JP2002542599A - 監視される機器の状態に応じて接続を切り換える装置、特に安全スイッチ - Google Patents

監視される機器の状態に応じて接続を切り換える装置、特に安全スイッチ

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、監視される機器の状態によって接続を切り換える装置(1、101、201)、特に安全スイッチに関する。本発明の装置は、第1信号手段(3、103)を有し、好適には監視される機器上に固定され、第2信号手段(9、109)を備えるアクチュエータ受け(7、107,207)と接触し、引き抜かれることを防止するよう取り外し自在に保持されるアクチュエータ(2、102、202)を備えている。信号転送は第1(3、103)および第2(9、109)信号手段の間で非接触に実行される。本発明は、アクチュエータ(2、102、202)と、第2信号手段(9、109)を備えるアクチュエータ受け(7、107、207)とが接触するとき連動的に噛合うことと、第1(3、103)および第2(9、109)信号手段が、アクチュエータ(2、102、202)とアクチュエータ受け(7、107、207)との間の信号転送が、それらが連動的に噛合う位置でだけ可能であるように配置されることとを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、請求項1の序文に記載の、監視される機器の状態に応じて接続を切
り換える装置、特に安全スイッチに関する。
【0002】 ドイツ特許19624172A1は、その幾何学的形状によって機械的に二極
分化し、スイッチハウジング内に挿入されるときにドラム制御装置を回転させ、
さらに、アクチュエータが完全に挿入された状態で、スイッチハウジング中に配
置された読み出し/書き込み装置によって読み出されるトランスポンダを有する
アクチュエータを伴う安全スイッチを示している。
【0003】 ドイツ特許19711588A1は、好適には監視される機器上に固定され、
第2信号手段を有するアクチュエータ受けと一体になる第1信号手段を有し、引
き戻されることに対して取り外し式に結合されるアクチュエータを伴い、第1お
よび第2信号手段の間で信号交換が非接触でなされる安全スイッチを開示してい
る。既知の安全スイッチでは、アクチュエータは、アクチュエータの開口を通じ
て嵌合する軸方向可動式プランジャによって一体化した位置で結合される。結合
または連動は共にばねの力または磁力によって作動する。そのようにする際、第
1にアクチュエータとアクチュエータ受けとの一体化状態を検出し、第2にプラ
ンジャの結合状態を検出するために、一緒になった2対の信号手段が必要である
【0004】 本発明の目的は、容易かつ経済的に製造できるものでありながら永続的に確実
な閉鎖保持と監視を保証する汎用装置を実用化することである。
【0005】 この目的は請求項1に記載の装置によって達成される。本発明の特定の実施形
態は従属請求項に記載されている。
【0006】 請求項1に記載の手法によれば、1対だけの対をなす信号手段でよい。こうし
た2つの信号手段の間で信号交換できれば、アクチュエータとアクチュエータ受
けとは、確実に一体になる位置で結合される。これは、監視される機器、例えば
工作機械上の保護フードまたは保護格子といった安全手段が閉じた状態で閉鎖さ
れ固定される(閉鎖されロックされる)のと同義である。アクチュエータとアク
チュエータ受けとが一体になる過程で、それらは必然的に互いに噛合い結合噛合
せの位置を取る。信号手段は、結合噛合せの位置でだけ信号交換が可能なように
アクチュエータの上とアクチュエータ受けの上とに配置される。対になる信号手
段は異なった方法で作られることもある。例えば、2つの信号手段の一方だけが
信号または情報を送信することができ、他方の信号手段は本質的には送出される
信号、例えば、光または超音波、の放出を完全または部分的に反射するためにだ
け使用される。代替的には、他方の信号手段が、送出される信号を受信し、それ
を変更せずに、あるいは、個別に変更して信号手段に返送できることもある。そ
のようにする際、アナログおよび/またはディジタル信号が一方向または双方向
に伝送される。好ましくは、信号手段の一方はまた、可視または不可視波長範囲
の電磁放射の形態で他方の信号手段の動作のためのエネルギーを使えるようにす
る。すなわち、信号は電気接点を介さず無線によって交換されるので、信号は非
接触で交換される。アクチュエータは一体になることによって必然的にアクチュ
エータホルダと結合噛合せをするので、アクチュエータに結合するためのプラン
ジャを省略することができる。
【0007】 アクチュエータとアクチュエータ受けとは、アクチュエータとアクチュエータ
受けとが一体になるときに、互いに結合噛合せし、アクチュエータがアクチュエ
ータ受けから引き抜かれるのを阻止する、相互作用結合表面を有するので、自己
ロックが達成される、すなわち、アクチュエータが、例えば振動によって、アク
チュエータ受けから外れることを防ぐ。その結合表面は、アクチュエータを引っ
張るときに結合力が増大するように、アクチュエータの挿入方向を考慮して形成
されまたは位置調整される。アクチュエータはさらに、エネルギー蓄積装置また
は電磁石によって、結合噛合せの位置に保持することもできる。
【0008】 結合されるときにアクチュエータの動きの方向にある結合表面には、0°〜9
0°、特に60〜90°の角度が含まれるので、自己ロックが強化され、アクチ
ュエータを引っ張るときに結合力が増大する。好ましくは、結合表面は互いに引
っかかるように製作される。
【0009】 第1および第2信号手段はそれぞれの結合表面上に配置され、特に結合噛合せ
の位置で互いに向かい合うので、アクチュエータとアクチュエータ受けとの間の
信号交換を、アクチュエータとアクチュエータ受けとの結合噛合せの位置でだけ
可能とすることが、特に簡単な手段によって保証される。誤った閉鎖に対する保
護、すなわちアクチュエータがまだ結合していないときの信号交換に対する保護
、は大きく向上する。
【0010】 第1および/または第2信号手段は、信号交換のための少なくとも1つの好適
な空間方向に方向性を有しているので、誤った閉鎖に対する保護はさらに向上す
る。これは、2つの信号手段が近接するときには、信号交換が不可能であるが、
結合噛合せの位置になって2つの信号手段が直接隣接し、特に向かい合うとき信
号交換が可能となるからである。
【0011】 アクチュエータは、監視される機器上で旋回でき、特に旋回できるように固定
されているので、一般に固定のアクチュエータ受けに特に容易に結合噛合いがで
きる。アクチュエータは好ましくは、挿入装置に対して直角をなす角度を含むか
、またはそれと一致する軸の周りに旋回できる。アクチュエータは一般に固有の
電源を有さない、すなわち、アクチュエータに取り付けられる信号手段は、必要
な場合、第2信号手段によって生成された電磁界から電力を得る。もちろん、追
加的または代替的に、アクチュエータが可動であることも可能であり、同様にア
クチュエータ受けが旋回できる、および/または可動であることも可能である。
【0012】 重さによる力の結果アクチュエータ受けと一体になるときに、アクチュエータ
は結合噛合せの位置に来るので、アクチュエータが結合するための追加のエネル
ギー源は必要ない。各設置位置で結合が望ましいかまたは必要な場合、追加的ま
たは代替的に、ばねの力または磁力によって作動されるような結合にすることが
できる。
【0013】 信号交換は電磁的に行われるので、装置の安全と信頼性はさらに向上する。信
号交換は、例えば電磁波または(超)音波を介して行うことができる。電磁波の
場合、電波によるものと光放射によるものとの両方の信号交換が存在する。どち
らの場合も、エネルギー伝送も可能である。特に、電波に基づく信号交換は標準
品をもって実用化できるため経済的であり、一方の信号手段が問い合わせを伝送
し、それをもう一方の信号手段によって受信し変更されずにかまたは必要に応じ
て個別に変更されて第1信号手段に返送される。この方法で、例えばアクチュエ
ータの検出および識別が可能である。
【0014】 結合噛合せは電磁力の結果で、または圧縮空気の供給によって解放されるので
、例えば工作機械の保護フードを開くことは、工作機械の制御によって、制御で
きる。代替的または追加的に、ケーブル、例えばボーデン(Bowden)ケー
ブルによる解放も可能である。アクチュエータとアクチュエータ受けとは、1回
の解放パルスによる結果、結合噛合せの位置から結合解除へ移行し、それによっ
てアクチュエータがその後任意に時差を伴って開きそして取り外されるように作
られる。
【0015】 本発明のその他の利点、特徴、および詳細は前記従属請求項と以下の説明から
理解されるが、その説明においていくつかの実施形態により図面を参照して詳細
に説明する。請求項および明細書中で言及される特徴は各々個別または任意の組
み合わせにおいて、本発明にとって本質的なものである。
【0016】 図1は、アクチュエータ2がアクチュエータ受け7と一体になる前の本発明に
記載の装置1を示す。装置1は概略的に示すだけであって、特に正しい縮尺では
ない。分かりやすくするため監視される機器は図示しない。アクチュエータ2は
、例えばいわゆるトランスポンダ・モジュールでありえる第1信号手段3を有す
る。後者は結合表面4上に配置されており、これには、一体となったときに、ア
クチュエータ2の動きの方向5に対して本質的に直角をなす角度が含まれる。ア
クチュエータ2は、方向5に対して0°〜90°、この実施形態では45°の角
度を含む挿入斜面6を有する。アクチュエータ2は、図1の図面の平面に対して
垂直な軸の周りに旋回でき、かつ/または方向5に対して直角をなす角度に移動
できる。
【0017】 アクチュエータ受け7は、本質的に装置1の誤った操作に対する保護のため使
用されるハウジング8内に配置される。アクチュエータ受け7は第2信号手段9
を有し、双方向矢印10の方向へのエネルギー源またはエネルギー蓄積装置の作
用の元で、アクチュエータ2の動きに対して追加的および/または代替的に可動
とすることができる。概略的に示す、ハウジング8内に配置される磁気コイル1
1が、アクチュエータ受け7に一体になっているアクチュエータ2を上昇および
/または旋回させて結合を解放するために、用いられる。アクチュエータ受け7
は、本質的にアクチュエータの方向5に対して直角をなす角度を含む第2結合表
面12を形成する。
【0018】 図2は、アクチュエータ2とアクチュエータ受け7との結合噛合せの位置での
、本発明の請求の範囲に記載の装置を示す。ここでは、アクチュエータ2の第1
信号手段3とアクチュエータ受け7の第2信号手段9とは直接隣接し、特に互い
に向かい合っている。アクチュエータ2の第1結合表面4はアクチュエータ受け
7の第2結合表面と向かい合っており、方向5と反対のアクチュエータ2の引っ
張り荷重の元で2つの結合表面4、12は互いに接触し、アクチュエータ2のさ
らなる動きを阻止する。この実施形態では、アクチュエータ2がアクチュエータ
受け7に結合噛合せするときだけ2つの信号手段3、9が直接隣接することが有
利である。信号交換は、結合噛合せの位置が確実に取られたときだけ可能である
。結合噛合せの位置を解放するためには、例えば磁気コイル11への電流パルス
と、アクチュエータを方向5と反対の方向に引き出すこと、が必要である。
【0019】 図3は、本発明の第2実施形態101を示す。アクチュエータ102は、双方
向矢印113の方向に軸112の周りに旋回できるように結合される。アクチュ
エータ102は、アクチュエータ受け107のためのめくら穴またはスロットの
形状の受け部114を有する。受け部114とアクチュエータ受け107とは、
それぞれの端部で、断面が半球状および/または半円状になるように作られる。
アクチュエータ102中の第1信号手段103は、アクチュエータ受け107の
第2信号手段109に対して図示する結合噛合せの位置にある。第2信号手段1
09は第1信号手段103に面する壁107’から後退し、少なくともこの範囲
では金属製であるアクチュエータ102と協働して、信号送出の方向特性を出す
。この方向特性によって、装置101の誤った閉鎖に対する保護のレベルはさら
に向上する。結合噛合せの位置からの解放はこの実施形態では、矢印121の方
向にノズル120を介して圧縮空気を供給することによって行われる。ノズル1
20から出る圧縮空気は、アクチュエータ102の引き出しがアクチュエータ受
け107によって阻止されない限り、軸112の周りにアクチュエータ102を
旋回させる。
【0020】 図4は、結合噛合せの位置での本発明の第3実施形態201を示す。アクチュ
エータ受け207は、アクチュエータ202の第1結合表面204の背後で止め
歯216を形成する。アクチュエータ202は、方向205に対して0〜90°
の角度、この実施形態では45°の角度を含む傾斜肩表面217を形成する。こ
の構成は、アクチュエータ202が方向205と反対の方向に引っ張られるとき
に結合作用が強化されるという利点を有する。
【0021】 図5は、結合噛合せから解放された位置での図4の装置を示す。短い機械的、
磁気的および/または圧縮空気によるパルスによって、アクチュエータ202は
図示する部分の外側に位置する旋回軸の周りに回転しており、パルスの終了後ア
クチュエータ受け207の止め歯216の上方に来るので、アクチュエータ20
2は再び結合噛合せの位置を取ることはなく、ある時間遅延を伴って装置から引
き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 アクチュエータがアクチュエータ受けと一体になる前の本発明に記載の装置を
示す図である。
【図2】 アクチュエータとアクチュエータ受けとの結合噛合せの位置での本発明に記載
の装置を示す図である。
【図3】 本発明の第2実施形態を示す図である。
【図4】 結合噛合せの位置での本発明の第3実施形態を示す図である。
【図5】 結合噛合せから解放された位置での図4の装置を示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成13年11月30日(2001.11.30)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】 前記第1(3、103)および前記第2(9、109)信号
手段が、信号交換のための少なくとも1つの好適な空間方向の方向性を有する請
求項1〜請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項】 前記アクチュエータ(2、102、202)が旋回可能であ
る請求項1〜請求項のいずれか一項に記載の装置。
【請求項】 前記アクチュエータ(2、102、202)が、前記アクチ
ュエータ受け(7、107、207)と一体になるときに、その重さによる力の
結果として、結合噛合せの位置を取る請求項1〜請求項のいずれか一項に記載
の装置。
【請求項】 信号交換が電磁的に行われる請求項1〜請求項のいずれか
一項に記載の装置。
【請求項10】 結合噛合せが、電磁力の結果または圧縮空気の供給によっ
て解放される請求項1〜請求項のいずれか一項に記載の装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0002】 ドイツ特許19624172A1は、その幾何学的形状によって機械的に二極
分化し、スイッチハウジング内に挿入されるときにドラム制御装置を回転させ、
さらに、アクチュエータが完全に挿入された状態で、スイッチハウジング中に配
置された読み出し/書き込み装置によって読み出されるトランスポンダを有する
アクチュエータを伴う安全スイッチを示している。 ヨーロッパ特許0870653A1は、偶発的な自然解放に抗してベルト舌片 のロッキング要素を確保し、かつ滑動自在である安全要素の位置が、ホールプロ ーブとマグネットとによって検出されうるようにしたベルトロックを開示してい る。前記ベルトロックのアンロックボタンをマニュアル作動した場合には、前記 安全要素はそのロッキング位置から外される。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 監視される機器の状態に応じて接続を切り換える装置(1、
    101、201)、特に安全スイッチであって、好適には監視される機器上に固
    定することができる第1信号手段(3、103)を有し、第2信号手段(9、1
    09)を有するアクチュエータ受け(7、107、207)と一体になり、引き
    戻しに対して取り外し自在に結合するアクチュエータ(2、102、202)を
    伴い、前記第1(3、103)と前記第2(9、109)信号手段との間で非接
    触で信号交換がなされ、前記アクチュエータ(2、102、202)と、前記第
    2信号手段(9、109)を有する前記アクチュエータ受け(7、107)とが
    一体になるときに互いに結合噛合せし、前記第1(3、103)および前記第2
    (9、109)信号手段が、前記アクチュエータ(2、102、202)と前記
    アクチュエータ受け(7、107、207)との間の信号交換が、前記結合噛合
    せの位置でだけ可能であるように配置される装置。
  2. 【請求項2】 前記アクチュエータ(2、102、202)と前記アクチュ
    エータ受け(7、107、207)とが、前記アクチュエータとアクチュエータ
    受けとが一体になるときに互いに噛合い、前記アクチュエータ受け(7、107
    、207)からの前記アクチュエータ(2、102、202)の引き抜きを阻止
    する相互作用表面(4、12)を有する請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記アクチュエータ(2、102,202)の動きの方向(
    5)に対して結合表面(4、12)が、前記アクチュエータ受けとが一体になる
    ときに、0〜90°、特に60〜90°の角度を含む請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記第1(3、103)および前記第2(9、109)信号
    手段がそれぞれ前記結合表面(4、12)の上に配置され、特に結合噛合せの位
    置で互いに向かい合う請求項2または請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記第1(3、103)および前記第2(9、109)信号
    手段が、信号交換のための少なくとも1つの好適な空間方向の方向性を有する請
    求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記アクチュエータ(2、102、202)が旋回可能であ
    る請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記アクチュエータ(2、102、202)が、前記アクチ
    ュエータ受け(7、107、207)と一体になるときに、その重さによる力の
    結果として、結合噛合せの位置を取る請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載
    の装置。
  8. 【請求項8】 信号交換が電磁的に行われる請求項1〜請求項7のいずれか
    一項に記載の装置。
  9. 【請求項9】 結合噛合せが、電磁力の結果または圧縮空気の供給によって
    解放される請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の装置。
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