CN218676909U - 安全锁定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有开关设备(2)和致动件(3)的安全锁定装置(1)，其中，致动件(3)可插入到开关设备(2)的头部区域(5)中并且与闩锁元件相互作用，该闩锁元件通过可轴向移动地安装的杆(9)与第一开关元件和第二开关元件(18，20)以及可电磁激活的闭锁元件或释放元件联接，使得在未插入致动件(3)时两个开关元件(18，20)被致动，借助于闭锁元件或释放元件，通过使杆(9)锁止闩锁元件，从而将致动件(3)固定在头部区域(5)中，并且在锁止解除时第二开关元件(20)被致动，其中，在杆(9)的背离闩锁元件的端部处安装有构造成平衡梁的致动摇臂(16)，该致动摇臂的两个自由端部分别致动开关元件(18，20)中的一个。

Description

安全锁定装置

技术领域

本实用新型涉及用于待打开的闭锁装置(Absperreinrichtung)的安全锁定装置(Sicherheitszuhaltung)。

背景技术

安全锁定装置的任务是，仅当用于闭锁例如具有可移动部件的机器的装置的待打开区域(通常是门、翻板或类似物)关闭时，才能启动，并且仅当机器关断时，才能打开门或翻板。对于在关断之后需要时间来停止的机器，还需要以适当的方式(例如，通过传感器)检测机器的静止，并且只有在机器静止时，才允许打开门或翻板。

为了解决该问题，安全锁定装置通常包括开关设备和致动件或钥匙，该开关设备被安装在闭锁装置的部分(通常是不可移动的部分)处，该致动件或钥匙位于闭锁装置的另一部分(通常是待打开的部分)处。开关设备通常具有电磁体和两个开关元件，其中，电磁体根据机器静止状态被通电，从而电磁体与其衔铁的复位弹簧相互作用，使安全锁定装置的锁紧或解锁。在此，其中一个开关元件检测电磁体的衔铁位置，并且当安全锁定装置解锁时还中断向机器供电。如果现在打开门或翻板，则例如通过凸轮或凸轮盘以机械方式检测门或翻板的打开状态，并且由此致动第二开关元件，使得第二开关元件也中断对机器的供电。此外，当门处于打开状态时，凸轮或凸轮盘，必要时通过合适的机构，将电磁体的衔铁固定在其解锁位置，从而将第一开关元件固定在中断状态。因此，只有当门或翻板关闭时，机器才能重新投入运行。

文献DE 44 03 061 C1示出了一种设备，其中，以如下方式实现所需的作用方式，即通过杆、凸轮盘和闭锁杆的组合，以期望的方式将钥匙和可电磁致动的闭锁装置的位置传递到开关元件。

根据文献EP 1 876 622 B1，借助于杆、两个闭锁元件和两个致动板，以也确保所需的作用方式的方法将磁驱动器的致动件和衔铁的位置传递到开关单元。

现有技术所提到的示例的缺点是大量的部件和高的制造成本。因此，本实用新型的任务是提供安全锁定装置，其作用方式基本上对应于根据现有技术的安全锁定装置的作用方式，但具有较少的部件和/或较低的制造成本。

实用新型内容

该任务通过具有以下所述特征的安全锁定装置来实现。有利的设计方案和改进方案在下文中进行阐述。

在安全锁定装置中，致动件可被插入到开关设备的头部区域中，并且与闩锁元件(Rastelement)相互作用，该闩锁元件通过可轴向移动地安装的杆与第一开关元件和第二开关元件以及可电磁激活的闭锁元件(Sperrelement)或释放元件(Freigabeelement)联接。根据本实用新型，在杆的背离闩锁元件的端部处安装有构造成平衡梁(Waagebalken)的致动摇臂

该致动摇臂的两个自由端部分别致动开关元件中的一个。

在此，在一个实施方案中，利用致动摇臂的可移动性，通过开关元件的相应的复位弹簧的适当的、彼此协调的力特性来实现所期望的作用方式。该作用方式如下，即在未引入致动件时，第一开关元件和第二开关元件被致动，根据闭锁元件或释放元件，通过杆锁止闩锁元件，制动件被固定在头部区域中，并且在锁止解除时第二开关元件被致动。

在一个可替代的设计方案中，致动摇臂被偏心地安装在杆处。在这种情况下，可以使用需要相同大小的开关力的开关元件，即例如开关元件具有相同构造的复位弹簧。由于不同长度的致动臂，也会得到所需的开关行为。

在下文的一个或多个实施方案中可实现本公开的各方面。

1)一种安全锁定装置，具有开关设备和致动件，其中，所述致动件能够被插入到所述开关设备的头部区域中并且与闩锁元件相互作用，所述闩锁元件通过可轴向移动地安装的杆与第一开关元件和第二开关元件以及可电磁激活的闭锁元件或释放元件联接，使得在未插入致动件时所述第一开关元件和所述第二开关元件被致动，借助于所述闭锁元件或释放元件，通过使所述杆锁止所述闩锁元件，从而将所述致动件固定在所述头部区域中，并且在锁定解除时，所述第二开关元件被致动，

其特征在于，

在所述杆的背离所述闩锁元件的端部处安装有被构造成平衡梁的致动摇臂，所述致动摇臂的两个自由端部分别致动所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一个开关元件。

2)根据1)所述的安全锁定装置，其中，所述致动摇臂被对心地安装在所述杆处，其中需要不同大小的开关力来致动所述第一开关元件和所述第二开关元件。

3)根据2)所述的安全锁定装置，其中，所述第一开关元件具有第一开关杆复位弹簧并且所述第二开关元件具有第二开关杆复位弹簧，其中所述第一开关元件的第一开关杆复位弹簧和所述第二开关元件的第二开关杆复位弹簧具有不同的弹簧力特性。

4)根据1)所述的安全锁定装置，其中，所述致动摇臂被偏心地安装在所述杆处，其中需要相同大小或不同大小的开关力来致动所述第一开关元件和所述第二开关元件。

5)根据1)至4)中任一项所述的安全锁定装置，其中，所述释放元件是电磁体，所述电磁体作用于被构造或布置在所述杆处的衔铁上。

6)根据1)至5)中任一项所述的安全锁定装置，其中，所述闩锁元件是可转动地安装的闩锁盘。

7)根据6)所述的安全锁定装置，其中，所述闩锁盘具有杆槽，所述杆接合到所述杆槽中以进行锁止。

8)根据6)或7)所述的安全锁定装置，其中，所述闩锁盘具有偏心的轮廓，以根据所述闩锁盘的转动位置使所述杆轴向移动。

9)根据1)至8)中任一项所述的安全锁定装置，其中，所述杆借助于杆复位弹簧在弹簧力的作用下朝向所述闩锁元件被按压，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活远离所述闩锁元件运动。

10)根据1)至8)中任一项所述的安全锁定装置，其中，所述杆借助于杆复位弹簧在弹簧力的作用下远离所述闩锁元件运动，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活朝所述闩锁元件被按压。

11)根据1)至10)中任一项所述的安全锁定装置，其中，所述杆被构造成可轴向伸缩，并且所述杆具有相对于主区段被轴向地施加弹簧力的区段。

附图说明

下面基于实施例并借助附图详细阐述本实用新型。在附图中：

图1示出了安全锁定装置的透视图，

图2示出了根据静态电流原理(Ruhestromprinzip)工作的根据本实用新型的安全锁定装置在闭合且锁定位置的原理图，

图3示出了根据图2的安全锁定装置在闭合且解锁位置的原理图，

图4示出了根据图2的用于安全锁定装置的可选的解锁辅助元件的原理图，

图5示出了根据图2的安全锁定装置在打开位置的原理图，

图6示出了根据工作电流原理(Arbeitsstromprinzip)工作的根据本实用新型的安全锁定装置在闭合且锁定位置的原理图，

图7示出了根据图6的安全锁定装置在闭合且解锁位置的原理图，

图8示出了根据图6的安全锁定装置在打开位置的原理图。

具体实施方式

在一些附图中仅示出了与本实用新型相关的部件。为了清楚起见，未示出通常属于安全锁定装置的其他部件(例如，壳体)或示意性示出。在所有附图中，相同的附图标记表示相同或等效的元件。同样为了清楚起见，并非在所有附图中将所有元件都设有附图标记。

图1示出了典型的安全锁定装置1的透视图，其也对应于现有技术。该安全锁定装置具有开关设备2和致动件3，该开关设备被安装在闭锁装置的部分(通常是不可移动的部分)处，该致动件位于闭锁装置的另一部分(通常是待打开的部分)处。开关设备2包括开关区域4和头部区域5，该开关区域4基本上容纳安全锁定装置的机电部件，该头部区域5基本上包含在开关设备和致动件之间建立机械有效连接的部件。

图2示出了根据静态电流原理工作的根据本实用新型的安全锁定装置在闭合且锁定位置的原理图，其中，在此仅示意性示出了头部区域5和开关区域4的壳体壁6。在此，“静态电流原理”是指当由闭锁装置保护的设备处于对操作者安全的状态时(例如，位于闭锁装置中的机器静止时)，与开关区域4的壳体固定连接的电磁体7通电。图2中所示的情况下不是这种情况，即电磁体7没有通电。因此，由于预加应力的杆复位弹簧10的经由杆9传递的力，衔铁8处于其伸出位置。杆9具有与之固定连接的上部(杆)区段12。安装在上部杆区段12和衔铁8之间的游隙减小弹簧11抵消衔铁8可能的纵向游隙。同样通过杆复位弹簧10，借助杆9的下部部分将上部杆区段12压入到安装在头部区域的闩锁盘14的杆槽13中，该闩锁盘14可围绕其中心轴线转动。在该实施例中，闩锁盘14形成致动件3的闩锁元件。被锁定以防转动的闩锁盘14通过致动槽29与致动件3接合，由此防止致动件3从头部区域5中拉出，从而确保闭锁装置不被打开。因此，电磁体7与衔铁8一起形成释放元件，该释放元件在激活(即电磁体7通电)时解除致动件3在头部区域5中的锁止。

在此处未示出的另一实施方式中，杆9的下部部分和上部杆区段12被构造为一件式的，其中，由于装配原因而必须省略游隙减小弹簧11。这可以用于保持衔铁8的限定的静止位置是无关紧要的情况或者以其他方式例如通过重力来确保静止位置的情况。

图3示出了根据图2的安全锁定装置在闭合且解锁位置的原理图。在这种情况下，由闭锁装置保护的设备处于对操作者安全的状态，例如位于闭锁装置中的机器静止。因此，电磁体7通电，因此衔铁8抵抗杆复位弹簧10的力而被拉离闩锁盘14。在此，衔铁8与杆9的下部部分接合并且带动杆9的下部部分。与杆9的下部部分固定连接的上部杆12被从闩锁盘14的杆槽13中拉出，由此闩锁盘14被释放并且可以转动。这使得可以将致动件3从头部区域中拉出，其中闩锁盘14随着致动件3的运动而转动。

在杆9的与上部杆区段12相反的端部处附接有轴承元件15，致动摇臂16按照平衡梁的方式被安装在该轴承元件中。因此，在杆9的上述运动中，轴承元件15和致动摇臂16也被一起带动，由此致动摇臂16压靠第一开关元件18的第一开关杆17和第二开关元件20的第二开关杆19。这两个开关杆17和19被不同强度或以不同强度预加应力的开关杆复位弹簧21和22以不同的力保持在伸出位置。

在所示出的实施方式中，第二开关元件20用于检测衔铁8的位置并且因此用于检测上部杆12的解锁位置。为此，分别作用在开关杆复位弹簧21和22上的力彼此协调并且与衔铁8的致动路径相协调，使得在电磁体7通电并且致动摇臂16偏转时，仅致动第二开关杆19抵抗第二开关杆复位弹簧22的较小的力。相反，较强的第一开关杆复位弹簧21使第一开关杆17保持在未致动的位置。因此，第二开关元件20的第二开关杆19被致动的开关状态表征安全锁定装置1的解锁状态。该开关状态被评估为：在解锁状态下已经禁止待保护的设备的重新启动(einschalten)。

图4示出了根据图2的安全锁定装置的另一实施方式的细节，其中，上部杆区段12与杆9的下部部分弹性连接。因此，杆9被构造成可伸缩的。利用该实施方式，如果衔铁8如图3所示被拧紧，并且同时上部杆12和杆槽13之间的接触面由于外部影响而不是无作用力的，则应该防止在上部杆12卡在杆槽13中时而衔铁没有到达终端位置，因此尽管受保护的设备处于安全状态，仍没致动第二开关杆19。另一方面，在图4中所示的实施方式中，当电磁体7通电时，即使上部杆12被卡住，衔铁8也可以按预设那样被拉到其终端位置，其中杆9通过合适的元件(例如，保险垫片24)将预张弹簧23预加应力抵靠上部杆12的相对面。例如，一旦由于外部作用至少短暂地在上部杆区段12和杆槽13之间达到无作用力的状态，预加应力的预紧弹簧23就将上部杆区段12从杆槽13中压出，并且闩锁盘14被释放。

在此，未示出关于该实施方式的上部杆12的实施细节，例如上部杆的适合安装的设计。

图5示出了根据图2的安全锁定装置在打开位置的原理图。在该位置，致动件3被从头部区域5中拉出，并且闩锁盘14因此而转动。由此，闩锁盘14的偏心轮廓25与上部杆区段12接触，并且致动该上部杆区段12并且因此致动杆9的下部部分超出衔铁8的终端位置所到达的位置，朝向开关元件18和20抵抗杆复位弹簧10和游隙减小弹簧11的力，直至闩锁盘到达其打开位置，在该打开位置，上部杆区段12接合到轮廓25的闩锁凹部26中。在此，杆9一起带动轴承元件15并且因此带动致动摇臂16。

通过开关杆复位弹簧21和22的作用力的上述协调，一旦第二开关杆19到达其终端位置，致动摇臂16就会围绕与第二开关杆19的接触点以与原枢转方向相反的方向枢转，并且致动第一开关元件18的第一开关杆17。因此，第一开关元件18的第一开关杆17现在被致动的开关状态表征安全锁定装置1的打开状态。该开关状态被评估为：待保护的设备无法启动。

图6示出了根据工作电流原理工作的根据本实用新型的安全锁定装置在闭合且锁定位置的原理图，其中，在此也仅示意性示出了头部区域5和开关区域4的壳体壁6。在此，“工作电流原理”是指当由闭锁装置保护的设备处于对操作者危险的状态时(例如，位于闭锁装置中的机器操作时)，与开关区域4的壳体固定连接的电磁体7通电。图6中所示的情况是这种情况，即电磁体7通电。因此，衔铁8抵抗经由杆9的下部部分传递的预加应力的杆复位弹簧10的力被拉到其伸入位置。上部杆区段12与杆9的下部部分固定连接，当衔铁8处于缩回位置时该上部杆区段接合到闩锁盘14的杆槽13中。被锁定以防转动的闩锁盘14通过致动槽29与致动件3接合，由此防止致动件3从头部区域5中拉出，从而确保闭锁装置不被打开。因此，在该设计方案中，电磁体7与衔铁8一起形成闭锁元件，该闭锁元件在激活(即电磁体7通电)时将致动件3锁止在头部区域5中。如在图2的实施例中，当解除锁止时，第二开关元件20也被切换。

图7示出了根据图6的安全锁定装置在闭合且解锁位置的原理图。在此，电磁体7是无电流的，因此衔铁8被通过杆复位弹簧10的经由杆9传递的力挤压推离闩锁盘14。由此产生的效果对应于关于图3描述的类型和方式。

图8示出了根据图6的安全锁定装置在打开位置的原理图。在该位置，致动件3被从头部区域5中拉出，并且闩锁盘14因此而转动。由此，闩锁盘14的闩锁轮廓25与上部杆区段12接触，并且致动该上部杆区段并且因此致动杆9的下部部分和衔铁8超出图7所示的位置，抵抗作用到与上部杆12接合的复位套筒27上的衔铁复位弹簧28的力，直至闩锁盘到达其打开位置，在该打开位置，上部杆区段12接合到闩锁轮廓25的闩锁凹部26中。由此产生的效果对应于关于图5描述的类型和方式。

在根据图6的安全锁定装置的另一实施方式(这里未示出)中，第一开关杆复位弹簧和第二开关杆复位弹簧21或22有足够的强度来确保衔铁8与杆9一起或者包括其上部区段12的完全复位，因此省略了复位套筒27和衔铁复位弹簧28。

参考标记列表

1安全锁定装置

2开关设备

3致动件

4开关区域

5头部区域

6开关区域壳体壁

7电磁体

8衔铁

9杆

10 杆复位弹簧

11 游隙减小弹簧

12 上部杆区段

13 杆槽

14 闩锁盘

15 轴承元件

16 致动摇臂

17 第一开关杆

18 第一开关元件

19 第二开关杆

20 第二开关元件

21 第一开关杆复位弹簧

22 第二开关杆复位弹簧

23 预紧弹簧

24 保险垫片

25 闩锁轮廓

26 闩锁凹部

27 复位套筒

28 衔铁复位弹簧

29 致动槽。

Claims (25)

1.一种安全锁定装置(1)，具有开关设备(2)和致动件(3)，其中，所述致动件(3)能够被插入到所述开关设备(2)的头部区域(5)中并且与闩锁元件相互作用，所述闩锁元件通过可轴向移动地安装的杆(9)与第一开关元件(18)和第二开关元件(20)以及可电磁激活的闭锁元件或释放元件联接，使得在未插入致动件(3)时所述第一开关元件(18)和所述第二开关元件(20)被致动，借助于所述闭锁元件或释放元件，通过使所述杆(9)锁止所述闩锁元件，从而将所述致动件(3)固定在所述头部区域(5)中，并且在锁定解除时，所述第二开关元件(20)被致动，

其特征在于，

在所述杆(9)的背离所述闩锁元件的端部处安装有被构造成平衡梁的致动摇臂(16)，所述致动摇臂的两个自由端部分别致动所述第一开关元件(18)和所述第二开关元件(20)中的一个开关元件。

2.根据权利要求1所述的安全锁定装置(1)，其中，所述致动摇臂(16)被对心地安装在所述杆(9)处，其中需要不同大小的开关力来致动所述第一开关元件(18)和所述第二开关元件(20)。

3.根据权利要求2所述的安全锁定装置(1)，其中，所述第一开关元件(18)具有第一开关杆复位弹簧(21)并且所述第二开关元件(20)具有第二开关杆复位弹簧(22)，其中所述第一开关元件(18)的第一开关杆复位弹簧(21)和所述第二开关元件(20)的第二开关杆复位弹簧(22)具有不同的弹簧力特性。

4.根据权利要求1所述的安全锁定装置(1)，其中，所述致动摇臂(16)被偏心地安装在所述杆(9)处，其中需要相同大小或不同大小的开关力来致动所述第一开关元件(18)和所述第二开关元件(20)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全锁定装置(1)，其中，所述释放元件是电磁体(7)，所述电磁体作用于被构造或布置在所述杆(9)处的衔铁(8)上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的安全锁定装置(1)，其中，所述闩锁元件是可转动地安装的闩锁盘(14)。

7.根据权利要求5所述的安全锁定装置(1)，其中，所述闩锁元件是可转动地安装的闩锁盘(14)。

8.根据权利要求6所述的安全锁定装置(1)，其中，所述闩锁盘(14)具有杆槽(13)，所述杆(9)接合到所述杆槽中以进行锁止。

9.根据权利要求7所述的安全锁定装置(1)，其中，所述闩锁盘(14)具有杆槽(13)，所述杆(9)接合到所述杆槽中以进行锁止。

10.根据权利要求6所述的安全锁定装置(1)，其中，所述闩锁盘(14)具有偏心的轮廓(25)，以根据所述闩锁盘(14)的转动位置使所述杆(9)轴向移动。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的安全锁定装置(1)，其中，所述闩锁盘(14)具有偏心的轮廓(25)，以根据所述闩锁盘(14)的转动位置使所述杆(9)轴向移动。

12.根据权利要求1-4和7-10中任一项所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)借助于杆复位弹簧(10)在弹簧力的作用下朝向所述闩锁元件被按压，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活远离所述闩锁元件运动。

13.根据权利要求5所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)借助于杆复位弹簧(10)在弹簧力的作用下朝向所述闩锁元件被按压，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活远离所述闩锁元件运动。

14.根据权利要求6所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)借助于杆复位弹簧(10)在弹簧力的作用下朝向所述闩锁元件被按压，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活远离所述闩锁元件运动。

15.根据权利要求11所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)借助于杆复位弹簧(10)在弹簧力的作用下朝向所述闩锁元件被按压，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活远离所述闩锁元件运动。

16.根据权利要求1-4和7-10中任一项所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)借助于杆复位弹簧(10)在弹簧力的作用下远离所述闩锁元件运动，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活朝所述闩锁元件被按压。

17.根据权利要求5所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)借助于杆复位弹簧(10)在弹簧力的作用下远离所述闩锁元件运动，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活朝所述闩锁元件被按压。

18.根据权利要求6所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)借助于杆复位弹簧(10)在弹簧力的作用下远离所述闩锁元件运动，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活朝所述闩锁元件被按压。

19.根据权利要求11所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)借助于杆复位弹簧(10)在弹簧力的作用下远离所述闩锁元件运动，并且通过所述闭锁元件或释放元件的激活朝所述闩锁元件被按压。

20.根据权利要求1-4、7-10、13-15和17-19中任一项所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)被构造成可轴向伸缩，并且所述杆(9)具有相对于主区段被轴向地施加弹簧力的区段(12)。

21.根据权利要求5所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)被构造成可轴向伸缩，并且所述杆(9)具有相对于主区段被轴向地施加弹簧力的区段(12)。

22.根据权利要求6所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)被构造成可轴向伸缩，并且所述杆(9)具有相对于主区段被轴向地施加弹簧力的区段(12)。

23.根据权利要求11所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)被构造成可轴向伸缩，并且所述杆(9)具有相对于主区段被轴向地施加弹簧力的区段(12)。

24.根据权利要求12所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)被构造成可轴向伸缩，并且所述杆(9)具有相对于主区段被轴向地施加弹簧力的区段(12)。

25.根据权利要求16所述的安全锁定装置(1)，其中，所述杆(9)被构造成可轴向伸缩，并且所述杆(9)具有相对于主区段被轴向地施加弹簧力的区段(12)。

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