EP3212986A1 - Switch and safety system for monitoring a permissible operation of a machine or an apparatus - Google Patents

Switch and safety system for monitoring a permissible operation of a machine or an apparatus

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Publication number
EP3212986A1
EP3212986A1 EP15771933.7A EP15771933A EP3212986A1 EP 3212986 A1 EP3212986 A1 EP 3212986A1 EP 15771933 A EP15771933 A EP 15771933A EP 3212986 A1 EP3212986 A1 EP 3212986A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switch
actuating element
actuating
sensor
bore
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15771933.7A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Schaffert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3212986A1 publication Critical patent/EP3212986A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/144—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using light grids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/08—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body in connection with the locking of doors, covers, guards, or like members giving access to moving machine parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H2009/188—Distinguishing marks on switches, e.g. for indicating switch location in the dark; Adaptation of switches to receive distinguishing marks with indication of rating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The switch according to the invention comprises at least one operating element for defining a switching position. The operating element is guided in an operating direction within a housing and can be positioned at least in a first position and in a second position relative to the housing by an action of force. The switch further comprises at least one light-sensitive sensor. In addition, the operating element has at least one hole, which passes through the operating element, at least in one region. The operating element is arranged relative to the sensor in such a way that, in the first or the second position, a light beam which passes through the at least one hole is detected by the sensor, whereas, in the other position, the at least one hole in the operating element is arranged in an offset manner in such a way that detection of a light beam by the sensor is prevented.

Description

Titel  title
Schalter und Sicherungssystem zur Überwachung eines zulässigen  Switch and safety system for monitoring a permissible
Arbeitsbetriebes einer Maschine oder einer Vorrichtung Working operation of a machine or a device
Die Erfindung betrifft einen Schalter und ein den Schalter enthaltendes The invention relates to a switch and a switch containing
Sicherheitssystem zur Überwachung eines zulässigen Arbeitsbetriebes einer Maschine oder einer Vorrichtung. Safety system for monitoring a permissible working operation of a machine or a device.
Stand der Technik State of the art
Es gibt eine Vielzahl von Maschinen oder Vorrichtungen die einen There are a variety of machines or devices the one
ausgewiesenen Gefahrenbereich aufweisen. Ein Gefahrenbereich ist meistens dann gegeben, wenn es durch ein für die Maschine oder Vorrichtung nicht vorgesehenes Ereignis zu einer Gefahr für die direkte Umgebung, einen Fehler am zu zu erzeugenden Produkt oder zu einer Beschädigung der Maschine oder Vorrichtung kommen kann. Insbesondere ist ein sehr große Gefahr dann gegeben, wenn Personen, beispielsweise durch eine unaufmerksame oder unsachmäßige Fehlhandlung innerhalb des Gefahrenbereichs, eine Verletzung oder Schlimmeres erleiden können. designated hazardous area. A danger zone is usually given when an event not intended for the machine or device can lead to a danger for the direct environment, a defect in the product to be produced or damage to the machine or device. In particular, there is a very high risk when persons, for example by an inattentive or improper misbehavior within the danger zone, can suffer an injury or worse.
In solchen Fällen ist es daher wichtig und üblich, den Gefahrenbereich durch vorzusehende Schutzmaßnahmen abzusichern. In vielen Fällen müssen auch gesetzliche Bestimmungen zu definierten Sicherheitskategorien beachtet werden. Hierfür ist der Gefahrenbereich in geeigneter Weise hinsichtlich eines zulässigen Arbeitsbetriebes der Maschine oder der Vorrichtung überwacht. So können durch die Überwachung Kriterien überprüft werden, die ein Sperren des Arbeitsbetriebes vorsehen. Dadurch sind jegliche Arbeitsschritte der Maschine oder der Vorrichtung soweit abgeschaltet bzw. deaktiviert, dass eine Gefahr im Gefahrenbereich minimiert oder vollständig ausgeschlossen ist. Sind dagegen alle Kriterien zum Ausschluss einer potentiellen Gefahr im Gefahrenbereich erfüllt, ist in entsprechender Weise eine Freigabe des Arbeitsbetriebes ermöglicht. Zur Absicherung eines Gefahrenbereichs einer Maschine oder Vorrichtung sind opto-elektrische Einrichtungen, insbesondere in Form von Lichtschranken, bekannt. Durch diese wird ein Lichtstrahl ausgesendet, welcher in einer entsprechenden Entfernung durch einen Sender detektiert wird. Der Lichtstrahl ist vorzugsweise in einem Randbereich eines Gefahrenbereiches angeordnet. Sobald der Lichtstrahl durch Eindringen eines Fremdkörpers in den In such cases, it is therefore important and customary to protect the danger area by means of protective measures to be provided. In many cases, legal regulations on defined safety categories must also be observed. For this purpose, the danger zone is monitored in a suitable manner with regard to a permissible work operation of the machine or the device. Thus, monitoring can be checked by the monitoring criteria, which provide for a blocking of the work operation. As a result, any work steps of the machine or the device are turned off or deactivated so far that a danger in the danger zone is minimized or completely excluded. If, on the other hand, all criteria for excluding a potential danger in the danger area are satisfied, it is possible to release the work operation in a corresponding manner. To safeguard a danger zone of a machine or device, optoelectrical devices, in particular in the form of light barriers, are known. Through this, a light beam is emitted, which is detected at a corresponding distance by a transmitter. The light beam is preferably arranged in an edge region of a danger zone. As soon as the light beam penetrates through a foreign body in the
Gefahrenbereich unterbrochen wird, wird ein Sperren des Arbeitsbetriebes der Maschine oder der Vorrichtung ausgelöst. Es können in vergleichbarer Weise auch mehrere Lichtstrahlen in Ausbildung einer Art Lichtvorhanges vorgesehen werden, um eine großflächige Öffnung in dem Gefahrenbereich abzusichern. Danger area is interrupted, a blocking of the working operation of the machine or the device is triggered. It can be provided in a similar manner, several light beams in the formation of a kind of light curtain to hedge a large-scale opening in the danger area.
Ebenso bekannt sind feste Schutzverkleidungen, die in einem Randbereich eines Gefahrenbereiches fixiert sind. Insbesondere erfolgt dies in einer Art, dass ein physisches Durchdringen in den Gefahrenbereich nicht ohne Beschädigung der Schutzverkleidung ermöglicht ist. Oft sind derartige Schutzverkleidungen lösbar ausgeführt, so dass ein beabsichtigter Zugang zum Gefahrenbereich ermöglicht ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn im Gefahrenbereich eine manuelle Bestückung der Maschine bzw. Vorrichtung oder einer Wartung durchzuführen ist. Zur Freigabe eines Arbeitsbetriebes sind derartig lösbare Schutzvorrichtungen hinsichtlich ihrer korrekten Stellung zur Absicherung des Gefahrenbereiches überwacht. So kann beispielsweise eine als verschiebbare oder verdrehbare Schutztür ausgeführte Schutzvorrichtung in einer Also known are solid protective panels that are fixed in an edge region of a danger zone. In particular, this is done in a way that a physical penetration into the danger area is not possible without damaging the protective cover. Often, such protective panels are made detachable, so that an intentional access to the danger area is possible. This is the case, for example, if manual loading of the machine or device or of maintenance is to be carried out in the danger zone. To release a working operation such releasable protective devices are monitored for their correct position to secure the danger area. Thus, for example, a designed as a sliding or rotatable protective door protection device in a
vorgesehenen Endstellung zur Absicherung des Gefahrenbereichs einen elektrischen Schalter betätigen, welcher in betätigter Stellung eine Freigabe des Arbeitsbetriebes bewirkt. Allerdings sind für alle eingesetzten elektrische Schalter entsprechende elektrische Verkabelungen vorzusehen. provided end position to secure the danger area an electric switch, which causes a release of the working operation in the actuated position. However, appropriate electrical wiring must be provided for all electrical switches used.
Grundsätzlich sind mechanische und/oder elektrische Schalter bekannt, die zumindest zwei Schaltstellungen einnehmen können. In Abhängigkeit für welche Anwendung der Schalter eingesetzt ist, können die unterschiedlichen In principle, mechanical and / or electrical switches are known which can assume at least two switching positions. Depending on which application the switch is used, the different
Schaltstellungen jeweils einen Schaltimpuls zur Ausführung eines definierten Ereignisses, beispielsweise in einer Maschine, bewirken. Offenbarung der Erfindung Switch positions each cause a switching pulse to execute a defined event, for example in a machine. Disclosure of the invention
Vorteile advantages
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Schaltmittel mit unterschiedlichen Schaltstellungen anzugeben, um in Abhängigkeit der Schaltstellung definierte Arbeitszustände einer Maschine oder einer Vorrichtung vorzugeben. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung einen Gefahrenbereiche einer Maschine und oder einer Vorrichtung hinsichtlich eines zulässigen Arbeitsbetriebes zu überwachen. The invention is based on the object of specifying switching means with different switching positions in order to specify defined operating states of a machine or a device as a function of the switching position. A further object of the invention is to monitor a danger zone of a machine and / or a device with regard to a permissible work operation.
Diese Aufgabe wird durch einen Schalter und ein den Schalter enthaltendes Sicherungssystem mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is achieved by a switch and a switch containing the safety system with the characterizing features of the independent claims.
Der erfindungsgemäße Schalter umfasst zumindest ein Betätigungselement zur Festlegung einer Schaltstellung. Das Betätigungselement ist in einer The switch according to the invention comprises at least one actuating element for determining a switching position. The actuator is in one
Betätigungsrichtung innerhalb eines Gehäuses geführt und durch eine Operating direction guided within a housing and by a
Krafteinwirkung zumindest in einer ersten Stellung und in einer zweiten Stellung relativ zum Gehäuse positionierbar ausgeführt. Ferner umfasst der Schalter mindestens einen lichtempfindlichen Sensor. Zusätzlich weist das Force acting at least in a first position and executed in a second position positionable relative to the housing. Furthermore, the switch comprises at least one photosensitive sensor. In addition, this indicates
Betätigungselement zumindest in einem Bereich mindestens eine Bohrung auf, welche das Betätigungselement durchdringt. Demnach weist das Actuating element at least in a region at least one bore, which penetrates the actuating element. Accordingly, this indicates
Betätigungselement in seiner Außenfläche zumindest zwei Austrittsöffnungen der Bohrung auf. Das Betätigungselement ist relativ zum Sensor derart angeordnet, dass in der ersten oder der zweiten Stellung ein durch die mindestens eine Bohrung kommender Lichtstrahl durch den Sensor detektiert wird, wogegen in der anderen Stellung die zumindest eine Bohrung des Betätigungselementes derart versetzt angeordnet ist, dass eine Detektion eines Lichtstrahls durch den Sensor verhindert ist. In vorteilhafter Weise sind die erste und die zweite Actuator in its outer surface at least two outlet openings of the bore. The actuating element is arranged relative to the sensor such that in the first or the second position a coming through the at least one bore light beam is detected by the sensor, whereas in the other position, the at least one bore of the actuating element is arranged offset such that a detection a light beam is prevented by the sensor. Advantageously, the first and the second
Schaltstellung durch zwei gekoppelte Kriterien bestimmt, nämlich einer definierten Position des Betätigungselementes relativ zum Schaltergehäuse und die Abfrage bezüglich einer Detektion eines Lichtstrahles in dieser definierten Position. Demnach ist die Schaltstellung des Schalters nicht ausschließlich bestimmt durch ein Betätigen oder Nicht- Betätigen des Betätigungselementes. Dadurch ist der Schalter besonders gut zum Einsatz als ein Sicherheitsschalter geeignet, welcher als zusätzliche Sicherheitsabfrage die Detektion eines Lichtstrahles benutzt. Dabei kann der Schalter konstruktiv derart ausgeführt werden, dass die Detektion des Tageslichts ausreicht. Hierbei ist beispielsweise das Betätigungselement und/oder der Sensor zur Detektion eines Lichtstrahles in einem Gehäuse lichtdicht eingekapselt. Das Gehäuse weist dabei eine Öffnung auf, welche lediglich in einer der Schaltstellungen von Seiten einer der Switching position determined by two coupled criteria, namely a defined position of the actuating element relative to the switch housing and the query with respect to a detection of a light beam in this defined position. Accordingly, the switching position of the switch is not exclusively determined by an actuation or non-actuation of the actuating element. As a result, the switch is particularly well suited for use as a safety switch, which as an additional security query the detection of a Beam used. In this case, the switch can be designed such that the detection of daylight is sufficient. In this case, for example, the actuating element and / or the sensor for detecting a light beam in a housing encapsulated in a light-tight manner. The housing has an opening which only in one of the switching positions from one side of the
Austrittsöffnungen der Bohrung im Betätigungselement einen Durchtritt eines Lichtstrahles durch die Bohrung hindurch zulässt. Bevorzugt ist auf Seiten der anderen Austrittsöffnung der Bohrung der Sensor zur Detektion des durch die Bohrung kommenden Lichtstrahls angeordnet. Grundsätzlich ist in der anderen Schaltstellung ein Zugang des Lichtstrahles bis zum Sensor unterbrochen bzw. verhindert. Bevorzugt erfolgt dies dadurch, dass in der anderen Stellung des Betätigungselementes ein Erfassungsbereich des Sensors zur Detektion eines Lichtstahles durch das Betätigungselement selbst verdeckt ist. In vorteilhafter Weise ist dadurch die Detektion und die Nichtdetektion eines Lichtstrahles mit Hilfe des Sensor durch die Position des Betätigungselementes in der ersten oder zweiten Stellung bestimmt sowie eine Schaltstellung des Schalters erkennbar.  Outlet openings of the bore in the actuator allows passage of a light beam through the bore therethrough. The sensor for detecting the light beam coming through the bore is preferably arranged on the side of the other outlet opening of the bore. In principle, access of the light beam to the sensor is interrupted or prevented in the other switching position. This is preferably done in that in the other position of the actuating element, a detection range of the sensor for detecting a light beam is covered by the actuating element itself. Advantageously, thereby the detection and non-detection of a light beam by means of the sensor by the position of the actuating element in the first or second position is determined as well as a switching position of the switch recognizable.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schalters weist das In a further development of the switch according to the invention that has
Betätigungselement eine erste und eine zweite Bohrung auf, welche parallel versetzt zueinander angeordnet sind. Die zweite Bohrung ist redundant zur ersten Bohrung in der Art ausgeführt, dass in gleicher Weise ein durch die zweite Bohrung kommender Lichtstrahl in einer der Schaltstellungen, bevorzugt in der gleichen Schaltstellung wie für die erste Bohrung, durch den Sensor detektierbar ist. In vorteilhafter Weise ist dadurch eine erhöhte Sicherheit gegeben, bei welcher eine Schaltstellung als solche eindeutig erkennbar ist. Actuator on a first and a second bore, which are arranged offset from each other in parallel. The second bore is designed redundantly to the first bore in the manner that in the same way a coming through the second bore light beam in one of the switching positions, preferably in the same switching position as for the first bore, is detectable by the sensor. Advantageously, this provides increased security, in which a switching position as such is clearly recognizable.
Der zu detektierende Lichtstrahl kann auch von einem Licht ausstrahlenden Sender stammen, welcher beispielsweise zusammen mit dem Sensor eine opto- elektrische Vorrichtung bilden. In vorteilhafter Weise ist ein Einsatz des erfindungsgemäßen Schalters dann unabhängig vom Tageslicht. Bevorzugt weist der Licht ausstrahlende Sender eine optische Achse für den Lichtstrahl auf, welche auf den Sender und/oder durch die Bohrung des Betätigungselementes in einer der Schaltstellungen ausgerichtet ist. Zur Unterscheidung des Lichtstrahles von dem Licht ausstrahlenden Sender gegenüber Lichtstrahlen des Tageslichtes kann der Sender Lichtstrahlen einer bestimmten Intensität, Polarisation, Frequenz und/oder Impulsfolge aussenden, welche durch den Sender eindeutig detektierbar sind. Bevorzugt ist der Licht ausstrahlende Sender als Laser ausgebildet. The light beam to be detected can also originate from a transmitter emitting light, which, for example, together with the sensor form an optoelectronic device. Advantageously, use of the switch according to the invention is then independent of daylight. Preferably, the light emitting transmitter has an optical axis for the light beam, which is aligned with the transmitter and / or through the bore of the actuating element in one of the switching positions. In order to distinguish the light beam from the light emitting transmitter with light rays of the daylight, the transmitter can transmit light beams of a specific intensity, polarization, Send frequency and / or pulse train, which are clearly detectable by the transmitter. Preferably, the light emitting transmitter is designed as a laser.
In Weiterbildung der Erfindung können bevorzugt bei mehr als einer Bohrung im Betätigungselement jeweils jeder Bohrung ein Sensor zur Detektion eines durch die jeweilige Bohrung kommenden Lichtstrahls zugeordnet sein. Ebenso können dann bei mehr als einem Sensor jeweils jedem Sensor ein Licht ausstrahlender Sender zugeordnet sein. In a further development of the invention may be associated with more than one hole in the actuating element each bore a sensor for detecting a light beam coming through the respective bore preferably. Likewise, with more than one sensor, each sensor can then be assigned a light-emitting transmitter.
Das Betätigungselement ist bevorzugt durch eine Rückstellkraft in der ersten Stellung positioniert. Dabei ist die Rückstell kraft entgegen der The actuating element is preferably positioned by a restoring force in the first position. Here is the restoring force against the
Betätigungsrichtung gerichtet. Dadurch ist in vorteilhafter Weise eine Direction of actuation directed. This is advantageously a
Ausgangsstellung des Betätigungselementes definiert, welche erst durch eine aktive Krafteinwirkung auf das Betätigungselement in Betätigungsrichtung, beispielsweise gewollt durch einen Benutzer des Schalters, in die zweite Defined starting position of the actuating element, which only by an active force on the actuator in the direction of actuation, for example, wanted by a user of the switch in the second
Schaltstellung gebracht werden kann. Sobald die Kraftwirkung in Switch position can be brought. Once the force is in
Betätigungsrichtung nicht mehr vorliegt, ist durch die Rückstellkraft eine Operating direction is no longer present, is by the restoring force a
Zurückführung des Betätigungselementes in die Ausgangsposition gewährleistet. Die Rückstellkraft ist beispielsweise durch eine Feder bewirkt, welche bevorzugt in einem Bauraum zwischen dem Gehäuse des Schalters und dem Returning the actuator ensured in the starting position. The restoring force is effected for example by a spring, which preferably in a space between the housing of the switch and the
Betätigungselement angeordnet ist. Je nach konstruktiver Ausführung kann eine Zug- oder eine Druckfeder vorgesehen sein. Ebenso kann die Rückstellkraft dadurch bewirkt sein, dass im oben genannten Bauraum ein Magnet angeordnet ist, welcher mit einem gegenpoligen Magneten am Betätigungselement zusammenwirkt, um die Rückstellkraft zu bewirken. Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, dass im genannten Bauraum ein Über- oder Unterdruck ausgebildet ist, welcher ein Zurückführen der Betätigungselementes in die Ausgangsposition durch eine resultierende Rückstellkraft bewirkt. Actuator is arranged. Depending on the structural design, a tension or a compression spring may be provided. Likewise, the restoring force can be effected in that a magnet is arranged in the above-mentioned space, which cooperates with a counter-pole magnet on the actuating element to effect the restoring force. Another possibility is given by the fact that in the said space an overpressure or underpressure is formed, which causes a return of the actuating element in the starting position by a resulting restoring force.
Selbstverständlich sind auch andere konstruktive Maßnahmen denkbar, welche eine oben beschriebene Rückstellkraft für das Betätigungselement bereitstellen. Of course, other structural measures are conceivable which provide a restoring force described above for the actuating element.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schalters ist das Betätigungselement zwischen der ersten und der zweiten Stellung transversal verschiebbar ausgeführt. Demnach ist eine Betätigungsrichtung in einer geradlinigen Bewegung gegeben. Dadurch ist das Betätigungselement in einfacher Weise im Gehäuse eindrückbar. Dies kann beispielsweise für einen Handbetrieb sinnvoll sein, um einen Schaltimpuls zur Ausführung eines definierten Ereignisses beispielsweise in einer Maschine oder Vorrichtung auszulösen. Ebenso kann der Schalter durch ein Sicherungselement betätigt sein, welches nur in einer bestimmten Stellung, beispielsweise in einer Maschine oder Vorrichtung, den Schalter betätigt und die Freigabe eines Arbeitsbetriebes der Maschine oder der Vorrichtung bewirkt. Gleiches gilt auch für eine Ausführungsvariante, bei welcher das Betätigungselement zwischen der ersten und der zweiten Stellung rotatorisch verdrehbar ausgeführt ist. Ebenso ist es denkbar, dass das In a further development of the switch according to the invention, the actuating element between the first and the second position is designed to be transversely displaceable. Accordingly, an actuating direction is in a straight line Given exercise. As a result, the actuating element can be pressed in a simple manner in the housing. This can be useful, for example, for manual operation in order to trigger a switching pulse for executing a defined event, for example in a machine or device. Likewise, the switch can be actuated by a securing element, which operates the switch only in a certain position, for example in a machine or device, and causes the release of a working operation of the machine or the device. The same applies to a variant embodiment in which the actuating element between the first and the second position is designed rotatably rotatable. It is also conceivable that the
Betätigungselement sowohl eine translatorische, als auch eine rotatorische Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Stellung ausführt. In vorteilhafter Weise ist dann eine Betätigung des Schalters nur durch eine sehr spezielle Krafteinwirkung ermöglicht, welche zu einer translatorische und einer  Actuator performs both a translational, as well as a rotational movement between the first and the second position. Advantageously, then an actuation of the switch is only possible by a very special force, which translates to a translational and a
rotatorischen Bewegung des Betätigungselementes führt. Dies erhöht dierotatory movement of the actuating element leads. This increases the
Sicherheit, dass ein erfindungsgemäßer Schalter nicht durch einfache Mittel in unzulässiger Weise betätigt werden kann und somit ein ggf. durch den erfindungsgemäßen Schalter vorgesehene Sicherheitsabfrage in einfacher Weise umgangen werden kann. Security that a switch according to the invention can not be actuated by simple means in an inadmissible manner and thus a possibly provided by the switch according to the invention security query can be easily bypassed.
In einer Weiterbildung des Schalters ist zumindest eine optische Achse des Licht ausstrahlenden Senders senkrecht zur translatorischen und/oder rotatorischen Achse des Betätigungselementes gerichtet. Dadurch ergeben sich günstige räumliche Anordnungen des Licht ausstrahlenden Senders relativ zum In one development of the switch, at least one optical axis of the light-emitting transmitter is directed perpendicular to the translational and / or rotational axis of the actuating element. This results in favorable spatial arrangements of the light emitting transmitter relative to
Betätigungselement. Actuator.
Grundsätzlich kann das Betätigungselement in seiner Formgebung beliebig ausgeführt sein. Bevorzugt ist das Betätigungselement als ein Rund- oder ein Mehrkantstift, beispielsweise ein Vierkant, ausgeführt. In principle, the actuating element can be designed as desired in its shape. Preferably, the actuating element is designed as a round or a polygonal pin, for example a square.
Die Erfindung führt auch zu einem Sicherungssystem zur Überwachung eines zulässigen Arbeitsbetriebes einer Maschine oder einer Vorrichtung, enthaltend zumindest einen zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Schalter. Hierbei ist der Schalter zur Festlegung des Arbeitsbetriebes der Maschine oder der Vorrichtung eingesetzt. Insbesondere ist der Schalter als Sicherheitsschalter zur Überwachung eines Gefahrenbereichs vorgesehen. Hierbei kann in vorteilhafter Weise beispielsweise in der ersten Stellung des Betätigungselementes des Schalters ein Sperren des Arbeitsbetriebes und in der zweiten Stellung eine Freigabe des Arbeitsbetriebes definiert sein. The invention also leads to a security system for monitoring a permissible operating operation of a machine or a device, comprising at least one switch according to the invention described above. Here, the switch is used to determine the working operation of the machine or the device. In particular, the switch is used as a safety switch to Monitoring of a danger area provided. This can be defined in an advantageous manner, for example, in the first position of the actuating element of the switch, a blocking of the working operation and in the second position, a release of the working operation.
Zur Festlegung des Arbeitsbetriebes weist das Sicherungssystem zu jeweils einem Betätigungselement des Schalters einen zugeordneten Betätigungsdorn auf. Dieser ist derart ausgebildet, durch eine Krafteinwirkung in In order to establish the operating mode, the safety system has an associated actuating mandrel for each actuating element of the switch. This is formed by a force in
Betätigungsrichtung in Kontakt zum Betätigungselement diesen in die zweite Stellung zu positionieren. Hierbei ist der Betätigungsdorn bevorzugt im Gehäuse des Schalters geführt. Ein großer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Actuation direction in contact with the actuator to position this in the second position. In this case, the actuating mandrel is preferably guided in the housing of the switch. A big advantage results from the fact that the
Betätigungsdorn Teil eines Sicherungselementes ist, welches ausgebildet ist, einen Gefahrenbereich der Maschine oder Vorrichtung für einen sicheren Arbeitsbetrieb nach dessen Freigabe abzusichern. Die Freigabe des Actuating mandrel is part of a fuse element, which is designed to secure a hazardous area of the machine or device for safe operation after its release. The release of the
Arbeitsbetriebes ergibt sich dabei dann, wenn das Sicherheitselement in einer vordefinierten Position an der Maschine oder der Vorrichtung gebracht ist, insbesondere dort fixiert oder befestigt ist, wobei in dieser Position des Working operation results in this case, when the security element is placed in a predefined position on the machine or the device, in particular there fixed or secured, wherein in this position of the
Sicherungselementes der Schalter durch Betätigen des Betätigungselementes durch den Betätigungsdorn betätigt ist. Bevorzugt ist das Sicherungselement zusätzlich so ausgeführt, dass durch dieses in der vordefinierten Stellung zumFuse element of the switch is actuated by actuation of the actuating element by the actuating mandrel. Preferably, the securing element is additionally designed so that by this in the predefined position for
Absichern des Gefahrenbereichs ein physisches Durchdringen in den Securing the danger area a physical penetration into the
Gefahrenbereich verhindert ist. Das Sicherungselement kann dabei Hazardous area is prevented. The fuse element can thereby
beispielsweise als eine Abdeckung oder ein Türelement zum Verschließen einer Öffnung zum Gefahrenbereich ausgeführt sein. In vorteilhafter Weise kann auf diese Weise ein Gefahrenbereich gegen einen unzulässigen Arbeitsbetrieb derFor example, be designed as a cover or a door element for closing an opening to the danger area. In an advantageous manner, in this way a danger zone against an inadmissible working operation of the
Maschine oder der Vorrichtung großflächig überwacht bzw. abgesichert werden. Machine or the device can be monitored or secured over a large area.
In einer Weiterbildung des Sicherungssystemes ist der Betätigungsdorn einrastbar ausgebildet. Das Einrasten ist insbesondere dann vorgesehen, wenn das Betätigungselement durch den Betätigungsdorn entgegen der Rückstellkraft in die zweite Stellung gebracht ist. In vorteilhafter Weise ist dadurch eine dauerhafte Positionierung des Betätigungselementes in der zweiten Stellung ermöglicht. Zusätzlich ist durch das Einrasten ein weiteres Sicherheitskriterium gegeben, um eine Freigabe des Arbeitsbetriebes zu bewirken. Andernfalls kann bei fehlendem Einrasten durch eine entsprechend groß gewählte Rückstellkraft das Betätigungselement wieder in die erste Stellung positioniert werden. Durch das Einrasten ist somit eine ganz bestimmte und aktive Befestigungsvorgabe beispielsweise für ein den Betätigungsdorn enthaltendes Sicherungselement gegeben. Bevorzugt ist der Betätigungsdorn im Gehäuse einrastbar. Alternativ ist das Sicherungselement enthaltend den Betätigungsdorn einrastbar, In a further development of the securing system, the actuating mandrel can be latched. The latching is provided in particular when the actuating element is brought by the actuating mandrel counter to the restoring force in the second position. Advantageously, this allows a permanent positioning of the actuating element in the second position. In addition, by locking a further safety criterion is given to effect a release of the working operation. Otherwise, in the absence of locking by a correspondingly large selected restoring force the actuator are again positioned in the first position. By snapping thus a very specific and active attachment specification is given, for example, a fuse element containing the actuating mandrel. Preferably, the actuating mandrel is latched in the housing. Alternatively, the securing element containing the actuating mandrel can be latched,
insbesondere im Gehäuse, ausgeführt. Zum Einrasten kann ein especially in the housing, running. For snapping a can
kraftverstärkendes Einrastelement vorgesehen sein, beispielsweise ein be provided force-enhancing latching element, for example a
Hebelverschluss, welches eine Kraftwirkung des Betätigungsdorns auf das Betätigungselement entgegen der Rückstellkraft unterstützt. Lever lock, which supports a force effect of the actuating mandrel on the actuating element against the restoring force.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sicherungssystem sind zumindest zwei oder mehr Betätigungselemente parallel zueinander versetzt angeordnet. Dabei sind die mindestens eine Bohrung jeweils eines Betätigungselementes in zumindest einer Stellung derart zueinander angeordnet, dass ein durch alle die jeweils eine Bohrung kommender Lichtstrahl durch den zumindest einen Sensor detektiert wird. In vorteilhafter Weise, können auf diese Weise mehrere In a further development of the security system according to the invention, at least two or more actuation elements are arranged offset in parallel to one another. In this case, the at least one bore in each case of an actuating element are arranged in at least one position relative to one another in such a way that a light beam coming through each of the respective bores is detected by the at least one sensor. Advantageously, several can do so in this way
Öffnungen oder Zugänge zu einem Gefahrenbereich der Maschine oder der Vorrichtung überprüft bzw. überwacht werden. Dabei ist jedem dieser Zugänge oder Öffnungen jeweils mindestens ein Betätigungselement zugeordnet. Openings or entrances to a hazardous area of the machine or the device are checked or monitored. In each case, at least one actuating element is assigned to each of these accesses or openings.
Insbesondere ist dadurch weiterhin der Vorteil gegeben, dass nur dann eine Freigabe des Arbeitsbetriebes in dem Zustand bewirkt werden kann, bei welchem eine Stellung der jeweiligen Betätigungselemente insgesamt ein durch alle die jeweils eine Bohrung kommender Lichtstrahl ermöglicht ist. Bevorzugt ist das der Fall, wenn alle parallel zueinander versetzt angeordnete In particular, this further provides the advantage that only then a release of the working operation in the state can be effected, in which a position of the respective actuating elements in total is made possible by all the respective one hole coming light beam. This is preferably the case if all arranged offset parallel to one another
Betätigungselemente jeweils in ihrer zweiten Stellung positioniert sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn alle den jeweiligen Betätigungselementen zugeordnete Zugänge oder Öffnungen eines Gefahrenbereiches der Maschine oder Vorrichtung durch jeweils ein Sicherungselement abgesichert sind. Dabei weist jedes Sicherungselement mindestens einen Betätigungsdorn auf, durch welchen das jeweilige Betätigungselement in die zweite Stellung positioniert ist. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Actuating elements are each positioned in its second position. This is the case, for example, if all the accesses or openings of a danger zone of the machine or device assigned to the respective actuating elements are secured by a respective securing element. In this case, each securing element has at least one actuating mandrel, by means of which the respective actuating element is positioned in the second position. Brief description of the drawings
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. This shows in:
Fig. la: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalters in einer ersten und zweiten geschnittenen Darstellung, jeweils in einer ersten Fig. La: an embodiment of a switch according to the invention in a first and second sectional view, each in a first
Schaltstellung, Switching position,
Fig. lb: den erfindungsgemäßen Schalter aus Fig. la in einer ersten und zweiten geschnittenen Darstellung, jeweils in einer zweiten Schaltstellung, 1 b shows the switch according to the invention from FIG. 1 a in a first and second sectional representation, in each case in a second switching position,
Fig. 2: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalters in einer ersten und einer zweiten Schaltstellung, jeweils in einer Schnittdarstellung 2 shows another embodiment of a switch according to the invention in a first and a second switching position, each in a sectional view
Fig. 3: eine Maschine mit einem erfindungsgemäßen Sicherungssystem in einer Seitendarstellung und in einer geschnittenen Draufsicht. Fig. 3: a machine with a security system according to the invention in a side view and in a sectional plan view.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen In the figures, functionally identical components are each the same
Bezugszeichen gekennzeichnet. Reference number marked.
Fig. la zeigt in einer linken Ansicht eine geschnittene Seitensicht eines erfindungsgemäßen Schalters 100. Der erfindungsgemäße Schalter umfasst ein Gehäuse 10. In dem Gehäuse 10 ist ein Betätigungselement 20 angeordnet. Das Betätigungselement 20 weist mindestens eine Bohrung 25 auf, welche das Betätigungselement 20 durchdringt. Zwischen dem Betätigungselement 20 und dem Gehäuse 10 ist ein Freiraum 30 ausgebildet, in welchem eine Feder 40 angeordnet ist. Die Feder 40 übt eine Rückstellkraft 45 auf das 1a shows a left side view of a sectional side view of a switch 100 according to the invention. The switch according to the invention comprises a housing 10. An actuating element 20 is arranged in the housing 10. The actuating element 20 has at least one bore 25, which penetrates the actuating element 20. Between the actuating element 20 and the housing 10, a free space 30 is formed, in which a spring 40 is arranged. The spring 40 exerts a restoring force 45 on the
Betätigungselement 20 aus, so dass das Betätigungselement 20 in einer ersten Stellung 1 relativ zum Gehäuse 10 positioniert ist. Dabei drückt die Rückstellkraft 45 das Betätigungselement 20 gegen einen im Gehäuse 10 ausgebildeten Anschlag 15. Die erste Stellung 1 wird hier beispielsweise auf Höhe der Bohrung 25 festgelegt. Das Betätigungselement 20 ist im Gehäuse 10 derart geführt, dass es zwischen der ersten und einer zweiten Stellung 1, 2 transversal verschiebbar ist. Die zweite Stellung 2 ist beispielsweise auf Höhe der Bohrung 25 nach einer Verschiebung entgegen der Rückstellkraft 45 durch eine Krafteinwirkung auf das Betätigungselement 20 festgelegt. Die Krafteinwirkung F kann beispielsweise durch ein Betätigungsdorn 50 (gestrichelt dargestellt) ausgeübt werden, welcher in einer entsprechenden Öffnung 12 im Gehäuse 10 einsteckbar ist und im Gehäuse 10 geführt ist, wobei in Kontakt zum Betätigungselement 20 und der Krafteinwirkung F in Betätigungsrichtung 55 ein Verschieben des Actuator 20, so that the actuating element 20 is positioned in a first position 1 relative to the housing 10. The restoring force presses 45, the actuating element 20 against a formed in the housing 10 stop 15. The first position 1 is set here, for example, at the height of the bore 25. The actuator 20 is guided in the housing 10 such that it is transversely displaceable between the first and a second position 1, 2. The second position 2 is determined for example at the height of the bore 25 after a displacement against the restoring force 45 by a force on the actuating element 20. The force F can for example be exercised by an actuating mandrel 50 (shown in phantom), which in a corresponding opening 12 in the housing 10 can be inserted and is guided in the housing 10, wherein in contact with the actuating element 20 and the force F in the direction of actuation 55, a displacement of the
Betätigungselementes 20 in die zweite Stellung 2 bewirkt werden kann. Dies ist in Fig. lb insbesondere aus der linken Ansicht erkennbar. Die zweite Stellung 2 des Betätigungselementes 20 relativ zum Gehäuse kann beispielsweise durch die Länge L des Betätigungsdorns 50 bestimmt sein, wobei der Betätigungsdorn 50 bei der zweiten Stellung an einem Anschlag 16 am Gehäuse 10 anliegt. Ebenso ist zu diesem Zweck auch ein vergleichbarer Anschlag 16 für das Betätigungselement 20 in der zweiten Stellung 2 denkbar. Das Actuator 20 can be effected in the second position 2. This can be seen in particular in Fig. Lb from the left view. The second position 2 of the actuating element 20 relative to the housing may be determined, for example, by the length L of the actuating mandrel 50, wherein the actuating mandrel 50 rests against a stop 16 on the housing 10 in the second position. Likewise, a comparable stop 16 for the actuating element 20 in the second position 2 is conceivable for this purpose. The
Betätigungselement 20 ist in vorliegendem Beispiel als Stift ausgebildet. Um das Betätigungselement verdrehsicher zu machen, kann eine Verdrehsicherung 60 im Gehäuse 10 vorgesehen werden. Im vorliegenden Fall ist eine Schraube oder ein Gewindestift seitlich durch das Gehäuse 10 geführt und trifft zumindest mit einem Teil in eine seitlich im Betätigungselement 20 eingelassene Längsnut (nicht dargestellt). Ebenso kann anstelle der Nut eine längsseitige Abflachung im Betätigungselement 20 vorgesehen sein. Actuator 20 is formed in the present example as a pin. In order to make the actuating element secure against rotation, an anti-rotation device 60 can be provided in the housing 10. In the present case, a screw or a threaded pin is guided laterally through the housing 10 and meets at least with a part in a laterally recessed in the actuator 20 longitudinal groove (not shown). Likewise, instead of the groove, a longitudinal flattening in the actuating element 20 may be provided.
In Fig. la ist in der rechten Ansicht eine seitliche Schnittdarstellung an einer Position gezeigt, welche der zweiten Stellung 2 des Betätigungselementes entspricht. Es ist erkennbar, dass an dieser Stelle eine Öffnung 18 im Gehäuse 10 ausgebildet ist, welche einen Freiraum bis zum Betätigungselement 20 offenlässt. Auf der anderen Seite des Gehäuses 10 ist innerhalb des Gehäuses 10 ein lichtempfindlicher Sensor 80 eingekapselt. Ein Lichtstrahl 90, welcher von außerhalb des Gehäuses 10 durch die Öffnung 18 im Gehäuse bis zum In Fig. La in the right view, a side sectional view is shown at a position corresponding to the second position 2 of the actuating element. It can be seen that at this point an opening 18 is formed in the housing 10, which leaves a free space to the actuator 20. On the other side of the housing 10, a photosensitive sensor 80 is encapsulated within the housing 10. A light beam 90, which from outside the housing 10 through the opening 18 in the housing to the
Betätigungselement 20 gelangt, kann in der ersten Stellung 1 durch den genannten Sensor 80 nicht detektiert werden. In der ersten Stellung 1 ist nämlich ein Erfassungsbereich des Sensors 80 zur Detektion eines Lichtstrahles 90 durch das Betätigungselement 20 selbst verdeckt. Der durch die Öffnung 18 eindringende Lichtstrahl 90 kann vom Umgebungslicht stammen oder aber von einem Licht ausstrahlenden Sender 70. Dabei ist eine optische Achse 91 des Licht ausstrahlenden Senders 70 auf den Sensor 80 gerichtet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Licht ausstrahlende Sender 70 in einem Abstand X zum Gehäuse 10 angeordnet. Alternativ ist es auch möglich, den Licht ausstrahlenden Sender 70 auch im Gehäuse 10 zu integrieren, bevorzugt im Bereich der Öffnung 18 im Gehäuse. Actuator 20 passes, can not be detected in the first position 1 by said sensor 80. In the first position 1 is namely a detection range of the sensor 80 for detecting a light beam 90 by the actuator 20 itself hidden. The light beam 90 penetrating through the opening 18 can originate from the ambient light or from a transmitter 70 emitting light. In this case, an optical axis 91 of the light-emitting transmitter 70 is directed onto the sensor 80. In the present exemplary embodiment, the light-emitting transmitter 70 is arranged at a distance X from the housing 10. Alternatively, it is also possible to integrate the light emitting transmitter 70 in the housing 10, preferably in the region of the opening 18 in the housing.
In Fig. lb ist in der rechten Ansicht nun eine seitliche Schnittdarstellung in der zweiten Stellung 2 des Betätigungselementes 20 gezeigt. In dieser zweiten Stellung 2 ist die Bohrung 25 im Vergleich zur ersten Stellung 1 derart verschoben, dass ein durch die Öffnung 18 eindringender Lichtstrahl 90 auch durch die Bohrung 25 im Betätigungselement 20 bis zum Sensor 80 gelangt und von diesem detektiert wird. In Fig. Lb a lateral sectional view in the second position 2 of the actuating element 20 is shown in the right view now. In this second position 2, the bore 25 is shifted in comparison to the first position 1 such that a penetrating through the opening 18 light beam 90 passes through the bore 25 in the actuator 20 to the sensor 80 and is detected by this.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Schalters 100 gezeigt. Im Vergleich zur Ausführung gemäß der Fig. la und lb ist bei dieser Ausführungsvariante das Betätigungselemente 20 zwischen der ersten und der zweiten Stellung 1, 2 rotatorisch verdrehbar ausgeführt. In der linken Ansicht ist das Betätigungselement 20 in seiner ersten Stellung 1 positioniert. Dies kann beispielsweise durch eine Spiralfeder erfolgen (nicht gezeigt), welche eine Rückstellkraft auf das Betätigungselement 20 ausübt. Durch eine Linksdrehung in Betätigungsrichtung 55, alternativ durch eine Rechtsdrehung, kann durch eine Krafteinwirkung F das Betätigungselement 20 in seine zweite Stellung 2 positioniert werden. In der ersten Stellung 1 wird ein von dem Licht In Fig. 2 shows a variant of the inventive switch 100 is shown. Compared to the embodiment according to FIGS. 1 a and 1 b, the actuating elements 20 between the first and the second position 1, 2 are designed to be rotatable in this embodiment variant. In the left view, the actuator 20 is positioned in its first position 1. This can be done for example by a coil spring (not shown), which exerts a restoring force on the actuating element 20. By a left turn in the direction of actuation 55, alternatively by a clockwise rotation, by a force F, the actuator 20 can be positioned in its second position 2. In the first position 1 becomes one of the light
ausstrahlenden Sender 70 stammender Lichtstrahl 90 durch das emanating from the transmitter 70 light beam 90 through the
Betätigungselement 20 unterbrochen und ist daher für den Sensor 80 nicht detektierbar. Wogegen in der zweiten Stellung 2 die Bohrung 25 im Actuator 20 is interrupted and is therefore not detectable for the sensor 80. Whereas in the second position 2, the bore 25 in
Betätigungselement 20 gegenüber der optischen Achse 91 des Senders 70 derart ausgerichtet ist, dass ein durch die Öffnung 18 bzw. durch die Bohrung 25 kommender Lichtstrahl 90 durch den Sensor 80 detektierbar ist. Insgesamt kann der Schalter 100 Teil eines Sicherungssystems sein zur Überwachung eines zulässigen Arbeitsbetriebes einer Maschine oder einer Vorrichtung. Hierzu ist der Betätigungsdorn 50 beispielsweise an einem Actuator 20 relative to the optical axis 91 of the transmitter 70 is aligned such that a coming through the opening 18 and through the bore 25 light beam 90 is detectable by the sensor 80. Overall, the switch 100 can be part of a security system for monitoring a permissible operating operation of a machine or a device. For this purpose, the actuating mandrel 50, for example, on a
Sicherungselement 210 befestigt. Das Sicherungselement 210 ist dafür vorgesehen, einen Gefahrenbereich der Maschine oder der Vorrichtung abzusichern. Secured fuse element 210. The fuse element 210 is intended to protect a hazardous area of the machine or device.
In Fig. 3 ist eine Maschine 150 gezeigt, welche eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sicherungssystems 200 umfasst. Die obere Ansicht zeigt die Maschine 150 in einer Seitenansicht und in der unteren Ansicht in einer FIG. 3 shows a machine 150, which comprises a variant of embodiment of the security system 200 according to the invention. The top view shows the machine 150 in a side view and in the bottom view in one
Draufsicht. Die Maschine 150 weist ein Maschinengestellt 160 auf, welches einen Prozessraum 170 umschließt. Innerhalb des Prozessraums 170 ist eine  Top view. The machine 150 has a machine station 160, which encloses a process space 170. Within the process space 170 is a
Prozesseinheit 180 angeordnet, welche in Abhängigkeit des Anwendungsfalles der Maschine 150 definierte Prozessschritte ausführt. Der Prozessraum 170 ist als Gefahrenbereich ausgewiesen. Hierzu sind alle Öffnungen, welche einenProcess unit 180 is arranged, which performs 150 defined process steps depending on the application of the machine. The process space 170 is designated as a danger area. For this purpose, all openings, which have a
Zugang zum Prozessraum 170 erlauben, durch geeignete Maßnahmen verschlossen. Hierzu gibt es feste Verkleidungsteile 165, die einen Teil der Öffnungen verschließen, in dem sie beispielsweise mittels Allow access to the process room 170, closed by appropriate measures. For this purpose, there are solid trim parts 165 which close a part of the openings in which they, for example by means of
Befestigungselementen von außen an dem Maschinengestell 160 befestigt sind. Üblicherweise ist eine Demontage dieser festen Verkleidungsteile 165 nicht vorgesehen. An einer Seite 155 der Maschine 150 können an definierten Stellen 155a, 155b, 155c verschiedene Zusatzmodule an die Maschine 150 Fastening elements are fixed from the outside to the machine frame 160. Usually disassembly of these fixed trim parts 165 is not provided. On one side 155 of the machine 150, various additional modules can be attached to the machine 150 at defined locations 155a, 155b, 155c
angeschlossen werden. So ist beispielsweise ein Zuführmodul 190 an der zweiten Stelle 155b vorgesehen, welche Zuführteile über ein Zuführband 192 zur Prozesseinheit 180 bringt. Eine Öffnung zum Prozessraum 170 wird durch dasbe connected. Thus, for example, a feed module 190 is provided at the second location 155b, which brings feed parts via a feed belt 192 to the process unit 180. An opening to the process chamber 170 is through the
Zuführmodul 190 vollständig verschlossen, so dass ein Zugang in den Feeding module 190 completely closed, so that access to the
Gefahrenbereich nicht möglich ist. Im konkreten Anwendungsfall der Maschine 150 sind keine weiteren Zusatzmodule vorgesehen, so dass die an den Stellen 155a und 155c vorliegenden Öffnungen zum Prozessraum 170 durch Hazardous area is not possible. In the concrete application of the machine 150, no further additional modules are provided, so that the openings 155 a and 155 c present to the process chamber 170 by
Sicherungselemente 210, beispielsweise Abdeckungen aus Plexiglas, lösbar verschlossen sind. Ob die Öffnungen zum Prozessraum 170 an den definierten Stellen 155a, 155b, 155c in vorgesehener Weise verschlossen sind, wird durch ein erfindungsgemäß vorgesehenes Sicherungssystem 200 überwacht. Hierzu sind an den Sicherungselementen 210 und dem Zuführmodul 190 jeweils mindestens ein Betätigungsdorn 50 vorgesehen. Diese wirken mit einem entsprechend ausgeführten erfindungsgemäßen Schalter 100 zusammen. Der erfindungsgemäße Schalter ist beispielsweise gebildet durch ein Gehäuse 10 in Form einer Leiste. Diese ist auf der Seite der Sicherungselemente 210 und dem Prozessmodul 190 an der Maschine 150, beispielsweise am Maschinengestell 160, angeordnet. In die Leiste 10 sind mehrere Betätigungselemente 20 eingebracht, welche parallel zueinander beabstandet sind und jeweils durch eine Krafteinwirkung zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung relativ zur Leiste 10 positionierbar sind. Das erfindungsgemäße Sicherungssystem 200 umfasst ferner einen Licht ausstrahlenden Sender 70, insbesondere einen Laser, und einen lichtempfindlichen Sensor 80. Beide sind jeweils zu einem der äußeren der parallel zueinander beabstandeten Betätigungselementen 20 an jeweils gegenüberliegenden Seiten der Maschine 150 angeordnet. Eine optische Achse 91 des Licht ausstrahlenden Senders 70 ist auf den Sensor 80 gerichtet. Um die einzelnen Öffnungen zum Prozessraum 170 zu verschließen, müssen die jeweiligen an den Sicherungselementen 210 und dem Zuführmodul 190 angebrachten Betätigungsdorne 50 in entsprechende Öffnungen der Leiste 10 eingebracht werden. Im konkreten Beispiel sind an den Sicherungselementen 210 und dem Zuführmodul 190 insgesamt jeweils 2 Betätigungsdorne 50 vorgesehen. Beim Einbringen der Betätigungsdorne 50 in die jeweilige Öffnung der Leiste gelangen diese in Kontakt mit jeweils einem der in der Leiste parallel zueinander angeordneten Betätigungselemente 20 und üben auf diese jeweils eine Kraftwirkung F derart aus, dass die jeweiligen Betätigungselemente 20 in deren zweite Stellung positioniert werden. Der Ausschnitt A zeigt exemplarisch die Zuordnung einer der Betätigungsdorne 50 zu einem dem Betätigungsdorn 50 zugeordneten Betätigungselement 20. Sind alle Sicherungselemente 210 und das Zuführmodul 190 korrekt an der Maschine angebracht, indem die jeweilige Öffnung zum Prozessraum in vorgesehener Weise verschlossen ist, entspricht der Ausschnitt A jeweils einer Position des Betätigungselementes 20 in seiner zweiten Stellung 2, wie in Fig. lb gezeigt. Hierbei liegt insgesamt ein Zustand des Sicherungssystems 200 vor, bei welchen ein vom Licht ausstrahlenden Senders 70 stammender Lichtstrahl 90 durch die jeweils eine Bohrung 25 aller Betätigungselemente 20 bis zum Sensor 80 gelangen kann und von diesem detektierbar ist. Dadurch kann das Sicherungssystem 200 eine Freigabe des Arbeitsbetriebes der Maschine 150 bewirken. Dagegen ist ein Arbeitsbetrieb durch das Sicherungssystem 200 gesperrt, wenn eines der Sicherungselemente 210 und/oder das Zuführmodul nicht korrekt an der Maschine 150 angebracht sind oder vollständig fehlen, so dass eine Öffnung zum Prozessraum 170 unverschlossen bleibt. In einem solchen Zustand entspricht der Ausschnitt A jeweils einer Positionierung des Betätigungselementes 20 in seiner ersten Stellung 1, wie in Fig. la dargestellt. Dabei ist eine Detektion eines LichtstrahlsSecuring elements 210, such as covers made of Plexiglas, are releasably closed. Whether the openings to the process chamber 170 at the defined locations 155a, 155b, 155c are closed in the intended manner is monitored by a security system 200 provided according to the invention. For this purpose, at least one actuating arbor 50 are respectively provided on the securing elements 210 and the feed module 190. These work with one according to the invention executed switch 100 together. The switch according to the invention is formed, for example, by a housing 10 in the form of a strip. This is arranged on the side of the securing elements 210 and the process module 190 on the machine 150, for example on the machine frame 160. In the bar 10, a plurality of actuating elements 20 are introduced, which are spaced parallel to each other and are each positionable by a force between a first and a second position relative to the bar 10. The security system 200 according to the invention further comprises a light emitting transmitter 70, in particular a laser, and a photosensitive sensor 80. Both are each arranged to one of the outer of the mutually parallel actuators 20 on opposite sides of the machine 150. An optical axis 91 of the light emitting transmitter 70 is directed to the sensor 80. In order to close the individual openings to the process space 170, the respective actuation mandrels 50 attached to the securing elements 210 and the feed module 190 must be introduced into corresponding openings of the strip 10. In the concrete example, a total of 2 actuation spikes 50 are provided on the securing elements 210 and the feed module 190. When inserting the actuating pins 50 in the respective opening of the bar, these come into contact with each one of the bar in parallel to each other arranged actuators 20 and exert on each of these a force F in such a way that the respective actuators 20 are positioned in its second position. The section A shows an example of the assignment of one of the actuating pins 50 to the actuating mandrel 50 associated actuator 20. Are all the security elements 210 and the feed module 190 correctly attached to the machine by the respective opening to the process chamber is provided in the intended manner, corresponds to the section A each one position of the actuating element 20 in its second position 2, as shown in Fig. Lb. In this case, there is a total of a state of the security system 200, in which a beam emanating from the light emitter 70 light beam 90 can pass through the respective bore 25 of all actuators 20 to the sensor 80 and is detectable by this. This allows the backup system 200 to effect a release of the operating operation of the engine 150. In contrast, a working operation is blocked by the security system 200 when one of the security elements 210 and / or the feeder module are not properly attached to the machine 150 or are completely missing so that an opening to the process chamber 170 remains unlocked. In such a state, the cutout A corresponds to a positioning of the actuating element 20 in its first position 1, as shown in Fig. La. Here is a detection of a light beam
90 des Licht ausstrahlenden Senders 70 durch den Sensor 80 verhindert. Der Lichtstrahl 90 wird von zumindest einem Betätigungselement 20 unterbrochen, bevor dieser bis zum Sensor 80 gelangen kann. 90 of the light emitting transmitter 70 is prevented by the sensor 80. The light beam 90 is interrupted by at least one actuating element 20 before it can reach the sensor 80.

Claims

Ansprüche claims
1.) Schalter (100) mit zumindest einem Betätigungselement (20) zur Festlegung einer Schaltstellung, welches in einer Betätigungsrichtung (55) innerhalb eines1) switch (100) with at least one actuating element (20) for fixing a switching position, which in an actuating direction (55) within a
Gehäuses (10) geführt ist und durch eine Kräfte in Wirkung (F) zumindest in einer ersten Stellung (1) und in einer zweiten Stellung (2) relativ zum Gehäuse (10) positionierbar ist, Housing (10) is guided and by a force in effect (F) at least in a first position (1) and in a second position (2) is positionable relative to the housing (10),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Schalter (100) mindestens einen lichtempfindlichen Sensor (80) umfasst und dass das Betätigungselement (20) zumindest in einem Bereich mindestens eine Bohrung (25) aufweist, welche das Betätigungselement (20) durchdringt, wobei das  the switch (100) comprises at least one light-sensitive sensor (80), and in that the actuating element (20) has at least one bore (25) in at least one region, which penetrates the actuating element (20)
Betätigungselement (20) relativ zum Sensor (80) derart angeordnet ist, dass in der ersten oder der zweiten Stellung (1, 2) ein durch die mindestens eine Bohrung (25) kommender Lichtstrahl (90) durch den Sensor (80) detektiert wird, wogegen in der anderen Stellung (1, 2) die zumindest eine Bohrung (25) des Betätigungselementes (20) derart versetzt angeordnet ist, dass eine Detektion eines Lichtstrahls (90) durch den Sensor (80) verhindert ist. 2.) Schalter (100) nach Anspruch 1,  Actuator (20) relative to the sensor (80) is arranged such that in the first or the second position (1, 2) through the at least one bore (25) coming light beam (90) is detected by the sensor (80), whereas in the other position (1, 2) the at least one bore (25) of the actuating element (20) is arranged offset in such a way that detection of a light beam (90) by the sensor (80) is prevented. 2.) switch (100) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in der anderen Stellung (1, 2) ein Erfassungsbereich des Sensors (80) zur Detektion eines Lichtstahles (90) durch das Betätigungselement (20) verdeckt ist. 3.) Schalter (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,  in the other position (1, 2) a detection range of the sensor (80) for detecting a light beam (90) is covered by the actuating element (20). 3.) switch (100) according to one of claims 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Betätigungselement (20) eine erste und eine redundante zweite Bohrung (25) umfasst, welche parallel versetzt zueinander angeordnet sind. 4.) Schalter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,  the actuating element (20) comprises a first and a redundant second bore (25), which are arranged offset from each other in parallel. 4.) switch (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
bei mehr als einer Bohrung (25) im Betätigungselement (20) jeweils jeder Bohrung (25) ein Sensor (80) zur Detektion eines durch die jeweilige Bohrung (25)  in the case of more than one bore (25) in the actuating element (20) in each case of each bore (25), a sensor (80) for detecting one through the respective bore (25)
kommenden Lichtstrahls (90) zugeordnet ist. Schalter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, associated light beam (90) is assigned. Switch (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Schalter (100) einen Licht ausstrahlenden Sender (70), insbesondere einen Laser, umfasst, wobei der lichtempfindliche Sensor (80) ausgebildet ist, vom Sender (70) ausgestrahltes Licht (90) zu detektieren.  the switch (100) comprises a light-emitting transmitter (70), in particular a laser, wherein the light-sensitive sensor (80) is designed to detect light (90) emitted by the transmitter (70).
Schalter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Switch (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
bei mehr als einem Sensor (80) jeweils jedem Sensor (80) ein Licht ausstrahlender Sender (70) zugeordnet ist.  in the case of more than one sensor (80), each transmitter (80) is associated with a transmitter (70) emitting light.
Schalter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Switch (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Betätigungselement (20) durch eine Rückstellkraft (45) in der ersten Stellung (1) positioniert ist, wobei die Rückstellkraft (45) entgegen der Betätigungsrichtung (55) gerichtet ist und insbesondere durch eine Feder (40) oder einen Überdruck oder einen abstoßenden Magneten bewirkt ist.  the actuating element (20) is positioned by a restoring force (45) in the first position (1), wherein the restoring force (45) is directed against the actuating direction (55) and in particular by a spring (40) or an overpressure or a repelling magnet is effected.
Schalter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Switch (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Betätigungselement (20) zwischen der ersten und der zweiten Stellung (1, 2) transversal verschiebbar oder rotatorisch verdrehbar ist. 9.) Schalter (100) nach Anspruch 8,  the actuating element (20) between the first and the second position (1, 2) is transversely displaceable or rotatable rotatable. 9.) switch (100) according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest eine optische Achse (91) des Licht ausstrahlenden Senders (70) senkrecht zur translatorischen und/oder rotatorischen Achse des Betätigungselementes (20) gerichtet ist.  at least one optical axis (91) of the light emitting transmitter (70) is directed perpendicular to the translational and / or rotational axis of the actuating element (20).
10.) Sicherungssystem (200) zur Überwachung eines zulässigen Arbeitsbetriebes einer Maschine (150) oder einer Vorrichtung, mit zumindest einem Schalter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Festlegung des Arbeitsbetriebes, wobei in der ersten Stellung (1) des Betätigungselementes (20) des Schalters (100) ein Sperren des Arbeitsbetriebes und in der zweiten Stellung (2) eine Freigabe des Arbeitsbetriebes definiert ist. 10.) A security system (200) for monitoring a permissible operation of a machine operation (150) or a device, comprising at least one switch (100) according to one of claims 1 to 9 for determining the working operation, wherein in the first position (1) of the actuating element (20) of the switch (100) a locking of the Working operation and in the second position (2) a release of the working operation is defined.
11. ) Sicherungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 11.) A security system (200) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Sicherungssystem (200) zum mindesten einen Betätigungselement (20) einen zugeordneten Betätigungsdorn (50) umfasst, welcher ausgebildet ist, durch eine Krafteinwirkung (F) in Betätigungsrichtung (55) in Kontakt zum Betätigungselement (20) diesen in die zweite Stellung (2) zu positionieren.  the securing system (200) comprises at least one actuating element (20) an associated actuating mandrel (50), which is formed by a force (F) in the actuating direction (55) in contact with the actuating element (20) this in the second position (2) to position.
12. ) Sicherungssystem (200) nach Anspruch 11, 12.) security system (200) according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Betätigungsdorn (50) im Gehäuse (10) geführt ist.  the actuating mandrel (50) in the housing (10) is guided.
13. ) Sicherungssystem (200) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, 13.) security system (200) according to any one of claims 11 or 12,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Betätigungsdorn (50) einrastbar ist, insbesondere im Gehäuse (10), zur dauerhaften Positionierung des Betätigungselementes (20) in der zweiten Stellung (2).  the actuating mandrel (50) can be latched, in particular in the housing (10), for permanent positioning of the actuating element (20) in the second position (2).
14. ) Sicherungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14.) A security system (200) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Betätigungsdorn (50) Teil eines Sicherungselementes (210) ist, welches ausgebildet ist, einen Gefahrenbereich (170) der Maschine (150) oder Vorrichtung für einen sicheren Arbeitsbetrieb nach dessen Freigabe abzusichern.  the actuating mandrel (50) is part of a securing element (210) which is designed to protect a danger area (170) of the machine (150) or device for safe working operation after its release.
15. ) Sicherungssystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 15.) A security system (200) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest zwei oder mehr Betätigungselemente (20) parallel zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die mindestens eine Bohrung jeweils eines  at least two or more actuators (20) are arranged offset parallel to each other, wherein the at least one bore in each case one
Betätigungselementes (20) in zumindest einer Stellung (1, 2) derart zueinander angeordnet sind, dass durch den zumindest einen Sensor (80) ein durch die jeweils eine Bohrung (25) aller Betätigungselemente (20) kommender Lichtstrahl (90) detektiert wird.  Actuating element (20) in at least one position (1, 2) are arranged to each other such that by the at least one sensor (80) through the respective one bore (25) of all actuating elements (20) coming light beam (90) is detected.
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