CN1904458A - 用于自动设备和机械的可应用在事故防护板上的设有铰链的安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明应用于电安全装置的技术领域内，并且特别包括一种用于事故防护板的设有铰链的安全装置作为主题。该装置包括如下：固定的盒形元件(4)，其可以固定在机械或设备上并且确定一第一轴线(X)；至少一个活动的元件(2)，其可以固定在一防护板(P)上；铰链装置(7)，用于可绕第二轴线(W)旋转地连接固定的元件(4)与活动的元件(2)；至少一个固定的电触点(6′)和至少一个沿第一轴线(X)的活动的电触点，用于断开或接通一电路(5)以便向机械或设备供电；用于将活动的元件(2)的旋转运动(W)转换为活动的触点(6)的平移运动(x)的转换装置(8)。第一轴线(X)基本上平行于或重合于第二轴线(W)，其中运动转换装置(8)的可平移的部件(10)直接连接于铰链装置(7)，而中间没有连接运动换向机构或运动传递机构。

Description

用于自动设备和机械的可应用在事故 防护板上的设有铰链的安全装置

技术领域

本发明应用于电安全装置的领域内并且特别包括一种在权利要求1的前序部分中所述型式的设有铰链的安全装置作为主题，该安全装置用于事故防护板。

背景技术

已知自动的设备和工作场所，其配备危险运动的部件或在其中使用危险的材料、特别是刺激性的液体，需要适当的防护装置，以便防止在工作设备的不同位置上负责的操作人员遭受甚至是严重的伤害。

为此，设备具有沿自身的周边设置的防护板，其在操作人员与危险的部分之间构成一屏障，并因此防止与运动的部件或危险材料的意外接触。防护板配备适当的安全装置，如果必须实施工作设备的一个或多个部件的不同的部分的修理操作或校准操作而由一操作人员无意地或有意地将防护板打开时，其使整体的设备和/或规定的部分停止运转。该装置包括安全开关，其安装在防护装置的支架上或铰链上，利用铰链建立防护板与机械支架之间的连接。在后一情况下该开关还可以位于铰链内或在铰链的固定销上安装在结构的支承框架上。

直接安装在防护装置上的开关使用一操纵件，其在防护装置的打开和关闭的过程中与电触点交替作用并同时移入和移出一为此设置的间隙中，该间隙构成在开关的壳体上。这些运动与断开和接通电触点相应并因此在与防护板的最小张开角相应的预定的接触点上接通和断开设备。

不过该已知的方案肯定地具有缺点，不仅在设备的安装时而且在设备的使用过程中需要精确的调整。同样这样的装置对于由于防护板的持续的打开和关闭运动引起的磨损是极其敏感的，因此发生操纵件相对于间隙的位移。此外操纵件的入口间隙容易受污染，因此这样的方案不适用于在食品设备上应用。

其他的方案，其中开关位于铰链之外，将铰链的销用作为操纵件，在其上安装开关。这因此利用销的旋转，以便使触点断开并因此停止设备的运转。

但这样的方案的缺点在于，这样制成的安全铰链具有复杂的安装并且需要上述铰链的销的替换和修改。因此安装时间必须是长的和安装费用是高的。此外这样的方案并没有解决这样的问题，即尽管如此触点的内部调整仍是必需的，以便确定装置的接触点。

此外其他的方案具有在操纵件上设置的触点，其并不是同时操作的并因此造成确定接触点时的困难。同样已知，这样型式的开关具有多个固定的触点，它们通过与相应的活动触点的连接交替作用以便任选地接通适当的电路。对于人们要将其断开或接通的每一电路，可以使用四个固定的触点和四个活动的触点。按这种方式和方式自行减少由于活动的触点可能粘附在相应的固定的触点上或由于外部的微粒在各触点之间的堆积造成安全装置中断的可能性。这样的已知的方案的缺点肯定地在于，活动的触点和固定的触点的尺寸、形状和位置公差大大减少活动触点与固定触点之间的附着区域，由此在流过电流时出现问题。此外触点的磨损可以导致接触区域的迅速降低并从而需要经常的更换。

由EP-B1-12 39 496已知一种安全铰链，其具有一用于调整接触点的装置，该装置包括一销，其将自身的旋转运动通过一用于运动传递的杠杆系统传递给电路的操纵件，该杠杆系统将铰链的旋转转换成电触点的直线运动。

但该方案具有的缺点是，必须包括一杠杆机构以便将防护装置运动的旋转运动转换成操纵件的直线运动，该杠杆机构包括多个元件，它们以微小的间隙相互连接。由此得出强的易磨损性，其因此可以迅速导致整个装置的有缺陷地运行。因此后者在其机械寿命的期间并不具有保持不变的接触点，并且需要定期的调整和校准接触。因此在不准确的调整的情况下整个铰链的替换是必需的。该方案的另一限制在于，铰链的最大开口不允许超过180°。

发明内容

本发明的目的在于，通过提供一种用于事故防护板的设有铰链的安全装置消除上述的缺点，该安全装置具有显示出效能的特性和较低的成本。

特别的目的在于提供一种设有铰链的安全装置，使其能够按极其简单的方式和方法并且以少量的部件将防护装置的运动传递到电路。

另一目的在于提供一种安全装置，其节省空间并且具有各不同部件的高的耐磨性，这些部件控制各电触点的操作，它是极其精确而可靠的并且在自身的总寿命期间确保不变的接触点。

本发明的另一目的在于提供一种装置，使其能够简单而即时地调整接触点，并且在封装以后也允许进一步调整，其中尽管如此它仍是可靠的。

另一目的也特别在于提供一种装置，它是坚固的和小型的，防止工作残留物或其他的污染物质的内部的沉积并且最后只须简单地清除这些堆积物。

这些目的和在以下更明显地出现的其他的目的，通过一种按照权利要求1所述的设有铰链的安全装置来达到，该装置包括如下：固定的盒形元件，其可以固定在机械或设备的固定的部分上并且确定一第一轴线；至少一个活动的元件，其可以固定在机械或设备的一防护板上；铰链装置，用于可绕一第二轴线旋转地连接固定的元件与活动的元件；至少一个固定的电触点和至少一个沿第一轴线的活动的电触点，用于实现相应的电路的断开和接通；用于将活动的元件的旋转运动转换成活动的触点沿第一轴线的平移运动的装置；并且包括至少一个可旋转的部件和至少一个相对于第二轴线可平移的部件。

本发明的特征在于，第一轴线基本上平行于或重合于第二轴线。此外运动转换装置的可平移的部件直接连接于铰链装置，而中间没有连接运动换向机构或运动传递机构。

由于该特别的构造使本发明的装置能够建立防护板上的固定元件与电触点的启动装置之间的直接连接，而不需要杠杆系统或其他的运动换向机构或运动传递机构的中间连接，其因此是简单地并通过少量部件实现，因此肯定地得到经济上的优点。运动转换装置和铰链装置在同一轴线上，借此节省空间。

运动转换装置优选可以包括平面曲线装置(平面凸轮装置)。所述平面曲线装置还可以至少具有一个在销的一悬伸端上的轴向突出部，该突出部具有一倾斜的压力面。

此外运动转换装置的可平移的部件可以包括一棱柱形体，其滑动地支承并且可旋转地锁定于在固定元件内部的棱柱形互补形状的轴向支座中。

此外，曲线装置(凸轮装置)可以具有至少一个包括至少一个压力斜面的轴向凹槽，该凹槽在棱柱形体上指向压力表面地构成，以便与后者共同起作用，从而作为对活动元件相对于固定元件的相对转动的响应使可平移的部件相对可旋转的部件的远离或接近。

有利地可以设置一滑板，其沿第一轴线滑动地支承于固定元件内和并且工作连接于活动触点，以便使相应的电路的断开/接通。该滑板具有一悬伸端，其止挡棱柱形体，以便在锁旋转时被棱柱形体平移。

由于本发明的特别的实施形式提供一种节省空间的装置。此外曲线连接(凸轮连接)能够利用不同的控制运行的部件的高耐磨性启动触点，由此确保装置的极其精确而可靠的功能方式和一在其总寿命期间不变的接触点。

有利地，所述装置可以包括一拧入棱柱形体的孔内的调节螺钉，以便微调地调节活动触点相对相应的固定触点的断开位置/接通位置。此外销可以具有一轴向贯通的孔，其对准于调节螺钉，以便允许从外面接近。

由于上述最后的特性，本发明的装置能够方便而即时地调整自身的接触点并且同时使在封闭以后也允许进一步调整，同时尽管如此它对任何疏忽的行动仍是可靠的。

有利地，盒形元件可以在自身表面上配备LED报警装置。按这种方式和方法提供一种安全装置，该安全装置除坚固的和小型的结构之外，能够防止工作残留物或其他的污染物质堆积在其内部，最后在不正确的操作的情况下还能即刻报警。

附图说明

本发明的其他的特性和优点通过本发明的设有铰链的安全装置的优选的但不是唯一的实施形式的详述变得更明显的，借助附图示例性地而不起限制作用地示出该安全装置，其中：

图1本发明的装置在一工作设备中的特别应用的视图；

图2本发明的安全装置的部分分开表示的视图；

图3图2的装置在第一操作构型中沿线I-I的平面截取的部分剖视图；

图4图3的俯视图；

图5图2的装置在第二操作构型中沿线I-I的平面截取的部分剖视图；

图6图5的俯视图；

图7图2的第一细部的透视图；

图8图7的第一细部的前视图；

图9图7的第二细部的俯视图；

图10图2的另一细部的剖视图；

图11本发明装置的第一实施形式的组装的视图；

图12本发明装置的第二实施形式的组装的视图。

具体实施方式

参照上述附图按照本发明总体用附图标记1表示的装置可以是一设有铰链的安全装置，该安全装置可以应用在自动的工作设备或其一部分的如图1中表示的事故防护板上。

与本发明一致，该安全装置通过一活动的元件2安装在一事故防护板P上，该元件2通过传统的固定装置例如螺钉或螺栓固定在板P上，各固定装置可以嵌入在元件2上适当构成的支座3中。另一方面整个装置1在自动机械或设备的支承构件S上的固定通过固定的盒形元件4实现，该元件4包括装置1的部件的一部分。该固定的元件4由金属材料等制成，其中它总是具有适当的阻抗特性用以支承板P的负荷。

装置1的接通和断开分别通过一个或多个电路5的断开和接通来实现，此时由每一电路与相应的触点对6、6′相连接，它们包含于固定的盒形元件4内并且其中至少一个可沿第一纵轴线X移动。

固定的元件4本身通过铰链装置7与活动的元件2可绕第二轴线W旋转地相连接。

因此设有用于将活动的元件2绕第二轴线W的旋转运动转换为活动的触点6的装置沿第一轴线X的平移运动的转换装置8。

所述转换装置8包括一相对于第二轴线W可旋转的部件9和一相对于第二轴线W可平行平移的部件10。

本发明的一个特别的特性这样构成，即沿第一轴线X实现活动的电触点6的平移运动x，所述第一轴线基本上平行于或重合于第二轴线W，而另一方面固定元件2绕所述第二轴线W进行旋转w。

此外可平移的部件10直接连接于铰链装置7，而其中间没有连接运动换向机构或运动传递机构例如杠杆系统等装置。

铰链装置7经由一对臂11、11′传递运动，各臂由活动的元件2向一横向方向Y伸出并支承在相应的圆柱形支座12、12′上，所述支座构成在固定的元件4的各轴向末端13、13′上。臂11、11′与活动的元件2制成一件的。

如特别在图3至6中所示的，运动转换装置8的可旋转的部件9的旋转φ′等同于活动的固定元件2相对于固定的元件4并因此相对于设备的旋转φ。

可旋转的部件9包括一基本上圆柱形的旋转销14，该旋转销通过其插入到臂11的第一圆柱形支座12中可以固定在活动的部件2上。

为了建立销14与所属的支座12之间的连接，提供一套筒15和一密封圈16，它们同心于销14安装。套筒15为自铰链的型式并且由塑料构成。

为了确保两部件的确实的连接并且防止相对的旋转滑动，臂11具有一横向通孔17用以插入一个固定芯轴18，其与在销14的侧表面20上构成的支座19相嵌接。

因此旋转销14与相应的可平移的部件10交替作用，而所述可平移部件包括一棱柱形体21，该棱柱形体滑动地支承于一个在固定的元件内部构成的并具有互补于棱柱形体21的形状的轴向支座22中。

为了确保棱柱形体21与轴向支座22之间的连接，棱柱形体21在其每一横向端23、23′上具有一对纵向延伸的导轨24、24′，它们与相应在固定的元件4内部侧表面26上构成的导向通道25、25′相嵌接。按这种方式和方法迫使棱柱形体只能以沿第一轴线X的平移x运动。

借助于平面曲线装置(平面凸轮装置)27实现销14与棱柱形体之间的连接。如在图7至9中所示，装置27包括一环形的部分28，该环形的部分28同心于并固定连接于销14的悬伸的轴向端29。所述环形部分28配备一对轴向的突出部30、30′，它们是径向对置的并且分别具有一对带有相对于一轴向的径向平面 a的相反斜度的压力面31并且它们通过第二轴线W。这些突出部30、30′借助于各压力面31与分别在棱柱形体21的明显的环形部分33上构成的凹槽32、32′交替作用。两凹槽32、32′具有一对压力斜面34，它们是对置的并具有一斜度，该斜度与每一相对的压力面31的斜度相应，从而它们与后者相嵌接或从其上脱开。

不仅各压力面31而且各相应的斜面34具有充分突出的横向构形，以便即使在强的磨损程度时也可确保运动转换装置8的持续的连接并从而确保持续的运行，所述磨损程度由于装置1的长期的使用时间造成的。优选凹槽32、32′和相应的轴向突出部30、30′还具有不同的展开弧(Entwicklungsbgen)d、d′，以便能够实现唯一的连接。按这种方式和方法装置1同样只在一整转360°以后才能重新处于起始位置并同时确保唯一的操作并因此确保较大的安全性。

由防护板P的旋转φ借助于固定元件2导致销14的旋转φ′因此在棱柱形体21上产生压力，其由于旋转的阻断向下平移并因此作用在一基本上纵向延伸的滑板35上。后者滑动地支承于壳体36内，该壳体36位于固定的盒形元件4内并且还包括各个触点6、6′。此外滑板35工作连接于各活动的电触点6并因此其将启动电路5，此时活动的触点6连接于相应的固定触点6′。

所述滑板35具有一悬伸端37，该悬伸端止挡棱柱形体21。在活动的部件2的旋转φ时，因此运动转换装置8借助于滑板35的平行运动实施活动的电触点的平移运动X，滑板35作为在其上的响应沿第一轴线X平移。如由图10显而易见，由于滑板35固定在各运动的触点6上，使滑板35按这种方式和方法带出各触点6并在这种情况下与各个包含于壳体36内的固定的触点6′建立连接或造成与其分离，此时接通或折开机械或设备的供电电路5。

按照本发明的优选的但不是唯一的实施形式，其示于各附图中，设有四对电触点6、6′，它们是不需要调整就可同时操作的，从而提高接触可靠性。此外，按照一对一的配置每一个活动的触点6与一个唯一的固定的触点6′进行连接。按这种方式和方法第一电路可以连接于一逻辑控制装置例如PLC，并且其他的两对触点控制与一安全模块连通的电路。

上述的电路最后保留用于与设备的任何一个其他的装备例如用于防护板的工作状态的报警灯相连接。多个触点的存在保证设备具有一较大的安全性并且使其能够遵守行业的安全规程。

为了确保滑板35与棱柱形体21之间的持续的连接，有利地设有弹性反作用的元件38，其基本上为一在壳体36的内部安装的螺旋弹簧，该螺旋弹簧作用到滑板35上并同时将其压向棱柱形体21。

为建立这种连接所需要的平移形成接触点的功能，该接触点作为必需的最小转角，以便借助于电路5的断开实现装置1的启动。在装置1安装时必须预调该接触点。借助于一调节螺钉40进行其校准以便调准滑板35与棱柱形体21的初始间距。通过拧入，螺钉40安装在棱柱形体21内轴向构成的螺纹孔40中。按极其简单的方式和方法从上面通过一轴向贯通的孔42进行螺钉40的调整，该孔42构成在销14上，并且可以安装一密封塞43，以便防止疏忽的操作。

运动转换装置8、铰链装置7和壳体36包含在固定的盒形元件4的内部。另外固定的元件4是小型的并且只在壁44上具有可能的凹口或孔，其规定用于固定在支承的构件S上。按这种方式和方法因加工产生的任何生成物或外部环境引起的污染是不可能的，因此该装置也适用于在食品设备中使用。在必要时可以由一可用简单的螺钉45连接的要打开的盖代替壁44，所述盖容易打开固定的元件4以便可能的维护或清理操作。

此外，固定元件4的第二圆柱形支座12′能够通过电路5的支承电缆46或一电连接端，该第二圆柱形支座对置于第一支座12纵向延伸。该第二支座12′可以或如图11中所示构成在一底壁47上，或如图2所示构成在壁44上并由此保持机构的美学。

图11中还示出用以监控装置1的正确操作的光报警装置48，其例如可以由一在固定的元件4的表面49上安装的LED构成。LED48能够取消一外部的检查仪，该检查仪用于在安装阶段接触点调整与触点6、6′串接的过程中检查接触点。

由以上描述显而易见的是，本发明通过提供一种设有铰链的安全装置达到了规定的目的，所述安全装置按极其简单的方式和方法并以少量的部件允许防护装置在电路上的运动传递。

此外，由于运动转换装置的特别实施形式提供一种节省空间的装置，其具有各个不同的部件高的耐磨性，并且控制各电触点的操作。该装置因此是极其精确的和可靠的。

本发明的装置可以是多种修改和变型的主题，它全部落入在所附的权利要求书中说明的发明构思中。全部的零件可以由其他的技术上等价的元件代替并且材料按需要可以具有不同的性质，而同时并不偏离本发明范围。

尽管特别参照附图描述了该装置，在说明书中和在权利要求书中使用的附图标记仍用于改善对本发明的理解并且绝不应理解为对要求的保护范围的限制。

Claims (15)

1.一种设有铰链的安全装置，该安全装置可应用在自动的设备和机械的事故防护板(P)上，包括如下：

固定的盒形元件(4)，该固定的盒形元件(4)可以固定在机械或设备的一固定的部分(S)上，并且确定第一轴线(X)；

至少一个活动的元件(2)，该活动的元件(2)可以固定在机械或设备的一防护板或防护门(P)上；

铰链装置(7)，用于可绕一第二轴线(W)旋转地连接固定元件(4)与所述至少一个活动的元件(2)；

至少一个固定的电触点(6′)，该固定的电触点(6′)安装在固定元件(4)的内部，和至少一个沿第一轴线(X)的活动的电触点(6)，用于实现一相应的电路(5)的断开和接通以便向机械或设备供电；

用于将所述至少一个活动的元件(2)的旋转运动(W)转换为活动的触点(6)沿第一轴线(X)的平移运动(x)的转换装置(8)，其中转换装置(8)包括可旋转的部件(9)和相对于第二轴线(W)可平移的部件(10)；

其特征在于，第一轴线(X)基本上平行于或重合于第二轴线(W)，其中运动转换装置(8)的可平移的部件(10)直接连接于铰链装置(7)，而其中间没有连接运动换向机构或运动传递机构。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，铰链装置(7)包括至少一对臂(11、11′)，所述臂从所述至少一个活动的元件(2)伸出并在固定的元件(4)轴向末端(13、13′)支承在固定元件(4)上。

3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，转换装置(8)的可旋转的部件(9)包括一旋转销(14)，该旋转销固定在所述臂(11)之一上并且可旋转地插入固定元件(4)的轴向端(13)的基本上圆柱形的第一支座(12)中。

4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动转换装置(8)包括平面曲线装置(27)。

5.按照上述权利要求所述的装置，其特征在于，曲线装置(27)包括至少一个在销(14)的悬伸端(29)上的轴向突出部(30)，该突出部具有至少一个倾斜的压力面(31)。

6.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述运动转换装置(8)的可平移的部件(10)包括一棱柱形体(21)，其滑动地支承并且可旋转地锁定于固定元件(4)的棱柱形互补形状的轴向支座(22)中。

7.按照上述权利要求所述的装置，其特征在于，曲线装置(27)包括至少一个具有至少一个压力斜面(34)的轴向凹槽(32)，该压力斜面在棱柱形体(21)上指向压力表面(31)地构成，以便与压力表面共同起作用，从而作为对活动的元件(2)相对固定的盒形元件(4)的相对转动(φ)的响应使可平移的部件(10)相对可旋转的部件(9)的远离或接近。

8.按照上述权利要求所述的装置，其特征在于，所述至少一个突出部(30)和至少一个凹槽(32)构成在销(14)和棱柱形体(21)的相应的基本上环形的同心的部分(28、33)上。

9.按照上述权利要求所述的装置，其特征在于，该装置包括一对突出部(30、30′)和一对凹槽(32、32′)，其中两者分别具有一对表面(31)和一对压力斜面(34)，它们具有相对于一轴向的径向平面(a)的相反的斜度，该径向平面(a)通过第二轴线(W)。

10.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置包括一滑板(35)，该滑板沿第一轴线(X)滑动地支承于固定元件(4)的内部，其中滑板(35)工作连接于所述至少一个活动的触点，以便使相应的电路(5)的断开/接通。

11.按照上述权利要求所述的装置，其特征在于，滑板(35)具有一悬伸端(37)，该悬伸端止挡棱柱形体(21)，以便在销(14)旋转(φ′)时被棱柱形体平移，其中设有弹性的反作用的元件(38)，该弹性的反作用的元件作用到滑板(35)上，以使其自由端(37)通常与棱柱形体(21)保持接触。

12.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置包括一调节螺钉(40)，该调节螺钉拧入棱柱形体(21)的内部设有螺纹的孔(41)中，以便微调地调节所述至少一个活动的触点(6)相对于相应的固定触点(6′)的断开位置/接通位置。

13.按照上述权利要求所述的装置，其特征在于，销(14)具有轴向贯通的孔(42)，该孔对准于调节螺钉(40)，以便允许从外面接近。

14.按照权利要求10所述的装置，其特征在于，该装置包括多个固定的电触点(6′)和活动的电触点(6)，它们安装于一壳体(36)内，该壳体(36)规定用于滑动地支承滑板(35)。

15.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，固定的盒形元件(4)包括LED-报警装置(48)，该LED-报警装置安装在固定的元件(4)的外表面(49)上。

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