CN111161963A - 用于紧急停止装置的带有安全附件解决方案的开关组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于被结合到设置有致动构件(10)的控制组件(1)的开关组件(2),所述开关组件包括主体(20),包括两个固定触头(23a,23b)的电路,所述电路能够由常闭型的控制开关和与所述控制开关串联连接的常开型的监视开关来控制。所述监视开关使得可以通过只要控制组件(1)从开关组件(2)断开就保持所述电路打开来监视开关组件(2)到控制组件的正确稳定附接。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关组件。更具体地,本发明涉及一种用于被结合到控制组件上以形成紧急停止类型的开关装置的开关组件。
背景技术
通常,紧急停止装置包括:控制组件,其承载有致动构件;以及开关组件,也称为接触块,其用于安装在控制组件的后面。开关组件包括至少一个主活动桥,该主活动桥支撑由致动构件相对于固定触头从闭合位置到打开位置致动的活动触头,以在紧急情况下断开电路。因此,在紧急停止装置中,主触头为常闭型。
当安装该装置时,控制组件和开关组件通常机械地安装在一壁面的两侧。因此,开关组件对用户是不可见的。因此,用户不可能一直知道控制组件是否正确地安装在开关组件上。现在,一个组件与另一个组件的分离意味着该装置不再能够正常运行。鉴于紧急停止装置旨在提供安全功能,因此该装置必须正确运行。为此,因此必须确保在需要紧急停止装置运行时将开关组件正确附接到控制组件。
特别地,从专利US6,198,058和DE4101493中已知装置,该些装置使得可以监视控制组件到开关组件的附接。在这两个专利中,一组常闭触头和一组常开触头串联放置在要控制的电路上。只要开关组件与控制组件机械地断开连接,则常开触头就会保持打开,并且当开关组件安装在控制组件上时,这些常开触头就闭合。在正常操作中,在致动构件上施加压力时,常闭触头打开。
专利EP2332158B1和EP2564408B1中还描述了能够解决相同技术问题的其他解决方案。
在后一专利EP2564408B1中,开关组件使用两个嵌套的按钮和带有两个独立连接板的活动支撑件,该两个独立连接板各自支承旨在与开关组件的固定触头配合的活动控制触头和检测触头。它还包括活动桥,该活动桥支承两个活动检测触头,当控制组件和开关组件可操作地附接时,该两个活动检测触头与连接板的检测触头接触,以在两个连接板之间建立电连接。
本发明的目的是提出一种新颖的解决方案,该新颖的解决方案使得可以确保控制组件正确地安装在开关组件上。该解决方案提供了简单的操作,并且以有限的体积实现。
发明内容
该目的通过用于被结合到设置有致动构件的控制组件的开关组件实现,所述致动构件能够处于空闲位置和致动位置,所述开关组件包括:
-主体,包括两个固定触头的电路,所述电路能够由常闭型的控制开关和常开型的监视开关来控制,所述控制开关包括支承第一活动控制触头和第二活动控制触头的第一活动触头桥,所述监视开关与所述控制开关串联连接并且包括支承第一活动监视触头和第二活动监视触头的第二活动触头桥,
-第一活动控制触头布置成与第一固定触头配合,并且第一活动监视触头布置成与第二固定触头配合,
-第二活动控制触头布置成直接与第二活动监视触头配合。
根据特定特征,所述第一活动触头桥能够沿控制轴线在闭合的第一位置和打开的第二位置之间平移,并且其第一活动控制触头能够在所述闭合的第一位置与第一固定触头接触,而在所述打开的第二位置远离第一固定触头。
根据另一特定特征,所述第二活动触头桥能够沿所述控制轴线在打开的第一位置和闭合的第二位置之间平移,并且其第一活动监视触头能够在所述打开的第一位置远离第二固定触头,而在所述闭合的第二位置与第二固定触头接触。
根据另一特定特征,所述第二活动监视触头和所述第二活动控制触头布置成当所述第一活动触头桥处于其闭合的第一位置并且所述第二活动触头桥处于其闭合的第二位置时接触。
根据另一特定特征,所述第一活动触头桥能够从其打开位置到其闭合位置沿所述控制轴线在第一方向上平移移位,所述第二活动触头桥从其打开位置到其闭合位置沿所述控制轴线在与所述第一方向相反的第二方向上移位。
根据另一特定特征,所述开关组件包括第一支座,所述第一支座产生在所述主体上,并布置成在所述第一活动触头桥的闭合的第一位置与所述第一活动触头桥配合,所述第一支座相对于第一活动触头桥的中间平移轴线偏心并且相对于所述轴线与所述第一活动控制触头相对。
根据另一特定特征,所述开关组件包括第二支座,所述第二支座产生在所述壳体上,并布置成在所述第二活动触头桥的闭合的第一位置与所述第二活动触头桥配合,所述第二支座相对于第二活动触头桥的中间平移轴线偏心并且相对于所述轴线与所述第一活动控制触头相对。
根据另一特定特征,所述第一活动触头桥通过滑环连接被安装在控制按钮上,并且所述开关组件包括布置在控制按钮和第一活动触头桥之间的第一接触压力弹簧。
根据另一特定特征,所述开关组件包括布置在所述主体与所述控制按钮之间的闭合弹簧。
根据另一特定特征,所述第二活动触头桥通过滑环连接被安装在控制按钮上,并且所述开关组件包括布置在监视按钮和第二活动触头桥之间的第二接触压力弹簧。
根据另一特定特征,所述开关组件包括布置在所述主体与所述监视按钮之间的打开弹簧。
本发明还涉及一种开关装置,其包括控制组件,所述控制组件包括能够处于空闲位置和致动位置的致动构件,所述开关装置包括如上所述的开关组件。
附图说明
根据以下结合附图给出的详细描述,其他特征和优点将显现出来,其中:
-图1A和1B从两个不同的视角并局部分解地表示本发明的开关组件的内部部分,
-图2A、2B和2C表示本发明的开关组件,其处于所谓的自由位置,也就是说没有控制组件的位置。
-图3A、3B和3C表示本发明的开关组件,其处于所谓的操作位置,也就是说,控制组件安装在开关组件上的位置。
-图4A、4B和4C表示本发明的开关组件,其处于所谓的致动操作位置,也就是说,安装了控制组件并且致动了控制头的位置。
-图5表示本发明的开关组件,其处于所谓的非操作位置,该位置对应于与控制组件和开关组件之间的故障机械关联。
具体实施方式
众所周知,紧急停止类型的装置,也称为手掌开关(palm switch),其包括由控制组件(也称为第一组件1)和开关组件(也称为第二组件2)形成的两个不同的组件1、2。
第一组件1(在图5中可见)包括致动构件10,该致动构件用于在紧急情况下***作员沿着控制轴线(X)压下以打开电路。因此,致动构件10可以处于不被压下而使电路保持闭合的空闲位置,和被压下以打开电路的致动位置。
第二组件2是用于控制电路的接触块。后者在附图1A至5中表示。该第二组件2包括例如由塑料制成的主体或壳体20,其包括附接到第一组件1的装置21a、21b。根据本发明,第二组件2包括控制开关,该控制开关使得可以根据致动构件10的位置来控制电路。它还包括监视开关,其使得可以通过只要第一组件1与第二组件2机械断开则保持电路打开来监视第二组件2与第一组件1的正确附接。
第二组件2包括第一接触端子22a和第二接触端子22b。它包括电连接到其第一端子22a的第一固定触头23a和电连接到其第二端子22b的第二固定触头23b。这两个端子例如是常规的螺钉端子。
该控制开关包括可沿轴线(X)平移地致动的控制按钮30和支承第一组两个活动的所谓的控制触头32a、32b的第一活动触头桥31,所述桥31通过滑环连接(runner link)安装到控制按钮30上。它还包括安装在控制按钮30的支座33和第一活动触头桥31之间的触头压力弹簧R1。它还包括闭合弹簧R2,该闭合弹簧R2沿着轴线(X)安装在控制按钮30和开关组件2的主体20之间的凹陷中。闭合弹簧R2和接触压力弹簧R1是螺旋型的,并且其轴线沿轴线(X)定向。
监视开关包括可沿轴线(X)平移地致动的监视按钮40和支承第二组两个活动的所谓监视触头42a、42b的第二活动触头桥41,所述第二活动触头桥41通过滑环连接安装到监视按钮上。它包括沿着轴线(X)安装在监视按钮40的支座43和活动触头桥41之间的接触压力弹簧R3。它还包括打开弹簧R4,该打开弹簧R4沿着轴线(X)安装在监视按钮40和开关组件的主体20之间的凹陷中。接触压力弹簧R3和打开弹簧R4是螺旋型的,并且其轴线沿轴线(X)定向。
第一活动触头桥31可以在闭合的第一位置和打开的第二位置之间平移。它支承布置成与第一固定触头23a配合的第一活动控制触头32a和第二活动控制触头32b。
第二活动触头桥41也可以在打开的第一位置和闭合的第二位置之间平移。它支承布置成与第二固定触头23b配合的第一活动监视触头42a和第二活动监视触头42b。
第一活动触头桥31和第二活动触头桥41由金属材料制成并且使得可以在它们的两个活动触头之间产生电连接。
本发明的解决方案提供了特定的特征,即第二活动控制触头32b被布置为与第二活动监视触头42b配合。因此,当第一活动触头桥31和第二活动触头桥41处于它们各自的闭合位置时,第二活动控制触头32b和第二活动监视触头42b接触,从而闭合电路。
两个活动触头的配合需要第一活动触头桥31和第二活动触头桥41的反向致动。
换句话说,第一活动触头桥31从其打开位置到闭合位置沿着轴线(X)在一个方向上移位,并且第二活动触头桥41从其打开位置到其闭合位置沿着轴线(X)在相反的方向上移位。同样,第一固定触头23a和第二固定触头23b各自具有在相反的方向上取向的接触面,以各自分别与第一活动控制触头32a和第一活动监视触头42a配合。
第二组件2还包括在主体20上产生的并且布置成与第一活动触头桥31配合的第一支座34。该第一支座34相对于第一活动触头桥31的中间平移轴线偏心并且相对于该轴线与其第一活动控制触头32a相对,从而在桥31处于闭合位置并且第二活动触头桥41然后处于打开位置时将桥31保持在其轴线上。
第二组件2包括在主体20上产生的并且布置成与第二活动触头桥41配合的第二支座44。当第二活动触头桥41进入其闭合位置时,该第二支座44可以阻碍第二活动触头桥41平移。该第二支座44相对于第二活动触头桥41的中间平移轴线偏心并且关于所述轴线与其第一活动监视触头42a相对,从而在桥41处于闭合位置时将桥41保持在其轴线上并且避免未对准第二活动控制触头32b和第二活动监视触头42b之间建立的接触。
从此架构开始,下面结合图2A至5更详细地描述装置的操作原理:
图2A至2C第一工作状态
开关组件2和控制组件1是分开的。
控制按钮30处于其闭合位置,监视按钮40处于其打开位置。
监视按钮40的头部相对于控制按钮30的头部向上偏移。
因此,第二活动触头桥41的第一活动监视触头42a未连接至第二固定触头23b,并且其第二活动监视触头42b未连接至第一活动触头桥31的第二活动控制触头32b。
因此,电路打开。
在此状态下,在闭合弹簧R2的作用下,控制按钮30抵靠壳体20的支座35,并且第一活动触头桥31抵靠在上面定义的第一支座34,从而可以施加压力于布置在第一活动触头桥31和控制按钮30之间的接触压力弹簧R1。第一支座34可以定位在壳体上,以允许第一活动触头桥31沿顺时针方向轻微旋转。
图3A至3C第二工作状态
控制组件1(未示出)被附接到开关组件2。
该附接导致监视按钮40从其打开位置平移至其闭合位置,并形成用于监视按钮40的顶部上支座。
在闭合位置,第一活动监视触头42a与第二固定触头23b接触,第二活动监视触头42b与第二活动控制触头32b接触。
因此,打开弹簧R4在监视按钮40平移时受到压缩压力。接触压力弹簧R3也受到压缩压力,从而第一活动监视触头42a可以抵靠第二固定触头23b施加接触压力,并且第二活动触头桥41可以抵靠第二支座44施加接触压力。
控制按钮30也发生平移,这将其从其支座35释放,该平移被闭合弹簧R2吸收。在接触压力弹簧R1的作用下,第一活动触头桥31保持在其闭合位置。
当两个桥31、41处于闭合位置时,第二支座44被定位成满足在第二活动监视触头42b和第二活动控制触头32b之间的足够的接触压力。
在这种状态下,由每个接触压力弹簧R1、R3在这两个活动触头32b、42b上施加的接触压力使得可以补偿第一活动触头桥31的轻微旋转(在没有控制组件的情况下存在轻微旋转,参见上文)并且可以将第一活动触头桥31回复到轴线上。
因此,电路是闭合的,并且通过将控制组件1结合到开关组件2上而形成的开关装置是可操作的。
图4A至4C第三工作状态
致动构件10,即紧急停止头,被致动。在致动位置,致动构件10形成用于两个按钮的底部上支座。
因此,头部的致动既引起控制按钮30的平移又引起监视按钮40的平移。
由于第二活动触头桥41处于闭合位置并且被第二支座44阻挡平移,所以所述桥不能被平移。因此,监视按钮40的平移被打开弹簧R4和接触压力弹簧R3吸收。
在其平移运动中,控制按钮30通过在其杆上产生的支座36引起第一活动触头桥31从其闭合位置向其打开位置的平移。通过闭合弹簧R2的压缩使得控制按钮30的平移成为可能,从而引起接触压力弹簧R1的释放以及第一活动触头桥31抵靠所述支座36的返回。然后,第一活动控制触头32a远离第一固定触头23a,并且第二活动控制触头32b远离第二活动监视触头42b,从而导致电路打开。
图5-第四工作状态
该图5示出了当控制组件1不令人满意地附接到开关组件2时的本发明的操作。
因此,在这种情况下,监视按钮40可以处于中间位置,该中间位置位于其对应于未附接的控制组件1的位置(图2A至2C)和其对应于可操作地附接的控制组件1的位置(图3A至3C)之间。在该中间位置,监视按钮40的平移通过打开弹簧R4的压缩而实现,但是不足以将第二活动触头桥41驱动到其闭合位置。只要两个组件之间的机械附接不正确,电路就保持打开状态,从而可以保证很高的安全性。
在控制组件1相对于开关组件完全弹出的情况下,也就是说,在头部完全分离的情况下,该装置自动恢复到上述的第一工作状态。在这种情况下,由于控制组件不再以任何方式附接到开关组件,因此监视按钮40会恢复到其受两个弹簧R3和R4的压力作用的初始位置。
此外,应当注意,当开关装置设置有多个相邻的开关组件时,对应于上述本发明的所谓的主开关组件可以设有能够作用于每个相邻的开关组件的机械器件以确保这些开关组件的可操作的机械附接。因此,目的是使用主开关组件来确保至少一个其他开关组件的附接,该主开关组件的附接已经通过上述本发明的解决方案进行了监视。因此,根据本发明,主开关组件2使得可以确保一个或两个辅助开关组件到控制组件1的结合。为此,每个辅助开关组件必须与主开关组件2相邻定位。如果装置包括两个辅助开关组件,则这两个组件必须定位在主开关组件2的两侧。
当主开关组件2机械地附接到控制组件1时,这些机械确保器件可以包括在组件的壳体20上产生并与相邻的辅助开关组件的背面配合的突出部分。该突出部分可以包括与主轴线成直角产生的翅片220。在附图中可见。
从以上内容可以理解,本发明具有许多优点,例如:
-只要两个组件之间的机械附接不正确,就可以保持电路打开和装置不操作;
-它提供了简单可靠的操作,只需要最少的附加部件;
-它的体积特别有限,因为两个触头桥通过两个中央触头直接串联连接;
-它还提供了可以监视相邻块的机械附接的解决方案。
Claims (12)
1.一种用于被结合到设置有致动构件(10)的控制组件(1)的开关组件(2),所述致动构件(10)能够处于空闲位置和致动位置,所述开关组件包括:
-主体(20),包括两个固定触头(23a,23b)的电路,所述电路能够由常闭型的控制开关和常开型的监视开关来控制,所述控制开关包括支承第一活动控制触头(32a)和第二活动控制触头(32b)的第一活动触头桥(31),所述监视开关与所述控制开关串联连接并且包括支承第一活动监视触头(42a)和第二活动监视触头(42b)的第二活动触头桥(41),
-其特征在于:
-第一活动控制触头(32a)布置成与第一固定触头(23a)配合,并且第一活动监视触头(42a)布置成与第二固定触头(23b)配合,
-第二活动控制触头(32b)布置成直接与第二活动监视触头(42b)配合。
2.根据权利要求1所述的开关组件,其特征在于,所述第一活动触头桥(31)能够沿控制轴线(X)在闭合的第一位置和打开的第二位置之间平移,并且其第一活动控制触头(32a)能够在所述闭合的第一位置与第一固定触头(23a)接触,而在所述打开的第二位置远离第一固定触头(23a)。
3.根据权利要求2所述的开关组件,其特征在于,所述第二活动触头桥(41)能够沿所述控制轴线(X)在打开的第一位置和闭合的第二位置之间平移,并且其第一活动监视触头(42a)能够在所述打开的第一位置远离第二固定触头(23b),而在所述闭合的第二位置与第二固定触头(23b)接触。
4.根据权利要求3所述的开关组件,其特征在于,所述第二活动监视触头(42b)和所述第二活动控制触头(32b)布置成当所述第一活动触头桥(31)处于其闭合的第一位置并且所述第二活动触头桥(41)处于其闭合的第二位置时接触。
5.根据权利要求4所述的开关组件,其特征在于,所述第一活动触头桥(31)能够从其打开位置到其闭合位置沿所述控制轴线(X)在第一方向上平移移位,所述第二活动触头桥(41)从其打开位置到其闭合位置沿所述控制轴线(X)在与所述第一方向相反的第二方向上移位。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的开关组件,其特征在于,所述开关组件包括第一支座(34),所述第一支座(34)产生在所述主体(20)上,并布置成在所述第一活动触头桥(31)的闭合的第一位置与所述第一活动触头桥(31)配合,所述第一支座(34)相对于第一活动触头桥的中间平移轴线偏心并且相对于所述轴线与所述第一活动控制触头相对。
7.根据权利要求6所述的开关组件,其特征在于,所述开关组件包括第二支座(44),所述第二支座(44)产生在所述主体(20)上,并布置成在所述第二活动触头桥(41)的闭合的第一位置与所述第二活动触头桥(41)配合,所述第二支座(44)相对于第二活动触头桥(41)的中间平移轴线偏心并且相对于所述轴线与所述第一活动监视触头(42a)相对。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的开关组件,其特征在于,所述第一活动触头桥(31)通过滑环连接被安装在控制按钮(30)上,并且所述开关组件(2)包括布置在控制按钮(30)和第一活动触头桥(31)之间的第一接触压力弹簧(R1)。
9.根据权利要求8所述的开关组件,其特征在于,所述开关组件包括布置在所述主体(20)与所述控制按钮(30)之间的闭合弹簧(R2)。
10.根据权利要求8或9所述的开关组件,其特征在于,所述第二活动触头桥(41)通过滑环连接被安装在监视按钮(40)上,并且所述开关组件(2)包括布置在监视按钮和第二活动触头桥之间的第二接触压力弹簧(R3)。
11.根据权利要求10所述的开关组件,其特征在于,所述开关组件包括布置在所述主体(20)与所述监视按钮(40)之间的打开弹簧(R4)。
12.一种开关装置,包括控制组件(1),所述控制组件包括能够处于空闲位置和致动位置的致动构件(10),其特征在于,所述开关装置包括根据权利要求1至11中任一项所述的开关组件(2)。
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