CN201051462Y - 用于监控机器保护装置状态的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于监控机器的保护装置状态的装置，其中保护装置具有带开口的第一部分和第二部分，第二部分相对于第一部分可移动，从而开口至少部分可闭合，其中，装置具有布置在保护装置的两部分其中之一的开关元件和布置在保护装置的两部分另一个上的操纵件，操纵件在保护装置的闭合状态下操纵开关元件，从而使保护装置的闭合状态可信号化和可监控，装置具有一封锁装置，通过该封锁装置，保护装置的闭合状态可松脱地锁定，且在封锁装置无电流状态下锁定，并且，封锁装置可通过将保护装置从打开状态转变成闭合状态而启动，在无电流状态下，通过封锁装置的封锁元件阻挡操纵件与开关元件之间引起开关元件操纵的相对运动，防止封锁装置的启动。

Description

用于监控机器保护装置状态的装置

技术领域

本发明涉及一种用于监控机器保护装置状态的装置，尤其涉及一种用于监控保护门或类似物的闭合状态的保险开关，具有保护装置的封锁功能。

背景技术

从DE4328297 C1中已知一种保险开关，在该保险开关的开关头中，一个例如固定于保护装置的保护门上的操纵件可加入，且在此使一个棘轮旋转。在开关外壳的内部，开关杆保持着贴靠在棘轮的圆周面上的状态。在与保护门的闭合位置相应的旋转角可预定的情况下，开关杆与在此设置在棘轮的圆周面上的定位凸起相咬合，由此闭合触点对。按此方式，操纵件的输入状态乃至保护门的闭合位置就可电信号化。

在多种应用场合下，例如就机床或类似物上的保护罩而言，需要给保险开关额外地提供封锁功能，也即，使操纵件可在开关头中锁定，尤其可在从开关头中导出的方面锁定，且因此使保护装置可在闭合状态下锁定。在已知的保险开关中，为此将开关杆加载弹簧力或加载磁力地保持在定位凸起中，且因此阻挡盘形凸轮的旋转运动。

就一些应用场合来说，例如，如果在故障情况下切断机器的电压供给，出于防火的原因需要使保护装置在闭合状态下例如在闭合门或类似物的闭合位置上锁定。因此，就会产生一个问题，即，在装置其它无电流的状态下，例如在周末进行清扫工作时，封锁装置在保护装置意外或不慎闭合时启动，且因此使保护装置在不理想的闭合状态下锁定或封锁。因此，对“无电流状态下的封锁”和同时对“防止无电流状态下封锁的启动”的需要就给所述装置带来了表面上不可克服的矛盾。

DE8414199U1披露了一种用于门的闭锁和安全装置，其中，该闭锁和安全装置具有一个封锁装置，该封锁装置具有一个加载弹簧力的闭锁螺栓。在配置给闭锁螺栓的电磁铁绕流的状态下，闭锁螺栓保持在其未闭锁的位置上。通过操纵“闭锁”按钮，采取中断电磁铁的电流输送的方式启动封锁装置，因此，闭锁螺栓因加载了弹簧力而处于其闭锁位置。

DE20218714U1披露了一种门上的尤其是机床外壳门上的安全闭锁装置的紧急脱开装置，该紧急脱开装置由随时随地要操纵的远程脱开装置构成，例如由供电与机器控制及其供电无关的紧急电开关构成。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种所述类型的装置，它克服了现有技术中的缺陷。尤其是提供一种具有一封锁装置的装置，该装置不仅实现了“在无电流状态下封锁”的功能，还实现了“防止无电流状态下封锁的启动”的功能。此外，长久可靠地确保精确的封锁，并利用结构上简单的部件低廉而牢靠地提供较大的封锁力。装置的制造、安装以及维护得以简化且因此节省了时间和成本。

该目的是通过权利要求1中确定的装置实现的。本发明特定的实施方式在从属权利要求中阐明。

根据本发明，在一种用于监控机器保护装置状态的装置中，尤其是在用于监控保护门或类似物的闭合状态的保险开关中，保护装置具有带开口的第一部分和第二部分，第二部分相对于第一部分可移动，且因此，开口至少部分地可闭合，其中，装置具有优选布置在保护装置的第一部分上的开关元件和优选布置在保护装置的第二部分上的操纵件，操纵件在保护装置的闭合状态下操纵开关元件且因此使保护装置的闭合状态可信号化和可监控，装置具有一封锁装置，通过该封锁装置，保护装置的闭合状态可松脱地锁定，且在封锁装置的无电流状态下锁定，并且，封锁装置可通过将保护装置从打开状态转变成闭合状态而启动，该目的是这样实现的，即，在无电流状态下，通过封锁装置的封锁元件阻挡操纵件与开关元件之间引起开关元件操纵的相对运动，防止封锁装置的启动。

为了使开关元件和操纵件共同作用，对多种应用有利的是，选择一种类似于DE4328297C1的配置，尤其是因为通过将棘轮布置在操纵件与开关操纵杆之间，确保了装置有效的操作保护，也就是说，开关元件可以不利用简单的工具这样操作，即，虽然保护装置不处于闭合状态下，尤其是未将操纵件导入开关元件中，但还是模拟保护装置的安全状态。保护装置闭合状态的锁定在此对应于公知的封锁功能。

在公知的装置中，封锁装置这样启动，以致在保护装置闭合时，操纵件将棘轮旋转至闭锁杆与棘轮的径向定位凸起相咬合的程度，闭锁杆优选同时是整体开关操纵杆的构件，或在任何情况下与之同轴地布置，这就防止了进一步旋转并主要防止了回转，且因此锁定保护装置的闭合状态或封锁保护装置。

在保持“在无电流状态下封锁”功能的情况下，本发明的装置这样防止封锁装置的启动，以致通过一封锁元件在任何情况下阻挡操纵件与开关元件之间引起开关元件操纵的那部分相对运动。在此情况下，尤其防止了开关元件将保护装置的闭合状态信号化的操纵。在多种情况下，为此要充分地阻挡随之使开关元件操纵的操纵件的那部分运动。在具有棘轮的装置中，例如可在使保护装置的打开状态信号化的输出位置上阻挡棘轮，于是操纵件虽然可贴靠到棘轮上，却不能旋转。

在此特别有利的是，通过操纵件与封锁元件之间的形锁合进行阻挡。形锁合在此理解为仅通过两个相互贴靠的元件的形状和/或运动导向产生的共同作用，尤其与元件之间有效的摩擦力无关。在此通过缘于形锁合的阻挡，在较困难的环境条件下也确保了安全可靠的功能。

在一个特定实施方式中，通过将操纵件推到封锁元件上进行阻挡，无需对相互顶推的平面或边缘在几何结构上作特别的设计。在具有棘轮的装置中，可将操纵件构造成钥匙状，尤其是通过特定几何形状机械编码的形式，于是仅几何构造上相对应的操纵件能旋转棘轮。

在本发明的一个特定实施方式中，在保护装置的闭合状态下，封锁元件与操纵件的间隙相咬合，由此就可在封锁装置启动时将封锁元件锁定，尤其是在与保护装置的打开相关的回拉方面产生阻碍。优选此种咬合也是形锁合的。尤其是，操纵件可具有优选带闭合边缘线的开口，封锁元件咬合在该开口中。

在本发明的一个特定实施方式中，封锁装置具有错误闭合防护装置，如果保护装置处于闭合位置，可仅通过该错误闭合防护装置启动封锁。如此一来，就防止在封锁装置启动时错误地接收置于其上的控制装置，和防止虽然实际上不是那种情况却闭合了保护装置。错误闭合防护装置在此可采取不同的方式构造。尤其是，还可通过传感器来检测保护装置的闭合状态，例如通过磁性传感器，其与装置的开关元件无关地使闭合状态信号化。同样，可由开关元件自身来信号化，使得保护装置处于闭合状态且因此启动封锁装置。

在本发明的一个特定实施方式中，从DE4328297C1中已知的装置在无电流状态下阻挡棘轮在贴靠于棘轮的开关操纵杆使保护装置的打开状态信号化的位置上旋转运动。优选的是，通过棘轮与开关元件的操纵杆之间的形锁合来进行棘轮的阻挡。

在此作为替换，操纵件还可直接操纵开关元件，且封锁元件在无电流状态下处于这样一个位置，即，通过阻挡操纵件朝开关元件运动的方式防止开关元件操作。在此有利的是，封锁元件可基本倾斜且优选垂直于操纵件与开关元件之间的相对运动移动。

假如在此要求行程为几毫米，例如大于5毫米，有利的是，借助于一行程加长件来相对于封锁元件的电动驱动器的行程扩大封锁元件的行程。这例如可通过一个杠杆进行，封锁元件和电动驱动器利用不同的杠杆臂铰接在该杠杆上。

采用电磁驱动器尤为有利，在该驱动器中，将驱动杆构造为电磁铁的衔铁。在电磁铁的加长件中可布置另一个开关元件，其使驱动杆乃至封锁装置的位置信号化，其中，该另一个开关元件的开关操纵杆优选与驱动杆同轴地布置或甚至与之一体地构造。

在本发明的一个特定实施方式中，操纵件具有一个克服蓄能器的作用且优选活动支承尤其是线性活动支承在操纵件外壳中的操纵元件。如此一来，就可靠地防止了损伤装置尤其是开关元件和封锁装置，特别是针对这种情况，即，从保护装置的打开状态出发，保护装置在装置无电流的状态下闭合，且在此操纵件推到封锁元件上。

本发明的其它优点、特征和细节由从属权利要求和下面参照附图详细描述实施例的说明阐明。

附图说明

图1示出了具有本发明装置的总布局的示意性俯视图；

图2示出了本发明装置第一实施例的剖面图；

图3至6示出了图2装置示意性的多个不同的开关工作状态；

图7示出了本发明装置第二实施例的主要构件的透视图。

具体实施方式

图1示出了具有本发明装置1的总布局的示意性俯视图，装置1用于监控机器3的保护装置2的状态，尤其是监控保护门的闭合状态，利用该保护门可关闭一个空间分离装置，例如以便让操作人员免受由操作中的机器3带来的危险。保护装置2具有第一部分4，例如是保护装置2的框架。第一部分4具有开口5，该开口5可由第二部分6闭合，例如由保护门闭合，保护门对应于双箭头10相对于第一部分4由支承元件11活动地支承。装置1具有保险开关，它包括优选布置在保护装置2固定的第一部分4上的开关元件7和优选布置在活动的第二部分6上的操纵件8。

图2示出了本发明装置1的第一实施例的剖面图。开关头12中支承有绕着旋转轴13支承的盘形凸轮14。盘形凸轮14在其圆周面15上具有第一间隙16，操纵件8的凸块17可咬合在该第一间隙16中。在所示的状态下，操纵件8完全导入开关头12中，因此闭合保护装置2的第二部分6。在该状态下，闭锁杆18咬合在盘形凸轮14的第二间隙19中，并阻止再拉或拉回盘形凸轮14。如此一来，就防止通过第二部分6的回移而打开保护装置2。

闭锁杆18因蓄能器20的作用保持在所示的位置上，蓄能器20在本实施例中由螺旋弹簧构成，它一方面支撑在固定的开关外壳21上，另一方面支撑在闭锁杆18法兰状的扩展件22上。在拉出操纵件8时，闭锁杆18与由第二间隙19构成的止动边缘19a构成形锁合，于是作用在保护装置2的第二部分6上的封锁力不会受到由蓄能器20施加的力的限制。

闭锁杆18至少局部地由磁化材料制成，或具有磁化外套23，外套23被构造成具有另一线圈24的电磁铁的衔铁。在线圈24绕流时，外套23被拉入线圈24的区域中，由此闭锁杆18的端部克服蓄能器20的作用移出第二间隙19。如此一来，棘轮14得以释放运动，尤其是操纵件8从开关头12中导出，因此通过第二部分6的回移而打开保护装置2。

在开关外壳21优选密封的区域中，开关元件7具有本身公知的电开关25，电开关25的开关操纵杆26同轴且尤其在闭锁杆18的延长部分中布置并对准。通过布置在电开关25中且未示出的蓄能器20，开关操纵杆26保持贴靠在闭锁杆18上的状态且因此遵循其运动。如此一来，不仅图2所示的操作状态通过电开关25信号化，例如通过闭合电开关触点信号化，而且闭锁杆18从间隙中移出的状态也例如通过打开开关触点信号化。

图3至6示出了装置1不同的开关工作状态，其与保护装置2尤其是第二部分6的不同状态相对应，其中，为了简明起见，示出的装置1的细节要比图2中的少。图3中所示的开关工作状态在此对应于图2中所示的状态，在该状态下，保护装置2闭合，闭锁杆18咬合在棘轮14的第二间隙19中且将其锁定。该状态通过开关25闭合的第一开关触点27电信号化。在该状态下，布置在保护装置2内部的机器3能无危险地操作。

图4示出了线圈24绕流的状态，由此闭锁杆18克服蓄能器20的作用从第二间隙19中移出，随后保护装置2的第二部分6打开一大段，于是固定在其上的操纵件8使棘轮14在顺时针方向上旋转一大段。该状态通过开关25闭合的第三开关触点29电信号化。

图5示出了这样一种状态，即，保护装置2的第二部分6打开到操纵件8在第二部分6进一步打开时从棘轮14的第一间隙16中移出的程度。棘轮14保持在相对于图3的输出位置在顺时针方向上旋转约90度的位置上。在该状态下，棘轮14的第三间隙30与闭锁杆18相对，于是在线圈24无电流连接时，闭锁杆18咬合在第三间隙30中且阻止棘轮14进一步旋转。该状态在图6中示出且通过闭合第二开关触点28电信号化。在该状态下，保护装置2的第二部分6可进一步且尤其完全地打开。

在装置的正常操作状态下，线圈24的绕流受布置在装置1的头部区域中的传感器31的输出信号的控制，传感器31例如可构造成磁性传感器，例如为干簧触点或霍尔元件。若布置在操纵件8上的永久磁铁32位于传感器31的接收区域33内，正如在图4和5中示出的状态情况那样，线圈24通过与装置1成为一体的控制装置或通过置于其上的控制装置绕流。如此一来，确保了：在操纵件8因保护装置2第二部分6的闭合而接近棘轮14时的正常状态下，线圈24绕流，由此让闭锁杆18从图6的状态出发移出棘轮14的第三间隙30，因此形成图5的状态，棘轮14随后可旋转，由此可闭合保护装置2的第二部分6。

如果与此相反装置1无电流连接的话，线圈24会不绕流。根据保护装置2对应的输出状态，由此得出以下结论：

从图3所示的保护装置2闭合的状态出发，闭锁杆18保持在第二间隙19中其锁定棘轮14的咬合位置上，由此锁定保护装置2的闭合状态。如此一来，就实现了“无电流状态下的封锁”的功能。

从图6所示的保护装置2打开的状态出发，闭锁杆18保持在其阻挡棘轮14的位置上，由此防止保护装置2通过将操纵件8导入装置1中而闭合和防止与之相关的封锁的启动。如此一来，就实现了“防止无电流状态下封锁的启动”的功能。

同时，通过装置1，实现了错误闭合防护，根据该错误闭合防护，如果保护装置2实际上处于并锁定在闭合状态下，可仅闭合第一开关触点27。如果保护装置2强行克服闭锁杆18的锁定作用打开，在此将开关元件25构成在任何情况下打开的第一开关触点27的强制静合触点。为了加强操作保护，由传感器31和永久磁铁32构成的传感装置也由发射机应答器系统构造。

在图2至6所示的第一实施例中，封锁装置由闭锁杆18和棘轮14构成。闭锁杆18亦可与开关操纵杆26成为一体地构造。

图7示出了本发明装置101的第二实施例的主要构件的透视图。操纵件108在此具有克服蓄能器134的作用活动地支承在固定于保护装置2的第二部分6上的操纵外壳108b中的操纵元件108a。操纵元件108a这样布置在保护装置2的第二部分6上，以致它在第二部分6闭合时操纵布置在第一部分4上的电开关125，电开关125是开关元件107的一部分。开关125具有两个并排布置的、由操纵元件108a共同操纵的探测杆125a、125b。

图7所示的状态对应于图6所示的第一实施例的状态，也即，保护装置2打开，装置101无电流地连接。闭锁杆在第二实施例中构造成两部分，其中，两部分118a、118b通过行程加长件135相互强制地在运动上联接。两部分118a、118b利用不同的杠杆臂铰接在绕着旋转轴136旋转支承的两臂杠杆上。杠杆由两个彼此平面平行排列的、基本上为L形的杠杆元件137a、137b构成，闭锁杆的两部分118a、118b容纳在杠杆元件137a、137b的中间且分别与铰链销138a、138b铰接在一起。如此一来，在闭锁杆的第一部分118a移动时，第二部分118b以较大的行程垂直于第一部分118a移动。

如果线圈124例如在图7所示的输出状态下绕流，则第一部分118a被引入线圈区域124中，两个杠杆部分137a、137b逆着顺时针方向绕着旋转轴136偏转并向上牵拉第二部分118b。此时保护装置2的第二部分6可闭合，由此操纵元件108a操纵两开关杆125a、125b。经由电开关125的操纵，线圈124被强制地无电流地连接，于是闭锁杆因图7中未示出的蓄能器20的作用再次形成图7所示的位置，随后咬合在操纵元件108a具有闭合边缘线的开口108c中。如此一来，就防止操纵件108回拉，并锁定保护装置2的闭合状态。因此，第二实施例也确保了：在停电或断电时锁定保护装置2的闭合状态。

此外，图7所示的输出状态还防止在装置无电流的状态下，保护装置2从打开状态转变成闭合状态，尤其防止封锁的启动。闭锁杆的位置在第二实施例中通过另一电开关138信号化，类似于第一实施例图2至6的情况。不同于第一实施例的是，在第二实施例中，封锁装置是通过闭锁杆直接咬合在操纵件108中而锁定的。因为第二实施例不强制打开使保护装置2的打开状态信号化的电开关125，所以电开关25由两个探测杆125a、125b和配属的电开关触点冗余地构造，由此确保相应的安全可靠性。虽然在第一实施例中封锁装置仅可机械地启动，但第二实施例需要基于电开关125的信号启动。

两个实施例都可具有机械的强制或紧急脱开装置，借助于该装置也就可在装置1、101的无电流状态下释放锁定状态。在图2至6的第一实施例中，闭锁杆18例如可借助于优选向外在装置1的外壳上操纵的脱开元件克服蓄能器的作用这样移动，以致释放棘轮14的旋转运动。在装置101的第二实施例中，例如可在行程加长件135尤其是在承载闭锁杆的第二部分118b的杠杆臂上固定一个牵引元件，例如是一个本身公知且向外引导装置的软轴，利用该牵引元件，闭锁杆的第二部分118b也可在无电流的状态下提升，由此可释放操纵件108的移动路径。

Claims (11)

1.一种用于监控机器(3)的保护装置(2)状态的装置(1；101)，其中保护装置(2)具有带开口(5)的第一部分(4)和第二部分(6)，第二部分(6)相对于第一部分(4)可移动，从而开口(5)至少部分地可闭合，其中，装置(1；101)具有布置在保护装置(2)的两部分(4，6)其中之一的开关元件(7；107)和布置在保护装置(2)的两部分(4，6)另一个上的操纵件(8；108)，操纵件(8；108)在保护装置(2)的闭合状态下操纵开关元件(7；107)，从而使保护装置(2)的闭合状态可信号化和可监控，装置(1；101)具有一封锁装置，通过该封锁装置，保护装置(2)的闭合状态可松脱地锁定，且在封锁装置的无电流状态下锁定，并且，封锁装置通过将保护装置(2)从打开状态转变成闭合状态而启动，其特征在于，

在无电流状态下，通过封锁装置的封锁元件(14；118b)阻挡操纵件(8；108)与开关元件(7；107)之间引起开关元件(7；107)操纵的相对运动，防止封锁装置的启动。

2.如权利要求1所述的装置(1；101)，其特征在于，开关元件(7；107)布置在保护装置(2)的第一部分(4)上，而操纵件(8；108)布置在保护装置(2)的第二部分(6)上。

3.如权利要求1或2所述的装置(1；101)，其特征在于，通过操纵件(8；108)与封锁元件(14；118b)之间的形锁合进行阻挡。

4.如权利要求1所述的装置(1；101)，其特征在于，通过将操纵件(8；108)推到封锁元件(14；118b)上进行阻挡，并且，通过推动，阻挡操纵件(8；108)与开关元件(7；107)之间引起开关元件(7；107)操纵的相对运动。

5.如权利要求1所述的装置(1；101)，其特征在于，在保护装置(2)的闭合状态下，封锁元件(14；118b)咬合在操纵件(8；108)的间隙中，从而锁定保护装置(2)的闭合状态。

6.如权利要求1所述的装置(1；101)，其特征在于，封锁装置具有错误闭合防护装置，保护装置(2)位于闭合状态下时，仅通过该错误闭合防护装置而启动封锁。

7.如权利要求1所述的装置(1；101)，其特征在于，封锁元件(14；118b)由可旋转地支承在开关元件(7；107)中、通过操纵件(8；108)可旋转以及在保护装置(2)的闭合状态下锁定操纵件(8；108)的棘轮(14)构成，并且，在无电流状态下，阻挡棘轮(14)的旋转运动。

8.如权利要求7所述的装置(1；101)，其特征在于，在无电流的状态下，通过棘轮(14)与开关元件(7；107)的操纵杆(18)之间的形锁合，阻挡棘轮(14)的旋转运动。

9.如权利要求1所述的装置(1；101)，其特征在于，操纵件(8；108)直接操纵开关元件(7；107)，封锁元件(14；118b)基本上垂直于操纵件(8；108)与开关元件(7；107)之间的相对运动可移动。

10.如权利要求9所述的装置(1；101)，其特征在于，封锁元件(14；118b)进行线性电驱动或电磁驱动，并且，借助于一行程加长件(135)相对于驱动器的行程可加长封锁元件(14；118b)的行程。

11.如权利要求1所述的装置(1；101)，其特征在于，操纵件(8；108)具有克服蓄能器(134)的作用活动支承或线性活动支承的操纵元件(108a)。

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