EP0609672B1 - Sicherheitsschalter - Google Patents

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EP0609672B1
EP0609672B1 EP94100405A EP94100405A EP0609672B1 EP 0609672 B1 EP0609672 B1 EP 0609672B1 EP 94100405 A EP94100405 A EP 94100405A EP 94100405 A EP94100405 A EP 94100405A EP 0609672 B1 EP0609672 B1 EP 0609672B1
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EP
European Patent Office
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safety switch
discs
housing
switch according
contact carrier
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EP94100405A
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Alan Richard Cooper
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KA Schmersal GmbH and Co KG
Original Assignee
KA Schmersal GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H27/00—Switches operated by a removable member, e.g. key, plug or plate; Switches operated by setting members according to a single predetermined combination out of several possible settings
    • H01H27/002—Switches operated by a removable member, e.g. key, plug or plate; Switches operated by setting members according to a single predetermined combination out of several possible settings wherein one single insertion movement of a key comprises an unlocking stroke and a switch actuating stroke, e.g. security switch for safety guards
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H27/00—Switches operated by a removable member, e.g. key, plug or plate; Switches operated by setting members according to a single predetermined combination out of several possible settings
    • H01H27/002—Switches operated by a removable member, e.g. key, plug or plate; Switches operated by setting members according to a single predetermined combination out of several possible settings wherein one single insertion movement of a key comprises an unlocking stroke and a switch actuating stroke, e.g. security switch for safety guards
    • H01H2027/005—Switches operated by a removable member, e.g. key, plug or plate; Switches operated by setting members according to a single predetermined combination out of several possible settings wherein one single insertion movement of a key comprises an unlocking stroke and a switch actuating stroke, e.g. security switch for safety guards the key receiving part having multiple openings to allow keys from different directions to operate the switch

Definitions

  • the invention relates to a safety switch with a housing, the at least one housing opening for inserting an actuator has and in the roller for actuating one in the housing movable contact carrier is rotatably arranged, the roller locked against rotation and by inserting the actuator can be unlocked and rotated.
  • Such a safety switch with a separate actuator is for example from DE-C-3 100 862, 3 330 109 and 3 433 048 (closest prior art) known. This is without much effort and without additional mechanical Components directly on a protective device, such as a protective door or attachable to a machine.
  • the actuator can also sufficiently complicated to be designed so that it can be done with simple means cannot be copied, so that the safety switch can be outwitted with Everyday items (screwdrivers, bottle openers etc.) or simply curved tools (paper clips) are not possible is.
  • the actuators supplied by the switch manufacturer are all identical among themselves, so that you can, for example, with a replacement actuator can operate the switch despite the protective door being open.
  • the object of the invention is a safety switch to create the type mentioned above, the individual without much effort is mechanically coded.
  • rollers independently comprises disks rotatably supported from one another about an axis, which are all provided with a control curve-like recess the one running parallel to the axis and connected to the contact carrier Pen is guided, the disks different, the least a housing opening facing radial recesses for engagement with corresponding actuating sections of the actuating mechanism.
  • Fig. 1 shows a perspective and detail of a safety switch with its actuator.
  • Fig. 2 shows a section of a longitudinal section through the safety switch of Fig. 1st
  • FIG. 3 shows a section rotated by 90 ° compared to FIG. 2 the safety switch of FIG. 1.
  • the safety switch shown comprises a housing 1, the through partitions 2 into a contact chamber 3, a sealing chamber 4 and a roller chamber 5 is divided.
  • a plunger 7 and a contact bridge 8 comprising contact carrier 9 protrudes.
  • the plunger 7 is opened through openings in the intermediate walls 2 just guided and is supported by a spring 10 supported in the housing 1 biased into its starting position.
  • the contact bridge 8 is opposite the plunger 7 in its axial direction against a predetermined stroke a spring bias 11 slidably.
  • a bellows 12 on one Guide extension 13 of the contact chamber 3 and the sealing chamber 4th separating partition 2 is attached, is further attached to the plunger 7, so that the contact chamber 3 against the ingress of moisture is secured.
  • the plunger 7 bears on its protruding into the roller chamber 5 End of a bracket-like bracket 14 for one transversely to the longitudinal axis of the plunger 7 extending pin 15.
  • the pin 15 is at both ends in a guide extending in the direction of movement of the plunger 7 16 guided inside the housing 1.
  • the bracket-like bracket 14 can be guided on the inside of the housing 1.
  • an axis 17 is parallel to the longitudinal direction of the pin 15 arranged on which a series of disks 18th is independently rotatable.
  • Each disc 18 has a cam-like recess 18 provided for the pin 15, wherein the control curve-like recesses 19 expediently in each case two strokes of the contact carrier 9, have curve branches arranged symmetrically to one another, so that a sufficient rotation of the discs forming a roller 18 both a corresponding one in the one and in the other direction of rotation Stroke of the contact carrier 9 for actuating the safety switch.
  • a shape of the recesses 19 is shown in FIG Form a very flat "3" or a steep, curved "V" (for example corresponding to the control grooves in DE-PS 31 00 862, Fig. 1 and 5 with the corresponding effects with regard to the switching process) expedient.
  • the pin 15 In the starting position, the pin 15 is in the Center of the symmetrical recesses 19.
  • the disks 18 are each with a radial recess 20 provided.
  • the radial recesses 20 are in Direction of the axis 16 and a preferably slot-like housing opening 21 aligned, with an actuator through the housing opening 21 22 can be inserted.
  • each disk 18 has two circumferentially to each other Radial recesses 20 offset by 90 °.
  • the roller is made from a combination of disks 18 a certain number of disc types with different shapes Radial recesses 20 and possibly disc thicknesses are formed.
  • the Radial recesses 20 act when the actuator 22 is inserted with corresponding actuating sections 23 of the actuating mechanism 22 (wider radial recesses 20 with correspondingly wide actuation sections 23, narrower with correspondingly narrow operating sections 23) together, so that the disks 18 as a whole correspond to the direction of insertion of the actuator 22 rotated and thus the contact carrier 9 is moved to actuate the safety switch.
  • Disks 18 can be arranged at a distance from each other on the axis 17. She can be arranged axially displaceably on the axis 17 as a whole package be. It is then appropriate to protrude laterally on the actuator 22 To provide wedge surfaces 24 that the switching disc package in the correct Shift position so that the actuating sections 23rd meet the corresponding radial recesses 20. This can the lateral tolerance for the insertion of the actuator 22 significantly be enlarged.
  • the disks 18 can also be in two or more Groups be divided by immovable relative to the housing 1 Roll sections or partitions in the housing 1 separated from each other are and require a corresponding training of the actuator 22.

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  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse, das mindestens eine Gehäuseöffnung zum Einführen eines Betätigungsorgans aufweist und in der eine Walze zur Betätigung eines im Gehäuse beweglichen Kontaktträgers drehbar angeordnet ist, wobei die Walze gegen Drehung gesperrt und durch das Einführen des Betätigungsorgans entsperrbar und drehbar ist.
Ein derartiger Sicherheitsschalter mit getrenntem Betätigungsorgan ist beispielsweise aus den DE-C-3 100 862, 3 330 109 und 3 433 048 (nächstliegender Stand der Technik) bekannt. Dieser ist ohne großen Aufwand und ohne zusätzliche mechanischen Bauteile direkt an einer Schutzeinrichtung, etwa einer Schutztür oder einer Maschine anbringbar. Das Betätigungsorgan kann hierbei auch genügend kompliziert so gestaltet werden, daß es mit einfachen Mitteln nicht kopierbar ist, so daß ein Überlisten des Sicherheitsschalters mit Gegenständen des täglichen Gebrauchs (Schraubendrehern, Flaschenöffnern etc.) oder einfach gebogenen Werkzeugen (Büroklammern) nicht möglich ist. Jedoch sind die vom Schalterhersteller gelieferten Betätigungsorgane unter sich alle identisch, so daß man beispielsweise mit einem Ersatzbetätiger trotz offener Schutztür den Schalter betätigen kann.
Es wurde versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, daß durch eine interne Feder ein lose eingestecktes Betätigungsorgan wieder herausgedrückt wird oder das Betätigungsorgan mehrere Teile umfaßt, die für sich allein den Schalter nicht betätigen können und erst gemeinsam montiert werden müssen, um ihre Funktion zu erfüllen. Im ersteren Fall läßt sich zumindest der Schalter durch eine zweite Person betätigen, im zweiten Fall lassen sich Teile auch auf einem kleinen Brett o.dgl. montieren, so daß wieder ein Ersatzschlüssel vorliegt.
Die ferner bekannte Verwendung eines individuell elektronisch kodierten Betätigungsorgans im Zusammenhang mit einem mit einem integrierten Lesekopf ausgerüsteten Sicherheitsschalter, dem ein Auswertegerät zugeordnet ist, führt zu erheblich vergrößerten Baugrößen von Schalter und Betätigungsorgan, Problemen bezüglich der Unterbringung des Auswertegeräts, zusätzlichem Montageaufwand und Kosten und Störanfälligkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sicherheitsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der ohne großen Aufwand individuell mechanisch kodiert ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Walze mehrere, unabhängig voneinander um eine Achse drehbar gelagerte Scheiben umfaßt, die alle mit einer steuerkurvenartigen Ausnehmung versehen sind, durch die ein zur Achse parallel verlaufender, mit dem Kontaktträger verbundener Stift geführt ist, wobei die Scheiben unterschiedliche, der mindestens einen Gehäuseöffnung zugewandte Radialausnehmungen zum Eingriff mit entsprechenden Betätigungsabschnitten des Betätigungsorgangs aufweisen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt perspektivisch und ausschnittweise einen Sicherheitsschalter mit seinem Betätigungsorgan.
Fig. 2 zeigt ausschnittweise einen Längsschnitt durch den Sicherheitsschalter von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen gegenüber Fig. 2 um 90° gedrehten Schnitt des Sicherheitsschalters von Fig. 1.
Der dargestellte Sicherheitsschalter umfaßt ein Gehäuse 1, das durch Zwischenwände 2 in eine Kontaktkammer 3, eine Abdichtkammer 4 und eine Walzenkammer 5 unterteilt ist. In der Kontaktkammer 3 sind fest montierte Anschlußkontakte 6 angeordnet, während in die Kontaktkammer 3 ein einen Stößel 7 und eine Kontaktbrücke 8 umfassender Kontakträger 9 hineinragt. Der Stößel 7 wird durch öffnungen in den Zwischenwänden 2 gerade geführt und ist durch eine sich im Gehäuse 1 abstützende Feder 10 in seine Ausgangsposition vorgespannt. Die Kontaktbrücke 8 ist gegenüber dem Stößel 7 in dessen Axialrichtung um einen vorbestimmten Hub gegen eine Federvorspannung 11 verschieblich. Ein Dichtungsbalg 12, der an einem Führungsfortsatz 13 der die Kontaktkammer 3 und die Abdichtkammer 4 trennenden Zwischenwand 2 befestigt ist, ist ferner an dem Stößel 7 befestigt, so daß die Kontaktkammer 3 gegen das Eindringen von Feuchtigkeit gesichert ist.
Der Stößel 7 trägt an seinem in die Walzenkammer 5 ragenden Ende eine bügelartige Halterung 14 für einen sich quer zur Längsachse des Stößels 7 erstreckenden Stift 15. Der Stift 15 ist an beiden Enden in einer sich in Bewegungsrichtung des Stößels 7 erstreckenden Führung 16 im Innern des Gehäuses 1 geführt. Die bügelartige Halterung 14 kann an den Innenseiten des Gehäuse 1 geführt sein.
In der Walzenkammer 5 ist eine Achse 17 parallel zur Längsrichtung des Stiftes 15 angeordnet, auf der eine Reihe von Scheiben 18 unabhängig voneinander drehbar angeordnet ist.
Jede Scheibe 18 ist mit einer steuerkurvenartigen Ausnehmung 18 für den Stift 15 versehen, wobei die steuerkurvenartigen Ausnehmungen 19 zweckmäßigerweise jeweils zwei einen Hub des Kontaktträgers 9 bewirkende, symmetrisch zueinander angeordnete Kurvenzweige aufweisen, so daß eine genügende Drehung der eine Walze bildenden Scheiben 18 sowohl in der einen wie auch in der anderen Drehrichtung einen entsprechenden Hub des Kontaktträgers 9 zur Betätigung des Sicherheitsschalters bewirkt. Hierzu ist beispielsweise eine Gestalt der Ausnehmungen 19 in Form einer sehr flachen "3" oder eines steilen, geschwungenen "V" (beispielsweise entsprechend den Steuernuten in der DE-PS 31 00 862, Abb. 1 und 5 mit den korrespondierenden Wirkungen bezüglich des Schaltvorgangs) zweckmäßig. In der Ausgangsposition befindet sich der Stift 15 in der Mitte der symmetrischen Ausnehmungen 19.
Zur Betätigung des Kontaktträgers 9 über den Hub des Stiftes 15, der durch das Verdrehen der Scheiben 18 und damit der steuerkurvenartigen Ausnehmungen 19 bewirkt wird, sind die Scheiben 18 jeweils mit einer Radialausnehmung 20 versehen. Die Radialausnehmungen 20 sind in Richtung der Achse 16 und auf eine vorzugsweise schlitzartige Gehäuseöffnung 21 ausgerichtet, wobei durch die Gehäuseöffnung 21 ein Betätigungsorgan 22 einschiebbar ist.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Gehäuseöffnungen 21 zum Einführen des Betätigungsorgans 22 vorgesehen, von denen zwei stirnseitig und zwei dazu senkrecht verlaufend seitlich derart angeordnet sind, daß das seitlich oder benachbart stirnseitig eingeführte Betätigungsorgan 22 auf dieselben Radialausnehmungen 20 trifft, die hierzu eintrittsseitig zu einem Einführmaul erweitert sind, und in diese, wenn es sich um das passende Betätigungsorgan 22 handelt, einführbar ist. In diesem Fall besitzt jede Scheibe 18 zwei umfangsmäßig zueinander um 90° versetzt angeordnete Radialausnehmungen 20.
Die Walze wird hier aus einer Kombination von Scheiben 18 aus einer bestimmten Anzahl von Scheibentypen mit unterschiedlich geformten Radialausnehmungen 20 und gegebenenfalls Scheibenstärken gebildet. Die Radialausnehmungen 20 wirken beim Einschieben des Betätigungsorgans 22 mit korrespondierenden Betätigungsabschnitten 23 des Betätigungsorgangs 22 (breitere Radialausnehmungen 20 mit entsprechend breiten Betätigungsabschnitten 23, schmälere mit entsprechend schmalen Betätigungsabschnitten 23) zusammen, so daß die Scheiben 18 insgesamt entsprechend der Einschubrichtung des Betätigungsorgans 22 gedreht und damit der Kontakträger 9 zur Betätigung des Sicherheitsschalters verschoben wird.
Wenn ein Betätigungsorgan 22 verwendet wird, dessen Betätigungsabschnitte 23 nicht mit den Radialausnehmungen 20 der entsprechenden Scheiben 18 korrespondieren, resultiert ein Verdrehen der Scheiben 18 gegeneinander und damit ein Blockieren des Stiftes 15 in den steuerkurvenartigen Ausnehmungen 19, so daß der Sicherheitsschalter nicht betätigbar ist. Entsprechendes würde auch passieren, wenn eine Betätigung mittels eines einfachen Werkzeugs versucht würde. Auch dieses würde gegen eine vorstehende Scheibe 18 treffen und diese gegenüber wenigstens einer anderen verdrehen, so daß der Stift 15 verklemmt.
Somit läßt sich der Sicherheitsschalter nur mit einem ganz bestimmten Betätigungsorgan 22 betätigen. Wenn man mit sechs Scheiben 18 ausgewählt aus fünf verschiedenen Scheibenformen arbeitet, erhält man 56 = 15625 unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten, bei acht Scheiben 18 sind es bereits 390625 Kombinationsmöglichkeiten, so daß man einen Mißbrauch durch ein Ersatzbetätigungsorgan wirksam unterbinden kann.
Durch diese Art der individuellen Kodierung des Sicherheitsschalters werden die Baugröße sowie der Konstruktions- und Montageaufwand praktisch nicht beeinträchtigt und die bisherigen Vorteile wie die Betätigung aus mehreren Richtungen können erhalten bleiben.
Damit die Drehung einer Scheibe 18 nicht über Reibschluß die Drehung einer oder mehrerer benachbarter Scheiben 18 bewirkt, können die Scheiben 18 mit Abstand zueinander auf der Achse 17 angeordnet sein. Sie können als ganzes Paket axial verschiebbar auf der Achse 17 angeordnet sein. Es ist dann zweckmäßig, seitlich am Betätigungsorgan 22 vorstehende Keilflächen 24 vorzusehen, die das Schaltscheibenpaket in die richtige Lage verschieben, so daß anschließend die Betätigungsabschnitte 23 auf die korrespondierenden Radialausnehmungen 20 treffen. Dadurch kann die seitliche Toleranz für das Einführen des Betätigungsorgans 22 erheblich vergrößert werden.
Gegebenenfalls können die Scheiben 18 auch in zwei oder mehr Gruppen aufgeteilt sein, die durch gegenüber dem Gehäuse 1 unbewegliche Walzenabschnitte oder Zwischenwände im Gehäuse 1 voneinander getrennt sind und eine entsprechende Ausbildung des Betätigungsorgans 22 erfordern.

Claims (7)

  1. Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse (1), das mindestens eine Gehäuseöffnung (21) zum Einführen eines Betätigungsorgans (22) aufweist und in der eine Walze zur Betätigung eines im Gehäuse (1) beweglichen Kontaktträgers (9) drehbar angeordnet ist, wobei die Walze gegen Drehung gesperrt und durch das Einführen des Betätigungsorgans (22) entsperrbar und drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze mehrere, unabhängig voneinander um eine Achse (17) drehbar gelagerte Scheiben (18) umfaßt, die alle mit einer steuerkurvenartigen Ausnehmung (19) versehen sind, durch die ein zur Achse (17) parallel verlaufender, mit dem Kontaktträger (9) verbundener Stift (15) geführt ist, wobei die Scheiben (18) unterschiedliche, der mindestens einen Gehäuseöffnung (21) zugewandte Radialausnehmungen (20) zum Eingriff mit entsprechenden Betätigungsabschnitten (23) des Betätigungsorgangs (22) aufweisen.
  2. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (18) axial verschiebbar auf der Achse (17) angeordnet sind und das Betätigungsorgan (22) Keilflächen (24) zum Verschieben der Scheiben (18) aufweist.
  3. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (15) in Bewegungsrichtung des Kontaktträgers (9) im Gehäuse (1) geführt ist.
  4. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (9) eine bügelartige Halterung (14) für den Stift (15) aufweist.
  5. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze aus einer Kombination einer bestimmten Anzahl von Scheiben (18) aus einer bestimmten Anzahl von Scheibentypen mit unterschiedlich geformten Radialausnehmungen (20) und gegebenenfalls Scheibenstärken gebildet wird.
  6. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerkurvenartige Ausnehmungen (19) jeweils zwei einen Hub des Kontaktträgers (9) bewirkende, symmetrisch zueinander angeordnete Kurvenzweige aufweisen.
  7. Sicherheitsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialausnehmungen (20) jeweils mit einer Erweiterung ihres Eintrittsbereichs zur Einschiebbarkeit des Betätigungsorgans (22) aus zwei zueinander senkrechten Richtungen durch entsprechende Gehäuseöffnungen (21) versehen sind.
EP94100405A 1993-02-05 1994-01-13 Sicherheitsschalter Expired - Lifetime EP0609672B1 (de)

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