DE8414199U1

DE8414199U1 - Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtung für eine Tür

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Publication number: DE8414199U1
Application number: DE19848414199
Authority: DE
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1984-05-10
Filing date: 1984-05-10
Publication date: 1984-09-20

Description

H11EINMETALL GMB1I.J.·..· ^:..^:...^{: :}.JWs{ieldorf, den 13.02.1984

Sv/Zi

Akte R EL 101

Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtung für eine Tür

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungs- und Sicherheitsvorrichtung für das Öffnen und Schließen einer Tür an einer Fertigungseinrichtung, insbesondere einer Bearbeitungsmaschine zum Schutz vor gefahrbringenden Bewegungen, bei der die ggfs= als Schutzgitter ausgebildete Tür bei der gefahrbringenden Bewegung mit Hilfe von Grenzlagefühlern und einer elektromechanischen Sperreinrichtung verriegelt ist, bzw. die gefahrbringende Bewegung beim Öffnen und im offenen. Zustand der Tür zwangsläufig abgeschaltet ist.

Sicherheitstechnische Verriegelungen an Schutzeinrichtungen sind an sich bekannt, z. B. aus dem DIN-Blaffc 31001. Bei dem Einsatz solcher Verriegelungen als Sicherheitstürverriegelung war es bisher nur möglich, die einzelnen Bauelemente der Verriegelung getrennt voneinander entsprechend dem Schiebeweg der Schutztür an der zu schützenden Einrichtung anzubringen. Die Verriegelungseinrichtung bestand dabei aus zwei Grenztastern, die mit Abstand voneinander an einer Seite der Tür zum Eingriff kamen und einer elektromechanischen Sperreinrichtung, die an der anderen Türseite in diese einrastete. Bei den bekannten Einrichtungen muß nach Einschalten der Spannung durch einen Hauptschalter oder nach Wiedereinschalten nach Spannungsausfall durch einen Steuerschalter jeder Grenztaster einmal betätigt werden, um ein unbefugtes Umgehen der Sicherheitsvorrichtung zu erschweren. Bei Sicherheitseinrichtungen nach dem Stand der Technik ist zusätzlich

ein Schalter für das Öffnen und Schließen der Tür erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Türverriegelungsvorrichtung zu schaffen, bei der alle Bauelemente zum Schutz vor der gefahrbringenden Bewegung und die Bauelemente für die Freigabe des Öffnens bzw. des Schließens der Tür als Baueinheit in einem Gehäuse-vereinigt sind, Dabei soll das Gehäuse, das mindestens zwei Grenztaster und einen Hubmagneten aufnimmt, anstelle des bisher üblichen Schalters zum Ein- und Ausschalten eingesetzt werden können.

Statt dreier bisher an voneinander entfernten Orten anzubringender Bauteile soll somit nur ein Bauteil erforderlieh sein.

Die zur Lösung der gestellten Aufgabe notwendigen wesentlichen Merkmale der Erfindung sind im Anspruch 1 genannt. Die Unteransprüche nennen Ausführungsarten der Erfindung.

Die Ansprüche umfassen zwei Ausführungsformen, nämlich einmal die Ausführungsform: "Unter. Federdruck verriegelt", bei der der Verriegelungsbolzen unter nach außen zur Tür hin gerichteten Federdruck steht und andererseits die Ausführungsform: "Unter Strom verriegelt", bei der der Verriegelungsbolzen unter nach innen gerichtetem Federdruck steht.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen der neuen Vorrichtung und zwar in

Fig. 1 und 2 zueinander senkrechte Schnitte der

Ausführungsform:"Unter Federdruck verriegelt", in

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 der Ausführungoform:"Unter Strom verriegelt",in ,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Vorrichtungsgehäuse von oben und in

Fig. 5 eine Teilansicht der Vorrichtung sowie tier Tür mit Türschiene und in

* Fig. 6 ein Schaltbild für die Ausführungsform: - ■ "Unter Federdruck verriegelt" bzw. in Fig.

6a ein Teilschaltbild der Ausführungsform: "unter Strom verriegelt".

Das eine Gehäuseteil 2 der Vorrichtung (Fig.l, 3) ist mit einem zweiten Gehäuseteil 1 als Deckel mit Dichtung 31 versehen. An dem Gehäuseteil 2 befinden sich an mindestens Ii, zwei zueinander senkrechten Seiten die üblichen Anschlußbohrungen 32 und Verstiftungsbohrungen 33.

An dem zur Schutztür hin gerichteten Gehäuseteil 2 ist der Verriegelungsbolzen 3 angeordnet, der in einer Hülse 12 geführt ist und mit einer Formscheibe 4 verbunden ist, die unter nach außen gerichtetem Druck einer Druckfeder steht. Das ist dadurch erreicht, daß die Formscheibe 4 außen über Sicherungsringe 10 z. B. Seegeringe in einem Federlagertopf 30 befestigt ist. Die Feder 5 stützt sich am Gehäuseteil 2 über ein Abstandrohr 8 ab und liegt mit ihrem anderen Ende an einem umgebogenen Rand des Federlagertopfes 30. Dieser Federlagertopf 30 ist mit einer Schraube 39 an einem Ende des beweglichen Magnetankers 7 des Hubmagneten 6 befestigt. Am anderen Ende des Hubmagneten 7 bzw. eines Stößels am Hubmagneten 7 ist der Bügel 9 als Betätiger des zweiten Schalters 21 mit der Gewindemutter 36 und Scheibe 38 befestigt.

Der Bügel 9 übergreift mit seinem anderen Ende den als Gewindebolzen ausgeführten Betätigungsstößel 17 dos zweiten Schalters 21. Der Stößel 17 ist mit Muttern 13 versehen

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zwischen denen der vom Verriegelungsbolzen 3 betätigte gabelförmige Bügel 9 sich bewegen kann. Dadurch wird erreicht, daß der Schalter 21 in beiden Richtungen zwangläufig zu betätigen ist. Der Schalter 21 ist durch eine Befestigungsschraube 27 mittels einer Montageplatte 29 am Gehäuse des Hubmagneten 6 gehalten.

An einer ebenfalls mit Schraube 27 am Gehäuse des Hubmagneten 6 gehaltenen Tragplatte 28 ist über ein Abstandrohr 34 eine elektrische Anschlußklemmleiste 26 gehalten.

Der Verriegelungsbolzen 3 ist an seinem freien Ende leicht konisch ausgeführt _t so daß seine Rückstellung, auch wenn er einseitig fest an einer Wand einer Eintrittsöffnung in der Verriegelungsschiene der Tür anliegt, leicht möglich ist.

An der gleichen Seite des Gehäuseteils 2 wie der Verriegelungsbolzen 3 ist der erste Grenztaster und ein Zusatzgrenztaster als je ein Stößel 16 in je einer Hülse 18 geführt. Die Stößel stehen unter nach außen gerichteter Federkraft je einer Feder 14. Sie sind von einer durchbohrten durch eine Schraube 27 am Gehäuseteil 2 gehaltenen Platte 15 geführt und können sich mit einem hinteren Rundkopf an dem Schalterstößel 17 des ersten Schalters 20 bzw. des Zusatzschalters 20a abstützen. Verriegelungsbolzen 3 und Stößel 16 sind durch Gummidichtungen 35 nach außen abgedichtet. An ihren freien Enden sind die Stößel 16 mit Rollen 11 versehen. Dadurch wird ein verschleißa.rmer Betrieb auch bei Türen mit langen Schienen erreicht.. Der erste Schalter 20 und der nur in Sonderfällen zur Ausübutig zusätzlicher Sicherungsfunktionen angeordnete Zusatzschalter 20a sind wie Fi£. 2 zeigt am Gehäuseteil 2 an einer Seite über ein Futterstück 22 mit einer Zylinderschraube 24 und an der anderen Seite durch eine mit einer Druckfeder 23 ausgerüstete Gewinde-

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schraube 25 einstellbar gehalten.

Der Zusatzgrenztaster 20a kommt z. B. dann zur Anwendung, wenn zur Verschleißvermiderung und zur Vermeidung einer langen Laufnocke in der Türschiene der erste Grenztaster nicht über die gesamte Türbewegung betätigt sein soll, sondern nur in der Offenstellung. Bei Anordnung des Sicherheitsschalters im Bereich der Vorderkante der Tür bei - · ihrer offenen Stellung ist dann der Zusatzgrenztaster dafür vorgesehen, um die zu verriegelnde Stellung zwangläufig sicher zu erfassen z. B. durch einen erhöhten Nocken im hinteren Bereich der Tür.schiene. Ist der Zusatzgrenztaster nicht betätigt, so kann die Tür nicht verriegelt und somit keine gefahrbringende Bewegung eingeschaltet werden.

Fig 1 zeigt in einer Gehäuseöffnung 63 eine Leitungseinführungsverschraubung 65 z. B. als Stopfbuchse und in einer weiteren Gehäuseöffnung 63 im Gehäuseteil 1 einen Blindstopfen 64 in einer unbenutzten Öffnung 63 .

Die Ausführungsform nach Fig. 3: "Unter Strom verriegelt" weist zu Fig. 1 und 2 den Unterschied auf, daß der Magnet 6 um 180° verschwenkt eingebaut ist, so daß der Hubmagnet 7 dessen Hubweg durch eine Sicherungsscheibe 40 begrenzt ist und der mittels einer Schraube 37 und Scheibe 38 mit dem Bügel 9 verbunden ist, bei eingeschalteter Spannung in Richtung auf die Tür hin vorgeschoben ist. In diesem Fall ist die am Gehäuseteil 2 abgestützte, mit einer Sicherungsscheibe 41 am Verr<egelungsbolzen 3 gehaltene Formscheibe 4 durch die Druckfeder 19 zusammengedruckt. Der Verriegelungsbolzen 3 steht somit unter nach innen gerichtetem Federdruck aufgrund der Druckfeder 19. Ein Federlagertopf mit Sicherungsscheiben und auch das Abstandsrohr 8,gemäß Fig. 1, entfallen dabei.

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Fig. 4 zeigt zusätzlich die Befestigungsschrauben 66 mit denen das Gehäuseteil 1 am Gehäuseteil 2 befestigt i£-t.

Fig. 5 zeigt die zu sichernde Tür 42 mit der Betätigungsund, Verriegelungsschiene 42a, die eine Verriegelungsöff-. nung 43 aufweist, in der der Verriegelungsbolzen 3 hineinragt, der durch den eingezogenen Magnetanker 7 des Hubmagneten 6 nach Fig. 1 bzw. durch die Kraft der Feder 19 nach Fig. 3 entriegelbar ist. Verriegeln also ausgefahren wird der Verriegelungsbolzen 3 nach Fig. 1 durch eine innen und außengeführte Druckfeder 5, die bei Federbruch voll ihre Funktion beibehält, da sie sich nicht ineinanderschieben kann. Die gleiche Wirkung kann auch bei Anordnung von Rohren um die Feder 19 zur Federsicherung entsprechend Fig. 3 erreicht werden.

Die Verriegelungsschiene an der Tür weist weiterhin Schrägflächen44 zur Betätigung des Stößels 16 auf, der beim Verschieben der Schutztür und damit der Schiene in die Vorrichtung gedrückt wird.

Durch die den Schaltern 20, 20a und 21 zugeordnete Schaltung wird gewährleistet, daß bei jeder Leitungsunterbrechung, bei jedem Ausfall der Spannung und bei Ausfall eines Grenztasters stets gefahrloser Zustand eintritt. Die Tür kann bei einem Spannungsausfall nicht verriegelt werden und zugleich bleibt der Strompiad für die Freigabe der gefahrbringenden Bewegung stromlos. Andererseits kann die Tür nicht entriegelt werden,solange die gefährliche Bewegung anhält, wenn ein Ausfall der Spannung oder eines Grenztasters im verriegelten Zustand der Tür eintritt.

In der Schaltung nach Fig. 6 ist die Wirkungsweise der Türverriegelung beschrieben/Wird die VersorgungsspannunR bei gestrichelt dargesteller geöffneter Schutztür 42

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eingeschaltet/ zieht der Hubmagnet 6 über den Schalter 45 und den Taster "Verriegeln" 46 an.

Dadurch gelangt der Schalter 21 ^als zweiter Grenztaster, der mit dem Hubmagneten 6 mechanisch gekoppelt ist, in die Stellung "Schutztür offen", wobei der Öffner 47 geöffnet und der Schließer 48 geschlossen werden. Durch die Schrägfläche

44 an der Schutztür 42 ist weiterhin der Schalter 20 als Reihengrenztaster und erster Grenztaster betätigt, wobei der Öffner 49 auf und der Schließer 50 geschlossen ist, so daß

'0 Über die Schließer 48, 50 ein Relais 51 anzieht und über seinen Schließer 61 den Öffner 62 in Selbsthaltung geht und den Schalter 54 schließt.

Die Schutztür wird nun geschlossen, so daß der öffner 49 des Schalters 20 über die Schrägfiäche 44 und den Stößel geschlossen wird und der Schließer 50 öffnet.

Beim Betätigen des Tasters "Verriegeln" 46 wird der Strompfad 52 zu dem Hubmagneten 6 unterbrochen und der Magnet 6* fällt ab. Durch die Druckfeder 5 wird der Verriegelungsbolzen 3 in die Verriegelungsöffnung 43 gedruckt und der Schalter 21 umgeschaltet, so daß der Öffner 47 geschlossen und der Schließer 48 offen ist. Ein Relais 55 zieht jetzt über Öffner 47 und 49 und einen Schließer 54 an. Dadurch wird der Öffner 62 geöffnet und damit das Relais 51 stromlos und fällt ab. Durch das Schließen des Schließers 60 bleibt das Relais 53 beim Öffnen des .Kontaktes 54 angezogen. Ist die Schutztür 42 verriegelt, wird der Strompfad 55 für die Freigabe der gefahrbringenden Bewegung stromführend. Der Offner 56 und der Schließer 57 sind geschlossen.

Fällt zu diesem Zeitpunkt die Versorgungsspannung aus, bleibt die Schutztür verriegelt, und das Relais 53 fällt ab. Dadurch, daß das Relais 53 beim Ausfall der Versorgungs— spannung abfällt, wird durch dessen Schließer 57 der Strom— pfad zur Freigabe 55 unterbrochen und durch dessen Öffner

45 der Strorapfad 52 des Hubmagneten 6 durchgeschaltet. Beim

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Wiedereinschalten der Spannung ist somit der Strompfad 55 J zur Freigabe unterbrochen, während die Schutztür 42 ent— $ riegelt wird. Ist beim Stromausfall die gefahrverursachende i

ψ Maschine noch in Bewegung, was durch den als Stillstands— 'to . wächter eingesetzten Schalter 58 simuliert wird, so bleibt f die Schutztür auch beim Wiedereinschalten der Spannung so f

■ '·* lange verriegelt, bis die gefährliche Bewegung beendet

wurde. Danach wird die Schutztür selbsttätig entriegelt,
wobei die Freigabe der Bewegung nach dem Stromausfall unter- '! brochen bleibt.

Bei normalem Betrieb, bei dem die Schutztür verriegelt ist,
kann, wenn die Maschine zum Stillstand gekommen ist, der
Schalter 58 also den Stillstand anzeigt, die Schutztür durch f Betätigen des Tasters "Entriegeln" 59 entriegelt werden. f Dabei wird durch das Öffnen des Öffners 47 das Relais 53* | stromlos und somit der Schließer 57 im Strompfad 55 der Frei- I gäbe geöffnet- Um die Schutztür nun wieder verriegeln zu · % können, muß diese erst geöffnet werden, damit der Schalter
20 betätigt und damit das Relais 51 aktiviert wird

(Schließer 48 und 50 geschlossen). Damit ist gewährleistet,
daß beim Ausfall des Schalters 20 oder 21 keine Freigabe der
gefährlichen Bewegung erfolgen kann.

Die Türverriegelung kommt bei jeder Leitungsunterbrechung,
bei jedem Stromausfall und bei Ausfall der Grenztaster, stets
in einen gefahrlosen Zustand. Sie kann entweder b.ei einem

Ausfall nicht verriegelt werden, und damit bleibt der Strom—
pfad für Freigabe stromlos oder, wenn ein Ausfall im verriegelten Zustand auftritt, kann sie nicht entriegelt werden
solange die gefährliche Bewegung anhält.

RIiEINMETALLGMBII Düsseldorf, den 13.02.1984

Sv/Zi

Akte EL 101

Bezugszeichenliste	Gehäuseteil
§ 1.	Gehäuseteil
2.	Verriegelungsbolzen
3.	Formscheibe
4.	Druckfeder
5.	Hubmagnet
6.	Magnetanker- -(bolzen)
7.	Abstandrohr
8.	Bügel als Gabel
9.	Sicherungsring z. B. Seeger-Ri
10.	Rolle
11.	Führungsbuchse
12.	Mutter
13.	Druckfeder
14.	Platte
15.	Stößel am Schalter 20, 20a,
16.	Stößel am Schalter 20, 20a, 21
17.	Hülse
18.	Druckfeder
19	erster Schalter
20.	Zusatzschalter
20a	zweiter Schalter
21.	Futterstück
22.	Druckfeder
23.	ZyIinderschraube
24.	Gewindeschraube
25.	Anschlußklemmleiste
26.	Befestigungsschraube
27.	Trägerplatte
28.	Montageplatte ... .. ·.. »* ... I . . ···.· f
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30. Federlagertopf

31. Dichtung

32. Anschlußbohrung

33. Verstiftungsbohrung

34. Abstandrohr

35. Gummidichtung 36'. Gewindemutter

37. Schraube

38. Scheibe

39. Schraube

40. Sicherungsscheibe

41. Sicherungsscheibe

42. Schutztür

43. Verriegelungsöffnung

44. Schrägfläche

45. Relaiskontakt zu Spule 53 (Öffner)

46. Taster: "Verriegeln"

47. Öffner des Schalters

48. Schließer des Schalters

49. Öffner des Schalters

50. Schließer des Schalters

51. Relaisspule

52. Strompfad

53. Relaisspule

54. Relaiskontakt zu Relaisspule 51 (Schließer)

55. Strompfad

56. Relaiskontakt zu Relaisspule 51 (Öffner)

57. Relaiskontakt zu Spule 53 (Schließer)

58. Stillstandwächter

59. Taster: "Entriegeln"

60. Relaiskontakt zu Spule 54 (Schließer)

61. Relaiskontakt zu Spule 51 (Schließer)

62. Relaiskontakt zu Spule 54 (Öffner)

63. Öffnung für Stromzuleitung (Gehäuseöffnung)

64. Verschlußstopfen (Blindstopfen)

65. Leitungseinführungsverschraubung (Stoffbuchse)

66. Befestigungsschrauben

Claims

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 13.02.1984 Sv/Zi Akte EL 101 Schutzansprüche

1. Verriegelung- und Sicherheitsvorrichtung für das Öffnen und Schließen einer Tür an einer Fertigungseinrichtung, insbesondere einer Bearbeitungsmaschine zum Schutz vor gefahrbringenden Bewegungen, bei der die ggfs. als Schutzgitter ausgebildete Tür bei der gefahrbringenden Bewegung mit Hilfe von Grenzlagefühlern und einer elektromechanischen Sperreinrichtung verriegelt ist bzw. die gefahrbringende Bewegung beim Öffnen und im offenen Zustand der Tür zwangläufig abgeschaltet ist, d a -

^Q durch gekennzeichnet, daß die Grenzlagefühler z. B. (16, 17, 20 und 9, 17, 21) und der Hubmagnet (6) mit Verriegelungsbolzen (3) der elektromechanischen Sperreinrichtung (3, 7, 6) in bzw. an einem Gehäuse (1, 2) als Baueinheit zu einer Vorrichtung zusammengefaßt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge= kennzeichnet, daß ein erster Grenzlagefühler, ein Sicherheitsgrenztaster,und ggfs. auch ein Zusatzgrenzlagefühler als ein unter aus dem Gehäuse

nach außen (zur Tür hin) gerichteter Kraft einer Feder (14) stehender Stößel (16) an einem Schalter (20, 20a) mit zwangläufiger Kontaktöffnung ist und daß ein zweiter Grenzlagefühler als indirekt wirkender, die Stellung des Hubmagneten (6) der Sperreinrichtung abtastender Bügel (9) als Grenztaster an einem zweiten Schalter (21) mit zwangläufiger Kontaktöffnung mit dem unter aus dem Gehäuse nach außen (zur Tür hin) gerichteter Kraft einer Feder (5) bzw. unter in das Innere LO des Gehäuses (von der Tür weg) gerichteter Krr.ft einer Feder (19) stehenden Verriegelungsbolzen (3) der elektromechanischen Sperreinrichtung mechanisch gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichne t, daß der aus einem Gehäuseteil (2) herausragende Stößel (16) des Grenztasters und der Verriegelungsbolzen (3) so ausgebildet und/ oder angeordnet sind, daß sie in der aus dem Gehäuse herausgedrückten Lage gleichweit aus dem Gehäuse herausragen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an

dem aus dem Gehäuse herausragenden Stößel (16) bzw. Stößeln (16) je eine Gleitrolle (11) - mit Laufrichtung parallel zur Gleitrichtung des Verriegelungsbolzens (3) an einer Betätigungs- und Verriegelungsschiene der Tür (42) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekonnzeichnet, daß bei nur einem aus dem Gehäuseteil (2) herausragenden Stößel (16) eines Grenztasters an diesem Stößel (16) eine Gleitrolle (11) - mit Laufrichtung in Gleitrichtung des Verriegelungsbolzens (3)- an einer Betätigungs- und Ver-

riegelungsschiene (42a) oder der Tür (42) angeordnet ist, (Fig. 6)

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hublänge jedes aus dem Gehäuse herausragenden Stößels (16) größer ist als die mögliche Seitenbewegung der TUr aufgrund der Toleranzen ihrer Aufhängung, z. B. daß die Hublänge mindestens 10 mm beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (3) zu seinem freien Ende hin konisch verjüngt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a • durch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel (17) eines im Gehäuse (1, 2) liegenden Schalters (21) mit Anschlägen, z. B. als Gewindebolzen mit Muttern (13) als Anschlägen versehen ist, zwischen die ein vom Verriegelungsbolzen (3) betätigter Bügel (9) als Gabel eingreift.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Gehäuse herausragende Länge von Stößeln (16)

und Verriegelungsbolzen (3) so groß ist, daß sie durch eine Öffnung in einer Wand z. B. der Tür hindurch von einer Betätigungs- und Verriegelungsschiene (42a) beeinflußbar sind,

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , da durch gekennzeichnet, daß das Ge häuse mindestens an zwei zueinander senkrechten Seiten mit Anschlußbohrungen (32) und ggfs. Verstiftungsbohrungen (33) versehene Anschlußflansche aufweist.

11, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

durch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (2) irn Bereich des oder der Schalter (20, 20a) eines ersten Grenztasters bzw. eines Zusatzgrenztasters eine Öffnung (63) und das andere Gehäuseteil (1) wenigstens an drei Seiten je eine Öffnung (63) zur Durchführung einer Stromzuleitung aufweist, während die nicht benutzten Öffnungen (63) durch Blindstopfen (64) verschließbar sind.