CN101473395B - 用于操纵安全开关的操纵器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操纵安全开关的操纵器，所述操纵器具有紧固元件、操纵元件和用于连接所述元件的连接装置。通过其中所说明的技术原理可以实现一种低成本的通用型操纵器。为此，所述连接装置通过至少一个弹性元件而实现，所述弹性元件借助至少一个预张元件处于预张状态。通过将所述预张元件安装在所述弹性元件的内部，可使所述连接装置具有极简单、极坚固的结构。

Description

用于操纵安全开关的操纵器

技术领域

本发明涉及一种用于操纵安全开关的操纵器，所述操纵器具有紧固元件、操纵元件和用于连接所述紧固元件和所述操纵元件的连接装置。此外，本发明还涉及一种具有上述操纵器的安全开关。

背景技术

安全开关通常用于强制开始或强制停止供电。安全开关用途广泛。举例而言，工业或生活领域内的安全门、防护活板、防护栏或类似装置均可借助安全开关而实现。

现有技术中的这类安全开关具有一个基本结构(又称外壳)和分立式操纵器。这种二分式实施方式取决于安全开关的使用方式。分立式操纵器和外壳安装在彼此分离的机械单元上，为实现某种工作状态时再将其结合起来。就这方面举例而言，分立式操纵器可能固定在活动门上，安全开关的外壳则有可能固定在墙壁或门框上。

安全开关的基本结构具有操作头，可建构为一体式或由多个部分构成。此外，开关触点布置在基本结构中。操作头具有一个或多个开口，操纵器插入其中，(例如)以便使动断触点闭合。

当系统通过保护设备避开危险范围而处于安全状态时，操纵器定位于操作头内部。举例而言，当安全门打开时，位于安全门上的操纵器会从操作头中被拉出来。其结果是，系统由于动断触点的强制断开而被关闭，或者转入安全状态。在系统无法直接关闭或者因此而产生的危险可以消除的情况下，安全开关也可用于闭锁安全门。

事实证明，通过操纵器对操作头进行机械操纵时，很难将操纵器精确地插入操作头。因而在存在机械负荷的情况下，必须确保能可靠地将操纵器插入操作头，即便在与预定插入路径之间可能存在偏差的情况下，也须确保肯定能触发这一插入动作。出现这种公差问题的原因在于，操作头和分立式操纵器固定在允许存在一定间隙的不同支架上。这一问题通常由于安全开关磨损、保护设备操作不当或开始使用时的有缺陷安装而加剧。可以这么认为，在正常情况下，分立式操纵器与与操作头的插入口之间不可避免地存在偏差。因而在操纵器已经插入的情况下，操纵器必须可以对准操纵头的插入口。

此外还有涉及活板式防护物件时操纵器的倾斜插入问题。产生这个问题的原因在于这样一个事实，即防护活板(例如推拉门)并非以直线方式进行操作。防护活板的运动相当于绕旋转轴进行局部旋转运动，这个旋转轴通常由铰链确定。因此，操纵器必须可以在某个事先设置的角度下插入操作头。借此可确保操纵器到达操作头内部的最终位置时对准操作头。

事实证明，操纵器很难通过橡胶衬套实现柔性安装。举例而言，操纵器通常借助两个螺钉固定在安装面上，其中，操纵板通过橡胶衬套实现柔性安装，在此情况下，只能在极有限的程度上对(例如)安全门与框架之间的公差进行补偿。由于操纵板上的钻孔通常远大于紧固螺钉的螺钉头，因此，一般情况下需要用大尺寸的锁紧垫圈来安装这种操纵器。如果锁紧垫圈的比例与操纵板钻孔不相符(例如，锁紧垫圈可能过小)，橡胶衬套就有可能从螺钉头上脱落，从而产生安全隐患。此外，只有通过极大耗费才能确定预期优选方向，这一点也会对这种操纵器产生不利影响。

DE 295 16 230U1中公开过一种半径操纵器，其安装在复杂的基体上。由于这一基体的缘故，只能对操纵器进行极为有限的公差补偿。无法设置横向偏差，此外，基体还具有大量组件。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单的通用型操纵器，其允许在任意方向上进行公差补偿。

就开篇所述类型的操纵器而言，达成这个目的的解决方案是，所述连接装置具有至少一个用于连接所述紧固元件和所述操纵元件的弹性元件，所述弹性元件借助至少一个预张元件处于预张状态，其中，所述预张元件为钢绳，且所述预张元件直接与所述紧固元件和所述操纵元件连接。此外，这个目的还通过一种具有权利要求11所述特征的安全开关而达成。

本发明的用于操纵安全开关的操纵器具有紧固元件、操纵元件和用于连接所述紧固元件和所述操纵元件的连接装置。所述连接装置具有至少一个用于连接所述紧固元件和所述操纵元件的弹性元件，所述弹性元件借助至少一个预张元件处于预张状态。其中，预张元件的任务是将弹性元件预张紧在紧固元件与操纵元件之间。预张元件和弹性元件(可选)用于对准操纵方向。其中，弹性元件确保连接装置可以灵活地进行全面偏移或偏转。进行操纵所需的连接装置稳定性既可通过预张元件或弹性元件而实现，也可由这两个元件共同实现。

根据一种有利实施方式，操纵元件通过弹性元件弹性安装在紧固元件上。其中，安全开关的强制断开通过预张元件的稳定性而得到确保。这两个元件之间存在明确的任务划分，这一点对于组件的选择而言是有利的。

根据一种有利实施方式，可以通过预张元件将弹性元件预张紧，以应对拉力或压力。借此可使操纵器始终处于明确的位置上。通过这两个元件的组合可以有利地使操纵器横向偏转、压缩、扭转、平行移动和/或弯曲。具有这种结构的操纵器可沿所有的轴做任意类型的运动，从而提供最大化的公差补偿。

预张元件有利地与操纵元件和紧固元件固定相连，从而通过一体式实施方式吸收诸如冲击或碰撞等应力，以此避免操纵器发生断裂。当弹性元件在磨损较大或应力较高的情况下发生断裂时，操纵元件仍然通过预张元件与紧固元件相连，借此可避免出现误用或故障情况。

根据一种有利实施方式，预张元件布置在弹性元件内部。通过这种布置方式可确保在预期的作用力方向上实现大小相当的反作用力。在作用力方向不同的情况下，操纵器以相同的反作用力产生反应。此外，连接装置的结构极易保持，从而可以通过较小的组件数量达到节约成本的目的。

弹性元件和预张元件有利地实施成一个整体，其中，这个整体的弹性性能沿径向(即在基本垂直于操纵方向的方向上)发生变化。因此，连接装置的材料密度可以自内向外持续减小或逐步减小。

所述操纵器有利地具有用于对操纵元件的操纵方向进行预调的机构。这样就可在(例如)连接装置与操纵元件之间或在连接装置与紧固元件之间设置预调机构，可以根据具体用途对这个预调机构进行相应调节。在此情况下，所述操纵器可普遍应用于任何一种所能想到的用途，例如用作半径操纵器或通用型操纵器。根据可选方案，可为特定用途设置由厂方预先设定的角度，在此情况下，使用者就无法再对这个角度进行变动。

根据一种有利实施方式，通过改变弹性元件与操纵元件之间的相对位置，可为操纵元件设定特定的角度或特定的操纵方向。其中，操纵方向可由使用者设定，或由厂方预先设定。为避免不必要的材料耗用，可以使用已有元件(操纵元件和弹性元件)来对操纵元件进行角度调节。其实现方式例如是改变或移动弹性元件在紧固元件、操纵元件和/或操纵元件的操纵板上的作用点。

本发明的其他有利建构方案和优选改进方案可从附图描述和/或从属权利要求中获取。

附图说明

下面借助附图所示的实施例对本发明进行详细说明，其中：

图1为具有钢绳预张装置的操纵器的第一实施例；

图2为预调操纵器的第二实施例；

图3为角度可调操纵器的第三实施例，所述操纵器处于第一位置；

图4为角度可调操纵器的第四实施例，所述操纵器处于第二位置；以及

图5为角度可调操纵器的第五实施例，所述操纵器处于第三位置。

具体实施方式

图1显示的是具有钢绳预张装置的操纵器的第一实施例。所述操纵器具有用作操纵元件的操纵器顶端4和用作紧固元件的底板1。所述元件之间的连接装置通过弹性元件和预张元件而实现，弹性元件实施为压力弹簧2，预张元件实施为钢绳3。

压力弹簧2和钢绳3是简单且成本低廉的组件，通过这些组件所实现的连接装置基本可在任何一个方向实现补偿运动，同时还允许进行最大化的公差补偿。此外还能吸收冲击或碰撞所产生的应力。

所述操纵器有利地仅具有一个弹性元件，即压力弹簧2，其作为唯一的一个元件会受到较大磨损。即便在弹簧由于高应力或大磨损而断裂的情况下，操纵器被拉出时的安全功能也不会受到破坏。此外，任何受损情况都能被迅速识别到。

图2显示的是预调操纵器的第二实施例。这个操纵器如第一实施例一样具有底板1、压力弹簧2、钢绳3和操纵器顶端4，其中，操纵器顶端4在操纵方向上经过预调。这个实施例中的这种预调为永久性预调，即由厂方实施。使用者没有可能对操纵器进行操作，借此可避免误用情况。

通过对操纵器的预调以及通过操纵器所具有的灵活性，可避免开关的操作头机构受到不必要的力作用。

此外，根据安全开关的具体用途，在实施为底板1的紧固元件与连接装置2、3之间进行这种预调也是有利的，其中，所述预调为永久性预调，或者可由使用者更改。

操纵器顶端4的调整可由使用者选择，可以通过(例如)螺钉固定机构而实现。

图3显示的是角度可调操纵器的第三实施例，所述操纵器处于第一位置。与前两个实施例之间的不同之处在于，这个实施例的操纵器在操纵器顶端4与连接装置2、3之间具有操纵板5，操纵器顶端4偏心安装在这个操纵板5上。此处并非必须采用偏心位置。根据具体用途所方便的几何结构相应采用中心位置、靠近边缘的位置或类似位置，也是有利的。通过在操纵板5上为压力弹簧2和/或钢绳3选择特定的作用点，可对操纵器顶端4进行角度调节，其中，钢绳3和压力弹簧2在不同的角度下分别具有不同的相对位置。

钢绳3偏心安装在压力弹簧2的内部，其中，操纵板5与操纵器顶端4一起朝某个方向倾斜，这个方向由钢绳3与压力弹簧2之间的最短距离规定。

图4显示的是角度可调操纵器的第四实施例，所述操纵器处于第二位置。与上述实施例一样，这个示范性操纵器也可用作在某个操纵方向上经预调的操纵器。

操纵器所处的这个第二位置同时也是操纵器的起始位置，操纵器的操纵方向的调节为可变式调节，例如可由使用者加以调节，其实现方式是改变图3所说明的作用点。借此可将第三、第四和下文中的第五实施例组合成一种通用型半径操纵器，这种操纵器可以针对特定应用而应用于不同的操纵设备上。

如果压力弹簧2相对于钢绳3的相对位置实施为可变，且图3至图5所示的操纵方向可以通过变换性调节而实现，就可将实施例三、四和五组合成一个实施例。就这种通用型半径操纵器操纵方向的变换性调节而言，一方面可以通过安装在至少一个圆盘上的钢绳而实现，借助圆盘可以改变钢绳的位置。这个圆盘有利地实施为可旋转。此外，压力弹簧2实施为可以进行变换性调节，其实现方式例如是在底板1和/或操纵板上布置用于容纳弹簧的空隙，例如槽，尤其是环形槽，其中，各个槽分别定义一个新的作用点或不同的操纵方向。

图5显示的是角度可调操纵器的第五实施例，所述操纵器处于第三位置。可相应应用图3和图4所示的实施方式。

综上所述，本发明涉及一种用于操纵安全开关的操纵器，所述操纵器具有紧固元件、操纵元件和用于连接所述元件的连接装置。通过其中所说明的技术原理可以实现一种低成本的通用型操纵器。为此，所述连接装置通过至少一个弹性元件而实现，所述弹性元件借助至少一个预张元件处于预张状态。通过将所述预张元件安装在所述弹性元件的内部，可使所述连接装置具有极简单、极坚固的结构。

Claims (11)

1.一种用于操纵一个安全开关的操纵器，所述操纵器包括一个紧固元件(1)、一个操纵元件(4)和一个用于连接所述紧固元件(1)和所述操纵元件(4)的连接装置(2，3)，

其特征在于，

为连接所述紧固元件(1)和所述操纵元件(4)，所述连接装置(2，3)具有至少一个弹性元件(2)，所述弹性元件借助至少一个预张元件(3)实现预张，其中，所述预张元件(3)为钢绳，

其中，所述预张元件(3)直接与所述紧固元件(1)和所述操纵元件(4)连接。

2.根据权利要求1所述的操纵器，其中，所述弹性元件(2)用于在存在作用力的情况下灵活改变所述操纵元件(4)相对于所述紧固元件(1)的位置。

3.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，所述连接装置(2，3)用于吸收沿一个操纵方向和/或垂直于一个操纵方向施加在所述操纵元件(4)上的作用力。

4.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，所述预张元件(3)布置在所述弹性元件(2)内部。

5.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，所述弹性元件(2)和所述预张元件(3)实施成一个整体。

6.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，所述弹性元件(2)为弹簧或膜。

7.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，所述操纵元件(4)和/或所述紧固元件(1)也用于对所述弹性元件(2)进行预张紧。

8.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，所述操纵器具有一个用于对所述操纵元件(4)的操纵方向进行调节的机构。

9.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，在所述操纵元件(4)相对于所述弹性元件(3)的布置方式不同的情况下，所述用于调节所述操纵元件(4)的操纵方向的机构具有不同的操纵方向。

10.根据权利要求1或2所述的操纵器，其中，所述用于调节所述操纵元件(4)的操纵方向的机构布置在所述操纵元件(4)与所述连接装置(2，3)之间，或布置在所述紧固元件(1)与所述连接装置(2，3)之间。

11.一种安全开关，且其具有根据权利要求1至10中任一项权利要求所述的操纵器。

Images