ITMI960498A1

ITMI960498A1 - FLEXIBLE MOVEMENT ACTUATOR FOR SAFETY POSITION SWITCHES WITH HIGH EASE OF CONSTRUCTION AND ASSEMBLY

Info

Publication number: ITMI960498A1
Application number: IT96MI000498A
Authority: IT
Inventors: Frank Bruchschmidt; Herbert Hillemacher; Ulrich Trapp
Original assignee: Kloeckner Moeller Gmbh
Priority date: 1995-03-18
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1997-09-14
Also published as: FR2731835B1; DE29504673U1; IT1283249B1; ITMI960498A0; FR2731835A1

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

L'invenzione riguarda un azionatore flessibile al movimento per interruttori di posizione di sicurezza. Per sorvegliare stati di funzionamento rilevanti per la sicurezza in parti di macchine o di impianti e/o per impedire l'accesso a zone pericolose, azionatori di questo tipo s'impegnano a mo' di chiave, alla chiusura di una copertura di protezione, per esempio una porta o un portello od una cappa, con un certo gioco di movimento ed eventualmente mediante apertura di un dispositivo di blocco, in interruttori di posizione di sicurezza con o senza bloccaggio. L'azionatore e l'interruttore di posizione di sicurezza sono di volta in volta collegati meccanicamente con la copertura di protezione, rispettivamente con il relativo telaio o viceversa. The invention relates to a flexible motion actuator for safety position switches. In order to monitor safety-relevant operating states in parts of machines or systems and / or to prevent access to dangerous areas, actuators of this type undertake, like a key, to close a protective cover, to for example a door or a hatch or a hood, with a certain play of movement and possibly by opening a locking device, in safety position switches with or without locking. The actuator and the safety position switch are each time mechanically connected to the protective cover, respectively to the respective frame or vice versa.

In particolare nel caso di coperture di protezione di grande superficie si presenta il problema che esse, a causa di instabilit?, per esempio distorsione presentano un gioco relativamente grande, per cui ? necessario adottare misure, che garantiscano un regolare impegno dell'azionatore nell'interruttore di posizione di sicurezza ed un adattamento al comportamento di chiusura della copertura di protezione. Dalla DE-9313408 U1 ? noto un tale azionatore flessibile al movimento, che ? costituito da un elemento a squadra di montaggio fissato alla cappa o al portello di protezione e da un elemento a chiave collegato con questo tramite un elemento elastico in gomma. L'elemento elastico in gomma ? eseguito in modo tale da essere sistemato ad accoppiamento di forma in una zona a forma di U dell'elemento a chiave, ove la squadra di montaggio ? posta ad accoppiamento di forma sull'elemento elastico in gomma. L'elemento a chiave, la squadra di montaggio e l'elemento elastico in gomma presentano fori passanti, disposti in modo tale che possa avvenire un collegamento ad accoppiamento di forza di questi tre elementi per mezzo di un rivetto e di un manicotto distanziatore, ove l'adattamento dell'elemento elastico in gomma alle forme del foro passante nella squadra di montaggio causa una posizione di riposo variabile dell'elemento a chiave. L'inconveniente di questo stato della tecnica consiste nel fatto che esso richiede un numero di parti svantaggiosamente grande ed in particolare un elemento elastico in gomma complicato e costoso da realizzare, il che si ripercuote a sua volta svantaggiosamente sui costi di attrezzatura e montaggio. In particular, in the case of large surface protection covers, the problem arises that, due to instability, for example distortion, they have a relatively large play, therefore? It is necessary to adopt measures which guarantee a regular engagement of the actuator in the safety position switch and an adaptation to the closing behavior of the protective cover. From DE-9313408 U1? I notice such an actuator flexible to the movement, which? consisting of an assembly angle element fixed to the hood or to the protective hatch and a key element connected to this by means of an elastic rubber element. The elastic element in rubber? executed in such a way as to be fit-to-fit in a U-shaped area of the key element, where the mounting bracket? form-coupled on the elastic rubber element. The key element, the mounting bracket and the elastic rubber element have through holes, arranged in such a way that a force-fit connection of these three elements can take place by means of a rivet and a spacer sleeve, where the adaptation of the elastic rubber element to the shapes of the through hole in the mounting bracket causes a variable rest position of the key element. The drawback of this state of the art consists in the fact that it requires a disadvantageously large number of parts and in particular an elastic element in rubber which is complicated and expensive to produce, which in turn has a disadvantageous impact on the costs of equipment and assembly.

Pertanto alla base dell'invenzione vi ? il compito di indicare un azionatore flessibile al movimento del tipo citato all'inizio, che sia costituito da un minimo di parti singole e speciali. Therefore, at the basis of the invention there? the task of indicating a flexible actuator for movement of the type mentioned at the beginning, which consists of a minimum of single and special parts.

Il compito viene risolto secondo l'invenzione dalla globalit? delle caratteristiche delle rivendicazioni indipendenti 1 rispettivamente 3, mentre vantaggiose realizzazioni dell'invenzione si possono desumere dalle rivendicazioni dipendenti 2 nonch? 4 fino a 12. Is the task solved according to the invention by globality? of the characteristics of the independent claims 1 respectively 3, while advantageous embodiments of the invention can be deduced from the dependent claims 2 as well as? 4 to 12.

Gli azionatori possono venir prodotti con ridottissimi costi per gli utensili partendo da pochi elementi, che in parte sono comunemente in commercio. Non sono necessarie parti speciali complicate. L'azionatore secondo l'invenzione permette un tipo di costruzione robusto della cappa di protezione e del telaio con riferimento alle tolleranze ed allo spostamento tra azionatore ed interruttore di posizione di sicurezza. Il ripristino dell'azionatore flessibile al movimento nella posizione di riposo avviene esclusivamente mediante l'azione ad accoppiamento di forza dell'elemento intermedio elastico. Con l'invenzione da un lato si pu? fissare in modo flessibile al movimento un elemento a chiave con un elemento di montaggio da fissare rigidamente alla copertura di protezione rispettivamente al relativo telaio, e dall'altro lato si pu? fissare in modo flessibile al movimento un elemento di montaggio, collegato in un sol pezzo nonch? rigidamente con un elemento a chiave, alla copertura di protezione rispettivamente al telaio. Si possono produrre in questo modo sia azionatori sostanzialmente rettilinei sia piegati ad angolo. Come elemento intermedio elastico si pu? vantaggiosamente utilizzare da un lato un nastro adesivo rivestito di adesivo sui due lati, del tipo usualmente in commercio, che ? reperibile in diverse dimensioni, materiali e collanti, di preferenza pretranciati su rullo. Dall'altro lato l'elemento intermedio pu? venire introdotto manualmente o automaticamente in modo dosato tra le parti collegate in maniera flessibile al movimento, sotto forma di materiale o massa (di tenuta) adesiva pastosa e l? pu? venir lasciato indurire elasticamente nella posizione di riposo di queste parti. The actuators can be produced with very low tooling costs starting from a few elements, which in part are commonly on the market. No complicated special parts are needed. The actuator according to the invention allows a sturdy type of construction of the protective hood and of the frame with reference to the tolerances and the displacement between the actuator and the safety position switch. The restoration of the flexible actuator to movement in the rest position takes place exclusively by the force-coupled action of the elastic intermediate element. With the invention on the one hand you can? flexibly attach to the movement a key element with a mounting element to be rigidly fixed to the protective cover respectively to the relative frame, and on the other side you can? flexibly fasten to the movement a mounting element, connected in one piece as well as? rigidly with a key element, to the protective cover respectively to the frame. In this way, both substantially straight and angled actuators can be produced. As an elastic intermediate element you can? advantageously to use on one side an adhesive tape coated with adhesive on both sides, of the type usually on the market, which? available in different sizes, materials and adhesives, preferably pre-cut on a roll. On the other hand, the intermediate element can? be introduced manually or automatically in a dosed way between the parts flexibly connected to the movement, in the form of material or pasty adhesive (sealing) mass and l? can be left to harden elastically in the rest position of these parts.

L'invenzione viene dettagliatamente spiegata nel seguito in base a due esempi di realizzazione, dai quali si possono desumere ulteriori particolari e vantaggi. Nel relativo disegno: The invention is explained in detail below on the basis of two exemplary embodiments, from which further details and advantages can be deduced. In the related drawing:

la figura 1 mostra un azionatore secondo l'invenzione in interazione con un interruttore di posizione di sicurezza; Figure 1 shows an actuator according to the invention interacting with a safety position switch;

la figura 2 mostra un primo esempio di realizzazione dell'azionatore secondo l'invenzione secondo la rivendicazione indipendente 1, in esploso; la figura 3 mostra la stessa cosa di figura 2, tuttavia nello stato assiemato; figure 2 shows an exploded first example of embodiment of the actuator according to the invention according to independent claim 1; Figure 3 shows the same thing as Figure 2, however in the assembled state;

la figura 4 mostra la stessa cosa di figura 2, tuttavia in uno stato assiemato diverso rispetto a figura 3, Figure 4 shows the same thing as Figure 2, however in a different assembled state than Figure 3,

la figura 5 mostra una prima configurazione di un secondo esempio di realizzazione secondo la rivendicazione indipendente 3, in esploso; figure 5 shows an exploded first configuration of a second embodiment according to independent claim 3;

la figura 6 mostra la stessa cosa di figura 2, tuttavia nello stato assiemato; figure 6 shows the same thing as figure 2, however in the assembled state;

la figura 7 mostra un'ulteriore configurazione del secondo esempio di realizzazione, in esploso; figure 7 shows a further configuration of the second embodiment, in exploded view;

la figura 8 mostra la stessa casa di figura 7, tuttavia nello stato assiemato; figure 8 shows the same house of figure 7, however in the assembled state;

la figura 9 mostra la vista in sezione IX-IX di figura 8. figure 9 shows the section view IX-IX of figure 8.

Nella figura 1 ? indicato un impianto da sorvegliare, sul cui telaio 2 davanti ad un'apertura d'accesso 4 ? applicata una copertura di protezione 8 orientabile in una cerniera 6. Distanziato dalla cerniera 6, sul lato interno della copertura di protezione 8 ? applicato un azionatore 9, che interagisce con un interruttore di posizione di sicurezza 12 disposto corrispondentemente sul telaio. L'azionatore 9 s'impegna nel canale d'introduzione 13 dell'interruttore di protezione di sicurezza 12 con un elemento a chiave 14, che ? fissato in modo elasticamente orientabile su un elemento di montaggio 17, con cui l'azionatore 9 ? montato sulla cappa di protezione 8. In Figure 1? indicated a system to be monitored, on the frame of which 2 in front of an access opening 4? applied a protective cover 8 that can be swiveled into a hinge 6. Spaced from the hinge 6, on the inside of the protective cover 8? applied an actuator 9, which interacts with a safety position switch 12 arranged correspondingly on the frame. The actuator 9 engages in the introduction channel 13 of the safety protection switch 12 with a key element 14, which? fixed in an elastically orientable way on a mounting element 17, with which the actuator 9? mounted on the protection hood 8.

Nelle figure 2 e 3 l'azionatore 9 ? rappresentato nei dettagli. In Figures 2 and 3, the actuator 9? represented in detail.

L'elemento di montaggio 17 ? una striscia in lamiera piegata ad angolo retto, nella cui prima parte lunga 20 a forma di ala o fianco sono ricavate due asole 22, 23 per il fissaggio mediante viti o rivetti sulla copertura di protezione 8, e nella cui seconda parte corta 21 a forma di fianco ? ricavato un primo foro passante di connessione 24 di forma circolare. L'elemento a chiave 14 presenta un contorno 26 codificato, che interagisce con l'interruttore di posizione di sicurezza 12. A distanza dal contorno 26 una zona 28 dell'elemento a chiave 14 viene delimitata a forma di U dai due fianchi di U 29, 30 e presenta un secondo foro passante di collegamento 25 di forma circolare. La seconda parte 21 dell'elemento di montaggio 17 appoggia nella zona 28 a forma di U dell'elemento a chiave 14 ed ? collegata con questo mediante un elemento di connessione 31 sotto forma di un rivetto o chiodo, che ? guidato attraverso i fori passanti di collegamento 24 e 25. Tra i componenti 21 e 28 inchiodati a distanza e da tener fermi in posizione viene introdotta sotto pressione una massa adesiva pastosa di per esempio gomma siliconica, che viene lasciata indurire. Questa massa adesiva forma, dopo l'indurimento, un elemento intermedio elastico 34. L'elemento intermedio 34 realizza, in connessione con l'elemento di collegamento 31, un collegamento ad accoppiamento di forza, tuttavia elastico tra l'elemento a chiave 14 e l'elemento di montaggio 17, per cui a questi due elementi sono permessi, sotto l'influenza di forze esterne, movimenti d'orientamento relativi limitati, diretti nel senso e trasversalmente all'asse longitudinale dell'elemento di connessione 31 nonch? contrastanti le forze di ritorno elastiche. Questi movimenti di orientamento permettono l'introduzione senza problemi dell'elemento a chiave 14 nel canale d'introduzione 13 dell'interruttore di posizione di sicurezza 12, per cui si riduce notevolmente il dispendio per la regolazione durante il montaggio. The mounting element 17? a strip of sheet metal bent at right angles, in the first long part 20 in the shape of a wing or side there are two slots 22, 23 for fixing by means of screws or rivets on the protective cover 8, and in the second short part 21 in the shape of next to ? obtained a first circular connection through hole 24. The key element 14 has a coded contour 26, which interacts with the safety position switch 12. At a distance from the contour 26, a zone 28 of the key element 14 is delimited in a U shape by the two sides of U 29 , 30 and has a second circular connection through hole 25. The second part 21 of the mounting element 17 rests in the U-shaped zone 28 of the key element 14 and? connected thereto by means of a connecting element 31 in the form of a rivet or nail, which? guided through the connecting pass-through holes 24 and 25. A pasty adhesive mass of for example silicone rubber is introduced under pressure between the remotely nailed components 21 and 28 to be held in place and allowed to harden. This adhesive mass forms, after curing, an elastic intermediate element 34. The intermediate element 34 forms, in connection with the connecting element 31, a force-fit, however elastic connection between the key element 14 and the mounting element 17, whereby these two elements are allowed, under the influence of external forces, limited relative orientation movements, directed in the direction and transversal to the longitudinal axis of the connecting element 31 as well as? contrasting elastic return forces. These pivoting movements enable the key element 14 to be inserted without problems into the insertion channel 13 of the safety position switch 12, thereby considerably reducing the adjustment effort during assembly.

Nel caso dell'azionatore di figura 4, l'elemento di montaggio 17 ? connesso, in una posizione ruotata di 180? rispetto a figura 3, con l'elemento a chiave 14 per mezzo dell'elemento di connessione 31. In questo modo si vuole tener conto di altre condizioni locali esistenti tra il telaio 2 e la copertura di protezione 8. Inoltre l'elemento a chiave 14 e l'elemento di montaggio 17 sono collegati, nella posizione di riposo mostrata, con un angolo 36 con l'elemento intermedio elastico 34, per realizzare, allo scopo di un adattamento ottimale dell'elemento a chiave 14 al raggio d'introduzione nell'interruttore di posizione di sicurezza 12, una posizione di riposo precaricata tra l'elemento a chiave 14 e l'elemento di montaggio 17. In the case of the actuator of Figure 4, the mounting element 17? connected, in a position rotated by 180? with respect to Figure 3, with the key element 14 by means of the connection element 31. In this way it is desired to take into account other local conditions existing between the frame 2 and the protective cover 8. Furthermore, the key element 14 and the mounting element 17 are connected, in the rest position shown, at an angle 36 with the elastic intermediate element 34, in order to realize, for the purpose of an optimal adaptation of the key element 14 to the insertion radius in the safety position switch 12, a preloaded rest position between the key element 14 and the mounting element 17.

Con le figure 5 e 6 ? rappresentato un secondo azionatore 10 secondo l'invenzione. Un elemento a chiave 15 ? prodotto con un elemento di montaggio 18 da un'unica striscia di lamiera ed ? piegato ad angolo retto. L'elemento di montaggio 18 presenta due primi fori passanti di collegamento 37 di forma circolare. Come elemento intermedio elastico 35 si utilizza in quest'esempio un nastro adesivo in materiale espanso, munito su ambo i lati di uno strato adesivo, e che di preferenza ? messo a disposizione pretranciato su rullo. L'elemento intermedio 35 presenta due secondi fori passanti di collegamento 38 tondi. L'elemento intermedio 35 viene incollato con un lato sul lato posteriore dell'elemento di montaggio 18. Attraverso i fori passanti di collegamento 37 e 38 sono stati guidati due elementi di connessione 32 eseguiti come viti con testa, dopo che sopra questi ? stato infilato un rispettivo elemento distanziatore 40 sotto forma di un manicotto distanziatore. Con l'altro lato adesivo dell'elemento intermedio 35 l'azionatore 10 viene poi incollato su una copertura di protezione 8 o su un punto corrispondente del relativo telaio 2 e viene avvitato ad accoppiamento di forza tramite gli elementi di fissaggio 33. L'elemento elastico intermedio 35 permette anche in questo caso un limitato movimento di orientamento dell'azionatore 10. Gli elementi distanziatori 40 impediscono una compressione troppo forte dell'elemento intermedio 35 elastico al serraggio degli elementi di connessione 32. With figures 5 and 6? shown a second actuator 10 according to the invention. A key element 15? produced with a mounting element 18 from a single sheet of metal and? folded at right angles. The mounting element 18 has two first circular connection through holes 37. In this example, an adhesive tape made of foam material is used as the elastic intermediate element 35, provided on both sides with an adhesive layer, and which preferably? made available pre-cut on a roll. The intermediate element 35 has two round second connecting through holes 38. The intermediate element 35 is glued with one side to the rear side of the mounting element 18. Two connection elements 32 designed as head screws have been guided through the connecting pass-through holes 37 and 38, after which over these? a respective spacer element 40 has been inserted in the form of a spacer sleeve. With the other adhesive side of the intermediate element 35, the actuator 10 is then glued to a protective cover 8 or to a corresponding point of the corresponding frame 2 and is screwed tightly together by means of the fastening elements 33. The element elastic intermediate element 35 also allows in this case a limited orientation movement of the actuator 10. The spacer elements 40 prevent too strong compression of the elastic intermediate element 35 when tightening the connection elements 32.

La forma di realizzazione dell'azionatore 11 secondo le figure da 7 a 9 si differenzia da quella descritta in precedenza sotto due aspetti. Da un lato le parti collegate tra loro in un sol pezzo, cio? l'elemento a chiave 15 ed elemento di montaggio 18, si trovano in un piano, per tener conto cos? di altre situazioni esistenti tra la copertura di protezione 8 ed il telaio 2. D'altro lato come elementi di collegamento vengono utilizzate viti calibrate normalmente in commercio con spallamento d'accoppiamento vicino alla testa come elemento distanziatore 41. Da figura 9 si rileva che un traferro o gioco di forma anulare 42 tra l'elemento distanziatore 41 e la superficie interna cilindrica del primo foro passante di collegamento 37 dell'elemento di montaggio 18 permette la deviazione dell'azionatore 11 montato in questo caso sul telaio 2 per mezzo di fori filettati 44. La maggior deviazione ? possibile fuori dal piano formato dai due elementi di connessione 33. La deviazione all'interno di questo piano risulta minore. S'instaurano le stesse condizioni utilizzando semplici viti con testa come elementi di connessione 32 e manicotti distanziatori come elementi distanziatori 40 secondo le figure 5 e 6. The embodiment of the actuator 11 according to Figures 7 to 9 differs from that described above in two respects. On the one hand, the parts connected to each other in one piece, that is? the key element 15 and the mounting element 18, are located in a plane, to take into account cos? of other situations existing between the protective cover 8 and the frame 2. On the other hand, calibrated screws normally on the market with coupling shoulder close to the head are used as the spacer element 41. From figure 9 it can be seen that a air gap or ring-shaped clearance 42 between the spacer element 41 and the cylindrical internal surface of the first connection through hole 37 of the mounting element 18 allows the deflection of the actuator 11 mounted in this case on the frame 2 by means of threaded holes 44. The biggest deviation? possible outside the plane formed by the two connecting elements 33. The deviation within this plane is less. The same conditions are established by using simple head screws as connection elements 32 and spacer sleeves as spacer elements 40 according to Figures 5 and 6.

Claims

CLAIMS 1. Flexible movement actuator for a safety position switch, with or without locking, which monitors a safety-relevant operating state of a machine and plant and / or prevents access to dangerous areas, where the actuator (9, 9 ')? mounted on a protective cover (8) or on a relative frame (2) in such a way that, by closing the protective cover (8), it engages like a key in an actuating head of the position switch safety (12) fixed to the frame (2) respectively to the protective cover (8) and so on? activate a command mechanism and possibly previously a release mechanism, with the following characteristics: - a key element (14) interacting with the safety position switch (12)? provided with a U-shaped zone (28); - a mounting element (17)? it can be fixed with a first part (2) on the protection cover (8) respectively on the frame (2); - an intermediate element (34; 35) adhesive elastic on two sides is arranged in the zone (28) configured in a U shape and? intermediate member between the key element (14) and the second part (21) of the mounting element (17) supported in a limited movable way inside its U flanks (29, 30); - the key element (14), the intermediate element (34, 35) and the mounting element (17) are held together by force coupling through corresponding connection through holes (24, 25) by means of elements connection (31).

2. Flexible motion actuator according to claim 1, characterized in that the connecting through holes (24, 25) are circular in shape and the connecting element (31)? a rivet or nail element.

3. Flexible motion actuator for a safety position switch, with or without locking, which monitors a safety-relevant operating state of a machine or plant and / or prevents access to dangerous areas, where the actuator (10, 11)? mounted on a protective cover (8) or on a corresponding frame (2) so that, when the protective cover (8) is closed, it engages like a key in an actuating head of the position switch safety (12) fixed to the frame (2) respectively to the protective cover (8) and so on? activate a command mechanism and possibly previously a release mechanism, with the following characteristics: - a key element (15) interacting with the safety position switch (12)? connected in one piece with a mounting element (18); - an intermediate element (34; 35) elastic adhesive on two sides? intermediate member between the mounting element (18) and the protective cover (8) respectively the frame (2); - the mounting element (18) and the intermediate element (34; 35) can be fastened by force coupling, through corresponding connection pass-through holes (37, 38) by means of connecting elements (32, 33) on the cover protection (8) respectively on the frame (2).

4. Flexible motion actuator according to claim 3, characterized in that the connecting pass-through holes (37, 38) are circular in shape, that the connecting elements (32; 33) are head screws which engage in holes (44) of the protective cover (8) respectively of the frame (2) and that between the screw shanks and the connecting pass-through holes (37, 38) of the mounting element (18) and of the intermediate element (34 ; 35) cylindrical-circular spacer elements (40; 41) are found.

Flexible motion actuator according to claim 4, characterized in that the spacer elements (40) are spacer sleeves.

Flexible motion actuator according to claim 4, characterized in that the spacer elements (41) are coupling shoulders close to the head of the screw shanks of the connecting elements (33).

Flexible motion actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the key element (14; 15)? directed at right angles starting from the mounting plane, connected with the protective cover (8) respectively with the frame (2) of the mounting element (17; 18).

Flexible motion actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the key element (15) extends parallel to the mounting plane, connected to the protective cover (8) or to the frame (2 ), of the mounting element (18).

Motion-flexible actuator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the intermediate element (35)? an adhesive tape of the type made of foam material or sponge rubber.

Flexible motion actuator according to claim 9, characterized in that the intermediate element (35)? a pre-cut adhesive tape packaged on a roll.

Motion-flexible actuator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the intermediate element (34)? an elastic adhesive mass applied in a pasty state.

Flexible motion actuator according to claim 11, characterized in that the intermediate element (34)? consisting of an adhesive mass like caoutchouc ?.