DE4111150C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1. Dieser Sicherheitsschalter ist zwi­ schen zwei räumlich relativ zueinander beweglichen Gegen­ ständen angeordnet. Dabei soll an verschiedenen Punkten des Bewegungsablaufes durch die Stellung der Gegenstände zueinander eine Schaltfunktion ausgelöst werden. Gegenstände der genannten Art können Maschinenbauteile, Raumwände, Türrahmen o. ä. einerseits und Türen, Sicherungsbauteile, Deckel o. ä. sein, so daß beispielsweise beim Öffnen einer Tür eine Schaltfunktion, z. B. das Abschalten einer Maschine, ausgeführt wird.

Da derartige Sicherheitsschalter der Sicherung des Menschen im Produktionsprozeß dienen, müssen diese besonderen Anfor­ derungen genügen. So muß einerseits durch den Schalter die Schaltfunktion mit Sicherheit ausgeführt werden. Anderer­ seits sind diese überlistungssicher zu gestalten, d. h. eine Manipulation mit einfachen Mitteln, die darauf gerichtet ist, den Sicherheitsschalter unwirksam zu machen, muß ausgeschlossen werden. Des weiteren sollte gewährleistet sein, daß der Sicherheitsschalter gegen Fehlschließen gesichert ist, um somit beispielsweise das Anlaufen einer Maschine beim versehentlichen Zuschlagen einer Tür zu verhindern.

Ein Sicherheitsschalter der eingangs genannten Art ist aus der Deutschen Patentschrift 38 19 753 bekannt. Dieser bekannte Sicherheitsschalter besteht aus einem Schalterteil und aus einem in das Gehäuse des Schalterteiles einführbaren Betätigungsteil. Dabei ist das Schalterteil an dem einen und das Betätigungsteil an dem anderen Gegenstand befestigt. Mittels des Betätigungsteiles wird ein Schaltrad betätigt, welches durch seine Drehung einen Kontaktstößel bewegt, wodurch die Kontakte, die die Schaltfunktion auslösen, geöffnet oder geschlossen werden. Der Kontaktschluß kommt somit im Schaltergehäuse selbst zustande, das Betätigungs­ teil hat damit keine elektrische, sondern nur eine rein mechanische Funktion.

Eine Überlistungssicherung des bekannten Sicherheitsschal­ ters erfolgt dadurch, daß das Betätigungsteil einen beson­ deren mechanischen Aufbau aufweist. Das Schaltrad ist so konzipiert, daß es mit dem besonderen mechanischen Aufbau des Betätigungsteiles korrespondiert. Damit wird eine wirksame Verdrehung des Schaltrades nur mit dem Betätigungs­ teil erreicht.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Sicherheitsschalter der relativ komplizierte Aufbau. Dieser erzwingt eine große Anzahl von einzelnen Bauteilen, die funktionell hintereinan­ der geschaltet sind. Damit sinkt die Zuverlässigkeit eines solchen Sicherheitsschalters.

Außerdem resultiert aus der funktionellen Reihenschaltung eine hohe mechanische Elastizität. Da die Kontakte nicht direkt, sondern nur über das Zusammenwirken der einzelnen mechanischen Bauteile geschlossen bzw. geöffnet werden, verringert sich mit der mechanischen Elastizität die Sicherheit der Kontaktbetätigung. So kann z. B. beim Bruch eines einzelnen Bauteiles der Sicherheitsschalter unwirksam werden oder die Kontakte öffnen sich nach einem Verschweißen nicht zuverlässig.

Zur Erhöhung der Sicherheit ist es in der Praxis deshalb üblich, einen zweiten, zumeist gleichartigen Sicherheits­ schalter anzuordnen, der mit dem ersten Sicherheitsschalter logisch UND-verknüpft ist. Nur wenn beide Schalter den gleichen logischen Schaltzustand einnehmen, wird die Schalt­ funktion tatsächlich ausgelöst. Eine derartige Selbstüber­ wachung stellt sich sehr aufwendig dar.

Mit der US-PS 44 55 462 ist eine Lösung bekannt, der ein Sicherheitsschalter zugrunde liegt, der aus zwei Schaltertei­ len besteht, die jeweils mindestens zwei Kontakte als Schalt­ funktionselemente aufweisen. Dabei liegen die Kontakte des zweiten Schalterteiles in Richtung der Relativbewegung der Gegenstände jeweils einem der Kontakte des ersten Schalter­ teiles gegenüber. Die Kontakte sind als federbelastete axial geführte Kontaktstifte ausgebildet, was auch bereits aus der AT-E 51 266 B bekannt ist.

Nachteilig ist bei diesen Lösungen, daß die Schaltfunktions­ elemente freiliegend sind und somit eine Schaltfunktion durch einfache Mittel hervorgerufen werden kann, d. h. der Schalter manipulierbar ist. Außerdem sind diese freiliegenden Schalt­ funktionselemente direkt Teile eines Stromkreises. Dadurch können insbesondere in feuchter Atmosphäre Kriechströme nach­ teilige Wirkungen auslösen.

Eine weitere bekannte Lösung beschreibt die DE-AS 24 55 031. Danach besitzt der Sicherheitsschalter ein erstes und ein zweites Schalterteil und ist zwischen zwei räumlich relativ zueinander beweglichen Gegenständen derart angeordnet, daß der erste Schalterteil, der ein erstes Schaltfunktionselement aufweist, an einem der beiden Gegenstände und der zweite Schalterteil, der ein zweites Schaltfunktionselement aufweist, an dem anderen der beiden Gegenstände befestigt. Dabei ist dem ersten Schaltfunktionselement das zweite Schaltfunktionsele­ ment derart zugeordnet, daß in einer ersten Stellung der Gegenstände zueinander die Schaltfunktionselemente verbindbar gestaltet sind und in einer zweiten Stellung der Gegenstände zueinander die Schaltfunktionselemente eine Trennung aufwei­ sen. Als erstes Schaltfunktionselement findet dabei eine Betä­ tigungslasche Anwendung, die bei geschlossener Tür einen Stößel eines Mikroschalters betätigt, wobei eine Schaltfunk­ tion ausgelöst wird. Diese Anordnung ist so ausgeführt, daß Mittel vorgesehen sind, die eingeschraubt oder eingeschwenkt werden können, wobei die Betätigungslasche an diese Mittel anstößt und somit eine Betätigung des Kontaktstößels verhin­ dert wird.

Obwohl dieser Sicherheitsschalter einen relativ einfachen mechanischen Aufbau aufweist, ist es nachteilig, daß der Kon­ taktstößel bei geöffneter Tür durch einfache andere Mittel betätigt werden kann, weshalb keine Überlistungssicherheit gegeben ist.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Sicher­ heitsschalter anzugeben, der eine hohe Funktionssicherheit besitzt und der bei einer geringen Anzahl von Bauteilen gewährleistet, daß eine Schaltfunktion nur durch das Zusammen­ wirken der Schalterteile ausgelöst wird und somit eine ein­ fache Manipulation durch andere Mittel ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß minde­ stens an einem Schalterteil durch das andere Schalterteil entfernbare Abdeckungen der Schaltfunktionselemente angeordnet sind.

Mit diesen erfindungsgemäßen Abdeckungen ist vorgesehen, den ungehinderten Zugang zu den Schaltfunktionselementen zu ver­ hindern, wenn beide Schalterteile nicht in Eingriff mitein­ ander stehen, d. h. sobald die Gegenstände voneinander entfernt sind. Erst durch das Zusammenwirken beider Schalterteile wer­ den die Abdeckungen von den Schaltfunktionselementen entfernt und somit die Auslösung einer Schaltfunktion ermöglicht. Soll­ te eine Manipulation an einem derartigen Sicherheitsschalter vorgenommen werden, so wäre es notwendig, in einem ersten Schritt die Abdeckung von den Schaltfunktionselementen zu entfernen und danach die Abdeckung in dieser Position zu hal­ ten. Erst dann wäre ein Zugriff auf die Schaltfunktionelemen­ te möglich, weshalb ein derartiger Sicherheittschalter als weitgehend überlistungssicher angesehen werden kann.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind Abdeckungen sowohl über den Schaltfunktionselementen des ersten als auch des zweiten Schalterteiles vorgesehen, wobei die Abdeckung des ersten Schalterteiles durch einen Teil des zweiten Schalter­ teiles und die Abdeckung des zweiten Schalterteiles durch einen Teil des ersten Schalterteiles verschiebbar angeordnet sind.

Damit wird erzielt, daß die beiden Schalterteile gegenseitig beim Erreichen der ersten Stellung der Gegenstände zueinander ihre Abdeckungen verschieben und somit die Kontakte für eine gegenseitige Kontaktierung freilegen.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheits­ schalters sieht vor, daß eine Abdeckung Führungsbahnen mit zwei Endpunkten aufweist. In diese Führungsbahnen greifen am Schalterteil angeordnete Führungselemente ein. Dabei ist der erste Endpunkt der Führungsbahn der Abdeckung in der zweiten Stellung der Gegenstände zueinander federbelastet gegen die Führungselemente gedrückt.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß eine Abdeckung Füh­ rungselemente aufweist. Diese greifen in Führungsbahnen ein, die am Schalterteil angeordnet sind und zwei Endpunkte be­ sitzen. Die Führungselemente sind dabei in der zweiten Stel­ lung der Gegenstände zueinander federbelastet gegen den ersten Endpunkt gedrückt.

In beiden Fällen weist die Abdeckung Öffnungen auf, die in der ersten Stellung der Gegenstände zueinander in der Richtung der Relativbewegung der Gegenstände über den Schaltfunktionsele­ menten angeordnet sind. Die Führungsbahnen können verschiedene Formen aufweisen. So besteht die Möglichkeit, daß die Abdeckung selbst als zylindrisches Bauelement ausgeführt ist, in dessen Mantelfläche die Führungsbahnen als spiralförmige Nuten eingebracht sind, in die als Führungselemente Stifte, die mit dem Grundkörper des Sicherheitsschalters verbunden sind, ein­ greifen. In der Abdeckung kann eine Spiralfeder die zylinder­ förmige Abdeckung an einen Endpunkt der spiralförmigen Nut drücken. Durch eine Kraftwirkung in axialer Richtung auf die zylindrische Abdeckung wird demnach eine Drehverschiebung der Abdeckung erreicht werden.

Es ist auch möglich, die Führungsbahn in axialer Richtung in die Mantelfläche als Nut einzubringen oder eine Kombination aus spiralförmiger und axialer Nut zu wählen. Dementsprechend wird die Abdeckung eine geradlinige und/oder drehende Ver­ schiebung erfahren.

Eine andere Möglichkeit der Ausgestaltung einer erfindungsge­ mäßen Abdeckung ist z. B. deren flächenförmige Ausbildung. Dabei können die Führungsbahnen parallel zur Flächenebene oder parallel zur Flächensenkrechten liegen oder als Schwenkbahnen ausgeführt sein.

Maßgebend für die Erfindung ist die Anordnung der Öffnungen. Diese Öffnungen sind einerseits geometrisch so angeordnet, daß sie das Auslösen einer Schaltfunktion der einander zugeord­ neten Schaltfunktionselemente in der ersten Stellung der Gegenstände nicht behindern. Andererseits können diese Öff­ nungen auch als Funktionalöffnungen ausgebildet sein, die nicht in jedem Fall als Öffnungen erkennbar sind. Werden beispielsweise Infrarotlichtschranken als Schaltfunktionsele­ mente gewählt, so ist es ausreichend, als Öffnung ein Fenster vorzusehen, in dem sich ein infrarotdurchlässiges Material befindet.

Eine günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheits­ schalters sieht vor, daß in der Stellung der Abdeckung am ersten Endpunkt, d. h. in der Stellung, in der die Schaltfunk­ tionselemente keine Schaltfunktion auslösen, in der Richtung der Relativbewegung unter den Funktionalöffnungen Dichtlippen am Schalterteil befestigt sind. Diese Dichtlippen liegen an der Abdeckung, die Funktionalöffnung verschließend, an.

Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird ein zusätzlicher Schutz der Schaltfunktionselemente erreicht. Aggressive Dämpfe z. B. beschleunigen die Korrosion von Kontakten, Spritzwasser verringert die Potentialtrennung. Derartige Einflüsse werden durch diese Ausgestaltung weitgehend vermieden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist mindestens eines der Schaltfunktionselemente in der ersten Stellung der Gegenstände zueinander von dem zugeordneten Schaltfunktionselement trennbar gestaltet.

Mit einer derartigen Gestaltung kann die Lage eines Schalt­ funktionselementes derart verändert werden, daß ein Auslösen einer Schaltfunktion in der ersten Stellung der Gegenstände zueinander verhindert wird. Dadurch kann eine Sperrung der Schaltfunktion erreicht werden. Wird eine derartige Schalt­ funktionssperrung vorgenommen, kann z. B. verhindert werden, daß durch das versehentliche Schließen einer Tür eine Schalt­ funktion, die beispielsweise das Anlaufen einer Maschine zur Folge hätte, ausgelöst wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß mindestens an einem Schalterteil eine Schaltfunktionssper­ re angeordnet ist. Diese ist von außen zugängig und verstell­ bar. In einer als Ausschaltstellung bezeichneten Stellung der Schaltfunktionssperre steht diese mit einem Kontaktstift der­ art in Eingriff, daß dieser entgegen der Federwirkung an dem Anschlagpunkt anliegt, der dem anderen Schalterteil abgewandt ist.

Damit wird die geometrische Lage des Schaltfunktionselementes, in diesem Falle die axiale Stellung des Kontaktstiftes, dahin­ gehend verändert, daß das Auslösen einer Schaltfunktion ver­ hindert wird. Befindet sich somit die Schaltfunktionssperre in der Ausschaltstellung, wird eine Kontaktierung der beiden gegenüberliegenden Kontakte verhindert und damit das Schließen einer elektrisch leitenden Verbindung vermieden. Beispiels­ weise kann damit verhindert werden, daß durch ein unbeabsich­ tigtes Schließen einer Tür eine Maschine anläuft.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, daß der Sicherheitsschalter bezüglich der Schaltfunktionssperre dahin ergänzt wird, daß ein Schließmechanismus vorgesehen ist, der den Schalterteil mit der Schaltfunktionssperre unverstellbar verbindet.

Somit kann gesichert werden, daß die Schaltfunktionssperre nur von befugten Personen, z. B. für den Fall von Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen, bedient werden kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein Schaltfunktionselement bei Nichtbefestigung des jeweiligen Schalterteils an dem betreffenden Gegenstand von dem zugeord­ neten Schaltfunktionselement trennbar gestaltet ist. Auf­ grund dieser Maßnahme wird ein Schließen des Stromkreises nur dann gestattet, wenn das betreffende Schalterteil am Gegen­ stand, wie z. B. einer Tür, befestigt ist.

Diese zusätzliche Sicherheitsmaßnahme kann insbesondere so ausgebildet sein, daß ein Kontaktstift an der dem Gegenstand zugewandten Seite des Rundkörpers des betreffenden Schalter­ teils federbelastet gegen den Gegenstand drückt und daß bei Entfernung des Schalterteils vom Gegenstand der Kontaktstift aus dem Grundkörper heraus gegen einen Anschlag gedrückt ist, so daß er von dem zugeordneten Kontaktstift getrennt ist. Bei einer anderen Ausführung kann statt eines Kontaktstiftes auch ein Teil einer Kontaktbrücke durch federbelastete Führung oder andere Zwangsführung gegen den Gegenstand, z. B. eine Tür oder ein Schutzgitter zur Sicherung einer Maschine, gedrückt sein.

An einem ausgestalteten erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter sind zumindest an einem Schalterteil mehrere Befestigungspunk­ te zur Montage des Schalterteils in verschiedenen Wirkungs­ richtungen vorgesehen. Die Befestigung des Sicherheitsschal­ ters mit dem Gegenstand kann weiterhin so ausgestaltet sein, daß zumindest ein Schalterteil über ein Kugelgelenk mit dem Gegenstand verbunden ist.

Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht den Einsatz des erfin­ dungsgemäßen Sicherheitsschalters, da die Befestigung weit­ gehend unabhängig von der Richtung der Relativbewegung der beiden Gegenstände zueinander vorgenommen werden kann. Somit erübrigen sich verschiedene Typen von Schalterteilen, wodurch sich die Herstellung wesentlich vereinfacht.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters ist darin zu sehen, daß dieser nach der Befestigung seiner beiden Schalterteile auf den relativ zueinander beweglichen Gegen­ ständen bei Erreichen einer ersten Stellung der beiden Gegen­ stände zueinander eine Schaltfunktion auslöst. Dies wird da­ durch erreicht, daß die Schaltfunktionselemente in dieser Stellung schaltfunktionsauslösend miteinander verbunden sind, sofern sich nicht die Mittel zur Fehlschließsicherung in Aus­ schaltstellung befinden. Werden nunmehr die beiden Gegenstände relativ zueinander bewegt, wird die Verbindung der Schaltfunk­ tionselemente getrennt und die Schaltfunktion aufgehoben bzw. eine andere Schaltfunktion eingeleitet.

Bei Erreichen der ersten Stellung der Gegenstände zueinander verschieben die Schalterteile gegenseitig ihre Abdeckungen so, daß die Schaltfunktionselemente für ihre wechselseitige Funktion freigelegt werden. Bei Verlassen dieser Stellung gehen die Abdeckungen automatisch in ihre Ausgangslage zurück.

Wenn ein Unbefugter versuchen sollte, den erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter zu manipulieren, so müßte er eine oder mehrere Abdeckungen verschieben und diese mit einem Mittel in der verschobenen Position festhalten. Gleichzeitig müßte er darüber hinaus zwischen allen Schaltfunktionselementen eine funktionswirksame Verbindung herstellen und diese mechanisch befestigen. Zu diesem Zweck müßte er sich mehrerer Mittel bedienen, weshalb eine solche Manipulation aber praktisch als ausgeschlossen angesehen werden kann. Weiterhin sind die Abdeckungen so gestaltet, daß auch ein Berührungsschutz zu den stromführenden Kontaktstiften ge­ währleistet ist.

Die Bewegung der Schaltfunktionselemente erfolgt durch die Gegenstände unmittelbar. Aus diesem Grunde ist eine mechani­ sche Elastizität durch die Vermeidung der funktionalen Aneinanderreihung verschiedener Bauelemente ausgeschlossen. Außerdem ist eine geringe Anzahl von Bauteilen zu verzeich­ nen, so daß die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters außerordentlich hoch ist.

Damit ist die erfindungsgemäße Aufgabenstellung als gelöst anzusehen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung eines erfindungsgemä­ ßen Sicherheitsschalters,

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Abdeckung eines ersten Schalterteiles des erfindungsgemäßen Sicherheits­ schalters,

Fig. 3 eine Draufsicht aus der Sicht III auf die Abdeckung in Fig. 2,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines als Dichtlippe wirkenden Dichtelementes im erfindungsgemäßen Sicherheits­ schalter,

Fig. 5 eine Unteransicht aus der Richtung V des Dicht­ elementes aus Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Grundkörper eines Schalterteiles des erfindungsgemäßen Sicherheits­ schalters,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII des Grundkörpers in Fig. 6,

Fig. 8 eine Vorderansicht einer Abdeckung eines zweiten Schalterteiles des erfindungsgemäßen Sicherheits­ schalters und

Fig. 9 eine Draufsicht aus der Richtung IX der Abdeckung aus Fig. 8.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist der erste Schalterteil 1 einen Grundkörper 2 auf. Als erstes Schaltfunktionselement ist in dem Grundkörper 2 ein Kontaktstift 3 axial beweglich angeordnet. Des weiteren weist der erste Schalterteil 1 eine Abdeckung 4 auf, die als Nuten ausgebildete Führungsbahnen 5 besitzt. In diese Führungsbahnen 5 greifen Führungsstifte 6 als Führungselemente ein. An ihrer Oberseite ist die Abdeckung 4 mit Öffnungen 7 versehen, die sich im Falle einer Verschiebung der Abdeckung 4 über den Kontaktstiften 3 befinden. Unter den Öffnungen 7 ist ein Dichtelement 8 eingebracht, welches in der dargestellten Position die Öffnungen 7 verschließt.

Der zweite Schalterteil 9 zeigt einen analogen Aufbau zum ersten Schalterteil 1. In einem Grundkörper 10 ist ein Kontaktstift 11 axial beweglich eingebracht. Eine Abdeckung 12 besitzt ebenfalls als Nuten ausgebildete Führungsbahnen 13, die in Fig. 8 ersichtlich sind. In diese Führungsbahnen 13 greifen Führungsstifte 14 als Führungselemente ein. An ihrer in Fig. 1 dargestellten Unterseite ist die Abdeckung 12 mit Öffnungen 15 versehen. Diese Öffnungen 15 befinden sich im Falle einer Verschiebung der Abdeckung 12 über den Kontaktstiften 11. Die Öffnungen 15 abdichtend, ist ein Dichtelement 16 im zweiten Schalterteil 9 angeordnet.

Die Abdeckungen 4 und 12 weisen eine im wesentlichen zylindrische Außenkontur auf, und die Öffnungen 7 und 15 sind in axialer Richtung eingebracht.

Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Führungsbahn 5 der Abdeckung 4 einen spiralförmigen Teil 17 und einen in axialer Richtung verlaufenden Teil 18 auf. Der Endpunkt 19 der Führungsbahn 5 befindet sich am unteren Ende des spiralförmigen Teils 17.

Aus Fig. 3 wird ersichtlich, daß sich an der Oberseite der Abdeckung 4 einerseits die Öffnungen 7 befinden und andererseits Mitnehmernasen 20 angeordnet sind.

In Fig. 4 und Fig. 5 ist das Dichtelement 8 dargestellt, welches an seiner Unterseite eine Spiralfeder 21 aufweist und an der Oberseite eine Dichtplatte 22 besitzt, von der aus sich Stifte 23 nach unten erstrecken.

Das Dichtelement 8 steht mit dem in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellten Grundkörper 2 derart in Wirkungsverbindung, daß sich die Spiralfeder 21 des Dichtelementes 8 auf dem Unterteil des Grundkörpers 2 abstützt, wobei sie in einer im Grundkörper 2 befestigten Federhülse 24 geführt wird. Die Stifte 23 sind in Stiftlöchern 25 eingebracht, wodurch das Dichtelement 8 in dem Grundkörper 2 geführt wird.

Nach einer Montage des ersten Schalterteiles 1 befindet sich die Abdeckung 4 in einer Abdeckungsführung 26 im Grundkörper 2. Dabei greifen die Führungsstifte 6 in die Führungsbahn 5 ein, wodurch eine Zwangsbewegung der Abdeckung 4 entlang der Führungsbahn 5 realisiert wird. Unterhalb der Öffnungen 7 in der Abdeckung 4 befindet sich das Dichtelement 8 mit seiner Dichtplatte 22, wodurch die Öffnungen 7 verschlossen werden. Dabei drückt die Spiralfeder 21 die Dichtplatte gegen die Abdeckung 4. Damit wird gleichzeitig gewährleistet, daß die Endpunkte 19 der Führungsbahn 5 federbelastet gegen die Führungsstifte 6 gedrückt werden.

Der Grundkörper 10 des zweiten Schalterteiles 9 ist im Aufbau identisch zum Grundkörper 2 des ersten Schalterteiles 1. Ebenso ist die Gestaltung des Dichtelementes 16 identisch zum Dichtelement 8 und besitzt die gleiche Zuordnung wie oben beschrieben.

In Fig. 8 und Fig. 9 ist die Abdeckung 12 des zweiten Schalterteiles 9 dargestellt. In dieser Abdeckung 12 sind die Öffnungen 15 in axialer Richtung eingebracht. Wie dargestellt, besitzen die als Nuten ausgeführten Führungs­ bahnen 13 einen in axialer Richtung verlaufenden Teil 27 und einen spiralförmigen Teil 28 mit einem Endpunkt 29. Der Drehsinn des spiralförmigen Teils 28 ist entgegengesetzt dem Drehsinn des spiralförmigen Teils 17 der Führungsbahn 13 des zweiten Schalterteils 9. An der Oberseite der Abdeckung 12 sind Mitnehmer 30 angeordnet.

Nach der Montage des zweiten Schalterteiles 9 drückt die Spiralfeder 31, die in Fig. 1 ersichtlich ist, das Dicht­ element 16 gegen die Öffnungen 15 und verschließt diese damit. Gleichzeitig wird damit der Endpunkt 29 gegen die Führungsstifte 14 gedrückt.

Der erste Schalterteil 1 ist auf einem in Fig. 1 schematisch dargestellten Türrahmen 32 und der zweite Schalterteil an einer ebenfalls in Fig. 1 schematisch dargestellten Türe 33 angebracht. Der Pfeil 34 stellt die Richtung der Relativ­ bewegung zwischen Türe 33 und Türrahmen 32 dar.

Wird nunmehr die Türe 33 in Richtung zum Türrahmen 32 bewegt, greifen als erstes die Mitnehmer 30 zwischen die Mitnehmernasen 20. Beim weiteren Zusammenführen von Türe 33 und Türrahmen 32 üben die Abdeckungen 4 und 12 einen gegenseitigen Druck aufeinander aus. Dieser Druck bewirkt ein Zusammendrücken der Spiralfedern 21 und 31. Durch den Führungsstift 6 im spiralförmigen Teil 17 der Führungsbahn 5 geführt, führt die Abdeckung 4 eine Drehbewegung aus. Gleichzeitig ergibt sich eine gleichsinnige Drehbewegung der Abdeckung 12, die durch die Führung des Führungsstiftes 14 im spiralförmigen Teil 28 der Führungsbahn 13 hervorgerufen wird. Durch diese Verdrehungen der Abdeckungen 4 und 12 gelangen die Öffnungen 7 und 15 in axialer Richtung über die Kontaktstifte 3 und 11. Diese Stellung wird genau am Übergang des spiralförmigen Teils 17 zum in axialer Richtung verlaufenden Teil 18 der Führungsbahn 5 und am Übergang des spiralförmigen Teiles 28 zum in axialer Richtung verlaufen­ den Teil 27 der Führungsbahn 13 erreicht.

Beim weiteren Schließen der Türe 33 werden nunmehr die Abdeckungen 4 und 12 in axialer Richtung in ihre Grundkörper 2 und 10 gedrückt. Dabei durchdringen die Kontaktstifte 3 und 11 die zugehörigen Öffnungen 7 und 15.

Während des gesamten Vorganges wird das Dichtelement 8 mittels der Stifte 23 in den Stiftlöchern 25 geführt und in axialer Richtung in den Grundkörper hineingeschoben. Die Abdeckung 4 dreht sich also über der Dichtplatte 22 hinweg und gibt bereits bei der ersten Verdrehung die Öffnungen 7 frei. In gleicher Weise zeigt das Dichtelement 16 im zweiten Schalterteil 9 nur eine axiale Verschiebung. Die Dicht­ elemente 8 und 16 dienen somit im Ruhezustand dem Schließen der Öffnungen 7 und 15 und während des Schließens des Sicherheitsschalters als Gleitelemente zwischen den Spiral­ federn 21 und 31 und den Abdeckungen 4 und 12.

Ist die Türe 33 im Türrahmen 32 geschlossen, berühren sich die Kontaktstifte 3 und 11 gegenseitig.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist der Kontaktstift 3 in einer Stifthülse 35 axial beweglich angeordnet. Diese Stifthülse 35 weist einen Anschlagspunkt 36 auf, gegen den der Kontaktstift 3 mittels einer Spiralfeder 37 gedrückt wird, wenn die Türe 33 noch nicht am Türrahmen 32 anliegt.

In gleicher Weise ist der Kontaktstift 11 axial beweglich gestaltet. Bei der gegenseitigen Berührung der Kontaktstifte 3 und 11 werden die Kontaktstifte 3 und 11 in die Stifthülse 35 und die nicht näher dargestellte Stifthülse des Kontakt­ stiftes 11 gedrückt. Die Spiralfeder 37 und die nicht näher dargestellte Spiralfeder des Kontaktstiftes 11 sorgen für einen Kraftschluß zwischen beiden Kontaktstiften 3 und 11.

Der Kontaktstift 3 ist mit einer elektrisch leitenden Verbindung 38 und der Kontaktstift 11 mit einer elektrisch leitenden Verbindung 39 versehen. Durch das Berühren der Kontaktstifte 3 und 11 wird über die elektrisch leitende Verbindung 38 und 39 ein nicht näher dargestellter Strom­ kreis geschlossen und damit eine Schaltfunktion ausgeführt.

Eine derartige Schaltfunktion kann beispielsweise bewirken, daß die Betriebsspannung an einer Maschine zugeschaltet wird, die sich in dem durch die Türe 33 verschließbaren Raum befindet, um diese erst nach Schließen der Türe 33 in einen Betriebszustand versetzen zu können.

Zum universellen Einsatz des erfindungsgemäßen Sicherheits­ schalters sind die Grundkörper 2 und 10 mit zusätzlichen Befestigungspunkten 40 versehen, um die Schalterteile 1 und 9 in verschiedenen Wirkungsrichtungen befestigen zu können. Wird der erfindungsgemäße Sicherheitsschalter beispielsweise an einer Schiebetüre befestigt, so ändert sich die Bewe­ gungsrichtung 34 der Türe 33 im Verhältnis zu ihren Türrahmen 32. Dazu wäre eine liegende Montage, wie sie aus Fig. 1 vorstellbar wäre, nötig. Mittels der Befestigungs­ punkte 40 wäre eine solche Befestigungsart möglich, wodurch der erfindungsgemäße Sicherheitsschalter universell einsetz­ bar ist.

Zum Zwecke einer Schaltfunktionssperrung ist der Kontakt­ stift 11 in nicht näher dargestellter Weise auf der Seite zur Türe 33 hin derart verlängert, daß er die Türe 33 in einer eigens dafür eingebrachten Bohrung durchdringt. Auf der anderen Seite der Türe 33 ragt der Kontaktstift 11 somit hervor. Dort ist er mit einer Nut versehen, die mit einer spiralförmigen Nut in einem Drehknopf in Eingriff steht.

Durch Drehen dieses Drehknopfes wird der Stift 11 zur Türseite hingezogen, so daß auch bei Schließen der Türe 33 im Türrahmen 32 eine Kontaktierung mit dem Kontaktstift 3 verhindert wird. Damit kann verhindert werden, daß beim unbeabsichtigten Schließen der Türe 33 die dargestellte Schaltfunktion ausgelöst wird.

An dem Drehknopf ist ein Schloß angebracht, welches ein unbefugtes Verdrehen des Drehknopfes sowohl in der Lage, in der der Drehknopf den Stift 11 herauszieht, als auch in ihrer anderen Lage verhindert.

Durch diese Schaltfunktionssperre können beispielsweise Wartungsmaßnahmen an der Maschine durchgeführt werden, ohne daß das Wartungspersonal durch ein plötzliches Anlaufen der Maschine gefährdet wird.

Durch die in den Figuren dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters wird ersichtlich, daß die Schaltfunktion unmittelbar durch das Öffnen und Schlie­ ßen der Tür 33 im Verhältnis zum Türrahmen 32 vorgenommen wird und somit eine Fehlkontaktierung ausgeschlossen werden kann. Des weiteren muß der erfindungsgemäße Sicherheits­ schalter als überlistungssicher angesehen werden, da eine Manipulation mit einfachen Mitteln nicht möglich ist.

Bezugszeichenliste

 1 erster Schalterteil
 2 Grundkörper des ersten Schalterteiles
 3 Kontaktstift des ersten Schalterteiles
 4 Abdeckung des ersten Schalterteiles
 5 Führungsbahn in der Abdeckung 4
 6 Führungsstift im Grundkörper 2
 7 Öffnung in der Abdeckung 4
 8 Dichtelement des ersten Schalterteiles
 9 zweiter Schalterteil
10 Grundkörper des zweiten Schalterteiles
11 Kontaktstift des zweiten Schalterteiles
12 Abdeckung des zweiten Schalterteiles
13 Führungsbahn in der Abdeckung 12
14 Führungsstift im Grundkörper 10
15 Öffnung in der Abdeckung 12
16 Dichtelement des zweiten Schalterteiles
17 spiralförmiger Teil der Führungsbahn 5
18 axial verlaufender Teil der Führungsbahn 5
19 Endpunkt der Führungsbahn 5
20 Mitnehmernasen
21 Spiralfeder des ersten Schalterteiles
22 Dichtplatte des Dichtelementes 8
23 Stifte des Dichtelementes 8
24 Federhülse im Grundkörper 2
25 Stiftlöcher im Grundkörper 2
26 Abdeckungsführung im Grundkörper 2
27 axial verlaufender Teil der Führungsbahn 13
28 spiralförmiger Teil der Führungsbahn 13
29 Endpunkt der Führungsbahn 13
30 Mitnehmer
31 Spiralfeder des zweiten Schalterteiles
32 Türrahmen
33 Tür
34 Bewegung
35 Stifthülse
36 Anschlagspunkt
37 Spiralfeder
38, 39 elektrisch leitende Verbindung
40 Befestigungspunkt

Claims (12)

1. Sicherheitsschalter, der ein erstes und ein zweites Schalterteil aufweist und der zwischen zwei räumlich relativ zueinander beweglichen Gegenständen derart angeordnet ist, daß der erste Schalterteil, der ein erstes Schaltfunktionselement aufweist, an einem der beiden Gegenstände und der zweite Schalterteil, der ein zweites Schaltfunktionselement aufweist, an dem anderen der beiden Gegenstände befestigt ist, wobei dem ersten Schaltfunktionselement das zweite Schaltfunktionselement derart zugeordnet ist, daß in einer ersten Stellung der Gegenstände zueinander die Schaltfunktionselemente ver­ bindbar gestaltet sind und in einer zweiten Stellung der Gegenstände zueinander die Schaltfunktionselemente eine Trennung aufweisen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens an einem Schalterteil (1; 9) durch das andere Schalterteil (9; 1) entfernbare Abdeckungen (4; 12) der Schaltfunktionselemente (3; 11) angeordnet sind.

2. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abdeckungen (4; 12) sowohl über den Schaltfunktionselementen (3) des ersten (1) als auch des zweiten Schalterteiles (9) vorgesehen sind, wobei die Abdeckung (4) des ersten Schalterteiles (1) durch einen Teil (30) des zweiten Schalterteiles (9) und die Abdeckung (12) des zweiten Schalterteiles (9) durch einen Teil (20) des ersten Schalterteiles (19) verschiebbar angeordnet sind.

3. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung (4; 12) Führungsbahnen (5; 13) mit zwei Endpunkten aufweist, in die am Schalterteil (1; 9) angeordnete Führungselemente (6; 14) eingreifen, wobei der erste Endpunkt (19; 29) der Führungsbahn (15; 13) die Abdeckung (4; 12) in der zweiten Stellung der Gegenstände (32; 33) federbelastet gegen die Führungs­ elemente (6; 14) gedrückt ist und die Abdeckung (4; 12) Funktionalöffnungen (7; 15) aufweist, die in der ersten Stellung der Gegenstände (32; 33) zueinander in der Richtung (34) der Relativbewegung der Gegenstände (32; 33) über den Schaltfunktionselementen (3; 4) angeordnet sind.

4. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung Führungselemente aufweist, die in am Schalter­ teil angeordnete Führungsbahnen, die zwei Endpunkte besitzen, eingreifen, wobei die Führungselemente in der zweiten Stellung der Gegenstände federbelastet gegen den ersten Endpunkt gedrückt sind und die Abdeckung Funk­ tionalöffnungen aufweist, die in der ersten Stellung der Gegenstände zueinander in der Richtung der Relativ­ bewegung der Gegenstände über den Schaltfunktionsele­ menten angeordnet sind.

5. Sicherheitsschalter nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Stellung der Abdeckung (4; 12) am ersten Endpunkt (19; 29) in der Richtung (34) der Relativbewegung unter den Funktionalöffnungen (7; 15) Dichtlippen (8; 16) am Schalterteil (1; 9) befestigt sind, die an der Abdeckung (4; 12) die Funktionalöffnungen (7; 15) verschließend anliegen.

6. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens eines (11) der Schaltfunktionselemente (3; 11) des einen Schalterteiles (9) in der ersten Stellung der Gegenstände (32; 33) zueinander von dem zugeordneten Schaltfunktionselement (3) des anderen Schalterteiles (1) trennbar gestaltet ist.

7. Sicherheitsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem Schalterteil (9) eine Schaltfunktionssperre angeordnet ist, die in einer Ausschaltstellung mit einem Schalt­ funktionselement (11), welches als axial zwischen zwei Anschlagpunkten beweglicher Kontaktstift (11) ausgeführt ist, der federbelastet gegen den dem anderen Schalter­ teil (1) zugewandten Anschlagpunkt (36) gedrückt wird, derart in Eingriff steht, daß der Kontaktstift (11) entgegen der Federwirkung an dem dem anderen Schalter­ teil (1) abgewandten Anschlagpunkt anliegt.

8. Sicherheitsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schließmechanis­ mus vorgesehen ist, der den Schalterteil mit der Schaltfunktionssperre unverstellbar verbindet.

9. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltfunktionselement (11) bei Nichtbefestigung des jeweiligen Schalterteiles (9) an dem betreffenden Gegenstand von dem zugeordneten Schaltfunktionselement (3) des anderen Schalterteiles (1) trennbar gestaltet ist.

10. Sicherheitsschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Kontaktstift (11) ausgeführtes Schaltfunktionselement an der dem Gegenstand (33) zugewandten Seite des Grundkörpers (10) eines Schalterteiles (9) federbelastet gegen den Gegen­ stand (33) drückt und daß bei Entfernung des Schalter­ teiles (9) vom Gegenstand (33) der Kontaktstift (11) aus dem Grundkörper (10) heraus gegen einen Anschlag gedrückt ist, so daß er von dem zugeordneten Schaltfunk­ tionselement (3) getrennt ist.

11. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest an einem Schalterteil (1; 9) mehrere Befestigungs­ punkte (40) zur Montage des Schalterteiles (1; 9) in verschiedenen Wirkungsrichtungen vorgesehen sind.

8. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest ein Schalterteil über ein Kugelgelenk mit dem Gegenstand verbunden ist.