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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösbaren Arretieren eines vorgebbaren Zustandes einer Einrichtung, insbesondere zum lösbaren Arretieren oder Zuhalten des geschlossenen Zustandes einer Schutzeinrichtung einer Maschine oder dergleichen, sowie einen Sicherheitsschalter mit einer solchen Vorrichtung.
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Sicherheitsschalter werden beispielsweise zum Überwachen des Zustandes einer Schutzeinrichtung einer Maschine eingesetzt, etwa zum Überwachen des geschlossenen Zustandes einer Schutztür eines Schutzraumes für eine Werkzeugmaschine oder einen Industrieroboter. Im geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung kann der Sicherheitsschalter ein Freigabesignal für den Betrieb der Maschine bereitstellen. Beim Öffnen der Schutzeinrichtung unterbricht der Sicherheitsschalter zwangsgeführt, beispielsweise mittels eines durch Formschluss zu betätigenden elektrischen Kontaktpaares oder mittels eines elektronischen Schaltelements, einen oder mehrere Stromkreise. Das Freigabesignal wird daraufhin nicht mehr bereitgestellt. Die zugehörige Maschine kann daraufhin in einen sicheren Betriebszustand überführt werden, beispielsweise abgeschaltet werden, oder das Einschalten der Maschine kann verhindert werden.
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In einigen Anwendungsfällen ist es erforderlich, dass der geschlossene Zustand der Schutzeinrichtung lösbar arretierbar ist, beispielsweise wenn in einem Betriebszustand der Maschine verhindert werden soll, dass die Schutzeinrichtung geöffnet werden kann. Erst bei völligem Stillstand der Maschine wird die Arretierung aufgehoben und die Schutzeinrichtung kann geöffnet werden.
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Bei Sicherheitsschaltern mit mechanischen Betätigern erfolgt eine solche Arretierung oder Zuhaltung durch Arretieren des mechanischen Betätigers in seinem in einen Schalterkopf des Sicherheitsschalters eingeführten Zustand, wie aus der
DE 43 28 297 C1 bekannt. Aus der
DE 101 46 828 A1 ist für einen Sicherheitsschalter mit einem elektronischen Betätiger eine Magnetkraftzuhaltung bekannt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. einen zugehörigen Sicherheitsschalter bereitzustellen, die weiter verbesserte Gebrauchseigenschaften aufweisen. In einer Ausführungsart soll möglichst wenig Bauraum in Anspruch genommen werden und gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet sein.
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In einer Ausführungsart der Erfindung ist das Problem durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung und durch den im nebengeordneten Anspruch bestimmten Sicherheitsschalter gelöst. Weitere Ausführungsarten sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bestimmt.
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In einer Ausführungsart weist die Vorrichtung eine an einem ersten Teil der Einrichtung, insbesondere an einem beweglichen Teil der Einrichtung und beispielsweise an einer Schwenktür, festlegbare Eingriffseinrichtung auf, die mindestens ein Eingriffselement aufweist, das in dem zu arretierenden Zustand der Einrichtung in Eingriff mit einer Aufnahmeeinrichtung bringbar ist. Die Aufnahmeeinrichtung ist an einem zweiten Teil der Einrichtung festlegbar, insbesondere an einem feststehenden Teil der Einrichtung und beispielsweise an einem Rahmen einer Schwenktür, oder die Aufnahmeeinrichtung kann Bestandteil des zweiten Teiles der Einrichtung sein, wobei durch den Eingriff der vorgebbare Zustand der Einrichtung, beispielsweise ein geschlossener Zustand der Schwenktür, arretierbar ist.
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Das Eingriffselement ist mit einem manuell betätigbaren Betätigungselement, beispielweise einem Handgriff oder einem Knauf, bewegungsgekoppelt und verschiebbar in der Eingriffseinrichtung gelagert. Durch ein in dem Betätigungselement beweglich gelagertes Sperrelement ist das Betätigungselement und damit auch das Eingriffselement durch vorzugsweise formschlüssiges Zusammenwirken des Sperrelements mit einem in der Eingriffseinrichtung vorzugsweise feststehend angeordneten Arretierungselement arretierbar. Dadurch kann beispielsweise der geschlossene Zustand der Einrichtung, insbesondere der geschlossene Zustand einer Schutzeinrichtung einer Maschine, durch die Arretierung zugehalten werden, um ein gefahrbringendes Öffnen der Schutzeinrichtung beispielsweise während des Betriebs der Maschine zu verhindern.
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Die Arretierung des Betätigungselements ist durch eine Relativbewegung zwischen dem Sperrelement und dem Betätigungselement, die gleichzeitig auch eine Relativbewegung zwischen dem Sperrelement und dem Arretierungselement sein kann, aufhebbar. Das Aufheben der Arretierung kann dabei von dem Betriebszustand der Maschine abhängig sein. Eine solche Vorrichtung erlaubt eine zuverlässige mechanische Zuhaltung, die einfach zu bedienen ist und dennoch eine hohe Betriebssicherheit aufweist. Darüber hinaus ist der erforderliche Bauraum für eine solche Vorrichtung verhältnismäßig gering.
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In einer Ausführungsart weist das Arretierungselement eine Öffnung auf, die das Sperrelement in einer ersten axialen Position in Bezug auf das Betätigungselement axial durchgreift. Das Sperrelement ist zusammen mit dem Betätigungselement und dem Eingriffselement lateral in der Öffnung verschiebbar. in einer zweiten axialen Position ist das Sperrelement in vorzugsweise formschlüssiger, das Verschieben des Eingriffselements blockierender Anlage an einem die Öffnung begrenzenden Rand des Arretierungselements. Durch den Formschluss sind mit hoher Betriebssicherheit hohe Arretierungskräfte bereitstellbar. Das Sperrelement kann beispielsweise stiftförmig sein und in ein Langloch, das die Öffnung bildet, des Arretierungselements eingreifen und in diesem verschiebbar sein. Die Randlinie der Öffnung ist vorzugsweise geschlossen. Die Öffnung kann mindestens abschnittsweise eine Führung der Relativbewegung zwischen Sperrelement und Arretierungselement bilden.
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In einer Ausführungsart weist die Öffnung des Arretierungselements mindestens zwei Abschnitte mit unterschiedlicher lichter Weite auf. Die Öffnung kann einen ersten Abschnitt mit größerer lichter Weite aufweisen, in dem das Sperrelement frei axial beweglich ist. In einem zweiten Abschnitt mit geringerer lichter Weite kann das Sperrelement dagegen nur in der Öffnung bewegbar sein, wenn es im Bereich der Öffnung eine geeignete Außenkontur aufweist, beispielsweise ausreichend geringe Abmessungen aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Sperrelement einen Abschnitt mit reduzierten Außenabmessungen aufweist, und wenn dieser Abschnitt im Bereich des Randes der Öffnung im Arretierungselement positioniert ist, beispielsweise durch axiales Verschieben des Sperrelements oder durch Drehen des Sperrelements, dann ist das Sperrelement zusammen mit dem Betätigungselement in der Öffnung und insbesondere in dem zweiten Abschnitt der Öffnung lateral verschiebbar. Andernfalls ist die laterale Verschiebbarkeit in den zweiten Abschnitt der Öffnung hinein blockiert und damit das Sperrelement hinsichtlich einer lateralen Verschiebbarkeit arretiert. Auf diese Weise ist mit einfachen konstruktiven Mitteln und damit mit hoher Betriebssicherheit eine zuverlässige Arretierung gewährleistet.
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In einer Ausführungsart ist das Sperrelement durch einen Kraftspeicher in eine Ausgangsstellung hinsichtlich seiner Position in Bezug auf das Betätigungselement vorgespannt. Insbesondere ist das Sperrelement in eine das Betätigungselement und damit das Eingriffselement arretierende Ausgangsstellung vorgespannt. Das Sperrelement kann hierzu mindestens abschnittsweise zylindrisch, vorzugsweise kreiszylindrisch, ausgebildet sein und/oder in axialer Richtung in dem Betätigungselement verschiebbar sein. Ein für die Betätigung vorgesehenes Ende des Sperrelements, insbesondere das dem Arretierungselement abgewandte Ende des Sperrelements, kann dabei ausreichend klein bemessen sein, beispielsweise einen Durchmesser von weniger als 15 mm, insbesondere weniger als 12 mm aufweisen, und/oder eine geeignete Kontur aufweisen, beispielsweise verrundet sein und/oder sich zum freien Ende hin verjüngen, so dass die manuell aufzubringende Kraft für eine Betätigung des Sperrelements begrenzt ist.
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In einer Ausführungsart ist die Aufhebung der Arretierung des Betätigungselements durch ein in der Eingriffseinrichtung angeordnetes und beweglich gelagertes Blockierelement lösbar blockierbar. Dadurch kann verhindert werden, dass die Arretierung des Betätigungselements und damit der sperrende Eingriff des Eingriffselements in einem gefahrbringenden Zustand der Maschine aufgeboben wird. Das Blockierelement kann durch einen weiteren Kraftspeicher in seine blockierende Stellung vorgespannt sein. Das Blockierelement kann gesteuert motorisch antreibbar sein, insbesondere aus seiner durch einen Kraftspeicher vorgespannten Ausgangsposition heraus bewegbar sein, beispielsweise durch elektromagnetische Kräfte infolge des Bestromens einer Spule. So kann eine übergeordnete Maschinensteuerung beispielsweise den Stillstand der Maschine ermitteln und nach dessen Erreichen ein Stellelement derart ansteuern, dass die Blockierung der Aufhebung der Arretierung gelöst wird.
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In einer Ausführungsart ist das Blockierelement in der Eingriffseinrichtung beweglich, insbesondere schwenkbar, gelagert und blockiert in einer ersten Position eine die Aufhebung der Arretierung des Eingriffselements herbeiführende Bewegung des Sperrelements. Die Blockierung kann formschlüssig sein, so dass zuverlässig hohe Blockadekräfte aufbringbar sind.
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In einer Ausführungsart ist die Energie für den Antrieb des Blockierelements elektrisch kontaktlos auf die Eingriffseinrichtung übertragbar. Beispielsweise kann die Energie von der feststehenden Aufnahmeeinrichtung auf die zusammen mit dem ersten Teil der Einrichtung bewegbare Eingriffseinrichtung übertragbar sein. Beispielsweise kann die Aufnahmeeinrichtung eine Sendespule aufweise, die ein elektromagnetisches Feld speist, welches in einer Empfangsspule der Eingriffseinrichtung in elektrische Energie umgewandelt wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer beispielsweise kabelgebundenen elektrischen Energieversorgung des beweglichen Teils der Einrichtung.
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In einer Ausführungsart weist die Eingriffseinrichtung, insbesondere das Betätigungselement und/oder das Sperrelement, einen Lichtleiter auf, mittels dem von der Aufnahmeeinrichtung ausgesendetes Licht an einer ersten Stelle der Eingriffseinrichtung in den Lichtleiter einkoppelbar ist und an einer zweiten Seite aus dem Lichtleiter austritt und dadurch ist ein vorgebbarer Zustand der Vorrichtung optisch signalisierbar.
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Die Einkoppelung des Lichts kann dabei nur im geschlossenen Zustand der Einrichtung möglich sein, beispielsweise dadurch, dass die Lichtquelle des zweiten Teils der Einrichtung nur im geschlossenen Zustand der Einrichtung der Einkoppelstelle des Lichtleiters gegenüberliegt. Alternativ oder ergänzend kann die Lichtverbindung innerhalb der Eingriffseinrichtung nur dann vorhanden sein, wenn das Sperrelement in einer Position ist, durch welche das Betätigungselement und damit das Eingriffselement durch das Sperrelement blockiert ist, und in einer anderen Position ist die Lichtverbindung unterbrochen. Der Lichtleiter kann beispielsweise durch das Sperrelement gebildet sein oder von dem Sperrelement umfasst sein. Dies hat den Vorteil, dass das Sperrelement einen vorgebbaren Zustand der Vorrichtung nicht nur haptisch durch seine Position relativ zum Betätigungselement, sondern auch optisch signalisiert. Es können auch unterschiedliche Zustände der Vorrichtung optisch signalisiert werden, beispielsweise durch die Intensität, Farbe und/oder Pulsfolge des aus dem Lichtleiter austretenden Lichts.
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In einer Ausführungsart weist die Aufnahmeeinrichtung eine Profilschiene auf, die an dem zweiten, vorzugsweise feststehenden Teil der Einrichtung festlegbar ist oder Bestandteil des zweiten Teils der Einrichtung ist. Das Eingriffselement kann in eine Nut der Profilschiene einführbar sein und dadurch den vorgebbaren Zustand der Einrichtung arretieren. Dadurch lässt sich ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand eine hochstabile Aufnahmeeinrichtung realisieren.
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Die Erfindung betrifft auch einen Sicherheitsschalter zum Signalisieren eines vorgebbaren Zustandes einer Einrichtung, insbesondere des geschlossenen Zustandes einer Schutzeinrichtung einer Maschine oder dergleichen, mit einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben. Der Sicherheitsschalter weist einen an dem einen Teil der Einrichtung, vorzugsweise dem die Eingriffseinrichtung aufweisenden ersten und insbesondere beweglichen Teil der Einrichtung, festlegbaren Betätiger auf, der vorzugsweise kontaktlos in Wirkverbindung mit einem an dem anderen Teil der Einrichtung, insbesondere an dem zweiten und insbesondere feststehenden Teil der Einrichtung, festlegbaren Lesekopf bringbar ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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1 zeigt eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Gesamtanordnung einer Schutzeinrichtung einer Maschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die das erste Teil bildende Schwenktür im geschlossenen Zustand der Einrichtung,
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Eingriffseinrichtung im nicht-arretierten bzw. nicht-verriegelten Zustand der Einrichtung,
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Eingriffseinrichtung im ausgefahrenen Zustand der Eingriffselemente,
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5 zeigt eine perspektivischen Ansicht auf einen Schnitt durch die Eingriffseinrichtung und die Aufnahmeeinrichtung im arretierten geschlossenen Zustand der Einrichtung, und
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6 zeigt eine Draufsicht auf einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die 1 zeigt eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Gesamtanordnung einer Einrichtung 1, bei der es sich um eine Schutzeinrichtung, beispielsweise einen Schutzkäfig, einer Maschine 2 handelt, mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum lösbaren Arretieren des geschlossenen Zustandes der Einrichtung 1. Die Einrichtung 1 weist ein erstes Teil 4 auf, im Ausführungsbeispiel eine Schwenktür, die mittels eines Scharniers gegenüber einem zweiten Teil 6 der Einrichtung 1 schwenkbar ist. Das zweite Teil 6 kann beispielsweise einen Rahmen der Einrichtung 1 bilden, der eine Öffnung aufweist, die mit dem ersten Teil 4 verschließbar ist.
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Die Vorrichtung 10 weist eine an dem ersten Teil 4 festgelegte Eingriffseinrichtung 12 auf, die mindestens ein Eingriffselement 14 aufweist, das in dem zu arretierenden geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 in Eingriff mit einer Aufnahmeeinrichtung 16 bringbar ist, die an dem zweiten Teil 6 der Einrichtung festgelegt ist oder sogar beispielsweise in Form einer Profilschiene Bestandteil des zweiten Teils 6 ist, beispielsweise in dem die Profilschiene mindestens einen Teil eines Rahmens für die durch das erste Teil 4 gebildete Schwenktür bildet. Durch den Eingriff des Eingriffselements 14 in die Aufnahmeeinrichtung 16 ist der geschlossene Zustand der Einrichtung 1 lösbar arretierbar. Hierzu ist das Eingriffselement 14 mit einem manuell betätigbaren Betätigungselement 18 bewegungsgekoppelt und insbesondere in der Eingriffseinrichtung 12 entsprechend dem Doppelpfeil 20 verschiebbar gelagert.
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In dem in der 1 dargestellten ausgefahrenen Zustand des Eingriffselements 14 kann dieses in eine von der Aufnahmeeinrichtung 16 ausgebildeten Aufnahmeöffnung 22 eingreifen (5). Durch ein in der Eingriffseinrichtung 12 und insbesondere in dem Betätigungselement 18 beweglich gelagertes Sperrelement 24 ist das Betätigungselement 18 und damit das Eingriffselement 14 arretierbar durch ein nachstehend noch erläutertes formschlüssiges Zusammenwirken des Sperrelements 24 mit einem in der Eingriffseinrichtung 12 feststehend angeordneten Arretierungselement 26. Die Arretierung des Betätigungselementes 18 ist durch eine Relativbewegung zwischen dem Sperrelement 24 und dem Betätigungselement 18 aufhebbar, im Ausführungsbeispiel durch ein Hineindrücken des Sperrelements 24 in das Betätigungselement 18.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 10 Bestandteil eines Sicherheitsschalters 30, der darüber hinaus einen an dem ersten Teil 4 der Einrichtung 1 festgelegten Betätiger 32 aufweist, der vorzugsweise kontaktlos in Wirkverbindung mit einem an dem zweiten Teil 6 der Vorrichtung festgelegten Lesekopf 34 bringbar ist. Der Betätiger 32 und der Lesekopf 34 können derart angeordnet und eingestellt sein, dass sie nur im geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 miteinander in Wirkverbindung sind.
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Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die das erste Teil 4 bildende Schwenktür im geschlossenen Zustand der Einrichtung 1.
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Das erste Teil 4 kann beispielsweise aus einer Sicherheitsglasplatte gebildet sein, die Durchtrittsöffnungen aufweist, über welche außenliegende Teile der Eingriffseinrichtung 12, wie beispielsweise das Betätigungselement 18, mit den innerhalb der Einrichtung 1 angeordneten Teilen der Eingriffseinrichtung 12, beispielsweise den Eingriffselementen 14, verbunden sind. Die Aufnahmeeinrichtung 16 ist durch eine Profilschiene 56, beispielsweise aus Aluminium, gebildet, die entweder an dem Rand des zweiten Teils 6 anbringbar ist oder sogar Bestandteil des zweiten Teils 6 ist und beispielsweise einen Rahmen für das erste Teil 4 bildet. Die Eingriffseinrichtung 12 ist dabei von dem Ende des ersten Teils 4 zurückversetzt angeordnet. Der endseitige Abschnitt des ersten Teils 4 liegt im geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 an einer Seitenfläche einer Profilschiene 56 der Aufnahmeeinrichtung 16 an.
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Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Eingriffseinrichtung 12 im nicht-arretierten bzw. nicht-verriegelten Zustand der Einrichtung 1. Die beiden vorzugsweise einstückig ausgebildeten Eingriffselemente 14 sind dabei innerhalb der Eingriffseinrichtung 12 positioniert und ragen insbesondere nicht über eine der Aufnahmeeinrichtung 16 zugewandte Oberfläche 28 eines Gehäuseteils 36 der Eingriffseinrichtung 12 hinaus. Die 4 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Eingriffseinrichtung 12 im ausgefahrenen Zustand der Eingriffselemente 14, in dem diese über die der Aufnahmeeinrichtung 16 zugewandte Oberfläche 28 des Gehäuseteils 36 vorstehen und in die Aufnahmeeinrichtung 16 eingreifen können und dadurch den geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 arretieren können.
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Die 5 zeigt eine perspektivischen Ansicht auf einen Schnitt durch die Eingriffseinrichtung 12 und die Aufnahmeeinrichtung 16 im arretierten geschlossenen Zustand der Einrichtung 1.
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Das Arretierungselement 26 ist fest mit dem Gehäuseteil 36 verbunden und weist eine Öffnung 38 auf, die von einem dem Betätigungselement 18 abgewandten Ende des Sperrelementes 24 durchgriffen ist. Die Öffnung 38 weist dabei zwei Abschnitte mit unterschiedlicher lichter Weite auf. Das Sperrelement 24 ist im Wesentlichen zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, und in dem Betätigungselement 18 längsverschiebbar gelagert. Im Bereich des Arretierungselements 26 weist das Sperrelement 24 auf seiner Außenseite einen Abschnitt mit reduzierten Außenabmessungen auf, insbesondere eine ringförmige Nut 40. Das Sperrelement 24 und damit das Betätigungselement 18 ist nur dann entsprechend dem Doppelpfeil 20 (1, 5) verschiebbar, wenn das schräg und insbesondere quer zum Arretierungselement 26 sich erstreckende Sperrelement 24 mit der Nut 40 auf der Höhe der Öffnung 38 liegt. In dem in der 3 dargestellten Zustand ist dies der Fall. In diesem Zustand ist das Betätigungselement 18 in Richtung auf die Aufnahmeeinrichtung 16 verschiebbar, wodurch die beiden Eingriffselemente 14 aus dem Gehäuseteil 36 und damit aus der Eingriffseinrichtung 12 austreten und in die Aufnahmeöffnung 22 einführbar sind, wodurch der geschlossene Zustand der Einrichtung 1 arretierbar ist.
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Das Betätigungselement 18 ist mit den Eingriffselementen 14 bewegungsgekoppelt, insbesondere fest mit dem die beiden Eingriffselemente 14 verbindenden oder diese sogar einstückig ausbildenden und abschnittsweise plattenförmigen Eingriffsmittel 42 verbunden, insbesondere mit dem Eingriffsmittel 42 verschraubt. Das Eingriffsmittel 42 ist beispielsweise als Stanz-Biegeteil herstellbar, wobei die beiden Eingriffselemente 14 durch eine vorzugsweise endseitige Falzung eine erhöhte Biegesteifigkeit aufweisen können.
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Bei Erreichen der in der 4 dargestellten Endstellung des Sperrelementes 24, insbesondere des eine größere lichte Weite aufweisenden Abschnitts der Öffnung 38, ist das Sperrelement 24 axial derart verschiebbar, dass es mit seinem größeren Außendurchmesser in formschlüssiger, insbesondere das Verschieben und damit das Zurückschieben der Eingriffselemente 14 blockierender Anlage an einem die Öffnung 38 begrenzenden Rand des Arretierungselementes 26 ist, insbesondere in Anlage an dem Rand der Öffnung 38, der den eine größere lichte Weite aufweisenden Abschnitt der Öffnung 38 begrenzt. Durch einen in dem Betätigungselement 18 angeordneten Kraftspeicher 44, im Ausführungsbeispiel eine Druckfeder, ist das Sperrelement 24 in diese das Betätigungselement 18 und damit die Eingriffselemente 14 arretierende Stellung vorgespannt, die in der 5 dargestellt ist.
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Die in der 5 dargestellte Arretierung des Betätigungselementes 18, und damit der Arretierung des geschlossenen Zustandes der Einrichtung 1, ist grundsätzlich durch Drücken des in dem Betätigerelement 18 verschiebbar gelagerten Sperrelementes 24 aufhebbar. Im Ausführungsbeispiel ist das Aufheben der Arretierung durch ein Blockierelement 46 lösbar blockierbar. Das Blockierelement 46 ist um eine Achse 48 schwenkbar in der Eingriffseinrichtung 12 gelagert, wobei das Blockierelement 46 durch einen weiteren Kraftspeicher 50 in die in der 5 dargestellte, das Sperrelement 24 blockierende Position vorgespannt ist.
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Das Blockierelement 46 weist eine Blockierkante auf, die in Anlage an einer von dem Sperrelement 24 ausgebildeten Blockierflanke 52 ist, die beispielsweise durch ein stirnseitiges Ende oder einen entsprechenden Absatz des Sperrelements 24 gebildet sein kann. Die Geometrie der Blockierkante des Blockierelements 46 und/oder der Blockierflanke 52 des Sperrelements 24 können dabei so gewählt sein, dass eine Selbsthemmung besteht, das heißt, dass beim Drücken des Sperrelements 24 eine bestehende Blockierung durch das Blockierelement 46 beispielsweise durch Formschluss erhalten bleibt. Darüber hinaus kann die Geometrie, insbesondere die Abmessung und/oder die Form des dem Blockierelement 46 abgewandten Endes des Sperrelements 24 so gewählt sein, dass jedenfalls bei einer manuellen Betätigung des Sperrelements 24 die auftretenden Kräfte in Axialrichtung in der Praxis einen vorgebbaren Wert nicht überschreiten, weil die Betätigung des Sperrelements 24 mit hoher Kraft bei der betätigenden Person einen entsprechenden Druckschmerz verursacht.
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Das Blockierelement 46 ist im Ausführungsbeispiel mittels eines Elektromagneten 54 aus seiner blockierenden Stellung lösbar. Die für den Betrieb des Elektromagneten 54 erforderliche elektrische Energie wird kontaktlos transformatorisch von der Aufnahmeeinrichtung 16 in die Eingriffseinrichtung 12 eingekoppelt. Hierzu ist in einer gleichzeitig die Aufnahmeöffnung 22 für die Eingriffselemente 14 bildenden Nut der Profilschiene 56 eine erste Wicklung 58 eingebracht, die jedenfalls im geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 elektromagnetisch an eine in der Eingriffseinrichtung 12 angeordnete zweite Wicklung 60 koppelt. Die zweite Wicklung 60 ist mit dem Elektromagneten 54 verbunden.
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Bei einer Bestromung der ersten Wicklung 58 im geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 ist das Blockierelement 46 mittels eines Schwenk- oder Kippankers 62 aus der blockierenden Stellung herausführbar. Der Schwenk- oder Kippanker 62 ist in der Eingriffseinrichtung 12 schwenkbar gelagert und durch den weiteren Kraftspeicher 50 in Richtung auf das Blockierelement 46 vorgespannt. Der Schwenk- oder Kippanker 62 weist einen U-förmig gebogenen und einen Auslenkschenkel des Blockierelements 46 seitlich umgreifenden Betätigungsschenkel auf, so dass das Blockierelement 46 in beiden Schwenkrichtungen mit dem Kippanker 62 bewegungsgekoppelt ist. Das Signal zum Bestromen der ersten Wicklung 58 kann von einer übergeordneten Steuerung beispielsweise dann gegeben werden, wenn die Maschine 2 in einem sicheren Betriebszustand ist, so dass die Einrichtung 1 gefahrlos geöffnet werden kann.
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Im Ausführungsbeispiel der 5 ist die Arretierung des geschlossenen Zustandes der Einrichtung 1 aufhebbar, insbesondere manuell aufhebbar, im Ausführungsbeispiel durch Drücken des Sperrelements 24 aufhebbar, wenn die erste Wicklung 58 bestromt ist. Ergänzend kann die Vorrichtung und insbesondere die Eingriffseinrichtung 12 auch ein mechanisch betätigbares Löseelement aufweisen, mittels dem das Blockierelement 46 in eine das Sperrelement 24 nicht blockierende Stellung überführbar ist. Das Löseelement kann insbesondere nur von der Innenseite der Einrichtung 1 betätigbar sein und/oder an einer im geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 unzugänglichen Stelle der Vorrichtung 10 angeordnet sein, beispielsweise an einer der Aufnahmeeinrichtung 16 zugewandten Stirnfläche der Eingriffseinrichtung 12.
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Das Sperrelement 24 kann als Lichtleiter ausgebildet sein, insbesondere einen Lichtleiterkern 68 aufweisen, mittels dem ein von der Eingriffseinrichtung 12 ausgesendetes Licht, insbesondere ein von einer dem Sperrelement 24 gegenüberliegend in der Eingriffseinrichtung 12 angeordneten Lichtquelle 70, beispielsweise einer Leuchtdiode, ausgesendetes Licht, aufnehmbar ist und zur Oberfläche des Betätigungselements 18 leitbar ist, beispielsweise um einen bestimmten Betriebszustand der Vorrichtung 10 und/oder der Maschine 2 zu signalisieren. Es können auch mehrere Lichtquellen 70 nebeneinander angeordnet sein, insbesondere zwei mit unterschiedlicher Farbe leuchtende und entlang der Öffnung 38 angeordnete Lichtquellen 70, von denen jeweils eine Lichtquelle 70 entsprechend der Position des Betätigungselements 18 in den Lichtleiterkern 68 einkoppelt.
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Die 6 zeigt eine Draufsicht auf einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 110. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist das Blockierelement 146 ein zweiarmiger Hebel, durch dessen ersten Hebelarm 146a die axiale Bewegung des Sperrelements 24 blockierbar ist, wohingegen ein zweiter Hebelarm 146b mit einem beispielsweise elektromagnetisch oder auf sonstige Weise antreibbaren Anker 164 bewegungsgekoppelt ist. Das Blockierelement 146 ist um die Achse 78 schwenkbar.
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Der Anker 164 kann jedenfalls im geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 elektromagnetisch mit einer Wicklung 58 zusammenwirken, die in einer gleichzeitig die Aufnahmeöffnung 22 für die Eingriffselemente 14 bildenden Nut der Profilschiene 56 angeordnet ist. Der von der bestrombaren Wicklung 58 erzeugbare magnetische Fluss ist über ein vorzugsweise bündig mit der Oberfläche der Profilschiene 56 abschließendes Flussleitelement 72 in einen Jochabschnitt 164a des Ankers 164 einkoppelbar. Durch den Jochabschnitt 164a ist der magnetische Kreis schließbar. Der Jochabschnitt 164a ist mit einem ersten Befestigungsmittel 74, im Ausführungsbeispiel mit einem ersten Sicherungsring, mit einem Ende einer Mitnehmerhülse 164b verbunden. An oder nahe dem gegenüberliegenden Ende ist die Mitnehmerhülse 164b mit dem Blockierelement 146 bewegungsgekoppelt, insbesondere mittels eines zweiten Befestigungsmittels 76, im Ausführungsbeispiel mit einem in eine umlaufende Nut der Mitnehmerhülse 164b eingesetzten zweiten Sicherungsring, mit dem zweiten Hebelarm 146b verbunden.
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Im Ausführungsbeispiel der 6 ist die Arretierung des geschlossenen Zustandes der Einrichtung 1 aufhebbar, wenn die erste Wicklung 58 nicht bestromt ist. In diesem Fall ist die Arretierung insbesondere manuell aufhebbar, im Ausführungsbeispiel durch Drücken des Sperrelements 24. Dabei ist das Blockierelement 146 aus seiner in der 6 dargestellten Position gegen den Uhrzeigersinn um die Achse 78 schwenkbar. Dadurch ist der Anker 164, insbesondere der Jochabschnitt 164a, in eine Aussparung 80 in der Eingriffseinrichtung 112 hinein bewegbar und kann damit auch außer Reichweite der ersten Wicklung 58 bringbar sein.
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In der Eingriffseinrichtung 112 ist außerdem ein Lichtleiter 166 angeordnet, mittels dem von der Aufnahmeeinrichtung 16 ausgesendetes Licht über die im geschlossenen Zustand der Einrichtung 1 der Aufnahmeeinrichtung 16 zugewandte Stirnseite der Eingriffseinrichtung 112 aufnehmbar ist und in das Innere der Eingriffseinrichtung 112 leitbar ist. Die Lichtquelle 170 ist in einer gleichzeitig die Aufnahmeöffnung 22 für die Eingriffselemente 14 bildenden Nut der Profilschiene 56 angeordnet. Im Bereich der Aufnahmeeinrichtung 16 ist der Lichtkanal durch eine vorzugsweise zentrische Öffnung im Flussleitelement 72 gebildet. In der Eingriffseinrichtung 112 ist der Lichtleiter 166 durch einen im Wesentlichen und insbesondere mindestens abschnittsweise zylindrischen Stab gebildet, der in die Mitnehmerhülse 164b eingesetzt ist. An seinem der Lichtquelle 170 zugewandten Ende weist der Lichtleiter 166 einen konvexen Endabschnitt auf und/oder schließt im Wesentlichen bündig mit dem Jochabschnitt 164a ab.
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Innerhalb des Sperrelements 24 ist ein weiterer Lichtleiter 168 derart angeordnet, dass das in das Innere der Eingriffseinrichtung 112 geleitete Licht jedenfalls oder sogar nur in der das Betätigungselement 18 arretierenden Position des Sperrelements 24 aufnehmbar ist und/oder unter einer Richtungsumkehr von im Ausführungsbeispiel etwa 90°Grad umlenkbar ist, so dass das Licht an dem der Eingriffseinrichtung 112 abgewandten Ende des Sperrelements 24 austreten kann und dort der Bedienperson beispielsweise den Ansteuerzustand für das Blockierelement 146 signalisieren kann. Durch ein rotes Lichtsignal ist beispielsweise signalisierbar, dass das Sperrelement 24 und damit das Betätigungselement 18 arretiert ist und das Blockierelement 148 ein Lösen der Arretierung des Sperrelements 24 blockiert, weil die entsprechende axiale Beweglichkeit des Sperrelements 24 blockiert ist. Durch ein grünes Lichtsignal ist signalisierbar, dass das Sperrelement 24 und damit das Betätigungselement 18 zwar arretiert sind, aber dass ein Lösen der Arretierung des Sperrelements 24 möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4328297 C1 [0004]
- DE 10146828 A1 [0004]
