CN109314009A - 用于通道控制的安全开关 - Google Patents

Abstract

一种用于控制机器或工业设备的通道的安全开关，包括壳体(4)，所述壳体(4)适于固定到待控制的通道的固定部分(F)上，并且在其内部容纳切换装置，用于控制机器或设备的一个或多个控制和/或工作电路；驱动装置，适于当通道打开/关闭时与所述切换装置交互，以断开/闭合一个或多个电路；壳体(4)固定到通道的固定部分(F)上的锚固装置(5)，所述锚固装置(5)集成在所述壳体(4)内，并且适于允许通过至少两个相互成角度的方向选择性地固定到通道的固定部分(F)；一个或多个辅助模块(18)，其适于选择性地固定到壳体(4)的纵向的上端部(8)；固定装置，用于将一个或多个辅助模块(18)固定到壳体(4)上。

Description

用于通道控制的安全开关

说明书

技术领域

本发明适用于工业使用的电气设备领域，尤其涉及一种用于控制工业机器和设备的通道的安全开关，其适用于应用在可移动的防护，例如，屏障，架子，服务面板等。

背景技术

已知的用于控制工业机器或设备的屏障和/或安全周界的通道的开关，通常包括锚固到通道的固定部分的切换装置以及锚固到可移动部分的操作装置。

这样的开关用于，在出于明显的安全原因打开通道时，锁死设备，同时激活一个或多个信号或工作电路。

同样，这样的开关可以允许机器或设备在通道关闭后立即重新启动，除非存在需要特定操作员介入的情况。

可以通过机械或电子致动器实现，对用于打开和关闭机器或设备的供电电路的切换装置的控制。

在第一种情况下，通常提供有与所述可移动装置相关联的钥匙致动器，并且所述钥匙致动器适于装配到所述切换装置的槽中，与所述切换装置的驱动机构交互，用于断开/闭合供电电路以及任何可能的辅助电路。

在一些实施例中，所述钥匙致动器可以适当地成形，以恢复所述固定部分和可移动部分之间的失准，并且允许甚至没有完全对准的设备之间的交互。

同一申请人的EP2112674，公开了具有钥匙致动器和定心系统的开关，所述定心系统包括与可移动致动装置相关联的定心销，还提供了一钥匙致动器，并且该钥匙致动器设计为适用于安装在切换装置上方的适当块上的定心孔中。

这种解决方案的局限性在于，除非有合适的适配器或支撑来允许切换装置和定心块的不同取向，否则它不能模糊地应用于具有不同开口类型的通道。

电子致动器开关，例如，在同一申请人的WO2015083143中所描述的，提供了两个具有各自的电子电路的装置，可以通过由与致动器装置相关联的电路发送的识别信号交互，以便根据它们的相互距离引起主电源电路的断开或闭合。

在上述申请中描述的开关还包括定心装置，该定心装置适于恢复装置之间的任何可能的失准。

特别的，所述开关装置包括壳体，在所述壳体内部容纳有切换装置，所述切换装置设计成与机器或设备的供电电路连接，并且所述切换装置的头部可旋转地安装到壳体上并且容纳所述电子电路。所述头部还具有用于插入与所述致动装置相关联的定心销的孔。

由于固定孔仅存在于前面或后面，所以可以通过单个方向实现将壳体固定到屏障的固定部分。

因此，如果可移动部分的闭合没有发生在壳体的前面，则需要将头部旋转90°，以便允许定心装置和电子电路之间的交互。

这种配置虽然特别有效和高效，但是它需要相当多的部件，并且导致开关装置更大的轴向扩展。

因此，这种解决方式适用于特别复杂的设备，可能过大且经济上不适合与更简单的机器或设备一起使用。

在DE10 2006 006949中示出了类似的解决方案，其中，开关包括容纳切换装置的壳体，所述切换装置与一个或多个致动器模块相关联。

同样在这种情况下，所述壳体具有一对单一的前孔，允许根据单一的方向将所述壳体固定。

发明范围

本发明的目的是通过提供一种用于控制工业机器和设备的通道的安全开关来克服上述缺点，该安全开关具有高效率和相对成本效率。

一个特定的目的是，提供一种特别简单和紧凑的用于控制工业机器和设备的通道的安全开关，以便降低生产和维护成本，但同时使用灵活，能够与无论是右侧类型或左侧类型的铰接开口或滑动开口相关联。

特定的目的是提供这样一种开关，其能够锚固到任何类型的开口上而不需要使用诸如支架之类的外部固定装置。

又一个目的是提供这样一种开关，在该开关中，所述驱动系统是完全电子的，以保证最高的安全标准。

这些目的以及其他的目的将在下文中变得更加明显，它们是通过用于控制工业机器和设备的通道的安全开关实现的，根据权利要求1，所述安全开关包括适于锚固到待控制的通道的固定部分上的壳体；并且在所述壳体内部容纳有用于控制机器或设备的一个或多个控制和/或工作电路的切换装置；适用于当通道打开/关闭时，与所述切换装置交互以断开/闭合一个或多个电路的驱动装置；根据至少两个彼此旋转的不同方向，将所述壳体锚固到所述通道的固定部分的锚固装置；适于选择性地固定到所述壳体纵向的上端部的一个或多个辅助模块；用于将所述一个或多个辅助模块固定到所述壳体上的装置。

所述锚固装置集成到所述壳体中，并且适于允许通过至少两个相互成角度的方向，将它们选择性地固定到所述通道的固定部分。

通过这种方式，可以调整壳体的位置以适应所述通道的特定开口模式，并且将其应用于向右或向左的铰接式开口或滑动式开口，而不需要提供诸如支架等的辅助紧固元件，并且不需要将驱动装置和任何定心装置容纳在相对于壳体可定向的头部内。

通过这种方式，在其最小配置中，开关将具有紧凑的配置和简单的结构，特别具有成本效益。

术语“通道”意味着门和面板，或者是指修理屏障和保护周边，并且通常指适于允许操作者进入机器或工业设备的保护性屏障，或者仅仅插入手臂或手掌以访问机器或设备的控制面板或其他部分的任何开口。

优选地，所述锚固装置可包括一对或多对通道，其沿着各自的相互倾斜和不平行的发展方向横向穿过所述壳体，并且所述通道适于选择性地允许构件的插入，该构件根据相互成角度的取向(其角度等于所述发展方向的倾角)，将所述壳体固定到所述通过的固定部分。

优选地，所述横向通道可沿着相互正交的方向延伸，彼此贯穿。

这种构造将具有特别紧凑的优点，并且不会增加阻碍物的尺寸和复杂性，允许使用通常用于类似开关的通用固定系统。

此外，所述壳体将具有基本对称的形状，并且可以通过两个或多个不同取向中的一个来锚固，不需要对其所提供的固定部件进行修改或适配。

适当地，所述驱动装置可包括致动装置，该致动装置适于固定到所述通道的可移动部分上，并容纳能够通过发送存在信号与切换装置远程交互的发射器元件。

此外，所述致动装置可包括容纳在所述壳体内并适于与所述切换装置交互的接收器元件，用于在接收到上述存在信号后控制状态的变化。

有利地，可以提供定心装置以允许至少部分地恢复所述发射器元件与所述接收器元件之间的对准，所述定心装置包括与所述致动装置相关联的定心销，以及形成在所述壳体上的定心孔，并且所述定心孔适于当所述通道闭合时，接收所述定心销。

方便地，所述壳体将是具有所述横向通道，所述定心孔及用于容纳所述接收器元件的底座的整体式主体。

由于这些功能组合，所述开关将配备有所有典型的开关设备，具有最高的安全性和可靠性标准，同时保持紧凑性，减少负担，并提高结构简单性。

特别地，这样制成的开关将是电子驱动型的，因此它将适于在其内部实现这种类型的电气设备的所有典型控制。

尤其是，所述开关可包括一个或多个用于控制和/或电气连接的辅助模块，该辅助模块固定在所述壳体的纵向端部，并设置有可操作地耦合到所述切换装置的控制装置和/或电气或电连接装置，用于控制它们和/或它们与所述机器或设备的一个或多个电路之间的连接，所述一个或多个辅助模块可旋转地固定到所述壳体上，以绕纵向旋转轴旋转。

通过这种方式，所述开关可与附加的解锁装置或安全装置(例如，紧急状态，信号，控制)集成在一起，所述解锁装置或安全装置可以相对于壳体旋转，以始终处于操作者介入的最方便和最直接的方向。

同时，将所述切换装置的电气或电连接模块旋转到所述机器或设备的供电和/或控制电路的可能性，将允许以这种方式定向连接电缆的输出，即具有较小的可行的路径并且避免连接电缆的旋转或扭曲，旋转或扭曲不仅是不完美的，还可能带来明显的安全隐患。

根据从属权利要求获得本发明的有利的实施例。

附图说明

根据本发明一种用于控制机器和工业设备的通道的安全开关的，一些优选但非排他实施例的详细描述，本发明的进一步的特征和优点将变得更加明显，借助于附图，通过非限制性示例说明所述实施例，其中：

图1是第一优选实施例中的开关的立体图，并且以第一种组装方式固定到铰接通道上；

图2是图1中所示开关以第二种组装方式固定到滑动通道上的立体图；

图3是图1中所示开关以第三种组装方式的细节的正视图；

图4是沿着图3中IV-IV面的细节的剖面图；

图5是图3细节的侧视图；

图6是沿着图5中的VI-VI面剖开的图3的细节的剖面图；

图7按照端部模块的旋转顺序，示出了图3的细节的立体图；

图8是根据不同可能的实施例的开关的立体图。

本发明的最佳实施方式

参考附图，示出了用于控制工业机器或设备的通道的安全开关的一些优选但非排他的结构，所述安全开关被设计为(优选但非排他的)应用于可移动的屏障或面板，所述屏障或面板适用于防止不安全地接近正在使用的机器或工业设备。

以一种已知的方式，开关被设计为应用于保护通道，在打开该通道的门或关闭该通道的面板时，将中断机器或设备的操作。

图1示出了应用于设置有左翼旋转门P的保护屏障B的入口的开关(一般由1表示)。

所述开关1包括切换装置2，所述切换装置2适于固定到保护屏障B的固定框架F上，并且以一种已知的方式连接到一个或多个电气和/或电子电路，用于供电和/或控制主电路和/或工作和应急电路(未示出)。

切换装置2与这些电路的连接模式是已知类型的，并且不是本发明的一部分，因此，下面将不会对它们进行详细描述。

在所述屏障B的可移动部分P上安装有操作装置3，操作装置3适于在打开或关闭通路之后与切换装置2交互，以确定在这种安全开关的典型模式下，一个或多个电路的断开或闭合。

所述切换装置2包括壳体4，所述壳体4可以被锚定在待控制的通道处的屏障B的固定部分，并且在其内部容纳用于控制机器或设备的一个或多个控制电路和/或工作电路的切换装置。

位于壳体4内的切换装置从附图中是不可见的，该切换装置可以选自工业中常用的装置，并且还可以根据开关功能而有所不同(并没有任何特殊的限制)。

在壳体4内，还将提供驱动装置，在打开/关闭通道时，该驱动装置适于与切换装置交互，用于在切换装置2与操作装置3的交互之后，断开/闭合机器或设备的一个或多个电路，这也是根据已知的技术实现的。

壳体4设置有锚固装置5，其根据在其间相互旋转的至少两个不同的方向，将壳体4固定到屏障B的固定部分F上。

特别的，所述锚固装置5集成在所述壳体4中，并且适于允许将所述壳体4选择性地固定到通道的固定部分F上，而不需要诸如支架等的附加支撑。

优选地，所述锚固装置5将被配置为允许所述壳体4根据至少三个不同的定向平面来锚固，所述三个不同的定向平面围绕由套管4的主发展纵轴L限定的公共中心轴彼此旋转大约90°。

图2示出了与先前相同的切换装置2，其中，所述壳体4旋转90°固定到具有滑动开口通道的屏障B的框架F上。

从相同的图中(图2)可以看出，根据一优选地结构，所述锚固装置5包括两对通道6,7；6’，7’，它们沿着各自的发展方向X、Y；X’、Y’横向穿过壳体4，所述两对通道相互正交并且适于允许选择性地插入固定构件，例如，螺钉，销等(未示出)，所述固定构件适于将所述壳体4锁定到通道的固定部分F上。

特别的，在所述壳体4的纵向的上端部8处设置有第一对通道6,7，在其纵向的下端部9处设置有第二对通道6’，7’。更确切地说，两个通道6,6'在壳体前面制成，两个通道7,7'在壳体侧面制成。

在铰接式开口的情况下，可以通过在前面的两个通道6，6’内插入两个紧固构件，将壳体4锚固到屏障B的固定部分F上，这在图3中清晰可见，或者在滑动开口的情况下，通过两侧面的通道7，7’内插入两个紧固件将壳体4锚固到屏障B的固定部分F上，这在图5中清晰可见。

可以从图4和图6所示的剖面上清楚地看到，每一对前面的通道6,6’以及侧面的通道7,7’相互交叉，使得壳体4的固定高度不取决于下锚的方向。

附图中所示的开关1是电子驱动类型的开关，即操作装置对切换装置的作用将由根据已知模式发送到所述切换装置的电子信号控制，例如，在前面提到的WO2015083143中进行了描述。

为此，所述操作装置将包括一接收器元件10，例如无线射频识别天线(图中虚线部分)，其容纳在巧妙地布置在相同壳体4内的合适的底座上。

所述天线10配置为用于接收远程控制信号，即由容纳在可移动致动装置中的发射器或应答器元件发射的存在信号，当远程控制信号是由切换装置2在预定的最小距离发送时，从而可以考虑安全的关闭通道。

特别的，所述应答器(从视图中看不到)将包括具有识别码的标签，该识别码可以被所述天线10识别以使机器或设备能够启动。

代码标识可以是唯一的，也可以是通用的，这取决于您希望开关的编码级别是高还是低。

所述开关1还设有定心装置11，用于在组装期间未完成部件之间的精确对准或在使用过程中精确对准丢失的情况下，允许至少部分地恢复天线10和应答器之间的对准。

所述定心装置11包括定心销12及定心孔13，所述定心销12从致动装置3延伸，所述定心孔13形成在所述壳体4的前面并且适于当所述通道关闭时，接收所所有定心销12。

所述定心孔13具有喇叭状入口14，以限定销12的插入，并且提供更大的表面以恢复更严重的失准。

在所述定心孔内部，还可以设置保持装置15，用于接合销12上的相应凹槽16，并且防止由于屏障B的振动或撞击引起的销12从定心孔中脱离，从而造成不希望的通道打开。

通过所述定心孔13，所述销12可以与连接到切换装置的锁定机构相互作用，该锁定机构包括一端突出于孔13内的滑块22，以接合所述销12的凹槽16，并通过机械干涉锁定销12。

实质上，壳体4将呈现为具有横向通道6,6’,7,7’，定心孔13及用于容纳所述天线10的底座的整体式主体。

并且，所述壳体4还将具有可拆卸盖子17，以便进入其内部，从而进入切换装置。

根据一未示出的变型，所述壳体4可以在没有盖子17的情况下实现，从而无法访问其内部。

在两个实施例中，有或者没有盖子17的情况下，所述盖子还可设有一个或多个信号灯23(优选地为LED类型)，适于发信号通知连接到开关1的不同电路的状态。

所述壳体4也可以完全由塑料材料制成，以进一步降低壳体4的成本。在这种情况下，所述定心孔13可以在其喇叭状入口14处具有金属环，以提供对与销12的冲击的更大阻力。

所述切换装置2还包括安装都所述壳体4的上端部8上的辅助模块18。

所述辅助模块18可以是壳体的顶部封闭模块，例如盖子或没有特殊功能的模块，或者是具有一个或多个服务或紧急命令19的控制模块，所述控制模块适于与用于控制机器或设备电路的切换装置相互作用，例如选择器，蘑菇紧急控制器，电缆控制器，钥匙锁等。

同样的，在所述壳体4的下端部9上，也可设置有辅助电气连接模块20，其具有与用于控制机器或设备的电路的切换装置电气或电连接的装置21，例如多极连接器、电缆连接器等。

如图7所示，这些模块18,20相对于壳体4可旋转地安装，以围绕其纵向轴线L彼此独立地旋转，并且根据壳体4的定位位置在最适当的方向上定向。

根据模块18,20的类型选择紧固装置(在视图中不可见)，来实现对模块18,20的固定。

例如，所述紧固装置可以包括适于纵向插入的通槽螺钉，以将所述模块18,20锁定到壳体4的侧壁，或者可以是卡扣式，以将所述模块18,20直接锁定到壳体4的上表面或下表面。

图8示出了可以耦合到相同壳体4上的控制模块18和电气连接模块20的一些可能的实施例。

还规定，所述开关1可以同时设置有控制模块18和连接模块20，或者仅有其中一种模块，或者没有模块。此外，从同一张图上还可以注意到，可以安装一个简单的盖子或没有任何特殊功能的模块来代替控制模块18。

从上面的描述中可以明显地看出，根据本发明的开关实现了预期的目标，特别是它特别紧凑，简单和经济，但同时它保证了高标准的安全性和可靠性。

根据本发明的开关易于进行多种修改和变型，所有这些修改和变型都落在所附权利要求阐述的发明构思内。所有的细节都可以被其他技术上等效的元件替代，并且所用材料可以根据需要有所不同，而不脱离本发明的范围。

尽管已经特别参考附图描述了所述开关，但是在说明书和权利要求中所使用的附图标记只是用于便于理解本发明，并不构成对所要求的范围的任何限制。

Claims (15)

1.一种用于控制机器和工业设备的通道的安全开关，包括：

壳体(4)，所述壳体适于固定到待控制的通道的固定部分(F)上；

切换装置，所述切换装置容纳在所述壳体(4)内，用于控制所述机器或设备的一个或多个控制和/或工作电路；

驱动装置，所述驱动装置适于当打开/关闭所述通道时，与所述切换装置交互以断开/闭合一个或多个电路；

锚固装置(5)，将所述壳体(4)锚固到所述通道的固定部分(F)上；

一个或多个辅助模块(18)，所述辅助模块(18)适于选择性地固定到所述壳体(4)的纵向的上端部(8)；

固定装置，用于将所述一个或多个辅助模块(18)固定到所述壳体(4)上；

其特征在于，所述锚固装置(5)集成在所述壳体(4)内，并且适于允许通过至少两个相互成角度的方向选择性地固定到所述通道的固定部分(F)上。

2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，所述锚固装置(5)包括至少一对通道(6,7)，所述通道(6,7)沿相互倾斜并且彼此不平行的各自的延伸方向(X，Y)横向地穿过所述壳体(4)，并且所述通道适于选择性地允许，根据相应的相互成角度的取向(其角度等于所述延伸方向(X,Y)的倾斜角度)，将所述壳体(4)的固定构件插入到通道的固定部分(F)上。

3.根据权利要求2所述的开关，其特征在于，所述横向通道(6,7)沿彼此相互正交的相应方向(X，Y)延伸。

4.根据权利要求2或3所述的开关，其特征在于，所述横向通道(6,7)相互交叉。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的开关，其特征在于，所述锚固装置(5)包括至少两对布置在所述壳体(4)的相应的纵向端部(8,9)处的所述横向通道(6,7，6’,7’)。

6.根据前述任一权利要求所述的开关，其特征在于，所述驱动装置包括操作装置(3)，所述操作装置适于固定到所述通道的可移动部分(P)上；并且容纳有发射器，所述发射器适于通过发送存在信号与所述切换装置远程交互。

7.根据权利要求6所述的开关，其特征在于，所述驱动装置包括接收器(10)，所述接收器(10)容纳在所述壳体(4)内，并且适于与所述发射器交互，以接收所述存在信号并操作所述切换装置状态的改变。

8.根据权利要求7所述的开关，其特征在于，通过包括定心装置(11)，适于至少部分地恢复所述发射器与所述接收器(10)之间的对准，所述定心装置(11)包括与所述操作装置(3)相关联的定心销(12)，以及形成在所述壳体(4)上的定心孔(13)，当所述通道闭合时，所述定心孔(13)适于接收所述定心销(12)。

9.根据权利要求8所述的开关，其特征在于，所述切换装置可操作地连接到具有滑块(22)的锁定机构，所述滑块(22)适于突出到所述定心孔(13)中，通过机械干涉锁定所述定心销(12)。

10.根据权利要去8或9所述的开关，其特征在于，所述壳体(4)是具有所述横向通道(6,7)，所述定心孔(13)及用于容纳所述接收器(10)的底座的整体式主体。

11.根据前述任一权利要求所述的开关，其特征在于，所述壳体(4)具有一个或多个LED信号灯(23)，其适于显示与所述切换装置连接的电路的断开/闭合状态。

12.根据前述任一权利要求所述的开关，其特征在于，所述一个或多个辅助控制模块(18)被选择为包括闭合模块的组，并且所述控制模块设有控制装置(19)，所述控制装置(19)适于可操作地连接到所述切换装置以控制所述控制模块。

13.根据权利要求12所述的开关，其特征在于，所述一个或多个辅助控制模块(18)可旋转地安装在所述壳体(4)上，以围绕纵向旋转轴线(L)旋转。

14.根据前述任一权利要求所述的开关，其特征在于，包括一个或多个电气连接模块(20)，其适于选择性地固定到所述壳体(4)的纵向的下端部(9)上，并且还设有电气或电连接装置(21)，所述电气或电连接装置(21)可操作地连接到所述切换装置，以连接到机器或设备的一个或多个电路上。

15.根据权利要求14所述的开关，其特征在于，所述一个或多个电气连接模块(20)可旋转地安装在所述壳体(4)上，以围绕纵向旋转轴(L)旋转。