WO2013013840A1 - Sicherheitsstromkreis mit strom leitender schraube - Google Patents

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WO2013013840A1
WO2013013840A1 PCT/EP2012/056601 EP2012056601W WO2013013840A1 WO 2013013840 A1 WO2013013840 A1 WO 2013013840A1 EP 2012056601 W EP2012056601 W EP 2012056601W WO 2013013840 A1 WO2013013840 A1 WO 2013013840A1
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housing
screw
safety circuit
sleeve
current
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PCT/EP2012/056601
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Inventor
Christian Witt
Thorsten SCHUBERT
Thomas Mehlis
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • 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
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/20—Interlocking, locking, or latching mechanisms
    • H01H9/22—Interlocking, locking, or latching mechanisms for interlocking between casing, cover, or protective shutter and mechanism for operating contacts
    • H01H9/226—Interlocking, locking, or latching mechanisms for interlocking between casing, cover, or protective shutter and mechanism for operating contacts the casing containing electrical equipment other than and operated by the switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/16—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting by rolling; by wrapping; Roller or ball contacts

Definitions

  • the invention relates to an electrical safety circuit for enclosures containing potentially dangerous elements, such as e.g. High voltage contacts or the like include.
  • the safety circuit also called interlock
  • the object of the invention is therefore to provide a simple and safe safety circuit for a housing.
  • an electrical safety circuit in a housing and / or housing part, with a current-conducting screw, two contact elements and a ström insulated sleeve, wherein the current flow of the safety circuit via the first of the two contact elements, through the screw and over the second of the two contact elements is conductive, wherein the contact elements in a current-conducting screw receiving, current insulating sleeve are arranged.
  • the first contact element may be similar or even equal to the second contact element. It has a contact ball which can be pretensioned against the screw and which can be prestressed by means of a spring or otherwise. Furthermore, the respective contact element must also have a holder and a guide of the contact ball.
  • the sleeve is arranged wholly or partly in the housing part, in particular housing cover.
  • the sleeve has a cylindrical shape, which is insertable into a bore of the cover and optionally continues in the rest of the housing, in this way, the sleeve with the contact elements and in particular with the cable connections in the housing cover and the housing can be pressed.
  • at least one opening or two openings open into the bore in the cover, through which a power cable for the safety circuit can be routed. The same applies to the housing.
  • the contact elements have a Internal thread or an actable contact piece, in particular contact ball, for producing a conductive contact with the screw.
  • a contact-producing internal thread since the screw, if a fastening function is provided, must have an external thread at the lower end.
  • the first and / or second contact element may be designed as a mother, with which a low-cost series product can be used, which nevertheless allows a secure flow of current.
  • the at least two-piece running sleeve has a housing cover associated with the first sleeve part and a housing associated with the second second sleeve part.
  • the first sleeve part remains in the housing and the second sleeve part in the housing cover when the housing cover is separated from the housing.
  • Both sleeve parts isolate the screw from the housing cover and the housing.
  • Fig. 1 sectional view through an interlock switch with lei tender screw a safety circuit.
  • the safety circuit 14 extends through the power cable 19 in the current flow direction I through the cable terminal 22, which has an electrical contact with the first contact element 23, whereby the Current from the power cable 19 via the cable connection 21 to the first contact element 23 and via the internal thread of the first contact element 23 in the screw neck 15 can flow.
  • the safety circuit 14 is located in the first contact element 23 and in the screw neck 15 by means of an angularly extending line.
  • the current continues to flow via the second contact element, which has a contact ball 18 acted upon by a spring 24.
  • the contact ball 18 can make electrical contact with both an external thread or a cylindrical surface of the screw neck 15, so that a current flow is possible.
  • the safety circuit continues into its cable connection 22 and then into the power cable 20.
  • the power cables 19 and 20 are to be connected to electrical components that supply the power to be disconnected, dangerous components, eg via Relay, can interrupt. Alternatively, these components are also supplied with the current of the safety circuit.
  • the sleeve 13, 17 is divided into two parts, and the first insulating sleeve part 17 is fixedly mounted in the housing 16.
  • the first, insulating sleeve part 17 has leading properties or has an internal thread into which the screw neck 15 can be screwed.
  • the screw 12, 15 screws the two insulating sleeve parts 13, 17 together and thus secures the housing cover 10 with the rest of the housing 16, since the second sleeve part 13 in the housing cover 10 is fixed.
  • the insulating cover 1 1 secures the likewise conductive screw head 12 and can be introduced into the same hollow cylindrical bore, in which the two-part sleeve 13, 17 is introduced and which is partially formed by the housing cover 10 and the housing 16.
  • the screw 12, 15 must be removed. Once this is unscrewed from the first, insulating sleeve member, the contact between the external thread of the screw 12, 15 and the internal thread of the first contact piece 23 is interrupted. This ensures that the safety circuit is interrupted before the housing cover 10 can be removed.
  • the screw head 12 is coated with an insulating layer or made entirely of a non-conductive material. This ensures that the user does not come into contact with any current-carrying parts, for example when using a screwdriver.
  • the application of the contact ball 18 in the second contact element 23 allows the use of a screw which has an external thread at the upper part of the screw neck 15 or not. This creates a useful degree of freedom.
  • the screw only for the production of the two contacts, that is, to dispense with the attachment function.
  • the sleeve parts 13, 17 can be integrated into a part which is accommodated in a housing part 10, not necessarily the housing cover 10.
  • the invention relates to a safety circuit in a housing and / or housing part, with a current-conducting screw, two contact elements and a ström insulated sleeve, wherein the current of the safety circuit over the first of the two contact elements, through the screw and over the second the two contact elements is conductive, wherein the contact elements are arranged in a conductive screw receiving, insulated sleeve.
  • Housing cover 1 1 insulating cover
  • Screw head 13 second insulating sleeve part safety circuit 15 screw neck
  • Housing 17 first insulating sleeve part contact ball 19 power cable

Abstract

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Sicherheitsstromkreis in einem Gehäuse (16) und/oder Gehäuseteil (10), mit einer Strom leitenden Schraube (12, 15), zwei Kontaktelementen (18, 23) und einer stromisolierten Hülse (13, 17), wobei der Strom des Sicherheitsstromkreises über das erste der beiden Kontaktelemente (23), durch die Schraube hindurch und über das zweite der beiden Kontaktelemente (18) leitbar ist, wobei die Kontaktelemente in einer die leitende Schraube (12, 15) aufnehmende, isolierten Hülse (13, 17) angeordnet sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Sicherheitsstromkreis mit Strom leitender Schraube
Beschreibung Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Sicherheitsstromkreis für Gehäuse, die potentiell gefährliche Elemente, wie z.B. Hochspannungskontakte oder ähnliches beinhalten. Der Sicherheitsstromkreis (auch Interlock genannt) stellt sicher, dass bei der Öffnung des Gehäuses der Sicherheitsstromkreis immer unterbrochen wird und damit alle gefährlichen Elemente deaktiviert werden.
Stand der Technik Hintergrund der Erfindung
Aus US 3 653 702 A ist ein Sicherheitsschioss bekannt, welches über einer Schraube angeordnet ist, die zur Öffnung des gesicherten Deckels zwangs- läufig betätigt werden muss. Für die Betätigung der Schraube ist es wiederum notwendig einen Klappschalter hochzuklappen, der sowohl den Sicherheitsstromkreis unterbricht und gleichzeitig den Schraubenkopf freigibt. Aufgabenstellung
Zusammenfassung der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung ist daher einen einfachen und sicheren Sicherheitsstromkreis für ein Gehäuse anzugeben.
Die Aufgabe wird durch einen elektrischen Sicherheitsstromkreis in einem Gehäuse und/oder Gehäuseteil, mit einer Strom leitenden Schraube, zwei Kontaktelementen und einer ström isolierten Hülse gelöst, wobei der Strom- fluss des Sicherheitsstromkreises über das erste der beiden Kontaktelemente, durch die Schraube hindurch und über das zweite der beiden Kontaktelemente leitbar ist, wobei die Kontaktelemente in einer die Strom leitende Schraube aufnehmende, Strom isolierenden Hülse angeordnet sind.
Das erste Kontaktelement kann ähnlich oder sogar gleich dem zweiten Kontaktelement ausgeführt sein. Es weist eine gegen die Schraube vorspannbare Kontaktkugel auf, die mittels einer Feder oder anderweitig vorspannbar ist. Ferner muss das jeweilige Kontaktelement auch eine Halterung und eine Führung der Kontaktkugel aufweisen.
Vorteilhafterweise ist die Hülse ganz oder zum Teil im Gehäuseteil, insbesondere Gehäusedeckel, angeordnet. Idealerweise weist die Hülse eine zylindrische Form auf, die in eine Bohrung des Deckels einsetzbar ist und sich gegebenenfalls im übrigen Gehäuse fortsetzt, auf diese Weise ist die Hülse mit den Kontaktelementen und insbesondere auch mit den Kabelanschlüssen in den Gehäusedeckel und das Gehäuse einpressbar. Idealerweise mündet in die Bohrung im Deckel mindestens eine Öffnung oder zwei Öffnungen, durch die jeweils ein Stromkabel für den Sicherheitsstromkreis geführt werden kann. Gleiches gilt für das Gehäuse.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Kontaktelemente ein Innengewinde oder ein beaufschlagbares Kontaktstück, insbesondere Kontaktkugel, zur Herstellung eines leitenden Kontaktes mit der Schraube auf. Meistens ist es vorteilhaft das im Gehäuse angeordnete erste Kontaktstück mit einem Kontakt herstellenden Innengewinde zu versehen, da die Schrau- be, falls eine Befestigungsfunktion vorgesehen ist, am unteren Ende ein Außengewinde aufweisen muss.
Beispielsweise kann das erste und/ oder zweite Kontaktelement als Mutter ausgeführt sein, womit ein preiswertes Serienprodukt eingesetzt werden kann, welches dennoch einen sicheren Stromfluss zulässt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die mindestens zweiteilig ausgeführte Hülse einen dem Gehäusedeckel zugeordneten, ersten Hülsenteil und einen dem übrigen Gehäuse zugeordneten zweiten Hülsenteil auf. Der erste Hülsenteil verbleibt im Gehäuse und der zweite Hülsenteil im Gehäusedeckel, wenn der Gehäusedeckel vom Gehäuse getrennt wird. Beide Hülseteile isolieren die Schraube gegenüber dem Gehäusedeckel und dem Gehäuse ab. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform befestigt die Schraube durch das Eindrehen in die ein-, zwei- oder mehrteilige Hülse das Gehäuseteil am übrigen Gehäuse, da die dem Gehäuse und dem Gehäusedeckel zugeordneten Hülsenteile in jeweils denselben unverlierbar verankert oder befestigt sind.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 Schnittdarstellung durch einen Interlockschalter mit lei tender Schraube eines Sicherheitsstromkreises.
Ausführungsbeispiel
Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Interlockschalter mit Strom leitender Schraube 12, 15 eines Sicherheitsstromkreises 14. Der Sicherheitsstromkreis 14 verläuft durch das Stromkabel 19 in der Stromflussrichtung I durch den Kabelanschluss 22, der einen elektrischen Kontakt mit dem ersten Kontaktelement 23 aufweist, womit der Strom vom Stromkabel 19 über den Kabelanschluss 21 auf das erste Kontaktelement 23 und über das Innengewindes des ersten Kontaktelements 23 in den Schrauben- hals 15 fließen kann.
Der Sicherheitsstromkreis 14 ist im ersten Kontaktelement 23 und im Schraubenhals 15 mittels einer eckig verlaufenden Linie eingezeichnet. Der Strom fließt weiter über das zweite Kontaktelement, welches eine mittels einer Feder 24 beaufschlagte Kontaktkugel 18 aufweist. Die Kontaktkugel 18 kann sowohl mit einem Außengewinde oder einer zylindrischen Fläche des Schraubenhalses 15 elektrischen Kontakt herstellen, sodass ein Stromfluss möglich ist. Der Sicherheitsstromkreis verläuft weiter in dessen Kabelanschluss 22 und anschließend in das Stromkabel 20.
Die Stromkabel 19 und 20 sind an elektrische Bauteile anzuschließen, die die Stromversorgung der abzuschaltenden, gefährlichen Bauteile, z.B. über Relais, unterbrechen können. Alternativ werden diese Bauteile auch mit dem Strom des Sicherheitsstromkreises versorgt.
Vorteilhafterweise ist die Hülse 13, 17 zweigeteilt, und der erste isolierende Hülsenteil 17 fest im Gehäuse 16 angebracht. Idealerweise hat der erste, isolierende Hülsenteil 17 führende Eigenschaften beziehungsweise weist ein Innengewinde auf, in welches der Schraubenhals 15 einschraubbar ist.
Als isolierend werden auch im folgenden alle Bauteile bezeichnet, die elekt- rischen Stromfluss unterbinden, das heißt, elektrisch isolierend sind.
Die Schraube 12, 15 verschraubt die beiden isolierenden Hülsenteile 13, 17 miteinander und befestigt so den Gehäusedeckel 10 mit dem übrigen Gehäuse 16, da auch der zweite Hülsenteil 13 im Gehäusedeckel 10 fest ist.
Die isolierende Abdeckung 1 1 sichert den ebenfalls leitenden Schraubenkopf 12 und kann in die gleiche hohlzylindrische Bohrung eingebracht werden, in der auch die zweiteilige Hülse 13, 17 eingebracht ist und die teilweise vom Gehäusedeckel 10 und vom Gehäuse 16 gebildet wird.
Somit muss nun, bevor der Deckel geöffnet werden kann, die Schraube 12, 15 entfernt werden. Sobald diese aus dem ersten, isolierenden Hülsenteil herausgeschraubt wird, ist auch der Kontakt zwischen dem Außengewinde der Schraube 12, 15 und des Innengewindes des ersten Kontaktstückes 23 unterbrochen. Somit ist sichergestellt, dass der Sicherheitsstromkreis unterbrochen ist bevor der Gehäusedeckel 10 abgenommen werden kann.
Vorteilhafterweise ist der Schraubenkopf 12 mit einer isolierenden Schicht überzogen oder ganz aus einem nicht leitenden Material gefertigt. Dies stellt sicher, dass der Benutzer mit keinen Strom leitenden Teilen in Berührung kommt, beispielsweise beim Einsatz eines Schraubendrehers. Die Beaufschlagung der Kontaktkugel 18 im zweiten Kontaktelement 23 ermöglicht den Einsatz einer Schraube, die am oberen Teil des Schraubenhalses 15 ein Außengewinde aufweist oder auch nicht. Damit ist ein nützlicher Freiheitsgrad geschaffen.
Wenn die Schraube 12, 15 zur Befestigung des Deckels 10 verwendet wird, ist es sinnvoll einen Kontakt über die ineinander eingreifenden Gewinde herzustellen, dazu muss zur Befestigung im unteren Bereich des Schraubenhalses 15 immer ein Außengewinde vorhanden sein.
Alternativ ist es auch möglich die Schraube nur zur Herstellung der beiden Kontakte zu verwenden, das heißt, auf die Befestigungsfunktion zu verzichten. In diesem Fall können die Hülsenteile 13, 17 zu einem Teil integriert werden, welches in einem Gehäuseteil 10, nicht notwendigerweise der Ge- häusedeckel 10, untergebracht ist. Obwohl in diesem Fall der Zwang zur vorherigen Dekontaktierung auf andere Weise gewährleistet sein muss, so wird doch ein vergleichsweise günstiger Interlock-Schalter realisiert.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Sicherheitsstromkreis in ei- nem Gehäuse und/oder Gehäuseteil, mit einer Strom leitenden Schraube, zwei Kontaktelementen und einer ström isolierten Hülse, wobei der Strom des Sicherheitsstromkreises über das erste der beiden Kontaktelemente, durch die Schraube hindurch und über das zweite der beiden Kontaktelemente leitbar ist, wobei die Kontaktelemente in einer die leitende Schraube aufnehmende, isolierten Hülse angeordnet sind. Bezugs; ichenliste
Gehäusedeckel 1 1 isolierende Abdeckung
Schraubenkopf 13 zweites isolierendes Hülsenteil Sicherheitsstromkreis 15 Schraubenhals
Gehäuse 17 erstes isolierendes Hülsenteil Kontaktkugel 19 Strom kabel
Strom kabel 21 Anschluss
Anschluss 23 Kontaktelement
Feder I Strom richtung

Claims

Patentansprüche
Elektrischer Sicherheitsstromkreis in einem Gehäuse (16) und/oder Gehäuseteil (10), mit einer stromleitenden Schraube (12, 15), zwei Kontaktelementen (18, 23) und einer stromisolierenden Hülse (13, 17), wobei der Stromfluss des Sicherheitsstromkreises über das erste (23) der beiden Kontaktelemente (18, 23), durch die Schraube (12, 15) hindurch und über das zweite (18) der beiden Kontaktelemente (18, 23) leitbar ist, wobei die Kontaktelemente (18, 23) in der die stromleitende Schraube (12, 15) aufnehmende, stromisolierenden Hülse (13, 17) angeordnet sind.
Sicherheitsstromkreis nach Anspruch 1 , wobei die Hülse (13,17) ganz oder zum Teil im Gehäuseteil (10, 16), insbesondere Gehäusedeckel (10), angeordnet ist.
Sicherheitsstromkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (18, 23) ein Innengewinde oder ein beaufschlagbares Kontaktstück (18, 24), insbesondere Kontaktkugel (18), zur Herstellung eines leitenden Kontaktes mit der Schraube (12, 15) aufweisen.
Sicherheitsstromkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hülse (13, 17) mindestens zweiteilig ausgeführt ist und einen dem Gehäusedeckel (10) zugeordneten, ersten Hülsenteil (13) und einen dem übrigen Gehäuse (16) zugeordneten zweiten Hülsenteil (17) aufweist. 5. Sicherheitsstromkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schraube (12, 15) durch das Eindrehen in die ein- oder zweiteilige Hülse (13, 17) den Gehäusedeckel (10) am übrigen Gehäuse (16) befestigt.
PCT/EP2012/056601 2011-07-28 2012-04-12 Sicherheitsstromkreis mit strom leitender schraube WO2013013840A1 (de)

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