CN105143750A - 用于可松脱地锁止设备的可预定状态的装置以及包括这样的装置的安全开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于可松脱地锁止设备(1)的可预定状态的装置(10)，特别是用于可松脱地锁定机器(2)的防护设备的关闭状态，所述装置包括可固定在设备(1)的第一部件(4)上的嵌接装置(20)，所述嵌接装置具有至少一个嵌接元件(22)，所述嵌接元件在设备(1)的要锁止的可预定状态中与容纳装置(30)可嵌接，所述容纳装置可固定在设备(1)的第二部件(8)上或者是设备(1)的第二部件(8)的组成部分，并且由此可锁止设备(1)的可预定状态，其特征在于，所述嵌接元件(22)从初始位置出来绕第一轴线(24)可旋转并且在此在设备(1)的要锁止的可预定状态中与容纳装置(30)可嵌接，并且所述装置(10)具有可受控激活的锁止元件(26)，所述锁止元件在激活时可贴靠到嵌接元件(22)上并且由此通过形状锁合阻止嵌接元件(22)的往回旋转并且由此锁止设备(1)的可预定状态，以及涉及一种包括这样的装置(10)的安全开关(40)。

Description

用于可松脱地锁止设备的可预定状态的装置以及包括这样的装置的安全开关

技术领域

本发明涉及一种用于可松脱地锁止设备的可预定状态的、特别是用于可松脱地锁止或锁定机器或类似设备的防护设备的关闭状态的装置，以及涉及一种包括这样的装置的安全开关。

背景技术

安全开关例如用于监测机器的防护设备的状态，例如用于监测用于工具机或工业机器人的防护空间的防护门的关闭状态。在防护设备的关闭状态中，安全开关可以提供用于运行机器的释放信号。在打开防护设备时，安全开关例如借助于由形状锁合待操纵的电触点对或借助于电子开关元件中断一个或多个电路。接着，不再提供释放信号。接着，所属的机器可以转换到可靠的运行状态中，例如关断，或者可以防止机器的接通。

在一些使用情况下，可松脱地锁止防护设备的关闭状态是必需的，例如在机器的运行状态中应防止防护设备可能被打开。在机器完全停止运转时才解除锁止并且可以打开防护设备。

在包括机械操纵器的安全开关中，这样的锁止或锁定通过使机械操纵器在其导入安全开关的开关头中的状态中锁止来进行，如由DE4328297C1或DE102004038488A1已知的那样。由DE19711588A1或DE102004049024B3已知一种无接触的位置开关。由DE10146828A1对于包括电子操纵器的安全开关已知磁力锁定。

这样的装置和安全开关的设置结构必须在实际中与相应的结构上的给定条件适配，例如根据机器的防护设备在哪里提供了足够结构空间用于设置所述装置或所述安全开关而定。

发明内容

本发明的任务是，提供一种所述类型的装置或所属的安全开关，其一方面具有尽可能小的结构空间，但另一方面满足最高的安全要求，也满足在锁定力方面最高的安全要求。在一种实施方式中，装置或安全开关应该可这样设置在所述设备上，使得保护操作人员免受伤害并且保护装置或安全开关免受机械损坏。

在本发明的一种实施方式中，该问题通过在权利要求1中确定的装置并且通过在独立权利要求中确定的安全开关得以解决。其他实施方式在从属权利要求和以下说明中确定。

在一种实施方式中，本发明涉及一种用于可松脱地锁止设备的可预定状态的装置，特别是用于可松脱地锁定机器的防护设备的关闭状态，所述装置包括可固定在设备的优选固定的第一部件上的嵌接装置，所述嵌接装置具有至少一个嵌接元件，所述嵌接元件在设备的要锁止的可预定状态中与容纳装置可嵌接，所述容纳装置可固定在设备的优选相对于第一部件可运动的第二部件上或者是设备的第二部件的组成部分，并且由此可锁止设备的可预定状态。嵌接元件从初始位置中绕第一轴线可旋转并且在此在设备的要锁止的可预定状态中与容纳装置可嵌接。所述装置具有可受控激活的锁止元件，所述锁止元件在激活时可贴靠到嵌接元件上并且由此通过形状锁合阻止嵌接元件的往回旋转并且由此锁止设备的可预定状态。

嵌接元件往嵌接元件与容纳装置可嵌接的位置的旋转可以独立于设备的两个部件彼此的相对运动进行。嵌接元件可以相对于嵌接装置的至少另一个部件、例如相对于嵌接装置的支承部件可旋转并且特别是可枢转，即可来回旋转。由此，所述装置特别有利地可在滑门中使用。例如所述嵌接装置可以设置在滑门的固定的框架上、特别是设置在用于滑门的框架的型材轨道中。容纳装置可以设置在设备的可运动的部件上，特别是设置在滑门的框架的型材轨道中。

通过可枢转的嵌接元件，以节省空间的并且可在机械上可靠操纵的方式确保锁止。通过形状锁合地阻止嵌接元件的往回旋转，例如通过锁止元件阻碍嵌接元件的往回旋转运动的方式，可以实现高锁止力，例如用于机器的防护设备的关闭状态的高锁定力。

在本发明的一种实施方式中，嵌接元件具有嵌接臂，所述嵌接臂在嵌接元件的初始位置中在所述设备的两个部件接近时可导入容纳装置的具有侧凹的槽中。嵌接元件的初始位置可以可松脱地固定，例如借助于弹簧元件、卡锁元件或者也通过锁止元件的相应部位。

嵌接臂可以在嵌接元件旋转时嵌接到槽的侧凹中并且由此锁止设备的可预定状态。在嵌接元件嵌接到槽的侧凹中时一方面嵌接元件的和另一方面槽的彼此配属的面可以这样构造，使得引起设备的可预定状态的解除的力、例如用于打开机器的防护设备的关闭状态的拉力自动将复位力施加到嵌接元件上，例如用于使嵌接臂朝初始位置的方向往回旋转的力。

在一种实施方式中，嵌接元件具有优选凹形的锁止面，锁止元件在其激活的状态中可贴靠在所述锁止面上。锁止面可以关于第一轴线基本上与嵌接臂对置，嵌接元件绕第一轴线可旋转。另外通过凹形的形状，锁止元件的节省空间的旋入是可能的。锁止面可以至少部分是圆形的。通过锁止元件的贴靠，形状锁合地阻止嵌接元件的往回旋转，也就是对于阻止不需要摩擦锁合。由此，对于锁止面的有效杠杆臂小于嵌接臂的有效杠杆臂的情况也可以可靠地实现阻止嵌接元件。

在一种实施方式中，锁止元件在激活时从初始位置出来绕第二轴线可旋转并且在此可贴靠到嵌接元件上。备选地或补充地，锁止元件也可以可滑动地贴靠到嵌接元件上；旋转轴线可以与滑移方向一致或者甚至与滑移轴线一致。锁止元件可以是可马达驱动的。嵌接元件的锁止面和锁止元件的所属的面也可以这样构造，使得在激活锁止元件时、特别是在锁止元件旋转时，嵌接元件可运送到其完全从初始位置旋转出来的位置中并且由此可靠地与容纳装置嵌接。嵌接元件的锁止面和锁止元件的配属的贴靠面可以至少区段完全相同地构成。

在一种实施方式中，第一轴线和第二轴线彼此平行地取向，嵌接元件绕第一轴线可旋转，锁止元件绕第二轴线可旋转。由此，嵌接装置、特别是第一和第二轴线简化地节省空间地设置在型材轨道的槽中是可能的。锁止元件特别是可以免受机械损坏地设置在槽的嵌接元件的下方。

在一种实施方式中，嵌接元件具有第一贴靠面，所述第一贴靠面在嵌接装置接近容纳装置时可贴靠到容纳装置的撑开器件上。在进一步接近时，嵌接元件沿着撑开器件滑动。在此，嵌接元件绕第一轴线可旋转。第一贴靠面在自由端部上或者靠近自由端部设置在嵌接臂上。第一贴靠面例如可以由嵌接臂的弓形的或者倾斜伸出的端部区段构成。容纳装置的撑开器件可以是固定的并且例如具有用于嵌接臂的贴靠面的成锐角的上升斜面。

在一种实施方式中，嵌接元件具有第二贴靠面，所述第二贴靠面在嵌接装置远离容纳装置时可贴靠到容纳装置的复位器件上。在进一步远离时，第二贴靠面可以沿着复位器件滑动，并且在此，嵌接元件绕第一轴线朝其初始位置的方向往回旋转。第二贴靠面可以由在嵌接臂的自由端部上或者靠近嵌接臂的自由端部设置的区段弓形地、特别是凹形地和/或倾斜地延伸的面构成。容纳装置的复位器件可以由型材的棱边构成，例如型材的槽的棱边，容纳装置设置在所述型材上或中或者所述型材构成容纳装置。

在一种实施方式中，包括嵌接元件和锁止元件的嵌接装置设置在第一型材轨道的具有侧凹的槽中。第一型材轨道可固定在设备的优选固定的第一部件上或者是设备的第一部件的组成部分。例如第一型材轨道可以是设备的第一部件的框架的部分。

在一种实施方式中，容纳装置具有第二型材轨道，所述第二型材轨道可固定在设备的优选可运动的第二部件上或者是设备的第二部件的组成部分。容纳装置的槽可以由第二型材轨道构成，嵌接元件可嵌接到所述槽中。第二型材轨道可以是设备的第二部件的框架的部分。第二型材轨道的横截面可以与第一型材轨道的横截面相同，特别是所述横截面可以相对于中心轴线或者两个彼此成直角的中心平面对称。

在一种实施方式中，嵌接装置具有两个或者还有多个嵌接元件，所述嵌接元件从其相应的初始位置出来可相反地枢转并且在此分别与容纳装置可嵌接。所述嵌接元件至少成对地优选绕相同的第一轴线可枢转并且嵌接元件的旋转状态可以至少成对地可由一个相同的锁止元件阻止。

本发明也涉及一种安全开关，其用于报告设备的可预定状态、特别是机器或类似设备的防护设备的关闭状态，所述安全开关包括上面描述的装置。安全开关具有可固定在设备的一个部件上的、优选设备的具有嵌接装置的第一部件上的读头和与该读头优选无接触地可作用连接的操纵器。操纵器可固定在设备的另一个部件上，特别是可固定在设备的相对于第一部件可运动的第二部件上。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节由从属权利要求以及以下说明得出，其中，参考附图详细说明多个实施例。在此，在权利要求和说明书中提到的特征分别单独地或以任意组合都可以是对本发明重要的。

图1示出机器的防护设备的示意性示出的总设置结构的俯视图，该机防护设备包括按照本发明的装置；

图2以放大图示出图1的装置的嵌接装置和容纳装置的剖视图；

图3示出所述装置在所述设备的完全关闭状态中的进一步放大的局部图；

图4示出图3的包括激活的锁止元件的局部图；

图5示出要配置在第一型材轨道的槽中的锚栓元件的透视图；并且

图6示出锁止元件的驱动马达的透视图。

具体实施方式

图1以按照本发明的装置10的一个实施例示出设备1的示意性示出的总设置结构的俯视图，该设备为机器2的防护设备、例如防护笼，所述装置用于可松脱地锁止该设备1的关闭状态。设备1具有第一部件4、例如设备1的框架。第一部件4具有开口6，所述开口通过第二部件8可关闭，在该实施例中通过滑门可关闭，所述滑门通过支承元件14可运动地支承并且按照双箭头12相对于第一部件4可运动。

装置10具有固定在设备1的第一部件4上的嵌接装置20，该嵌接装置在该实施例中具有两个嵌接元件22，所述嵌接元件在设备1的要锁止的、在该实施例中关闭的状态中与容纳装置30可嵌接。容纳装置30固定在设备1的第二部件8上或者也可以是设备1的第二部件8的组成部分。

容纳装置30具有槽32，嵌接元件22在嵌接装置20的初始位置中在第二部件8关闭时可导入所述槽中。通过嵌接元件22从在图1示出的初始位置出来绕垂直于第二部件8的运动方向12延伸的第一轴线24的紧接着旋转，嵌接元件22在设备1的要锁止的关闭状态中与容纳装置30可嵌接，特别是与槽32的侧凹36(图2)可嵌接。装置10具有可受控激活的锁止元件26，该锁止元件在激活时可贴靠到至少一个所述嵌接元件22上并且由此通过形状锁合阻止嵌接元件22的往回旋转并且由此锁止设备1的关闭状态。

在该实施例中，装置10是安全开关40的组成部分，该安全开关此外还具有可固定在设备1的第一部件4上的读头16和与该读头16优选无接触地可作用连接的并且固定在所述装置的第二部件8上的操纵器18。在此，读头16和操纵器18这样设置和调节，使得该读头和该操纵器只在设备1的关闭状态中相互作用连接。

图2以放大图示出在设备1的几乎完全关闭状态中的嵌接装置20和容纳装置30的剖视图。嵌接装置20设置有两个绕第一轴线24可旋转的嵌接元件22以及锚栓元件28中的可马达驱动的锁止元件26，该锚栓元件设置在第一型材轨道44的具有侧凹46的槽42中。锚栓元件28嵌接到侧凹46中并且由此形状锁合地固定在槽42中，由此实现高锁定力。锚栓元件28可以具有与槽42基本上一致的外轮廓并且特别是圆柱形的。第一型材轨道44可以是可固定在设备1的固定的第一部件4上的或者如在该实施例中那样甚至是设备1的第一部件4的组成部分。读头16也可以不同于图1的图示部分地或者甚至完全地设置在型材轨道44的槽42中，特别是也设置在相同的槽42中，像锚栓元件28那样。

在两个嵌接元件22的在图2中示出的初始状态中，所述两个嵌接元件22在设备1关闭时可导入第二型材轨道34的具有侧凹36的槽32中，所述初始状态例如由于作用到嵌接元件22上的重力可以是自动出现的初始状态或者可以是借助于弹簧元件、卡锁器件或类似构件可松脱固定的初始状态。第二型材轨道34可以固定在设备1的第二部件8上或者是设备1的第二部件8的组成部分。第二型材轨道34可以特别是在横截面方面与第一型材轨道44相同的。

图3示出装置10在设备1的现在完全关闭状态中的进一步放大的局部图。在此，第二型材轨道34基本上贴靠在第一型材轨道44上。两个嵌接元件22从其在图2中示出的初始位置出发相反地绕第一轴线24旋转。这通过以下方式自动进行，即，在关闭时和在嵌接装置20与此关地接近容纳装置30时，嵌接元件22的第一贴靠面52到达容纳装置30的撑开器件54上，并且在进一步接近时，所述第一贴靠面沿着撑开器件54滑动并且由此嵌接元件22绕第一轴线24旋转。

为此，撑开器件54对于每个嵌接元件22分别具有一个撑开侧面56。所述两个撑开侧面56可以至少区段是平坦的并且所述平坦的区段可以夹成在30和150°之间、特别是在60和120°之间并且在该实施例中优选大约90°的角度。撑开器件54设置在槽32中，特别是设置在槽32的底面上。嵌接元件22的第一贴靠面52区段地具有部分圆形的轮廓。第一贴靠面52接近嵌接元件22的嵌接臂58的自由端部地构成。

嵌接臂58与包围第一轴线24的轴套60一件式地构成。

在图3中示出的状态中，嵌接元件22已经嵌接到容纳装置30的槽32的侧凹36中，然而这个旋转的位置还未被阻止，从而设备1的关闭状态还未被锁止。嵌接元件22具有第二贴靠面62，在嵌接装置20远离容纳装置30时，该第二贴靠面可贴靠到容纳装置30的复位器件64上并且由此嵌接元件22绕第一轴线24朝其在图2中示出的初始位置的方向往回旋转。

在该实施例中，复位器件64由第二型材轨道34的在与侧凹36的过渡部上构成的棱边构成。嵌接元件22的第二贴靠面62可以至少区段是平的。如下实施方式也是可能的，其中，嵌接元件22具有复位棱边，该复位棱边沿着容纳装置30的贴靠面滑动。

嵌接元件22的轴套60在关于第一轴线24与嵌接臂58对置的那侧上具有凹形的锁止面66，该锁止面特别是在多于60°、特别是多于90°并且在该实施例中大约150°的角度区段上延伸。在图3中示出的状态中，锁止元件26还未被激活。由此，两个嵌接元件22绕第一轴线24无论如何在设备1可能打开的情况下是可枢转的。

图4示出包括激活的锁止元件26的图3的局部图。为此，在该实施例中，锁止元件26绕第二轴线50旋转大约180°并且由此贴靠到嵌接元件22上，特别是贴靠到锁止面66上。为此，锁止元件26至少区段地在横截面方面具有部分圆形的轮廓，该轮廓可以与锁止面66至少区段是完全相同的。在该实施例中，部分圆形的区段在多于180°、特别是大约210°的角度范围上延伸。由此，锁止元件26贴靠到嵌接元件22上并且阻止嵌接元件22的往回旋转。

第一轴线24和第二轴线50彼此平行地在槽42的中心平面74上并且垂直于图2至4的图平面地延伸。在图2至4中仅出于简化显示的原因既不示出读头16，也不示出图1的安全开关40的操纵器18。特别有利的是，需要电能供应的读头16设置在设备1的具有可马达驱动的锁止元件26的部分中。在这种情况下，对于设备1的其他部分不需要电能供应。

备选于示出的实施例，嵌接元件22也可以通过将设置在槽32的底部上的撑开器件54马达驱动地抬起来进行，从而在这种情况下电能供应仅对于设备1的具有容纳装置30的部分是必需的。

图5示出要设置在第一型材轨道44的槽42中的锚栓元件28的透视图，该锚栓元件包括两个在其未旋转的初始位置中的嵌接元件22和用于在图6中示出的驱动马达70的电的接头单元68，以及示出要设置在第二型材轨道34的槽32中的撑开器件54。锚栓元件28居中地沿着其纵轴线容纳驱动马达70和嵌接元件22。锚栓元件28在其横截面方面与第一型材轨道44的槽42适配。锚栓元件28以其两个沿着纵轴线延伸的并且关于纵轴线彼此对置的肩部76形状锁合地嵌接到槽42的侧凹46中。

图6示出驱动马达70的透视图，该驱动马达通过优选减速的齿轮连接驱动锁止元件26。两个嵌接元件22分别具有一个沿轴向在多于10mm、在该实施例中大约30mm的长度上延伸的嵌接臂58，所述嵌接臂在其轴向端部上或者靠近其轴向端部一件式地具有用于第一轴线24的轴套60。每个嵌接元件22在其对置的轴向端部上或者靠近其对置的轴向端部具有另一个支承部位72，借助于该支承部位，嵌接元件22可枢转地支承在锚栓元件28中。特别有利的是，不仅嵌接元件22而且驱动马达70的支承部位安全地设置在锚栓元件28中并且又在第一型材轨道44的槽42中设置有该锚栓元件。

Claims (11)

1.用于可松脱地锁止设备(1)的可预定状态的装置(10)，特别是用于可松脱地锁定机器(2)的防护设备的关闭状态，所述装置包括可固定在设备(1)的第一部件(4)上的嵌接装置(20)，所述嵌接装置具有至少一个嵌接元件(22)，所述嵌接元件在设备(1)的要锁止的可预定状态中与容纳装置(30)可嵌接，所述容纳装置可固定在设备(1)的第二部件(8)上或者是设备(1)的第二部件(8)的组成部分，并且由此可锁止设备(1)的可预定状态，其特征在于，所述嵌接元件(22)从初始位置出来绕第一轴线(24)可旋转，并且在此，在设备(1)的要锁止的可预定状态中与容纳装置(30)可嵌接，并且所述装置(10)具有可受控激活的锁止元件(26)，所述锁止元件在激活时可贴靠到嵌接元件(22)上并且由此通过形状锁合阻止嵌接元件(22)的往回旋转并且由此锁止设备(1)的可预定状态。

2.按照权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，嵌接元件(22)具有嵌接臂(58)，在嵌接元件(22)的初始位置中在所述设备(1)的两个部件(4、8)接近时，所述嵌接臂可导入容纳装置(30)的具有侧凹(36)的槽(32)中，并且在嵌接元件(22)旋转时，嵌接臂(58)嵌接到槽(32)的侧凹(36)中并且由此锁止设备(1)的可预定状态。

3.按照权利要求1或上述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，嵌接元件(22)具有优选凹形的锁止面(66)，锁止元件(26)在其激活的状态中可贴靠到所述锁止面上并且由此通过形状锁合阻止嵌接元件(22)的往回旋转。

4.按照权利要求1或上述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，锁止元件(26)在激活时从初始位置出来绕第二轴线(50)可旋转和/或可滑移并且在此可贴靠到嵌接元件(22)上并且由此通过形状锁合阻止嵌接元件(22)的往回旋转。

5.按照权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，第一轴线(24)和第二轴线(50)彼此平行地延伸，嵌接元件(22)绕第一轴线可枢转，锁止元件(26)绕第二轴线可旋转。

6.按照权利要求1或上述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，嵌接元件(22)具有第一贴靠面(52)，所述第一贴靠面在嵌接装置(20)接近容纳装置(30)时可贴靠到容纳装置(30)的撑开器件(54)上并且在进一步接近时沿着撑开器件(54)滑动，并且在此，嵌接元件(22)绕第一轴线(24)旋转。

7.按照权利要求1或上述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，嵌接元件(22)具有第二贴靠面(62)，所述第二贴靠面在嵌接装置(20)远离容纳装置(30)时可贴靠到容纳装置(30)的复位器件(64)上并且在进一步远离时沿着复位器件(64)滑动，并且在此，嵌接元件(22)绕第一轴线(24)朝其初始位置的方向往回旋转。

8.按照权利要求1或上述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，包括嵌接元件(22)和锁止元件(26)的嵌接装置(20)设置在第一型材轨道(44)的具有侧凹(46)的槽(42)中，所述第一型材轨道可固定在设备(1)的优选固定的第一部件(4)上或者是设备(1)的第一部件(4)的组成部分。

9.按照权利要求1或上述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，容纳装置(30)具有第二型材轨道(34)，所述第二型材轨道可固定在设备(1)的优选可运动的第二部件(8)上或者是设备(1)的第二部件(8)的组成部分，并且容纳装置(30)的槽(32)由第二型材轨道(34)构成。

10.按照权利要求1或上述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，嵌接装置(20)具有两个嵌接元件(22)，所述嵌接元件从其相应的初始位置出来可相反地旋转并且在此分别与容纳装置(30)可嵌接。

11.安全开关(40)，其用于报告设备(1)的可预定状态、特别是机器(2)或类似设备的防护设备的关闭状态，其特征在于，安全开关(40)具有按照权利要求1或上述权利要求之一所述的装置(10)，并且安全开关(40)具有可固定在设备(1)的一个部件(4、8)上的读头(16)和与该读头(16)优选无接触地可作用连接的并且可固定在设备(1)的另一个部件(8、4)上的操纵器(18)。