DE102007046512A1 - Switching unit for mechanical connection with actuator in emergency stop-control unit, has switching mechanism for opening and closing of current circuit in housing, and locking mechanism arranged in inner side of housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltelement zur mechanischen Verbindung mit einem Betätiger, wobei das Schaltelement einen Schaltmechanismus zur Öffnung und/oder Schließung mindestens eines Stromkreises in einem Gehäuse aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Befehlsgerät, insbesondere Not-Aus-Befehlsgerät, welches ein derartiges Schaltelement aufweist.The The invention relates to a switching element for mechanical connection with an actuator, wherein the switching element is a switching mechanism for opening and / or closing at least one circuit in a housing. Furthermore, the invention relates a command device, in particular emergency stop command device, which has such a switching element.
Maschinen und Anlagen werden standardmäßig mit sogenannten Befehlsgeräten, insbesondere Not-Aus-Befehlsgerät, zur Steuerung und Sicherheitskontrolle ausgestattet. Ein Not-Aus-Befehlsgerät erfüllt die Funktion aufkommende oder bestehende Gefahren für Personen, für die Maschine oder Anlage abzuwenden. Die operativen Komponenten eines Not-Aus-Befehlsgeräts bestehen aus zwei Komponenten, nämlich einem mechanischen Betätiger und einem elektromechanischen Schaltelement mit mindestens einem Öffnerkontakt. Gegebenenfalls weist das Not-Aus-Befehlsgerät zusätzlich ein Halteelement auf, welches eine Installation in einer Schalttafel oder an einer Maschine erlaubt.machinery and attachments come standard with so-called Command devices, in particular emergency stop command device, equipped for control and security control. An emergency stop command device fulfilled the function of emerging or existing threats to persons, to avert for the machine or plant. The operative Components of an emergency stop command device consist of two Components, namely a mechanical actuator and an electromechanical switching element with at least one NC contact. Optionally, the emergency stop command device additionally a holding element, which is an installation in a control panel or allowed on a machine.
Aus
Sicherheitsgründen müssen die Not-Aus-Befehlsgeräte
die
Derzeit ist es üblich, den Verrastmechanismus und die Vorrichtung zur Überlistsicherheit des Befehlsgeräts im Betätiger desselben anzuordnen. Dies ist mit nicht unbeträchtlichem konstruktivem und gerätetechnischem Aufwand verbunden. Problematisch ist hierbei das im Vergleich zu anderen Betätigern sehr große Volumen des Not-Aus-Betätigers. Auf einer Schalttafel beispielsweise führt dies dazu, dass im Vergleich zu anderen Betätigern und Schalthebeln ein uneinheitlicher Eindruck entsteht und somit der Benutzer verwirrt oder behindert werden kann.Currently It is common for the locking mechanism and the device for over-security of the command device in the actuator to arrange the same. This is with not inconsiderable constructive and device-related effort. Problematic This is very much compared to other actuators large volumes of emergency stop actuator. On a Panel, for example, this leads to that in comparison to other actuators and shifters a patchy Impression arises and thus the user is confused or disabled can be.
Aus
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltelement und ein Befehlsgerät anzugeben, die bei der Einhaltung der gleichen Sicherheitsstandards einen weniger voluminösen Betätiger erlauben.task It is the object of the present invention to provide a switching element and a command device indicate that the same safety standards allow a less bulky actuator.
Die Aufgabe wird durch ein Schaltelement der eingangs genannten Art gelöst, wobei innerhalb des Gehäuses des Schaltelements ein Verrastmechanismus zur Verrastung des Schaltmechanismus vorgesehen ist. Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Befehlsgerät, welches ein Schaltelement dieser Art aufweist.The Task is achieved by a switching element of the type mentioned dissolved, wherein within the housing of the switching element a Verrastmechanismus provided for locking the switching mechanism is. The problem is further solved by a command device, which has a switching element of this type.
Die Funktionsweise des Schaltelements basiert auf einem Schaltmechanismus mit einem Schaltkontakt, der zur Öffnung und Schließung eines Stromkreises oder mehrerer Stromkreise vorgesehen ist. Der Schaltmechanismus ist in einem Gehäuse untergebracht, welches zur mechanischen Verbindung mit einem Betätiger, nämlich mit dessen bewegbaren Teilen, vorgesehen ist. Innerhalb des Gehäuses des Schaltelements ist ein Verrastmechanismus vorgesehen. Zum Verrastmechanismus gehört zum einen der Verriegelungsbolzen, der die Betätigungskraft, die vom Betätiger über den Stößel weitergeleitet wird, weiter in das Innere des Schaltelements überträgt. Der Verriegelungsbolzen kann durch den oder die Rastschieber in seiner jeweiligen Position, die einem Schaltzustand des Befehlsgeräts entspricht, verriegelt werden. Der Rastschieber gehört genau wie auch das oder die Verrastelemente sowie deren Federn zum Verrastmechanismus hinzu. Der Rastschieber ist innerhalb des Schaltelements zur linearen Bewegung in Richtung und in Gegenrichtung der Betätigungsbewegung, also entlang der Betätigungsachse, vorgesehen. Die eigentliche Verrastung wird durch ein Verrastelement bewerkstelligt, welches die Bewegung des Rastschiebers durch eine Verankerung mit einem anderen feststehenden Bauteil des Schaltelements bewerkstelligt. Hierbei wird das Verrastelement mittels einer Feder in eine feststellende Position gebracht, so dass eine Bewegung des Rastschiebers unterbunden wird.The Operation of the switching element is based on a switching mechanism with a switching contact for opening and closing a circuit or multiple circuits is provided. Of the Switching mechanism is housed in a housing which for mechanical connection with an actuator, namely with its movable parts, is provided. Inside the case the switching element is provided a latching mechanism. To the locking mechanism belongs to the one the locking bolt, the operating force, that from the actuator via the plunger is forwarded further into the interior of the switching element transmits. The locking bolt can by the one or more locking slide in its respective position corresponding to a switching state of the command device, be locked. The locking slide belongs exactly as well the one or more latching elements and their springs for latching mechanism added. The locking slide is within the switching element for linear Movement in the direction and in the opposite direction of the actuating movement, So along the actuation axis, provided. The real one Locking is accomplished by a latching element, which the movement of the locking slide by anchoring with a other fixed component of the switching element accomplished. Here, the latching element by means of a spring in a festende Position brought so that a movement of the locking slide prevented becomes.
Vorteilhafterweise kann das Verrastelement und dessen Feder entweder im Rastschieber untergebracht sein oder im feststehenden Teil des Schaltelements. Ist das Rastelement und dessen Feder im Rastschieber untergebracht, so nimmt es an einer Bewegung entlang der Betätigungsachse teil. Bei voluminösen Rastschiebern kann sich dies platzsparend auswirken.advantageously, can the latching element and its spring either in the locking slide be housed or in the fixed part of the switching element. Is the locking element and its spring housed in the locking slide, so it starts to move along the actuation axis part. With bulky locking slides, this can save space impact.
Vorteilhafterweise weist der Verrastmechanismus wenigstens einen Rastschieber mit wenigstens einer ersten Ausnehmung und einer zweiten Ausnehmung auf. Das Verrastelement und dessen Feder sind hierbei in einem feststehenden Teil des Schaltelements untergebracht und führen aufgrund der vorantreibenden Kraft der Feder zu einer Verankerung, falls die erste oder zweite Ausnehmung vor das Verrastelement bewegt wird. Die Feder treibt das Verrastelement in die Ausnehmung hinein und verankert somit den Rastschieber mit dem feststehenden Teil des Schaltelements. Die Anzahl der Ausnehmungen entspricht der Anzahl der möglichen Schaltzustände des Befehlsgeräts oder einem Vielfachen davon. Die Ausnehmungen sind hier vorteilhafterweise der Form des Verrastelements, welches kugelförmig, zylinderförmig oder quaderförmig sein kann, angepasst. Eine rundliche Ausgestaltung des Verrastelements ist insofern vorteilhaft, da eine Entriegelung einfacher, d. h. mit weniger Reibung, zu bewerkstelligen ist. Eine ungewollte Verkeilung wird dadurch ebenfalls verhindert.Advantageously, the latching mechanism has at least one latching slide with at least one first recess and one second recess. The latching element and its spring are in this case housed in a fixed part of the switching element and lead due to the vorantreibenden force of the spring to an anchorage, if the first or second recess is moved in front of the latching element. The pen does that Locking element in the recess and thus anchored the locking slide with the fixed part of the switching element. The number of recesses corresponds to the number of possible switching states of the command device or a multiple thereof. The recesses are here advantageously the shape of the Verrastelements, which may be spherical, cylindrical or cuboid, adapted. A rounded configuration of the latching element is advantageous insofar as unlocking is easier, ie with less friction, to accomplish. An unwanted keying is also prevented.
Vorteilhafterweise weist das Schaltelement eine Vorrichtung zur Überlistsicherheit auf. Diese Vorrichtung beinhaltet einen Energiespeicher, beispielsweise in Form einer Speicherfeder, die die Bewegungsenergie der Betätigungsbewegung in Verformungsenergie umwandelt. Bei der Vorrichtung zur Überlistsicherheit können zwei Phasen unterschieden werden, zum einen die Phase der Energiespeicherung in der Speicherfeder und zum anderen die eigentliche Auslösephase. Sobald die Speicherfeder ausreichend Energie für eine Betätigung des Schaltmechanismus des Schaltelements gespeichert hat, wird mit der zweiten Phase, nämlich der Auslösung des Schaltmechanismus, begonnen. Die Speicherfeder fungiert als Energiespeicher, der es ermöglicht, dem Benutzer die eigentliche Betätigung des Schaltmechanismus ab einem gewissen Betätigungsgrad aus der Hand zu nehmen. Dies hat zur Folge, dass der Benutzer, wenn er einmal den Betätiger über die erste Phase hinausbewegt hat, das Öffnen des Schaltkontaktes nicht mehr verhindern kann.advantageously, the switching element has a device for over-security on. This device includes an energy storage, for example in the form of a memory spring, which controls the kinetic energy of the actuating movement converted into deformation energy. In the device for over-security Two phases can be distinguished, on the one hand the Phase of energy storage in the memory spring and on the other the actual trigger phase. Once the memory spring sufficient Energy for an actuation of the switching mechanism stored the switching element is, with the second phase, namely the triggering of the switching mechanism, started. The memory spring acts as an energy storage, which allows the User the actual operation of the switching mechanism to be taken out of hand after a certain degree of activity. As a result, the user, once he is the operator over the first phase has moved out, the opening of the switching contact can not prevent anymore.
Vorteilhafterweise ist die Speicherfeder zwischen dem Verriegelungsbolzen und einem Haltestück eingespannt, wobei das Haltestück mechanisch mit dem Rastschieber, gegebenenfalls auch einstückig, verbunden ist.advantageously, is the storage spring between the locking bolt and a Clamped holding piece, wherein the holding piece mechanically with the locking slide, possibly also in one piece, connected is.
Vorteilhafterweise sind beide Sicherheitsfunktionen, die Vorrichtung zur Überlistsicherheit und der Verrastmechanismus, im Schaltelement untergebracht und müssen nicht aufwändig im Betätiger integriert werden.advantageously, are both security features, the device for security and the latching mechanism, housed in the switching element and must not complicated to be integrated in the actuator.
Vorteilhafterweise ist der Betätiger eines erfindungsgemäßen Befehlsgerätes mit wenig Aufwand herzustellen. Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass die Kraftübertragung der Betätigungsbewegung optimal auf den Verriegelungsbolzen wirken kann. Hierbei könnte vorteilhafterweise der Stößel des Betätigers formschlüssig oder zur Kraftübertragung entlang der Betätigungsachse vorgesehen sein. Der konstruktive und gerätetechnische Aufwand des Befehlsgeräts wird folglich wesent lich verringert, da der Aufbau des Betätigers nur noch dem eines Standarddrucktasters, z. B. eines Standard-Pilzdrucktasters oder einem Pilzdrucktaster mit höherer mechanischer Festigkeit des Pilzkopfes, entspricht.advantageously, is the actuator of an inventive Command device produce with little effort. It must Just be sure that the power transmission the actuating movement optimally on the locking bolt can work. This could advantageously the plunger of the actuator form-fitting or for power transmission be provided along the actuating axis. The constructive and device-technical effort of the command device is consequently reduced wesent Lich, since the structure of the actuator only the one of a standard pushbutton, z. B. a standard mushroom pushbutton or a mushroom pushbutton with higher mechanical strength of the mushroom head, corresponds.
Das nun zur Verfügung stehende Einbauvolumen im Befehlsgerät kann vorteilhafterweise auch für andere Funktionen benutzt werden, wie z. B. zur Beleuchtung des Betätigers, für eine mechanische Anzeige der Schaltstellung, der Erzeugung eines akustischen Signals oder einer Schlüsselentriegelung.The now available installation volume in the command device can advantageously also be used for other functions be such. B. to illuminate the actuator, for a mechanical indication of the switching position, the generation of an acoustic Signal or a key unlock.
Vorteilhafterweise werden die üblichen Entriegelungsarten der Drehentriegelung und der Zugentriegelung nach wie vor unterstützt, wobei mehr Raum für die mechanischen Teile im Betätiger zur Verfügung steht.advantageously, become the usual unlocking the rotary unlocking and the Zugentriegelung still supported, where more space for the mechanical parts in the actuator is available.
Vorteilhafterweise kann durch die Konzentration der Sicherheitsmechanismen im Schaltelement eine erhebliche Variantenreduzierung im Produktspektrum vorgenommen werden, indem bereits herkömmliche Standard-Pilzdrucktaster nun auch für Befehlsgeräte, insbesondere Not-Aus-Anwendungen, in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Schaltelement eingesetzt werden können.advantageously, can by the concentration of safety mechanisms in the switching element a considerable reduction of variants in the product spectrum are made, by already conventional standard mushroom pushbutton now also for command devices, in particular emergency stop applications, in conjunction with the switching element according to the invention can be used.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and preferred developments of the invention are the figure description and / or the dependent claims remove.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele naher beschrieben und erläutert.in the Below, the invention with reference to the figures shown in the figures Embodiments described and explained closer.
Es zeigen:It demonstrate:
Der
Betätiger
Der
Schaltkontakt, der zur Öffnung und Schließung
des zu steuernden Stromkreises vorgesehen ist, ist in der Figur
nicht abgebildet. Allerdings stellt der Rastschieber
Die
Vorrichtung zur Überlistsicherheit beinhaltet unter anderen
Bauteilen die Speicherfeder
Der
Verrastmechanismus beinhaltet die Verrastelemente
In
diesem Ausführungsbeispiel sind die Verrastkugeln
Vorteilhafterweise
sind die Sicherheitsfunktionen im Schaltelement
In
der ersten Betätigungsphase durch den Benutzer wird die
Kraft vom Pilzkopf
Die
Speicherfeder
Während
dieses Übergangs befindet sich das Not-Aus-Befehlsgerät
in keinem definierten Zustand (der Stromkreis ist aber noch geschlossen). Die
Verrastkugeln
Haltestück
Zur Rücksetzung des Not-Aus-Befehlsgeräts gibt es im Wesentlichen zwei Varianten:
- a) Eine zusätzliche
formschlüssige Verbindung des Verriegelungsbolzens
11 mit dem Rastschieber14 für die entgegengesetzte Betätigungsrichtung sorgt für eine Rücksetzung des Not-Aus-Befehlsgeräts. Der Formschluss wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine T-förmige Ausgestaltung des einen Endes des Verriegelungsbolzens11 bewerkstelligt, der den Rastschieber14 in die Unbetätigte-Stellung zurücksetzen kann, vorausgesetzt, der Benutzer betätigt den Pilzkopf5 in entgegen gesetzter Betätigungsrichtung. - b) Eine weitere Option der Rücksetzung (hier nicht gezeigt) basiert nicht auf einer in beide Richtungen wirkenden formschlüssigen Verbindung, sondern wird durch eine nochmalige Betätigung des Betätigers in Betätigungsrichtung hervorgerufen.
- a) An additional positive connection of the locking bolt
11 with the locking slide14 for the opposite direction of actuation provides for a reset of the emergency stop command device. The positive connection is in this embodiment by a T-shaped configuration of one end of the locking bolt11 accomplished the locking slide14 can reset to the inoperative position, provided the user actuates the mushroom head5 in opposite direction of actuation. - b) Another option of resetting (not shown here) is not based on a positive-locking connection acting in both directions, but is caused by a repeated actuation of the actuator in the direction of actuation.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Schaltelement zur mechanischen Verbindung mit einem Betätiger, wobei das Schaltelement ein Schaltmechanismus zur Öffnung und Schließung mindestens eines Stromkreises in einem Gehäuse aufweist. Problematisch ist der hohe Platzbedarf eines derartigen Befehlsgeräts, insbesondere Not-Aus-Befehlsgeräts, zumal die Vorrichtung der Überlistsicherheit und der Verrastmechanismus einen verhältnismäßig großen Raum einnehmen. Ziel der Erfindung ist es, den Platzverbrauch im Betätiger zu reduzieren und Raum für andere Funktionen bereit zu stellen. Hierfür wird innerhalb des Gehäuses des Schaltelements ein Verrastmechanismus und vorteilhafterweise auch eine Vorrichtung zur Überlistsicherheit vorgesehen.In summary The invention relates to a switching element for mechanical connection with an actuator, wherein the switching element is a switching mechanism for opening and closing at least one circuit in a housing. The problem is the high space requirement such a command device, in particular emergency stop command device, especially the device of the over-security and the locking mechanism a relatively large one Take up space. The aim of the invention is to save space in the Reduce actuator and space for other functions to provide. This is done inside the case the switching element is a latching mechanism and advantageously Also provided a device for Überlistsicherheit.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Normen ISO 13850 [0003] - Norms ISO 13850 [0003]
- - IEC 60947-5-5 [0003] - IEC 60947-5-5 [0003]
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