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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustandes einer
Schutzeinrichtung einer Maschine, insbesondere einen Sicherheitsschalter
zum Überwachen
des geschlossenen Zustandes einer Schutztür oder dergleichen, mit einer Zuhaltefunktion
für die
Schutzeinrichtung.
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Aus
der
DE 43 28 297 C1 ist
ein Sicherheitsschalter bekannt, in dessen Schalterkopf ein beispielsweise
an einer Schutztür
einer Schutzeinrichtung festgelegter Betätiger eintreten kann und dabei ein
Schaltrad dreht. Innerhalb des Schaltergehäuses ist ein Schaltstößel in Anlage
an der Umfangsfläche des
Schaltrades gehalten. Bei vorgebbarem Drehwinkel, welcher der geschlossenen
Position der Schutztür
entspricht, rastet der Schaltstößel in eine hierfür auf der
Umfangsfläche
des Schaltrades vorgesehene Rastvertiefung ein und schließt dadurch ein
Kontaktpaar. Auf diese Weise ist der eingeführte Zustand des Betätigers und
mithin die geschlossene Position der Schutztür elektrisch signalisierbar.
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Für viele
Anwendungen, beispielsweise bei Schutzhauben an Werkzeugmaschinen
oder dergleichen, ist es erforderlich, dass der Sicherheitsschalter zudem
eine Zuhaltefunktion bereitstellt, d. h. dass der Betätiger in
dem Schalterkopf arretierbar ist, insbesondere hinsichtlich des
Herausführens
aus dem Schalterkopf arretierbar ist, und dadurch die Schutzeinrichtung
in dem geschlossenen Zustand arretierbar. Bei dem bekannten Sicherheitsschalter
wird hierzu der Schaltstößel federkraftbelastet
oder magnetkraftbelastet in der Rastvertiefung gehalten, und somit
eine Drehbewegung der Kurvenscheibe blockiert.
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Für einige
Anwendungen ist es beispielsweise aus Brandschutzgründen erforderlich,
etwa wenn in einem Störfall
die elektrische Spannungsversorgung der Maschinen abgeschaltet wird,
dass die Schutzeinrichtung im geschlossenen Zustand, beispielsweise
in der geschlossenen Position der Schutztür oder dergleichen, arretiert
ist. Dadurch ergibt sich das Problem, dass bei einem sonstigen stromlosen
Zustand der Vorrichtung, beispielsweise anlässlich von Reinigungsarbeiten
am Wochenende, bei einem unbeabsichtigten oder unbedachten Schließen der
Schutzeinrichtung die Zuhalteeinrichtung aktiviert wird und dadurch
die Schutzeinrichtung im dann unerwünschten geschlossenen Zustand
arretiert bzw. zugehalten ist. Die Forderung nach einer „Zuhaltung
im stromlosen Zustand" und
gleichzeitiger „Verhinderung
der Aktivierung der Zuhaltung im stromlosen Zustand" stellt mithin für gattungsgemäße Vorrichtungen
einen scheinbar unüberwindlichen Widerspruch
dar.
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Die
DE 84 14 199 U1 zeigt
eine Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtung für eine Tür, wobei die Verriegelungs-
und Sicherheitsvorrichtung eine Zuhalteeinrichtung mit einem federkraftbelasteten Verriegelungsbolzen
aufweist. Im bestromten Zustand eines dem Verriegelungsbolzen zugeordneten Elektromagneten
wird der Verriegelungsbolzen in seiner nicht-verriegelnden Position
gehalten. Durch Betätigen
eines Tasters „Verriegeln" wird die Zuhalteeinrichtung
aktiviert, indem die Stromzufuhr für den Elektromagneten unterbrochen
wird und dadurch der Verriegelungsbolzen infolge der Federkraftbelastung seine
verriegelnde Position einnimmt.
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Die
DE 202 18 714 U1 zeigt
eine Notentriegelungsvorrichtung für Sicherheitsverriegelungsvorrichtungen
an Türen,
insbesondere an Türen
von Gehäusen
für Werkzeugmaschinen,
die aus einer jederzeit und von jedem Ort aus zu betätigenden
Fernentriegelungsvorrichtung besteht, beispielsweise aus einem elektrischen
Notschalter mit einer von der Maschinensteuerung und deren Stromversorgung
unabhängigen
Stromversorgung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Insbesondere soll eine Vorrichtung mit einer Zuhalteeinrichtung
bereitgestellt werden, die sowohl die Funktion „Zuhaltung im stromlosen Zustand" als auch die Funktion „Verhinderung
der Aktivierung der Zuhaltung im stromlosen Zustand" realisiert. Darüber hinaus
soll dauerhaft zuverlässig
eine exakte Zuhaltung gewährleistet
sein und es sollen dabei große
Zuhaltekräfte
mit konstruktiv einfachen Mitteln kostengünstig und robust bereitgestellt
werden. Die Herstellung, Montage und Wartung der Vorrichtung soll
vereinfacht und dadurch zeit- und kostensparend sein.
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Diese
Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere
Ausführungsarten
der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
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Erfindungsgemäß ist die
Aufgabe bei einer Vorrichtung zum Überwachen des Zustandes einer Schutzeinrichtung
einer Maschine, insbesondere Sicherheitsschalter zum Überwachen
des geschlossenen Zustandes einer Schutztür oder dergleichen, wobei die
Schutzeinrichtung ein erstes Teil mit einer Öffnung und ein zweites Teil
aufweist, das gegenüber dem
ersten Teil beweglich ist und dadurch die Öffnung mindestens teilweise
schließbar
ist, und wobei die Vorrichtung ein vorzugsweise am ersten Teil der Schutzeinrichtung
anzuordnendes Schalterelement und einen vorzugsweise am zweiten
Teil der Schutzeinrichtung anzuordnenden Betätiger aufweist, der im geschlossenen
Zustand der Schutzeinrichtung eine Betätigung des Schalterelements
bewirkt und dadurch der geschlossene Zustand der Schutzeinrichtung
signalisierbar und überwachbar
ist, und die Vorrichtung eine Zuhalteeinrichtung aufweist, durch welche
der geschlossene Zustand der Schutzeinrichtung lösbar arretierbar ist und im
stromlosen Zustand der Zuhalteeinrichtung arretiert ist, und die
Zuhalteeinrichtung durch Überführen der
Schutzeinrichtung aus dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand
aktivierbar ist, dadurch gelöst,
dass im stromlosen Zustand ein Aktivieren der Zuhalteeinrichtung verhindert
ist durch ein Blockieren der eine Betätigung des Schalterelements
bewirkenden Relativbewegung zwischen Betätiger und Schalterelement durch
ein Zuhalteelement der Zuhalteeinrichtung.
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Für das Zusammenwirken
von Schalterelement und Betätiger
kann es für
viele Anwendungen vorteilhaft sein, eine Anordnung ähnlich der
DE 43 28 297 C1 zu
wählen,
insbesondere weil durch die Anordnung eines Schaltrades zwischen
dem Betätiger und
dem Schalterbetätigungsstößel ein
wirksamer Manipulationsschutz der Vorrichtung gewährleistet ist,
d. h. das Schalterelement kann nicht mit einfachen Werkzeugen derart
manipuliert werden, dass ein sicherer Zustand der Schutzeinrichtung
simuliert wird, obgleich die Schutzeinrichtung nicht im geschlossenen
Zustand ist, insbesondere der Betätiger nicht in das Schalterelement
eingeführt
ist. Das Arretieren des geschlossenen Zustandes der Schutzeinrichtung
entspricht dabei der bekannten Zuhaltefunktion.
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Bei
den bekannten Vorrichtungen wird die Zuhalteeinrichtung dadurch
aktiviert, dass beim Schließen
der Schutzeinrichtung der Betätiger
das Schaltrad so weit dreht, bis ein Verriegelungsstößel, der
vorzugsweise gleichzeitig Bestandteil des eigentlichen Schalterbetätigungsstößels ist
oder jedenfalls koaxial zu diesem angeordnet ist, in eine radiale Rastvertiefung
des Schaltrades eingreift und dieses gegenüber einem Weiterdrehen und
vor allem einem Zurückdrehen
feststellt und dadurch den geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung
arretiert bzw. die Schutzeinrichtung zuhält.
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Unter
Beibehaltung der Funktion „Zuhaltung im
stromlosen Zustand" wird
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ein Aktivieren der Zuhalteeinrichtung dadurch verhindert, dass durch
ein Zuhalteelement jedenfalls jener Abschnitt der Relativbewegung zwischen
Betätiger
und Schalterelement blockiert wird, der eine Betätigung des Schalterelements bewirkt.
Dabei wird insbesondere jene Betätigung
des Schalterelements verhindert, die den geschlossenen Zustand der
Schutzeinrichtung signalisiert. In vielen Fällen wird es hierzu ausreichen,
jenen Abschnitt der Bewegung des Betätigers zu blockieren, durch
den das Schalterelement betätigt
wird. Bei einer Vorrichtung mit einem Schaltrad kann beispielsweise
das Schaltrad in jener Ausgangsposition, in der es den offenen Zustand
der Schutzeinrichtung signalisiert, blockiert sein, sodass der Betätiger zwar
in Anlage an das Schaltrad gebracht werden kann, dieses jedoch nicht
zu drehen vermag.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, dass das Blockieren durch einen Formschluss
zwischen dem Betätiger
und dem Zuhalteelement erfolgt. Unter Formschluss ist dabei ein
Zusammenwirken zu verstehen, das lediglich durch die Form und/oder
Bewegungsführung
von zwei aneinander in Anlage befindlichen Elementen gegeben ist,
insbesondere unabhängig
ist von wirksamen Reibkräften
zwischen diesen Elementen. Durch das Blockieren aufgrund des Formschlusses
ist dabei auch unter erschwerten Umgebungsbedingungen eine sichere
Funktion gewährleistet.
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In
einer besonderen Ausführungsart
erfolgt das Blockieren durch ein Anstoßen des Betätigers an das Zuhalteelement,
ohne dass es einer besonderen geometrischen Ausgestaltung der aneinander
anstoßenden
Flächen
oder Kanten bedarf. Bei Vorrichtungen mit einem Schaltrad kann der
Betätiger
schlüsselartig
ausgebildet sein, insbesondere in der Art einer mechanischen Codierung
durch die besondere geometrische Form, sodass nur entsprechend geometrisch
ausgebildete Betätiger
das Schaltrad zu drehen vermögen.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung greift im geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung
das Zuhalteelement in eine Ausnehmung des Betätigers ein und kann diesen
dadurch bei aktivierter Zuhalteeinrichtung arretieren, insbesondere an
einem mit dem Öffnen
der Schutzeinrichtung verbundenen Zurückziehen hindern. Auch dieser
Eingriff erfolgt vorzugsweise formschlüssig. Insbesondere kann der
Betätiger
eine Öffnung
mit vorzugsweise geschlossener Randlinie aufweisen, in welche das Zuhalteelement
eingreift.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung weist die Zuhalteeinrichtung eine Fehlschließsicherung
auf, durch welche die Zuhaltung nur aktivierbar ist, wenn die Schutzeinrichtung
in der geschlossenen Position ist. Dadurch wird verhindert, dass
eine übergeordnete
Steuereinrichtung bei aktivierter Zuhalteeinrichtung fälschlicherweise
annimmt, dass die Schutzeinrichtung geschlossen ist, obwohl dies
tatsächlich
nicht der Fall ist. Die Fehlschließsicherung kann dabei auf unterschiedliche Weise
realisiert sein. Insbesondere ist es auch möglich, den geschlossenen Zustand
der Schutzeinrichtung durch einen Sensor zu detektieren, beispielsweise
durch einen magnetischen Sensor, der den geschlossenen Zustand unabhängig von
dem Schalterelement der Vorrichtung signalisiert. Ebenso ist es möglich, durch
das Schalterelement selbst zu signalisieren, dass die Schutzeinrichtung
den geschlossenen Zustand eingenommen hat und daraufhin die Zuhalteeinrichtung
zu aktivieren.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung wird bei der aus der
DE 43 28 297 C1 bekannten Vorrichtung im
stromlosen Zustand die Drehbewegung des Schaltrades in jener Stellung
blockiert, in welcher ein an dem Schaltrad in Anlage gehaltener
Schalterbetätigungsstößel den offenen
Zustand der Schutzeinrichtung signalisiert. Vorzugsweise erfolgt
die Blockierung des Schaltrades durch einen Formschluss zwischen
dem Schaltrad und dem Betätigungsstößel des
Schalterelements.
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Alternativ
hierzu kann der Betätiger
das Schalterelement auch unmittelbar betätigen und das Zuhalteelement
nimmt im stromlosen Zustand eine Position ein, welche eine Betätigung des
Schalterelements verhindert, indem es die Bewegung des Betätigers in
Richtung auf das Schalterelement blockiert. Dabei ist es vorteilhaft,
wenn das Zuhalteelement im Wesentlichen schräg und vorzugsweise rechtwinklig zu
der Relativbewegung zwischen Betätiger
und Schalterelement bewegbar ist.
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Soweit
hierzu ein Hub von mehreren Millimetern erforderlich ist, beispielsweise
mehr als 5 mm, ist es vorteilhaft, wenn mittels einer Hubverlängerung der
Hub des Zuhalteelements gegenüber
dem Hub eines motorischen Antriebs für das Zuhalteelement vergrößert ist.
Dies kann beispielsweise durch einen Hebel erfolgen, an dem das
Zuhalteelement und der motorische Antrieb mit unterschiedlichen
Hebelarmen angelenkt sind.
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Besonders
vorteilhaft ist ein elektromagnetischer Antrieb, bei dem ein Antriebsstößel als
Anker eines Elektromagneten ausgebildet ist. In Verlängerung
des Elektromagneten kann ein weiteres Schalterelement angeordnet
sein, welches die Position des Antriebsstößels und mithin der Zuhalteeinrichtung
signalisiert, wobei der Schalterbetätigungsstößel des weiteren Schalterelements
vorzugsweise koaxial zu dem Antriebsstößel angeordnet oder sogar einstückig mit
diesem ausgebildet ist.
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In
einer besonderen Ausführungsart
der Erfindung weist der Betätiger
ein gegen die Wirkung eines Kraftspeichers vorzugsweise in einem
Betätigergehäuse beweglich
gelagertes, insbesondere linear beweglich gelagertes, Betätigerelement
auf. Dadurch ist eine Beschädigung
der Vorrichtung, insbesondere des Schalterelements und der Zuhalteeinrichtung, zuverlässig verhindert,
insbesondere für
den Fall, dass ausgehend von einem offenen Zustand der Schutzeinrichtung
im stromlosen Zustand der Vorrichtung die Schutzeinrichtung geschlossen
wird und dabei der Betätiger
an das Zuhalteelement anstößt.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel
im Einzelnen beschrieben ist.
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf eine Gesamtanordnung mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 zeigt
einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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3 bis 6 zeigen
stark schematisiert unterschiedliche Schaltzustände der Vorrichtung der 2,
und
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Bestandteile eines
zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die 1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf eine Gesamtanordnung mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Überwachen
des Zustandes einer Schutzeinrichtung 2 einer Maschine 3,
insbesondere des geschlossenen Zustandes einer Schutztür, mit der
eine Raumtrenneinrichtung verschließbar ist, um beispielsweise
das Bedienpersonal vor einer Gefährdung
durch die im Betrieb befindliche Maschine 3 zu schützen. Die
Einrichtung 2 weist ein erstes Teil 4 auf, beispielsweise
einen Rahmen für
die Schutzeinrichtung 2. Das erste Teil 4 weist eine Öffnung 5 auf,
die durch ein zweites Teil 6 schließbar ist, beispielsweise durch
eine Schutztür, die
entsprechend dem Doppelpfeil 10 gegenüber dem ersten Teil 4 durch
Lagerelemente 11 beweglich gelagert ist. Die Vorrichtung 1 weist
einen Sicherheitsschalter auf, der ein vorzugsweise am feststehenden
ersten Teil 4 der Schutzeinrichtung 2 angeordnetes
Schalterelement 7 und einen vorzugsweise am beweglichen
zweiten Teil 6 angeordneten Betätiger 8 umfasst.
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Die 2 zeigt
einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1.
In einem Schalterkopf 12 ist eine um eine Drehachse 13 gelagerte
Kurvenscheibe 14 gelagert. An ihrer Umfangsfläche 15 weist
die Kurvenscheibe 14 eine erste Ausnehmung 16 auf,
in welche ein Nocken 17 des Betätigers 8 eingreifen
kann. Im dargestellten Zustand ist der Betätiger 8 vollständig in
den Schalterkopf 12 eingeführt, mithin das zweite Teil 6 der
Schutzeinrichtung 2 geschlossen. In diesem Zustand greift
ein Verriegelungsstößel 18 in
eine zweite Ausnehmung 19 der Kurvenscheibe 14 ein und
blockiert die Kurvenscheibe 14 gegen ein Weiter- oder Zurückziehen.
Dadurch ist ein Öffnen
der Schutzeinrichtung 2 durch ein Zurückbewegen des zweiten Teils 6 verhindert.
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Der
Verriegelungsstößel 18 ist
in der dargestellten Position aufgrund eines Kraftspeichers 20 gehalten,
der im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine
Schraubenfeder gebildet ist, die sich einerseits am feststehenden
Schaltergehäuse 21 abstützt und
andererseits an einer flanschartigen Verbreiterung 22 des
Verriegelungsstößels 18.
Hinsichtlich eines Herausziehens des Betätigers 8 bildet der Verriegelungsstößel 18 einen
Formschluss mit einer von der zweiten Ausnehmung 19 gebildeten
Sperrflanke 19a, sodass die auf das zweite Teil 6 der Schutzeinrichtung 2 wirksame
Zuhaltekraft nicht durch die von dem Kraftspeicher 20 aufgebrachte Kraft
begrenzt ist.
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Der
Verriegelungsstößel 18 ist
mindestens abschnittsweise aus einem magnetisierbaren Werkstoff
hergestellt oder weist einen magnetisierbaren Mantel 23 auf,
der als Anker eines weiterhin eine Spule 24 aufweisenden
Elektromagneten ausgebildet ist. Bei einer Bestromung der Spule 24 wird
der Mantel 23 in den Bereich der Spule 24 hineingezogen und
dadurch das Ende des Verriegelungsstößels 18 aus der zweiten
Ausnehmung 19 gegen die Wirkung des Kraftspeichers 20 herausbewegt.
Dadurch wird die Schaltscheibe 14 für eine Bewegung freigegeben,
insbesondere für
ein Herausführen
des Betätigers 8 aus
dem Schalterkopf 12 und mithin für ein Öffnen der Schutzeinrichtung 2 durch
Zurückschieben
des zweiten Teils 6.
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In
einem vorzugsweise abgedichteten Bereich des Schaltergehäuses 21 weist
das Schalterelement 7 einen an sich bekannten elektrischen
Schalter 25 auf, dessen Schalterbetätigungsstößel 26 koaxial und
insbesondere in Verlängerung
des Verriegelungsstößels 18 angeordnet
und ausgerichtet ist. Durch einen in dem elektrischen Schalter 25 angeordneten
und nicht dargestellten Kraftspeicher ist der Schalterbetätigungsstößel 26 in
Anlage an dem Verriegelungsstößel 18 gehalten
und folgt somit dessen Bewegung. Dadurch ist sowohl der in der 2 dargestellte
Betriebszustand durch den elektrischen Schalter 25 signalisierbar,
beispielsweise durch Schließen
eines elektrischen Schaltkontaktes, als auch der Zustand, in dem
der Verriegelungsstößel 18 aus
der Ausnehmung herausbewegt ist, beispielsweise durch Öffnen des
Schaltkontaktes.
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Die 3 bis 6 zeigen
unterschiedliche Schaltzustände
der Vorrichtung 1 entsprechend den unterschiedlichen Zuständen der
Schutzeinrichtung 2, insbesondere des zweiten Teils 6,
wobei aus Gründen
der Übersichtlichkeit
weniger Details der Vorrichtung 1 dargestellt sind als
in der 2. Der in der 3 dargestellte
Schaltzustand entspricht dabei dem in der 2 dargestellten
Zustand, in dem die Schutzeinrichtung 2 geschlossen ist
und der Verriegelungsstößel 18 in
die zweite Ausnehmung 19 der Schaltscheibe 14 eingreift
und diese arretiert. Dieser Zustand ist durch den geschlossenen
ersten Schaltkontakt 27 des Schalters 25 elektrisch
signalisiert. In diesem Zustand kann die innerhalb der Schutzeinrichtung 2 angeordnete
Maschine 3 gefahrlos betrieben werden.
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Die 4 zeigt
einen Zustand, in dem die Spule 24 bestromt ist, und dadurch
der Verriegelungsstößel 18 gegen
die Wirkung des Kraftspeichers 20 aus der zweiten Ausnehmung 19 herausbewegt
wurde und anschließend
das zweite Teil 6 der Schutzeinrichtung 2 ein
Stück weit
geöffnet
wurde, sodass der daran festgelegte Betätiger 8 die Schaltscheibe 14 ein
Stück weit
in Richtung des Uhrzeigersinns gedreht hat. Dieser Zustand ist durch
den geschlossenen dritten Schaltkontakt 29 des Schalters 25 elektrisch
signalisiert.
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Die 5 zeigt
einen Zustand, in dem das zweite Teil 6 der Schutzeinrichtung 2 so
weit geöffnet ist,
dass der Betätiger
bei einem weiteren Öffnen
des zweiten Teils 6 aus der ersten Ausnehmung 16 der Schaltscheibe 14 heraustritt.
Die Schaltscheibe 14 verbleibt in einer Position, die gegenüber der
Ausgangsposition der 3 um etwa 90° im Uhrzeigersinn verdreht ist.
In diesem Zustand ist eine dritte Ausnehmung 30 der Schaltscheibe 14 gegenüber dem
Verriegelungsstößel 18,
sodass bei einem Stromlos-Schalten der Spule 24 der Verriegelungsstößel 18 in
die dritte Ausnehmung 30 eingreift und die Schaltscheibe 14 bezüglich einer
weiteren Drehung blockiert. Dieser Zustand ist in der 6 dargestellt
und wird durch Schließen
eines zweiten Schalterkontakts 28 elektrisch signalisiert.
In diesem Zustand kann das zweite Teil 6 der Schutzeinrichtung 2 weiter
und insbesondere vollständig
geöffnet
werden.
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Im
regulären
Betriebszustand der Vorrichtung ist das Bestromen der Spule 24 gesteuert
durch das Ausgangssignal eines im Kopfbereich der Vorrichtung 1 angeordneten
Sensors 31, der beispielsweise als magnetischer Sensor
ausgebildet sein kann, beispielsweise ein Reedkontakt oder ein Hallelement
ist. Befindet sich der an dem Betätiger 8 angeordnete
Permanentmagnet 32 innerhalb des Empfangsbereichs 33 des
Sensors 31, wie dies beispielsweise in den Zuständen der
Fall ist, die in den 4 und 5 dargestellt
sind, wird durch eine in die Vorrichtung 1 integrierte
Steuereinrichtung, oder durch eine übergeordnete Steuereinrichtung,
die Spule 24 bestromt. Dadurch ist sichergestellt, dass
im regulären
Betriebszustand bei einem Annähern
des Betätigers 8 an
die Schaltscheibe 14 aufgrund eines Schließens des
zweiten Teils 6 der Schutzeinrichtung 2, die Spule 24 bestromt
wird und dadurch der Verriegelungsstößel 18 ausgehend vom
Zustand der 6 aus der dritten Ausnehmung 30 des
Schaltrades 14 heraustritt, mithin den Zustand der 5 einnimmt, und
das Schaltrad 14 anschließend gedreht werden kann und
dadurch das zweite Teil 6 der Schutzeinrichtung 2 geschlossen
werden kann.
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Ist
dagegen die Vorrichtung 1 stromlos geschaltet, kann die
Spule 24 nicht bestromt werden. Abhängig vom jeweiligen Ausgangszustand
der Schutzeinrichtung 2 ergeben sich dadurch folgende Konsequenzen:
Ausgehend
von dem in der 3 dargestellten Zustand, in
dem die Schutzeinrichtung 2 geschlossen ist, verbleibt
der Verriegelungsstößel 18 in
seiner die Schaltscheibe 14 arretierenden Eingriffsposition
in der zweiten Ausnehmung 19 und arretiert dadurch den
geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung 2. Dadurch
ist die Funktion „Zuhaltung
im stromlosen Zustand" realisiert.
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Ausgehend
von dem in der 6 dargestellten Zustand, in
dem die Schutzeinrichtung geöffnet ist,
verbleibt der Verriegelungsstößel 18 in
seiner das Schaltrad 14 blockierenden Position und verhindert dadurch
ein Schließen
der Schutzeinrichtung 2 durch Einführen des Betätigers 8 in
die Vorrichtung 1 und ein damit verbundenes Aktivieren
der Zuhaltung. Dadurch ist die Funktion „Verhinderung der Aktivierung der
Zuhaltung im stromlosen Zustand" realisiert.
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Gleichzeitig
ist durch die Vorrichtung 1 eine Fehlschließsicherung
realisiert, gemäß der der
erste Schaltkontakt 27 nur geschlossen werden kann, wenn
sich die Schutzeinrichtung 2 tatsächlich in dem geschlossenen
Zustand befindet und arretiert ist. Das Schalterelement 25 ist
dabei als so genannter Zwangsöffner
hinsichtlich des ersten Schaltkontaktes 27 realisiert,
der in jedem Fall geöffnet
wird, wenn die Schutzeinrichtung 2 gewaltsam unter Überwindung der
Arretierwirkung des Verriegelungsstößels 18 geöffnet wird.
Zur Erhöhung
des Manipulationsschutzes kann die aus Sensor 31 und Permanentmagnet 32 bestehende
Sensoreinrichtung auch durch ein Transpondersystem ausgebildet sein.
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In
dem in den 2 bis 6 dargestellten ersten
Ausführungsbeispiel
wird die Zuhalteeinrichtung durch den Verriegelungsstößel 18 und
die Schaltscheibe 14 gebildet. Der Verriegelungsstößel 18 kann
auch einstückig
mit dem Schalterbetätigungsstößel 26 ausgebildet
sein.
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Die 7 zeigt
eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Bestandteile eines
zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 101.
Der Betätiger 108 weist
dabei ein gegen die Wirkung eines Kraftspeichers 134 in
einem an dem zweiten Teil 6 der Schutzeinrichtung 2 festlegbaren
Betätigergehäuse 108b beweglich
gelagertes Betätigerelement 108a auf.
Das Betätigerelement 108a ist
so an dem zweiten Teil 6 der Schutzeinrichtung 2 angeordnet,
dass es beim Schließen
des zweiten Teils 6 den am ersten Teil 4 angeordneten
elektrischen Schalter 125 betätigt, der Teil des Schalterelements 107 ist.
Der Schalter 125 weist zwei nebeneinander angeordnete,
von dem Betätigerelement 108a gemeinsam
betätigbare
Taststößel 125a, 125b auf.
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Der
in der 7 dargestellte Zustand entspricht dem in der 6 dargestellten
Zustand des ersten Ausführungsbeispiels,
d. h. die Schutzeinrichtung 2 ist geöffnet und die Vorrichtung 101 ist
stromlos geschaltet. Der Verriegelungsstößel ist im zweiten Ausführungsbeispiel
zweiteilig ausgebildet, wobei die beiden Teile 118a, 118b über eine
Hubverlängerung 135 miteinander
zwangsweise bewegungsgekoppelt sind. Die beiden Teile 118a, 118b sind
mit unterschiedlichen Hebelarmen an einem um die Drehachse 136 drehbar
gelagerten zweiarmigen Hebel angelenkt. Der Hebel ist durch zwei
planparallel zueinander angeordnete, im Wesentlichen L-förmigen Hebelelemente 137a, 137b gebildet,
zwischen denen die beiden Teile 118a, 118b des
Verriegelungsstößels aufgenommen sind
und mit jeweils einem Gelenkstift 138a, 138b angelenkt
sind. Dadurch wird bei einem Verschieben des Teils 118a des
Verriegelungsstößels der
zweite Teil 118b mit einem größeren Hub rechtwinklig zum
ersten Teil 118a bewegt.
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Wird
beispielsweise in dem in der 7 dargestellten
Ausgangszustand die Spule 124 bestromt, wird der erste
Teil 118a in den Spulenbereich 124 hineingezogen,
und die beiden Hebelteile 137a, 137b verschwenken
gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse 136 und ziehen
den zweiten Teil 118b nach oben. Nun kann das zweite Teil 6 der
Schutzeinrichtung 2 geschlossen werden, wodurch das Betätigerelement 108a die
beiden Schalterstößel 125a, 125b betätigt. Durch
das Betätigen
des elektrischen Schalters 125 wird zwangsweise die Spule 124 stromlos
geschaltet, woraufhin der Verriegelungsstößel aufgrund der Wirkung des
in der 7 nicht dargestellten Kraftspeichers 20 wieder
die in der 7 dargestellte Position einnimmt
und dann in die eine geschlossene Randlinie aufweisende Öffnung 108c des
Betätigerelements 108a eingreift.
Dadurch ist ein Zurückziehens
des Betätigers 108 verhindert
und der geschlossene Zustand der Schutzeinrichtung 2 arretiert.
Mithin ist auch durch das zweite Ausführungsbeispiel sichergestellt,
dass bei einem Stromausfall oder einem Stromabschalten der geschlossene
Zustand der Schutzeinrichtung 2 arretiert ist.
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Durch
den in der 7 dargestellten Ausgangszustand
ist außerdem
verhindert, dass im stromlosen Zustand der Vorrichtung die Schutzeinrichtung 2 ausgehend
vom offenen Zustand in den geschlossenen Zustand überführt werden
kann und insbesondere die Zuhaltung aktiviert wird. Die Stellung
des Verriegelungsstößels wird
im zweiten Ausführungsbeispiel
durch einen weiteren elektrischen Schalter 138 signalisiert, ähnlich wie
dies im ersten Ausführungsbeispiel
2 bis 6 der Fall ist. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel
erfolgt beim zweiten Ausführungsbeispiel
die Arretierung der Zuhalteeinrichtung durch unmittelbaren Eingriff
des Verriegelungsstößels in
den Betätiger 108.
Da durch das zweite Ausführungsbeispiel
kein zwangsweises Öffnen
des den offenen Zustand der Schutzeinrichtung 2 signalierenden
elektrischen Schalters 125 realisiert ist, ist der elektrische
Schalter 125 durch die beiden Taststößel 125a, 125b und
die zugehörigen
elektrischen Schaltkontakte redundant ausgeführt, wodurch eine entsprechende
Sicherheit gewährleistet ist.
Während
beim ersten Ausführungsbeispiel
die Zuhalteeinrichtung ausschließlich mechanisch aktivierbar
ist, erfordert das zweite Ausführungsbeispiel eine
Aktivierung aufgrund des Signals des elektrischen Schalters 125.
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Beide
Ausführungsbeispiele
können
eine mechanische Zwangs- oder Notentriegelung aufweisen, mittels
der auch im stromlosen Zustand der Vorrichtung 1, 101 der
arretierte Zustand gelöst
werden kann. Im ersten Ausführungsbeispiel
der 2 bis 6 kann beispielsweise der Verriegelungsstößel 18 mittels
eines vorzugsweise außen
am Gehäuse der
Vorrichtung 1 betätigbaren
Entriegelungselementes gegen die Wirkung des Kraftspeichers so verschoben
werden, dass er die Drehbewegung der Schaltscheibe 14 freigibt.
Im zweiten Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung 101 kann beispielsweise an der Hubverlängerung 135,
insbesondere an dem den zweiten Teil 118b des Verriegelungsstößels tragenden
Hebelarm ein Zugelement festgelegt sein, beispielsweise ein an sich
bekannter und nach außerhalb
der Vorrichtung geführter
Bowdenzug, mit dem der zweite Teil 118b des Verriegelungsstößels auch im
stromlosen Zustand angehoben werden kann und mithin der Verschiebeweg
für den
Betätiger 108 freigegeben
werden kann.