DE3312657C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheits­ schalter für abnehmbare Schutzhauben, Türen, Klappen od. dgl., bestehend aus einem Schaltergehäuse und einem Betätiger, der zur Erreichung einer Schalterstellung (Schalter ein) in das Schaltergehäuse einführbar und zur Erreichung der anderen Schalterstellung (Schalter aus) aus dem Schaltergehäuse vollständig herausziehbar ist, wobei durch den Betätiger ein innerhalb des Schal­ tergehäuses axial verschiebbares Schaltglied bewegbar ist, welches einen rechtwinklig zu seiner Längsachse bewegbaren, federbelasteten Schaltnocken betätigt oder freigibt.

Sicherheitsschalter der vorerwähnten Art sind an sich bekannt, beispielsweise aus der DE 24 25 898 A1. Sinn und Zweck derartiger Sicherheitsschalter ist es zu gewährleisten, daß ein Stromkreis dann unter­ brochen wird, wenn eine Schutzhaube, eine Tür, eine Klappe od. dgl. geöffnet wird.

An derartige Sicherheitsschalter werden hohe Anforde­ rungen gestellt. So wird z. B. gefordert, daß eine Betätigung des Sicherheitsschalters nur mit dem dafür vorgesehenen Betätiger möglich ist.

Weiterhin wird gefordert, daß die Trennung von Schalter­ gehäuse und Betätiger nur dann möglich sein soll, wenn vorher der Schalter in seine Aus-Stellung gebracht wor­ den ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitsschalter der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der den gestellten Anforderungen in hohem Maße gerecht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Sicherheitsschalter der gattungsgemäßen Art gelöst durch die Kombination folgen­ der Merkmale:

• a) das Schaltglied besteht aus einer zur Einführseite des Betätigers hin offenen, zylindrischen Hülse mit einem daran befestigten Schieber,
• b) in der Hülse ist ein mit einer Ringnut versehener, federbelasteter Bolzen axial verschiebbar gelagert,
• c) die Hülse ist mit mehreren, an ihrem Umfang verteil­ ten Radialbohrungen versehen, in denen Sperrkugeln angeordnet sind,
• d) die Sperrkugeln greifen bei herausgezogenem Betä­ tiger in eine Ringnut der Lagerbohrung des Schalter­ gehäuses ein, in der die Hülse geführt ist,
• e) der Bolzen ist entgegen der Wirkung der ihn bela­ stenden Feder durch einen Stößel des Betätigers so weit in die Hülse einschiebbar, daß die Sperrkugeln im Bereich seiner Ringnut liegen,
• f) der Betätiger ist mit einer den Stößel koaxial umge­ benden, in Längsrichtung geschlitzten Klemmhülse versehen, deren vorderer Rand einen nach innen vor­ springenden Wulstrand aufweist und deren Außendurch­ messer dem Außendurchmesser der Hülse entspricht,
• g) die Hülse ist im Bereich ihres dem Betätiger zuge­ wandten Endes konisch verjüngt und mit einer Hinter­ schneidung versehen, in welche der Wulstrand der Klemmhülse formschlüssig einschnäppbar ist,
• h) der bei herausgezogenem Betätiger aus der Lagerboh­ rung herausragende vordere Bereich der Hülse ist von einer Einführhülse konzentrisch umgeben, wobei der Innendurchmesser der Einführhülse geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Lagerbohrung.

Befindet sich der erfindungsgemäße Sicherheitsschalter in seiner Aus-Stellung, so wird die Hülse gegen axiale Verschiebung durch die Sperrkugeln fixiert, die einer­ seits in den Radialbohrungen der Hülse liegen und die andererseits in die Ringnut der Lagerbohrung eingreifen. Um die Hülse axial verschieben zu können, muß zunächst einmal dafür gesorgt werden, daß der in der Hülse befind­ liche Bolzen exakt so weit nach innen gedrückt wird, daß seine Ringnut im Bereich der Sperrkugeln liegt. Darüber hinaus ist es dann erforderlich, eine Axialkraft auf die Hülse selbst auszuüben, um die Sperrkugeln aus der Ringnut der Lagerbohrung der Führungshülse zu drücken. Dies ist selbst unter Zuhilfenahme zweier Werkzeuge praktisch unmöglich, da einerseits die Schwierigkeit besteht, genau diejenige Lage des Bolzens zu ermitteln, die für eine Lösung der Sperrkugeln erforderlich ist, und andererseits die Hülse selbst durch ihre konische Abschrägung kaum Angriffsfläche für eine axiale Ver­ schiebung bietet.

Lediglich die auf die Form der Hülse abgestimmte Form des Betätigers ermöglicht das gewollte Verschieben der Hülse in beiden Richtungen.

Dabei ist von außerordentlichem Vorteil, daß die Klemm­ hülse des Betätigers bei betätigtem Sicherheitsschalter in die Lagerbohrung der Hülse teilweise eingeschoben wird, da dadurch die erzielte Schaltstellung auch form­ schlüssig gesichert ist. Das Herausziehen des Betätigers wird erst dann wieder möglich, wenn sich die Klemmhülse im Bereich der mit vergrößertem Innendurchmesser verse­ henen Einführhülse befindet, dann ist aber die den Schaltvorgang bewirkende Hülse so weit nach vorne gezo­ gen, daß der Sicherheitsschalter seine andere Schaltstel­ lung einnimmt, die wiederum durch die Sperrkugeln, die dann in die Ringnut der Lagerbohrung eingreifen, wieder gesichert ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In den beigefügten Zeichnungen ist ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung dargestellt, welches im folgenden näher beschrieben wird.

Es zeigt

Fig. 1 eine mit Sicherheitsschaltern ausgestattete Schutzhaube in geschlossener Stellung,

Fig. 2 die Schutzhaube gemäß Fig. 1 in geöffneter Stellung,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter in Aus-Stellung,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Sicherheitsschalter in Ein-Stellung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schutzhaube 1 ist mit Sicherheitsschaltern 2 versehen. Die Sicherheits­ schalter 2 bestehen im wesentlichen aus einem Schalter­ gehäuse 3 und einem Betätiger 4. Der Betätiger 4 ist in das Schaltergehäuse 3 einführbar, wie in Fig. 1 darge­ stellt, in dieser Lage schließt der Sicherheitsschalter 2 einen Stromkreis, der Betätiger 4 ist aber auch voll­ ständig aus dem Schaltergehäuse 3 herausziehbar, wie in Fig. 2 dargestellt, in dieser Lage unterbricht der Sicher­ heitsschalter 2 den Stromkreis.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Sicherheitsschalter 2 im Schnitt dargestellt.

Wie die Fig. 3 und 4 sehr deutlich zeigen, ist inner­ halb des Schaltergehäuses 3 eine Hülse 5 innerhalb einer Lagerbohrung 6 axial verschiebbar gelagert. Mit der Hülse 5 verbunden ist ein Schieber 7, der je nach Stel­ lung der Hülse 5 einen Schaltnocken 8 freigibt oder be­ tätigt.

Die Hülse 5 ist mit mehreren, an ihrem Umfang verteilten Radialbohrungen 9 ausgestattet. In diesen Radialbohrungen 9 sind Sperrkugeln 10 angeordnet.

Diese Sperrkugeln 10 greifen bei herausgezogenem Betätiger 4 in eine Ringnut 11 der Lagerbohrung 6 ein.

In der Hülse 5 ist ein Bolzen 12 entgegen der Wirkung einer Feder 13 axial verschiebbar gelagert. Dieser Bolzen 12 ist mit einer Ringnut 14 ausgestattet.

Der vordere, aus der Lagerbohrung 6 herausragende Bereich der Hülse 5 ist von einer Einführhülse 15 konzentrisch um­ geben, deren Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Lagerbohrung 6.

Der vordere Bereich der Hülse 5 ist mit einer konischen Verjüngung 16 sowie mit einer Hinterschneidung 17 ausge­ stattet.

Die Hülse 5 ist entgegen der Wirkung einer Druckfeder 18 in das Schaltergehäuse 3 einschiebbar.

Der Betätiger 4 besteht im wesentlichen aus einem zen­ tralen Stößel 19 und einer den Stößel 19 konzentrisch umgebenden Klemmhülse 20, die in Längsrichtung mit Schlitzen 21 versehen ist.

Im vorderen Bereich ist die Klemmhülse 20 mit einem nach innen vorspringenden Wulstrand 22 versehen, dessen Quer­ schnitt dem Querschnitt der Hinterschneidung 17 der Hülse 5 entspricht.

Der Außendurchmesser der Klemmhülse 20 entspricht dem Außendurchmesser der Hülse 5.

Der Stößel 19 des Betätigers 4 ist kürzer ausgebildet als die Klemmhülse 20, das heißt, daß das vordere Ende des Stößels 19 gegenüber dem Wulstrand 22 zurückversetzt liegt.

Wird nun der Betätiger 4 in die Einführhülse 15 einge­ schoben, so läuft zunächst der Wulstrand 22 auf die ko­ nische Verjüngung 16 der Hülse 5 auf und wird dabei etwas aufgespreizt. Im weiteren Verlauf des Einschiebens schnäppt der Wulstrand 22 formschlüssig in die Hinter­ schneidung 17 ein. Ist die formschlüssige Verbindung von Wulstrand 22 und Hinterschneidung 17 hergestellt, so hat der Stößel 19 den Bolzen 12 innerhalb der Hülse 5 entgegen der Wirkung der Feder 13 so weit nach innen gedrückt, daß die Ringnut 14 des Bolzens 12 im Bereich der Sperrkugeln 10 liegt. Bei weiterem Eindrücken des Betätigers 4 wird durch die formschlüssige Verbindung von Wulstrand 22 und Hinterschneidung 17 nunmehr ein axialer Druck auf die Hülse 5 ausgeübt. Die Sperrkugeln 10 können nun aus der Ringnut 11 der Lagerbohrung 6 nach innen gedrückt werden in den Bereich der Ringnut 14 des Bolzens 12. Nunmehr ist eine freie axiale Verschiebung der Hülse 5 möglich bis in die aus Fig. 4 ersichtliche Endstel­ lung. In dieser Endstellung ist der Sicherheitsschalter 2 eingeschaltet.

Wie Fig. 4 sehr deutlich zeigt, befindet sich der vorde­ re Bereich der Klemmhülse 20 nunmehr in der Lagerbohrung 6, in der die Hülse 5 geführt ist. Die Klemmhülse 20 ist dadurch formschlüssig gesichert, das heißt, eine Trennung des Betätigers 4 insgesamt von dem Schalter­ gehäuse 3 ist nicht möglich. Die Trennung des Betätigers 4 vom Schaltgehäuse 3 wird erst dann wieder möglich, wenn die Hülse 5 nebst Klemmhülse 20 so weit aus dem Schalter­ gehäuse 3 herausgezogen sind, daß die Klemmhülse 20 im Bereich der Einführhülse 15 von der Hülse 5 getrennt wer­ den kann. In dieser Position ist aber die Hülse 5 wieder durch die Sperrkugeln 10 gegenüber dem Schaltergehäuse 3 fixiert, da die Sperrkugeln 10 in dieser Lage wieder in die Ringnut 11 der Lagerbohrung 6 eingreifen.

Mit dem Betätiger 4 sind also letztendlich nur zwei de­ finierte Schaltstellungen herbeiführbar, nämlich die Aus- Stellung (s. Fig. 3) und die Ein-Stellung (s. Fig. 4).

Eine Betätigung des Sicherheitsschalters 2 ohne den dafür vorgesehenen Betätiger 4 ist praktisch ausgeschlossen, da dies nur durch folgende Manipulationen erreichbar wäre:
Zunächst einmal müßte der Bolzen 12 mit einem Hilfs­ werkzeug exakt so weit eingedrückt werden, daß seine Ringnut 14 im Bereich der Sperrkugeln 10 liegt. Da diese Stellung von außen weder sichtbar noch ander­ weitig fixiert ist, bedeutet dies schon eine erhebli­ che Schwierigkeit.

Selbst wenn es gelingen sollte, diese Stellung herbei­ zuführen, müßte nun noch ein axialer Druck auf die Hülse 5 ausgeübt werden unter gleichzeitiger Beibe­ haltung der relativen Stellung des Bolzens 12 zur Hülse 5. Durch die konische Verjüngung 16 im vorderen Endbereich der Hülse 5 wird es praktisch unmöglich ge­ macht, hier noch ein zweites Hilfswerkzeug anzusetzen, mit dem der erforderliche axiale Druck auf die Hülse 5 ausgeübt werden könnte.

Der erfindungsgemäße Sicherheitsschalter erfüllt somit in optimaler Weise alle an derartige Sicherheitsschalter gestellte Forderungen.

Um das Einschnäppen des Wulstrandes 22 in die Hinter­ schneidung 17 bzw. das Lösen der Klemmhülse 20 von der Hülse 5 zu erleichtern, ist sowohl der Wulstrand 22 wie auch die Hinterschneidung 17 im Querschnitt abgerundet.

Der Innendurchmesser der Einführhülse 15 ist gegenüber dem Innendurchmesser der Lagerbohrung 6 gerade so viel vergrößert, daß der Wulstrand 22 der Klemmhülse 20 in die Hinterschneidung 17 einschnäppen bzw. wieder aus der Hinterschneidung 17 herausgezogen werden kann.

Claims (6)

1. Sicherheitsschalter für abnehmbare Schutzhauben, Türen, Klappen od. dgl., bestehend aus einem Schaltergehäuse und einem Betätiger, der zur Erreichung einer Schalter­ stellung (Schalter ein) in das Schaltergehäuse einführ­ bar und zur Erreichung der anderen Schalterstellung (Schalter aus) aus dem Schaltergehäuse vollständig herausziehbar ist, wobei durch den Betätiger ein inner­ halb des Schaltergehäuses axial verschiebbares Schalt­ glied bewegbar ist, welches einen rechtwinklig zu sei­ ner Längsachse bewegbaren, federbelasteten Schaltnocken betätigt oder freigibt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) das Schaltglied besteht aus einer zur Einführseite des Betätigers (4) hin offenen, zylindrischen Hülse (5) mit einem daran befestigten Schieber (7),
• b) in der Hülse (5) ist ein mit einer Ringnut (14) ver­ sehener, federbelasteter Bolzen (12) axial verschieb­ bar gelagert,
• c) die Hülse (5) ist mit mehreren, an ihrem Umfang ver­ teilten Radialbohrungen (9) versehen, in denen Sperrkugeln (10) angeordnet sind,
• d) die Sperrkugeln (10) greifen bei herausgezogenem Be­ tätiger (4) in eine Ringnut (11) der Lagerbohrung (6) des Schaltergehäuses (3) ein, in der die Hülse (5) geführt ist,
• e) der Bolzen (12) ist entgegen der Wirkung der ihn belastenden Feder (13) durch einen Stößel (19) des Betätigers (4) so weit in die Hülse (5) einschieb­ bar, daß die Sperrkugeln (10) im Bereich seiner Ringnut (14) liegen,
• f) der Betätiger (4) ist mit einer den Stößel (19) ko­ axial umgebenden, in Längsrichtung geschlitzten Klemmhülse (20) versehen, deren vorderer Rand einen nach innen vorspringenden Wulstrand (22) aufweist und deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser der Hülse (5) entspricht,
• g) die Hülse (5) ist im Bereich ihres dem Betätiger (4) zugewandten Endes konisch verjüngt und mit einer Hinterschneidung (17) versehen, in welche der Wulst­ rand (22) der Klemmhülse (20) formschlüssig ein­ schnäppbar ist,
• h) der bei herausgezogenem Betätiger (4) aus der Lager­ bohrung (6) herausragende vordere Bereich der Hülse (5) ist von einer Einführhülse (15) konzentrisch um­ geben, wobei der Innendurchmesser der Einführhülse (15) geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Lagerbohrung (6).

2. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hinterschneidung (17) und der Wulstrand (22) im Querschnitt abgerundet sind.

3. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Einführ­ hülse (15) um die doppelte Tiefe der Hinterschneidung (17) größer ist als der Innendurchmesser der Lager­ bohrung (6).

4. Sicherheitsschalter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (20) mit ihrem im vorderen Endbereich angeordneten Wulstrand (22) über das vordere Ende des Stößels (19) hinaus vorsteht.

5. Sicherheitsschalter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführhülse (15) über den aus der Lagerbohrung (6) herausragenden vorderen Bereich der Hülse (5) hinaus vorsteht.

6. Sicherheitsschalter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (5) ent­ gegen der Wirkung einer Druckfeder (18) in das Schalter­ gehäuse (3) einschiebbar ist.