DE69924327T2 - Electromechanical key safety switch with electromagnetic locking device - Google Patents
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Description
Technisches Gebiettechnical area
Die Erfindung betrifft einen tastgesteuerten, elektromechanischen Sicherheitsschalter mit einer elektromechanisch gesteuerten Sperrvorrichtung mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.The The invention relates to a key-controlled, electromechanical safety switch with an electromechanically controlled locking device with all Features of the preamble of the main claim.
Die elektromechanischen Sicherheitsschalter der oben genannten Art werden normalerweise an Türen von Schränken oder an Schutzschranken von Maschinen oder Anlagen mit gefährlichen beweglichen Teilen, wie Sägen oder Schneiden, verwendet, bei denen die Zugangsdauer zu dem von diesen Teilen beaufschlagten Gebiet kürzer ist als die zum Stoppen der Maschine oder Anlage verwendete Zeit. Solche Schalter des Standes der Technik weisen innen, zusätzlich zu herkömmlichen Umschaltvorrichtungen, mindestens einen Elektromagneten auf, um Herausziehen des Schlüssels für eine vorbestimmte Zeit zu verhindern.The electromechanical safety switch of the type mentioned above usually on doors from cabinets or at protective barriers of machines or plants with dangerous moving parts, such as saws or cutting, where the access time to that of These parts acted upon area is shorter than that to stop time used by the machine or plant. Such switches of the state the technique point inside, in addition to conventional Switching devices, at least one electromagnet on to pull out of the key for one prevent predetermined time.
Wenn ein Nutzer die Tür oder die Schutzschranke öffnen muss, die mit einem in den Schalter eingesteckten Schlüssel versehen ist, drückt er einen Knopf oder Steuerung zur Unterbrechung der Leistungszufuhr zur Maschine, um so die zunehmende Verlangsamung der beweglichen Teile zu veranlassen. Geeignete Sensoren erfassen das endgültige Stoppen der gefährlichen Teile und senden ein elektrisches Signal, das den Magneten anregt und die Freigabe des Schlüssels ermöglicht.If a user the door or open the protective barrier must provide that with a key inserted in the switch is, pushes he a button or control to interrupt the power supply to the machine, so as the increasing slowdown of the mobile To induce parts. Suitable sensors detect the final stop the dangerous one Share and send an electrical signal that excites the magnet and the release of the key allows.
Beispiele von tastgesteuerten, elektromechanischen Sicherheitsschaltern mit elektromagnetischer Sperre sind darge stellt in den Patentdokumenten EP-A-818490, EP-A-553885, EP-A-817227, WO-A-95/06323, WO-A-95/18457, WO-A-96/33504, DE-U-8716018, DE-A-3309372, DE-A-3710079, US-A-4904829, US-A-558829.Examples of load-controlled, electromechanical safety switches with Electromagnetic lock are Darge presents in the patent documents EP-A-818490, EP-A-553885, EP-A-817227, WO-A-95/06323, WO-A-95/18457, WO-A-96/33504, DE-U-8716018, DE-A-3309372, DE-A-3710079, US-A-4904829, US-A-558,829th
Stand der TechnikState of technology
Die Sicherheitsschalter der ersten Generation, wie zum Beispiel dargestellt von der Gebrauchsmusteranmeldung DE-U-8716018 (Schmersal) sind versehen mit Gehäusen großer Abmessungen, die im Inneren einen tastgesteuerten, elektromechanischen Sicherheitsschalter enthalten zum Überprüfen des Schließens der Tür mit Hilfe von ersten elektrischen Kontakten. Nahe dem Schalter ist ein Sperrelektromagnet angeordnet, der den Schlüssel mit Vorsprüngen unterschiedlicher Formen hält. Zudem sind zweite elektrische Kontakte vorgesehen, die im allgemeinen unter dem Elektromagnet angeordnet sind, um zu verifizieren, ob der Magnet den Schlüssel zurück hält und die in Reihe geschaltet sind mit den ersten Kontakten, um Starten der Maschine zu ermöglichen nur wenn die Tür geschlossen ist oder von dem Elektromagneten gesperrt ist.The Safety switches of the first generation, as shown for example of the utility model application DE-U-8716018 (Schmersal) are provided with housings greater Dimensions inside a key-controlled, electromechanical Safety switches included to check the closing of the Door with Help from first electrical contacts. Near the switch is a Locking electromagnet arranged, which the key with protrusions different Shapes holds. In addition, second electrical contacts are provided, which in general are arranged under the electromagnet to verify whether the magnet the key back stops and which are in series with the first contacts to start to allow the machine only if the door is closed or locked by the electromagnet.
Solche Lösungen bringen hohe Herstellungskosten und niedrigere Flexibilität mit sich, die verursacht sind durch das Vorhandensein von vier Zugangsschlitzen. Zudem muss, da der Elektromagnet direkt auf den Schlüssel wirkt, dieser leistungsstark sein, um das Herausziehen des Schlüssels zu verhindern oder ihn frei zugeben. Diese Leistungen bringen ziemlich große Abmessungen des Elektromagnet mit sich, die einen Schalter für manche Anwendungen zu unhandlich machen.Such solutions bring high manufacturing costs and lower flexibility, which are caused by the presence of four access slots. In addition, since the electromagnet acts directly on the key, this powerful to prevent the removal of the key or freely admit him. These services bring rather large dimensions of the electromagnet, which makes a switch too unwieldy for some applications do.
Um solche Nachteile zu vermeiden, ist eine zweite Generation von Schaltern offenbart in der internationalen Patentanmeldung WO-A-95/06323, die normalerweise erkennbar ist anhand einer relativ länglichen Form, die eine Reihe von aneinander gereihten Komponenten umfasst. Zwischen diesen Komponenten ist eine Vorrichtung zur mechanischen Schlüsselerkennung vorgesehen, die unter besonderen Umständen, das Sperren des Schlüssels ermöglicht mit Hilfe der elektromagnetischen Armatur, die wiederum eine Reihe von elektrischen Kontakten schaltet mit Hilfe eines Schafts.Around avoiding such disadvantages is a second generation of switches disclosed in international patent application WO-A-95/06323, which is usually recognizable by a relatively elongated one Mold comprising a series of juxtaposed components. Between these components is a device for mechanical key recognition provided that in special circumstances, locking the key allows with Help the electromagnetic valve, in turn, a number of electrical contacts switches with the help of a shaft.
Ein Nachteil dieser Art von Schalter ist es, dass sie keine hilfsweisen Kontakte vorsehen für die Anzeige des Einsetzen/Entnahme Status des Schlüssels und somit des Öffnen/Schließen Status der Maschinentür.One Disadvantage of this type of switch is that they have no auxiliary Provide contacts for the display of the insertion / removal status of the key and thus the opening / closing status of the Machine door.
Um einen solchen Nachteil zu überwinden wurde eine „dritte Generation von Schaltern vorgeschlagen, die völlig ähnlich ist zu den Vorhergehenden aber mit dem Zusatz von einem Paar hilfsweiser Kontakte, die mit dem Schlüssel-Erkennungsmechanismus verbunden sind für die Anzeige von dessen Einsatz Status.Around to overcome such a disadvantage a "third Generation of switches that is quite similar to the previous ones but with the addition of a pair of auxiliary contacts using the key detection mechanism are connected for the indication of its use status.
Beide bekannten Schalter der zweiten und dritten Generationen haben jedoch den Nachteil einer länglichen Form, die deren Gebrauch an Türen kleiner Abmessungen relativ schwierig macht. Die Schalter der dritten Generation sind gekennzeichnet durch eine hohle Armatur und haben daher eine geringere Effizienz auf Grund von deren niedrigerer Magnetisierbarkeit.Both However, known switches of the second and third generations have the disadvantage of an elongated Shape their use on doors smaller Making dimensions relatively difficult. The switches of the third generation are characterized by a hollow fitting and therefore have a lower efficiency due to their lower magnetizability.
Bei einer anderen bekannten Art von Schalter wurde zur Verringerung der Gesamtabmessungen des Elektromagneten und zum Erhalt von dessen Betätigungskraft die Intensität des Anregungsstroms erhöht. Diese Lösung kann jedoch Überhitzung und/oder Brennen des Elektromagneten verursachen.at Another known type of switch has been to reduce the overall dimensions of the electromagnet and to obtain its operating force the intensity of the excitation current increases. This solution however, may be overheating and / or causing the electromagnet to burn.
Um diesen Nachteil zu begrenzen sind einige gut bekannte Schalter der letzten Generation, die zum Beispiel offenbart sind in der Patentanmeldung DE-A-3710079 (Schunk), versehen mit einer elektronischen Platine, die die Stromzufuhr zum Elektromagneten reduziert durch Anlegen einer hohen Startintensität während eines Zeitintervalls, das erforderlich ist für das Ändern des Staus des Schalters (um 1 Sekunde) und anschließend erhalten einer reduzierten und/oder pulsierenden Stromintensität, die ausreicht zum Halten des Elektromagneten in dessen Endstellung.To limit this disadvantage are some well-known switches of the last generation, the For example, in patent application DE-A-3710079 (Schunk), provided with an electronic board which reduces the power supply to the electromagnet by applying a high starting intensity during a time interval required for changing the jam of the switch (by 1 Second) and then receive a reduced and / or pulsating current intensity which is sufficient to hold the electromagnet in its end position.
Ein Nachteil dieser letzten Generation von Schaltern ist deren geringe Flexibilität beim Gebrauch auf Grund der Tatsache, dass sie nicht mit beidem, Gleich- oder Wechselstrom gespeist werden können und sie eine geringe Toleranz der Speisespannung haben, was die Herstellung unterschiedlicher Modelle für unterschiedliche Speisespannungen mit sich bringt.One Disadvantage of this last generation of switches is their low flexibility when used due to the fact that they do not work with both, DC or AC can be fed and they have a low tolerance have the supply voltage, causing the production of different Models for different supply voltages brings with it.
WO-A-95/18457 beschreibt einen tastgesteuerten, elektromechanischen Sicherheitsschalter, insbesondere für Maschinen oder Anlagen, mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Insbesondere umfasst der Schalter einen Nocken mit einem Paar radialer Taschen, die ausgebildet sind mit einem Sicherheitsschlüssel zusammen zu wirken und in der Hälfte des Nockens gegenüber den Taschen einem tiefen Einschnitt und einem flachen Einschnitt, die mit dem Schaft zusammen wirken, um diesen zum Gleiten zu bringen, wenn sich der Nocken dreht. Wenn der Schlüssel heraus genommen wird, dreht sich der Nocken und sein Kontaktbereich bewegt sich mit dem Schaft aus dem tiefen Einschnitt zu dem flachen Einschnitt, so dass der Schaft gleitet und dabei die elektrischen Kontakte bewegt. Um unsicheres Herausziehen des Schlüssels zu verhindern, weist der Schalter zudem ein paar Verriegelungshebel auf, die in die Vorsprünge des Schafts eingreifen, um diesen zu sperren, wenn der Elektromagnet nicht angeregt ist. Auf Anregung des Elektromagneten werden die Verriegelungshebel gelöst von dem Schaft, um ihn zu entsperren und die Entnahme des Schlüssels zu ermöglichen.WO 95/18457 describes a key-controlled, electromechanical safety switch, in particular for machines or installations, having all the features of the preamble of the claim 1. In particular, the switch comprises a cam with a pair radial pockets that are formed with a security key together to work and in half of the cam opposite the pockets a deep incision and a shallow incision, which work together with the shaft to make it glide when the cam is turning. When the key is taken out, the cam rotates and its contact area moves with the Shank from the deep incision to the shallow incision so that the shaft slides while moving the electrical contacts. Around unsafe removal of the key To prevent, the switch also has a few locking levers on that in the tabs engage the shaft to lock this when the electromagnet not excited. At the suggestion of the electromagnet, the Locking lever released from the shaft to unlock it and remove the key enable.
Ein Nachteil dieser bekannten Schalter besteht in deren Komplexität auf Grund der komplizierten Mechanismen, die den Elektromagneten mit den Verriegelungshebeln verbinden. Diese Komplexität kann den Schalter teuer und unzuverlässig machen.One Disadvantage of these known switch consists in their complexity due the complicated mechanisms that connect the electromagnet with the locking levers connect. This complexity can the switch expensive and unreliable do.
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Eine vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu beseitigen durch Schaffen eines kompakten tastgesteuerten, elektromechanischen Sicherheitsschalter geringer länglicher Abmessungen mit den Eigenschaften hoher Zuverlässigkeit und Betriebslebens und mit einer hohen Flexibilität beim Gebrauch in einem breiten Anwendungsgebiet.A It is the primary object of the present invention to provide the above-mentioned Eliminate disadvantages by creating a compact, keyed, electromechanical safety switch, slightly longer Dimensions with the characteristics of high reliability and operating life and with a high flexibility when used in a wide range of applications.
Eine besondere Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektromechanischen Sicherheitsschalter zu schaffen mit einem Elektromagneten, der in der Lage ist in einem breiten Bereich von Speisespannungen, die sowohl gleich als auch wechselnd sind, unbeeinflusst zu arbeiten.A particular object of the invention is to provide an electromechanical Safety switch to create with an electromagnet in capable of operating in a wide range of supply voltages both equal and alternate are to work uninfluenced.
Entsprechend einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein tastgesteuerter, elektromechanischer Sicherheitsschalter, insbesondere für Maschinen oder Anlagen, gemäß Anspruch 1.Corresponding A preferred aspect of the present invention is provided a Tastgesteuerter, electromechanical safety switch, in particular for machines or installations according to claim 1.
Dank dieser besonderen Anordnung weist der Elektromagnet verglichen mit bekannten ähnlichen Schaltern geringere Abmessungen auf, obwohl die gleiche Leistung erhalten wird. In der Folge hat der Schalter gemäß der Erfindung eine kompaktere Form und geringere Gesamtabmessungen.thanks this particular arrangement, the electromagnet compared with known similar ones Switches on smaller dimensions, although the same power is obtained. As a result, the switch according to the invention has a more compact shape and smaller overall dimensions.
Kurze Beschreibung der FigurenShort description the figures
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden klarer aus der genauen Beschreibung einiger bevorzugter aber nicht ausschließlicher Ausführungsbeispiele des elektromechanischen Schalters gemäß der Erfindung, die dargestellt sind mit nicht beschränkenden Beispielen in den begleitenden Zeichnungen, von denen:Further Features and advantages of the invention will become more apparent from the detailed description Description of some preferred but not exclusive embodiments of the electromechanical switch according to the invention shown are with non-limiting Examples in the accompanying drawings, of which:
Genaue Beschreibung einiger bevorzugter AusgestaltungenPrecise description some preferred embodiments
Mit
Bezug auf die genannten Zeichnungen ist ein elektromechanischer
Sicherheitsschalter gemäß der Erfindung
dargestellt, der im allgemeinen mit dem Bezugszeichen
Im
Hauptabschnitt von Gehäuse
Ein
mobiles Element oder Gleiter
Der
Gleiter
Die
Betätigungseinrichtungen
Der
Schalter
In
den in den
Eingriffseinrichtungen
sind vorgesehen, die insgesamt mit dem Bezugszeichen
Solche
Eingriffseinrichtungen
Auf
der anderen Seite mit Bezug auf Achse A von Erstreckung
Gemäß der Erfindung
ist der Kern
Dank der Anordnung ist es möglich, die Abmessungen des Elektromagneten zu reduzieren bei Erhalt gleicher Leistung verglichen mit denen mit hohlem Kern des Standes der Technik und zusätzlich ist es möglich, die Schaltstellung des Schalters anzuzeigen.thanks the arrangement it is possible to reduce the dimensions of the electromagnet while receiving the same Performance compared to those with hollow core of the prior art and in addition is it is possible to indicate the switch position of the switch.
Insbesondere
weist der Nocken
Das
Nockenprofil
Schließlich weist
das Profil
Während des
Gebrauchs, wenn der Schlüssel
in den Schlitz
In
der ersten Betriebsphase, die gezeigt ist in
In
der zweiten Betriebsphase, die gezeigt ist in
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Elektromagnet gespeist von elektronischen Regeleinrichtungen, die ausgebildet sind, die elektrische Versorgung den Arbeitsbedingungen anzupassen um Überhitzen und/oder Brennen zu verhindern.According to one Another aspect of the invention, the electromagnet is powered by electronic control devices that are designed to electrical Supply to the working conditions to overheat and / or burning to prevent.
Genauer
können
solche elektronischen Regeleinrichtungen eine erste Strom-Gleichrichterstufe
Solche
Einrichtungen umfassen zudem eine zweite Strom-Regelstufe
Schließlich kann
eine dritte Strom-Verschlussstufe
So kann der Elektromagnet viel geringere Abmessungen haben verglichen mit denen ähnlicher bekannter Schalter. Folglich ist der Schalter gemäß der Erfindung kompakter und hat ziemlich niedrige Herstellungskosten.So The electromagnet may have much smaller dimensions compared with those more familiar Switch. Consequently, the switch according to the invention is more compact and has pretty low production costs.
Von den, was oben gesagt wurde, ist es klar, dass der Schalter gemäß der Erfindung völlig die gesetzten Ziele erreicht und es wird insbesondere dessen kompakte Form, Flexibilität beim Gebrauch und der breite Anwendungsbereich hervorgehoben.From what has been said above, it is clear that the switch according to the invention completely it achieves the set goals and it becomes in particular its compact Shape, flexibility emphasized during use and wide scope.
Claims (10)
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