DE112006000939T5 - Sicherheitsschalter - Google Patents

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Abstract

Sicherheitsschalter, der mit einem Aktuator versehen ist, der in einen Betätigungsbereich einer Schalthaupteinheit frei eintreten/heraus gezogen werden kann, wobei ein Schaltkontakt an einer Seite eines Schaltbereiches einen geöffneten Zustand/geschlossenen Zustand mittels einer Betätigungsstange einnimmt, die in dem Schaltbereich vorgesehen ist und sich als Reaktion auf das Eintreten/Herausziehen des Aktuators hin- und her bewegt, so dass das Eintreten/Herausziehen des Aktuators erfasst wird, wobei der Sicherheitsschalter Folgendes aufweist:
einen Antriebsnocken, der in dem Betätigungsbereich vorgesehen ist und sich frei drehen kann; und
einen Verriegelungsmechanismus, der bei einem Verriegelungsmechanismusbereich der Schalthaupteinheit vorgesehen ist und eine Drehung des Antriebsnockens verriegelt, wobei
sich der Antriebsnocken als Reaktion auf das Eintreten/Herausziehen des Aktuators hinsichtlich des Betätigungsbereichs vorwärts und rückwärts dreht, und wobei sich die Betätigungsstange infolge der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung hin- und her bewegt, und
wobei der Verriegelungsmechanismus Folgendes aufweist:
ein Verriegelungselement, das so vorgesehen ist, dass es sich zwischen einer...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsschalter, der an einer Umfangswandfläche einer Schutztür beispielsweise einer gewerblichen Maschine etc. angebracht ist und eine Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine etc. stoppt, wenn die Schutztür geöffnet wird.
  • Zugehöriger Stand der Technik
  • Eine Schutztür etc. einer gewerblichen Maschine hat üblicherweise einen Sicherheitsschalter, der es verhindert, dass die Maschine in Situationen angetrieben wird, bei denen die Schutztür nicht vollständig geschlossen ist, um Unfälle zu verhüten, bei denen ein Arbeiter infolge eines Eingriffs in die Maschine verletzt wird. Als ein Beispiel dieser Bauart eines Sicherheitsschalters hat der Sicherheitsschalter, der in der Patentdruckschrift 1 offenbart ist, einen Verriegelungsmechanismus, der einen Aktuator in dem Sicherheitsschalter mechanisch verriegelt, nachdem der Aktuator darin eingefügt wurde, wodurch ein Herausziehen eines Bedienschlüssels verhindert wird.
  • Der Sicherheitsschalter, der mit diesem Verriegelungsmechanismus versehen ist, ist so konfiguriert, dass zum Beispiel durch Vorsehen eines Aktuators in einer Schutztür in Gestalt eines Vorsprungs und der Schalthaupteinheit in jener Position, an der der Aktuator in die Schalthaupteinheit durch eine Einfügungsöffnung eingefügt wird, wobei die Schutztür geschlossen ist, der Aktuator in die Schalthaupteinheit durch die Einfügungsöffnung eingefügt wird, wenn die Schutztür geschlossen ist. Dann wird eine nockenartige Platte (Antriebsnocken) infolge einer Einfügung des Aktuators gedreht, und infolge der Drehung der nockenartigen Platte wird ein Nockenmitnehmerstift, der in einem Gleitkontakt mit den jeweiligen Nockenöffnungen ist, zu einem Führungsabschnitt einer Stiftführungsplatte geführt. Ein Schaltelement, das den Nockenmitnehmerstift einstückig aufweist, wird ebenfalls zum Bewegen veranlasst, so dass ein Schaltbereich geschaltet wird.
  • Wenn außerdem die nockenartige Platte infolge einer Einfügung des Aktuators gedreht wird, liegt eine Verriegelungsstange eines Verriegelungshebels (Verriegelungselements) konstant an, der durch ein elastisches Element drehend gedrückt wird, während sie mit der nockenartigen Platte mit einer im Wesentlichen runden Form in einem Gleitkontakt ist. Wenn die nockenartige Platte zu jener Position gedreht wird, an der der Schaltbereich geschaltet werden kann, dreht sich der Verriegelungshebel derart, dass die Verriegelungsstange einem Eingriffsabsatzbereich zugewandt ist und mit diesem in Eingriff gelangt. Dementsprechend wird die Drehung der nockenartigen Platte infolge einer Bewegung des Aktuators zu der Rückzugsrichtung durch den Eingriffsabsatzbereich blockiert, der an der Verriegelungsstange anliegt, wodurch der Aktuator mechanisch verriegelt wird, um dessen Bewegung in einer Rückzugsrichtung zu unterbinden, d.h. zum Öffnen einer Schutztür. Wenn zum Beispiel die gewerbliche Maschine stoppt und ein Solenoid, der in einer Solenoideinheit des Verriegelungsmechanismus vorgesehen ist, aufgrund einer Eingabe eines Signals betätigt wird, das den Stopp erfasst, wird der Verriegelungshebel dann gegen eine Druckkraft des elastischen Elementes durch die Arbeitsstange des Solenoids betätigt, und die Verriegelungsstange bewegt sich von dem Eingriffsabsatzbereich weg, wodurch die Verriegelung gelöst wird.
  • Als Nächstes wird die Solenoideinheit unter Bezugnahme auf die 13 im Einzelnen beschrieben. Wie dies in der 13 gezeigt ist, öffnen und schließen ein normal offener Schaltkontakt 124 und ein normal geschlossener Schaltkontakt 125 in einer Art und Weise, die an die Bewegung der Arbeitsstange 127a gekoppelt ist, die sich infolge einer Betätigung des Solenoids 127 bewegt, und sie gelangen entsprechend in einem geöffneten und geschlossenen, verriegelten Zustand, der ein Zustand ist, in dem eine Stromzufuhr zu dem Solenoid 127 unterbrochen ist. Außerdem ist ein Betätigungselement 127b mit der Arbeitsstange 127a verbunden, und das Betätigungselement 127b ist mit einem Verriegelungshebel 127c im Eingriff. Das Betätigungselement 127b bewegt sich infolge der Bewegung der Arbeitsstange 127a, die sich infolge der Betätigung des Solenoids 127 bewegt, und der Verriegelungshebel 127c bewegt sich in einer Art und Weise, die an die Bewegung des Betätigungselements 127b gekoppelt ist, und der Eingriffszustand zwischen der Verriegelungsstange des Verriegelungshebels 127c und dem Eingriffsabsatzbereich wird gelöst. Es ist zu beachten, dass die 13 eine Querschnittsansicht einer Solenoideinheit eines herkömmlichen Sicherheitsschalters zeigt.
  • Betriebe des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontakts 124 und 125, des Betätigungselements 127b und des Verriegelungshebels 127c werden im Einzelnen beschrieben. Der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 124 und 125 haben jeweils einen bewegbaren Kontakt und einen festen Kontakt. Außerdem sind sie mit einem ersten bzw. einem zweiten Kopplungselement versehen, damit sich die bewegbaren Kontakte bewegen, indem die Bewegung der Arbeitsstange 127a des Solenoids 127 zu den bewegbaren Kontakten übertragen wird. Wenn der Solenoid 127 bestromt wird, bewegt sich die Arbeitsstange 127a in der Richtung des Pfeils ON, und zusammen damit bewegen sich außerdem das erste und das zweite Kopplungselement in der Richtung des Pfeils ON, und dementsprechend bewegen sich außerdem die bewegbaren Kontakte in der Richtung des Pfeils ON. Infolge dessen gelangen der bewegbare Kontakt und der feste Kontakt des normal offenen Schaltkontakts 124 miteinander in Kontakt, wodurch der normal offene Schaltkontakt 124 in einen geschlossenen Zustand versetzt wird, während der bewegbare Kontakt und der feste Kontakt des normal geschlossenen Schaltkontakts 125 getrennt sind, wodurch der normal geschlossene Schaltkontakt 125 in einen geöffneten Zustand versetzt wird. Zusammen mit der Bewegung der Arbeitsstange 127a in der Richtung des Pfeils ON bewegt sich dann außerdem das Betätigungselement 127b in der Richtung des Pfeils ON. Infolge der Bewegung des Betätigungselements 127b in der Richtung der des Pfeils ON bewegt sich der Verriegelungshebel 127c, der mit dem Betätigungselement 127b im Eingriff ist, so dass der Sicherheitsschalter einen entriegelten Zustand annimmt. Wenn außerdem eine Stromzufuhr zu dem Solenoid 127 unterbrochen wird, und zwar zusammen mit der Bewegung der Arbeitsstange 127a in der Richtung entgegen dem Pfeil ON aufgrund der Druckkraft einer Rückstellfeder (nicht gezeigt), bewegen sich das erste und das zweite Kopplungselement und die bewegbaren Kontakte in derselben Richtung wie die Bewegungsrichtung der Arbeitsstange 127a, wodurch der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 124 und 125 in einen geöffneten bzw. geschlossenen Zustand versetzt werden. Zusätzlich bewegt sich das Betätigungselement 127b in derselben Richtung wie die Arbeitsstange 127a, und der Verriegelungshebel 127c bewegt sich in einer Art und Weise, die an die Bewegung des Betätigungselements 127b gekoppelt ist. Infolge dessen gelangen die Verriegelungsstange des Verriegelungshebels 127c und der Eingriffsabsatzbereich in Eingriff, so dass der Sicherheitsschalter einen verriegelten Zustand einnimmt. Durch Überwachen der geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontakts 124 und 125 kann der verriegelte Zustand des Verriegelungsmechanismus erfasst werden.
    • Patentdruckschrift 1: JP-H6-76675 A ([0008] bis [0009], 1)
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Aufgabe, die durch die Erfindung zu lösen ist
  • Bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Sicherheitsschalter werden daneben die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontakts 124 und 125 infolge der gekoppelten Bewegung der Arbeitstange 127a, des Betätigungselements 127b und des Verriegelungshebels 127c geschaltet, so dass der verriegelte Zustand des Verriegelungsmechanismus erfasst werden kann. Bei dem herkömmlichen Sicherheitsschalter sind somit die folgenden Probleme manchmal aufgetreten, da das Verriegelungselement (Verriegelungshebel 127c) nicht direkt mit dem ersten und dem zweiten Verriegelungselement (der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 124 und 125) verbunden ist. Da nämlich das Verriegelungselement mit dem ersten und dem zweiten Kopplungselement über die Arbeitsstange 127a und das Betätigungselement 127b verbunden ist, kann zum Beispiel der Eingriffszustand zwischen dem Betätigungselement 127b und dem Verriegelungselement gelöst oder gelockert werden, so dass das Verriegelungselement und das erste sowie das zweite Kopplungselement beim Bewegen in einer gekoppelten Art und Weise einen Fehler haben können. Wenn der Solenoid 127 bestromt wird, bewegen sich infolge dessen das Betätigungselement 127b und das Verriegelungselement nicht in einer gekoppelten Art und Weise, so dass die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontakts 124 und 125 normalerweise so geschaltet werden, dass sie den entriegelten Zustand angeben, auch wenn der Eingriffszustand zwischen dem Verriegelungselement und dem Eingriffsabsatzbereich nicht gelöst ist. Wenn zusätzlich eine Stromzufuhr zu dem Solenoid 127 unterbrochen wird, bewegen sich das Betätigungselement 127b und das Verriegelungselement nicht in einer gekoppelten Art und Weise, so dass der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 124 und 125 normalerweise so geschaltet werden, dass sie den verriegelten Zustand angeben, auch wenn der Eingriffszustand zwischen dem Verriegelungselement und dem Eingriffsabsatzbereich gelöst ist. Auf diese Art und Weise werden die Schaltkontakte in Abhängigkeit von dem Zustand der Bestromung des Solenoids 127 normal betätigt, auch falls ein Problem bei der Verbindung zwischen dem Verriegelungselement und beiden Schaltkontakten aufgetreten ist. Daher ist es manchmal unmöglich, zu bestimmen, ob der Verriegelungsmechanismus in einem verriegelten Zustand oder in einem entriegelten Zustand ist, indem nur die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und normal geschlossenen Schaltkontakts 124 und 125 überwacht werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend geschilderten Probleme geschaffen, und es ist ihre Aufgabe, einen Sicherheitsschalter vorzusehen, bei dem die geöffneten/geschlossenen Zustände der Schaltkontakte, die bei dem Verriegelungsmechanismus vorgesehen sind, zuverlässig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselements zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position gekoppelt ist.
  • Maßnahmen zum Lösen des Problems
  • Als eine Einrichtung zum Lösen der vorstehend geschilderten Probleme ist der Sicherheitsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung ein Sicherheitsschalter, der mit einem Aktuator versehen ist, der in einen Betätigungsbereich einer Schalthaupteinheit frei eintreten und heraus gezogen werden kann, bei der ein Schaltkontakt an der Seite des Schaltbereiches einen geöffneten Zustand/einen geschlossenen Zustand infolge einer Hin- und Herbewegung einer Betätigungsstange einnimmt, die bei einem Schaltbereich vorgesehen ist, und zwar als Reaktion auf das Eintreten/Herausziehen des Aktuators, so dass das Eintreten/Herausziehen des Aktuators erfasst wird, er hat einen Antriebsnocken, der bei dem Betätigungsbereich vorgesehen ist und sich frei drehen kann, und einen Verriegelungsmechanismus, der in einem Verriegelungsmechanismusbereich der Schalthaupteinheit vorgesehen ist, der eine Drehung des Antriebsnockens verriegelt, wobei sich der Antriebsnocken als Reaktion auf das Eintreten/Herausziehen des Aktuators hinsichtlich des Betätigungsbereiches vorwärts und rückwärts dreht, und wobei sich die Betätigungsstange aufgrund der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung hin- und her bewegt, und der Verriegelungsmechanismus hat ein Verriegelungselement, das so vorgesehen ist, dass es zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position frei bewegt werden kann, und das sich zu der verriegelten Position bewegt, wenn der Aktuator in dem Eintrittszustand ist, um so die Drehung des Antriebsnockens zu verriegeln, und das sich zu der entriegelten Position bewegt, um so den verriegelten Zustand der Drehung des Antriebsnockens zu lösen; einen Antriebsbereich, der das Verriegelungselement bewegt; zumindest einen Schaltkontakt an der Seite des Verriegelungsmechanismus; und ein Kopplungselement, das einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Schaltkontakts an der Seite des Verriegelungsmechanismus in einer Art und Weise schaltet, die an die Bewegung des Verriegelungselements gekoppelt ist. (Anspruch 1)
  • Bei einer derartigen Konfiguration dreht sich der Antriebsnocken infolge des Eintritts und des Zurückziehens des Aktuators hinsichtlich des Betätigungsbereichs der Schalthaupteinheit vorwärts und rückwärts, und die Betätigungsstange bewegt sich infolge dieser Drehung des Antriebsnockens in beiden Richtungen hin und her, so dass die Schaltkontakte an der Seite des Schaltbereiches infolge der Hin- und Herbewegung der Betätigungsstange geöffnet/geschlossen werden. Wenn der Aktuator in einem Eintrittszustand ist, wird dann die Drehung des Antriebsnockens durch den Antriebsbereich des Verriegelungsmechanismus verriegelt, was eine Bewegung des Verriegelungselementes zu der verriegelten Position veranlasst, und der verriegelte Zustand der Drehung des Antriebsnockens wird gelöst, was eine Bewegung des Verriegelungselementes zu der entriegelten Position veranlasst. Da zusätzlich das Verriegelungselement den geöffneten/geschlossenen Zustand der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus direkt schaltet, die bei dem Verriegelungsmechanismus vorgesehen sind, und zwar infolge der Bewegung des Verriegelungselementes, kann der geöffnete/geschlossene Zustand der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus zuverlässig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselementes zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist. Da des Weiteren das Kopplungselement den geöffneten/geschlossenen Zustand der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus schaltet, die bei dem Verriegelungsmechanismus vorgesehen sind, und zwar in einer Art und Weise, die an die Bewegung des Verriegelungselements zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist, ist es zum Beispiel durch Überwachen des geöffneten/geschlossenen Zustands der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus möglich, die bei dem Verriegelungsmechanismus vorgesehen sind, zu bestimmen, zu welcher Position von der verriegelten Position und der entriegelten Position das Verriegelungselement bewegt wurde, das heißt in welchem Zustand von dem verriegelten Zustand und dem entriegelten Zustand der Drehung der Antriebsnocken ist.
  • Eine Konfiguration kann außerdem auch dergestalt sein, dass der Verriegelungsmechanismus zwei oder mehrere Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus aufweist, und dass das Kopplungselement so vorgesehen ist, dass es das Verriegelungselement und entsprechende bewegbare Kontakte der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus verbindet (Anspruch 2). Bei einer derartigen Konfiguration bewegt sich das Kopplungselement infolge der Bewegung des Verriegelungselements, und die bewegbaren Kontakte der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus bewegen sich zuverlässig infolge der Bewegung des Kopplungselementes, da das Verriegelungselement direkt mit den jeweiligen bewegbaren Kontakten der zwei oder mehreren Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus über das Kopplungselement verbunden ist. Infolge dessen kann der geöffnete/geschlossene Zustand von diesen Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus zuverlässig und gleichzeitig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselements zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist. Daher kann zum Beispiel als so genannte doppelte Gegenmaßnahme zuverlässig bestimmt werden, in welchem Zustand von dem verriegelten Zustand und dem entriegelten Zustand der Drehung der Antriebsnocken ist, indem der geöffnete/geschlossene Zustand von diesen Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus gleichzeitig überwacht wird.
  • Außerdem kann eine Konfiguration auch dergestalt sein, dass der Verriegelungsmechanismus einen normal offenen Schaltkontakt und einen normal geschlossenen Schaltkontakt als die zwei oder mehreren Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus aufweist, und das Kopplungselement ist so vorgesehen, dass es das Verriegelungselement und die jeweiligen bewegbaren Kontakte des normal offenen Schaltkontaktes und des normal geschlossenen Schaltkontaktes verbindet (Anspruch 3). Bei einer derartigen Konfiguration bewegt sich das Kopplungselement infolge der Bewegung des Verriegelungselementes, da das Verriegelungselement mit dem Kopplungselement verbunden ist. Die bewegbaren Kontakte des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes sind mit dem Kopplungselement verbunden, und daher bewegen sich die jeweiligen bewegbaren Kontakte des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes gleichzeitig infolge der Bewegung des Kopplungselementes. Aus diesem Grund kann der geöffnete/geschlossene Zustand des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes zuverlässig und gleichzeitig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselementes gekoppelt ist. Wenn zum Beispiel zusätzlich eine Verschmelzung bei einem von dem normal offenen und dem normal geschlossenen Schaltkontakt auftritt, so dass sich der bewegbare Kontakt davon nicht normal bewegen kann, kann sich das Kopplungselement auch nicht bewegen, das mit dem verschmolzenen, bewegbaren Kontakt verbunden ist. Dementsprechend kann sich der bewegbare Kontakt des anderen, normalen Schaltkontaktes auch nicht bewegen, der in einer ähnlichen Art und Weise mit dem Kopplungselement verbunden ist. Wenn somit ein Problem bei einem der Schaltkontakte auftritt, kann ein normaler Betrieb des anderen Schaltkontaktes verhindert werden, was es ermöglicht, dass der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt in zuverlässiger Art und Weise die gegenläufigen geöffneten/geschlossenen Zustände aufrecht erhält.
  • Außerdem kann eine Konfiguration dergestalt sein, dass der Antriebsbereich einen Relais-Elektromagneten (Elektromagnet mit Schwenkelement), der bei dem Verriegelungsmechanismusbereich vorgesehen ist, wobei ein Arbeitselement aufgrund einer elektromagnetischen Anziehungskraft versetzt wird, die durch Bestromung erzeugt wird, und einen Übertragungsbereich aufweist, der das Verriegelungselement durch Übertragen der Versetzung des Arbeitselementes zu dem Verriegelungselement bewegt (Anspruch 4). Bei einer derartigen Konfiguration überträgt der Antriebsbereich zu dem Verriegelungselement über den Übertragungsbereich die Versetzung des Arbeitselementes, die durch die elektromagnetische Anziehungskraft verursacht wird, die durch Bestromung des Relais-Elektromagneten erzeugt wird, um so das Verriegelungselement zu bewegen. Da auf diese Art und Weise die Versetzung des Arbeitselementes, die durch die elektromagnetische Anziehungskraft verursacht wird, die durch die Bestromung des Relais-Elektromagneten erzeugt wird, zu dem Verriegelungselement über den Übertragungsbereich übertragen wird, um so das Verriegelungselement zu bewegen, ist es im Vergleich mit der Nutzung der elektromagnetischen Anziehungskraft einer geradlinigen Art und Weise wie zum Beispiel durch einen Tauchkolben-Elektromagneten möglich, einen dünnen und kompakten Sicherheitsschalter vorzusehen.
  • Eine Konfiguration kann auch dergestalt sein, dass das Kopplungselement als der Übertragungsbereich dient, wobei das Arbeitselement mit einem Abschnitt des Kopplungselements in Eingriff gelangt, wobei die Versetzung des Arbeitselements zu dem Verriegelungselement und den Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus über das Kopplungselement übertragen wird (Anspruch 5). Bei einer derartigen Konfiguration ist es möglich, die Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus unter Verwendung von weniger Komponenten zuverlässig zu öffnen/zu schließen, da die elektromagnetische Anziehungskraft, die durch die Bestromung des Relais-Elektromagneten erzeugt wird, zu dem Verriegelungselement und den Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungselements über das Kopplungselement übertragen wird, das mit dem Arbeitselement im Eingriff ist.
  • Darüber hinaus kann eine Konfiguration auch dergestalt sein, dass die Schalthaupteinheit eine rechtwinklige Parallelepipedform hat, und eine Aktuatoreintrittsöffnung ist an einem Eckenabschnitt von einem Paar gegenüberliegende Eckenabschnitte der Schalthaupteinheit ausgebildet, und eine Öffnung zum Herausziehen eines Kabels ist an dem anderen Eckenabschnitt ausgebildet, und ein Kabel wird aus der Öffnung zum Herausziehen des Kabels im Wesentlichen in einer Fügerichtung des Paars gegenüberliegende Eckenabschnitte heraus gezogen (Anspruch 6). Bei einer derartigen Konfiguration verwirklicht die Beziehung zwischen der Aktuatoreintrittsöffnung und der Öffnung zum Herausziehen des Kabels einen hohen Freiheitsgrad hinsichtlich einer Richtung zum Herausziehen des Kabels, und daher kann der Sicherheitsschalter an einer Wandfläche oder an einer Schutztür vorgesehen sein, und darüber hinaus kann die Aktuatoreintrittsöffnung so angeordnet sein, dass sie horizontal oder vertikal ist. Darüber hinaus kann entweder eine vordere oder eine hintere Fläche des Sicherheitsschalters an dem Montageort angebracht sein. Dementsprechend wird ein Freiheitsgrad hinsichtlich der Montage des Sicherheitsschalters erhöht, und ein breiterer Bereich von Trägern für den Sicherheitsschalter ist verfügbar.
  • Darüber hinaus ist eine Konfiguration möglich, bei der die Schaltkontakte an der Seite des Schaltbereiches innerhalb der Schalthaupteinheit mit einem Endabschnitt eines externen Verbindungskabels elektrisch verbunden sind, und ein Eintritts- und Herausziehzustand des Aktuators wird auf der Grundlage eines elektrischen Signals erfasst, das aus dem Öffnen und Schließen der Kontakte der Schaltkontakte an der Seite des Schaltbereiches resultiert. Infolge einer derartigen Konfiguration können das Eintreten und das Herausziehen des Aktuators aus der Außenseite auf der Grundlage eines elektrischen Signals erfasst werden, das aus dem Öffnen und dem Schließen der Kontakte der Schaltkontakte an der Seite des Schaltbereichs resultiert.
  • Darüber hinaus kann eine Konfiguration auch dergestalt sein, dass zumindest das Verriegelungselement des Verriegelungsmechanismus als eine Einheit vorgesehen und so angeordnet ist, dass es frei in den Antriebsbereich eingebaut und aus diesem entnommen werden kann. Bei einer derartigen Konfiguration ist es auch in jener Situation ausreichend, bei der das Verriegelungselement zerstört ist, diese Einheit auszutauschen, um den Sicherheitsschalter in wirksamer Weise und in einer kurzen Zeitperiode wiederherzustellen, da das Verriegelungselement als eine Einheit vorgesehen und so angeordnet ist, dass es frei in den Antriebsbereich eingebaut und aus diesem entnommen werden kann.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Wie dies gemäß dem Aspekt von Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben ist, können die geöffneten/geschlossenen Zustände der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus zuverlässig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselementes zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist, da das Kopplungselement den geöffneten/geschlossenen Zustand der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus direkt schaltet, die bei dem Verriegelungsmechanismus vorgesehen sind, und zwar infolge der Bewegung des Verriegelungselementes. Da das Kopplungselement den geöffneten/geschlossenen Zustand der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus zuverlässig schaltet, die bei dem Verriegelungsmechanismus vorgesehen sind, und zwar in einer Art und Weise, die an die Bewegung des Verriegelungselements zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist, ist es daher zum Beispiel durch Überwachen des geöffneten/geschlossenen Zustands der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus möglich, die bei dem Verriegelungsmechanismus vorgesehen sind, dass bestimmt wird, zu welcher Position von der verriegelten Position und der entriegelten Position das Verriegelungselement bewegt wurde, das heißt in welchem Zustand von dem verriegelten Zustand und dem entriegelten Zustand der Drehung der Antriebsnocken ist.
  • Gemäß dem Aspekt von Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung ist das Verriegelungselement direkt mit den jeweiligen bewegbaren Kontakten der zwei oder mehreren Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus über das Kopplungselement verbunden. Wenn das Kopplungselement infolge der Bewegung des Verriegelungselements bewegt wird, werden daher die bewegbaren Kontakte der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus zuverlässig infolge der Bewegung des Kopplungselements bewegt. Infolge dessen kann der geöffnete/geschlossene Zustand von diesen Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus zuverlässig und gleichzeitig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselements zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist.
  • Gemäß dem Aspekt von Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung kann durch das Verbinden des Verriegelungselements, des Kopplungselements und der jeweiligen bewegbaren Kontakte der normal offenen und normal geschlossenen Schaltkontakte der geöffnete/geschlossene Zustand des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes zuverlässig und gleichzeitig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselements gekoppelt ist. Wenn zum Beispiel eine Verschmelzung an dem Kontakt von einem des normal offenen und normal geschlossenen Schaltkontaktes auftritt, so dass sich der bewegbare Kontakt davon nicht normal bewegen kann, kann sich zusätzlich das Kopplungselement auch nicht bewegen, das mit dem geschmolzenen, bewegbaren Kontakt verbunden ist. Dementsprechend bewegt sich der bewegbare Kontakt des anderen normalen Schaltkontaktes auch nicht, der in ähnlicher Weise mit dem Kopplungselement verbunden ist, und der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt halten die gegenläufigen geöffneten/geschlossenen Zustände zuverlässig aufrecht.
  • Gemäß dem Aspekt des Anspruchs 4 der vorliegenden Erfindung überträgt der Antriebsbereich zu dem Verriegelungselement über den Übertragungsbereich die Versetzung des Arbeitselements, die durch die elektromagnetische Anziehungskraft verursacht wird, die durch die Bestromung des Relais-Elektromagneten erzeugt wird, um so das Verriegelungselement zu bewegen. Im Vergleich mit der Nutzung der elektromagnetischen Anziehungskraft einer gradlinigen Art und Weise wie zum Beispiel durch einen Tauchkolben-Elektromagneten ist es daher möglich, einen dünnen und kompakten Sicherheitsschalter vorzusehen.
  • Gemäß dem Aspekt von Anspruch 5 der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus zuverlässig unter Verwendung von weniger Komponenten zu öffnen/zu schließen, da die elektromagnetische Anziehungskraft, die durch die Bestromung des Relais-Elektromagneten erzeugt wird, zu dem Verriegelungselement und den Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus über das Kopplungselement übertragen wird, das mit dem Arbeitselement im Eingriff ist.
  • Gemäß dem Aspekt von Anspruch 6 der vorliegenden Erfindung ermöglicht es die Beziehung zwischen der Aktuatoreintrittsöffnung und der Öffnung zum Herausziehen des Kabels, dass der Sicherheitsschalter an einer Wandfläche oder an einer Schutztür vorgesehen wird, und zusätzlich kann die Aktuatoreintrittsöffnung so angeordnet sein, dass sie horizontal oder vertikal ist. Darüber hinaus kann entweder eine vordere oder eine hintere Fläche des Sicherheitsschalters an dem Montageort angebracht sein. Dementsprechend wird ein Freiheitsgrad hinsichtlich der Montage des Sicherheitsschalters erhöht, und es ist ein breiterer Bereich von Trägern für den Sicherheitsschalter verfügbar.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Schalthaupteinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Schalthaupteinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht der Schalthaupteinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt eine Querschnittsansicht der Schalthaupteinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5A1 bis 5B2 zeigen eine Querschnittsansicht eines Verriegelungsschaltkontaktbereiches gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 6A und 6B zeigen eine äußere Ansicht eines Sicherheitsschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt eine Ansicht einer Verriegelungselementeinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 8A bis 8D zeigen eine Querschnittsansicht eines Verriegelungsschaltkontaktbereichs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 9A bis 9D zeigen eine Querschnittsansicht eines Verriegelungsschaltkontaktbereichs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 10A bis 10D zeigen eine Querschnittsansicht eines Verriegelungsschaltkontaktbereichs gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 11A bis 11D zeigen eine Querschnittsansicht eines Verriegelungsschaltkontaktbereichs gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 12A bis 12B zeigen eine Ansicht eines Verriegelungselements gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 13 zeigt eine Querschnittsansicht einer Solenoideinheit eines herkömmlichen Sicherheitsschalters.
  • Beste Ausführungsform zum Durchführen der Erfindung
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 6B beschrieben. Die 1 bis 4 stellen Querschnittsansichten einer Schalthaupteinheit dar, und die 5A1 bis 5B2 stellen eine Querschnittsansicht eines Verriegelungsschaltkontaktbereiches dar, und die 6A und 6B stellen eine Außenansicht eines Sicherheitsschalters dar.
  • Ein Sicherheitsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung ist nahezu in der gleichen Art und Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Gegenstand ein Schalter, der über ein Kabel mit einer externen Vorrichtung in dergestalt einer gewerblichen Maschine wie zum Beispiel ein Roboter etc. elektrisch verbunden ist, und wie dies in der 1 gezeigt ist, hat er eine Schalthaupteinheit 1 und einen Aktuator 3.
  • Dabei hat die Schalthaupteinheit 1 einen Betätigungsbereich 5, einen Schaltbereich 7 und einen Verriegelungsmechanismusbereich 8, und sie ist an einer Umfangsrandfläche einer Schutztür einer gewerblichen Maschine befestigt, die in den Zeichnungen weggelassen wurde. Darüber hinaus ist der Aktuator 3 an der Schutztür an einer Position gegenüber einer Aktuatoreintrittsöffnung 9a befestigt, die an einer Innenseite des Betätigungsbereiches 5 ausgebildet ist, und wenn die Schutztür geschlossen ist, tritt der Aktuator 3 in die Aktuatoreintrittsöffnung 9a des Betätigungsbereiches 5 ein. Es ist zu beachten, dass der Aktuator 3 eine Basis 3a, ein Paar Druckstücke 3b, die von der Basis 3a vorstehen, und ein Verbindungsstück 3c aufweist, das diese Druckstücke 3b miteinander verbindet, wie dies in der 1 gezeigt ist. Im Gegensatz zu einem ebenen Druckstück eines Aktuators mit einer großen Breite und einer kleinen Dicke haben dabei beide Druckstücke 3b eine kleine Breite und eine große Dicke, und ein Querschnitt, durch den das Verbindungsstück 3c hindurch tritt, bildet seitlich eine U-Form.
  • Der Betätigungsbereich 5, der an einem oberen linken Abschnitt der Schalthaupteinheit 1 angeordnet ist, hat ein Einfassungselement 11 und einen Antriebsnocken 15 mit einer Drehwelle 13, die an einer Innenfläche von diesem Einfassungselement 11 drehbar gestützt ist, und er ist so gestützt, dass er sich frei drehen kann, wie dies in den 1 bis 4 gezeigt ist. An einem oberen Abschnitt der Außenumfangsfläche von diesem Antriebsnocken 15 ist ein Eingriffsbereich 15a, wobei das Verbindungsstück 3c des Aktuators 3 passend eingefügt ist, an einer Position ausgebildet, die durch die vorstehend beschriebene Aktuatoreintrittsöffnung 9a sichtbar ist. Zusätzlich ist ein Kerbenausschnittsbereich 15b, der mit einem Verriegelungselement 80 eines Verriegelungsmechanismusbereiches 8 im Eingriff ist, der nachfolgend beschrieben wird, an einem oberen Abschnitt der Außenumfangsfläche von diesem Antriebsnocken 15 ausgebildet. Darüber hinaus ist ein Nockenkurvenbereich 15c an einem unteren Abschnitt der Außenumfangsfläche des Antriebsnockens 15 ausgebildet, und eine halbkreisförmige Spitze einer Betätigungsstange 21 mit einem Spitzenabschnitt, der so vorsteht, dass er hinsichtlich des Bestätigungsbereiches 5 von dem Schaltbereich 7 frei eintreten und heraus gezogen werden kann, der unter dem Betätigungsbereich 5 angeordnet ist, ist mit dem Nockenkurvenbereich 15c des Antriebsnockens 15 in einem Gleitkontakt. Wenn die Betätigungsstange 21 für eine Eintritts- und Herausziehbewegung infolge einer Drehung des Antriebsnockens 15 hin- und her bewegt wird, wird außerdem ein geöffneter/geschlossener Zustand eines Schaltkontaktes eines Schaltkontaktbereiches geschaltet, der in dem Schaltbereich 7 integriert ist.
  • Als Nächstes wird der Schaltbereich 7 beschrieben. Dieser Schaltbereich 7 hat den Schaltkontaktbereich 70, der im Inneren eines Einfassungselements 33 angeordnet ist, das eine rechtwinklige Parallelepipedform einer Schalthaupteinheit 1 bildet, die mit dem Einfassungselement 11 integriert ist, und der unter dem Betätigungsbereich 5 angeordnet ist, in dem die Schaltkontakte an der Seite des Schaltbereiches integriert sind, und die vorstehend beschriebene Betätigungsstange 21, wie dies in der 1 gezeigt ist. Darüber hinaus ist er so konfiguriert, dass eine Seite des Einfassungselementes 11 zu dem Betätigungsbereich 5 an diesem Einfassungselement 33 so angebracht werden kann, dass sie frei anbringbar und abnehmbar ist. Zusätzlich ist eine Öffnung 33a zum Herausziehen eines Kabels für ein Kabel einer externen Verbindung in einem Eckenabschnitt an einer Seite zu dem Einfassungselement 33 gegenüber einem Eckenabschnitt an einer Seite zu dem Einfassungselement 11 ausgebildet, in dem die Aktuatoreintrittsöffnung 9a ausgebildet ist. Wie dies in der 1 gezeigt ist, ist darüber hinaus ein Paar Montagelöcher 33b, in denen Schrauben zum Montieren der Schalthaupteinheit 1 an einer Umfangswandfläche einer Schutztür einer gewerblichen Maschine eingefügt sind, in der Außenfläche des Einfassungselements 33 ausgebildet.
  • Es ist zu beachten, dass ein bewegbares Element 37, das mit einem anderen Endabschnitt der Betätigungsstange 21 in Kontakt ist und das sich einstückig mit der Betätigungsstange 21 bewegen kann, sowie ein erster und ein zweiter normal geschlossener Schaltkontakt 39 und 40, die in einer Art und Weise geöffnet und geschlossen werden, die mit diesem bewegbaren Element 37 gekoppelt ist, bei dem Schaltkontaktbereich 70 vorgesehen sind. Die normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 beinhalten bewegbare Kontakte 39a und 40a sowie feste Kontakte 39b und 40b, wobei jeder bewegbare Kontakt 39a und 40a an dem bewegbaren Element 37 befestigt ist und jeder feste Kontakt 39b und 40b an einem Rahmenelement 43 befestigt ist, das bei dem Schaltkontaktbereich 70 vorgesehen ist. Hierbei ist einer von den normal geschlossenen Schaltkontakten 39 und 40, zum Beispiel der normal geschlossene Schaltkontakt 39 zum Bereitstellen und Unterbrechen einer Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine vorgesehen, und er ist mit einem normal geschlossenen Schaltkontakt 86 in Reihe verbunden, der bei dem Verriegelungsmechanismusbereich 8 vorgesehen ist, der nachfolgend beschrieben wird. Darüber hinaus ist der normal geschlossene Schaltkontakt 40 zum Überwachen des geöffneten/geschlossenen Zustands von diesen Schaltkontakten vorgesehen, um eine Stromzufuhr bereitzustellen und zu unterbrechen.
  • Außerdem hat das bewegbare Element 37 einen ebenen Basisbereich 45 und einen ersten Montagebereich 53 sowie einen zweiten Montagebereich 54, die an beiden Enden von einer Seite dieses Basisbereiches 45 vertikal angeordnet sind (die seitliche Fläche gemäß der 1). Eine Endseite davon ist mit dem anderen Ende der Betätigungsstange 21 in Kontakt, und eine Schraubenfeder (nicht gezeigt) ist an dieser anderen Endseite davon angebracht; außerdem wird das bewegbare Element 37 in einer Richtung des Betätigungsbereiches 5 gedrückt, nämlich in einer nach oben gerichteten Richtung durch die Schraubenfeder. Darüber hinaus sind ein Paar Vorsprünge 53a und 53b sowie ein Paar Vorsprünge 54a und 54b an den Montagebereichen 53 bzw. 54 vorgesehen, wobei sie sich in einer Längsrichtung des bewegbaren Elements 37 einander gegenüberliegen.
  • Außerdem hat sind die bewegbaren Kontakte 39a und 40a des ersten und des zweiten normal geschlossenen Schaltkontakts 39 und 40 jeweils so montiert, dass sie an einen Fußabschnitt von einem Paar der jeweiligen Vorsprungspaare, nämlich die Vorsprünge 53a und 54a frei anbringbar und abnehmbar sind. Die bewegbaren Kontakte 39a und 40a sind unter Druck an den Montagebereichen 53 bzw. 54 durch eine Feder (nicht gezeigt) angebracht, die außen an jedem der Vorsprünge 53a, 53b, 54a, 54b entsprechend angebracht ist, sowie durch eine Wirkung von diesen Federn, wie dies in der 2 gezeigt ist, und insbesondere wird eine Kontaktkraft zwischen den bewegbaren Kontakten 39a und 40a und den festen Kontakten 39b und 40b erzeugt.
  • Hierbei ist ein Kabel (nicht gezeigt), das mit der gewerblichen Maschine elektrisch verbunden ist, an dem Einfassungselement 33 angebracht, und das Kabel und jeder normal geschlossene Schaltkontakt 39 und 40 sind innerhalb des Schaltkontaktbereichs 70 elektrisch verbunden. Eine Erfassung des Eintritts und des Herausziehens des Aktuators 3 hinsichtlich des Betätigungsbereiches 5 und die Bereitstellung und die Unterbrechung einer Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine können unter Verwendung eines elektrischen Signals durchgeführt werden, das aus einem Öffnen und Schließen von jedem normal geschlossenen Schaltkontakt 39 und 40 resultiert.
  • Es ist zu beachten, dass der feste Kontakt 40b des zweiten normal geschlossenen Schaltkontaktes 40, wie er in der 1 gezeigt ist, so angebracht ist, dass er an einem Montagebereich 43a für einen normal geschlossenen Schaltkontakt frei anbringbar und abnehmbar ist, der in dem Rahmenelement 43 des Schaltkontaktbereichs 70 ausgebildet ist, der so montiert ist, dass seine Montageposition und sein Montagezustand zusammen mit jenen des bewegbaren Kontaktes 40a geändert werden können, und daher kann der zweite normal geschlossene Schaltkontakt 40 zu einen normal offenen Schaltkontakt gewechselt werden.
  • Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Montagebereich 43a für den normal geschlossenen Schaltkontakt ist nämlich ein Montagebereich 43b für einen normal offenen Schaltkontakt, an dem der feste Kontakt 40b so angebracht werden kann, dass er frei anbringbar und abnehmbar ist, an dem Rahmenelement 43 ausgebildet, und der zweite normal geschlossene Schaltkontakt 40 kann zu einen normal offenen Schaltkontakt dadurch gewechselt werden, dass der bewegbare Anschluss 40a des zweiten normal geschlossenen Schaltkontakts 40 von einem der Vorsprünge 54a beseitigt wird und an der Seite des anderen Vorsprungs 54b angebracht wird, und dass der feste Kontakt 40b von dem Montagebereich 43a für den normal geschlossenen Schaltkontakt beseitigt und an dem Montagebereich 43b für den normal offenen Schaltkontakt angebracht wird. Da dieser normal offene Schaltkontakt einen entgegengesetzten Öffnungs/Schließbetrieb zu dem ersten normal geschlossenen Schaltkontakt 39 durchführt, kann er auf diese Art und Weise als ein Schaltkontakt zum Überwachen eines unterschiedlichen Betriebs als im Falle des zweiten normal geschlossenen Schaltkontakts 40 verwendet werden, und die Konfiguration als der normal offene oder als der normal geschlossene Schaltkontakt kann gemäß der beabsichtigten Verwendung ausgewählt werden.
  • In einem Zustand der 1, bei dem der Aktuator 3 nicht eingetreten ist, ist zu beachten, dass die Betätigungsstange 21 durch den Nockenkurvenbereich 15c des Antriebsnockens 15 gegen die Schraubenfeder gedrückt wird, und er ist in einem Zustand, bei dem sein größter Teil zur Seite des Schaltbereichs 7 eingesunken ist, und das bewegbare Element 37 wird durch die Betätigungsstange 21 gedrückt. Infolge dessen trennen sich die bewegbaren Kontakte 39a und 40a und die festen Kontakte 39b und 40b von den entsprechenden normal geschlossenen Schaltkontakten 39 und 40, wobei jeder normal geschlossene Schaltkontakt 39 und 40 in einem geöffneten Zustand ist, eine Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine ausgeschaltet ist, und die gewerbliche Maschine in einem deaktivierten Zustand ist.
  • Als Nächstes wird der Verriegelungsmechanismusbereichs 8 beschrieben. Wie dies in der 1 gezeigt ist, ist der Verriegelungsmechanismusbereich 8 im Inneren des Einfassungselements 33 und rechts von dem Betätigungsbereich 5 angeordnet, und er hat einen Verriegelungsmechanismus 8a und einen manuellen Verriegelungslösemechanismus 8c. Es ist zu beachten, dass der Verriegelungsmechanismus 8a das vorstehend beschriebene Verriegelungselement 80, einen Antriebsbereich 81 zum Bewegen des Verriegelungselements 80 und normal offene sowie normal geschlossene Schaltkontakte 85 und 86 aufweist, die dem „Schaltkontakt an der Seite des Verriegelungsmechanismus" der vorliegenden Erfindung entsprechen, und ein Kopplungselement 81d zum Schalten des geöffneten/geschlossenen Zustands des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontakts 85 und 86 in einer Art und Weise, die an die Bewegung des Verriegelungselements 80 gekoppelt ist. Außerdem sind der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 85 und 86 so angeordnet, dass sie an den Verriegelungsschaltkontaktbereich 8b an der vorderen und der hinteren Seite bei Betrachtung von einer Richtung angeordnet sind, die vertikal zu der Blattfläche in der 1 ist, das heißt an der vorderen und der hinteren Seite.
  • Das Verriegelungselement 80, das einen Teil des Verriegelungsmechanismus 8a bildet, wird durch einen Verriegelungselementstützbereich 801 so gestützt, dass es sich zwischen einer entriegelten Position, die in der 1 gezeigt ist, und einer verriegelten Position frei bewegen kann, die in der 2 gezeigt ist, und zwar in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehwelle 13 des Antriebsnockens 15 ist. Darüber hinaus ist ein Außendurchmesser eines Spitzenbereichs 80a des Verriegelungselements 80 so strukturiert, dass er kleiner als ein Außendurchmesser einer Basis 80b ist. Wenn sich as Verriegelungselement 80 zu der verriegelten Position bewegt, wird außerdem eine Drehung des Antriebsnockens 15 infolge eines Eingriffs des Spitzenbereichs 80a mit dem Kerbenausschnittsbereich 15b des Antriebsnockens 15 verriegelt. Wenn sich das Verriegelungselement 80 zu der entriegelten Position bewegt, wird währenddessen der Eingriff zwischen dem Spitzenbereich 80a und dem Kerbenausschnittsbereich 15b gelöst, und der Antriebsnocken 15 kann sich drehen.
  • Darüber hinaus hat der Antriebsbereich 81 einen Relais-Elektromagneten 81a, der dadurch ausgebildet wird, dass eine Spule um einen Kern gewickelt wird, wobei ein Arbeitselement 81b, das aus einem magnetischen Material wie zum Beispiel Eisen, etc. ungefähr L-förmig ausgebildet ist, dann versetzt wird, wenn es durch eine elektromagnetische Anziehungskraft erregt wird, die aus einer Bestromung des Relais-Elektromagneten 81a resultiert; eine Rückstellfeder 81c, die aus einer Blattfeder ausgebildet ist und das Arbeitselement 81b nach links drückt; und das Kopplungselement 81d, das eine Versetzung des Arbeitselements 81b zu dem Verriegelungselement 80 überträgt. Der Relais-Elektromagnet 81a ist so eingerichtet, dass eine Richtung seiner Mittelachse im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Verriegelungselements 80 ist, und er ist durch eine Einfassung 82 des Verriegelungsschaltkontaktbereiches 8b gestützt. Wie dies in der 1 gezeigt ist, ist darüber hinaus der Relais-Elektromagnet 81a durch die Einfassung 82 so gestützt, dass ein Spalt 83 zwischen dem Relais-Elektromagnet 81a und der Einfassung 82 erzeugt wird, und das Arbeitselement 81b und die Rückstellfeder 81c sind in dem Spalt 83 vorgesehen.
  • Das Arbeitselement 81b ist ein Element, das ungefähr mit einer L-Form so ausgebildet ist, dass sein gebogener Bereich 81b1 einen stumpfen Winkel hat, und es ist innerhalb des Spalts 83 so vorgesehen, dass es frei schwenken kann, wobei der gebogene Bereich 81b1 eine Mittelachse des Schwenkhubs bildet. Darüber hinaus ist die Rückstellfeder 81c rechts von dem Arbeitselement 81b innerhalb des Spalts 83 so angeordnet, dass ihre Druckkraft nach links gerichtet ist. Darüber hinaus ist das Kopplungselement 81d mit einem oberen Endbereich 81b2 des Arbeitselements 81b verbunden (mit diesem im Eingriff), und das Verriegelungselement 80 ist durch das Kopplungselement 81d schwenkbar gestützt.
  • Falls eine Bestromung des Relais-Elektromagneten 81a unterbrochen wird, wie dies in der 2 gezeigt wird, wird dementsprechend das Arbeitselement 81b durch die Rückstellfeder 81c nach links gedrückt, und der obere Endbereich 81b2 wird nach links bewegt, wobei der gebogene Bereich 81b1 als eine Mittelachse des Schwenkhubs dient. Außerdem bewegt sich infolge der nach links gerichteten Bewegung des oberen Endbereiches 81b2 das Kopplungselement 81d, das mit oberen Endbereich 81b2 verbunden ist, nach links, und das Verriegelungselement 80, das durch das Kopplungselement 81d schwenkbar gestützt ist, bewegt sich in der Pfeilrichtung gemäß der 2, oder anders gesagt zu der verriegelten Position. Das Kopplungselement 81d kann dadurch nach links bewegt werden, dass nur die Druckkraft einer Anschlussplatte als eine Blattfeder einschließlich der bewegbaren Kontakte 85a und 86a genutzt wird, was später beschrieben wird. Falls währenddessen der Relais-Elektromagnet 81a bestromt wird, wird der untere linke Endbereich 81b3 des Arbeitselements 81b zu dem Relais-Elektromagneten 81a durch die elektromagnetische Anziehungskraft des Relais-Elektromagneten 81a gezogen. Infolge dessen bewegt sich der obere Endbereich 81b2 des Arbeitselements 81b gegen die Druckkraft der Rückstellfeder 81c nach rechts, wobei der gebogene Bereich 81b1 als eine Mittelachse des Schwenkhubs dient. Infolge der nach rechts gerichteten Bewegung des oberen Endbereiches 81b2 bewegt sich außerdem das Kopplungselement 81d nach rechts, das mit dem oberen Endbereich 81b2 verbunden ist, und das Verriegelungselement 80, das durch das Kopplungselement 81d schwenkbar gestützt ist, bewegt sich in einer Pfeilrichtung gemäß der 3 oder anders gesagt zu der entriegelten Position. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel dient das Kopplungselement 81d auf diese Art und Weise als ein „Übertragungsbereich" der vorliegenden Erfindung.
  • Wie dies in der 5 gezeigt ist, sind zusätzlich der normal offene Schaltkontakt 85 und der normal geschlossene Schaltkontakt 86 an der vorderen Seite und der hinteren Seite der Einfassung 82 des Verriegelungsschaltkontaktbereichs 8b ausgerichtet. Dieser normal offene Schaltkontakt 85 und dieser normal geschlossene Schaltkontakt 86 haben die bewegbaren Kontakte 85a und 86b, sowie die festen Kontakte 85b und 86b. Der untere Endabschnitt der Anschlussplatte, die diese Kontakte aufweist, ist durch die Einfassung 82 so gestützt, dass diese Kontakte in der Einfassung 82 angeordnet sind. Bei dem normal offenen Schaltkontakt 85 ist der bewegbare Kontakt 85a links von dem festen Kontakt 85b angeordnet, und bei dem normal geschlossenen Schaltkontakt 86 ist der bewegbare Kontakt 86a rechts von dem festen Kontakt 86b angeordnet. Obere Endbereiche 85a1 und 86a1 der Anschlussplatte an der Seite zu den bewegbaren Kontakten 85a und 86a sind jeweils mit dem vorstehend beschriebenen Kopplungselement 81b im Eingriff. Daher bewegen sich diese bewegbaren Kontakte 85a und 86a gleichzeitig in derselben Richtung in einer Art und Weise, die an die Bewegung des Kopplungselements 81d gekoppelt ist. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist das Kopplungselement 81d außerdem so vorgesehen, dass es das vorstehend beschriebene Verriegelungselement 80 mit den bewegbaren Kontakten 85a und 86a verbindet. Wenn das Kopplungselement 81d in der Richtung des Pfeils LK bewegt wird und das Verriegelungselement 80a zu der verriegelten Position bewegt wurde (siehe 2), dann gelangen folglich der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 85 und 86 gleichzeitig in einen geöffneten bzw. geschlossenen Zustand (siehe 5A2 und 5B2). Wenn das Kopplungselement 81d in der Richtung des Pfeils UL bewegt wird und das Verriegelungselement zu der entriegelten Position bewegt wurde (siehe 1 und 3), dann gelangen der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 85 und 86 gleichzeitig in einen geschlossenen bzw. geöffneten Zustand.
  • Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel verbindet das Kopplungselement 81d, das mit dem oberen Endbereich 81b2 des Arbeitselements 81b im Eingriff ist, außerdem das Verriegelungselement 80 mit dem bewegbaren Kontakten 85a und 86a, und daher wird eine Versetzung des oberen Endbereichs 81b2 des Arbeitselements 81b, die durch die elektromagnetische Anziehungskraft des Relais-Elektromagneten 81a verursacht wird, gleichzeitig zu dem Verriegelungselement 80 und den bewegbaren Kontakten 85a und 86a über das Kopplungselement 81d übertragen, und sie bewegen sich gleichzeitig. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist zum Beispiel der normal geschlossene Schaltkontakt 86 innerhalb der Einfassung 82 in Reihe mit dem ersten normal geschlossenen Schaltkontakt 39 verbunden, der mit der gewerblichen Maschine verbunden ist, und zwar von den Schaltkontakten, die bei dem Schaltkontaktbereich 70 vorgesehen sind. Darüber hinaus kann eine Betätigung des Verriegelungselementes 80 dadurch erfasst werden, dass ein elektrisches Signal des normal offenen Schaltkontakts 80 überwacht wird.
  • Zusätzlich ist der manuelle Verriegelungslösemechanismus 8c mit einem Lösenocken 84 versehen, der einen Vorsprung 84a aufweist. Wie dies in der 2 gezeigt ist, kann der verriegelte Zustand dadurch gelöst werden, dass der Lösenocken 84 im Uhrzeigersinn von der Außenseite der Schalthaupteinheit 1 zum Beispiel unter Verwendung eines Löseschlüssels gedreht wird, wenn das Verriegelungselement 80 zu der verriegelten Position bewegt wird und das Verriegelungselement 80 mit dem Kerbenausschnittsbereich 15b in Eingriff gelangt. Durch Drehen des Lösenockens 84 im Uhrzeigersinn kann nämlich das Kopplungselement 81d nach rechts bewegt werden, während der Vorsprung 84a mit dem Kopplungselement 81d in einem Gleitkontakt ist. Infolge der nach rechts gerichteten Bewegung des Kopplungselements 81d bewegt sich infolge dessen das Verriegelungselement 80, das durch das Kopplungselement 81d schwenkbar gestützt ist, ebenfalls nach rechts in einer gekoppelten Art und Weise, der Eingriffszustand zwischen dem Verriegelungselement 80 und dem Kerbenausschnittsbereich 15b wird gelöst, und der Antriebsnocken 15 kann sich frei drehen.
  • Als Nächstes wird ein Betrieb beschrieben. Wie dies in der 1 gezeigt ist, wird die Betätigungsstange 21 durch einen Abschnitt mit großem Durchmesser des Nockenkurvenbereichs 15c des Antriebsnockens 15 gegen die Schraubenfeder gedrückt und ist in einem Zustand, bei dem ihr größter Teil zur Seite des Schaltbereichs 7 eingesunken ist, und das bewegbare Element 37 wird durch die Betätigungsstange 21 gedrückt, wenn der Aktuator 3 nicht in den Betätigungsbereich 5 der Schalthaupteinheit 1 eingetreten ist. Infolge dessen trennen sich die bewegbaren Kontakte 39a und 40a und die festen Kontakte 39b und 40b der normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40, und jeder normal geschlossene Schaltkontakt 39 und 40 ist in einem geöffneten Zustand. Dementsprechend wird eine Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine unterbrochen, und die gewerbliche Maschine ist in einem deaktivierten Zustand. Darüber hinaus wird das Verriegelungselement 80 gegen die Rückstellfeder 81c durch einen Außenumfangsabschnitt des Antriebsnockens 15 gedrückt und wurde zu der entriegelten Position bewegt, und die normal offenen und normal geschlossenen Schaltkontakte 85 und 86 des Verriegelungsschaltkontaktbereichs 8b werden geschlossen bzw. geöffnet, wie dies in den 5A1 und 5B1 gezeigt ist.
  • Wenn der Aktuator 3 in den Betätigungsbereich 5 infolge einer Schließung einer Schutztür, etc. eintritt, wie dies in der 2 gezeigt ist, gelangt als Nächstes das Verbindungsstück 3c des Aktuators 3 mit dem Eingriffbereich 15a des Antriebsnockens 15 in Eingriff, und infolge des Eintritts des Aktuators 3 wird der Antriebsnocken 15 im Uhrzeigersinn gedreht. Infolge der Drehung des Antriebsnockens 15 bewegt sich die Betätigungsstange 21 infolge der Druckkraft der Schraubenfeder nach oben, während ihre Spitze in einen Gleitkontakt von einem Abschnitt mit großem Durchmesser bis zu einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser des Nockenkurvenbereichs 15c gelangt. Infolge der nach oben gerichteten Bewegung der Betätigungsstange 21 wechseln die normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 von einem geöffneten Zustand zu einem geschlossenen Zustand. Darüber hinaus bewegt sich der Kerbenausschnittsbereich 15b zu einer Position gegenüber dem Verriegelungselement 80 infolge der Drehung des Antriebsnockens 15, und folglich bewegt sich das Verriegelungselement 80 infolge der Druckkraft der Rückstellfeder 81c nach links, der Kerbenausschnittsbereich 15b und der Spitzenbereich 80a des Verriegelungselements 80 gelangen in Eingriff, eine Drehung des Antriebsnockens 15 wird verriegelt, und das Herausziehen des Aktuators 3 wird verhindert. Durch das Verriegelungselement 80, das sich zu der verriegelten Position bewegt, wie dies in den 5A2 und 5B2 gezeigt ist, werden der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 85 und 86 des Verriegelungsschaltkontaktbereichs 8b zu einen geöffneten bzw. geschlossenen Zustand geschaltet. Dementsprechend sind der normal geschlossene Schaltkontakt 86 des Verriegelungsschaltkontaktbereichs 8b und der erste normal geschlossene Schaltkontakt 39 gleichzeitig in einem geschlossenen Zustand, und daher wird eine Stromzufuhr für die gewerbliche Maschine wie zum Beispiel Roboter vorgesehen, die mit diesen normal geschlossenen Schaltkontakten in Reihe verbunden sind, und die gewerbliche Maschine kann betrieben werden.
  • Wenn der Relais-Elektromagnet 81a infolge einer externen Steuerung bestromt wird, wie dies in der 3 gezeigt ist, wird als Nächstes der untere linke Endbereich 81b3 des Arbeitselements 81b zu dem Relais-Elektromagneten 81a durch die elektromagnetische Anziehungskraft des Relais-Elektromagneten 81a gezogen. Folglich bewegt sich der obere Endbereich 81b2 des Arbeitselements 81b nach rechts gegen die Druckkraft der Rückstellfeder 81c, wobei der gebogene Bereich 81b1 als eine Mittelachse des Schwenkhubs ist, und infolge dessen bewegt sich das Verriegelungselement 80 zu der rechten entriegelten Position infolge der nach rechts gerichteten Bewegung des Kopplungselements 81d. Dementsprechend wird der Eingriffszustand zwischen dem Verriegelungselement 80 und dem Kerbenausschnittsbereich 15b gelöst, und der verriegelte Zustand der Drehung des Antriebsnockens 15 wird gelöst, der Aktuator 3 kann heraus gezogen werden und die Schutztür, etc. kann geöffnet werden. Infolge der Bewegung des Verriegelungselements 80 zu der entriegelten Position, wie sie in den 5A1 und 5B1 gezeigt ist, werden der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 85 und 86 des Verriegelungsschaltkontaktbereichs 8b zu einem geschlossenen bzw. geöffneten Zustand geschaltet. Infolge dessen wird eine Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine unterbrochen, die mit dem normal geschlossenen Schaltkontakt 86 des Verriegelungsschaltkontaktbereichs 8b und dem ersten normal geschlossenen Schaltkontakt 39 in Reihe verbunden ist, und die gewerbliche Maschine kann nicht betrieben werden. Außerdem kann dieser entriegelte Zustand durch ein elektrisches Signal erfasst werden, das durch den normal offenen Schaltkontakt 85 des Verriegelungsschaltkontaktbereichs 8b hindurch tritt.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 2 und 4 eine Situation im Einzelnen beschrieben, bei der ein Versuch gemacht wird, den Aktuator 3 aus dem Betätigungsbereich 5 zwangsweise heraus zu ziehen und heraus zu nehmen, wobei, wie dies in der 2 gezeigt ist, die Drehung des Antriebsnockens 15 in einem verriegelten Zustand ist. Wenn das Verbindungsstück 3c des Aktuators 3 mit dem Eingriffsbereich 15a des Antriebsnockens 15 im Eingriff ist, wenn der Aktuator 3 zwangsweise heraus gezogen wird, wird eine erzwungene Drehkraft auf den Antriebsnocken 15 aufgebracht. Dabei bleibt der Spitzenbereich 80a des Verriegelungselements 80 in dem Eingriff mit dem Kerbenausschnittsbereich 15b des Antriebsnockens 15, und daher wird eine Kraft zum Herausnehmen des Aktuators 3 in einem Eingriffsabschnitt des Spitzenbereichs 80a konzentriert, der mit dem Antriebsnocken 15 im Eingriff ist, und in dem Kerbenausschnittsbereich 15b. Falls außerdem der Aktuator 3 zwangsweise aus der Schalthaupteinheit 1 heraus genommen wird, wird der Spitzenbereich 80a des Verriegelungselements 80 mit einer geringeren Bruchfestigkeit vor dem Kerbenausschnittsbereich 15b des Antriebsnockens 15 zerstört, und der Antriebsnocken 15 kann sich drehen, wenn der Durchmesser des Spitzenbereichs 80a derart klein festgelegt wird, dass die Bruchfestigkeit des Spitzenbereichs 80a geringer ist als die Bruchfestigkeit des Kerbenausschnittsbereich 15b.
  • Infolge des Herausziehens des Aktuators 3 aus dem Betätigungsbereich 5 wird der Antriebsnocken 15 dann im Gegenuhrzeigersinn gedreht, und das Verbindungsstück 3c des Aktuators 3 wird aus dem Eingriffszustand mit dem Eingriffsbereich 15a befreit. Wie dies in der 4 gezeigt ist, bewegt sich dabei infolge der Drehung im Gegenuhrzeigersinn des Antriebsnockens 15 die Betätigungsstange 21 nach unten gegen die Druckkraft der Schraubenfeder, während sie in einem Gleitkontakt von einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser bis zu einem Abschnitt mit großem Durchmesser des Nockenkurvenbereichs 15c ist, wenn der Nockenkurvenbereich 15c des Antriebsnockens 15 und die Betätigungsstange 21 in einem normalen Zustand und ohne Beschädigungen sind. Infolge der nach unten gerichteten Bewegung der Betätigungsstange 21 übernehmen die normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 des Schaltkontaktbereichs 70 normalerweise einen geöffneten Zustand. Genauer gesagt werden die normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40, die bei dem Schaltkontaktbereich 70 vorgesehen sind, normal betrieben, und daher wird auf der Grundlage des Zustands von diesen normal geschlossenen Schaltkontakten 39 und 40 ein Herausnehmen (Herausziehen) des Aktuators 3 erfasst, und eine Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine wird sicher und zuverlässig unterbrochen.
  • Wie dies bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben ist, schaltet das Kopplungselement 81d direkt und gleichzeitig die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes 85 und 86 infolge der Bewegung des Verriegelungselements 80. Daher können die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes 85 und 86 zuverlässig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselements 80 zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist. Infolge dessen schaltet das Kopplungselement 81d zuverlässig die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes 85 und 86, die bei dem Schaltkontaktbereich 8b vorgesehen sind, und zwar in einer Art und Weise, die an die Bewegung des Verriegelungselements 80 zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist. Zum Beispiel durch Überwachen der geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes 85 und 86 ist es daher möglich, zu bestimmen, zu welcher Position von der verriegelten Position und der entriegelten Position das Verriegelungselement 80 bewegt wurde, das heißt in welchem Zustand von dem verriegelten Zustand und dem entriegelten Zustand der Drehung der Antriebsnocken 15 ist.
  • Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind außerdem die bewegbaren Kontakte 85a und 86a des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes 85 und 86 mit dem Verriegelungselement 80 über das Kopplungselement 81d verbunden. Daher können die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontakts 85 und 86 zuverlässig und gleichzeitig infolge einer gleichzeitigen Bewegung der bewegbaren Kontakte 85a und 86a über das Kopplungselement 81d in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselements 80 gekoppelt ist. Falls zum Beispiel eine Verschmelzung des Kontaktes von einem des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontaktes 85 und 86 auftritt, und es unmöglich ist, dass sich der verschmolzene bewegbare Kontakt normal bewegt, kann sich zusätzlich das Kopplungselement 81d auch nicht bewegen, das mit dem verschmolzenen bewegbaren Kontakt verbunden ist. Aus diesem Grund bewegt sich der bewegbare Kontakt des anderen, normalen Schaltkontaktes auch nicht, der in ähnlicher Weise mit dem Kopplungselement 81 verbunden ist. Wenn einer von den Schaltkontakten einem Problem unterworfen ist, kann dementsprechend ein normaler Betrieb des anderen Schaltkontaktes verhindert werden, und daher ist es möglich, dass der normal offene und der normal geschlossene Schaltkontakt 85 und 86 die entgegengesetzten geöffneten/geschlossenen Zustände zuverlässig halten.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus der Relais-Elektromagnet 81a so eingerichtet, dass eine Richtung des Kerns (Mittelachse) davon im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Verriegelungselements 80 zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position ist, und das Verriegelungselement 80 wird durch Übertragen der elektromagnetischen Anziehungskraft, die durch die Bestromung des Relais-Elektromagneten 81a erzeugt wird, zu dem Verriegelungselement 80 bewegt, wobei die Wirkrichtung davon über das Arbeitselement 81b und das Kopplungselement 81d abgelenkt wird. Zum Beispiel im Vergleich mit einer Nutzung der elektromagnetischen Anziehungskraft in einer gradlinigen Art und Weise wie zum Beispiel durch einen Tauchkolben-Elektromagneten ist es daher möglich, einen dünneren und noch kompakteren kompletten Sicherheitsschalter zu verwirklichen. Es ist zu beachten, dass es möglich ist, dass das Arbeitselement 81b mit dem Verriegelungselement 80 im Eingriff gelangt, um so die Versetzung des Arbeitselements 81b zu dem Kopplungselement 81b und den bewegbaren Kontakten 85a und 86a über das Verriegelungselement 80 zu übertragen. In diesem Fall dient das Arbeitselement 81d als der „Übertragungsbereich" der vorliegenden Erfindung.
  • Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist das Kopplungselement 81d mit dem Arbeitselement 81b im Eingriff, und die Versetzung des Arbeitselements 81b wird zu dem Verriegelungselement 80 und den bewegbaren Kontakten 85a und 86a über das Kopplungselement 81b übertragen. Daher wird die elektromagnetische Anziehungskraft, die durch die Bestromung des Relais-Elektromagneten 81 erzeugt wird, zu dem Verriegelungselement 80 und den Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus über das Kopplungselement 81d übertragen, das mit dem Arbeitselement 81b im Eingriff ist, wodurch es möglich ist, die Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus mit weniger Komponenten zuverlässig zu öffnen und zu schließen.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Schalthaupteinheit 1 darüber hinaus eine rechtwinklige Parallelepipedform, und die Aktuatoreintrittsöffnung 9a ist an einem Eckenabschnitt von einem Paar gegenüberliegende Eckenabschnitte der Schalthaupteinheit 1 ausgebildet und die Öffnung 33a zum Herausziehen des Kabels ist an dem anderen Eckenabschnitt ausgebildet. Wie dies in den 6A und 6B gezeigt ist, verwirklicht die Beziehung zwischen der Aktuatoreintrittsöffnung 9a und der Öffnung 33a zum Herausziehen des Kabels aus diesem Grund einen hohen Freiheitsgrad hinsichtlich einer Richtung zum Herausziehen des Kabels, und der Sicherheitsschalter kann an einer Wandfläche oder an einer Schutztür vorgesehen sein; darüber hinaus kann die Aktuatoreintrittsöffnung so angeordnet sein, dass sie horizontal oder vertikal ist. Darüber hinaus kann entweder eine vordere oder eine hintere Fläche des Sicherheitsschalters an dem Montageort angebracht sein. Dementsprechend ist ein Freiheitsgrad hinsichtlich einer Montage des Sicherheitsschalters erhöht, und ein breiterer Bereich von Trägern des Sicherheitsschalters ist verfügbar. Da eine derartige Konfiguration den Freiheitsgrad hinsichtlich der Montage des Sicherheitsschalters erhöht, ist es darüber hinaus akzeptabel, dass nicht zwei Aktuatoreintrittsöffnungen wie bei der herkömmlichen Technik vorgesehen werden, und daher ist es möglich, eine Beschädigung des Sicherheitsschalters infolge des Eintretens von Staub, etc. von der Aktuatoreintrittsöffnung an der nicht verwendeten Seite zu verhindern und außerdem die Haltbarkeit des Sicherheitsschalters zu verbessern. Es ist zu beachten, dass die 6A eine Ansicht mit einer Vorderfläche eines Sicherheitsschalters an einer oberen Seite zeigt, und die 6B zeigt eine Ansicht mit einer hinteren Fläche eines Sicherheitsschalters an einer oberen Seite.
  • Auch wenn bei diesem Ausführungsbeispiel das Verriegelungselement 80, das eine geringere Bruchfestigkeit aufweist, infolge eines zwangsweisen Herausziehens und Herausnehmens des Aktuators 3 aus dem Betätigungsbereich 5 bei einer Drehung des verriegelten Antriebsnockens 15 beschädigt wird, und wenn folglich der Antriebsnocken 15 nicht gedreht werden kann, sind außerdem der Nockenkurvenbereich 15c des Antriebsnockens 15 und die Betätigungsstange 21 in einem normalen Zustand und ohne Beschädigungen. Wenn der Antriebsnocken 15 im Gegenuhrzeigersinn infolge des Herausziehens des Aktuators 3 aus dem Betätigungsbereich 5 gedreht wird und das Verbindungsstück 3c des Aktuators 3 aus dem Eingriffszustand mit dem Eingriffsbereich 15a befreit wird, bewegt sich daher die Betätigungsstange 21 nach unten, während sie in einem Gleitkontakt von einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser bis zu einem Abschnitt mit großem Durchmesser des Nockenkurvenbereichs 15c ist. Da außerdem die normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 des Schaltkontaktbereichs 70 zu einem geöffneten Zustand infolge dieser nach unten gerichteten Bewegung der Betätigungsstange 21 normal geschaltet werden, kann ein Herausnehmen (ein Herausziehen) des Aktuators 3 auf der Grundlage dieses Zustands der normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 erfasst werden. Auch in einer Situation, bei der eine Schütztür, etc. zwangsweise geöffnet wird, ohne dass die Verriegelung normal gelöst wird und der Aktuator 3 aus der Schalthaupteinheit 1 heraus genommen wird, kann dementsprechend ein Herausziehen des Aktuators 3 aus der Schalthaupteinheit 1 in einer sicheren und zuverlässigen Art und Weise erfasst werden.
  • Da darüber hinaus bei diesem Ausführungsbeispiel die Bruchfestigkeit des Spitzenbereichs 80a des Verriegelungselements 80 niedriger festgelegt ist als die Bruchfestigkeit des Kerbenausschnittsbereichs 15b des Antriebsnockens 15 wird der Spitzenbereich 80a des Verriegelungselements 80 wahrscheinlicher zerstört als der Kerbenausschnittsbereich 15b des Antriebsnockens 15. Auch wenn der Spitzenbereich 80a des Verriegelungselements 80 zerstört wird, ermöglicht allein der Austausch des zerstörten Verriegelungselements 80 aus diesem Grund eine erneute Nutzung des Sicherheitsschalters in einem normalen Zustand, und daher kann eine Kostenreduzierung verwirklicht werden.
  • Da bei diesem Ausführungsbeispiel darüber hinaus eine Erfassung eines Zustands eines Eintritts und eines Herausziehens des Aktuators 3 hinsichtlich des Betätigungsbereichs 5 unter Verwendung eines elektrischen Signals durchgeführt wird, das aus einem Öffnen und Schließen der normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 resultiert, die bei dem Schaltkontaktbereich 70 vorgesehen sind, kann der Eintritt und das Herausziehen des Aktuators 3 von der Außenseite unter Verwendung des elektrischen Signals erfasst werden, das aus dem Öffnen und dem Schließen der normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 resultiert.
  • Da bei diesem Ausführungsbeispiel darüber hinaus die Bereitstellung und die Unterbrechung einer Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine unter Verwendung von zwei normal geschlossenen Schaltkontakten 39 und 40 sowie auf der Grundlage ihres geöffneten/geschlossenen Betriebs durchgeführt wird, können zum Beispiel in eine Situation, bei der die bewegbaren Kontakte 39a und 40a sowie die festen Kontakte 39b und 40b der normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 verschmolzen sind, während eine Stromzufuhr für die gewerbliche Maschine bereitgestellt wird, wobei die normal geschlossenen Schaltkontakte 39 und 40 geschlossen sind, die geschmolzenen bewegbaren Kontakte 39a und 40a sowie die festen Kontakte 39b und 40b zwangsweise infolge eines Herausziehens des Aktuators 3 getrennt werden, und das bewegbare Element 37 wird durch die Betätigungsstange 21 gedrückt. Daher kann die Zuverlässigkeit des Sicherheitsschalters verbessert werden.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Die 7 zeigt eine Ansicht einer Verriegelungselementeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, und im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 7 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben. Der wesentliche Unterschied zwischen diesem zweiten Ausführungsbeispiel und dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist, dass ein Verriegelungselement eines Verriegelungsmechanismus als eine Einheit vorgesehen ist und so angeordnet ist, das es in einen Antriebsbereich frei eingebaut und aus diesem heraus genommen werden kann, und alle anderen Konfigurationen und Betriebe sind identisch zu jenen des ersten Ausführungsbeispiels. Im Folgenden wird auch unter Bezugnahme auf die 1 das zweite Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben, wobei Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel im Fokus liegen. Es ist zu beachten, dass hinsichtlich der Konfigurationen und Betriebe, die identisch zu jenen des ersten Ausführungsbeispiels sind, eine Beschreibung weggelassen wird.
  • Wie dies in der 7 gezeigt ist, ist eine Verriegelungselementeinheit 802 so konfiguriert, dass ein Verriegelungselement 802d durch einen Verriegelungselementstützbereich 802c und Dichtelemente 802a, 802b gestützt ist. Außerdem ist diese Verriegelungselementeinheit 802 über dem Relais-Elektromagnet 81a des Antriebsbereichs vorgesehen, so dass sie frei eingebaut und heraus genommen werden kann. Darüber hinaus hat das Verriegelungselement 802d eine Basis 802e und einen Spitzenbereich 802f, der mit der Basis 802e verbunden ist, und eine Öffnung 802g ist an der Grenze zwischen der Basis 802e und dem Spitzenbereich 802f ausgebildet, um eine Bruchfestigkeit zu reduzieren.
  • Da auf diese Art und Weise das Verriegelungselement 802d als eine Einheit in dergestalt der Verriegelungselementeinheit 802 vorgesehen und so angeordnet ist, dass es frei in den Antriebsbereich eingebaut und aus diesem entnommen werden kann, ist es ausreichend, diese Verriegelungselementeinheit 802 auszutauschen, um den Sicherheitsschalter in wirksamer Weise und in einer kurzen Zeitperiode zu reparieren, und zwar auch in eine Situation, bei der das Verriegelungselement 802d beschädigt ist. Da darüber hinaus die Öffnung 802g vorgesehen ist, um die Bruchfestigkeit des Spitzenbereichs 802f des Verriegelungselements 802d zu reduzieren, wird der Spitzenbereich 802f des Verriegelungselements 802d sicher und zuverlässig zuerst zerbrochen und der Kerbenausschnittsbereich de Antriebsnockens kann in einem normalen Zustand aufrecht erhalten werden, falls der Aktuator 3 zwangsweise aus der Schalthaupteinheit 1 heraus genommen wird. Wenn der Sicherheitsschalter infolge einer erzwungenen Heraus nahme des Aktuators aus der Haupteinheit des Sicherheitsschalters zerbrochen wird, kann der Sicherheitsschalter dementsprechend zu einem normalen Zustand wiederhergestellt werden, indem die Verriegelungselementeinheit 802 einfach ausgetauscht wird.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Die 8A bis 8D zeigen eine Querschnittsansicht eines Verriegelungsschaltkontaktbereiches, und ein drittes Ausführungsbeispiel des Sicherheitsschalters der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 8A bis 8D im Einzelnen beschrieben. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass zwei normal geschlossene Schaltkontakte als die Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus an der vorderen und hinteren Seite des Verriegelungsschaltkontaktbereiches 8b vorgesehen sind. Die andere Konfiguration und der andere Betrieb sind ähnlich jenen des ersten Ausführungsbeispieles. Im Folgenden wird das dritte Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben, wobei der Fokus auch die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gerichtet ist, und zwar unter Bezugnahme auf die 1 bis 4. Es ist zu beachten, dass hinsichtlich den Konfigurationen und Betrieben, die identisch zu jenen des ersten Ausführungsbeispieles sind, die entsprechenden Bezugszeichen zugewiesen werden, und die Beschreibung wird weggelassen.
  • Wie dies in den 8A bis 8D gezeigt ist, sind die normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 an der vorderen Seite und der hinteren Seite der Einfassung 82 des Verriegelungsschaltkontaktbereiches 8b entsprechend ausgerichtet vorgesehen. Diese normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 haben bewegbare Kontakte 186a und 286a sowie feste Kontakte 186b und 286b. Der untere Endabschnitt der Anschlussplatte, der diese Kontakte beinhaltet, wird durch die Einfassung 82 so gestützt, dass diese Kontakte in der Einfassung 82 angeordnet sind. Die bewegbaren Kontakte 186a und 286a sind rechts von den festen Kontakten 186b und 286b angeordnet, und obere Endbereiche 186a1 und 286a1 der Anschlussplatte an der Seite zu den bewegbaren Kontakten 186a und 286a sind entsprechend mit einem Kopplungselement 181d im Eingriff. Daher bewegen sich diese bewegbaren Kontakte 186a und 286a gleichzeitig in derselben Richtung in einer Art und Weise, die an der Bewegung des Kopplungselements 181d gekoppelt ist. Außerdem ist ähnlich dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel das Kopplungselement 181d zum Verbinden des Verriegelungselements 80 mit den bewegbaren Kontakten 186a und 286a vorgesehen. Wenn das Kopplungselement 181 in der Richtung des Pfeils LK bewegt wird und das Verriegelungselement 80 zu der verriegelten Position bewegt wurde (siehe 8A und 8B), dann gelangen folglich die normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 gleichzeitig in einen geschlossenen Zustand. Die 8B, 8C und 8C zeigen vergrößerte Ansichten eines Abschnitts, der durch eine Strichpunktlinie in der 8A umschlossen ist, und zwar in verschiedenen Zuständen.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Verriegelungselement 80 direkt mit den bewegbaren Kontakten 186a und 286a der normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 über das Kopplungselement 181d verbunden. Daher bewegt sich das Kopplungselement 181d infolge der Bewegung des Verriegelungselements 80, und die bewegbaren Kontakte 186a und 286a der normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 bewegen sich zuverlässig infolge der Bewegung des Kopplungselements 181d. Infolge dessen ist es möglich, die geöffneten/geschlossenen Zustände der normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 in einer Art und Weise zuverlässig und gleichzeitig zu schalten, die an die Bewegung des Verriegelungselements 80 zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist.
  • Es kann einen Fall geben, bei dem eine Verschmelzung an dem Kontakt von einem der normal geschlossenen Schaltkontakte auftritt. Zum Beispiel wird der Betrieb in einem Fall im Einzelnen beschrieben, bei dem eine Verschmelzung an dem normal geschlossenen Schaltkontakt 186 aufgetreten ist, wie dies in der 8C gezeigt ist. Wenn der Relais-Elektromagnet 81a infolge einer externen Steuerung bestromt wird, wie dies in der 3 gezeigt ist, wird der untere linke Endbereich 81b3 des Arbeitselements 81b zu dem Relais-Elektromagnet 81a durch die elektromagnetische Anziehungskraft des Relais-Elektromagneten 81a gezogen. Auch wenn der obere Endbereich 81b2 des Arbeitselements 81b eine Bewegung nach rechts gegen die Druckkraft der Rückstellfeder 81c versucht, wobei der gebogene Bereich 81b1 als Mittelachse des Schwenkhubs dient, kann sich daher das Kopplungselement 81b nicht nach rechts bewegen, da der normal geschlossene Schaltkontakt 186 geschmolzen ist, und folglich kann sich das Verriegelungselement 80 nicht zu der rechten entriegelten Position bewegen. Dementsprechend wird der Eingriffszustand zwischen dem Verriegelungselement 80 und dem Kerbenausschnittsbereich 15b nicht gelöst, und die Drehung des Antriebsnockens 15 bleibt verriegelt. Aus diesem Grund ist es weiterhin unmöglich, den Aktuator 3 heraus zu ziehen, wodurch das Öffnen der Schutztür etc. weiterhin unmöglich ist. In einem derartigen Fall besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass der Benutzer fälschlicherweise annimmt, dass der Antriebsnocken 15 in einem entriegelten Zustand ist, während er tatsächlich in einem verriegelten Zustand ist, und er öffnet die Schutztür, etc. zwangsweise, um einen Zugang zu der gewerblichen Maschine zu schaffen.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration jedoch dergestalt, dass, wenn der Relais-Elektromagnet 81a infolge einer externen Steuerung bestromt wird, wie dies in der 8C gezeigt ist, die Anschlussplatte an der Seite zu dem geschmolzenen bewegbaren Kontakt 186a des normal geschlossenen Schaltkontakts 186 etwas verzogen ist, so dass das Kopplungselement 181d geringfügig in der Richtung des Pfeils in der 8C bewegt werden kann. Wie dies in der 8D gezeigt ist, bewegt sich infolge dessen der bewegbare Kontakt 286a des normal geschlossenen Schaltkontakts 286 geringfügig in der Richtung des Pfeils in der 8D, und der normal geschlossene Schaltkontakt 286 wird zu einem geöffneten Zustand geschaltet. Als eine doppelte Gegenmaßnahme für einen Fall, bei dem eine Verschmelzung an den Kontakt von einem der normal geschlossenen Schaltkontakte aufgetreten ist, ist es daher zum Beispiel möglich, in zuverlässiger Weise zu bestimmen, ob der Relais-Elektromagnet 81a infolge der externen Steuerung bestromt ist, oder das irgendein Problem bei dem Verriegelungsschaltkontaktbereich 8b aufgetreten ist, indem die geöffneten/geschlossenen Zustände der normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 gleichzeitig überwacht werden. Wenn die geöffneten/geschlossenen Zustände der normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 entgegengesetzt sind, ist es insbesondere möglich, zu bestimmen, dass ein Problem bei einem der normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 aufgetreten ist.
  • Indem die gewerbliche Maschine und der erste normal geschlossene Schaltkontakt 39, die normal geschlossenen Schaltkontakte 186 und 286 in Reihe verbunden sind, wird zusätzlich der normal geschlossene Schaltkontakt 286 zuverlässig zu einen geöffneten Zustand geschaltet, wenn der Relais-Elektromagnet 81a bestromt wird, und zwar zum Beispiel auch dann, wenn eine Verschmelzung an dem Kontakt des normal geschlossenen Schaltkontakts 186 aufgetreten ist. Folglich wird eine Stromzufuhr zu der gewerblichen Maschine zuverlässig unterbrochen, so dass die gewerbliche Maschine nicht in Betrieb gesetzt werden kann. Auch wenn der Benutzer fälschlicherweise annimmt, dass der Sicherheitsschalter in einem entriegelten Zustand ist und die Schutztür, etc. zwangsweise öffnet, kann daher die Sicherheit des Benutzers gewährleistet werden, da die gewerbliche Maschine zuverlässig außer Betrieb gesetzt wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es selbstverständlich möglich, die Verriegelungselementeinheit 802 wie bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel zu verwenden.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • Die 9A bis 9D zeigen eine Querschnittsansicht eines Verriegelungsschaltkontaktbereiches, und ein viertes Ausführungsbeispiel des Sicherheitsschalters der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 9A bis 9D im Einzelnen beschrieben. Der Hauptunterschied zwischen diesem vierten Ausführungsbeispiel und dem vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel liegt in dem Eingriffszustand zwischen dem Kopplungselement und den bewegbaren Kontakten. Die andere Konfiguration und der andere Betrieb sind ähnlich zu jenen des dritten Ausführungsbeispiels. Im Folgenden wird das vierte Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben, wodurch der Fokus auf die Unterschiede zu dem dritten Ausführungsbeispiel gerichtet ist. Es ist zu beachten, dass hinsichtlich den Konfigurationen und Betrieben, die identisch zu jenen des dritten Ausführungsbeispieles sind, die entsprechenden Bezugszeichen zugewiesen werden, und die Beschreibung wird weggelassen.
  • Wie dies in 9B gezeigt ist, ist eine Öffnung 381d2, deren Breite geringfügig größer ist als die Breite der Anschlussplatte, in einem Kopplungselement 381d vorgesehen. Ein oberer Endbereich 386a1 und 386a1 der Anschlussplatte an der Seite zu den bewegbaren Kontakten 386a und 486a ist mit dem Kopplungselement 381d im Eingriff, indem er passiv durch die Öffnung 381d2 hindurch tritt. Es ist zu beachten, dass die 9B, 9C und 9D vergrößerte Ansichten jenes Abschnitts zeigen, der durch eine Strichpunktlinie in der 9A umschlossen ist, und zwar in unterschiedlichen Zuständen. Da bei einer derartigen Konfiguration das Kopplungselement 381d mit den bewegbaren Kontakten 386a und 486a durch das obere Ende der Anschlussplatte an den Seiten zu den bewegbaren Kontakten 386a und 486a im Eingriff ist, indem es passiv durch die Öffnung 381d2 hindurch tritt, kann das Kopplungselement 381d, wenn auch nur geringfügig, in der Richtung des in der 9C gezeigten Pfeils um einen Betrag entsprechend der Größe der Öffnung 381d2 (Zwischenraum) bewegt werden, wenn der Relais-Elektromagnet 81a infolge der externen Steuerung bestromt wird, wie dies in der 9C gezeigt ist. zusätzlich ist die Anschlussplatte einschließlich der bewegbaren Kontakte 386a und 486a durch eine Blattfeder ausgebildet, wobei ihre Druckkraft in der Richtung des Pfeils in der 9D wirkt. Wie dies in der 9D gezeigt ist, kann sich daher der bewegbare Kontakt 486a des normal geschlossenen Schaltkontakts 486 in der Richtung des Pfeiles bewegen, auch wenn dies nur geringfügig ist.
  • Infolge dessen wird der normal geschlossene Schaltkontakt 486 aus einem geschlossenen Zustand zu einem geöffneten Zustand zuverlässig geschaltet. Als eine doppelte Gegenmaßnahme für einen Fall, bei dem eine Verschmelzung bei dem Kontakt von einem der normal geschlossenen Schaltkontakte aufgetreten ist, ist es dementsprechend zum Beispiel möglich, zuverlässig zu bestimmen, ob der Relais-Elektromagnet 81a infolge der externen Steuerung bestromt wird, oder das irgendein Problem bei dem Verriegelungsschaltkontaktbereich 8b aufgetreten ist, indem die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal geschlossenen Schaltkontakts 386 und des normal geschlossenen Schaltkontakts 486 gleichzeitig überwacht werden. Wenn insbesondere die geöffneten/geschlossenen Zustände der normal geschlossenen Schaltkontakte 386 und 486 entgegengesetzt sind, ist es möglich, zu bestimmen, dass ein Problem bei einem der normal geschlossenen Schaltkontakte 386 und 486 aufgetreten ist, und die Wirkung ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel kann erreicht werden.
  • Sonstiges
  • Es ist eine Konfiguration möglich, bei der zwei normal offene Schaltkontakte in dem Verriegelungsschaltkontaktbereich 8b ausgerichtet vorgesehen sind, wie dies in den 10A und 11D gezeigt ist. Eine andere Konfiguration und andere Betriebe sind ähnlich wie jenen des vorstehend beschriebenen dritten und vierten Ausführungsbeispieles, und die entsprechenden Bezugszeichen werden zugewiesen, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Es ist zu beachten, dass die 10B, 10C, 10D und 11B, 11C und 11D vergrößerte Ansichten des Abschnitts zeigen, der durch eine Strichpunktlinie in den 10A und 11A umschlossen ist, und zwar in unterschiedlichen Zuständen. Bei einer derartigen Konfiguration sind die geöffneten/geschlossenen Zustände von diesen normal offenen Schaltkontakten zu jenen der normal geschlossenen Schaltkontakte bei dem vorstehend beschriebenen dritten und vierten Ausführungsbeispiel entgegengesetzt. Wenn die Verschmelzung bei dem Kontakt von irgendeinem der normal offenen Schaltkontakte auftritt, wie dies bei dem vorstehend beschriebenen dritten und vierten Ausführungsbeispiel der Fall ist, wird der geöffnete/geschlossene Zustand des anderen normal offenen Schaltkontaktes zuverlässig geschaltet. Daher ist es möglich, in zuverlässiger Weise zu bestimmen, ob der Relais-Elektromagnet 81a infolge der externen Steuerung bestromt wird oder dass irgendein Problem bei dem Verriegelungsschaltkontaktbereich 8b aufgetreten ist, indem die geöffneten/geschlossenen Zustände der normal offenen Schaltkontakte gleichzeitig überwacht werden. Insbesondere wenn die geöffneten/geschlossenen Zustände der normal offenen Schaltkontakte 385 und 485 entgegengesetzt sind, ist es möglich, zu bestimmen, dass ein Problem bei einem der normal offenen Schaltkontakte 385 und 485 aufgetreten ist, und die Wirkung ähnlich dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel kann erreicht werden.
  • Darüber hinaus ist das Verriegelungselement nicht auf die vorstehend beschriebene Konfiguration beschränkt, und zum Beispiel können vielfältige Änderungen hinzugefügt werden, wie dies in den 12A und 12B dargestellt ist. Es ist zu beachten, dass die 12A und 12B Verriegelungselemente darstellen. Ein in der 12A gezeigtes Verriegelungselement 804 hat eine Basis 804b und einen Spitzenbereich 804a, der mit der Basis 804 verbunden ist, und zum Beispiel einen fehlenden Bereich 804c mit einer Nutenform ist ausgebildet, um eine Bruchfestigkeit an einem Grenzabschnitt zwischen dem Spitzenbereich 804a und der Basis 804b zu reduzieren. Darüber hinaus hat ein Verriegelungselement 803, wie es in der 12B gezeigt ist, eine Basis 803b und einen Spitzenbereich 803a, der mit der Basis 803b verbunden ist, und der Spitzenbereich 803a ist durch Anbringen an der Basis 803b ausgebildet. Dabei können die Basis 803b und der Spitzenbereich 803a entweder aus demselben Material oder aus unterschiedlichen Materialien geschaffen sein. Wenn bei einer derartigen Konfiguration der Aktuator zwangsweise aus der Haupteinheit des Sicherheitsschalters heraus genommen wird, kann der Spitzenbereich des Verriegelungselements und nicht der Kerbenausschnittsbereich des Antriebsnockens in einer sicheren und zuverlässigen Art und Weise zerbrochen werden. Es ist zu beachten, dass es in einem Zustand, bei dem der vorstehend beschriebene, fehlende Bereich vorgesehen ist, selbstverständlich akzeptabel ist, dass bei der Konfiguration die Basis und der Spitzenbereich aneinander gefügt sind.
  • Es ist zu beachten, dass die vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und solange der Umfang nicht verlassen wird, können vielfältige Änderungen zu den vorstehend beschriebenen Konfiguration hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann einer der normal geschlossenen Schaltkontakte, die bei dem Schaltkontaktbereich 70 vorgesehen sind, ein normal offener Schaltkontakt sein. In einem derartigen Fall kann der normal geschlossene Schaltkontakt zum Steuern eines Betriebs einer externen Vorrichtung verwendet werden, und der normal offene Schaltkontakt kann ein Schaltkontakt zum Erhalten eines elektrischen Signals zum Erfassen eines Eintritts des Aktuators sein. Bei einer derartigen Konfiguration gelangt der normal offene Schaltkontakt in einen geöffneten Zustand infolge des Eintritts des Aktuators, während der normal geschlossene Schaltkontakt in einen geschlossenen Zustand infolge des Eintritts des Aktuators gelangt, und die externe Vorrichtung wechselt aus einem deaktivierten Zustand zu einem aktivierten Zustand. Zusätzlich zu dem Eintritt und dem Herausziehen des Aktuators ist es auf diese Art und Weise möglich, einen Zustand der externen Vorrichtung von der Außenseite dadurch zu bestätigen, dass der geöffnete/geschlossene Zustand des normal offenen Schaltkontakts überwacht wird, der einen entgegengesetzten geöffneten/geschlossenen Betrieb zu dem normal geschlossenen Schaltkontakt bewirkt.
  • Auch wenn zwei normal geschlossene Schaltkontakte bei dem Schaltkontaktbereich 70 bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen vorgesehen sind, besteht darüber hinaus keine Beschränkung darauf, und 1, 3 oder 4 oder mehrere Kontakte können vorgesehen sein. Es ist zu beachten, dass zumindest zwei normal geschlossene Schaltkontakte vorzugsweise bei dem Schaltkontaktbereich 70 vorgesehen sind, um die Zuverlässigkeit des sicheren Schaltens zu verbessern. Wenn der zweite normal geschlossene Schaltkontakt 40 so konfiguriert ist, dass er zu einen normal offenen Schaltkontakt dadurch geschaltet werden kann, dass die Position des bewegbaren Kontakts 40a und des festen Kontakts 40b geändert wird, kann darüber hinaus die Konfiguration des Schaltkontakts des Schaltbereichs 7 in einfacher Weise gemäß der beabsichtigten Verwendung geändert werden.
  • Dabei ist es ausreichend, nur die Positionen des bewegbaren Kontakts 40a und des festen Kontakts 40b zu ändern, wenn der zweite normal geschlossene Schaltkontakt 40 zu einen normal offenen Schaltkontakt geschaltet wird, und es besteht kein Erfordernis für spezielle Komponenten bei jeder Schaltkontaktstruktur. Daher können die Kosten reduziert werden, und zusätzlich ist es möglich, eine nicht korrekte Montage der Komponenten, etc. aufgrund einer Erhöhung der Anzahl der Komponenten zu vermeiden. Auch wenn die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele so konfiguriert sind, dass der zweite normal geschlossene Schaltkontakt 40 allein seine Schaltkontaktstruktur schalten kann, ist zu beachten, dass dies keine Beschränkung ist, und die Anzahl der Schaltkontakte ist beliebig, die die Schaltkontaktstruktur davon ändern können.
  • Auch wenn bei dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel das Verriegelungselement 80 zu der verriegelten Position durch eine Federlast (Druckkraft) der Rückstellfeder 81c bewegt wird und das Verriegelungselement 80 zu der entriegelten Position durch die elektromagnetische Anziehungskraft bewegt wird, die dann erzeugt wird, wenn der Relais-Elektromagnet 81a in einem bestromten Zustand ist, kann darüber hinaus das Verriegelungselement 80 zu der verriegelten Position unter Verwendung dieser elektromagnetischen Anziehungskraft bewegt werden, um so den Verriegelungsmechanismus 8a in einen verriegelten Zustand zu versetzen. Zum Beispiel ist es in diesem Fall vorzuziehen, dass eine Rückstellfeder so angeordnet ist, dass eine Druckkraft zum Bewegen des Verriegelungselements 80 zu der entriegelten Position gerichtet ist.
  • Während bei dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich das Verriegelungselement 80 durch Verbinden des Arbeitselements 81b mit dem Kopplungselement 81b als ein Übertragungsbereich der vorliegenden Erfindung bewegt wird, kann die elektromagnetische Anziehungskraft des Relais-Elektromagneten selbstverständlich zu dem Verriegelungselement 80 dadurch übertragen werden, dass das Arbeitselement 81b direkt mit dem Verriegelungselement 80 ohne Verwendung des Kopplungselements 81d in Eingriff gelangt.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind außerdem zwei normal offene und normal geschlossene Schaltkontakte bei dem Verriegelungsschaltkontaktbereich 8b als Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus vorgesehen. Jedoch ist dies keine Beschränkung, und zumindest ein Schaltkontakt ist erforderlich.
  • Zusätzlich ist eine Konfiguration möglich, bei der der Relais-Elektromagnet so angeordnet ist, dass die Richtung seiner Mittelachse im Wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des Verriegelungselements 80 ist, wobei das Arbeitselement durch den bestromten Elektromagneten angezogen wird und in derselben Richtung wie die Anziehungsrichtung versetzt wird, wobei der Übertragungsbereich des Weiteren ein Druckelement (wie zum Beispiel eine Schraubenfeder) zum Drücken des Arbeitselements in einer Richtung aufweist, die der Anziehungsrichtung des Arbeitselements entgegengesetzt ist, und das Arbeitselement wird zu dem Elektromagneten gegen die Druckkraft der Druckfeder angezogen. Bei einer derartigen Konfiguration kann eine Versetzung des Arbeitselements, das sich gegen die Druckkraft des Druckelements infolge der elektromagnetischen Anziehungskraft bewegt, die durch Bestromen des Elektromagneten erzeugt wird, zu dem Verriegelungselement über den Übertragungsbereich übertragen werden, um so das Verriegelungselement zu bewegen. Wenn eine Stromzufuhr zu dem Elektromagneten unterbrochen wird und die elektromagnetische Anziehungskraft verschwindet, drückt das Druckelement das Arbeitselement, um so die Versetzung des Arbeitselements wiederherzustellen, und infolge dessen kann das Verriegelungselement in der Richtung bewegt werden, die zu der Richtung während der Bestromung des Elektromagneten entgegengesetzt ist. Daher kann der Sicherheitsschalter verkleinert werden, da es möglich ist, das Verriegelungselement so zu bewegen, dass es mit dem Kerbenausschnittsbereich in Eingriff und von diesem außer Eingriff gelangt, der in der Außenumfangsfläche des Antriebsnockens ausgebildet ist, wobei ein Relais-Elektromagnet verwendet wird.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und solange sie den Umfang nicht verlässt, kann eine Vielzahl Änderungen den vorstehend beschriebenen Gegenständen hinzugefügt werden; darüber hinaus kann sie breite Anwendung finden, wobei die Sicherheit von Arbeitern dadurch gewährleistet wird, dass ein Antrieb einer Maschine verhindert wird, wenn eine Schutztür nicht vollständig geschlossen ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist ein Sicherheitsschalter vorgesehen, bei dem ein geöffneter/geschlossener Zustand eines Schaltkontaktes, der bei einem Verriegelungsmechanismus vorgesehen ist, zuverlässig in einer Art und Weise geschaltet wird, die an eine Bewegung eines Verriegelungselements zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position gekoppelt ist. Da ein Kopplungselement (81d) vorgesehen ist, das die geöffneten/geschlossenen Zustände eines normal offenen und eines normal geschlossenen Schaltkontakts (85) und (86) infolge der Bewegung des Verriegelungselements (80) direkt und gleichzeitig schaltet, können die geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontakts (85, 86) zuverlässig in einer Art und Weise geschaltet werden, die an die Bewegung des Verriegelungselements (80) zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gekoppelt ist. Durch überwachen der geöffneten/geschlossenen Zustände des normal offenen und des normal geschlossenen Schaltkontakts (85, 86) ist es infolge dessen zum Beispiel möglich, zu bestimmen, zu welcher Position von der verriegelten Position und der entriegelten Position das Verriegelungselement (80) bewegt wurde, d.h. in welchem Zustand von dem verriegelten Zustand und dem entriegelten Zustand die Drehung eines Antriebsnockens (15) ist. (5)
    • 1
    Schalthaupteinheit
    3
    Schalthaupteinheit
    33a
    Öffnung zum Herausziehen eines Kabels
    5
    Betätigungsbereich
    15
    Antriebsnocken
    15a
    Eingriffsbereich
    15b
    Kerbenausschnittsbereich
    15c
    Nockenkurvenbereich
    21
    Betätigungsstange
    39, 40
    Normal geschlossene Schaltkontakte (Schaltkontakte an der Seite des Schaltbereichs)
    7
    Schaltbereich
    8
    Verriegelungsmechanismusbereich
    8a
    Verriegelungsmechanismus
    80, 802d, 803, 804
    Verriegelungselemente
    802
    Verriegelungselementeinheit
    80a, 802f, 803a, 804a
    Spitzenbereiche
    80b, 802e, 803b, 804b
    Basen
    81
    Antriebsbereich
    81a
    Relais-Elektromagnet
    81b
    Arbeitselement
    81d
    Kopplungselement (Übertragungsbereich)
    85, 185, 285, 385, 485
    Normal offene Schaltkontakte (Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus)
    86, 186, 286, 386, 486
    Normal geschlossene Schaltkontakte (Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus)
    85a, 86a
    Bewegbare Kontakte
    9a
    Aktuatoreintrittsöffnung

Claims (6)

  1. Sicherheitsschalter, der mit einem Aktuator versehen ist, der in einen Betätigungsbereich einer Schalthaupteinheit frei eintreten/heraus gezogen werden kann, wobei ein Schaltkontakt an einer Seite eines Schaltbereiches einen geöffneten Zustand/geschlossenen Zustand mittels einer Betätigungsstange einnimmt, die in dem Schaltbereich vorgesehen ist und sich als Reaktion auf das Eintreten/Herausziehen des Aktuators hin- und her bewegt, so dass das Eintreten/Herausziehen des Aktuators erfasst wird, wobei der Sicherheitsschalter Folgendes aufweist: einen Antriebsnocken, der in dem Betätigungsbereich vorgesehen ist und sich frei drehen kann; und einen Verriegelungsmechanismus, der bei einem Verriegelungsmechanismusbereich der Schalthaupteinheit vorgesehen ist und eine Drehung des Antriebsnockens verriegelt, wobei sich der Antriebsnocken als Reaktion auf das Eintreten/Herausziehen des Aktuators hinsichtlich des Betätigungsbereichs vorwärts und rückwärts dreht, und wobei sich die Betätigungsstange infolge der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung hin- und her bewegt, und wobei der Verriegelungsmechanismus Folgendes aufweist: ein Verriegelungselement, das so vorgesehen ist, dass es sich zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position frei bewegen kann, und dass es sich zu der verriegelten Position bewegt, wenn der Aktuator in dem Eintrittszustand ist, um so die Drehung des Antriebsnockens zu verriegeln, und dass es sich zu der entriegelten Position bewegt, um so den verriegelten Zustand der Drehung des Antriebsnockens zu lösen; einen Antriebsbereich, der das Verriegelungselement bewegt; zumindest einen Schaltkontakt an der Seite des Verriegelungsmechanismus; und ein Kopplungselement, das einen geöffneten/geschlossenen Zustand des Schaltkontakts an der Seite des Verriegelungsmechanismus in einer Art und Weise schaltet, die an die Bewegung des Verriegelungselements gekoppelt ist.
  2. Sicherheitsschalter gemäß Anspruch 1, wobei der Verriegelungsmechanismus zwei oder mehr Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus aufweist; und das Kopplungselement so vorgesehen ist, dass es das Verriegelungselement mit den jeweiligen bewegbaren Kontakten der Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus verbindet.
  3. Sicherheitsschalter gemäß Anspruch 2, wobei der Verriegelungsmechanismus einen normal offenen Schaltkontakt und einen normal geschlossenen Schaltkontakt als die zwei oder mehr Schaltkontakte an der Seite des Verriegelungsmechanismus aufweist; und das Kopplungselement so vorgesehen ist, dass es das Verriegelungselement mit den jeweiligen bewegbaren Kontakten des normal offenen Schaltkontakts und des normal geschlossenen Schaltkontakts verbindet.
  4. Sicherheitsschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Antriebsbereich Folgendes aufweist: einen Relais-Elektromagneten, der in dem Verriegelungsmechanismusbereich vorgesehen ist, wobei ein Arbeitselement durch eine elektromagnetische Anziehungskraft versetzt wird, die durch eine Bestromung erzeugt wird, und einen Übertragungsbereich, der das Verriegelungselement durch Übertragen der Versetzung des Arbeitselements zu dem Verriegelungselement bewegt.
  5. Sicherheitsschalter gemäß Anspruch 4, wobei das Kopplungselement als der Übertragungsbereich dient, wobei das Arbeitselement mit einem Abschnitt des Kopplungselements in Eingriff gelangt und die Versetzung des Arbeitselements zu dem Verriegelungselement und den Schaltkontakten an der Seite des Verriegelungsmechanismus über das Kopplungselement übertragen wird.
  6. Sicherheitsschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schalthaupteinheit eine rechtwinklige Parallelepipedform aufweist und eine Aktuatoreintrittsöffnung an einem Eckenabschnitt von einem Paar gegenüberliegende Eckenabschnitte der Schalthaupteinheit ausgebildet ist, und wobei eine Öffnung zum Herausziehen eines Kabels an dem anderen Eckenabschnitt ausgebildet ist, und ein Kabel aus der Öffnung zum Herausziehen des Kabels im Wesentlichen in einer Fügerichtung des Paars gegenüberliegende Eckenabschnitte heraus gezogen wird.
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