenas uma inserção com posicionamento exato da chave no receptáculo é possível. Um mecanismo de bloqueio à prova de fechamento incorreto nem sempre é garantido ou exige trabalho adicional de alinhamento mecânico na porta de segurança.

[0005] No documento de patente US 2013/0088024 A1, é conhecido um dispositivo de travamento, no qual o elemento de travamento é projetado como um pistão de engate, que é conduzido em uma direção longitudinal do pistão com deslocamento longitudinal e com efeito de mola tensionada.

[0006] No documento de patente US 2011/277520 A1, é conhecido um dispositivo eletrônico para bloqueio mecânico e mecanismos de energia em sua base, destinado ao uso em fechaduras eletrônicas, automação hidráulica/pneumática, válvula(s) controlada(s) eletronicamente, interruptores e comutadores elétricos de energia controlados eletronicamente, embreagens e acoplamentos eletromecânicos, etc.

[0007] O objetivo da invenção é, portanto, criar um dispositivo de travamento com mecanismo de bloqueio do tipo mencionado, que fornece altas forças de travamento, que pode ser estruturado de forma simples e usado de forma flexível.

[0008] Este objeto é resolvido pelos recursos da reivindicação 1.

[0009] Como resultado, um dispositivo de travamento é fornecido com um mecanismo de bloqueio para uma porta de segurança, na qual o atuador separado apresenta um recesso de travamento como um recesso de engata para um pistão de travamento. O recesso de travamento e o pistão de travamento formam uma função de engate mecânico. O pistão de travamento é, portanto, um pistão de engate. Em seguida, é dada a possibilidade de bloquear a função de engate mecânico. Ao travar ou bloquear o pistão de travamento, o sistema unidade de mecanismo de bloqueio e atuador são interconectados mecanicamente. O elemento de engate é realizado através de um pistão de travamento acionado por força de mola, que por sua vez corre no atuador no recesso de travamento localizada lá.

[0010] O mecanismo de bloqueio pode ser feito através de um eixo de trava ou de um pino de trava, que move no interior do pistão de travamento elementos de engate, como por exemplo quatro esferas distribuídas circunferencialmente, o que pode ocorrer de maneira semelhante ao princípio da catraca. Os elementos de engate travam o pistão de travamento em relação ao eixo de travamento e, assim, evitam, portanto, a deflexão do pistão de travamento. O pino de travamento /eixo de travamento podem ser movidos por um magneto de elevação solenoide. A posição do eixo de travamento / pino de travamento e o bloqueio associado da função de travamento pode ser monitorada com segurança.

[0011] Além do recesso de travamento, pode se encontrar no atuador um elemento de identificação eletrônico, em particular uma etiqueta RFlG. A posição da etiqueta RFID e, portanto, o dispositivo de proteção podem ser detectados com segurança com um sensor RFID localizado na unidade de mecanismo de bloqueio. Consequentemente, pode ser formada uma combinação de um sensor de ação sem contato (RFID) e um mecanismo de bloqueio mais seguro para proteger um dispositivo de proteção.

[0012] O dispositivo de travamento de acordo com a invenção compreende então uma unidade de mecanismo de bloqueio e um atuador, que apresenta uma etiqueta RFID codificável e um recesso de travamento /de engate para o pistão de travamento / pistão de engate. A etiqueta RFID permite que a função de um comutador de proximidade seja projetada com um comportamento definido no caso de uma falha. O recesso de travamento/ recesso de engate permite que o atuador em um ângulo de 180 ° pode ser introduzido automaticamente entre um receptáculo ou uma fenda do atuador, que pode ser projetada de preferência como uma mandíbula. As direções de partida são, portanto, particularmente variáveis e flexíveis em ângulo.

[0013] Outras configurações da invenção podem ser consultadas na descrição a seguir e nas reivindicações dependentes.

[0014] A invenção será explicada em mais detalhes com referência às concretizações ilustradas nos desenhos anexos.

[0015] A figura 1 mostra esquematicamente uma seção longitudinal de um dispositivo de travamento com mecanismo de bloqueio para portas de segurança com atuador inserido em uma posição destravada,

[0016] A figura 2 mostra esquematicamente e em vista ampliada uma seção longitudinal parcial do dispositivo de travamento de acordo com a figura 1 na região de um pistão de travamento,

[0017] A figura 3 mostra esquematicamente e em uma vista ampliada uma seção longitudinal parcial de um dispositivo de travamento da maneira da figura 1 com um pistão de engate com mola,

[0018] A figura 4 mostra esquematicamente e em escala ampliada uma seção longitudinal parcial do dispositivo de travamento de acordo com a figura 1 com um pistão de engate na posição travada,

[0019] A figura 5 mostra esquematicamente uma seção longitudinal do pistão de engate com seu contorno interno,

[0020] A figura 6 mostra esquematicamente as possíveis direções de partida de um atuador para uma carcaça do dispositivo de travamento de acordo com a invenção.

[0021] Como mostrado na figura 1, a invenção refere-se a um dispositivo de travamento com mecanismo de bloqueio para portas de segurança com um atuador mecânico fixável a uma parte de porta móvel 1 e uma carcaça 2 fixável a uma contrapeça de porta, que interage com o atuador 1. A carcaça 2 apresenta um receptáculo 3, ao qual o atuador 1 pode ser atribuído. A figura 1 mostra o atuador 1 na posição conduzida.

[0022] A carcaça 2 apresenta um elemento de travamento 4 que é deslocável entre uma posição destravada, na qual o atuador 1 é liberável e uma posição travada, na qual o atuador 1 em relação ao receptáculo 3 pode ser fixado, como será descrito em detalhes abaixo.

[0023] O atuador 1 compreende ainda uma lingueta de engate 5 com um recesso de engate 6 para um engate operacional mecânico com uma extremidade do lado do cabeçote 7 de um elemento de travamento 8 projetado como pistão de engate 4. O pistão de engate 8 é conduzido na carcaça 2 em uma direção longitudinal do pistão, deslocável longitudinalmente por mola, como mostrado em particular na figura 2 e na figura 3.. Consequentemente, quando a lingueta de engate 5 de um atuador 1 é empurrada para dentro, o pistão de travamento 8 pode desviar na posição destravada, como mostrado na figura 3, e, assim, possibilitar a condução do atuador 1 de maneira simples. Nesse caso, o recesso de engate 6 e a extremidade do lado do cabeçote 7 podem se centralizar por uma adaptação de forma adequada.

[0024] O pistão de engate 8, que é formado como um pino oco, é guiado de modo deslocável longitudinalmente na carcaça 2 em relação a um mancal fixo interno em forma de bucha 9 que suporta elementos de engate deslocáveis radialmente e fixáveis 10. Os elementos de engate 10 servem para travar o pistão de travamento 8 na posição travada durante um estado definido. Para este propósito, o pistão de engate 8 apresenta um contorno interno 21 e um esbarro de engate de ação na direção longitudinal 11 no contorno interno 21. No mancal fixo 9, é suportada uma mola de desvio 18, que atua no pistão de engate 8, em que este possui uma superfície de suporte 19, como mostra a figura 5. Sobre o mancal fixo 9 na carcaça 2, um caminho de mergulho do pistão de engate 8 pode ser determinado, em que o mancal fixo 9 pode ter uma superfície de delimitação 20. Além disso, o mancal fixo 9 em relação à carcaça 2 pode assumir diferentes posições na direção longitudinal.

[0025] O estado definido pode ser determinado por um sinal que realiza o mecanismo de bloqueio em um dispositivo de elevação 12 para mover e segurar os elementos de engate 10 em uma posição de empuxo ou de rotação com ação de fixação na posição travada.

[0026] O dispositivo de elevação 12 é formado de acordo com a figura 1, por exemplo, como um solenoide biestável, que move um pino de bloqueio ou um eixo de bloqueio 13 axialmente na direção de longitudinal de pistão entre uma posição destravada e uma posição travada do pistão de engate 8. Os elementos de engate 10, que são formados, por exemplo, como pinos, esferas, rolos ou peças de bloqueio, são deslocados radialmente por meio do eixo de travamento / pino de travamento 13 axialmente móvel, em que o eixo de travamento / pino de travamento 13 apresenta um cone de engate 14 que pode ser engatado nos elementos de engate 10, como mostra a figura 2 e 3. A figura 2 mostra o pistão de engate 8 na posição destravada, uma vez que o cone de engate 14 com seu pequeno diâmetro no lado de extremidade deixa folga de movimento aos elementos de engate 10, de modo que não haja engate de travamento com o esbarro 11 no contorno interno 21 do pistão de engate 8. De acordo com a figura 4, o cone de engate 14 com seu diâmetro grande no lado de extremidade fica engatado nos elementos de engate 10 e os prende/pressiona contra o esbarro 11, em que uma força de travamento é exercida no pistão de engate 8, com o resultado de que o pistão de engate 8 não pode mais defletir. O pistão de travamento 8 está então na posição travada, como mostrado na figura 4.

[0027] O recesso de engate 6 formado na lingueta de engate 5 do atuador 1 é preferivelmente rotacionalmente simétrico para um engate operacional com uma extremidade cônica no lado de cabeçote 7 do pistão de engate 8 como contrapeça adaptada a forma.

[0028] A carcaça 2 possui, de preferência, uma abertura de carcaça em forma de mandíbula 15, na qual o receptáculo 3 é previsto O receptáculo 3 pode ter uma área de inserção / inclinação para a lingueta de engate 5 na posição destravada de pelo menos 180 °, como mostrado na figura 6.

[0029] A lingueta de engate 5 pode ainda portar um elemento de identificação eletrônico, em particular uma etiqueta de RFID 16. A carcaça 2 pode apresentar um dispositivo sensor 17 para detectar elementos de identificação eletrônicos na região do receptáculo 3.

[0030] Como uma porta de segurança de acordo com a invenção, pode ser entendida qualquer tipo de porta, janela basculante, tampa, capô, porta corrediça, porta de batente ou similar. De acordo com uma concretização da invenção, pode ser previsto um dispositivo para comutação de uma conexão elétrica, em particular um comutador de segurança de uma corrente de segurança para a operação de uma máquina, para comutação da conexão elétrica do atuador 1 em conexão operacional com um cabeçote de comutação (não mostrada). Além disso, pode ser previsto um destravamento auxiliar.

[0031] Como mostrado na figura 1, a carcaça 2 pode ser dividida em uma parte de carcaça eletrônica 2.1 e uma parte de carcaça mecânica 2.2. A ideia de separar componentes eletrônicos e mecânicos permite que um conceito modular seja seguido, o que torna possível o uso de componentes mecânicos para outras famílias de produtos. A carcaça 2 é, portanto, vantajosamente dividida em duas partes.

[0032] A operação mecânica do dispositivo de travamento de acordo com a invenção com o mecanismo de bloqueio é explicada abaixo.

[0033] Partindo de uma porta de segurança fechada (não mostrada) está o atuador 1 com sua lingueta do atuador 5 no recesso de engate 6 e o pistão de engate 8 está localizado com sua extremidade no lado de cabeçote 7 no recesso de engate 6. Se esse estado for atingido e, de preferência, adicionalmente, a etiqueta RFID 16, que pode estar localizada na lingueta de atuador 5, for detectada por um dispositivo sensor de preferência também previsto 17 na carcaça 2, o mecanismo de bloqueio, que é a porta de segurança, pode ser bloqueado / travado.

[0034] O bloqueio é feito, por exemplo, pelo movimento do eixo de travamento/ pino de travamento 13 na direção do pistão de engate 8. Como resultado, os elementos de engate 10, por exemplo, esferas, que estão localizados em um rolamento de esferas do rolamento fixo 9, são movidos radialmente, aqui, por exemplo, para fora. Agora os elementos de engate 10, em particular as esferas, por exemplo, quatro esferas circunferencialmente distribuídas dispostas externamente se encontrarem pressionados para fora em uma união positiva/união por atrito com o esbarro no pistão de engate 8, este não poderá ser submerso novamente. Consequentemente, uma extração para fora da lingueta do atuador 5, ou seja, do atuador 1 não é mais possível. A porta de segurança está assim travada / bloqueada.

[0035] O recesso de travamento / recesso de engate 6 permite que o atuador 1 seja introduzido continuamente no receptáculo 3 ou em uma fenda do atuador, que pode preferivelmente ser configurada como uma mandíbula, em um ângulo de 180 °. As direções de partida são, portanto, particularmente variáveis e flexíveis em ângulo, como mostrado na figura 6.

Claims (11)

1. Dispositivo de travamento com mecanismo de bloqueio para portas de segurança com um atuador mecânico (1) que pode ser fixado a uma parte móvel da porta e uma carcaça (2) que pode ser fixada a uma contraparte de porta, que interage com o atuador (1) , que apresenta uma carcaça (2), ao qual pode ser conduzido um atuador, e a carcaça (2) apresenta um elemento de bloqueio (4), que é deslocável entre uma posição destravada, na qual o atuador (1) é liberável e uma posição travada, na qual o atuador (1) é fixável em relação ao receptáculo (3), em que o atuador (1) apresenta uma lingueta de engate (5) com um recesso de engate (6) para um engate operacional mecânico com uma extremidade do lado do cabeçote (7) de um elemento de bloqueio (4) formado como pistão de engate (8), o pistão de engate (8) é conduzido na carcaça (2) em uma direção longitudinal do pistão em ação de mola pré-tensionada e de modo longitudinalmente deslocável em relação a um rolamento fixo em forma de bucha interno (9), que suporta elementos de engate (10) deslocáveis e fixáveis radialmente, que bloqueiam o pistão de engate (8) em seu contorno interno (21) na posição travada durante um estado definido em que o pistão de engate (8) apresenta um esbarro (11) eficaz na direção longitudinal no contorno interno (21), caracterizado pelo fato de que a lingueta de engate (7) suporta um elemento de identificação eletrônico e a carcaça (2) apresenta na faixa do receptáculo (3) um dispositivo sensor (17) para detectar elementos de identificação eletrônicos.

2. Dispositivo de travamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estado definido é determinado por um sinal que realiza o mecanismo de bloqueio em um dispositivo de elevação (12) para mover e prender os elementos de engate (10) em uma posição de empuxo ou de rotação de ação de fixação na posição travada.

3. Dispositivo de travamento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de elevação (12) é projetado como um magneto de ascensão biestável.

4. Dispositivo de travamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os elementos de engate (10) são projetados como pinos, esferas, rolos ou peças de bloqueio.

5. Dispositivo de travamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os elementos de engate (10) por meio de um eixo de travamento ou pino de travamento (13) axialmente deslocável, são deslocáveis radialmente, em que o eixo de travamento ou o pino de travamento (13) apresenta um cone de engate (14) engatável com os elementos de engate (10).

6. Dispositivo de travamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o recesso de engate (6) formado na lingueta de engate (5) do atuador (1) é rotacionalmente simétrico para um engate operacional com uma extremidade cônica no lado do cabeçote (7) do pistão de engate (8) como contrapeça.

7. Dispositivo de travamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a carcaça (2) apresenta uma abertura de carcaça em forma de mandíbula, na qual o receptáculo (3) está previsto.

8. Dispositivo de travamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o receptáculo (3) possui uma faixa de colocação/inclinação para a lingueta de engate (5) na posição destravada de pelo menos 180°.

9. Dispositivo de travamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de identificação eletrônico é uma etiqueta RFID (16).

10. Dispositivo de travamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que como porta de segurança é prevista uma porta de segurança, janela basculante, tampa, capô, porta corrediça, porta basculante ou semelhante.

11. Dispositivo de travamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que é previsto um dispositivo para comutação de uma conexão elétrica, em particular de um comutador de segurança de uma cadeia de segurança para a operação de uma máquina, em que para comutação da conexão elétrica o atuador (1) é colocado em conexão operacional com um cabeçote de comutador.