EP3719822A1 - Safety switch with cable-actuated rapid disconnection - Google Patents
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Abstract
Sicherheitsschalter mit seilbetätigbarer Schnellabschaltung mit in einem Gehäuse (1) angeordneten Schaltkontakten (17), mit einer auf die Schaltkontakte arbeitenden Schaltwalze (2), mit einer auf die Schaltwalze (2) wirkenden Betätigungseinrichtung (3), an die ein Seilzug (4) angeschlossen ist, wobei die Schaltwalze (2) mindestens teilweise als eine Hohlwelle (5) ausgebildet ist, in der eine mit der Hohlwelle (5) in Drehrichtung gekoppelte Entriegelungswelle (6) federvorgespannt axial verschiebbar angeordnet ist, die Entriegelungswelle (6) an einem betätigungsseitigen Ende einen Entriegelungsgriff (7) trägt und mit der Entriegelungswelle (6) ein drehfest auf der Hohlwelle (5) positioniertes, gegenüber der Hohlwelle (5) axial verschiebbares Sperrglied (8) zwangsgekoppelt ist und das Sperrglied (8) in einer Eingriffsstellung mit einem gehäusefesten Gegenlager (9) einen federvorgespannten Axialhub (X) der Entriegelungswelle (6) bestimmt, der für eine axiale Rastung der Schaltwalze (2) nach einer Schnellabschaltung bedingten Drehung der Hohlwelle (5) das Sperrglied (8) in eine Außereingriffsstellung verfährt.Safety switch with rope-actuated quick disconnection with switching contacts (17) arranged in a housing (1), with a switching drum (2) working on the switching contacts, with an actuating device (3) acting on the switching drum (2), to which a cable (4) is connected The shift drum (2) is at least partially designed as a hollow shaft (5) in which an unlocking shaft (6) coupled to the hollow shaft (5) in the direction of rotation is arranged so as to be spring-preloaded and axially displaceable, the unlocking shaft (6) at an actuation-side end carries an unlocking handle (7) and with the unlocking shaft (6) a non-rotatably positioned on the hollow shaft (5), axially displaceable relative to the hollow shaft (5) locking member (8) is positively coupled and the locking member (8) in an engagement position with a housing-fixed counter bearing (9) a spring-loaded axial stroke (X) of the unlocking shaft (6) is determined, which for an axial locking of the shift drum (2) nac h a rotation of the hollow shaft (5) caused by a rapid shutdown moves the locking member (8) into a disengaged position.
Description
Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter mit seilbetätigbarer Schnellabschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a safety switch with a cable-operated quick shutdown according to the preamble of
Aus
Bei dem Einsatzgebiet Sicherheitsschalter ist es zudem grundsätzlich notwendig, das Sicherheitssignal nach dem Auslösen aufrechtzuerhalten und somit eine ungewollte Rückstellung zu verhindern. Die Aufhebung des Sicherheitssignals kann nur durch eine manuelle Rückstellung am Schalter händisch durchgeführt werden. Erforderlich ist hierfür die Integration eines Sperrmechanismus.In the field of safety switches, it is also fundamentally necessary to maintain the safety signal after it has been triggered and thus to prevent unintentional resetting. The safety signal can only be canceled by manually resetting the switch. This requires the integration of a locking mechanism.
Als Sperrmechanismus sind dazu im Stand der Technik separat platzierte Baugruppen bekannt, wie beispielsweise in
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sicherheitsschalter mit seilbetätigbarer Schnellabschaltung zu schaffen, der einen verbesserten Sperrmechanismus liefert und dabei einfach aufgebaut und herstellbar ist.The object of the invention is therefore to create a safety switch with a cable-actuated quick disconnection, which provides an improved locking mechanism and is simple to design and manufacture.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of
Hierdurch wird ein Sicherheitsschalter geschaffen, der durch eine Integration eines axialen Sperrmechanismus im Vergleich zu bekannten Systemen einen flachen, platzsparenden Aufbau zulässt. Es wird der Sperrmechanismus einer axialen Rastung realisiert unter Verwendung bereits vorhandener Komponenten, so dass vorgebbare äußere Abmessungen eines Schaltergehäuses eingehalten werden können. Der Sperrmechanismus umfasst eine in der Schaltwalze axial verschieblich geführte Entriegelungswelle, wozu die Schaltwalze zumindest teilweise als Hohlwelle ausgebildet ist. Schaltwalze und Entriegelungswelle sind so vorzugsweise koaxial ineinander verschiebbare Wellen, deren Drehbeweglichkeit gekoppelt ist, um vorzugsweise nur eine geringe Verdrehbarkeit zueinander anstelle einer starren Kopplung auszubilden. Leichte Zugspannungskräfte, die auf die Reißleine wirken, können dann gepuffert werden, ohne dass eine Schnellabschaltung verursacht wird. Die Hohlwelle bildet dann eine Außenwelle, die die Entriegelungswelle als in der Hohlwelle verschiebbare Innenwelle aufnimmt. Eine solche Bauweise ist sehr platzsparend, da der Sperrmechanismus somit zumindest teilweise von der Schaltwalze aufgenommen wird.This creates a safety switch which, by integrating an axial locking mechanism, allows a flat, space-saving design compared to known systems. The locking mechanism of an axial detent is implemented using existing components, so that predeterminable external dimensions of a switch housing can be maintained. The locking mechanism comprises an unlocking shaft guided axially displaceably in the shift drum, for which the shift drum is at least partially as a hollow shaft is trained. Shift drum and unlocking shaft are thus preferably coaxially displaceable shafts, the rotational mobility of which is coupled in order to form preferably only a slight rotatability relative to one another instead of a rigid coupling. Slight tensile forces acting on the ripcord can then be buffered without causing an emergency shutdown. The hollow shaft then forms an outer shaft which receives the unlocking shaft as an inner shaft that can be displaced in the hollow shaft. Such a design is very space-saving, since the locking mechanism is thus at least partially taken up by the shift drum.
Die axiale Verschiebbarkeit der Entriegelungswelle wird von dieser übertragen auf ein Sperrglied, das als ein Gleitstück auf der Hohlwelle sitzt, wobei dieser Sitz drehfest an der Hohlwelle ausgebildet ist. Die Hohlwelle besitzt dazu beispielsweise einen mehrkantigen Außenquerschnitt und ist besonders bevorzugt als Sechskantwelle ausgebildet.The axial displaceability of the unlocking shaft is transferred from this to a locking member which sits as a sliding piece on the hollow shaft, this seat being designed to be non-rotatable on the hollow shaft. For this purpose, the hollow shaft has, for example, a polygonal outer cross section and is particularly preferably designed as a hexagonal shaft.
Die axiale Verschiebbarkeit der Entriegelungswelle ist ferner federvorspannbar gegenüber der Hohlwelle. Die Hohlwelle, die im Schaltergehäuse vorzugsweise ortsfest gelagert ist, nimmt einen Energiespeicher für einen Antrieb der Entriegelungswelle auf. Die Entriegelungswelle wird dadurch befähigt, das von ihr geführte Sperrglied gegenüber einem Gegenlager zu verfahren. Vorzugsweise ist als Energiespeicher eine Druckfeder, insbesondere auch eine Gasdruckfeder, vorgesehen. Die Druckfeder kann die Entriegelungswelle gegenüber der Hohlwelle vorspannen in einer Vorspann-Position, bei der sich das Sperrglied an einem Gegenlager federvorgespannt abstützt. Bei einer Drehung der Schaltwalze aufgrund einer angreifenden Seilzugspannung führt die zugeordnete Drehung der Entriegelungswelle mit dem aufgesetzten Sperrglied zu einer Lageänderung des Sperrglieds in eine Außereingriffsstellung zum Gegenlager. Der Energiespeicher der Druckfeder kann sich entlasten und bedingt eine axiale Verschiebung des Sperrglieds. Das Gegenlager weist Rastflächen auf, die ein Zurückdrehen des Sperrglieds durch vorzugsweise mechanischen Anschlag verhindern. Die Außereingriffsstellung ist somit eine axiale Rastungs-Position. Erst durch Laden des Energiespeichers, also erneutes Vorspannen der Druckfeder, durch beispielsweise Zurückziehen der Entriegelungswelle ist eine Drehung der Schaltwalze zurück in ihre Ausgangsstellung, insbesondere die Schaltstellung, möglich. Die Entriegelungswelle besitzt hierzu an ihrem freien Ende vorzugsweise einen Entriegelungsknopf.The axial displaceability of the unlocking shaft can also be spring-preloaded with respect to the hollow shaft. The hollow shaft, which is preferably mounted in a stationary manner in the switch housing, accommodates an energy store for driving the unlocking shaft. The unlocking shaft is thereby enabled to move the locking member guided by it with respect to a counter bearing. A compression spring, in particular also a gas compression spring, is preferably provided as the energy store. The compression spring can preload the unlocking shaft with respect to the hollow shaft in a preload position in which the locking member is supported in a spring-preloaded manner on a counter bearing. When the shift drum rotates due to an applied cable tension, the associated rotation of the unlocking shaft with the attached locking member leads to a change in position of the locking member into a disengaged position with respect to the counter bearing. The energy storage of the compression spring can be relieved and causes an axial displacement of the locking member. The counter bearing has latching surfaces that prevent the locking member from rotating back, preferably by a mechanical stop. The The disengaged position is thus an axial detent position. Rotation of the shift drum back into its starting position, in particular the shift position, is only possible by charging the energy store, that is to say re-tensioning the compression spring, for example by pulling back the unlocking shaft. For this purpose, the unlocking shaft preferably has an unlocking button at its free end.
Die Schaltwalze kann in bekannter Weise Nockenscheiben zum Betätigen der Schaltkontakte aufweisen, wozu vorzugsweise ein schwenkbeweglicher Betätigungshebel vorgesehen ist. Um die Schaltwalze in der Schaltposition bis zur Überwindung einer wählbaren Zugkraft einer Reißleine zu halten, können in bekannter Weise gefederte Rastsperren vorgesehen sein.In a known manner, the switching drum can have cam disks for actuating the switching contacts, for which purpose a pivotable actuating lever is preferably provided. In order to keep the shift drum in the shift position until a selectable tensile force of a pull cord is overcome, spring-loaded detents can be provided in a known manner.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention can be found in the following description and the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorderansicht eines Sicherheitsschalters mit seilbetätigbarer Schnellabschaltung in einer Schalt-Stellung, -
Fig. 2 zeigt schematisch einen Teillängsschnitt des Sicherheitsschalters gemäßFig. 1 , -
Fig. 3 zeigt schematisch einen Querschnitt des Sicherheitsschalters gemäßFig. 1 im Bereich eines Sperrglieds, -
Fig. 4 zeigt schematisch eine Vorderansicht eines Sicherheitsschalters mit seilbetätigbarer Schnellabschaltung in einer Not-Aus-Stellung, -
Fig. 5 zeigt schematisch einen Teillängsschnitt des Sicherheitsschalters gemäßFig. 4 , -
Fig. 6 zeigt schematisch einen Querschnitt des Sicherheitsschalters gemäßFig. 4 im Bereich eines Sperrglieds.
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Fig. 1 schematically shows a front view of a safety switch with a cable-operated quick shutdown in a switching position, -
Fig. 2 shows schematically a partial longitudinal section of the safety switch according toFig. 1 , -
Fig. 3 shows schematically a cross section of the safety switch according toFig. 1 in the area of a locking member, -
Fig. 4 schematically shows a front view of a safety switch with a cable-operated quick shutdown in an emergency-off position, -
Fig. 5 shows schematically a partial longitudinal section of the safety switch according toFig. 4 , -
Fig. 6 shows schematically a cross section of the safety switch according toFig. 4 in the area of a locking member.
Wie
Die Schaltwalze 2 ist mindestens teilweise als eine Hohlwelle 5 ausgebildet, in der eine mit der Hohlwelle 5 in Drehrichtung gekoppelte Entriegelungswelle 6 federvorgespannt axial verschiebbar angeordnet ist.The
Die Entriegelungswelle 6 trägt an einem betätigungsseitigen Ende einen Entriegelungsgriff 7. Mit der Entriegelungswelle 6 ist ferner zwangsgekoppelt ein drehfest auf der Hohlwelle 5 positioniertes Sperrglied 8, das gegenüber der Hohlwelle 5 axial verschiebbar ist. Das Sperrglied 8 bestimmt in einer Eingriffsstellung mit einem Gegenlager 9, das gehäusefest angeordnet ist, einen federvorgespannten Axialhub X der Entriegelungswelle 6, der für eine axiale Rastung der Schaltwalze 2 nach einer Schnellabschaltung bedingten Drehung der Hohlwelle 5 das Sperrglied 8 in einer Außereingriffsstellung verfährt.The unlocking
Die Betätigungseinrichtung 3 ist dabei vorzugsweise als schwenkbeweglicher Betätigungshebel ausgebildet. Ferner ist die Entriegelungswelle 6 vorzugsweise geführt in der Hohlwelle 5 aufgenommen. Damit das Sperrglied 8 drehfest auf der Hohlwelle 5 verschiebbar ist, besitzt die Hohlwelle 5 vorzugsweise einen unrunden Außenquerschnitt. Besonders bevorzugt ist die Hohlwelle 5 eine Mehrkantwelle, beispielsweise eine Sechskantwelle. Die Entriegelungswelle 6 ist vorzugsweise über mindestens einen nutgeführten Mitnehmerstift 10 axial verschiebbar an die Hohlwelle 5 koppelbar. Die Hohlwelle 5 weist dazu eine axial sich erstreckende Führungsnut 11 auf, die den Verschiebeweg des Sperrglieds 8 in axialer Richtung festlegt, zum Beispiel durch ein axial sich erstreckendes Langloch.The
Der mindestens eine Mitnehmerstift 10 fixiert zudem das Sperrglied 8 an der Entriegelungswelle 6. Das Sperrglied 8 ist beispielsweise als eine Sperrscheibe ausgebildet.The at least one
Wie insbesondere
Wie insbesondere
Das Sperrglied 8 weist dazu vorzugsweise einen schenkelförmigen Fortsatz 14 auf. Wie
Die vorgespannte Feder 13 kann den Axialhub X freigeben, da das Sperrglied 8 sich axial in eine Raststellung vorschieben kann, wie in
Die Schaltwalze 2 trägt in bekannter Weise Nockenscheiben 16, durch die Schaltkontakte 17 betätigbar sind, wozu die Betätigungseinrichtung 3 in Form eines schwenkbeweglichen Betätigungshebels auslenkbar ist, wie in
Anstelle der Federvorspannung oder einer Gasdruckfederanordnung können andere Energiespeicher eingesetzt werden, die einen axialen Antrieb ermöglichen.Instead of the spring preload or a gas pressure spring arrangement, other energy storage devices can be used that allow an axial drive.
Die vorstehend beschriebene Lösung einer axialen Rastung bei einem seilbetätigbaren Sicherheitsschalter ist zusammenfassend und beispielhaft wie folgt zu beschreiben:
In der außenliegenden Hohlwelle 5, an der der Betätiger 3 des Sicherheitsschalters angeschlossen ist, ist die durch eine Feder 13 oder sonstigen Energiespeicher vorgespannte Entriegelungswelle 6 platziert. Am Ende der Entriegelungswelle 6 befindet sich der Entriegelungsgriff 7. Im Inneren des Sicherheitsschalters wird die Entriegelungswelle 6 durch die sich dort beispielsweise befindliche Sechskantwelle aufgenommen und geführt. Der Mitnehmerstift 10 verbindet hier die Entriegelungswelle 6 mit dem Sperrglied 8, insbesondere einer Sperrscheibe. Die Sperrscheibe selbst wird ebenfalls durch die Sechskantwelle geführt. Die lineare Bewegung der Einheit aus Sperrscheibe 8, Entriegelungswelle 6 und Mitnehmerstift 10 wird durch das vorhandene Langloch 11 in der Sechskantwelle 5 ermöglicht.The above-described solution of an axial detent in a rope-operated safety switch can be summarized and described as follows:
In the outer hollow shaft 5, to which the
In der Ausgangsposition des Schalters (nicht verriegelt), wie in
Sobald sich die Schaltwalze 2 dreht und einen wählbaren Wert/Drehwinkel überschreitet, verlässt die Sperrscheibe 8 den Bereich des Gegenlagers 9 und wird durch die vorgespannte Feder 13 nach vorne, d.h. gehäuseeinwärts, geschoben.As soon as the
Die neue Position der Sperrscheibe 8 lässt eine Rückstellung der Schaltwalze 2 in die 0° Stellung nicht mehr zu. Der Schenkel 14 der Sperrscheibe 8 liegt nun seitlich am Gegenlager 9 des Gehäuses 1 bzw. den Seitenflächen 15 an (verriegelt).The new position of the
Die Rückstellung des Systems erfolgt, indem man am Entriegelungsgriff 7 zieht und so die Sperrscheibe 8 aus dem Bereich des Gegenlagers 9 zieht. Parallel kann der Betätiger 3 des Sicherheitsschalters händisch in die 0° Stellung gebracht werden.The system is reset by pulling the unlocking
Das System ist nun wieder entsperrt und in der Ausgangslage.The system is now unlocked again and in its original position.
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