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Die
Erfindung betrifft eine Sicherheitsschalteinrichtung für elektrisch
gesteuerte Maschinen zur Verwendung in Kombination mit den eigentlichen Steuerungselementen
der Maschinensteuerung bei Handbetrieb bzw. manueller Bedienung,
wie im Anspruch 1 angegeben.
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In
der
DE 199 09 968
A1 der Anmelderin ist eine Sicherheitsschalteinrichtung
für elektrisch
steuerbare Maschinen beschrieben. Diese Sicherheitsschalteinrichtung
weist mehrere Schaltstufen und zwei voneinander unabhängige, redundante
Schaltkreise auf. Die aktiven Schaltstufen der Sicherheitsschalteinrichtung
sind in Tastfunktion ausgebildet, d.h. dass diese nur während aktiver
Betätigung
durch einen Bediener eingenommen bleiben. Zum Erfassen der jeweiligen
Schaltstellung sind kontaktlos arbeitende Detektionsvorrichtungen
ausgebildet, welche mit einer elektronischen Auswerteschaltung verbunden
sind. Für
die Einnahme der verschiedenen Schaltstufen sind zwei Betätigungselemente
ausgebildet, welche gegenüber
einem, diese teilweise umschließenden,
Aufnahmegehäuse
linear verschiebbar sind. Zudem wird eine Koppelanordnung bzw. eine
beide Betätigungselemente
verbindende Kappe vorgeschlagen, die eine simultane Verstellung
der Betätigungselemente
sicherstellen soll. Zudem ist angegeben, dass das Aufnahmegehäuse Führungsbahnen
für eine
weitgehend spielfreie Führung
der Betätigungselemente
aufweist. Weiters ist angeführt, dass
alternativ auch rotatorische Bewegungen mit den Betätigungselementen
ausführbar
sind, um die gewünschte
Schaltfunktion einzuleiten. Der angegebene Aufbau erfordert relativ
große
Einbautiefen, wodurch diese Ausgestaltung nicht für alle Anwendungsfälle geeignet
ist. Darüber
hinaus unterliegen die vorgeschlagenen, linearen oder rotatorischen Gleitführungen
für die
Betäti gungselemente
mit zunehmender Betätigungszahl
der Gefahr mechanischer Verklemmungen, welche z.B. durch Verschmutzung
oder Abrieb zwischen den Gleitflächen verursacht
werden können.
Außerdem
sind präzise Schiebe-
bzw. Drehführungen
erforderlich, durch welche sich die Herstellungskosten der Sicherheitsschalteinrichtung
erhöhen.
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Die
WO 93/09377 A1 offenbart eine gattungsgemäße Sicherheitsschalteinrichtung
für industrielle
Maschinen. Diese weist einen Halterahmen bzw. ein Gehäuse auf,
an welchem ein Betätigungselement
für ein
elektrisches Schaltelement verschwenkbar gelagert ist. Dieses schwenkbare
Betätigungselement
ist dabei als Hebelarm ausgebildet, wobei ein Ende des Hebelarms
auf das elektrische Schaltelement einwirkt und das gegenüber liegende Ende
dieses Hebelarms mit einem stößelartigen,
linear verstellbaren Drückerelement
zusammenwirkt. Die mechanische Kopplung zwischen dem Stößel am Drückerelement
und dem zugewandten Ende des Hebelarms ist dabei derart ausgebildet,
daß das
elektrische Schaltelement bei einer Rückwärtsbewegung des Drückelementes
ausgehend von seiner zweiten, durchgedrückten Endposition in Richtung
zur ersten Endposition bzw. Ruhelage nicht beeinflußt bzw. nicht
betätigt
wird, sodaß der
Sicherheitsschaltkreis während
der gesamten Rückstellbewegung
des Drückerelementes
geöffnet
bleibt und keine, auch keine kurzfristige, Umschaltung bzw. Aktivierung
des Schaltelementes auftritt. Nachteilig ist dabei, daß die Kinematik
dieses Sicherheitsschaltelementes, insbesondere die Mechanik zur
Verhinderung einer kurzfristigen Betätigung bzw. Umschaltung des
elektrischen Schaltelementes während
der Rückstellbewegung
des Drückerelementes
mechanisch aufwendig und somit fehleranfällig und kostenintensiv ist.
Weiters kann beim Bruch eines der Bewegungsübertragungsglieder zwischen
dem Drückerelement
und dem Schaltelement die gewünschte
Schaltfunktion nicht mehr umgesetzt werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschalteinrichtung
zu schaffen, welche eine hohe mechanische Funktionssicherheit aufweist
und in gewohnter Weise betätigt werden
kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhaft
ist dabei, dass die Sicherheitsschalteinrichtung auch in mechanischer
Hinsicht vollständig
zweikreisig aufgebaut ist und somit den Kriterien der sogenannten
Einfehler sicherheit entspricht. Wesentlich ist weiters, dass durch
die angegebene Schwenklagerung der Betätigungselemente um Schwenkachsen
eine mechanisch besonders zuverlässige
Ausführung
geschaffen ist, bei der auch nach unzähligen Betätigungszyklen eine unveränderte, einwandfreie
Funktion sichergestellt ist. Insbesondere weist die angegebene Sicherheitsschalteinrichtung
auch nach zahlreichen Betätigungszyklen gleichbleibende
Betätigungseigenschaften
auf und unterliegt sie insgesamt keinen bedeutsamen Verschleißerscheinungen.
Von besonderem Vorteil ist weiters, dass durch die Drehlagerung
der Betätigungselemente
um die entsprechenden Schwenkachsen die Gefahr von Verklemmungen
bzw. von Verkantungen oder sogar einer Blockierung der Betätigungselemente
minimiert ist, wodurch hohen Sicherheitsanforderungen Rechnung getragen
werden kann. Zudem wirkt sich die Drehlagerung der Betätigungselemente
auch bei außermittiger
Einleitung der Betätigungskräfte durch
den Benutzer nicht nachteilig auf das Auslöseverhalten der Sicherheitsschalteinrichtung
aus, wodurch die jeweiligen Schaltbefehle auch in Paniksituationen
oder bei unsachgemäßem bzw.
unsorgfältigem
Zugriff auf die Sicherheitsschalteinrichtung zuverlässig abgegeben
werden können.
Mittels dem Drückerelement
ist dabei trotzdem eine weitgehendst lineare Betätigungsbewegung für die Sicherheitsschalteinrichtung
erreicht, wodurch die Grundlage für eine intuitive bzw. gewohnte
Betätigung
durch den jeweiligen Benutzer geschaffen ist.
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Durch
die Ausgestaltung nach Anspruch 2 können Sonderschaltzustände der
Sicherheitsschalteinrichtung in einfacher Art und Weise detektiert
werden, ohne dass aufwendige Verriegelungs- bzw. Sicherungsmechaniken
erforderlich sind.
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Durch
die Ausgestaltung nach Anspruch 3 können an sich relativ sensible
Schaltelemente mit einem Gehäuse
aus Kunststoff überaus
stabil angeordnet werden und ist dadurch auch bei Einleitung hoher
Betätigungskräfte, wie
diese in Paniksituationen oder bei unsachgemäßer Betätigung auftreten, eine hohe
Bruchfestigkeit bzw. Zerstörungssicherheit der
Schaltelemente gegeben.
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Durch
die Ausgestaltung nach Anspruch 4 wird ein rascher und müheloser
Zusammenbau der Sicherheitsschalteinrichtung ermöglicht, ohne dass sich Zerfalls-
oder Festigkeitsprobleme ergeben.
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Durch
die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 5 bzw. 6 ist einerseits
eine blockier- bzw. verkantungsfreie
Lagerung der Betätigungselemente geschaffen
und weiters eine zentrale Krafteinleitungszone ausgebildet. Darüber hinaus
wird durch die ineinander übergehenden
Betätigungselemente innerhalb
der Krafteinleitungszone sichergestellt, dass vom Bediener stets
beide Betätigungselemente betätigt werden,
obwohl die beiden Betätigungselemente
mechanisch unabhängig
bzw. jeweils eigenständig
gelagert und nicht formschlüssig
bewegungsgekoppelt sind.
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Durch
die Ausgestaltung nach Anspruch 7 wird erreicht, dass die Betätigungselemente
bei der Verschwenkung um ihre Schwenkachsen gegenüber dem
Drückerelement
gleitend abrollen bzw. dass sich das Drückerelement möglichst
reibungslos an den Betätigungselementen
abstützen
kann. Insbesondere wird eine leichtgängige und möglichst verschleißfreie Relativbewegung
zwischen den Betätigungselementen
und dem vorgeordneten Drückerelement
innerhalb der Krafteinleitungszone erzielt.
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Durch
die Ausgestaltung nach Anspruch 8 ist sichergestellt, dass die an
sich voneinander bewegungsunabhängig
gelagerten Betätigungselemente bei
Einleitung der Betätigungskraft
auf das gummielastische Abdeckelement stets gleichzeitig bzw. gleichförmig verstellt
werden. Zudem werden durch den weitgehendst formbeständigen Druckübertragungsblock
Verklemmungen zwischen dem Abdeckelement bzw. dem dem gemäßen Drückerelement und
den sich verschwenkenden Betätigungselementen
ausgeschlossen.
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Durch
die Ausgestaltung nach Anspruch 9 kann die Sicherheitsschalteinrichtung
von der Schaltstufe für
den Zustimmungszustand in die Schaltstufe entsprechend dem Panikzustand überführt werden, ohne
dass unzulässig
hohe Kräfte
auf die Schaltelemente mit den Schließkontakten einwirken. Zudem wird
eine deutlich merkbare Abstufung der erforderlichen Betätigungskräfte geschaffen,
da die federelastisch nachgiebigen Ausgleichselemente bei der Überführung vom
Zustimmungs- in den Panikzustand verformt werden müssen.
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Die
Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele
näher erläutert:
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Es
zeigen:
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1 eine
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Sicherheitsschalteinrichtung
in vereinfachter, perspektivischer Darstellung;
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2 die
Sicherheitsschalteinrichtung nach 1 in Draufsicht
gemäß Pfeil
II;
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3 die
Sicherheitsschalteinrichtung nach 2 geschnitten
gemäß den Linien
III-III in vereinfachter Darstellung;
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4 einzelne
Teile der Sicherheitsschalteinrichtung gemäß 1 mit dem
Halterahmen und einem verschwenkbaren Betätigungselement in perspektivischer
Darstellung.
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Einführend sei
festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen
versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen
Offenbarungen sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können.
Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,
unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte
Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die
neue Lage zu übertragen.
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In
den 1 bis 4 ist eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Sicherheitsschalteinrichtung 1 zur
Verdeutlichung des Aufbaus und der Funktionsweise teilweise vereinfacht
und partiell dargestellt.
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Diese
Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist dabei von einem Benutzer
bevorzugt per Fingerdruck zu betätigen.
Selbstverständlich
ist es aber auch möglich,
die Sicherheitsschalteinrichtung 1 für eine Fußbetätigung auszulegen. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist
dabei zur Ansteuerung von Maschinen bzw. Robotern in Kombination
mit den eigentlichen Steuerorganen der elektrischen Maschinensteuerung
vorgesehen und wird dabei, insbesondere für die gesicherte, manuelle
Steuerung von Bewegungs- bzw. Funktionsabläufen einer Maschine eingesetzt. So
ist die erfindungsgemäße Sicherheitsschalteinrichtung 1 z.B.
während
dem Handbetrieb eines mehrachsigen Roboterarmes oder einer mehrachsigen
Bearbeitungsmaschine einzusetzen. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist
dabei in Kombination mit den vom Benutzer zu betätigenden, eigentlichen Steuerorganen,
wie z.B. einem Steuerknüppel,
einer Steuerkugel bzw. einem sogenannten „Track-Ball", Richtungssteuertasten
oder dgl., einzusetzen, wobei die zu bedienende Maschine, die vom
Bediener beabsichtigte Bewegung bzw. Funktion nur bei einer vordefinierten
Betätigung
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ausführt. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist
daher mit einer Zustimmeinrichtung vergleichbar und kann in einem
stationären
oder mobilen Handbediengerät
für die
Maschine eingebaut sein oder auch einem Schalt- bzw. Steuerknüppel oder
dgl. zugeordnet sein.
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Die
Sicherheitsschalteinrichtung 1 wird beispielsweise bei
sogenannten „Teach-In-Prozeduren" bzw. Lernverfahren
für Roboter
eingesetzt, bei welchen der auszuführende Bewegungsablauf des
Roboterarmes vorab durch eine manuelle Bedienung vorgegeben wird
und sodann der Roboter den durch die manuelle Bedienung vorgegebenen
Bewegungsablauf eigenständig
ausführt.
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Die
Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist dabei insbesondere als
Taster ausgeführt,
d.h. die vom Bediener eingeleitete Schaltstellung bleibt nur während der
Dauer der bewussten Betätigung
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 aufrecht.
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Die
Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist dabei mit zumindest
einzelnen der üblichen
Steuerorgane an einem Handbediengerät bzw. Steuerpult für die jeweilige
Maschine quasi in serieller Wirkverbindung geschaltet. D.h. die
Maschine führt
die vom Bediener beabsichtigte Bewegung bzw. Funktion nur dann aus,
wenn zusätzlich
die Sicherheitsschalteinrichtung 1 bevorzugt von der zweiten
Hand des Benutzers derart betätigt
ist, dass eine Zustimmung zur Ausführung der Bewegung bzw. Funktion
gegeben ist. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 erfüllt daher eine
Absicherungsfunktion, da unbeabsichtigte, z.B. durch Rempelungen,
hervorgerufene Betätigungen der
Steuerorgane für
die Maschine bzw. den automatisierbaren Manipulator keine unkontrollierten
Bewegungen bzw. Funktionsausführungen
verursachen können.
Ebenso werden dann, wenn ein mobiles Handbediengerät zu Boden
fällt oder
Schlagbeanspruchungen ausgesetzt ist, keinerlei kritische Steuerbefehle
abgegeben, wenn nicht gleichzeitig die Sicherheitsschalteinrichtung 1 derart
betätigt
wird, dass die Zustimmungsstellung eingenommen ist.
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Darüber hinaus
kann der Sicherheitsschalteinrichtung 1 optional auch eine
Panikstellung bzw. Nothaltfunktion zugeordnet sein, welche im Gefahrenfall überaus schnell
und zuverlässig
eingenommen werden kann. Da nämlich
eine Hand bzw. wenigstens ein Finger des Bedieners bei der Ausführung kritischer
Bewegungen bzw. Funktionen ohnedies auf der Sicherheitsschalteinrichtung 1 abgestützt ist
und somit nur ein kurzer, zusätzlicher
Betätigungsweg
zurückzulegen
ist, kann im Bedarfsfall eine rasche Schalthandlung sichergestellt
werden.
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Durch
die gegenständliche
Sicherheitsschalteinrichtung 1 kann einerseits das Verletzungsrisiko
für Menschen
und andererseits auch die Gefahr einer Beschädigung von Maschinenteilen
oder Werkstücken
minimiert werden und ist somit insgesamt eine vergleichsweise sichere
Bedienung der entsprechenden Maschine ermöglicht. Die nachfolgend näher beschriebene
Konstruktion der Sicherheitsschalteinrichtung 1 weist dabei
einerseits eine sehr hohe mechanische und elektrische Funktionszuverlässigkeit
auf, damit diese Sicherheitsvorteile stets verfügbar bleiben.
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Die
Sicherheitsschalteinrichtung 1 weist inklusive einer Ausgangs-
bzw. Ruhestellung wenigstens zwei Schaltstellungen, optional auch
drei unterschiedliche, Schaltstellungen auf. In der ersten Schaltstellung
bzw. Schaltstufe, in welcher die Sicherheitsschalteinrichtung 1
vom Bediener nicht betätigt
ist, ist keine Zustimmung für
eine kritische Bewegung eines Maschinenteils bzw. eine gefahrvolle Funktionsausführung der
zu steuernden bzw. zu bedienenden Maschine gegeben. Zur Einnahme
der zweiten Schaltstellung bzw. Schaltstufe muss die Sicherheitsschalteinrichtung 1 bevorzugt
von wenigstens einem Finger des Benutzers betätigt werden und ist erst dann
die Freigabe für
die Ausführung
einer heiklen Bewegung bzw. Funktion der Maschine gegeben. Diese
Freigabe bzw. Zustimmung bleibt dabei nur bei entsprechend gedrückt gehaltener
Stellung der Sicherheitsschalteinrichtung 1, insbesondere
nur während
dem Halten eines beweglich gelagerten Drückerelementes 2 (3)
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 in der zweiten Schaltstufe,
aufrecht. Beim Loslassen des Drückerelementes 2 kehrt
dieses unverzüglich
in die aus den 1 und 3 ersichtliche
Ausgangs- bzw. Ruhestellung
zurück.
In dieser Ausgangs- bzw. Ruhestellung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 bzw.
des Drückerelementes 2 ist also
keine Zustimmung zur Ausführung
sicherheitskritischer Bewegungen bzw. Funktionen gegeben. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist
dabei als selbsttätig
rückstellender
Taster ausgebildet und weist baulich betrachtet keinerlei mechanische
Verriegelungen bzw. Arretierungen für seine aktiven Schaltstellungen
bzw. Schaltstufen auf.
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Entsprechend
der Ausgestaltung in den 1 bis 4 kann die
Sicherheitsschalteinrichtung 1 auch dreistufig ausgeführt sein,
wobei bei einer Verstellung des Drückerelementes 2 in
die dritte bzw. letzte Schaltstellung keine Freigabe für die Ausführung einer
kritischen Bewegung bzw. Funktion der Maschine gegeben ist und zu
diesem Zeitpunkt eventuell aktiv ausgeführte, abzusichernde Funktionen bzw.
Bewegungen der jeweiligen Maschine unverzüglich beendet werden. Diese
dritte Schaltstufe wird in einer Paniksituation des Bedieners üblicherweise reflexartig
ausgelöst
und im Regelfall nicht bewusst eingenommen. Besteht nämlich für den Bediener selbst
oder für
sonstige Personen im Umkreis der jeweiligen Maschine Verletzungsgefahr,
so wirkt dieser üblicherweise
krampfartig auf die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ein
und bewegt dabei das Drückerelement 2 über die
zweite Schaltstufe hinaus in die letzte bzw. dritte Schaltstellung.
Entsprechendes kann dann Eintreten, wenn plötzlich akute Beschädigungsgefahr
für die
jeweilige Maschine oder für
die zu bearbeitenden Produkte auftritt. Der an der Sicherheitsschalteinrichtung 1 optional
implementierte, fallweise dauerhaft beizubehaltende und gegebenenfalls
aktiv rückzustellende
Schaltzustand „Panik" bzw. „Nothalt" wird insbesondere
durch entsprechende Vorkehrungen bzw. Maßnahmen in der elektrischen
Ausführung der
Sicherheitsschalteinrichtung 1 bzw. der Maschinensteuerung
umgesetzt. D.h. es sind keinerlei mechanische Arretierungen bzw.
Verriegelungen für
den dritten Schaltzustand betreffend „Paniksituation" an der Mechanik
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ausgebildet.
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Eine
weitere Zustimmung zu einer Bewegung eines Maschinenteils oder zu
einer Funktionsausführung
einer Maschine kann erst wieder nach dem vollständigen Loslassen des Drückerelementes 2 und
erneutem Betätigen
des Drückerelementes 2, ausgehend
von der Ruhestellung bis zur zweiten Schaltstufe, bewirkt werden.
Bei der Rückstellung der
Sicherheitsschalteinrichtung 1, insbesondere beim Überstreichen
des Drückerelementes 2,
ausgehend von der unmittelbar aufeinanderfolgend gereihten dritten
Schaltstufe (Panik) über
die zweite Schaltstufe (Zustimmung) in die erste Schaltstufe (Ruhestellung),
wird dabei keine – auch
keine kurzfristige – Zustimmung
von der Sicherheitsschalteinrichtung 1 gegeben, so dass
sich die Maschine keinesfalls – auch
nicht kurzzeitig – wieder
aktiviert, wenn das Drückerelement 2 zuvor
in die dritte Schaltstufe (Panik) überführt wurde und nachfolgend wieder
losgelassen wird. Diese sogenannte Funktionsverriegelung bzw. der
Ausschluss ungewollter bzw. kritischer Schalt- bzw. Betriebszustände der
Sicherheitsschalteinrichtung 1 wird bevorzugt mittels einer
elektronischen Steuer- oder Auswertevorrichtung für die Sicherheitsschalteinrichtung 1 bewerkstelligt.
Diese Steuer- oder Auswertevorrichtung bildet dabei entweder direkt
mit der Sicherheitsschalteinrichtung 1 eine zusammenhängende,
eigenständige
Baueinheit oder die elektronische Steuer- oder Auswertevorrichtung
ist extern zur Sicherheitsschalteinrichtung 1 angeordnet.
Insbesondere kann die Steuer- oder Auswertevorrichtung auch durch
einen Teil der Steuerelektronik eines Handbediengerätes bzw.
einer sonstigen elektronischen Maschinensteuerung gebildet sein.
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Unabhängig von
einer zwei- oder mehrstufigen Ausbildung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist diese
mehrkanalig bzw. mehrkreisig ausgebildet, so dass bei Ausfall eines
elektrischen Kreises zumindest ein weiterer elektrischer Kreis verbleibt,
der die jeweiligen Funktionen weiterhin erfüllt, so dass ein gänzlicher
Funktionsausfall der Sicherheitsschalteinrichtung 1 mit
hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden kann. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 kann
also in die Kategorie der sogenannten „einfehlersicheren" Schaltelemente eingereiht
werden, deren Funktionssicherheit im Vergleich zu herkömmlichen
Schaltelementen wesentlich gesteigert ist. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 umfasst
bevorzugt zwei jeweils eigenständige
bzw. voneinander unabhängige
elektrische Schaltkreise 4, 5, wobei jedem elektrischen
Schaltkreis 4 und 5 jeweils ein mechanisches Betätigungselement 6, 7 zugeordnet
ist. Insbesondere ist dem ersten Schaltkreis 4 das Betätigungselement 6 zugeordnet.
Der Schaltkreis 4 ist dabei zur Erfassung der jeweiligen
Position des verstellbaren Betätigungselementes 6 sowie
zur Weiterleitung entsprechender Informationen bzw. Schaltbefehle
an die Steuer- oder Auswertevorrichtung ausgebildet. Der zweite
Schaltkreis 5 ist dem weiteren Betätigungselement 7 zugeordnet
und ebenso zur Generierung entsprechender Signale bzw. Schaltbefehle
für die
Steuer- oder Auswertevorrichtung in Abhängigkeit der Stellung des Betätigungselementes 7 vorgesehen.
Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist somit sowohl in
elektrischer, als auch in mechanischer Hinsicht vollständig zweikreisig
aufgebaut. Insbesondere ist mit diesem Aufbau sowohl eine mechanische
als auch eine elektrische Redundanz für die Sicherheitsschalteinrichtung 1 erzielt.
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Die
beiden Betätigungselemente 6, 7 sind
an einem formstabilen Halterahmen 8 bzw. in einem dementsprechenden
Tragelement gelagert. Wesentlich ist dabei, dass die beiden Betätigungselemente 6, 7 mittels
zweier eigenständiger
Drehlagerungen 9, 10 je Betätigungsele ment 6, 7 rotatorisch
verstellbar bzw. begrenzt verdrehbar sind. Diese Drehlagerungen 9, 10 am
Halterahmen 8 bilden dabei zwei quer zur Längserstreckung
der balkenartigen Betätigungselemente 6, 7 verlaufende
Schwenkachsen 11, 12 aus. Den beiden Betätigungselementen 6, 7 ist,
bezugnehmend auf eine Betätigungsrichtung – Pfeil 13 – der Sicherheitsschalteinrichtung 1 das
Drückerelement 2 vorgeordnet.
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Das
Drückerelement 2 steht
dabei mit den beiden verschwenkbar gelagerten Betätigungselementen 6, 7 derart
in Verbindung, dass eine weitgehendst translatorische bzw. lineare
Betätigungsbewegung
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 gewährleistet bzw. durchführbar ist.
Diese lineare bzw. translatorische Betätigungsbewegung für die Sicherheitsschalteinrichtung 1 erfolgt
dabei ausgehend von der Ruhestellung in Richtung des Pfeils 13 in
die Zustimmungsstellung und gegebenenfalls in eine Panik- bzw. Nothaltstellung.
Wird dabei das Drückerelement 2 entsprechend
dem Pfeil 13 relativ zum Halterahmen 8 geradlinig
verstellt, so werden die Betätigungselemente 6, 7 um
die Schwenkachsen 11, 12 verschwenkt und verändern dabei
die Betriebszustände,
insbesondere die Schaltzustände
der beiden elektrischen Schaltkreise 4, 5. Bevorzugt
umfasst jeder Schaltkreis 4, 5 wenigstens ein
elektrisches Schaltelement 14, 15. Diese Schaltelemente 14, 15 sind
bevorzugt durch elektrische Schaltkontakte gebildet, die standardmäßig bezogen
werden können. Die
Schaltkreise 4, 5 weisen dabei jeweils zumindest einen
elektrischen Schließkontakt 16, 17 auf.
Vor allem bei Ausbildung einer dreistufigen Sicherheitsschalteinrichtung 1 mit
Nothalt- bzw. Panikfunktion ist je Schaltkreis 4, 5 zumindest
auch jeweils ein elektrischer Öffnerkontakt 18, 19 ausgebildet.
Diese Öffnerkontakte 18, 19 werden
speziell bei Einnahme der dritten Schaltstellung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 bzw.
des Drückerelementes 2 betätigt und kann
so von der Steuer- oder Auswertevorrichtung eine Nothalt- bzw. Paniksituation
erkannt werden. Die Öffnerkontakte 18, 19 können alternativ
aber auch direkt in einen abzusichernden Schaltkreis einwirken und
die jeweilige Maschinenfunktion bzw. Maschinenbewegung stoppen oder
sonstige Sicherheitsmaßnahmen,
wie z.B. Not-Auf-Bewegungen, einleiten.
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Die
Schließkontakte 16, 17 werden
bei Einnahme der zweiten Schaltstellung bzw. der Zustimmungsstellung
betätigt,
insbesondere in den geschlossenen Schaltzustand überführt. Dieser aktive Schaltzustand
der Schließkontakte 16, 17 wird
von der Steuer- oder Auswertevorrichtung erkannt und werden daraufhin
die entsprechenden Maßnahmen eingeleitet.
Insbesondere werden die abzusichernden Steuerelemente der Maschinensteuerung
für den
ord nungsgemäßen Gebrauch
funktionell freigegeben.
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Bevorzugt
sind die Schaltelemente 14, 15 durch elektromechanische
Schaltkontakte gebildet. Alternativ ist es auch möglich, die
Schaltelemente 14, 15 durch induktive, kapazitive,
optische, magnetische oder nach einem anderen physikalischen Prinzip
arbeitende Erfassungselemente vorzusehen.
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Die
Schaltelemente 14, 15 sind bevorzugt durch standardmäßig erhältliche,
elektromechanische Schaltelemente 14, 15 für die Print-
bzw. Leiterplattenmontage gebildet. Die für eine Rückstellung der Öffnerkontakte 18, 19 bzw.
der Schließkontakte 16, 17 erforderlichen
Federmittel sind dabei bereits im Inneren dieser Bauelemente bzw.
Schaltelemente 14, 15 ausgeführt und sind an sich keine
zusätzlichen Feder-
bzw. Rückstellmittel
in der Konstruktion der Sicherheitsschalteinrichtung 1 erforderlich.
Ausschließlich
mit den in den standardmäßigen Bauelementen
bzw. Schaltelementen 14, 15 vorhandenen Rückstellmitteln
kann also die Sicherheitsschalteinrichtung 1 überaus zuverlässig wieder
in die Ausgangs- bzw. Ruhelage verstellt werden, wenn die durch
einen Bediener auf das Drückerelement 2 aufgebrachten
Betätigungskräfte wegfallen.
Diese hohe Funktionszuverlässigkeit
wird einerseits durch die besonders verkantungssicheren bzw. langfristig
funktionssicheren Drehlagerungen 9, 10 für die Betätigungselemente 6, 7 gewährleistet.
Nachdem für
die gegenständliche
Sicherheitsschalteinrichtung 1 weiters keine zusätzlichen
Feder- bzw. Rückstellmittel für die Betätigungselemente 6, 7 oder
für das
Drückerelement 2 erforderlich
sind, kann die mechanische Funktionssicherheit derselben nochmals
deutlich gesteigert werden. Die als standardmäßige Bauelemente verfügbaren Schaltelemente 14, 15 sind
vielfach erprobt und wird für
diese handelsüblichen
Bauteile für
Tausende von Betätigungszyklen
eine Funktionsgarantie abgegeben.
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Bevorzugt
sind die aufzuwendenden Betätigungskräfte zur
Verstellung bzw. Umschaltung der Öffnerkontakte 18, 19 höher angesetzt,
als jene Betätigungskräfte, welche
erforderlich sind, um die Schließkontakte 16, 17 umzuschalten.
Dadurch kann eine eindeutig erkennbare Abstufung der Schaltstellungen
der Sicherheitsschalteinrichtung 2, 3 erreicht werden.
Außerdem
wird durch die Addition der aufzuwendenden Betätigungskräfte für die Schließkontakte 16, 17 und
die Öffnerkontakte 18, 19 je
Schaltkreis 4, 5 eine sprunghaft angestiegene
Verstellkraft erforderlich, um die Sicherheitsschalteinrichtung 1 in
den dritten Schaltzustand bzw. in die Panikstellung überführen zu
können.
Der deutlich merkbare Druckpunkt zwischen der zweiten Schaltstellung
(Zustimmungsstellung) und der dritten Schaltstellung (Panikstellung)
erleichtert die Handhabung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 wesentlich,
so dass fehlerhafte bzw. inkorrekte Bedienungen der Sicherheitsschalteinrichtung 1 nahezu
ausgeschlossen werden können.
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Die
beschriebene mechanische Ausgestaltung bzw. kinematische Ausführung der
Sicherheitsschalteinrichtung 1 stellt sicher, dass das
Drückerelement 2 auch
bei schräger
oder außermittiger
Einleitung der Betätigungskraft
möglichst
geradlinig verstellt wird. Weiters ist durch die beschriebene mechanische
Ausgestaltung gewährleistet,
dass die jeweiligen Schaltelemente 14, 15 jedes
Schaltkreises 4, 5 möglichst gleichzeitig bzw. gleichförmig betätigt werden.
Wird dabei von der Steuer- oder Auswertevorrichtung erkannt, dass
die Signale der jeweils gleichartigen Schaltelemente 14; 15 in
den beiden Schaltkreisen 4, 5 zeitlich aufeinanderfolgend
bzw. zu stark verzögert
eintreffen, so kann auf eine Funktionsbeeinträchtigung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 geschlossen
werden und gesteuert von der Steuer- oder Auswertevorrichtung 3 ein
entsprechendes Hinweissignal abgegeben werden. Auch für den Fall, dass
von den beiden parallelen Schaltkreisen 4 und 5 nur
mehr ein einziges Signal generiert bzw. empfangen werden kann, wird
von der Steuer- oder Auswertevorrichtung 3 ein entsprechendes
Hinweis- oder Warnsignal abgegeben. Diese Signalisierung kann mit
optischen und/oder akustischen Ausgabeelementen erfolgen. Zur Umsetzung
einer akustischen Signalisierung ist ein Summer oder dgl. ausgebildet, welcher
entweder direkt auf der Sicherheitsschalteinrichtung 1 angeordnet
sein kann oder aber auch der zentralen Steuer- oder Auswertevorrichtung zugeordnet
werden kann.
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Wie
am besten aus 3 ersichtlich ist, sind das
Drückerelement 2 und
die Lagerstellen bzw. Bewegungsspielräume für die mechanischen Komponenten
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 von einem elastisch
rückstellend
verformbaren Abdeckelement 42 (3) umgeben
bzw. überdeckt.
Bevorzugt ist das Abdeckelement 42 in Art einer Gummimembran 43 ausgebildet,
welches die Betätigungselemente 6, 7 bzw.
das Drückerelement 2 gegenüber dem
Umgebungsbereich abgrenzt und vor dem Eindringen von Fremdkörpern bzw.
Feuchtigkeit schützt.
Bevorzugt bildet das weichelastisch nachgiebige Abdeckelement 42 mit
dem dahinter bzw. darunter liegenden Drückerelement 2 und/oder
Halterahmen 8 einen Teilabschnitt der Außenflächen eines
Gehäuses
aus, in welches die Sicherheitsschalteinrichtung 1 eingebaut
ist. Ein derartiges Gehäuse
kann beispielsweise durch ein sogenanntes Handbediengerät oder durch ein
stationäres
Steuerpult für
Maschinen bzw. Roboter gebildet sein. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 eignet
sich besonders zur Anordnung in einem Mantel- bzw. Stirnbereich eines tragbaren Gehäuses mit darin
eingebauten Anzeige- und Steuerelementen. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 kann
insbesondere in eine Öffnung
bzw. einen Durchbruch eines derartigen Gehäuses eingesetzt werden, wobei
das elastische Abdeckelement 42 für die mechanischen Komponenten
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 zugleich die Abdichtung
des Gehäuses
im Bereich des Durchbruches gegenüber dem Umgebungsbereich bewerkstelligt.
Insbesondere erstreckt sich das gummiartige Abdeckelement 42 bis
in den Bereich eines Montage- bzw. Halteflansches 44 (1)
zur Befestigung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 im Inneren eines
entsprechenden Gehäuses.
Beim Befestigen der Sicherheitsschalteinrichtung 1 in einem
Gehäuse wird
somit das Abdeckelement 42 zwischen dem Halteflansch 44 und
den Innenflächen
des Gehäuses festgeklemmt
und bewirkt dabei eine staub- bzw. flüssigkeitsdichte Abgrenzung
des Durchbruches für
die Betätigung
bzw. den Einbau der Sicherheitsschalteinrichtung 1 gegenüber dem
Umgebungsbereich des Gehäuses.
Zusätzliche
Dichtschnüre
bzw. Klebemittel sind somit nicht erforderlich und kann die Öffnung für die Betätigung des
Drückerelementes 2 im
Gehäuse
bereits via das weichelastische, gummiähnliche Abdeckelement 42 abgedichtet
werden. Wesentlich ist dabei, dass die Gummimembran 43 auch
einen Teilbereich der Außenflächen im
Griff- bzw. Haltebereich des entsprechenden Gehäuses zur Aufnahme von Steuerelektronik
bildet.
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Die
Steuer- oder Auswertevorrichtung ist derart ausgelegt, dass von
jedem Schaltkreis 4, 5 stets jeweils ein gleichbedeutendes
Steuer- bzw. Schaltsignal empfangen werden muss. Kann plötzlich nur
mehr ein Schaltsignal, insbesondere nur mehr ein Zustimmungssignal
bzw. nur mehr ein Nothaltsignal, empfangen werden, so kann von der Steuer-
oder Auswertevorrichtung auf eine Beschädigung bzw. auf eine Störung der
Sicherheitsschalteinrichtung 1 geschlossen werden, woraufhin
die entsprechenden Maßnahmen
eingeleitet, wie z.B. Warn- oder
Fehlersignale abgegeben und/oder Sicherheitsabschaltungen vorgenommen
werden.
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Die
zwei Betätigungselemente 6, 7 für jeweils
zumindest ein elektrisches Schaltelement 14, 15 der
beiden Schaltkreise 4, 5 sind gegenüber einem
Halterahmen 8 verschwenkbar gelagert. Insbesondere ist
je Betätigungselement 6, 7 jeweils
eine Schwenkachse 11, 12 vorgesehen, welche zwei
voneinander unabhängige
Drehlagerungen 9, 10 für die beiden Betäti gungselemente 6, 7 darstellen.
Die beiden Betätigungselemente 6, 7 sind
dabei via die beiden Drehlagerungen 9, 10 gegenüber dem
Halterahmen 8 bzw. den elektrischen Schaltelementen 14, 15 begrenzt
rotatorisch verstellbar. Wie am besten aus 3 ersichtlich,
ist den beiden Betätigungselementen 6, 7 bezugnehmend
auf die Betätigungsrichtung – Pfeil 13 – das Drückerelement 2 vorgeordnet,
dass eine weitgehendst translatorische bzw. lineare Betätigungsbewegung
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 in Richtung des Pfeils 13 ermöglicht.
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Bei
dieser Ausgestaltung ist das den Betätigungselementen 6, 7 vorgeordnete
Drückerelement 2 durch
einen Teilbereich des elastisch nachgiebigen Abdeckelementes 42 gebildet,
welches in 3 mit strichlierten Linien dargestellt
wurde. Insbesondere ist das Abdeckelement 42 zumindest
im Überdeckungsbereich
mit dem Krafteinleitungsbereich auf die Betätigungselemente 6, 7 platten-
oder blockförmig
ausgebildet bzw. weist das Abdeckelement 42 im Bereich der Krafteinleitungszone
auf die Betätigungselemente 6, 7 eine
höhere
Steifigkeit bzw. Formstabilität
und gegebenenfalls einen reduzierten Reibungskoeffizenten auf. Das
Drückerelement 2, das
mit dem Abdeckelement 42 ein bevorzugt einstückiges Gummiteil
in Art eines bereichsweise verdickten Faltenbalges darstellt, stützt sich
bevorzugt an jeweils wenigstens einem Fortsatz der Betätigungselemente 6, 7 ab.
Diese Fortsätze
sind derart geformt, dass sich die Betätigungselemente 6, 7 reibungsvermindert
gegenüber
der Unterseite des Drückerelementes 2 bzw.
des demgemäßen Abdeckelementes 42 verschwenken
können.
Eine lineare Verstellung des Drückerelementes 2 entsprechend
dem Pfeil 13 ergibt also eine rotatorische bzw. verschwenkende Bewegung
der Betätigungselemente 6, 7,
wobei über die
Schwenkbewegung die Verstellung bzw. Umschaltung der elektrischen
Schaltelemente 14, 15 erfolgt.
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Der
Halterahmen 8 an dem die Betätigungselemente 6, 7 mittels
den Drehlagerungen 9, 10 verschwenkbar gelagert
sind, ist bei dieser Ausführungsform
wannen- bzw. schachtelförmig
ausgebildet. Die beiden Betätigungselemente 6, 7 stellen
dabei beidseits des Halterahmens 8 angelenkte Klappen bzw.
Deckelelemente dar, welche den Halterahmen 8 nach oben
hin begrenzen, wie dies am besten aus den 1 und 3 ersichtlich
ist. Wie weiters in 4 zu erkennen ist, kann der
Halterahmen 8 im Querschnitt im wesentlichen C-förmig ausgebildet sein
und aus einer weitgehendst ebenflächigen Bodenplatte 49 bestehen,
auf der an gegenüberliegenden
Seitenrändern
zwei im wesentlichen rechtwinkelig zur Bodenplatte 49 abstehende
Schenkel 50, 51 ausgebildet sind. In den von der
Bodenplatte 49 abgewandten Eckbe reichen der beiden Schenkel 50, 51 sind
dabei die Drehlagerungen 9, 10 für die Betätigungselemente 6, 7 ausgebildet.
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An
den Schenkeln 50, 51 oder alternativ an der Bodenplatte 49 ist
wenigstens eine Haltelasche 52 zur Befestigung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 im
Inneren eines tragbaren Gehäuses,
beispielsweise für
ein elektronisches Handbediengerät,
ausgebildet.
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Wie
am besten aus 3 ersichtlich ist, sind hierbei
alle elektromechanischen Schaltelemente 14, 15 mit
den jeweiligen elektrischen Schaltkontakten auf einer gemeinsamen
Leiterplatte 22 angeordnet. Insbesondere umfasst der erste
Schaltkreis 4 einen Schließkontakt 16 und einen Öffnerkontakt 18.
Im zweiten Schaltkreis 5 ist gleichfalls ein Schließkontakt 17 und
ein Öffnerkontakt 19 ausgebildet.
Das Betätigungselement 6 ist
dabei zur Verstellung bzw. Umschaltung der elektrischen Schaltelemente 14 des
ersten Schaltkreises 4 vorgesehen und das Betätigungselement 7 ist
zur Umschaltung bzw. Verstellung der Schaltelemente 15 des
zweiten Schaltkreises 5 vorgesehen.
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Die
Leiterplatte 22 mit den elektrischen Schaltelementen 14, 15 ist
dabei in den im Querschnitt im wesentlichen C-förmigen Halterahmen 8 weitgehendst
spielfrei eingesetzt und positioniert gehaltert. Insbesondere stützt sich
eine Unterseite 53 der Leiterplatte 22 möglichst
vollflächig
an einer Gegenfläche 54 des
Halterahmens 8 bzw. auf der Bodenplatte 49 ab.
Die Leiterplatte 22 mitsamt den daran aufgelöteten Schaltelementen 14, 15 ist
also wenigstens teilweise im gehäuse-
bzw. wannenartigen Halterahmen 8 aufgenommen und via die
Schenkel 50, 51 und gegebenenfalls zusätzliche
Stege im Halterahmen 8 positioniert. Das Einsetzen der
Leiterplatte 22 mit den Schaltelementen 14, 15 in
den käfigartigen
Halterahmen 8 kann dabei in einfacher Art und Weise bei
weit ausgeschwenkter Stellung der Betätigungselemente 6, 7 oder
auch bei vom Halterahmen 8 abgenommenen Betätigungselementen 6, 7 erfolgen.
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Ein
Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die elektromechanischen
Schaltelemente 14, 15 ohne Schraubbefestigung
im Halterahmen 8 aufgenommen bzw. gehaltert werden können. Sobald nämlich die
Leiterplatte 22 mit den Schaltelementen 14, 15 in
den Halterahmen 8 eingelegt ist, können die Betätigungselemente 6, 7 in
die in 3 ersichtliche Ausgangs- bzw. Ruhestellung geschwenkt
werden und ist sodann ein Herausfallen der Schaltelemente 14, 15 bzw.
der gesamten Leiterplatte 22 aus dem Halterahmen 8 verhindert.
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Zur
zusätzlichen
Fixierung bzw. Festlegung der Schaltelemente 14, 15 können am
Halterahmen 8 auch federelastisch nachgiebige Rastelemente 55 ausgebildet
sein, welche die Leiterplatte 22 gegenüber dem Halterahmen 8 festlegen.
Diese Rastelemente 55 bilden dabei eine Art Schnappverbindung zwischen
der Leiterplatte 22 und dem Halterahmen 8 aus,
wodurch ein werkzeugloser Zusammenbau der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ermöglicht ist.
Insbesondere kann die Leiterplatte 22 ohne dem Erfordernis
von Schrauben einfach in den beschriebenen, wannen- bzw. gehäuseartigen
Halterahmen 8 eingelegt werden und ist bereits dadurch
verwendungsfähig
fixiert.
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Wie
unter anderem aus 1 ersichtlich ist sind die beiden
Betätigungselemente 6, 7 in
ihren voneinander abgewandten Endbereichen 30, 31 jeweils
um die eigenständige
Schwenkachse 11, 12 verdrehbar gelagert. Die einander
zugewandten Enden 26, 27 der Betätigungselemente 6, 7 gehen
ineinander über
bzw. übergreifen
diese einander. Insbesondere greifen die einander zugewandten Enden 26, 27 der
beiden Betätigungselemente 6, 7 kammartig
ineinander ein. Dieser gegenseitig kämmende Eingriff ist dabei derart
ausgestaltet, dass die beiden Betätigungselemente 6 und 7 nicht
miteinander bewegungsgekoppelt werden und an sich unabhängig voneinander
verschwenkbar bleiben. Die benötigte, simultane
Verstellung der beiden Betätigungselemente 6, 7 wird
mittels dem vorhergehend bereits erläuterten Drückerelement 2 realisiert,
welches durch einen zentralen Abschnitt des vorgeordneten Abdeckelementes 42 realisiert
ist, wie dies vorhergehend bereits erläutert wurde. Die Betätigungselemente 6, 7 bilden
in ihrem Übergangsbereich,
in dem sie ineinander übergehen,
Betätigungsflächen 56, 57 aus.
Diese Betätigungsflächen 56, 57 stellen
eine Krafteinleitungszone 58 für das bezugnehmend auf die
Betätigungsrichtung – Pfeil 13 – vorgeordnete Drückerelement 2 dar.
Um das Abroll- bzw. Gleitverhalten zwischen dem Drückerelement 2 und
den damit zu belastenden Betätigungselementen 6, 7 zu verbessern,
weisen die Betätigungselemente 6, 7 in der
Krafteinleitungszone 58 gewölbte, insbesondere konvex gekrümmte Fortsätze auf.
Insbesondere bilden die Betätigungselemente 6, 7 im
Bereich der Krafteinleitungszone 58 nockenartige Erhebungen aus,
auf die unter Zwischenschaltung des Drückerelementes 2 der
vom Benutzer ausgeübte
Fingerdruck übertragen
wird.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist somit das Drückerelement 2 unmittelbar
vom elastisch rück stellend
verformbaren Abdeckelement 42, insbesondere in Art einer
Gummimembran 43, gebildet. Diese Gummimembran 43 übernimmt
bevorzugt gleichzeitig die Funktion der Abdichtung einer Gehäuseöffnung für den Einbau
bzw. die Betätigung
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 gegenüber dem
Umgebungsbereich eines entsprechenden Gehäuses.
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Wie
am besten aus den 1 und 2 ersichtlich
ist, sind die beiden Betätigungselemente 6, 7 identisch
bzw. als Gleichteile ausgebildet. Das Betätigungselement 6 ist
also gänzlich übereinstimmend
zum Betätigungselement 7 ausgebildet,
so dass nur wenige verschiedenartige Teile im Aufbau der Sicherheitsschalteinrichtung 1 vorhanden
sind. Diese Maßnahmen
reduzieren die Herstellungskosten und ist auch bei geringen bis
mittleren Stückzahlen
eine relativ preiswerte Fertigung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ermöglicht.
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Die
vier Schaltelemente 14, 15 der Sicherheitsschalteinrichtung 1 sind
dabei bezugnehmend auf ihre Aufnahme- bzw. Abstützebene 59, welche
im Regelfall durch die Bauteilseite der Leiterplatte 22 gebildet
ist, in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen jeweils
zueinander versetzt angeordnet. D.h. die Schaltelemente 14, 15,
insbesondere die beiden Schließkontakte 16, 17 und
die beiden Öffnerkontakte 18, 19 sind
an den Ecken eines gedachten Parallelogramms angeordnet. In Draufsicht auf
die Aufnahme- bzw. Abstützebene 59,
welche im wesentlichen parallel zur Bodenplatte 49 ausgerichtet
ist, bilden die Schaltelemente 14, 15 also die Ecken
bzw. den Umriss eines virtuellen Parallelogramms. Diese spezielle
Anordnung der Schaltelemente 14, 15 erlaubt es,
die Betätigungselemente 6, 7 als
Gleichteile auszubilden und somit die Fertigungskosten der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ohne Einbußen an Qualität bzw. Zuverlässigkeit
fertigen zu können.
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Weiters
sind die Schaltelemente 14, 15 mit den Schließkontakten 16, 17 in
einer geringeren Distanz 39, 40 zur jeweiligen
Schwenkachse 11, 12 des zugeordneten Betätigungselementes 6, 7 angeordnet,
als der jeweilige Öffnerkontakt 18, 19 im
jeweils gleichen Schaltkreis 4, 5. Insbesondere
liegen die Öffnerkontakte 18, 19 näher dem
Mittelbereich zwischen den Schwenkachsen 11, 12 als
die beiden Schließkontakte 16, 17,
wie dies am besten aus 2 ersichtlich ist. Aufgrund
der unterschiedlichen Hebelwirkung der Betätigungselemente 6, 7,
ausgehend von der jeweiligen Schwenkachse 11, 12 zur
jeweiligen Kontaktausführung
der Schaltelemente 14, 15, ergibt sich somit auch
eine deutliche Abstufung der aufzubringenden Betätigungskräfte zur Einnahme der Zustimmstellung
bzw. der Panikstellung.
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Wie
am besten aus 3 ersichtlich ist, können Betätigungsflächen 60, 61 der
Schaltelemente 14, 15 im wesentlichen in einer
gemeinsamen Ebene liegen. D.h. die Bauhöhe der Schließkontakte 16, 17 kann
im wesentlichen gleich der Bauhöhe
der Öffnerkontakte 18, 19 sein.
Um dennoch unterschiedliche Schaltstufen bzw. Schaltstellungen mit
dazwischenliegendem Verstellweg zu erreichen, können die Betätigungselemente 6, 7 jeweils
ein den Schaltelementen 14, 15 mit den Schließkontakten 16, 17 zugeordnetes,
federelastisch nachgiebiges Ausgleichselement 62, 63 umfassen.
Dieses Ausgleichselement 62, 63 stellt dabei eine
Art federnd gelagerte Zunge dar, deren Haltekraft ausreicht, um
das Verstellorgan der Schließkontakte 16, 17 betätigen zu
können.
Bei einer weiteren Verschwenkung der Betätigungselemente 6, 7 ausgehend
von der zweiten Schaltstufe werden die Ausgleichselemente 62, 63 gegenüber den
Betätigungselementen 6, 7 ausgelenkt
und ist unter erhöhtem
Kraftaufwand eine weitere Verschwenkung der Betätigungselemente 6, 7 in
die dritte Schaltstufe ermöglicht.
Insbesondere kann dadurch die auf die Schließkontakte 16, 17 einwirkende Betätigungskraft
begrenzt werden und kann somit keine Überbelastung der Schließkontakte 16, 17 auftreten.
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Wesentlich
ist weiters, dass die Schaltelemente 14, 15 mit
den Öffnerkontakten 18, 19 im
wesentlichen direkt unterhalb der Krafteinleitungszone 58 der
ineinander übergehenden
Betätigungselemente 6, 7 angeordnet
sind.
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Bei
dieser Ausführungsform
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 können die Betätigungselemente 6, 7 ausschließlich über die
den Schaltelementen 14, 15 innewohnende Rückstellkraft
in die Ausgangs- oder Ruhestellung, wie diese aus 3 ersichtlich ist,
gedrängt
werden. Es sind also keinerlei zusätzlichen Federmittel erforderlich,
welche naturgemäß ein erhöhtes Bruchrisiko
aufweisen. Lediglich via die in den Schaltelementen 14, 15 ohnedies
vorhandenen Feder- bzw. Rückstellmittel
werden auch die Betätigungselemente 6, 7 in
die Ausgangs- bzw.
Ruhelage zurückgestellt,
sofern keine äußere Betätigungskraft
in Richtung des Pfeils 13 einwirkt. Die Signale bzw. Schaltzustände der
beiden Schaltkreise 4, 5 werden hierbei von einer
zur Sicherheitsschalteinrichtung 1 peripheren oder auch
direkt zugeordneten, nicht dargestellten Steuer- oder Auswertevorrichtung
verarbeitet und entsprechend umgesetzt.
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Der
Ordnung halber sei abschließend
darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Sicherheitsschalteinrichtung 1 diese bzw.
deren Bestandteile teilweise un maßstäblich und/oder vergrößert und/oder
verkleinert dargestellt wurden.