CN102804305A - 具有可靠安装的开关组件的紧急停止设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关设备，包括：控制组件（1），该控制组件包括致动元件（10）；第一开关组件（2a）和第二开关组件（2b）。本发明的原理是能够在第一开关组件（2a）的辅助下确保第二开关组件的连接，该第一开关组件的连接借助于特定的设备来监控。因此，第一开关组件（2a）包括机械装置，该机械装置能够作用在第二开关组件（2b）上，以在第一开关组件（2a）机械连接到控制组件（1）上时，确保第二开关组件（2b）连接到控制组件（1）上。这些机械装置例如由形成在第一开关组件（2a）的侧表面（f3、f4）上的翼部（220、221）构成。

Description

具有可靠安装的开关组件的紧急停止设备

技术领域

本发明涉及一种紧急停止类型的开关设备。

背景技术

通常，紧急停止类型的开关设备包括支撑致动元件的控制组件和至少一个开关组件，该开关组件也称为触头模块，设计成安装到控制组件的后部。开关组件包括支撑活动触头的活动桥，该活动桥由致动元件所致动，相对于固定触头，从闭合位置到打开位置，以便在紧急情况下断开电路。因此，在紧急停止设备中，主触头是常闭的。

在设备安装时，控制组件和开关组件机械安装到壁的任一侧上。因此，开关组件对用户来说不可见。因此，用户不可能随时知道控制组件是否正确安装到开关组件上。但是，组件中的一个相对于另一个的解耦将不再允许设备正确工作。由于紧急停止设备被设计成执行安全功能，这个设备需要正确工作。为了这个目的，因此需要在紧急停止设备需要工作时确保开关组件正确连接到控制组件上。

从美国专利US6198058和DE4101493中可以明显知道这样的设备，其可以监控控制组件相对开关组件的耦合。在这两个专利中，一组常闭触头和一组常开触头串联设置在要被控制的电路中。在开关组件从控制组件上机械断开时，常开触头保持打开，而在开关组件安装在控制组件上时，这些常开触头保持闭合。在正常工作情况下，当致动元件被压下时，常闭触头打开。

但是，现有技术的这些解决方案仅作用为监控单个开关组件的耦合。但是，对于紧急停止设备来说，常规是能够包括多个相邻的开关组件，也就是说，一个主控制组件和一个或多个辅助类型的开关组件，这些开关组件连接到控制组件的后部。为了确保它们全部正确连接到控制组件上，因此，如同现有技术的专利中所描述的特定机构应该分配给每一个。但是，当辅助开关组件要执行单个功能，例如发信号功能，并且作为主开关组件的冗余组件连接时，为了确保他们的连接而增加特定机构是不合适的，这是因为这会复杂化且成本很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种紧急停止类型的开关设备，其中，有可能以可靠、简单和低成本的方式确保它的开关组件的连接。

该目的是通过如下的紧急停止类型的开关装置来实现的，该开关装置包括：控制组件，该控制组件配备有致动元件，该致动元件能够采取休止位置和致动位置；第一开关组件和第二开关组件，该第一和第二开关组件被设计成通过它们的前表面沿着固定轴线机械组装到控制组件上，第二开关组件定位在第一开关组件附近，第一开关组件包括：

常闭类型的致动开关，该致动开关被设计为根据致动元件的位置来控制电路；

在控制组件从第一开关组件上机械脱离时打开电路的机械设备，

其特征在于，所述第一开关组件包括：

机械装置，该机械装置能够作用在第二开关组件上，以便在第一开关组件机械连接到控制组件上时，将第二开关组件机械连接到控制组件上。

根据特定特征，第一开关组件包括壳体，而所述机械装置包括形成在壳体上的突出部分，在第一开关组件机械连接到控制组件上时，该突出部分与第二开关组件的后表面相互作用。

根据另一特定特征，所述突出部分由垂直于所述固定轴线形成的翼部构成。

根据另一特定特征，所述设备包括与第一翼部对称形成的第二翼部，该第二翼部被设计成在第一开关组件机械连接到控制组件上时，与第三开关组件的后表面相互作用，以便确保它的连接，这个第三开关组件定位在第一开关组件附近。

附图说明

参照作为示例给出并且由附图描绘的实施方式，其他特征和优点将在随后的详细描述中呈现，图中：

图1A和1B分别示意性表示在连接确保之前和连接确保之后本发明的开关设备，该开关设备在后部配备有三个相邻的开关组件；

图2A至5B以两个垂直轴线横截面表示在各种工作相位的设备的开关组件；以及

图6以透视和分解视图表示图2A至5B的开关组件。

具体实施方式

以公知的方式，也称为紧急按钮的紧急停止设备的开关装置包括至少两个不同的组件1、2，它们由控制组件1和一个或多个开关组件2a、2b、2c形成。

参照图1，控制组件1包括致动元件10，该致动元件10被设计成在紧急情况下由操作者沿着控制轴线（X）按压，以便断开电路。那么致动元件10可以采取休止位置（图1）和致动位置，在休止位置，它未被推入，使得电路闭合，而在致动位置，它被推入而断开电路。

开关组件2a、2b、2c被设计为通过它们的前表面f1、f10、f20沿着固定轴线连接在控制组件1的后部，该固定轴线与控制轴线（X）不可分别出来。

典型地，紧急停止类型的开关设备包括设计成控制电路的主开关组件2a和例如一个或多个辅助开关组件2b、2c，该辅助开关组件与主开关组件2a相邻，并且被设计成例如执行发信号功能。两个辅助开关组件中的一个例如包括一组常闭（NC）电触头，也称为打开触头，而另一个辅助开关组件包括一组常开电触头，也称为闭合触头。辅助开关组件常规用于已经投入市场的开关设备中。

本发明的原理是能够确保至少一个开关组件在另一个开关组件的辅助下连接，其连接是借助于特定设备来监控的。换句话说，连接到控制组件的后部上的第一开关组件包括可以监控它是否正确连接到控制组件上的设备以及能够作用在第二相邻开关组件上以便确保这个开关组件向控制组件的机械连接的机械装置。

根据本发明，因此，主开关组件2a可以确保一个或两个辅助开关组件2b、2c组装到控制组件1上。为了这个目的，每个辅助开关组件2b、2c必须定位在主开关组件2a的附近。如果设备包括两个辅助开关组件2b、2c，这些组件必须定位在主开关组件2a的任一侧上（图1A和1B）。

主开关组件2a例如是图2A至图6所示的类型。

显然，如在现有技术的专利US6198058和DE4101493中的，它包括机械设备，当控制组件机械解耦时，该机械设备可以打开被控制的电路，从而可以确保在紧急停止设备必须起作用时，主开关组件2a正确耦合。在申请号PCT/EP2009/062736和FR0956479的申请人所提交的申请中也提到了其他解决方案。图2A至6因此表示这些在先专利中描述的方案的变型实施方式。

主开关组件2a是设计为控制电路的触头模块(contact block)。这个组件2a包括例如塑料制成的壳体20（图6），该壳体20包括用于连接到控制组件1上的连接装置21a、21b。根据本发明，壳体20包含致动开关，该致动开关可以根据致动元件10的位置来控制电路。壳体20还包括探测开关，该探测开关可以通过在控制组件1从主开关组件2a上机械断开时将电路保持打开来监控主开关组件2a是否正确连接到控制组件1上。致动开关包括一组常闭致动触头，而探测开关包括一组常开探测触头。致动开关和探测开关串联连接到要被控制的电路上。

更精确地说，致动开关包括活动致动支撑件3和主弹簧4，主弹簧4定位在活动致动支撑件3和壳体20之间。活动致动支撑件3有两个导电的半板件30、31构成，该半板件30、31组装到绝缘材料、如塑料制成的中间部分32上，这个中间部分32安装到主弹簧4上。每个半板件30、31在其端部承载活动致动触头300、310，该活动致动触头300、310能够与相应的固定致动触头200、210相互作用，以便控制电路。活动致动支撑件3最初在触头闭合位置，并且在致动元件10被压入到其致动位置时能够移动到打开位置。

探测开关对其自身而言包括活动探测支撑件5、打开弹簧6和接触压力弹簧7。活动探测支撑件5包括导电部分50，该导电部分50具有帽形横截面，在其每个端部支撑活动探测触头501、511。对应于两个活动探测触头501、511的探测触头301、311被称作固定探测触头，并且形成在活动致动支撑件3上，使得它们与活动致动支撑件3一起运动地固定。在活动致动支撑件处于闭合位置或者处于打开位置时，这些触头301、311实际上固定于活动致动支撑件上，而在活动致动支撑件3改变位置时，这些触头301、311实际上是运动的。该组探测触头置于两个组件之间，各自由固定致动触头和活动致动触头形成。

活动致动支撑件3和活动探测支撑件5可以沿着控制轴线（X）平移运动。活动致动支撑件3初始处于其致动触头闭合的闭合位置且能够移动到其致动触头打开的打开位置。活动探测支撑件5初始位于其探测触头打开的打开位置，并且能够移动到其探测触头闭合的闭合位置。当活动探测支撑件处于闭合位置时，导电部分50，经探测触头确保活动致动支撑件3的两个导电半板件30、31之间的电连续性。当活动致动支撑件3和活动探测支撑件5处于它们的闭合位置时，电路闭合。

主开关组件2a包括与控制组件1的致动元件10相互作用的致动装置。这个装置包括致动柱塞8和探测柱塞9，它们被设置成分别作用在活动致动支撑件3和活动探测支撑件5上。

致动柱塞8能够被致动元件10致动，以便打开电路。在控制组件1机械连接到主开关组件2a上时，探测柱塞9能够被致动，以移动活动探测支撑件5，以便闭合电路。

根据本发明，两个柱塞8、9是同轴且嵌套的，探测柱塞9能够在致动柱塞8内滑动。柱塞8、9各自能够采取它们从触头模块中突出的休止位置和它们移动向触头模块内侧的工作位置。

探测柱塞9（图6）包括由头部90构成的顶部，控制组件1的致动元件10可以压在其上，该顶部延伸出由两个平行竖直部分形成的中间部分，形成用于活动探测支撑件5的导电部分50的滑块机构，接触压力弹簧7一方面置于活动探测支撑件5上，而另一方面置于探测柱塞9的头部90上。探测柱塞9终止于底部，在该底部内，容纳打开弹簧，该打开弹簧布置在活动致动支撑件3和探测柱塞9之间。探测柱塞9和活动探测支撑件5因此布置成能够沿着控制轴线（X）相对于彼此滑动。

致动柱塞8（图6）包括主要平行六面体主体，在其两个相对表面上配备有两个对称的翼部80，在它被打开弹簧6移动到休止位置时，该翼部80抵靠在触头模块的主体20上。它还包括中心开口81，探测柱塞9布置在该中心开口81内，探测柱塞9的头部90包括卡圈，借助于打开弹簧6，该卡圈压在致动柱塞上。致动柱塞8还包括以突出的方式平行于控制轴线（X）在活动致动支撑件的方向上延伸的两个对称元件82。

参照图2A至5B，本发明的工作原理如下：

图2A和2B

当控制组件1从主开关组件2a上机械断开时，两个柱塞8、9处于休止位置。探测柱塞9通过打开弹簧6移动到其休止位置，并且驱动致动柱塞8至其休止位置。被打开弹簧6移动到其休止位置的探测柱塞9将活动探测支撑件5保持在打开位置。

图3A和3B

控制组件1机械组装到主开关组件2a上，这驱动探测柱塞9克服打开弹簧6朝向触头模块的内部。在探测柱塞9和接触压力弹簧7的作用下，活动探测支撑件5下降到闭合位置。从探测柱塞9经打开弹簧6施加的压力释放的致动柱塞8下降，以经由其元件82压在活动致动支撑件3上。

致动开关和探测开关然后被闭合，紧急停止设备然后正确组装并准备工作。

图4A和4B

在控制组件1机械组装到主开关组件2a上的同时，在控制组件1的致动元件10上的压力首先驱动完全在致动柱塞8内侧的探测柱塞9，通过压缩接触压力弹簧7减小探测柱塞9的超程。探测开关和致动开关保持闭合。

图5A和5B

通过持续压在控制组件1的致动元件10上，后者驱动致动柱塞8和探测柱塞9形成的组件朝向触头模块的内部。由于致动柱塞8已经压在活动致动支撑件3上（参照图3），前者然后压在活动致动支撑件3上并克服主弹簧4将其驱动到打开位置。致动开关因此打开。探测开关对其自身而言保持在闭合位置。

于是，通过在控制组件1从开关组件2a上机械断开时打开探测开关，而在控制组件1正确组装到主开关组件2a上时不中断设备的正常工作，可以监控控制组件1向主开关组件2a上的连接。

此外，为了确保每个相邻的辅助开关组件2b、2c的组装，主开关组件2a包括与每个辅助开关组件2b、2c的后表面f11、f21相互作用的机械装置。这些机械装置例如包括形成在主开关组件2a上的突出部分，并且该突出部分设计成与每个相邻辅助开关组件2b、2c的后表面f11、f21接触。这个突出部分例如由至少一个形成在主开关组件2a的壳体20上的侧表面f3、f4上的翼部220、221（在图中有两个翼部）形成，并且该翼部形成垂直于固定轴线或者换句话说平行于和壳体20的后表面f2延伸的承载表面。由于紧急停止设备可以包括两个辅助开关组件，它们的连接必须得以确保，主开关组件2a在其每个侧表面f3、f4上包括翼部220、221。两个翼部220、221对称地形成在主开关组件2a的每个侧表面f3、f4上，并因此，可以同时确保两个辅助开关组件2b、2c的连接。

根据本发明，在主开关组件2a上的这些翼部220、221的存在使得需要首先将辅助开关组件2b、2c连接到控制组件1上，然后连接到主开关组件2a上，如果它正确连接的话，可以确保相邻的辅助开关组件2b、2c的连接。

Claims (4)

1.一种紧急停止类型的开关设备，包括：控制组件（1），该控制组件配备有致动元件（10），该致动元件能够采取休止位置和致动位置；第一开关组件（2a）和第二开关组件（2b），该第一和第二开关组件被设计成通过它们的前表面（f1、f10）沿着固定轴线（X）机械组装到控制组件（1）上，该第二开关组件（2b）与第一开关组件（2b）相邻地定位，该第一开关组件（2a）包括：

常闭类型的致动开关，其被设计成根据致动元件（10）的位置控制电路；

机械设备，在控制组件（1）从第一开关组件（2a）上机械脱离时该机械设备打开电路，

其特征在于，所述第一开关组件（2a）包括：

机械装置，该机械装置能够作用在第二开关组件（2b）上，以便在第一开关组件（2a）机械连接到控制组件（1）上时机械连接第二开关组件（2b）到控制组件（1）上。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一开关组件（2a）包括壳体（20），且所述机械装置包括形成在壳体（20）上的突出部分，在第一开关组件（2a）机械连接到控制组件（1）上时，该突出部分与第二开关组件（2b）的后表面（f11）相互作用。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述突出部分由垂直于固定轴线形成的翼部（220）形成。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，它包括第二翼部（221），该第二翼部与第一翼部（220）对称地形成，且被设计为与第三开关组件（2c）的后表面（f21）相互作用，以便在第一开关组件（2a）机械连接到控制组件（1）上时确保它的连接，这个第三开关组件（2c）与第一开关组件（2a）相邻地定位。

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