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Die
Erfindung betrifft ein Not-Aus-Schaltgerät für einen elektrischen Schalter,
mit einem Betätigungsdrücker, der
auf ein in einem Gehäuse
axial verschiebbares, den elektrischen Schalter betätigendes
Druckstück
wirkt, mit einer das Druckstück
in seiner Auslösestellung
verrastenden, rückstellbaren Verrastungseinrichtung,
die einen im Gehäuse
axial festgelegten, bei der Axialbewegung des Druckstücks aufspreizbaren
Rast-Federbügel
aufweist.
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Derartige
Not-Aus-Schaltgeräte
sind in unterschiedlichen Ausführungsformen
bekannt. Sie dienen dazu, einen elektrischen Schalter für eine Maschine,
beispielsweise eine Werkzeugmaschine oder eine andere Arbeitsmaschine,
in einem Notfall auszuschalten. Im Vergleich zu einem einfachen Aus-Schalter
besteht bei Not-Aus-Schaltern die in der Norm EN 60947 festgelegte
Forderung, dass die Not-Aus-Funktion
nach Auslösen
des Not-Aus-Signals durch Verrastung des Betätigungssystems aufrechterhalten
werden muss. Das Not-Aus-Signal muss so lange aufrechterhalten bleiben,
bis das Not-Aus-Schaltgerät
durch Entriegelung rückgestellt wird.
Das Not-Aus-Schaltgerät
darf nicht verrasten, ohne ein Not-Aus-Signal zu erzeugen.
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Die
bekannten Not-Aus-Schaltgeräte
erfüllen diese
Bedingung in unterschiedlicher Weise. Bei einem besonders einfach
ausgeführten Not-Aus-Schaltgerät wird ein
auf spreizbarer Rast-Federbügel
verwendet, der als Doppelschenkelfeder ausgeführt ist. Bei Betätigung des Not-Aus-Schaltgeräts wird
der Federbügel
durch jeweils eine Schräge
auseinandergedrückt
und rastet in einer Rastnase über
der Schräge
ein. Durch Drehen des Federbügels
wird dieser aus dem Bereich der Rastnase gedreht und der Betätigungsdrücker wird
durch eine Rückstellfeder
nach oben in seine Ausgangslage gedrückt.
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Bei
höherer
Sicherheitsanforderung wird zusätzlich
verlangt, dass der elektrische Schalter nur geöffnet wird, wenn auch das Not-Aus-Schaltgerät verrastet
ist. Dies wird bei einem bekannten Not-Aus-Schaltgerät dadurch
erreicht, dass eine zusätzliche
Feder vorgespannt wird, die nach dem Verrasten sicher dafür sorgt,
dass der elektrische Schalter ausgeschaltet wird.
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Die
bei dem bekannten Not-Aus-Schaltgerät der eingangs genannten Gattung
vorgesehene Spreizung des Federbügels
durch Schrägen
in Kombination mit einer zusätzlichen
Feder, die den elektrischen Schalter betätigt, hat den Nachteil, dass
diese zusätzliche
Feder um einen genau definierten Weg zusammengedrückt werden
muss, um die geforderte Funktion zu gewährleisten. Die Spreizung des
Federbügels
durch Schrägen
ist jedoch von mehreren, jeweils nicht genau zu beeinflussenden
Bedingungen abhängig,
insbesondere der Stärke
der zusätzlichen Feder,
der Spannung des Federbügels
und der Reibung und einem möglichen
Abrieb an der Schräge. Insbesondere
in der Serienfertigung sind diese Bedingungen nicht mit ausreichender
Genauigkeit gleichbleibend zu erfüllen; sie können sich auch noch während des
Betriebs ändern.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, unter Beibehaltung des konstruktiv einfachen
Federbügels als
Rastelement mit geringem Bauaufwand ein Not-Aus-Schaltgerät der eingangs
genannten Gattung zu schaffen, das die in der genannten Norm gestellten
Bedingungen auch unter Berücksichtigung der üblichen
Fertigungstoleranzen und möglicher Änderungen
im Betrieb zuverlässig
erfüllt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Betätigungsdrücker gegen
die Kraft einer Rückstellfeder
relativ zu dem Druckstück axial
bis zu einem Anschlag verschiebbar ist und dass die beiden Federschenkel
des Rast-Federbügels
mittels einer am Druckstück
gelagerten, durch die Relativbewegung des Betätigungsdrückers bewegbaren Spreizeinrichtung
jeweils aus einer ersten Rastausnehmung des Druckstücks radial
herausdrückbar
und nach einer axialen Hubbewegung des Druckstücks in einer zweiten Rastausnehmung
des Druckstücks
formschlüssig
einrastbar sind, die durch Drehung des Druckstücks außer Eingriff mit dem Federschenkel
bringbar ist.
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Da
das Druckstück
seine axiale Lage während
des Spreizens des Rast-Federbügels
noch nicht verändert,
ist sichergestellt, dass der Betätigungshub des
Druckstücks,
der das Ausschalten des elektrischen Schalters bewirkt, erst beginnt,
wenn der Rast-Federbügel
aus seiner das Druckstück
haltenden Stellung beidseitig herausgedrückt wurde und das Druckstück freigibt.
In dieser Stellung hat der zunächst
gegen Federkraft relativ zu dem Druckstück bewegbare Betätigungsdrücker seine
Anschlagstellung am Druckstück
erreicht. Beim weiteren Eindrücken
des Betätigungsdrückers wird
dessen Bewegung formschlüssig
und nicht nur allein durch die sich entspannende Feder auf den elektrischen
Schalter übertragen,
bis der Rast-Federbügel
mit seinen beiden Federschenkeln in die beiden zweiten Rastausnehmungen
des Druckstücks
formschlüssig
einrastet. Diese Verrastung kann nur durch Drehung des Druckstücks, bei
der die beiden Federschenkel aus den beiden zweiten Rastausnehmungen
herausgedrückt
werden, gelöst
werden.
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Der
Weg, den das Druckstück
zwischen der Auslösung
der Federschenkel aus der ersten Rastausnehmung und dem Einrasten
der Federschenkel in die zweiten Rastausnehmungen zurücklegt,
ist durch den axialen Abstand zwischen der ersten Rastausnehmung
und den zweiten Rastausnehmungen genau festgelegt und nicht von
unsicheren Betriebsbedingungen, wie Reibung, Federstärke oder
Abrieb abhängig.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, dass die Spreizeinrichtung zwei im Druckstück radial
bewegbar geführte Schieber
aufweist, die durch die axiale Bewegung des Betätigungsdrückers relativ zu dem Druckstück entgegengesetzt
radial nach außen
gegen die Federschenkel des Rast-Federbügels drückbar sind.
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Vorzugsweise
hat der Betätigungsdrücker an seinem
inneren Ende einen Vorsprung, der auf die inneren Enden der beiden
Schieber wirkt, um diese radial nach außen zu drücken.
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Auf
diese Weise wird in konstruktiv besonders einfacher Weise, dabei
aber mit hoher Zuverlässigkeit,
der Spreizvorgang der beiden Federschenkel ausgeführt, wenn
sich der Betätigungsdrücker dem Ende
seiner Hubbewegung im Druckstück
nähert und
schließlich
seine Anschlagstellung am Druckstück einnimmt.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand
weiterer Unteransprüche.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das
in der Zeichnung dargestellt ist.
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Es
zeigt:
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1 ein
Not-Aus-Schaltgerät
im senkrechten Schnitt in seiner unbetätigten Ausgangsstellung,
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2 das
Not-Aus-Schaltgerät
nach 1 in einer Stellung kurz vor Beendigung der Spreizbewegung
des Rast-Federbügels,
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3 das
Not-Aus-Schaltgerät
nach den 1 und 2 in seiner
verrasteten Betätigungsstellung,
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4 einen
Schnitt längs
der Linie IV-IV in 1 und
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5 in
räumlicher
Darstellungsweise das Druckstücks
des Not-Aus-Schalters gemäß den 1–4.
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Das
in der Zeichnung dargestellte Not-Aus-Schaltgerät dient zum Ausschalten eines
in 1 mit strichpunktierten Linien nur schematisch angedeuteten
elektrischen Schalters 1, der beispielsweise den Steuerstromkreis
eines Antriebsmotos einer Werkzeugmaschine oder eine anderen Arbeitsmaschine
schaltet. In einem Gehäuse 2 ist
ein Druckstück 3 axial
verschiebbar aufgenommen, das mit einem unteren Fortsatz 4 auf
den Schalter 1 wirkt. Ein mehrteiliger Betätigungsdrücker 5 ist über eine Schraubendruckfeder 6 am
Gehäuse 2 abgestützt und
relativ zu diesem axial beweglich.
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Der
Betätigungsdrücker 5 ist
gegen die Kraft einer als Druckfeder ausgeführten Feder 7 relativ
zu dem Druckstück 3 axial
verschiebbar, bis er am unteren Ende seiner Hubbewegung zum Anschlag
am Druckstück 3 kommt.
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Ein
Federaufnahmering 8, der mittels eines Schraubrings 9 am
Gehäuse 2 festgelegt
ist, nimmt in einer nach innen geöffneten Nut 10 einen
als Doppelschenkelfeder ausgeführten
Rast-Federbügel 11 auf, dessen
beide Federschenkel 11a in der in 1 gezeigten
Ausgangsstellung jeweils in eine erste Rastausnehmung 12 des
Druckstücks 3 eingreifen. Unter
der von der Feder 7 ausgeübten Kraft stützt sich
das Druckstück 3 über den
Rast-Federbügel 11 und
den Ring 8 am Gehäuse 2 ab,
wobei die Oberseite 13 der Rastausnehmung 12 am
Rast-Federbügel 11 anliegt.
Der Federaufnahmering 8 ist im Gehäuse 2 mittels Nocken
gegen Verdrehen gesichert.
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Am
Druckstück 3 sind
zwei Schieber 14 radial bewegbar geführt, die durch die axiale Bewegung des
Betätigungsdrückers 5 relativ
zu dem Druckstück 3 entgegengesetzt
radial nach außen
gegen die Federschenkel 11a des Rast-Federbügels 11 gedrückt werden
können.
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Hierzu
weist der Betätigungsdrücker 5 an seinem
inneren Ende einen Vorsprung 15 auf, der auf die inneren
Enden der beiden Schieber 14 wirkt, um diese radial nach
außen
zu drücken.
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Der
Vorsprung 15 des Betätigungsdrückers 5 weist
zwei entgegengesetzte Schrägflächen 16 auf, die
mit jeweils einer zugeordneten Schrägfläche 17 an jedem Schieber 14 in
Eingriff gebracht wird, wenn der Betätigungsdrücker 5 sich seiner
unteren Endstellung nähert.
Dadurch werden die beiden Federschenkel 11a in der in 2 gezeigten
Weise gespreizt, bis sie die beiden ersten Rastausnehmungen 12 verlassen
und dabei das Druckstück 3 für eine Axialbewegung
freigeben. Das Druckstück 3 bewegt sich
unter der Wirkung der Feder 7 in Richtung auf den Schalter 1,
bis die beiden Federschenkel 11a in der in 3 gezeigten
Stellung jeweils in eine zweite Rastausnehmung 18 des Druckstücks 3 einrasten. Das
Druckstück 3 wird
dadurch in der in 3 gezeigten Stellung verrastet,
wobei der Schalter 1 in dieser Stellung ausgeschaltet ist.
Das Druckstück 3 bleibt
in dieser verrasteten Stellung.
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Die
beim Spreizvorgang gegen den Federschenkel 11a drückende Endfläche 19 jedes
Schiebers 14 ist so angeordnet, dass sie in der Endstellung des
Schiebers 14 mit einer in Richtung zur zweiten Rastausnehmung 18 anschließenden Außenfläche 20 des
Druckstücks 3 mindestens
angenähert
fluchtet. Die Bewegung jedes Schiebers 14 wird in seiner radialäußersten
Endstellung durch einen Anschlag begrenzt, der bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
durch ein abgekröpftes äußeres Ende 21 jedes Schiebers 14 gebildet
wird, das am Gehäuse 2 beziehungsweise
am Ring 8 zur Anlage kommt.
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In
dieser Stellung kommt auch der Betätigungsdrücker 5 zum Anschlag
am Druckstück 3.
Die weitere Bewegung des Betätigungsdrückers 5 wird nunmehr
unmittelbar auf den Schalter 1 übertragen.
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Die
beiden zweiten Rastausnehmungen 18 sind auf entgegengesetzten
Seiten des Druckstücks 3 in
Form von Anflachungen ausgespart, wie in 5 dargestellt
ist. Der Betätigungsdrücker 5 ist
mit dem drehbar im Gehäuse 2 aufgenommenen
Druckstück 3 über Nocken 22 undrehbar
verbunden.
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Zum
Entrasten des Not-Aus-Schaltgeräts wird
der Betätigungsdrücker 5 gedreht,
wodurch auch das Druckstück 3 gedreht
wird. Dabei werden die beiden Federschenkel 11a aus den
zweiten Rastausnehmungen 18 herausgedrückt. Das Druckstück 3 wird
nun durch die federnde Rückstellkraft der
Feder 6 in seine Ausgangsstellung gemäß 1 zurückbewegt,
wobei die Federschenkel 11a in die beiden ersten Rastausnehmungen 12 einrasten.
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In
dieser Stellung kommen innere Flächen 23 der
abgekröpften
Enden 21 der Schieber 14 zur Anlage an Anschlagflächen des
Druckstücks 3,
so dass die beiden Schieber 14 in ihrer Ruhestellung stets
so gehalten werden, dass die Schrägflächen 17 an ihren inneren
Enden in der Mitte stehen, um den Eingriff der Schrägflächen 16 sicher
zu gewährleisten.
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Die
beschriebene äußere Begrenzung
der Bewegung der Schieber 14 bewirkt, dass die Federschenkel 11a in
die erste Rastausnehmung 12 zurückspringen können und
die Schieber 14 nach innen drücken.
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3 zeigt
den Zustand, nachdem das Druckstück 3 nach
unten gefahren ist und den Schalter 1 geöffnet hat.
Das Druckstück 3 wird
nun entgegen der Feder 6 über seine die Rastausnehmung 18 nach
unten begrenzende Schulter 18a gegen den Rast-Federbügel 11 unten
in gedrückter
Stellung gehalten. Die Rückstellung
erfolgt durch Drehen des Betätigungsdrückers 5,
der einen Knopf 5a aufweisen kann. Nachdem das Druckstück 3 so
verdreht wurde, dass der Rast-Federbügel 11 die
oberen Rastausnehmungen 18 verlassen hat, fährt das Druckstück 3 nach
oben und dreht sich dabei in seine Ausgangsstellung zurück. Die
Drehbewegung erfolgt durch die eingehängte Feder 6 und durch
eine Schräge 23 am
Druckstück 3.