DE19859260A1 - Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Zustandes einer zu überwachenden Einrichtung, insbesondere Sicherheitsschalter - Google Patents
Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Zustandes einer zu überwachenden Einrichtung, insbesondere SicherheitsschalterInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Zustandes einer zu überwachenden Einrichtung, insbesondere einen Sicherheitsschalter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. DOLLAR A Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einem Schaltergehäuse (2) und einem mit diesem kontaktierbaren Betätiger (3, 6) bereitzustellen, bei dem der Zustand des mit dem Schaltergehäuse (2) in Kontakt stehenden Betätigers (3, 6) alternativ oder ergänzend zu einer feder- oder magnetkraftbetätigten Zuhaltung sicherbar ist. Der Aufwand für die Sicherung sollte möglichst gering sein, insbesondere sollten bestehende Sicherheitsschalter einfach nachrüstbar sein. DOLLAR A Das Problem ist dadurch gelöst, daß das Schaltergehäuse (2) an mindestens einer seiner Außenwände (4, 5) und der Betätiger (3, 6) zusammenwirkende Rastmittel (6; 7, 8) zum Einrasten des Betätigers im kontaktierten Zustand aufweisen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen
Verbindung in Abhängigkeit des Zustandes einer zu überwachenden
Einrichtung, insbesondere einen Sicherheitsschalter gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise dafür
eingesetzt, den geschlossenen Zustand von Türen oder Schutzgittern an
Werkzeug- und Bearbeitungsmaschinen zu überwachen.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 44 08 024 A1 bekannt. Insbesondere bei Sicherheitsschaltern ohne
magnet- oder federkraftbetätigte Zuhaltung muß gewährleistet sein, daß
der Betätiger beim Kontaktieren des Schaltergehäuses seine Zielposition
einnimmt und diese auch während des Betriebs der zu überwachenden
Einrichtung und trotz den dabei möglicherweise auftretenden Vibrationen
zuverlässig so lange beibehält, bis beispielsweise die zu überwachende
Sicherheitstür, an der der Betätiger angebracht ist, geöffnet wird.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße
Vorrichtung mit einem Schaltergehäuse und einem mit diesem
kontaktierbaren Betätiger bereitzustellen, bei dem der mit dem
Schaltergehäuse in Kontakt stehende Betätiger alternativ oder ergänzend zu
einer feder- oder magnetkraftbetätigten Zuhaltung lösbar sicherbar ist.
Der Aufwand für diese Sicherung soll möglichst gering sein, insbesondere
sollen bestehende Sicherheitsschalter einfach nachrüstbar sein.
Das Problem wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß
das Schaltergehäuse an mindestens einer seiner Außenwände und
der Betätiger zusammenwirkende Rastmittel zum Einrasten des Betätigers
im kontaktierten Zustand aufweisen, d. h. dann, wenn der Betätiger in
Bezug auf das Schaltergehäuse seine Zielposition eingenommen hat.
Unter dem Kontaktieren ist auch ein berührungsloser Kontakt zwischen
dem Betätiger und dem Schaltergehäuse zu verstehen, beispielsweise
die Kontaktaufnahme mittels einer magnetischen oder optischen
Informationsübertragung. Insbesondere ist damit aber auch ein
mechanisches Kontaktieren umfaßt, bei dem gemäß Anspruch 3
das Schaltergehäuse an einer seiner Außenwände mindestens eine Öffnung
zum Einführen und Herausziehendes Betätigers aufweist. Beispielsweise
wird dadurch ein Schaltrad gedreht und ein mit diesem in Verbindung
stehender Schaltstößel schaltet in Abhängigkeit des eingeführten bzw.
herausgezogenen Zustand des Betätigers die elektrische Verbindung.
Durch die zusammenwirkenden Rastmittel wird eine zuverlässige Sicherung
gegen unbeabsichtigtes Öffnen gewährleistet, beispielsweise durch einen
Stoß oder durch Maschinenvibrationen. Die zusammenwirkenden
Rastmittel umfassen vorzugsweise eine Metall/Kunststoff-Kombination,
beispielsweise besteht das Schaltgehäuse zumindest an den mit den
metallischen Rastmitteln des Betätigers zusammenwirkenden Flächen aus
Kunststoff.
Gemäß Anspruch 2 umfaßt der Betätiger neben dem eigentlichen und
vorzugsweise konventionellen Betätigerelement ein federelastisches
Element als Rastmittel des Betätigers.
Durch das Anordnen von jeweils mindestens einer Einführöffnung auf
mindestens zwei aneinandergrenzenden Außenwänden des
Schaltergehäuses gemäß Anspruch 4 sind verschiedene, an den jeweiligen
Einsatzfall angepaßte Montagemöglichkeiten des Sicherheitsschalters
möglich. Insbesondere sind zwei oder mehrere Einführöffnungen je
Außenwand möglich. Bei der besonderen Ausführungsart gemäß Anspruch
5 bietet der im wesentlichen quaderförmige und insbesondere kubische
Schalterkopf den Vorteil definierter ebener Außenwände, die ein einfaches
Einführen und sicheres Einrasten des Betätigers gewährleisten.
Gemäß Anspruch 6 ist die Federwirkung des elastischen Elements im
wesentlichen rechtwinklig zur Einführrichtung des Betätigerelements.
Gemäß Anspruch 7 rastet das federelastische Element in den auf einer
angrenzenden Außenwand vorgesehenen Rastmitteln ein, vorzugsweise in
eine dort vorgesehene weitere Einführöffnung. Dadurch sind vorteilhaft
keine zusätzlichen Rastmittel am Schaltergehäuse erforderlich, sondern
die freie Einführöffnung der angrenzenden Außenwand dient als Rastmittel.
Gemäß Anspruch 8 umfaßt das federelastische Element einen
Federstahlstreifen, vorzugsweise aus einem nicht rostenden Werkstoff,
beispielsweise aus einem Ni/Cr-Edelstahl. Dies erlaubt eine einfache
Formgebung und Anpassung an die Rastmittel bzw. Einführöffnung des
Schaltergehäuses. Die Kombination aus metallischem Rastmittel am
Betätiger und Kunststoff-Rastmittel am Schaltergehäuse weist einen geringen
Reibungskoeffizienten und dadurch geringe Reibungskräfte und geringen
Abrieb auf, wodurch ein sicheres Einrasten und eine hohe Lebensdauer
gewährleistet sind.
Gemäß der besonderen Ausführungsart nach Anspruch 9 weist
der Federstahlstreifen ausgehend von einem ersten, an dem Betätiger
festlegbaren Abschnitt eine Kröpfung auf und ist an seinem, der ihm
vorzugsweise zugeordneten Einführöffnung zugewandten Ende zunächst
um etwa 85° in Richtung auf die ihm zugeordnete Einführöffnung
abgebogen und im weiteren Verlauf um etwa 145° in entgegengesetzter
Richtung unter Bildung eines Rastfalzes zurückgebogen. Die Biegewinkel
und die Kröpfung können an die jeweilige Geometrie der Rastmittel des
Schaltergehäuses und insbesondere der Einführöffnung, in die
das federelastische Element rastend eingreift, angepaßt werden.
Insbesondere das Vorsehen der Kröpfung ermöglicht das Eingreifen des
federelastischen Elementes in eine vom Betätigerelement nicht besetzte
Einführöffnung des Schaltergehäuses.
Gemäß Anspruch 10 ist das federelastische Element mittels einer Schraub-
oder Nietverbindung an dem Betätigerelement festlegbar. Alternativ
kommen auch andere Festlegungs- und Verbindungsarten wie
beispielsweise Kleben, Löten oder Schweißen in Betracht. Dabei ist
vorteilhaft, daß auch bereits installierte Vorrichtungen und insbesondere
deren Betätiger einfach nachgerüstet werden können. Im Fall einer lösbaren
Verbindung ist das federelastische Element bei Bedarf einfach austauschbar.
Gemäß Anspruch 11 umfaßt die Verbindung zwischen dem
federelastischen Element und dem Betätiger ein elastisches Element,
beispielsweise eine Tülle oder eine Unterlegscheibe, wodurch mit
einfachen Mitteln ein Toleranzausgleich und ein sicheres Einrasten des
Betätigers auch beim Auftreten von Vibrationen gewährleistet ist.
Als Werkstoff für das elastische Element kommen alle verhältnismäßig
weichelastischen Werkstoffe in Betracht, insbesondere natürlicher oder
synthetischer Kautschuk.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im
einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in
der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in
beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht II-II der Vorrichtung der Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Festlegung des
federelastischen Elements an dem Betätigerelement,
Fig. 4 zeigt eine weitere alternative Festlegungsart des federelastischen
Elements am Betätigerelement,
Fig. 5 zeigt die Formgestaltung des federelastischen Elements und
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht VI-VI auf das federelastische Element der
Fig. 5.
Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 bei
abgenommenem (nicht dargestelltem) Rastmittel des Betätigers mit einem
Schaltergehäuse 2 und einem in dieses mittels einer ersten Einführöffnung 7
an einer ersten Außenwand 4 vollständig eingeführten Betätigerelement 3,
das mittels einer durch die beiden Bohrungen 3' hindurchgreifenden (nicht
dargestellten) Schraubverbindung an einer (ebenfalls nicht dargestellten) zu
überwachenden Einrichtung festlegbar ist. Die an die erste Außenwand 4
angrenzende, in der Draufsicht dargestellte zweite Außenwand 5 weist eine
zweite Einführöffnung 8 auf. Die Schaltmechanik des Sicherheitsschalters 1
entspricht im wesentlichen der aus dem Stand der Technik bekannten und
ist daher an dieser Stelle weder dargestellt noch beschrieben.
Die Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht II-II der Vorrichtung 1 der Fig. 1 mit an
dem Betätigerelement 3 festgelegtem Rastmittel in Form eines
federelastischen Elementes 6. Bei vollständig in die erste Einführöffnung 7
auf der ersten Außenwand 4 des Schaltergehäuses 2 eingeführtem
Betätigerelement 3 greift das federelastische Element 6 mittels seines
Rastfalzes 9 in die auf der an die erste Außenwand 4 angrenzenden zweiten
Außenwand 5 vorgesehene zweite Einführöffnung 8 ein. In entsprechender
Weise kann das Betätigerelement 3 in die zweite Einführöffnung 8
eingeführt werden und das federelastische Element 6 würde in diesem Fall
in die erste Einführöffnung 7 einrasten. Von dem Schaltergehäuse 2 ist in
der Fig. 2 nur der im wesentlichen kubische Schalterkopf dargestellt, wobei
das (nicht dargestellte) elektrische Schaltelement zum Schalten der
elektrischen Verbindung in Verlängerung der Schaltachse 10 angeordnet
sein kann. Das Schaltergehäuse 2 besteht aus einem Kunststoff, wogegen
das federelastische Element 6 aus einem Federstahlstreifen hergestellt ist.
Die Festlegung des federelastischen Elements 6 an dem Betätigerelement 3
erfolgt vorzugsweise durch Verschrauben, alternativ kommt auch
Verkleben, Verlöten oder Verschweißen in Betracht. Gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird das federelastische Element 6
unmittelbar an dem Betätigerelement 3 festgelegt.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Festlegung des
federelastischen Elements 6 an dem Betätigerelement 3. Die in
die Bohrungen des Betätigerelements 3 und des federelastischen Elements 6
einsetzbare Gummitülle 11 sorgt für einen Toleranzausgleich und für eine
vibrationssichere Festlegung. Sie kann beispielsweise durch eine Schraub-,
Niet- oder Klebeverbindung ergänzt werden. Das Maß 12 gibt den
Federhub des federelastischen Elements 6 an und der Doppelpfeil 13 gibt
die Richtung zum Einführen und Herausziehen des Betätigers 3, 6 an.
Der Federweg des federelastischen Elements 6 verläuft in der Zeichnung
vertikal und schließt mit der Bewegungsrichtung 13 einen rechten Winkel
ein.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere alternative Festlegungsart des federelastischen
Elements 6 am Betätigerelement 3, bei der das Element 6 durch
die Gummitülle 14 vom Betätigerelement 3 beabstandet ist und mittels
einer Schraubverbindung 15 mit diesem verbindbar ist.
Die Fig. 5 zeigt die Formgestaltung des federelastischen Elements 6 an
dessen ersten, an das (nicht dargestellte) Betätigerelement festlegbaren
Abschnitt 6a sich ein Kröpfabschnitt 6b anschließt, der ein Umgreifen des
(nicht dargestellten) Schaltergehäuses ermöglicht. Anschließend an einen
weiteren, zum Abschnitt 6a parallelen Abschnitt 6c ist das Element 6 um
den Winkel α von etwa 85° nach unten in Richtung auf die einzugreifende
Einführöffnung abgebogen und anschließend unter Bildung des Rastfalzes 9
um den Winkel β von etwa 145° unter Bildung einer Einführschräge 16
zurückgebogen, die beim Einführen des Betätigerelements 3 entlang der
Kante des (nicht dargestellten) Schaltergehäuses 2 gleitet und ein
Zurückbiegen des elastischen Federelements 6 bewirkt. Die Ausbildung des
Rastfalzes 9 und der Einführschräge 16 erfolgt im endseitigen Abschnitt 6d
des Elements 6, welches beispielsweise aus einem Ni/Cr-Federstahlstreifen
mit einer Breite von 14 mm und einer Stärke von 0,5 mm besteht.
Die Fig. 6 zeigt eine Draufsicht VI-VI auf das federelastische Element 6 der
Fig. 5 mit zwei mit den in der Fig. 1 dargestellten Bohrungen 3' des
Betätigerelements 3 koaxialen Befestigungslöchern 3" und dem Rastfalz 9
sowie der Einführschräge 16. Die Breite des Elements 6 entspricht
vorzugsweise der Breite des (nicht dargestellten) Betätigerelements 3.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung in
Abhängigkeit des Zustandes einer zu überwachenden Einrichtung,
insbesondere Sicherheitsschalter (1), mit einem Schaltergehäuse (2)
und einem mit diesem kontaktierbaren Betätiger (3, 6) dadurch
gekennzeichnet,
daß das Schaltergehäuse (2) an mindestens einer seiner
Außenwände (4, 5) und der Betätiger (3, 6) zusammenwirkende
Rastmittel (6; 7, 8) zum Einrasten des Betätigers (3, 6) im
kontaktierten Zustand aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Rastmittel des Betätigers (3, 6) an einem Betätigerelement (3) ein
federelastisches Element (6) festlegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltergehäuse (2) an mindestens einer seiner
Außenwände (4, 5) mindestens eine Einführöffnung (7, 8) zum
Einführen und Herausziehen des Betätigers (3, 6) aufweist und daß
die elektrische Verbindung in Abhängigkeit des eingeführten bzw.
herausgezogenen Zustandes des Betätigers (3, 6) geschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaltergehäuse (2) auf mindestens zwei aneinandergrenzenden
Außenwänden (4, 5) jeweils mindestens eine Einführöffnung für
den Betätiger (3, 6) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schaltergehäuse (2) einen im wesentlichen quaderförmigen und
insbesondere kubischen Schalterkopf umfaßt, in den der Betätiger
(3, 6) einführbar bzw. herausziehbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das federelastische Element (6) einen
Federweg aufweist, der im wesentlichen einen rechten Winkel mit
einer Einführrichtung (13) des Betätigers (3, 6) einschließt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das federelastische Element (6) im in eine
erste Einführöffnung (7) auf einer ersten Außenwand (4)
eingeführten Zustand des Betätigerelements (3) mit auf einer
angrenzenden Außenwand (5) vorgesehenen Rastmitteln des
Schaltergehäuses (2) rastend zusammenwirkt, insbesondere mit
einer auf der angrenzenden Außenwand (5) vorgesehenen weiteren
Einführöffnung (8) rastend zusammenwirkt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das federelastische Element (6) einen
Federstahlstreifen umfaßt, vorzugsweise aus einem nicht-rostenden
Werkstoff, insbesondere aus Edelstahl.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Federstahlstreifen ausgehend von einem ersten, an dem
Betätigerelement (3) festlegbaren Abschnitt (6a) gekröpft ist und im
weiteren Verlauf zunächst um etwa 85° abgebogen ist und
anschließend um etwa 145° unter Bildung eines Rastfalzes (9)
zurückgebogen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das federelastische Element (6) mittels einer
Schraub- oder Nietverbindung an dem Betätigerelement (3)
festlegbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindung zwischen dem federelastischen Element (6) und dem
Betätigerelement (3) ein elastisches Element (11; 14), beispielsweise
eine elastische Tülle oder eine elastische Unterlegscheibe, für den
Toleranzausgleich umfaßt, vorzugsweise aus einem natürlichen
oder synthetischen Kautschuk.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998159260 DE19859260C2 (de) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Sicherheitsschalter zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Schließzustandes einer zu überwachenden Einrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998159260 DE19859260C2 (de) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Sicherheitsschalter zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Schließzustandes einer zu überwachenden Einrichtung |
Publications (2)
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DE19859260A1 true DE19859260A1 (de) | 2000-07-06 |
DE19859260C2 DE19859260C2 (de) | 2001-03-01 |
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ID=7892114
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1998159260 Expired - Fee Related DE19859260C2 (de) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Sicherheitsschalter zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Schließzustandes einer zu überwachenden Einrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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