DE102004047574A1

DE102004047574A1 - Monitoring system for controlling access to such as a machine uses a switch that is coupled to an actuator on the door

Info

Publication number: DE102004047574A1
Application number: DE200410047574
Authority: DE
Inventors: Bernd Hermann
Original assignee: Euchner GmbH and Co KG
Current assignee: Euchner GmbH and Co KG
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2006-04-06

Abstract

A machine system has a housing frame [2] with an access opening [5] that is controlled by a sliding door [6]. Attached to the door is an actuator bar [8] that engages the system safety switch [7]. When the door is closed the actuator engages a slot in a cab and is retained to click the door. This can only be released when an electromagnetic actuator is operated and this is linked to machine power supply.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustandes einer Schutzeinrichtung, beispielsweise einer Schutzeinrichtung einer Maschine, insbesondere einen Sicherheitsschalter zum Überwachen des geschlossenen Zustandes einer Schutztür oder dergleichen, mit einer Zuhaltefunktion für die Schutzeinrichtung.The The invention relates to a device for monitoring the state of a Protective device, for example a protective device of a Machine, in particular a safety switch for monitoring the closed state of a protective door or the like, with a Locking function for the protective device.

Aus der DE 43 28 297 C1 ist ein Sicherheitsschalter bekannt, in dessen Schalterkopf ein beispielsweise an einer Schutztür einer Schutzeinrichtung festgelegter Betätiger beim Schließen der Schutztür eingeführt wird und dabei ein Schaltrad dreht. Innerhalb des Schaltergehäuses ist ein Schaltstößel eines elektrischen Schalters in Anlage an der Umfangsfläche des Schaltrades gehalten. Bei einem vorgebbaren Drehwinkel, welcher der geschlossenen Position der Schutztür entspricht, rastet der Schaltstößel in eine hierfür auf der Umfangsfläche des Schaltrades vorgesehene Rastvertiefung ein und schließt dabei ein Kontaktpaar in dem elektrischen Schalter. Auf diese Weise ist der eingeführte Zustand des Betätigers und mithin die geschlossene Position der Schutztür elektrisch signalisierbar.From the DE 43 28 297 C1 is a safety switch is known in the switch head a defined for example on a protective door of a guard actuator is inserted when closing the guard while a ratchet wheel rotates. Within the switch housing, a switch plunger of an electrical switch is held in contact with the peripheral surface of the switching wheel. At a predetermined angle of rotation, which corresponds to the closed position of the protective door, the switch plunger engages in a provided for this purpose on the peripheral surface of the ratchet locking recess and thereby includes a pair of contacts in the electrical switch. In this way, the inserted state of the actuator and thus the closed position of the protective door can be electrically signaled.

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 des Schaltrades gehalten, dadurch das Schaltrad gegenüber einer Drehbewegung arretiert und somit der Betätiger im Schalterkopf arretiert.For many Applications, for example with protective hoods on machine tools or the like, it is required that the safety switch also provides a locking function, i. H. that the actuator in the switch head can be locked, in particular in terms of leading out can be locked from the switch head, and thus the protective device Lockable in the closed state. In the known safety switch For this purpose, the switch plunger is spring-loaded or loaded with magnetic force in the latching recess of the switching wheel, thereby the ratchet opposite locked a rotational movement and thus locks the actuator in the switch head.

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.For some Applications it is necessary for example for fire protection reasons if, for example, in a major accident the electrical power supply of the machines is switched off, that the protective device in the closed state, for example in the closed position of the protective door or the like, locked is. This results in the problem that at another de-energized Condition of the device, for example, during cleaning at the weekend, in case of unintentional or thoughtless closing of the Protective device, the locking device is activated and thereby the protective device in the then undesirable closed state arrested or locked. The demand for a "guard locking in the de-energized state "and simultaneous "prevention the activation of the tumbler in the de-energized state "thus provides for generic devices a seemingly insurmountable contradiction represents.

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 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.Of the Invention is based on the object, a generic device which overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, a device with a locking device provided both the function "lock in de-energized state" and the function "prevention Activation of the guard locking in de-energized state. "In addition should be permanently reliable ensures an exact tumbler be great while doing so locking forces provided structurally simple means cost and robust become. The manufacture, installation and maintenance of the device should simplified and thus save time and money.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.These The object is achieved by the device defined in claim 1. Special embodiments The invention are defined in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe bei einer Vorrichtung zum Überwachen des Zustandes einer Schutzeinrichtung, beispielsweise 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 mit einem Zuhalteelement aufweist, durch das 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 die Vorrichtung eine Blockiereinrichtung mit einem Blockierelement aufweist, und dass im stromlosen Zustand das Blockierelement ein Aktivieren der Zuhalteeinrichtung verhindert durch ein Blockieren der zu einem Arretieren des geschlossenen Zustandes der Schutzeinrichtung führenden Bewegung des Zuhaltelements der Zuhalteeinrichtung.According to the invention Object in a device for monitoring the state of a protective device, For example, a protective device of a machine, in particular Safety switch for monitoring the closed state of a protective door or the like, wherein the protective device a first part with an opening and a second part which is movable relative to the first part and thereby the opening at least partially lockable is, and wherein the device is preferably on the first part of the protective device to be arranged switch element and one preferably on the second Part of the protective device to be arranged actuator, which in the closed State of the protective device actuation of the switch element causes and thereby the closed state of the protective device can be signaled and monitored is, and the device is a locking device with a locking element characterized by the closed state of the protective device solvable can be locked and in the de-energized state of the locking device locked, and the locking means by transferring the protective device can be activated from the open state into the closed state is solved by in that the device comprises a blocking device with a blocking element has, and that in the de-energized state, the blocking element Activation of the locking device prevented by blocking the locking of the closed state of the protective device leading Movement of the locking element of the locking device.

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, oder allgemeiner einer Kurvenscheibe, 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. Anstelle einer drehbaren Kurvenscheibe, durch die besonders vorteilhaft der Betätiger auch aus mehreren Raumrichtungen in das Schalterelement einführbar ist, kann auch ein anderes Element vorgesehen sein, das eine Manipulation des Sicherheitsschalters durch unmittelbare Betätigung des Schalterbetätigungsstößels unmöglich macht. Das Arretieren des geschlossenen Zustandes der Schutzeinrichtung entspricht dabei der bekannten Zuhaltefunktion.For the interaction of switch element and actuator, it may be advantageous for many applications, an arrangement similar to the DE 43 28 297 C1 to choose, in particular, because the arrangement of a ratchet wheel, or more generally a cam, between the actuator and the switch actuating tappet effective tamper protection of the device is ensured, ie the switch element can not be manipulated with simple tools such that a safe state of the protective device is simulated Although the protective device is not in the closed state, in particular the actuator is not inserted in the switch element. Instead of a rotatable cam, through which the actuator can be inserted into the switch element from a plurality of directions in a particularly advantageous manner, it is also possible to provide another element which makes it impossible to manipulate the safety switch by direct actuation of the switch actuating ram. The locking of the closed state of the protective device corresponds to the known locking function.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird die Zuhalteeinrichtung dadurch aktiviert, dass beim Schließen der Schutzeinrichtung der Betätiger die Kurvenscheibe 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 der Kurvenscheibe eingreift und diese gegenüber einem Weiterdrehen und vor allem einem Zurückdrehen feststellt, und dadurch den geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung arretiert bzw. die Schutzeinrichtung zuhält.at the known devices, the locking device is characterized enabled that when closing the protective device of the actuator the cam rotates until a locking plunger, the preferably at the same time is part of the actual switch actuating tappet or in any case is arranged coaxially to this, in a radial Locking recess engages the cam and this against a Further turning and, above all, a turning back finds, and thereby locked the closed state of the protective device or the Protective device holds.

Unter Beibehaltung der Funktion „Zuhaltung im stromlosen Zustand" wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein „Aktivieren der Zuhalteeinrichtung im stromlosen Zustand" dadurch verhindert, dass durch ein Blockierelement einer vorzugsweise separaten und modulartig an das Schalterelement anbaubaren Blockiereinrichtung die Bewegung des Zuhaltelements jedenfalls so weit blockierbar ist, dass es nicht zu einem Arretieren des geschlossenen Zustandes der Schutzeinrichtung kommt. Dabei wird vorzugsweise auch der Schalterbetätigungsstößel des elektrischen Schalters des Schalterlements blockiert, so dass eine Betätigung des Schalterelements verhindert ist, die einen geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung signalisieren würde.Under Maintaining the function "Guard locking in the de-energized state "is in the device according to the invention an "Activate the locking device in the de-energized state "thereby prevents by a Blocking a preferably separate and modular to the Switch element attachable blocking device the movement of the locking element in any case, it is blockable so far that it does not lock the closed state of the protective device comes. It is preferred also the switch actuator plunger of electrical switch of the Schalterlements blocked, leaving a activity the switch element is prevented, which is a closed state would signal the protection device.

Bei Vorrichtungen mit einer Kurvenscheibe kann der Betätiger schlüsselartig ausgebildet sein, insbesondere in der Art einer mechanischen Codierung durch die besondere geometrische Form, sodass nur entsprechend geometrisch ausgebildete Betätiger die Kurvenscheibe zu drehen vermögen.at Devices with a cam, the actuator key be formed, in particular in the manner of a mechanical coding due to the special geometric shape, so only correspondingly geometric trained operators to turn the cam disk.

Durch die erfindungsgemäße Blockierung des Zuhaltelements im stromlosen Zustand bei nicht aktivierter Zuhalteeinrichtung besteht ein Freilauf für die Relativbewegung zwischen Betätiger und Schalterelement. Beispielsweise ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Kurvenscheibe dieses frei drehbar. So kann beispielsweise im stromlosen Zustand die Schutzeinrichtung vollständig geschlossen werden und der Betätiger in den Schalterkopf eingeführt werden, ohne dass eine mechanische Beschädigung der Vorrichtung, beispielsweise infolge eines Anstoßens des Betätigers an blockierten Teilen des Schalterelements, zu befürchten ist.By the blocking of the invention Locking element in de-energized state with not activated locking device there is a freewheel for the Relative movement between actuator and switch element. For example, in a device according to the invention with a cam this freely rotatable. So, for example in the de-energized state, the protective device completely closed be and the actuator inserted into the switch head be without mechanical damage to the device, for example, as a result an offense of the actuator at blocked parts of the switch element, is to be feared.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass das Blockieren durch einen Formschluss zwischen dem Blockierelement 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.there it is particularly advantageous that the blocking by a positive connection between the blocking element and the locking element takes place. Under Formal closure is to understand an interaction that only by the shape and / or motion of two together Given plant is located, in particular independent of effective frictional forces between these elements. By blocking due to the positive connection is a safe even under difficult environmental conditions Function guaranteed.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung greift das Blockierelement in eine Ausnehmung des Zuhalteelements ein. Vorzugsweise sind Blockierelement und/oder Zuhalteelement im wesentlichen stiftförmig und mindestens abschnittsweise zylindrisch ausgebildet. Weiter vorzugsweise weist das Zuhalteelement abschnittsweise auf seiner Mantelfläche eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmige Ringnut auf, in welche das Blockierelement eingreifen kann. Die Längsachsen von Zuhalteelement und Blockierelement schließen vorzugsweise einen rechten Winkel ein.In a particular embodiment the invention, the blocking element engages in a recess of the Locking element. Preferably, blocking element and / or Locking element substantially pin-shaped and at least in sections cylindrically shaped. Further preferably, the locking element in sections on its lateral surface a cross-section in the essential rectangular Ring groove, in which the blocking element can engage. The longitudinal axes locking element and blocking element preferably close a right Angle.

In einer besonderen Ausführungsart ist das Blockierelement Teil eines Elektromagneten, insbesondere des Ankers eines Elektromagneten der Blockiereinrichtung. In bestromtem Zustand ist das Blockierelement gegen die Wirkung eines in der Blockiereinrichtung angeordneten Kraftspeichers in einer Stellung gehalten, durch welche die Bewegung des Zuhalteelements nicht blockiert ist. Im unbestromten Zustand wird das Blockierelement durch die Wirkung des Kraftspeichers in Richtung auf das Zuhalteelement bewegt, und greift dort, falls sich die Schutzeinrichtung nicht bereits im geschlossenen Zustand befindet, in eine Ausnehmung in dem Zuhalteelement derart ein, dass dieses jedenfalls soweit blockiert ist, dass es bei einem Schließen der Schutzeinrichtung nicht zu einem Arretieren des geschlossenen Zustandes kommt.In a particular embodiment the blocking element is part of an electromagnet, in particular the armature of an electromagnet of the blocking device. In energized Condition is the blocking element against the action of one in the blocking device arranged force accumulator held in a position through which the movement of the locking element is not blocked. Im not energized Condition becomes the blocking element by the action of the energy storage moves in the direction of the locking element, and engages there, if the protective device is not already in the closed state located in a recess in the locking member such that this is blocked in any case so far that it is at a close the Protective device not to lock the closed state comes.

Vorzugsweise mit seinem vom Zuhalteelement abgewandten Ende betätigt das Blockierelement einen Schalter, durch den die Position des Blockierelements signalisierbar ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Schalter um ein handelsübliches elektrisches Schaltelement. Alternativ hierzu kommen auch andere Schaltelemente in Frage, insbesondere kontaktlos schaltende Elemente, beispielsweise optische Schaltelemente wie Lichtschranken oder magnetische Schaltelemente wie Hall-Sensoren oder Reed-Schalter. Das Blockierelement kann dabei als Schalterbetätigungsstößel für den Schalter der Blockiereinrichtung ausgebildet sein. Insbesondere kann der Schalter koaxial zu dem Blockierelement angeordnet sein.Preferably, with its end facing away from the tumbler element, the blocking element operates ment a switch through which the position of the blocking element can be signaled. Preferably, the switch is a commercially available electrical switching element. Alternatively, other switching elements in question, in particular contactless switching elements, such as optical switching elements such as photoelectric sensors or magnetic switching elements such as Hall sensors or reed switch. The blocking element can be designed as a switch actuating tappet for the switch of the blocking device. In particular, the switch may be arranged coaxially with the blocking element.

In einer besonderen Ausführungsart weist die Zuhalteeinrichtung ein weiteres Element auf, das beim Einführen des Betätigers in die Vorrichtung drehbar und/oder verschiebbar ist. Dieses weitere Element oder das Zuhalteelement können in eine Ausnehmung des Betätigers eingreifen und in dieser Position blockierbar sein und dadurch den geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung arretieren. Vorzugsweise ist dieses weitere Element der Zuhalteeinrichtung ein Schaltrad oder einer Schaltwalze, und im geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung ist die Position dieses weiteren Elements durch das Zuhalteelement arretierbar.In a particular embodiment has the locking device to another element that in the Introduce of the actuator is rotatable and / or displaceable in the device. This further element or the locking element can in a recess of the actuator engage and be blocked in this position and thereby the Lock the closed state of the protective device. Preferably This additional element of the locking device is a ratchet wheel or a shift drum, and in the closed state of the protective device is the position of this further element by the locking element lockable.

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.In a particular embodiment the invention, the locking device has a Fehlschließsicherung through which the tumbler can only be activated if the protective device is in the closed position. This will prevent that a parent Control device with activated Zuhalteeinrichtung incorrectly assumes that the protective device is closed, although this indeed not the case. The Fehlschließsicherung can in different ways be realized. In particular, it is also possible the closed state to detect the protection device by a sensor, for example by a magnetic sensor that is independent of the closed state signaled to the switch element of the device. Likewise it is possible through to signal the switch element itself that the protective device has taken the closed state, and then the locking device to activate.

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. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the dependent claims and the description below, with reference to FIG the drawings an embodiment is described in detail. It can in the claims and mentioned in the description Features individually for each itself or in any combination essential to the invention.

1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Gesamtanordnung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 shows a schematic plan view of an overall arrangement with a device according to the invention,

2 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und 2 shows a section through an embodiment of the device according to the invention, and

3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Vorrichtung der 2. 3 shows an enlarged section of the device of 2 ,

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.The 1 shows a schematic plan view of an overall arrangement with a device according to the invention 1 for monitoring the condition of a protective device 2 a machine 3 , In particular, the closed state of a protective door, with a room divider is closed, for example, the operating personnel from a threat from the machine in operation 3 to protect. The device 2 has a first part 4 on, for example, a frame for the protective device 2 , The first part 4 has an opening 5 on, passing through a second part 6 is closable, for example, by a protective door, which corresponds to the double arrow 10 opposite the first part 4 through bearing elements 11 is movably mounted. The device 1 has a safety switch which is preferably fixed to the first part 4 the protective device 2 arranged switch element 7 and a preferably on the movable second part 6 arranged actuator 8th includes.

Die 2 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. In einem Schalterkopf 12 ist eine um eine Drehachse 13 schwenkbare Kurvenscheibe 14 gelagert. An ihrer Umfangsfläche 15 weist die Kurvenscheibe 14 eine erste Ausnehmung 16a auf, in welche ein Nocken 17 des Betätigers 8 eingreifen kann, wenn der Betätiger 8 über eine erste Öffnung 30a in den Schalterkopf 12 eingeführt wird. Die Kurvenscheibe 14 weist mit einem Winkelversatz von etwa 90° gegenüber der ersten Ausnehmung 16a um die Drehachse 13 eine zweite Ausnehmung 16b auf, in welche der Nocken 17 des Betätigers 8 eingreifen kann, wenn der Betätiger 8 über eine zweite Öffnung 30b in den Schalterkopf 12 eingeführt wird. Die von den beiden Ausnehmungen 16a, 16b begrenzten Segmente der Kurvenscheibe 14 greifen bei eingeführtem Betätiger 8 in die sich an den Nocken 17 anschließende Ausnehmung 16 und arretieren dadurch den geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung 2. Die Außenflächen des im wesentlichen quaderförmigen und insbesondere kubischen Schalterkopfes 12, an denen die erste und zweite Öffnung 30a, 30b angeordnet sind, schließen einen rechten Winkel ein. Im dargestellten Zustand ist der Betätiger 8 noch nicht in den Schalterkopf 12 eingeführt, mithin das zweite Teil 6 der Schutzeinrichtung 2 noch nicht in der vollständig geschlossen Position.The 2 shows a section through an embodiment of the device according to the invention 1 , In a switch head 12 is one about a rotation axis 13 swiveling cam 14 stored. On its peripheral surface 15 points the cam 14 a first recess 16a in which a cam 17 of the actuator 8th can engage when the actuator 8th over a first opening 30a into the switch head 12 is introduced. The cam 14 points with an angular offset of about 90 ° relative to the first recess 16a around the axis of rotation 13 a second recess 16b on, in which the cam 17 of the actuator 8th can engage when the actuator 8th over a second opening 30b into the switch head 12 is introduced. The one of the two recesses 16a . 16b limited segments of the cam 14 engage with inserted actuator 8th in the on the cams 17 subsequent recess 16 and thereby lock the closed state of the protective device 2 , The outer surfaces of the substantially cuboid and in particular cubic switch head 12 at which the first and second openings 30a . 30b are arranged, include a right angle. In the illustrated state, the actuator is 8th not yet in the switch head 12 introduced, hence the second part 6 the protective device 2 not yet in the completely closed position.

Der Schalterkopf 12 ist mit dem Schalterelement 7 der Vorrichtung 1 fest verbunden. In dem Schalterelement 7 ist ein langgestrecktes Zuhalteelement 18 längsbeweglich gelagert, das im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrgliedrig ist, grundsätzlich aber auch einstückig ausgebildet sein kann. Das Zuhalteelement 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 Zuhalteelement 18 von der Kurvenscheibe 14 gegen die Wirkung eines als Schraubenfeder ausgebildeten Kraftspeichers 20 wegbewegt. 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.The switch head 12 is with the switch element 7 the device 1 firmly connected. In the switch element 7 is an elongated locking element 18 longitudinally movably mounted, which is mehrgliedrig in the illustrated embodiment, but in principle can also be integrally formed. The locking element 18 is at least partially made of a magnetizable material or has a magnetizable sheath 23 on, as an anchor of a continue a coil 24 formed electromagnets is formed. When energizing the coil 24 becomes the coat 23 in the area of the coil 24 pulled in and thereby the locking element 18 from the cam 14 against the action of a trained as a coil spring force accumulator 20 moved away. This will be the switching disc 14 released for movement, in particular for a lead out of the actuator 8th from the switch head 12 and therefore for opening the protective device 2 by pushing back the second part 6 ,

Die Kurvenscheibe 14 weist mit einem Winkelversatz von etwa 135° gegenüber der ersten Ausnehmung 16a um die Drehachse 13 eine dritte Ausnehmung 19 auf, in welche das Zuhalteelement 18 im geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung 2, d.h. bei in den Schalterkopf 12 eingeführtem Betätiger 8, eingreifen kann und dadurch den geschlossenen Zustand arretiert. Der Kraftspeicher 20 stützt sich einerseits am feststehenden Schaltergehäuse 21 ab, und andererseits an einer flanschartigen Verbreiterung 22 des Zuhalteelements 18. Ausgehend vom arretierten geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung 2 bildet das Zuhalteelement 18 hinsichtlich eines Herausziehens des Betätigers 8 einen Formschluss mit einer von der dritten 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.The cam 14 points with an angular offset of about 135 ° with respect to the first recess 16a around the axis of rotation 13 a third recess 19 into which the locking element 18 in the closed state of the protective device 2 ie in the switch head 12 inserted actuator 8th , can engage and thereby locks the closed state. The energy storage 20 supported on the one hand on the stationary switch housing 21 on the other hand on a flange-like widening 22 of the locking element 18 , Starting from the locked closed state of the protective device 2 forms the locking element 18 with regard to pulling out the actuator 8th a positive connection with one of the third recess 19 formed blocking edge 19a so that's on the second part 6 the protective device 2 effective locking force not by that of the energy storage 20 applied force is limited.

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 Zuhalteelements 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 Zuhalteelement 18 gehalten und folgt somit dessen Bewegung. Dadurch ist sowohl der in der 2 dargestellte Betriebszustand durch den elektrischen Schalter 25 signalisierbar, beispielsweise durch Öffnen eines elektrischen Schaltkontaktes, als auch der Zustand, in dem das Zuhalteelement 18 in die Ausnehmung 19 der Kurvenscheibe 14 eingreift, mithin das Schaltrad und damit den geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung 2 arretiert, beispielsweise durch Öffnen des Schaltkontaktes.In a preferably sealed area of the switch housing 21 has the switch element 7 a known electrical switch 25 on, whose switch actuator plunger 26 coaxial and in particular in extension of the locking element 18 is arranged and aligned. By one in the electrical switch 25 arranged and not shown power storage is the switch actuating plunger 26 in contact with the locking element 18 held and thus follows its movement. This is both in the 2 illustrated operating state by the electrical switch 25 can be signaled, for example by opening an electrical switching contact, as well as the state in which the locking element 18 into the recess 19 the cam 14 engages, thus the ratchet wheel and thus the closed state of the protective device 2 locked, for example by opening the switch contact.

In dem in der 2 dargestellten Zustand ist die Schutzeinrichtung 2 geöffnet oder jedenfalls nicht im arretierten geschlossenen Zustand und die Vorrichtung 1 ist stromlos. Ohne die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung 1 mit einer Blockiereinrichtung 40 wäre das Zuhaltelement 18 aufgrund der Wirkung des Kraftspeichers 20 in Anlage an der Kurvenscheibe 14, und bei einem Schließen der Schutzeinrichtung 2 würde der Betätiger 8 die Kurvenscheibe 14 um etwa 90° gegen den Uhrzeigersinn drehen, und das Zuhalteelement 18 würde in die dritte Ausnehmung 19 einrasten und damit die Kurvenscheibe 14 und mithin den geschlossenen Zustand der Sicherheitseinrichtung 2 arretieren.In the in the 2 shown state is the protective device 2 opened or at least not in the locked closed state and the device 1 is de-energized. Without the inventive design of the device 1 with a blocking device 40 would be the locking element 18 due to the effect of the energy storage 20 in contact with the cam 14 , and at a closing of the protective device 2 would the actuator 8th the cam 14 90 ° counterclockwise, and the locking element 18 would be in the third recess 19 engage and thus the cam 14 and hence the closed state of the safety device 2 lock.

Um dies zu verhindern ist im Übergangsbereich zwischen dem Schalterkopf 12 und dem Schaltergehäuse 7 die Blockiereinrichtung 40 angeordnet.To prevent this is in the transition region between the switch head 12 and the switch housing 7 the blocking device 40 arranged.

Ein in dem Gehäuseteil 42 in Längsrichtung beweglich geführtes und rechtwinklig zum Zuhalteelement 18 ausgerichtetes Blockierelement 41 kann das Zuhalteelement 18 in seiner in der 2 dargestellten, die Drehbewegung der Kurvenscheibe 14 freigebenden Position lösbar blockieren. Hierzu ist mindestens ein Abschnitt des Blockierelements 41, das im Ausführungsbeispiel mehrgliedrig ist, aber auch einstückig ausgebildet sein kann, und im wesentlichen insbesondere mindestens abschnittsweise zylindrisch ist, aus einem magnetisierbaren Werkstoff und bildet einen Anker eines Elektromagneten, der außerdem eine in dem Gehäuseteil 42 angeordnete weitere Spule 44 aufweist.One in the housing part 42 longitudinally movably guided and at right angles to the locking element 18 aligned blocking element 41 can the locking element 18 in his in the 2 shown, the rotational movement of the cam 14 releasably block the releasing position. For this purpose, at least a portion of the blocking element 41 , which is multi-membered in the embodiment, but may also be integrally formed, and is in particular in particular at least partially cylindrical, made of a magnetizable material and forms an armature of an electromagnet, which also has a in the housing part 42 arranged another coil 44 having.

An seinem dem Zuhalteelement 18 abgewandten Ende betätigt das Blockierelement 41 einen weiteren elektrischen Schalter 45 und ist hierzu in Anlage an dem zugehörigen Schalterbetätigungsstößel 46. In der dargestellten Position wird das Blockierelement 41 in Richtung auf das Zuhalteelement 18 vorgespannt, entweder durch einen Kraftspeicher wie etwa eine Schraubenfeder, die an dem Blockierelement 41 und dem Gehäuseteil 42 angreift und beispielsweise im Bereich zwischen dem Anker und der weiteren Spule 44 angeordnet sein kann, oder durch die im weiteren elektrischen Schalter 45 angeordnete und auf den Schalterbetätigungsstößel 46 wirkende Feder. Bei einem Bestromen der weiteren Spule 44 wird das Blockierelement 41 gegen die Wirkung dieses Kraftspeichers von dem Zuhalteelement 18 wegbewegt und gibt das Zuhalteelement 18 somit für eine die Kurvenscheibe 14 arretierende Bewegung frei.At his the locking element 18 opposite end actuates the blocking element 41 another electrical switch 45 and is for this purpose in contact with the associated switch actuator plunger 46 , In the position shown becomes the blocking element 41 towards the locking element 18 biased, either by a force storage such as a coil spring, on the blocking element 41 and the housing part 42 attacks and for example in the area between the anchor and the other coil 44 may be arranged, or by the further electrical switch 45 arranged and on the switch actuator plunger 46 acting spring. When energizing the other coil 44 becomes the blocking element 41 against the effect of this energy storage of the locking element 18 moves away and gives the locking element 18 thus for a cam 14 arresting movement free.

Die 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Vorrichtung der 2 im Bereich der Verbindung von Blockiereinrichtung 40 und Schalterkopf 12 sowie Schaltergehäuse 21. Das insgesamt dreigliedrig gebildete Blockierelement 41 besteht aus einem Ankerglied 41a, das mittels einem im Querschnitt im wesentlichen T-förmig ausgebildeten Endabschnitt in eine einen Hinterschnitt aufweisende Öffnung eines Mitnehmergliedes 41b eingreift, das dadurch mit dem Ankerglied 41a bewegungsgekoppelt ist.The 3 shows an enlarged section of the device of 2 in the area of connection of blocking device 40 and switch head 12 as well as switch housing 21 , The total tripartite blocking element 41 consists of an anchor member 41a that by means of a cross-sectionally substantially T-shaped end portion in an undercut having opening of a driver member 41b engages thereby with the anchor member 41a is motion coupled.

Das Mitnehmerglied 41b ist wiederum mit einem Blockierglied 41c bewegungsgekoppelt verbunden, beispielsweise mit diesem verschraubt oder verpresst. Zwischen dem Mitnehmerglied 41b und dem Gehäuseteil 42 ist ein Dichtelement 49 angeordnet, beispielsweise eine balgartige Membran, um ein Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Verunreinigungen zu verhindern.The driver element 41b is in turn with a blocking member 41c motion coupled coupled, for example screwed or pressed with this. Between the driver member 41b and the housing part 42 is a sealing element 49 arranged, for example, a bellows-like membrane to prevent ingress of moisture and / or impurities.

Das Blockierglied 41c weist an seinem dem Zuhalteelement 18 zugewandten Ende einen verjüngten zylindrischen Zapfen auf, der in der dargestellten Position in eine in das Zuhalteelement 18 eingebrachte, im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmige Ringnut 47 formschlüssig eingreift. Das Blockierglied 41c ist dabei in einer vorzugsweise im wesentlichen und abgesehen von einer exzentrischen axialen Bohrung 48a achsensymmetrischen und insbesondere rotationszylindrischen Führungsbuchse 48 geführt, die außerdem das Gehäuseteil 42 stirnseitig verschließt. Die Position der von der Ringnut 47 gebildeten Blockierflanke 47a, die mit der Längsachse des Zuhalteelements 18 einen im wesentlichen rechten Winkel einschließt, ist dabei so gewählt, dass bei einem blockierenden Eingriff des Blockiergliedes 41c das Zuhalteelement 18 nicht an der Umfangsfläche 15 der Kurvenscheibe 14 anliegt, sondern einen geringen Abstand hiervon aufweist.The blocking member 41c indicates at its the locking element 18 facing a tapered cylindrical pin, which in the position shown in a in the locking element 18 introduced, in cross-section substantially rectangular annular groove 47 positively engages. The blocking member 41c is in a preferably substantially and apart from an eccentric axial bore 48a axisymmetric and in particular rotationally cylindrical guide bushing 48 led, in addition, the housing part 42 closes the front side. The position of the ring groove 47 formed blocking edge 47a connected to the longitudinal axis of the locking element 18 includes a substantially right angle is chosen so that in a blocking engagement of the blocking member 41c the locking element 18 not on the peripheral surface 15 the cam 14 is present, but has a small distance thereof.

Auf der der Kurvenscheibe 14 abgewandten Seite weist das Zuhalteelement 18 eine weitere Ringnut 43 auf, die von größerer axialer Erstreckung sein kann. In diese weitere Ringnut 43 greift das Blockierglied 41c ein, wenn im geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung 2 das Zuhalteelement 18 in die dritte Ausnehmung 19 der Schaltscheibe 14 eingreift, und die weitere Spule 44 stromlos geschaltet wird. Das Blockierelement 41 ist in diesem Fall durch einen mechanischen Anschlag in seiner Bewegung in Richtung auf das Zuhalteelement 18 derart begrenzt, dass das vordere Ende des Blockiergliedes 41c nicht in Anlage an der parallel zur Längsachse des Zuhalteelements 18 verlaufenden Bodenfläche der weiteren Ringnut 43 ist. Dadurch wird eine Reibung zwischen dem Blockierglied 41c und dem Zuhalteelement 18 vermieden, wenn das Zuhalteelement 18 durch Bestromen der Spule 24 aus der dritten Ausnehmung 19 herausbewegt wird, um die Arretierung des zugehaltenen Zustandes der Schutzeinrichtung 2 zu lösen.On the cam 14 opposite side has the locking element 18 another ring groove 43 on, which may be of greater axial extent. In this further annular groove 43 grips the blocking member 41c when in the closed state of the protective device 2 the locking element 18 in the third recess 19 the switching disc 14 engages, and the other coil 44 is switched off. The blocking element 41 is in this case by a mechanical stop in its movement in the direction of the locking element 18 so limited that the front end of the blocking member 41c not in contact with the parallel to the longitudinal axis of the locking element 18 extending bottom surface of the further annular groove 43 is. This creates a friction between the blocking member 41c and the locking element 18 avoided when the locking element 18 by energizing the coil 24 from the third recess 19 is moved out to the locking of the locked state of the protective device 2 to solve.

Die weitere Ringnut 43 weist auf ihrer der Ringnut 47 zugewandte Seite eine Gleitflanke 43a auf, die mit der Längsachse des Zuhalteelements 18 einen Winkel von weniger als 90°, insbesondere weniger als 60° und vorzugsweise weniger als 45° aufweist. Dadurch kann bei einem Bestromen der Spule 24 und der dadurch verursachten Bewegung des Zuhalteelements 18 das Blockierglied 41c mittels der Gleitflanke 43a zurückgeschoben werden und aus der weiteren Ringnut 43 austreten, um anschließend in die Ringnut 47 einzurasten und das Zuhalteelement 18 in seiner in den 2 und 3 dargestellten Position blockieren.The further annular groove 43 points to her the ring groove 47 facing side a sliding edge 43a on that with the longitudinal axis of the locking element 18 has an angle of less than 90 °, in particular less than 60 ° and preferably less than 45 °. This can be done while energizing the coil 24 and the movement of the locking element caused thereby 18 the blocking member 41c by means of the sliding edge 43a be pushed back and out of the other ring groove 43 emerge, then into the annular groove 47 engage and the locking element 18 in his in the 2 and 3 Block the position shown.

Bei einer mindestens abschnittsweisen achsensymmetrischen Ausgestaltung des Schaltergehäuses 21 und/oder des Schalterkopfes 12 im Bereich der Verbindung mit der Blockiereinrichtung 40 kann diese in mehreren Raumrichtungen abstehend festgelegt werden, wodurch die Montage der Vorrichtung an der Schutzeinrichtung 2 vereinfacht ist, und die Vorrichtung 1 sogar noch am Montageort an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten angepasst werden kann; im Fall einer rotationssymmetrischen Ausgestaltung in diesem Verbindungsbereich kann die Blockiereinrichtung 40 sogar rundum drehbar angeordnet sein, wobei dann erforderlichenfalls geeignete Maßnahmen zur Abdichtung der Verbindungsstelle zu ergreifen sind.In an at least partially axially symmetric configuration of the switch housing 21 and / or the switch head 12 in the area of the connection with the blocking device 40 this can be set up in several directions in space, whereby the mounting of the device to the protection device 2 is simplified, and the device 1 even at the installation site can be adapted to the respective structural conditions; in the case of a rotationally symmetrical configuration in this connection region, the blocking device 40 even be arranged rotatable all around, in which case, if necessary, appropriate measures to seal the joint are to be taken.

Claims

Contraption ( 1 ) for monitoring the state of a protective device ( 2 ), in particular safety switches for monitoring the closed state of a protective door or the like, wherein the protective device ( 2 ) a first part ( 4 ) with an opening ( 5 ) and a second part ( 6 ) compared to the first part ( 4 ) is movable and thereby the opening ( 5 ) is at least partially closable, and wherein • the device ( 1 ) preferably on the first part ( 4 ) of the protective device ( 2 ) switch element to be arranged ( 7 ) and preferably on the second part ( 6 ) of the protective device ( 2 ) actuator ( 8th ), which in the closed state of the protective device ( 2 ) an actuation of the switch element ( 7 ) and thereby the closed state of the protective device ( 2 ) can be signaled and monitored, and the device ( 1 ) a locking device with a locking element ( 18 ), by which the closed state of the protective device ( 2 ) is releasably lockable and is locked in the de-energized state of the locking device, and the locking device can be activated by transferring the protective device ( 2 ) from the open state to the closed state, characterized in that • the device ( 1 ) a blocking device ( 40 ) with a blocking element ( 41 ), and that in the de-energized state, the blocking element ( 41 ) an activation of the locking device prevented by blocking the locking of the closed state of the protective device ( 2 ) leading movement of the locking element ( 18 ) of the locking device.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that in the de-energized state when not activated Zuhalteeinrichtung a freewheel for the relative movement between the actuator ( 8th ) and switch element ( 7 ) consists.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that when blocking the blocking element ( 41 ) in positive engagement with the locking element ( 18 ).

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the locking element ( 18 ) has on its outer surface a recess, for example an annular groove ( 47 ) into which the blocking element ( 41 ) engages while blocking.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the blocking element ( 41 ) obliquely and in particular transversely to the locking element ( 18 ) is displaceable.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the blocking element ( 41 ) Part of an electromagnet of the blocking device ( 40 ) by means of which the blocking element ( 41 ) in the energized state against the action of an energy accumulator in a movement of the locking element ( 18 ) non-blocking position is durable.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the blocking element ( 41 ) a switch ( 45 ), by means of which the position of the blocking element ( 41 ) is signalable, wherein the switch ( 45 ) preferably coaxial with the blocking element ( 41 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the closed state of the protective device ( 2 ) an element of the locking device in a recess ( 16 ) of the actuator ( 8th ) and thereby the closed state of the protective device ( 2 ) arrested.

Contraption ( 1 ) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the locking means comprise a locking element (in 7 ) rotatably supported by the actuator ( 8th ) rotatable and the actuator ( 8th ) in the closed state of the protective device ( 2 ) arresting cam disc ( 14 ), and that the rotational movement of the cam ( 14 ) by the locking element ( 41 ) is lockable.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the locking device has a false closing device, by which the tumbler is activated only when the protective device ( 2 ) is in the closed state.