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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsschalter,
der an einer Rahmenwandfläche
einer Schutztür
von beispielsweise einer Industriemaschinenanlage usw. angebracht
ist, und der eine Energieversorgung zu der Industriemaschenanlage
usw. unterbricht, wenn die Schutztür geöffnet wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Herkömmlicherweise
wurde die Schutztür usw.
einer Industriemaschinenanlage mit einem Sicherheitsschalter versehen,
der verhindert, dass die Maschinenanlage in Situationen betrieben
wird, in denen die Schutztür
nicht vollständig
geschlossen ist, um Unfälle
zu verhindern, in denen ein Arbeiter durch Eingeklemmt-Werden in
der Maschinenanlage verletzt wird. Als ein Beispiel dieser Art von
Sicherheitsschalter ist der in Patentdokument 1 offenbarte Sicherheitsschalter
mit einem Verriegelungsmechanismus versehen, der einen Betriebsschlüssel mechanisch
sperrt, nachdem der Betriebsschlüssel
in den Sicherheitsschalter eingebracht worden ist, wodurch ein Entnehmen
des Betriebsschlüssels
verhindert wird.
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Ein
mit diesem Verriegelungsmechanismus versehener Sicherheitsschalter
ist mit einer Industriemaschinenanlage, wie z. B. ein Roboter elektrisch verbunden,
und weist eine Schalterhaupteinheit (Schlüsselschalter) und einen Aktuator
(Schlüssel) auf;
des Weiteren ist die Schalterhaupteinheit an einer Rahmenwandfläche einer
Schutztür
befestigt, und der Aktuator ist an der Schutztür befestigt. Eine Befestigungsposition
des Aktuators ist zu dieser Zeit festgesetzt, um einer Schlüsseleinbringöffnung der Schalterhaupteinheit
gegenüberzuliegen
und ein Eintreten in ein Hauptgehäuse eines oberen linken Abschnitts
der Schalterhaupteinheit zu ermöglichen, wenn
sich die Schutztür
in einem geschlossenen Zustand befindet.
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Infolge
des Eintretens des Aktuators schaltet dann ein Kontakt, der unter
dem Hauptgehäuse
der Schalterhaupteinheit angeordnet ist, in einen geschlossenen
Zustand und Energie wird der elektrischen Maschinenanlage zugeführt, was
ermöglicht, die
Maschinenanlage zu betreiben. Wenn hingegen der Aktuator infolge
eines Öffnens
der Schutztür
zurückgezogen
wird und aus dem Hauptgehäuse
entnommen wird, schaltet der eingebaute Kontakt in einen offenen
Zustand, und die Energiezufuhr zu der Maschinenanlage ist unterbrochen.
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Es
sollte festgehalten werden, dass das Hauptgehäuse mit einer Nockeneinheit
(Antriebsnocken), die mit dem Aktuator in Eingriff ist und sich dem
Eintreten und Zurückziehen
des Aktuators folgend dreht, und einem Stößel versehen ist, der unter der
Nockeneinheit angeordnet ist und sich vertikal entlang einer Außenfläche des
Nockens (Nockenkurvenbereichs) bewegt, wenn sich die Nockeneinheit dreht.
Zudem sind ein Arbeitsbauteil und ein Betätigungsbauteil, die mit dem
Stößel verbunden
sind und sich vertikal bewegen, und ein Kontakt, der auf eine gekuppelte
Weise mit dem Betätigungsbauteil öffnet und
schließt,
im Inneren der Schalterhaupteinheit vorgesehen, die unter dem Hauptgehäuse angeordnet
ist. Des Weiteren werden der Stößel, das
Arbeitsbauteil und das Betätigungsbauteil
durch eine Feder nach oben gedrängt,
die in der Nähe
des Betätigungsbauteils
angeordnet ist; der Stößel verbleibt
in einem Gleitkontakt mit der Außenfläche der Nockeneinheit; der
Stößel, das
Arbeitsbauteil und das Betätigungsbauteil
bewegen sich einstückig
der Drehung der Nockeneinheit folgend in einer vertikalen Richtung;
und die Kontakte werden zwischen deren Offen- und Geschlossen-Zuständen auf
eine gekuppelte Weise mit dieser vertikalen Bewegung umgeschaltet.
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Zudem
ist der Sicherheitsschalter mit einem Verriegelungsmechanismus versehen,
der eine sich horizontal bewegende Verriegelungskomponente (Verriegelungsbauteil),
einen L-förmigen
Verriegelungshebel und einen Bolzen aufweist. Der Verriegelungshebel
wird an dessen mittleren Abschnitt axial gestützt, um in der Lage zu sein,
sich frei zu drehen; ein linkes Ende und ein rechts Ende des Verriegelungshebels
sind verbunden, um in der Lage zu sein, sich frei zu einem rechten
Endabschnitt der Verriegelungskomponente bzw. einer unteren Endseite
des Bolzen zu drehen; und eine Bewegung des Bolzen wird über eine
Drehung des Verriegelungshebels zu der Verriegelungskomponente übertragen.
Des Weiteren wird die Verriegelungskomponente durch eine Feder nach
links gedrängt.
Demnach gleitet der Stößel einer
Drehung der Nockeneinheit in einer Richtung im Uhrzeigersinn folgend
von einem Abschnitt mit großem
Durchmesser der Außenfläche der
Nockeneinheit zu dessen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, das Betätigungsbauteil
bewegt sich nach oben infolge des Drängens der Feder, und zudem
bewegt sich die Verriegelungskomponente nach links. Folglich bewegt
sich die Verriegelungskomponente unter das Betätigungsbauteil, wobei dessen
Bewegung nach unten blockiert wird; die Nockeneinheit geht mit dem
Stößel in Eingriff;
die Nockeneinheit wird in einem verriegelten Zustand gehalten, wodurch
verhindert wird, dass sich die Nockeneinheit dreht; und ein Herausnehmen
des Aktuators ist blockiert.
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Des
Weiteren ist ein Magnetsolenoid zum Antreiben des Bolzens des Verriegelungsmechanismus
an einem oberen rechten Abschnitt im Inneren der Schalterhaupteinheit
angeordnet, und der Bolzen wird infolge des Startens und Stoppens
einer Erregung des Magnetsolenoids durch eine externe Steuerung
nach oben bzw. unten bewegt. Das Magnetsolenoid ist dann nicht erregt,
wenn sich die Nockeneinheit in dem verriegelten Zustand befindet,
und falls sich der Zustand des Magnetsolenoids von nicht-erregt
zu erregt verändert,
bewegt sich der Bolzen infolge dessen magnetischer Anziehungskraft
nach oben, der Verriegelungshebel dreht sich infolge der Aufwärtsbewegung
des Bolzens in eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn und das Verriegelungsbauteil bewegt
sich infolge dessen nach rechts, was dem Betätigungsbauteil ermöglicht,
sich nach unten zu bewegen, und was der Nockeneinheit ermöglicht, sich
in eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Folglich wird
die Nockeneinheit aus dem verriegelten Zustand in einen losgelösten Zustand
freigegeben, und der Aktuator kann herausgenommen werden.
Patentdokument
1: JPH9-245584A ([0035] bis [0044], 1)
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Es
sollte festgehalten werden, dass es bei dem vorhergehend erklärten, herkömmlichen
Sicherheitsschalter die Gefahr gibt, dass das nachfolgende Problem
auftreten kann, wenn eine Kraft, die die Bruchfestigkeit des Nockenkurvenbereichs
(Nockenaußenfläche) des
Antriebsnockens übersteigt,
in der Herausnehmrichtung mit Gewalt auf den Aktuator aufgebracht
wird, während
sich der Antriebsnocken (Nockeneinheit) in dem verriegelten Zustand
befindet, und der gegen ein Herausnehmen blockierte Aktuator nicht
aus dem verriegelten Zustand freigegeben worden ist, was normalerweise
durch Erregen des Magnetsolenoids geschieht. Das heißt, wenn
ein Versuch gemacht wird, den Aktuator mit Gewalt zurückzuziehen
und herauszunehmen, drängt
eine Kraft den Antriebsnocken, der mit dem Aktuator in Eingriff
ist, sich zu drehen. Da das Magnetsolenoid jedoch nicht erregt ist,
verbleibt der Verriegelungsmechanismus in dem verriegelten Zustand,
und der Stößel (Betätigungsstab)
verbleibt in Eingriff mit dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser
des Nockenkurvenbereichs des Antriebnockens. Falls die Aktuator-Herausnahmekraft
groß ist
und die Bruchfestigkeit des Nockenkurvenbereichs übersteigt,
bricht folglich der Nockenkurvenbereich, was eine Drehung des Antriebsnocken
ermöglicht,
und der Antriebsnocken dreht sich dem Herausnehmen des Aktuators folgend.
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Obwohl
der Nockenkurvenbereich des Antriebsnockens gebrochen wurde, verbleibt
jedoch der Verriegelungsmechanismus in dem verriegelten Zustand,
und der Stößel (Betätigungsbauteil)
verbleibt in der oberen Position, und ungeachtet der Tatsache, dass
der Aktuator herausgenommen wird, fährt der Kontakt der Schalterhaupteinheit
fort, ein elektrisches Signal auszugeben, das angibt, das sich der Aktuator
in dem eingesetzten Zustand befindet.
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Angesichts
des vorhergehend erklärten
Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sicherheitsschalter
bereitzustellen, der ein Zurückziehen
des Aktuators von der Schalterhaupteinheit auf eine sichere und
verlässliche
Weise erfassen kann, auch wenn der Sicherheitsschalter, der einen
Verriegelungsmechanismus aufweist, sich in einem verriegelten Zustand
befindet, und der Aktuator mit Gewalt aus der Schalterhaupteinheit
zurückgezogen
wird.
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MITTEL ZUR PROBLEMLÖSUNG
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Als
ein Mittel zum Lösen
der vorhergehend erklärten
Probleme hat der Sicherheitsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung,
der einen Aktuator aufweist, welcher vorgesehen ist, um in der Lage
zu sein, frei in einen Betätigungsbereich
einer Schalterhaupteinheit einzutreten und daraus zurückgezogen zu
werden, und der ein Eintreten und Zurückziehen des Aktuators erfasst,
wenn ein Kontakt eines Kontaktbereichs ein Öffnen und Schließen infolge
einer hin- und hergehenden Bewegung eines in einem Schalterbereich
vorgesehenen Betätigungsstabs
in Übereinstimmung
mit einem Eintreten und Zurückziehen
des Aktuators durchführt,
einen Antriebsnocken, der vorgesehen ist, um in der Lage zu sein,
sich frei in dem Betätigungsbereich
zu drehen, und einen Verriegelungsmechanismus, der in einem Verriegelungsmechanismusbereich
der Schalterhaupteinheit vorgesehen ist, und der eine Drehung des
Antriebsnockens sperrt; wobei der Antriebsnocken einen Eingriffsbereich,
einen Nutausschnittsbereich und einen Nockenkurvenbereich aufweist,
die jeweils an einer Außenumfangsfläche des
Antriebsnockens ausgebildet sind, wobei der Eingriffsbereich, der
mit einem Abschnitt des Aktuators einem Hineindrücken des Aktuators folgend
in Eingriff ist, in eine Richtung zusammen mit einem Eintreten des
Aktuators in den Betätigungsbereich
gedreht wird, während
der Eingriffszustand beibehalten wird; und der in einer anderen
Richtung zusammen mit einem Zurückziehen
des Aktuators aus dem Betätigungsbereich
dem Herausnehmen des Aktuators folgend gedreht wird, bis der Abschnitt
des Aktuators sich aus dem Eingriffszustand mit dem Eingriffsbereich
löst; und
somit bewegt sich der Betätigungsstab
in einer hin- und hergehenden Weise infolge des Herstellens eines
Gleitkontakts des Betätigungsstabs
mit dem Nockenkurvenbereich aufgrund einer Drehung des Antriebsnockens
in beide Richtungen; und der Verriegelungsmechanismus weist ein
Verriegelungsbauteil und einen Antriebsbereich auf, der das Verriegelungsbauteil
bewegt, wobei das Verriegelungsbauteil vorgesehen ist, um in der
Lage zu sein, sich frei zwischen einer Verriegelungsposition und
einer Entriegelungsposition in eine Richtung zu bewegen, die im
Wesentlichen senkrecht zu einer Drehwelle des Antriebsnockens ist,
um mit dem Nutausschnittsbereich in Eingriff zu gehen, so dass eine
Drehung des Antriebsnockens infolge einer Bewegung in die Verriegelungsposition
gesperrt wird, wenn der Aktuator sich in einem Eintrittszustand
befindet, und um aus einem Eingriff mit dem Nutausschnittsbereich
infolge einer Bewegung in die Entriegelungsposition losgelöst zu werden.
(Anspruch 1)
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Bei
einer Erfindung mit einer derartigen Gestaltung geht ein Abschnitt
des Aktuators mit dem Eingriffsbereich dem Hineindrücken des
Aktuators und Eintreten in den Betätigungsbereich der Schalterhaupteinheit
folgend in Eingriff, und der Antriebsnocken wird durch den Aktuator
in eine Richtung gedreht, während
dieser Eingriffszustand beibehalten wird. Infolge des Gleitens des
Nockenkurvenbereichs des Antriebsnockens und des Betätigungsstabs
in einen Zustand von gegenseitigem Kontakt dieser Drehung des Antriebsnockens
folgend bewegt sich der Betätigungsstab,
und, dieser Bewegung des Betätigungsstabs
folgend, führen
die Kontakte des Kontaktbereichs ein Öffnen und Schließen durch. Ebenfalls
infolge des Bewegens des Verriegelungsbauteils in die Verriegelungsposition
durch den Antriebsbereich des Verriegelungsmechanismus gehen das
Verriegelungsbauteil und der Nutausschnittsbereich des Antriebsnockens
in Eingriff, und die Drehung des Antriebnockens ist gesperrt. Infolgedessen wird
ein Zurückziehen
des Aktuators verhindert, der sich mit Antriebsnocken in Eingriff
befindet, und der Aktuator kann nicht aus dem Betätigungsbereich
entnommen werden.
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In
einer Situation, in der ein Versuch gemacht wird, den Aktuator aus
dem Betätigungsbereich
mit der Drehung des Antriebsnockens in dem verriegelten Zustand
mit Gewalt zurückzuziehen
und herauszunehmen, wird auf diese Weise eine gewaltsame Drehkraft
auf den Antriebsnocken aufgebracht, da sich ein Abschnitt des Aktuators
mit dem Eingriffsbereich des Antriebsnockens in Eingriff befindet.
Da jedoch das Verriegelungsbauteil in Eingriff mit dem Nutausschnittsbereich
des Antriebsnockens verbleibt, kann nicht weniger als einer von
dem Nutausschnittsbereich und dem Verriegelungsbauteil gebrochen
werden, wenn die Kraft zu groß ist,
mit der der Aktuator entnommen wird. Infolgedessen wird der Antriebsnocken
in die Lage versetzt, sich zu drehen, und dreht sich dem Herausnehmen
und Zurückziehen
des Aktuators aus dem Betätigungsbereich
folgend in eine andere Richtung, und ein Abschnitt des Aktuators
kommt aus dem Eingriffszustand mit dem Eingriffsbereich frei. Da
sich der Nockenkurvenbereich des Antriebsnockens und der Betätigungsstab in
einem normalen Zustand und frei von Bruch befinden, stellen der
Nockenkurvenbereich und der Betätigungsstab
der Drehung des Antriebsnockens in der anderen Richtung folgend
zu dieser Zeit einen Gleitkontakt her, während sich der Betätigungsstab
bewegt. Zudem, da die Kontakte des Kontaktbereichs ein Öffnen und
Schließen
normalerweise der Bewegung des Betätigungsstabs folgend durchführen, ist es möglich, beispielsweise
das Herausnehmen (Zurückziehen)
des Aktuators basierend auf diesem Öffnen und Schließen der
Kontakte zu erfassen. Auch in Situationen, in denen der Aktuator
der Schalterhaupteinheit mit einer Kraft zurückgezogen wird, die gleich zu
oder größer als
die Bruchfestigkeit des Sicherheitsschalters ist, kann demnach ein
Zurückziehen des
Aktuators aus der Schalterhaupteinheit auf eine sichere und verlässliche
Weise erfasst werden.
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Des
Weiteren kann eine Gestaltung derart sein, dass ein Endbereich des
Verriegelungsbauteils mit dem Nutausschnittsbereich in Eingriff
geht, und eine Bruchfestigkeit des Endbereichs niedriger als eine
Bruchfestigkeit des Nutausschnittsbereichs des Antriebsnockens festgesetzt
ist. (Anspruch 2) Des Weiteren ist es wünschenswert, dass das Verriegelungsbauteil
einen Sockel und einen Endbereich aufweist, der mit dem Sockel verbunden
ist, und dass ein Ausfallbereich ausgebildet ist, um eine Bruchfestigkeit
an einem Grenzabschnitt zwischen dem Endbereich und dem Sockel zu
verringern; zudem ist es wünschenswert
dass das Verriegelungsbauteil einen Sockel und einen mit dem Sockel
verbundenen Endbereich aufweist, und dass der Endbereich mit dem Sockel
fest verbunden ist.
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Da
die Bruchfestigkeit des Endbereichs des Verriegelungsbauteils niedriger
als die Bruchfestigkeit des Nutausschnittsbereichs des Antriebsnockens
festgesetzt ist, ist der Endbereich des Verriegelungsbauteils infolge
einer derartigen Gestaltung mehr dafür verantwortlich zu brechen
als der Nutausschnittsbereich des Antriebsnockens. Wenn der Aktuator
in den Sicherheitsschalter eingedrungen ist, und der Aktuator in
einen Zustand, in dem das Verriegelungsbauteil mit dem Nutausschnittsbereich
in Eingriff gegangen ist und der Antriebsnocken gesperrt worden
ist, mit Gewalt aus der Schalterhaupteinheit zurückgezogen wird, auch wenn sich
die Entnahmekraft zu dieser Zeit in dem Abschnitt eines Eingriffs des
sich mit dem Antriebsnocken in Eingriff befindenden Verriegelungsbauteils
und in dem Nutausschnittsbereich konzentriert, bricht der Endbereich des
Verriegelungsbauteils von niedriger Bruchfestigkeit aus diesem Grund
vor dem Nutausschnittsbereich des Antriebsnockens, und der Antriebsnocken wird
in die Lage versetzt, sich zu drehen. Wenn der Aktuator mit Gewalt
aus der Schalterhaupteinheit entnommen wird, bricht auf diese Weise
nur der Endbereich des Verriegelungsbauteils, und die anderen Abschnitte
des Sicherheitsschalters bleiben in einem normalen Zustand. Demnach
macht allein ein Ersetzen des gebrochenen Verriegelungsbauteils
es möglich,
den Sicherheitsschalter in einem normalen Zustand wiederzuverwenden,
und daher kann eine Kostenverringerung verwirklicht werden.
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Des
Weiteren kann der Kontaktbereich innerhalb der Schalterhaupteinheit
elektrisch mit einem Endabschnitt eines externen Verbindungskabels
verbunden sein und kann als ein Gegenstand gestaltet sein, der einen
Eintritts- oder
Zurückziehungs-Zustand
des Aktuators basierend auf einem elektrischen Signal erfasst, das
sich aus einem Öffnen
und Schließen
der Kontakte ergibt. Infolge einer derartigen Gestaltung kann ein
Eintreten und ein Zurückziehen
des Aktuators basierend auf einem elektrischen Signal von außerhalb
erfasst werden, das sich aus einem Öffnen und einem Schließen der
Kontakte des Kontaktbereichs ergibt.
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Des
Weiteren kann der Kontaktbereich einen Arbeitskontakt, der im Inneren
der Schalterhaupteinheit vorgesehen ist, und einen Ruhekontakt aufweisen,
der zur Steuerung eines Betriebs einer externen Vorrichtung verwendet
wird, und kann derart gestaltet sein, dass der Arbeitskontakt und
der Ruhekontakt einen offenen bzw. geschlossenen Zustand in Folge
einer Bewegung des Betätigungsstabs
annehmen, die einem Eintreten des Aktuators folgt; ein elektrisches
Signal zur Erfassung eines Eintretens des Aktuators wird basierend
auf dem offenen Zustand des Arbeitskontakts erhalten; und der Zustand der
externen Vorrichtung wird von einem betriebsunfähigen Zustand in einen betriebsfähigen Zustand basierend
auf dem geschlossenen Zustand des Ruhekontakts geschaltet. Mit einer
derartigen Gestaltung, während
der Ruhekontakt dem Eintreten des Aktuators folgend geschlossen
wird und die externe Vorrichtung sich von einem betriebsunfähigen Zustand
in einen betriebsfähigen
Zustand verändert, wird
der Arbeitskontakt dem Eintreten des Aktuators folgend geöffnet. Auf
diese Weise ist es zusätzlich
zu einem Eintreten und ein Zurückziehen
des Aktuators möglich,
einen Zustand der externen Vorrichtung von außen durch Überwachen des Offen-Geschlossen-Zustands
des Arbeitskontakts zu bestätigen,
wobei ein entgegengesetzter Offen-Geschlossen-Vorgang für den Ruhekontakt
durchgeführt
wird.
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Des
Weiteren kann der Antriebsbereich so gestaltet werden, dass er einen
Elektromagneten nach aufklappbarer Art, der in dem Verriegelungsmechanismusbereich
vorgesehen und derart angeordnet ist, dass eine Richtung einer Mittelachse
des Elektromagneten nach aufklappbarer Art im Wesentlichen senkrecht
zu einer Bewegungsrichtung des Verriegelungsbauteils ist, und einen Übertragungsbereich
aufweist, der durch eine Kraft einer magnetischen Anziehung versetzt
wird, die aus einem Erregen des Elektromagneten nach aufklappbarer
Art und Bewegen des Verriegelungsbauteils durch Übertragen des Versatzes auf
das Verriegelungsbauteil ergibt. (Anspruch 3) Mit einer derartigen
Gestaltung ist der Elektromagnet nach aufklappbarer Art derart angeordnet,
dass eine Richtung seiner Mittelachse im Wesentlichen senkrecht
zu einer Bewegungsrichtung des Verriegelungsbauteils ist und das
Verriegelungsbauteil durch die elektromagnetische Anziehungskraft
bewegt wird, die durch Erregen des Elektromagneten nach aufklappbarer
Art erzeugt wird und die auf das Verriegelungsbauteil über einen Übertragungsbereich übermittelt
wird, wobei dessen Arbeitsrichtung abgelenkt wird. Da die elektromagnetische
Anziehungskraft, durch Erregen des Elektromagneten nach aufklappbarer
Art erzeugt wird, auf das Verriegelungsbauteil über einen Übertragungsbereich weitergegeben
wird, wobei dessen Arbeitsrichtung abgelenkt wird, ist es auf diese
Weise im Vergleich zu einer Verwendung der elektromagnetischen Anziehungskraft
auf eine geradlinige Weise, wie z. B. durch einen Elektromagneten
nach Tauchkernart, möglich,
einen dünneren,
kompakteren Sicherheitsschalter bereitzustellen.
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Des
Weiteren kann eine Gestaltung zudem derart sein, dass die Schalterhaupteinheit
eine rechtwinklige Parallelepipedform aufweist, dass eine Aktuator-Eintrittsöffnung an
einem von einem Paar von gegenüberliegenden
Eckabschnitten der Schalterhaupteinheit ausgebildet ist, dass eine
Kabel-Austrittsöffnung
an dem anderen Paar ausgebildet ist, und dass ein Kabel aus der
Kabel-Austrittsöffnung
im Wesentlichen in eine Richtung einer Verbindung des Paars von
gegenüberliegenden
Eckabschnitten hervortritt. (Anspruch 4) Mit einer derartigen Gestaltung ermöglicht die
Beziehung zwischen der Aktuator-Eintrittsöffnung und der Kabel-Austrittsöffnung einen
hohen Freiheitsgrad hinsichtlich einer Kabelaustrittsrichtung, und
der Sicherheitsschalter kann an einer Wandfläche oder an einer Schutztür vorgesehen sein;
des Weiteren kann die Aktuator-Eintrittsöffnung derart horizontal oder
vertikal angeordnet sein. Des Weiteren kann entweder eine vordere
oder eine hintere Fläche
des Sicherheitsschalters an der Montierstelle angebracht sein. Demnach
wird ein Freiheitsgrad hinsichtlich eines Montierens des Sicherheitsschalters
erhöht
und eine größere Auswahl
von Sicherheitsschalterhalterungen ist auswählbar.
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Des
Weiteren kann eine Gestaltung zudem derart sein, dass wenigstens
das Verriegelungsbauteil des Verriegelungsmechanismus als eine Einheit vorgesehen
und angeordnet ist, um in der Lage zu sein, frei in den Antriebsbereich
eingebaut und daraus entfernt zu werden. Da das Verriegelungsbauteil als
eine Einheit vorgesehen ist und angeordnet ist, um in der Lage zu
sein, frei in den Antriebsbereich eingebaut und daraus entfernt
zu werden, ist es mit einer derartigen Gestaltung auch in einer
Situation, in der das Verriegelungsbauteil bricht, ausreichend, diese
Einheit zu ersetzen, um den Sicherheitsschalter effizient und in
einer kurzen Zeitdauer wieder herzustellen.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Wie
vorhergehend beschrieben ist, wird gemäß dem Gesichtspunkt von Anspruch
1 der vorliegenden Erfindung, auch in einer Situation, in der ein Versuch
gemacht wird, den Aktuator mit Gewalt aus dem Betätigungsbereich
zurückzuziehen
und herauszunehmen, wobei die Drehung des Antriebsnockens auf diese
Weise gesperrt ist, nicht weniger als einer von dem Nutausschnittsbereich
des Antriebsnockens und dem Verriegelungsbauteil gebrochen, und
der Antriebsnocken wird in die Lage versetzt, sich zu drehen, der
Betätigungsstab
wird in die Lage versetzt, sich zu bewegen, wenn der Betätigungsstab
mit dem Nockenkurvenbereich des Antriebsnockens einen Gleitkontakt
herstellt, und die Kontakte des Kontaktbereichs führen ein normales Öffnen und
Schließen
durch. Daher kann beispielsweise ein Heraussnehmen (Zurückziehen)
des Aktuators basierend auf diesem Öffnen und Schließen der Kontakte
erfasst werden, und ein Zurückziehen
des Aktuators aus der Schalterhaupteinheit kann auf eine sichere
und verlässliche
Weise erfasst werden.
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Da
die Bruchfestigkeit des Endbereichs des Verriegelungsbauteils niedriger
als die Bruchfestigkeit des Nutausschnittsbereichs des Antriebsnockens
festgesetzt ist des Weiteren ist der Endbereich des Verriegelungsbauteils
gemäß dem Gesichtspunkt
von Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung mehr dafür verantwortlich,
zu brechen, als der Nutausschnittsbereich des Antriebsnockens. Demnach macht
es ein Ersetzen des Gebrochenen Verriegelungsbauteils alleine möglich, den
Sicherheitsschalter wiederherzustellen, und die Kosten können verringert
werden, die benötigt
werden, um den Sicherheitsschalter wieder herzustellen.
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Des
Weiteren ist der Elektromagnet nach aufklappbarer Art gemäß dem Gesichtspunkt
von Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung derart angeordnet, dass
eine Richtung seiner Mittelachse im Wesentlichen senkrecht zu einer
Bewegungsrichtung des Verriegelungsbauteils ist, und das Verriegelungsbauteil
wird durch die elektromagnetische Anziehungskraft bewegt, die durch
Erregen des Elektromagneten nach aufklappbarer Art erzeugt und auf das
Verriegelungsbauteil über
einen Übertragungsbereich übermittelt
wird, dessen Arbeitsrichtung abgelenkt ist; daher ist es im Vergleich
zu einer Verwendung der elektromagnetischen Anziehungskraft auf eine
geradlinige Weise, wie z. B. durch einen Elektromagneten nach Tauchkernart
möglich,
einen dünneren,
kompakteren Sicherheitsschalter bereitzustellen.
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Des
Weiteren macht es gemäß dem Gesichtspunkt
von Anspruch 4 der vorliegenden Erfindung die Beziehung zwischen
der Aktuator-Eintrittsöffnung
und der Kabel-Austrittsöffnung
möglich,
den Sicherheitsschalter an einer Wandfläche oder an einer Schutztür vorzusehen,
und zudem kann die Aktuator-Eintrittsöffnung horizontal
oder vertikal angeordnet sein. Des Weiteren kann entweder eine vordere oder
eine hintere Fläche
des Sicherheitsschalters an der Montierstelle angebracht sein. Demnach
wird ein Freiheitsgrad hinsichtlich des Montierens des Sicherheitsschalters
erhöht
und eine größere Auswahl
von Sicherheitsschalterhalterungen ist auswählbar.
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KURZBESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer Schalterhaupteinheit gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittsansicht der Schalterhaupteinheit gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
3 ist
eine Querschnittsansicht der Schalterhaupteinheit gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
4 ist
eine Querschnittsansicht der Schalterhaupteinheit gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5A und 5B sind
jeweils eine Außenansicht
eines Sicherheitsschalters gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine Ansicht, die eine Verriegelungsbauteileinheit gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
7A und 7B sind
jeweils eine Ansicht, die ein Verriegelungsbauteil gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Beschreibung von Bezugszeichen
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- 1
- Schalterhaupteinheit
- 3
- Aktuator
- 33a
- Kabel-Austrittsöffnung
- 5
- Betätigungsbereich
- 15
- Antriebsnocken
- 15a
- Eingriffsbereich
- 15b
- Nutausschnittsbereich
- 15c
- Nockenkurvenbereich
- 21
- Betätigungsstab
- 39,
40
- Ruhekontakte
(Kontakte)
- 7
- Schalterbereich
- 70
- Kontaktbereich
- 8
- Verriegelungsmechanismusbereich
- 8a
- Verriegelungsmechanismus
- 80,
802d, 803, 804
- Verriegelungsbauteile
- 802
- Verriegelungsbauteileinheit
- 80a,
802f, 803a, 804
- Endbereiche
- 80b,
802e, 803b, 804b
- Sockel
- 81
- Antriebsbereich
- 81a
- Elektromagnet
nach aufklappbarer Art (Antriebsbereich)
- 81b
- Arbeitsbauteil
(Antriebsbereich, Übertragungsbereich)
- 81d
- Verbindungsbauteil
(Antriebsbereich, Übertragungsbereich)
- 9a
- Aktuator-Eintrittsöffnung
-
BESTER WEG ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Der
nachfolgende Teil ist eine Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Zeichnungen 1 bis 5. 1 bis 4 stellen
Querschnittsansichten einer Schalterhaupteinheit dar und 5A und 5B stellen
eine Außenansicht
eines Sicherheitsschalters dar.
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Ein
Sicherheitsschalter gemäß der vorliegenden
Erfindung ist auf beinahe dieselbe Weise wie der vorhergehend beschriebene
herkömmliche
Gegenstand ein Schalter, der elektrisch über ein Kabel mit einer externen
Vorrichtung in Form einer Industriemaschinenlage, wie z. B. einem
Roboter usw. verbunden ist, und der eine Schalterhaupteinheit 1 und einen
Aktuator 3 aufweist, wie in 1 gezeigt
ist.
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Zu
dieser Zeit hat die Schalterhaupteinheit 1 einen Betätigungsbereich 5,
einen Schalterbereich 7 und einen Verriegelungsmechanismusbereich 8,
und ist an einer Rahmenwandfläche
einer Schutztür
einer Industriemaschinenanlage befestigt, die in den Zeichnungen
weggelassen worden ist. Des Weiteren ist der Aktuator 3 an
der Schutztür
befestigt, dessen Position eine Position ist, die einer Aktuator-Eintrittsöffnung 9a gegenüberliegt,
welche in einer Seitenfläche
des Betätigungsbereichs 5 ausgebildet
ist, und der Aktuator 3 tritt in die Aktuator-Eintrittsöffnung 9a des
Betätigungsbereichs 5 ein,
wenn sich die Schutztür
in einem geschlossenen Zustand befindet. Es sollte festgehalten
werden, dass der Aktuator 3, wie in 1 gezeigt
ist, eine Basis 3a, ein Paar von Pressstücken 3b,
die von der Basis 3a hervorstehen, und ein Verbindungsstück 3c aufweist,
das diese Pressstücke 3b miteinander
verbindet. Im Gegensatz zu einem flachen Pressstück eines Aktuators, der eine große Breite
und kleine Dicke aufweist, weisen zu dieser Zeit beide Pressstücke 3b eine
geringe Breite und eine große
Dicke auf, und ein Querschnitt, durch den das Verbindungsstück 3c hindurchtritt,
bildet eine seitliche U-Form aus.
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Der
Betätigungsbereich 5,
der an einem oberen linken Abschnitt der Schalterhaupteinheit 1 angeordnet
ist, weist, wie in 1 bis 4 gezeigt
ist, ein Gehäusebauteil 11 und
einen Antriebsnocken 15 auf, der eine Drehwelle 13 hat,
die drehbar an einer Innenfläche
dieses Gehäusebauteils 11 gestützt wird,
und die so gestützt
wird, dass sie in der Lage ist, sich frei zu drehen. An einem oberen
Abschnitt einer Außenumfangsfläche dieses
Antriebsnockens 15 ist ein Eingriffsbereich 15a,
in den das Verbindungsstück 3c des
Aktuators 3 durch Einbringen eingepasst ist, an einer Position
ausgebildet, die durch die vorhergehend erklärte Aktuator-Eintrittsöffnung 9a gesehen
werden kann. Zudem ist ein Nutausschnittsbereich 15b, der
mit einem Verriegelungsbauteil 80 eines nachfolgend erklärten Verriegelungsmechanismusbereichs 8 in
Eingriff geht, an einem oberen Abschnitt der Außenumfangsfläche dieses
Antriebsnockens 15 ausgebildet. Des Weiteren ist ein Nockenkurvenbereich 15c an
einem unteren Abschnitt der Außenumfangsfläche des
Antriebsnockens 15 ausgebildet, und eine halbkugelförmige Spitze
eines Betätigungsstabs 21,
der einen Endabschnitt aufweist, welcher aus dem unter dem Betätigungsbereich 5 angeordneten
Schalterbereich 7 hervorsteht, um in der Lage zu sein,
mit Bezug auf den Betätigungsbereich 5 frei
einzutreten und zurückzuziehen,
befindet sich im Gleitkontakt mit dem Nockenkurvenbereich 15c des
Antriebsnockens 15. Wenn der Betätigungsstab 21 sich
in einer Eintritts- und Zurückziehbewegung der
Drehung des Antriebsnockens 15 folgend hin- und herbewegt,
wird zudem ein Offen-Geschlossen-Zustand eines Kontakts eines Kontaktbereichs 70 umgeschaltet,
der in den Schalterbereich 7 integriert ist.
-
Als
nächstes
wird der Schalterbereich 7 erklärt. Dieser Schalterbereich 7 umfasst,
wie in 1 gezeigt ist, den Kontaktbereich 70,
der ein Inneres eines Gehäusebauteils 33 festlegt,
das mit dem Gehäusebauteil 11 einstückig ist,
und bildet eine Schalterhaupteinheit 1 einer rechtwinkligen
Parallelepiped-Form aus, und ist unter dem Betätigungsbereich 5,
in den ein Kontakt integriert ist, und dem vorhergehend erklärten Betätigungsstab 21 angeordnet.
Des Weiteren ist der Schalterbereich 7 derart gestaltet, dass
eine Seite des Gehäusebauteils 11 in
Richtung des Betätigungsbereichs 5 an
diesem Gehäusebauteil 33 so
montiert sein kann, dass er frei anbringbar und abnehmbar ist. Zudem
ist eine Kabel-Austrittsöffnung 33a für ein Kabel
zur externen Verbindung in einem Eckabschnitt an einer Seite in
Richtung des Gehäusebauteils 33 gegenüberliegend
einem Eckabschnitt an einer Seite in Richtung des Gehäusebauteils 11 ausgebildet,
an der die Aktuator-Eintrittsöffnung 9a ausgebildet
ist. Des Weiteren, wie in 1 gezeigt
ist, ist ein Paar von Montierlöchern 33b,
in die Bolzen zum Montieren der Schalterhaupteinheit 1 an eine
Rahmenwandfläche
einer Schutztür
einer Industriemaschinenanlage eingebracht sind, in einer Außenfläche des
Gehäusebauteils 33 ausgebildet.
-
Es
sollte festgehalten werden, dass ein bewegliches Bauteil 37,
das in der Lage ist, sich einstückig
mit dem Betätigungsstab 21 zu
bewegen und einen anderen Endabschnitt des Betätigungsstabs 21 zu
berühren,
und erste und zweite Ruhekontakte 39, 40 in dem
Kontaktbereich 70 vorgesehen sind, die auf eine gekuppelte
Weise mit diesem beweglichen Bauteil 37 öffnen und
schließen.
Jeder dieser Ruhekontakte 39, 40 weist einen beweglichen
Anschluss 39a, 40a und einen feststehenden Anschluss 39b, 40b auf;
jeder der beweglichen Anschlüsse 39a, 40a ist
an dem beweglichen Bauteil 40 befestigt; und jeder der
feststehenden Anschlüsse 39b, 40b ist
an einem Rahmenbauteil 43 befestigt, das in dem Kontaktbereich 70 vorgesehen
ist. Hier dient einer der Ruhekontakte 39, 40,
z. B. der Ruhekontakt 39, zum Bereitstellen und Unterbrechen
einer Energiezufuhr zu der Industriemaschinenanlage, und ist mit
einem Ruhekontakt in Reihe verbunden, der in dem nachfolgend erklärten Verriegelungsmechanismusbereich 8 vorgesehen
ist. Des Weiteren dient der Ruhekontakt 40 zum Überwachen
eines Offen-Geschlossen-Zustands dieser Kontakte zum Bereitstellen
und Unterbrechen einer Energiezufuhr.
-
Zudem
weist das bewegliche Bauteil 37 einen ebenen Basisbereich 45 und
einen ersten Fassungsbereich 53 und einen zweiten Fassungsbereich 54 auf,
die vertikal an beiden Enden einer Fläche dieses Basisbereichs 45 angeordnet
sind (die Oberflächenseite
von 1); eine Endseite davon ist mit dem anderen Ende
des Betätigungsstabs 21 in
Kontakt, und eine Spiralfeder (nicht gezeigt) ist an der anderen
Endseite davon montiert; und das bewegliche Bauteil 37 wird
durch die Spiralfeder in eine Richtung des Betätigungsbereichs 5 gedrängt, das
heißt
in eine Aufwärtsrichtung.
Des Weiteren sind ein Paar von Vorsprüngen 53a und 53b und
ein Paar von Vorsprüngen 54a und 54b an
den Fassungsbereichen 53, 54 jeweils so vorgesehen,
dass sie in einer Längsrichtung
des beweglichen Bauteils 37 zueinander entgegengesetzt
sind.
-
Zudem
sind die beweglichen Anschlüsse 39a, 40a des
ersten und zweiten Ruhekontakts 39, 40 jeweils
montiert, um an einen Fußabschnitt
von einem von jedem Paar der Vorsprünge frei anbringbar und abnehmbar
zu sein, nämlich
der Vorsprünge 53a und 54a;
die beweglichen Anschlüsse 39a, 40a sind jeweils
auf eine gepresste Weise an den Fassungsbereichen 53, 54 durch
eine Feder (nicht gezeigt) befestigt, die außen an jeden der Vorsprünge 53a, 53b, 54a, 54b gepasst
ist; und durch eine Tätigkeit
dieser Federn, wie speziell in 2 gezeigt
ist, wird eine Kontaktkraft jeweils zwischen den beweglichen Anschlüssen 39a, 40a und
den feststehenden Anschlüssen 39b, 40b hergestellt.
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Hier
ist ein Kabel (nicht gezeigt), das elektrisch mit der Industriemaschinenanlage
verbunden ist, an dem Gehäusebauteil 33 angebracht;
das Kabel und jeder der Ruhekontakte 39, 40 sind
elektrisch in dem Kontaktbereich 70 verbunden; und eine
Erfassung eines Eintretens und eines Zurückziehens des Aktuators 3 mit
Bezug auf den Betätigungsbereich 5 und
ein Bereitstellen und Unterbrechen einer Energiezufuhr zu der Industriemaschinenanlage
kann unter Verwendung eines elektrischen Signals ausgeführt werden,
das sich aus einem Öffnen
und Schließen
von jedem der Ruhekontakte 39, 40 ergibt.
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Es
sollte festgehalten werden, dass der feststehende Anschluss 40b des
zweiten Ruhekontakts 40, wie in 1 gezeigt
ist, so montiert ist, dass er frei an einem Ruhekontaktmontierbereich 43a anbringbar
und abnehmbar ist, der an dem Rahmenbauteil 43 des Kontaktbereichs 70 ausgebildet
ist, dass es derart montiert ist, dass sich die Montierposition
und sein Montierzustand zusammen mit dem beweglichen Anschluss 40a verändern können und dass
er den zweiten Ruhekontakt 40 zu einem Arbeitskontakt umschalten
kann.
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Das
bedeutet, zusätzlich
zu dem vorhergehend erklärten
Ruhekontaktmontierbereich 43a, ist ein Arbeitskontaktmontierbereich 43b,
an dem der feststehende Anschluss 40b montiert werden kann, um
frei anbringbar und abnehmbar zu sein, an dem Rahmenbauteil 43 ausgebildet,
und der zweite Ruhekontakt 40 kann zu einem Arbeitskontakt
durch Entfernen des beweglichen Anschlusses 40a des zweiten
Ruhekontakts 40 von einem der Vorsprünge 54a und Montieren
an der Seite des anderen Vorsprungs 54b umgeschaltet werden,
und durch Entfernen des feststehenden Anschlusses 40b von
dem Ruhekontaktmontierbereich 43a und Montieren an dem
Arbeitskontaktmontierbereich 43b. Da dieser Arbeitskontakt
einen entgegengesetzten Offen-Geschlossen-Vorgang zu dem des ersten Ruhekontakt 39 durchführt, kann er
auf diese Weise als ein Kontakt zum Überwachen eines Vorgangs verwendet
werden, der zu dem in dem Fall des zweiten Ruhekontakts 40 verschieden
ist, und im Ruhezustand offen oder im Ruhezustand geschlossen kann
gemäß einer
beabsichtigten Verwendung ausgewählt
werden.
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Es
sollte festgehalten werden, dass in einem Zustand von 1,
in dem der Aktuator 3 noch nicht eingetreten ist, der Betätigungsstab 21 durch
den Nockenkurvenbereich 15c des Antriebsnockens 15 gegen
die Spiralfeder gedrückt
wird, und sich in einem Zustand befindet, in dem sein größter Teil
in Richtung der Seite des Schaltbereichs 7 abgesenkt ist
und das bewegliche Bauteil 37 durch den Betätigungsstab 21 gepresst
wird. Infolgedessen können
sich die beweglichen Anschlüsse 39a, 40a und
die feststehenden Anschlüsse 39b, 40b von
jedem von den Ruhekontakten 39, 40 trennen, jeder
von den Ruhekontakten 39, 40 ist in einem offenen
Zustand, die Energiezufuhr zu der Industriemaschinenanlage ist abgetrennt, und
die Industriemaschinenanlage befindet sich in einem betriebsunfähigen Zustand.
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Als
nächstes
wird der Verriegelungsmechanismusbereich 8 erklärt. Dieser
Verriegelungsmechanismusbereich 8, wie in 1 gezeigt
ist, ist im Inneren des Gehäusebauteils 33 vorgesehen
und rechts von dem Betätigungsbereich 5 angeordnet,
und hat einen Verriegelungsmechanismus 8a, der das vorhergehend
erklärte
Verriegelungsbauteil 80 und einen Antriebsbereich 81 aufweist,
welcher das Verriegelungsbauteil 80 bewegt, einen Verriegelungskontaktbereich 8b,
in dem Arbeitskontakte und Ruhekontakte integriert sind, und einen
manuellen Verriegelungsfreigabemechanismus 8c.
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Das
Verriegelungsbauteil 80, das ein Teil des Verriegelungsmechanismus 8a bildet,
wird durch einen Verriegelungsbauteilhaltebereich 801 gehalten, um
in der Lage zu sein, sich frei zwischen einer in 1 gezeigten
Entriegelungsposition und einer in 2 gezeigten
Verriegelposition in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu
der der Drehwelle 13 des Antriebesnockens 15 zu
bewegen. Des Weiteren ist ein Außendurchmesser eines Endbereichs 80a des
Verriegelungsbauteils 80 so aufgebaut, um kleiner als ein
Außendurchmesser
einer Basis 80b zu sein. Wenn sich das Verriegelungsbauteil 80 in
die Verriegelposition bewegt, wird zudem eine Drehung des Antriebsnockens 15 infolge
des Eingriffs des Endbereichs 80a mit dem Nutausschnittsbereich 15b des
Antriebsnockens 15 verriegelt. Währenddessen, wenn sich das
Verriegelungsbauteil 80 in die Entriegelungsposition bewegt,
wird der Eingriff zwischen dem Endbereich 80a und dem Nutausschnittsbereich 15b freigegeben,
und der Antriebsnocken 15 wird in die Lage versetzt, sich
zu drehen.
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Des
Weiteren umfasst der Antriebsbereich 81 einen Elektromagneten 81a nach
aufklappbarer Art, der durch Wickeln einer Spule um einen Kern ausgebildet
ist; ein Arbeitsbauteil 81b, das in einer annähernd L-förmigen Gestalt
aus magnetischem Material, wie z. B. Eisen, usw. ausgebildet ist,
welches versetzt wird, wenn eine elektromagnetische Anziehungskraft
darauf wirkt, die sich aus einem Erregen des Elektromagneten 81a nach
aufklappbarer Art ergibt; eine Rückholfeder 81c,
die aus einer Blattfeder ausgebildet ist und das Arbeitsbauteil 81b nach links
drängt;
und ein Verbindungsbauteil 81d, das einen Versatz des Arbeitsbauteils 81b auf
das Verriegelungsbauteil 80 überträgt. Der Elektromagnet 81a nach
aufklappbarer Art ist derart angeordnet, dass eine Richtung seiner
Mittelachse im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsrichtung
des Verriegelungsbauteils 80 ist, und wird durch ein Gehäuse 82 des
Verriegelungskontaktbereichs 8b gehalten. Des Weiteren,
wie in 1 gezeigt ist, wird der Elektromagnet 81a nach
aufklappbarer Art durch das Gehäuse 82 so
gehalten, dass ein Spalt 83 zwischen dem Elektromagneten 81a nach
aufklappbarer Art und dem Gehäuse 82 entsteht,
und das Arbeitsbauteil 81b und die Rückholfeder 81c sind
in dem Spalt 83 vorgesehen.
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Das
Arbeitsbauteil 81b ist ein Bauteil mit einer annähernd L-förmigen Gestalt,
das derart ausgebildet ist, dass ein gebogener Bereich 81b1 davon
einen stumpfen Winkel aufweist, und in dem Spalt 83 vorgesehen
ist, um in der Lage zu sein, frei zu oszillieren, wobei der Abschnitt
des gebogenen Bereichs 81b1 eine Schwenkmittelachse ist.
Des Weiteren ist die Rückholfeder 81c rechts
von dem Arbeitsbauteil 81b in dem Spalt 83 derart
angeordnet, dass ihre Drängkraft
in eine Richtung nach links wirkt. Des Weiteren ist das Verbindungsbauteil 81d mit
einem oberen Endbereich 81b2 des Arbeitsbauteils 81b verbunden,
und das Verriegelungsbauteil 80 wird durch das Verbindungsbauteil 81d schwenkbar
gehalten.
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Demnach,
wie in 2 gezeigt ist, falls die Erregung des Elektromagneten 81a nach
aufklappbarer Art abgeschaltet ist, wird das Arbeitsbauteil 81b durch
die Rückholfeder 81c nach
links gedrängt,
und der obere Endbereich 81b2 bewegt sich mit dem Abschnitt
mit dem gebogenen Bereich 81b1 als eine Schwenkmittelachse
nach links. Zudem bewegt sich das Verbindungsbauteil 81d,
das mit dem oberen Endbereich 81b2 verbunden ist, der linksseitigen
Bewegung des oberen Endbereichs 81b2 folgend nach links,
und das Verriegelungsbauteil 80, das durch das Verbindungsbauteil 81d schwenkbar
gehalten wird, bewegt sich in einer Pfeilrichtung von 2,
oder anders gesagt in Richtung der Verriegelungsposition. Währenddessen,
falls der Elektromagnet 81a nach aufklappbarer Art erregt
wird, wird ein unterer linker Endbereich 81b3 des Arbeitsbauteils 81b zu
dem Elektromagneten 81a nach aufklappbarer Art durch die
elektromagnetische Anziehungskraft des Elektromagneten 81a nach
aufklappbarer Art hingezogen. Infolgedessen bewegt sich der obere
Endbereich 81b2 des Arbeitsbauteils 81b nach rechts
gegen die Drängkraft
der Rückholfeder 81c mit
dem Biegebereich 81b1 als eine Schwenkmittelachse. Zudem
bewegt sich das Verbindungsbauteil 81d, das mit dem oberen
Endbereich 81b2 verbunden ist, der rechtsseitigen Bewegung
des oberen Endbereichs 81b2 folgend nach rechts, und das
Verriegelungsbauteil 80, das durch das Verbindungsbauteil 81d schwenkbar
gehalten wird, bewegt sich in einer Pfeilrichtung von 3,
oder anders gesagt in Richtung der Entriegelungsposition. Auf diese
Weise wirken in diesem Ausführungsbeispiel
das Arbeitsbauteil 81b und das Verbindungsbauteil 81d als
ein „Übertragungsbereich" der vorliegenden
Erfindung.
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Des
Weiteren sind Arbeits- und Ruhekontakte (nicht gezeigt) im Inneren
des Gehäuses 82 des Verriegelungskontaktbereichs 8b vorgesehen.
Von diesen Arbeits- und Ruhekontakten wird jeder bewegliche Kontakt
durch das vorhergehend erklärte Verbindungsbauteil 81d gehalten.
Demnach bewegen sich diese sich bewegenden Bauteile jeweils in derselben
Richtung auf eine gekuppelte Weise mit der Bewegung des Verbindungsbauteils 81d.
Wenn sich in diesem Ausführungsbeispiel
das Verbindungsbauteil 81d nach links bewegt, oder anders
gesagt, wenn sich das Verriegelungsbauteil 80 in die Verriegelungsposition
bewegt, nehmen die Arbeits- und Ruhekontakte einen offenen bzw.
geschlossenen Zustand an; und wenn sich das Verbindungsbauteil 81d nach
rechts bewegt, oder anders gesagt, wenn sich das Verriegelungsbauteil 80 in
die Entriegelungsposition bewegt, nehmen die Arbeits- und Ruhekontakte
einen geschlossenen bzw. offenen Zustand an. Und wie vorhergehend
erklärt
wurde, ist beispielsweise ein Ruhekontakt in dem Gehäuse 82 in
Reihe mit dem Ruhekontakt 39 der Kontakte verbunden, die
in dem Kontaktbereich 70 vorgesehen und mit der Industriemaschinenanlage
verbunden sind. Des Weiteren kann ein Vorgang des Verriegelungsbauteils 80 durch Überwachen
eines elektrischen Signals von diesen Arbeitskontakten erfasst werden.
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Zudem
ist der manuelle Verriegelungsfreigabemechanismus 8c mit
einem Freigabenocken 84 vorgesehen, der einen Vorsprung 84a aufweist.
Wie in 2 gezeigt ist, wenn das Verriegelungsbauteil 80 sich
in die Verriegelposition bewegt und das Verriegelungsbauteil 80 mit
dem Nutausschnittsbereich 15b in Eingriff gelangt, kann
der Verriegelungszustand durch Drehen des Freigabenockens 84 im
Uhrzeigersinn von außerhalb
der Schalterhaupteinheit 1 unter Verwendung von beispielsweise
einem Freigabeschlüssel
freigegeben werden. Das bedeutet, dass das Verbindungsbauteil 81d durch
Drehen des Freigabenockens 84 im Uhrzeigersinn nach rechts
bewegt werden kann, wenn der Vorsprung 84a in Gleitkontakt
mit dem Verbindungsbauteil 81d tritt. Infolgedessen bewegt
sich das durch das Verbindungsbauteil 81d schwenkbar gehaltene
Verriegelungsbauteil 80 der rechtsseitigen Bewegung 81d folgend
ebenfalls nach rechts auf eine gekuppelte Weise, der Zustand des
Eingriffs zwischen dem Verriegelungsbauteil 80 und dem
Nutausschnittsbereich 15b wird freigegeben, und der Antriebsnocken 15 kann
in die Lage versetzt werden, sich zu drehen.
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Als
nächstes
ist ein Betrieb beschrieben. Wie in 1 gezeigt
ist, wenn der Aktuator 3 nicht in den Betätigungsbereich 5 der
Schalterhaupteinheit 1 eingetreten ist, wird der Betätigungsstab 21 durch
einen Abschnitt mit großem
Durchmesser des Nockenkurvenbereichs 15c des Antriebsnockens 15 gegen
die Spiralfeder gedrückt,
und befindet sich in einem Zustand, in dem sein größter Teil
in Richtung der Seite des Schaltbereichs 7 versenkt ist,
und das bewegliche Bauteil 37 wird von oben durch den Betätigungsstab 21 gedrückt. Infolgedessen
trennen sich die beweglichen Anschlüsse 39a, 40a und
die feststehenden Anschlüsse 39b, 40b von
jedem der Ruhekontakte 39, 40, jeder der Ruhekontakte 39, 40 befindet sich
in einem offenen Zustand, die Energiezufuhr zu der Industriemaschinenanlage
ist unterbrochen, und die Industriemaschinenanlage befindet sich
in einem betriebsunfähigen
Zustand. Des Weiteren wird das Verriegelungsbauteil 80 gegen
die Rückholfeder 81c durch
einen Außenumfangsabschnitt
des Antriebsnockens 15 gedrückt, und bewegt sich in die Entriegelungsposition,
und die Arbeits- und Ruhekontakte des Verriegelungskontaktbereichs 8b sind geschlossen
bzw. offen.
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Wenn
der Aktuator 3 in den Betätigungsbereich 5 infolge
eines Schließens
einer Schutztür,
usw. eintritt, wie in 2 gezeigt ist, geht als nächstes das Verbindungsstück 3c des
Aktuators 3 mit dem Eingriffsbereich 15a des Antriebsnockens 15 in
Eingriff, und der Antriebsnocken 15 wird dem Eintreten
des Aktuators 3 folgend im Uhrzeigersinn gedreht. Der Betätigungsstab 21 bewegt
sich der Drehung des Antriebsnockens 15 folgend nach oben
infolge der Drängkraft
der Spiralfeder, während
eine Spitze des Betätigungsstabs 21 einen
Gleitkontakt von einem Abschnitt mit großem Durchmesser zu einem Abschnitt
mit kleinem Durchmesser des Nockenkurvenbereichs 15c Druck
herstellt. Die Ruhekontakte 39, 40 verändern sich
der Aufwärtsbewegung
des Betätigungsstabs 21 folgend
von einem offenen Zustand zu einem geschlossenen Zustand. Des weiteren
bewegt sich der Nutausschnittsbereich 15b der Drehung des
Antriebsnockens 15 folgend in eine Position, die dem Verriegelungsbauteil 80 gegenüberliegt, und
folglich bewegt sich das Verriegelungsbauteil 80 nach links
infolge der Drängkraft
der Rückholfeder 81c,
der Nutausschnittsbereich 15b und der Endbereich 80a des
Verriegelungsbauteils 80 gehen in Eingriff, eine Drehung
des Antriebsnockens 15 wird verriegelt und ein Heraussnehmen
des Aktuators 3 wird verhindert. Zudem, infolge des Bewegens
des Verriegelungsbauteils 80 in die Verriegelungsposition, schalten
die Arbeits- und Ruhekontakte des Verriegelungskontaktbereichs 8b in
einen offenen bzw. geschlossenen Zustand. Dementsprechend sind der Ruhekontakt
des Verriegelungskontaktbereichs 8b und der erste Ruhekontakt 39 zeitgleich
in einem geschlossenen Zustand, und daher wird eine Energiezufuhr
zu Robotern und anderen Industriemaschinenanlagen bereitgestellt,
die in Reihe mit diesen Ruhekontakten verbunden sind, und die Industriemaschinenanlage
kann in Betrieb sein.
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Als
nächstes,
wenn der Elektromagnet 81a nach aufklappbarer Art infolge
einer externen Steuerung erregt wird, wie in 3 gezeigt
ist, wird der untere linke Endbereich 81b3 des Arbeitsbauteils 81b in Richtung
des Elektromagneten 81a nach aufklappbarer Art durch die
elektromagnetische Anziehungskraft des Elektromagneten 81a nach
aufklappbarer Art hingezogen. Folglich bewegt sich der obere Endbereich 81b2 des
Arbeitsbauteils 81b nach rechts gegen die Drängkraft
der Rückholfeder 81c mit
dem gebogenen Bereich 81b1 als eine Schwenkmittelachse, und
infolgedessen bewegt sich das Verriegelungsbauteil 80 in
die rechtsseitige Entriegelungsposition. Folglich wird der Eingriffszustand
zwischen dem Verriegelungsbauteil 80 und dem Nutausschnittsbereich 15b freigegeben,
und daher wird der Verriegelungszustand der Drehung des Antriebsnockens 15 freigegeben,
der Aktuator 3 wird in die Lage versetzt, zurückgezogen
zu werden, und die Schutztür,
etc. kann geöffnet
werden. Des Weiteren schalten die Ruhe- und Arbeitskontakte des
Verriegelungskontaktbereichs 8b der Bewegung des Verriegelungsbauteils 80 in
die Entriegelungsposition folgend in einen offenen bzw. geschlossenen
Zustand, und infolgedessen wird die Energiezufuhr zu der Industriemaschinenanlage,
die mit dem Ruhekontakt des Verriegelungskontaktbereichs 8b und
mit dem ersten Arbeitskontakt 39 in Reihe verbunden ist,
unterbrochen, die Industriemaschinenanlage wird betriebsunfähig, und zudem
wird der Entriegelungszustand unter Verwendung eines elektrischen
Signals erfasst, das durch den Arbeitskontakt des Verriegelungskontaktbereichs 8b fließt.
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Der
folgende Teil ist eine ausführliche
Beschreibung mit Bezug auf 2 und 4 einer
Situation, in der ein Versuch durchgeführt wird, den Aktuator 3 aus
dem Betätigungsbereich 5 mit
Gewalt zurückzuziehen
und herauszunehmen, wobei sich, wie in 2 gezeigt
ist, die Drehung des Antriebsnockens 15 in einem Verriegelungszustand
befindet. Da das Verbindungsstück 3d des
Aktuators 3 mit dem Eingriffsbereich 15a des Antriebsnockens 15 in
Eingriff ist, wenn der Aktuator 3 mit Gewalt zurückgezogen
wird, wird eine gewaltsame Drehkraft auf den Antriebsnocken 15 aufgebracht.
Zu dieser Zeit verbleibt der Endbereich 80a des Verriegelungsbauteils 80 in Eingriff
mit dem Nutausschnittsbereich 15b des Antriebsnockens 15,
und daher konzentriert sich eine Heraussnahmekraft des Aktuators 3 in
einem Eingriffsabschnitt des Endbereichs 80a, der mit dem
Antriebsnocken 15 in Eingriff ist, und in dem Nutausschnittsbereich 15b.,
Falls der Aktuator 3 mit Gewalt aus der Schalterhaupteinheit 1 herausgenommen wird,
bricht zudem der Endbereich 80a des Verriegelungsbauteils 80 mit
niedriger Bruchfestigkeit vor dem Nutausschnittsbereich 15b des
Antriebsnockens 15, da der Durchmesser des Endbereichs 80a klein
ist, und die Bruchfestigkeit des Endbereichs 80a niedriger
als die Bruchfestigkeit des Nutausschnittsbereich 15b festgesetzt
worden ist, und der Antriebsnocken 15 wird in die Lage
versetzt, sich zu drehen.
-
Dann
wird der Antgiebsnocken 15 dem Zurückziehen des Aktuators 3 aus
dem Betätigungsbereich 5 folgend
in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, und das Verbindungsstück 3c des Aktuators 3 kommt
aus dem Eingriffszustand mit dem Eingriffsbereich 15a frei.
Wie in 4 gezeigt ist, da sich der Nockenkurvenbereich 15c des
Antriebsnockens 15 und der Betätigungsstab 21 in
einem normalen Zustand und frei von Bruch befinden, bewegt sich
zu dieser Zeit der Betätigungsstab 21 der
Drehung des Antriebsnockens 15 in der Richtung gegen den
Uhrzeigersinn folgend nach unten gegen die Drängkraft der Spiralfeder, während der
Betätigungsstab 21 einen
Gleitkontakt von einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser zu einem
Abschnitt mit großem
Durchmesser des Nockenkurvenbereichs 15c herstellt. Zudem
nehmen die Ruhekontakte 39, 40 des Kontaktbereichs 70 der
Abwärtsbewegung
des Betätigungsstabs 21 folgend
normalerweise einen offenen Zustand an. Das bedeutet, dass die Ruhekontakte 39, 40,
die in dem Kontaktbereich 70 vorgesehen sind, normal betrieben
werden, und daher wird basierend auf dem Zustand dieser Ruhekontakte 39, 40 eine
Entnahme (Zurückziehen)
des Aktuators 3 erfasst, und die Energiezufuhr der Industriemaschinenanlage
sicher und verlässlich
unterbrochen.
-
Wie
vorhergehend beschrieben ist, bricht bei diesem Ausführungsbeispiel
das Verriegelungsbauteil 80, das eine niedrigere Bruchfestigkeit
aufweist, durch gewaltsames Zurückziehen
und Heraussnehmen des Aktuators 3 aus dem Betätigungsbereich 5 mit
einer verriegelten Drehung des Antriebsnockens 15, und
auch wenn der Antriebsnocken 15 in die Lage versetzt wird,
sich zu drehen, sind der Nockenkurvenbereich 15c des Antriebsnockens 15 und
der Betätigungsstab 21 in
einem normalen Zustand und frei von Bruch. Daher, wenn der Antriebsnocken 15 in eine
Richtung gegen den Uhrzeigersinn dem Zurückziehen des Aktuators 3 aus
dem Betätigungsbereich 5 folgend
gedreht wird und das Verbindungsstück 3c des Aktuators 3 aus
dem Eingriffszustand mit dem Eingriffsbereich 15a freikommt,
bewegt sich der Betätigungsstab 21 nach
unten, während
der Betätigungsstab 21 einen
Gleitkontakt von einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser zu einem
Abschnitt mit großem
Durchmesser des Nockenkurvenbereichs 15c herstellt. Zudem,
da die Ruhekontakte 39, 40 des Kontaktbereichs 70 dieser
Abwärtsbewegung
des Betätigungsstabs 21 folgend
normalerweise in einen offenen Zustand schalten, kann eine Entnahme
(Zurückziehen)
des Aktuators 3 basierend auf diesem Zustand der Ruhekontakte
erfasst werden. Auch in einer Situation, in der eine Schutztür, usw.
gewaltsam geöffnet
wird, ohne dass die Verriegelung normal freigegeben wird und der
Aktuator 3 aus der Schalterhaupteinheit 1 entnommen
wird, kann demnach ein Zurückziehen
des Aktuators 3 aus der Schalterhaupteinheit 1 auf
eine sichere und verlässliche
Weise erfasst werden.
-
Des
Weiteren, da in diesem Ausführungsbeispiel
die Bruchfestigkeit des Endbereichs 80a des Verriegelungsbauteils 80 niedriger
als die Bruchfestigkeit des Nutausschnittsbereichs 15b des
Antriebsnockens 15 festgesetzt ist, ist der Endbereich 80a des Verriegelungsbauteils 80 mehr
als der Nutausschnittsbereich 15b des Antriebsnockens 15 dazu
bestimmt, zu brechen. Aus diesem Grund, auch wenn der Endbereich 80a des
Verriegelungsbauteils 80 bricht, macht es ein Ersetzen
des gebrochenen Verriegelungsbauteils 80 allein möglich, dass
der Sicherheitsschalter in einem normalen Zustand wiederverwendet
werden kann, und daher kann eine Kostenverringerung verwirklicht
werden.
-
Des
Weiteren, da in diesem Ausführungsbeispiel
eine Erfassung eines Zustands eines Eintretens und Zurückziehens
des Aktuators 3 mit Bezug auf den Betätigungsbereich 5 unter
Verwendung eines elektrischen Signals ausgeführt wird, das sich aus einem Öffnen und
einem Schließen
der Ruhekontakte 39, 40 ergibt, die in dem Kontaktbereich 70 vorgesehen
sind, kann ein Eintreten und ein Zurückziehen des Aktuators 3 von
außen
unter Verwendung des elektrischen Signals erfasst werden, das sich
aus einem Öffnen
und einem Schließen
der Ruhekontakte 39, 40 ergibt.
-
Des
Weiteren ist in diesem Ausführungsbeispiel
der Elektromagnet 81a nach aufklappbarer Art derart angeordnet,
dass eine Richtung seines Kerns (Mittelachse) im Wesentlichen senkrecht
zu einer Bewegungsrichtung des Verriegelungsbauteils 80 zwischen
der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition ist, und
das Verriegelungsbauteil 80 wird durch die elektromagnetische
Anziehungskraft bewegt, die durch Erregen des Elektromagneten 81a nach
aufklappbarer Art erzeugt und zu dem Verriegelungsbauteil 80 über das
Arbeitsbauteil 81b und das Verbindungsbauteil 81d übermittelt
wird, wobei dessen Arbeitsrichtung abgelenkt wird, und daher ist
es im Vergleich mit z. B. einer Verwendung der elektromagnetischen
Anziehungskraft auf eine geradlinige Weise, wie z. B. durch einen
Elektromagneten nach Tauchkernart möglich, einen dünneren und
kompakteren gesamten Sicherheitsschalter zu verwirklichen.
-
Des
Weiteren hat in diesem Ausführungsbeispiel
die Schalterhaupteinheit 1 eine rechtwinklige Parallelepiped-Form, und die Aktuator-Eintrittsöffnung 9a ist
an einem von einem Paar von gegenüberliegenden Eckabschnitten
der Schalterhaupteinheit 1 ausgebildet, und die Kabel-Austrittsöffnung 33a ist
an dem anderen ausgebildet. Aus diesem Grund, wie in 5A und 5B gezeigt
ist, verwirklicht die Beziehung zwischen der Aktuator-Eintrittsöffnung 9a und
der Kabel-Austrittsöffnung 33a einen
hohen Freiheitsgrad hinsichtlich einer Kabelaustrittsrichtung, und
der Sicherheitsschalter kann an einer Wandfläche oder an einer Schutztür vorgesehen
sein; des Weiteren kann die Aktuator-Eintrittsöffnung horizontal oder vertikal
angeordnet sein. Des Weiteren kann entweder eine vordere oder eine
hintere Fläche
des Sicherheitsschalters an der Montierstelle angebracht sein. Demnach
wird ein Freiheitsgrad hinsichtlich eines Montierens des Sicherheitsschalters
erhöht,
und eine größere Auswahl
von Sicherheitsschalterhalterungen ist auswählbar. Des Weiteren, da eine
derartige Gestaltung den Freiheitsgrad mit Bezug auf ein Sicherheitsschaltermontieren
erhöht,
ist es annehmbar, nicht zwei Aktuator-Eintrittsöffnungen wie bei der herkömmlichen
Technologie vorzusehen, und daher ist es möglich, ein Versagen des Sicherheitsschalters infolge
des Eintretens von Staub, usw. durch die Aktuator-Eintrittsöffnung an
der ungenützten
Seite zu verhindern, und zudem die Haltbarkeit des Sicherheitsschalters
zu verbessern. Es sollte festgehalten werden, dass 5A eine
Ansicht mit einer vorderen Fläche
eines Sicherheitsschalters an einer oberen Seite ist, und 5B eine
Ansicht mit einer hinteren Fläche
eines Sicherheitsschalters an einer oberen Seite ist.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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6 ist
eine Ansicht, die eine Verriegelungsbauteileinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, und der folgende Teil ist eine ausführliche
Beschreibung eines zweiten Ausführungsbauteils
eines Sicherheitsschalters gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf 6. Der Hauptunterschied zwischen
diesem zweiten Ausführungsbeispiel
und dem vorhergehend erklärten
ersten Ausführungsbeispiel
ist das Vorsehen eines Verriegelungsbauteils eines Verriegelungsmechanismus
als eine Einheit, und der angeordnet ist, um in der Lage zu sein,
frei in einen Antriebsbereich eingebaut und daraus entnommen zu
werden, und alle anderen Gestaltungen und Vorgänge sind identisch zu denen
des ersten Ausführungsbeispiels.
Der folgende Teil ist eine ausführliche
Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels,
der sich auf Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel konzentriert.
Es sollte festgehalten werden, dass hinsichtlich von Gestaltungen
und Vorgängen,
die identisch zu denen des ersten Ausführungsbeispiels sind, eine
Erklärung
unterlassen wird.
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Wie
in 6 gezeigt ist, ist eine Verriegelungsbauteileinheit 802 derart
gestaltet, dass ein Verriegelungsbauteil 802d durch einen
Verriegelungshaltebereich 802c und Dichtungsbauteile 802a, 802b gehalten
wird. Zudem ist diese Verriegelungsbauteileinheit 802 über dem
Elektromagneten 81a nach aufklappbarer Art des Antriebsbereichs
vorgesehen, um in der Lage zu sein, frei darin eingebaut und davon
entfernt zu werden. Des Weiteren weist das Verriegelungsbauteil 802d eine
Basis 802e und einen Endbereich 802f auf, der
mit der Basis 802e verbunden ist, und ein Loch 802g ist
an der Grenze zwischen der Basis 802e und dem Endbereich 802f ausgebildet,
um eine Bruchfestigkeit zu verringern.
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Da
das Verriegelungsbauteil 802d als eine Einheit in Form
der Verriegelungsbauteileinheit 802 vorgesehen ist und
angeordnet ist, um in der Lage zu sein, frei in den Antriebsbereich
eingebaut und davon entfernt zu werden, ist es auf diese Weise auch
in einer Situation, in der das Verriegelungsbauteil 802d bricht,
ausreichend, diese Verriegelungsbauteileinheit 802 zu ersetzen,
um den Sicherheitsschalter effizient und in einer kurzen Zeitdauer
wieder herzustellen. Des Weiteren, da das Loch 802g vorgesehen ist,
um die Bruchfestigkeit des Endbereichs 802f des Verriegelungsbauteils 802d zu
verringern, wird der Endbereich 802f des Verriegelungsbauteils 802d sicher
und verlässlich
zuerst gebrochen, falls der Aktuator gewaltsam aus der Sicherheitsschalterhaupteinheit
entnommen wird, und der Nutausschnittsbereich des Antriebsnockens
kann in einem normalen Zustand beibehalten werden. Demnach, wenn
der Sicherheitsschalter infolge eines gewaltsamen Entnehmens des
Aktuators aus der gesamten Sicherheitsschalterhaupteinheit gebrochen
wird, kann der Sicherheitsschalter in einen normalen Zustand einfach durch
Ersetzen der Verriegelungsbauteileinheit 802 wieder hergestellt
werden.
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Andere Ausführungsbauspiele
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Des
Weiteren ist das Verriegelungsbauteil nicht auf die vorhergehend
erklärte
Gestaltung begrenzt, und beispielsweise die verschiedenen Veränderungen,
die in 7A und 7B dargestellt
sind, können
hinzugefügt
werden. Es sollte festgehalten werden, dass 7A und 7B ein
Verriegelungsbauteil darstellen. Ein Verriegelungsbauteil 804,
das in 7A gezeigt ist, weist eine Basis 804b und
einen Endbereich 804a auf, der mit der Basis 804b verbunden
ist, und beispielsweise ein Schwächungsbereich 804c mit
einer Nutform ist ausgebildet, um eine Bruchfestigkeit an einem
Grenzabschnitt zwischen dem Endbereich 804a und der Basis 804b zu
verringern. Des Weiteren weist das in 7B gezeigte Verriegelungsbauteil 803 eine
Basis 803b und einen Endbereich 803a auf, der
mit der Basis 803b verbunden ist, und der Endbereich 803a ist
durch Anbringen an die Basis 803b ausgebildet. Zu dieser
Zeit können die
Basis 803b und der Endbereich 803a dasselbe Bauteil
oder verschiedene Bauteile sein. Infolge einer derartigen Gestaltung,
wenn der Aktuator gewaltsam aus der Sicherheitsschalterhaupteinheit
entnommen wird, kann der Endbereich des Verriegelungsbauteils und
nicht der Nutausschnittsbereich des Antriebsnockens auf eine sichere
und verlässliche
Weise gebrochen werden. Es sollte festgehalten werden, dass in einem
Zustand, in dem der vorhergehend erklärte Schwächungsbereich vorgesehen ist,
es für
die Gestaltung natürlicherweise
annehmbar ist, die Basis und den Endbereich zu verbinden.
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Es
sollte festgehalten werden, dass die vorliegende Erfindung nicht
auf die vorhergehend erklärten
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist, und solange es keine Abweichungen von deren Hauptinhalten gibt,
kann eine Vielzahl von Veränderungen
zu den vorhergehend erklärten
Gegenständen
hinzugefügt werden.
Z. B. kann einer der Ruhekontakte, die in dem Kontaktbereich vorgesehen
sind, ein Arbeitskontakt sein. In einem derartigen Fall kann der
Ruhekontakt zur Steuerung eines Betriebs einer externen Vorrichtung
verwendet werden, und der Arbeitskontakt kann ein Kontakt zum Erhalten
eines elektrischen Signals zur Erfassung eines Eintretens des Aktuators
sein. Während
der Ruhekontakt einem Eintreten des Aktuators folgend geschlossen
wird und die externe Vorrichtung von einem betriebsunfähigen Zustand
in einen betriebsfähigen
Zustand wechselt, wird mit einer derartigen Gestaltung der Arbeitskontakt
einem Eintreten des Aktuators folgend geöffnet. Auf diese Weise ist
es neben einem Eintreten und einem Zurückziehen des Aktuators möglich, einen
Zustand der externen Vorrichtung von außen durch Überwachen des Offen-Geschlossen-Zustands
des Arbeitskontakts zu bestätigen,
indem ein entgegengesetzter Offen-Geschlossen-Vorgang bei dem Ruhekontakt
durchgeführt
wird.
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Da
das Bereitstellen und Unterbrechen einer Energiezufuhr zu der Industriemaschinenanlage
unter Verwendung von zwei Ruhekontakten 39, 40 in
einer Situation, in der die beweglichen Anschlüsse 39a, 40a und
die feststehenden Anschlüsse 39b, 40b der Ruhekontakte 39, 40 vereinigt
worden sind, wenn beispielsweise die Ruhekontakte 39, 40 geschlossen werden
und eine Energiezufuhr zu der Industriemaschinenanlage vorgesehen
ist, ausgeführt
wird und auf einem Offen-Geschlossen-Vorgang davon basiert, können in
den vorhergehend erklärten
Ausführungsbeispielen
des Weiteren die vereinigten beweglichen Anschlüsse 39a, 40a und
feststehenden Anschlüsse 39b, 40b infolge
eines Zurückziehens
des Aktuators 3 gewaltsam getrennt werden, und das bewegliche
Bauteil 37 kann durch den Betätigungsstab 21 von
oben gepresst werden, wodurch die Verlässlichkeit des Sicherheitsschalters
verbessert wird.
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Obwohl
zwei Ruhekontakte in dem vorhergehend erklärten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind,
gibt es des Weiteren keine Beschränkung dafür, und eins, drei oder vier
oder mehr können
vorgesehen sein. Es sollte festgehalten werden, dass wenigstens
zwei Ruhekontakte wünschenswert
sind, um eine Sicherheitsschalterverlässlichkeit zu verbessern. Da
der zweite Ruhekontakt 40 gestaltet ist, um in der Lage
zu sein, durch Verändern
der Position des beweglichen Anschlusses 40a und des feststehenden
Anschlusses 40b zu einem Arbeitskontakt geschaltet zu werden,
kann des Weiteren die Kontaktgestaltung des Schaltbereichs 7 einfach
in Übereinstimmung
mit der beabsichtigten Verwendung verändert werden.
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Zu
dieser Zeit ist es ausreichend, nur die Positionen des beweglichen
Anschlusses 40a und des feststehenden Anschlusses 40b zu
verändern,
wenn der zweite Ruhekontakt 40 zu einem Arbeitskontakt umgeschaltet
wird, und es gibt keinen Bedarf für spezielle Komponenten in
jedem Kontaktaufbau; daher können
Kosten verringert werden, und zudem ist es möglich, einen falschen Zusammenbau
von Komponenten, etc. aufgrund irgendeiner Zunahme der Anzahl von
Komponenten zu vermeiden. Es sollte festgehalten werden, dass, obwohl
die vorhergehend erklärten
Ausführungsbeispiele
derart gestaltet sind, dass der zweite Ruhekontakt 40 allein
ein Kontakt ist, der in der Lage ist, dass sein Kontaktaufbau umgeschaltet
werden kann, es keine Beschränkung
dafür gibt,
und die Anzahl von Kontakten, die in der Lage sind, ihren Kontaktaufbau
umzuschalten, ist frei wählbar.
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Bei
dem vorhergehend erklärten
ersten Ausführungsbeispiel
und zweiten Ausführungsbeispiel, obwohl
das Verriegelungsbauteil 80 in die Verriegelungsposition
durch eine Federbelastung (Drängkraft)
der Rückholfeder 81c bewegt
wird, und das Verriegelungsbauteil 80 in die Entriegelungsposition durch
eine elektromagnetische Anziehungskraft bewegt wird, wenn sich der
Elektromagnet 81a nach aufklappbarer Art in einem erregten
Zustand befindet, ist es des Weiteren annehmbar für das Verriegelungsbauteil 80,
in die Verriegelungsposition bewegt zu werden, um zu verursachen,
dass der Verriegelungsmechanismus 8a unter Verwendung dieser elektromagnetischen
Anziehungskraft verriegelt wird. In diesem Fall ist es beispielsweise
wünschenswert, dass
eine Rückholfeder
derart angeordnet ist, dass eine Drängkraft so geführt wird,
dass das Verriegelungsbauteil 80 in die Entriegelungsposition
bewegt wird.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Es
sollte festgehalten werden, dass die vorliegende Erfindung nicht
auf die vorhergehend erklärten
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist, und solange es keine Abweichungen von deren Hauptinhalten gibt,
kann eine Vielzahl von Veränderungen
zu den vorhergehend erklärten
Gegenständen
hinzugefügt werden;
des Weiteren kann die Erfindung weitreichend angewendet werden,
um die Sicherheit von Arbeitern sicherzustellen, indem verhindert
wird, dass Maschinenanlagen betrieben werden, wenn eine Schutztür nicht
vollständig
geschlossen ist.
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Sicherheitsschalter,
der in der Lage ist, ein Zurückziehen
eines Aktuators aus einer Schalterhaupteinheit auf eine sichere
und verlässliche
Weise zu erfassen, auch wenn der Sicherheitsschalter, der einen
Verriegelungsmechanismus aufweist, sich in einem verriegelten Zustand
befindet und ein Versuch gemacht wird, den Aktuator mit Gewalt aus
der Schalterhaupteinheit zurückzuziehen.
Auch wenn ein Antriebsnocken 15 in die Lage versetzt wird,
sich zu drehen, da nicht weniger als einer von einem Nutausschnittsbereich 15b und
einem Riegelbauteil 80 durch gewaltsames Entnehmen eines
Aktuators 3 gebrochen ist, wobei die Drehung des Antriebsnockens 15 verriegelt
ist, befinden sich ein Nockenkurvenbereich 15c des Antriebsnockens 15 und
ein Betätigungsstab 21 in
einem normalen Zustand und sind frei von Bruch. Falls der Antriebsnocken 15 sich in
einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn dreht, nehmen demnach Ruhekontakte 39, 40 eines
Kontaktbereichs 70 normalerweise einen offenen Zustand
an, und auch in Situationen, in denen der Aktuator aus der Schalterhaupteinheit 1 mit
einer Kraft zurückgezogen
wird, die gleich zu oder größer als
die Bruchfestigkeit des Sicherheitsschalters ist, kann ein Zurückziehen
des Aktuators 3 der Schalteinheit 1 auf eine sichere
und verlässliche
Weise erfasst werden.
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Zusammenfassung
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Sicherheitsschalter,
der in der Lage ist, ein Zurückziehen
eines Aktuators aus einer Schalterhaupteinheit auf eine sichere
und verlässliche
Weise zu erfassen, auch wenn der Sicherheitsschalter, der einen
Verriegelungsmechanismus aufweist, sich in einem verriegelten Zustand
befindet und ein Versuch gemacht wird, den Aktuator mit Gewalt aus
der Schalterhaupteinheit zurückzuziehen.
Auch wenn ein Antriebsnocken 15 in die Lage versetzt wird,
sich zu drehen, da nicht weniger als einer von einem Nutausschnittsbereich 15b und
einem Verriegelungsbauteil 80 durch gewaltsames Entnehmen
eines Aktuators 3 gebrochen ist, wobei die Drehung des
Antriebsnockens 15 verriegelt ist, befinden sich ein Nockenkurvenbereich 15c des
Antriebsnockens 15 und ein Betätigungsstab 21 in
einem normalen Zustand und sind frei von Bruch. Falls der Antriebsnocken 15 sich in
einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn dreht, nehmen demnach Ruhekontakte 39, 40 eines
Kontaktbereichs 70 einen normal offenen Zustand an, und
auch in Situationen, in denen der Aktuator aus der Schalterhaupteinheit 1 mit
einer Kraft zurückgezogen
wird, die gleich zu oder größer als
die Bruchfestigkeit des Sicherheitsschalters ist, kann ein Zurückziehen
des Aktuators 3 der Schalteinheit 1 auf eine sichere
und verlässliche
Weise erfasst werden.