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Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des
ersten Anspruchs.
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Betätigungsvorrichtungen werden dort eingesetzt, wo durch einen Eingriff ein
Zustand geändert werden soll, beispielsweise wenn ein Stromfluss eingeschaltet
oder unterbrochen oder das Strömen einer Flüssigkeit oder eines Gases eingeleitet
oder unterbrochen werden soll. Betätigungsvorrichtungen müssen immer dann
gesichert sein, wenn durch eine absichtliche oder unbeabsichtigte fehlerhafte
Bedienung ein Schaden an Personen und Sachen entstehen kann, beispielsweise
beim Schärfen und Auslösen von Zündern, die beim Sprengen in Steinbrüchen und
Gruben eingesetzt werden. Eine Sicherung kann so geartet sein, dass eine einmal
vorgenommene Einstellung einer Betätigungsvorrichtung nicht durch eine einfache
Betätigung geändert werden kann, sondern dass das ausschließlich autorisierten
Personen vorbehalten ist. Der einfache Zugang zu einer Sperre, die eine
Fehlbedienung verhindert, muss deshalb ausgeschlossen sein.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Betätigungsvorrichtung vorzustellen,
bei der eine fehlerhafte Betätigung weitestgehend verhindert wird.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des ersten
Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den
abhängigen Ansprüchen beansprucht.
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Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung weist ein Gehäuse auf, das die zu
betätigenden Einrichtung umgibt und sie so vor einem direkten Zugriff und damit
,einer möglichen Manipulation schützt. Einrichtungen im Sinne der Erfindung können
beispielsweise Schaltkontakte in elektrischen Leitungen oder Absperrventile in
Leitungen für einen Stofffluss sein. Bei einer erfindungsgemäßen
Betätigungsvorrichtung ist die zu betätigende Einrichtung mit einer in dem Gehäuse
gelagerten Welle verbunden, die durch eine außerhalb des Gehäuses angeordnete
Kurbel gedreht werden kann, wodurch die Einrichtung betätigt wird.
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Zur Sicherung der Betätigungsvorrichtung gegen eine fehlerhafte Betätigung sind
zwei Sicherungen vorgesehen. Die erste Sicherung ist eine lösbare, formschlüssige
Verbindung zwischen dem Hebel der Kurbel in der Ausgangsstellung und dem
Gehäuse, die zweite Sicherung greift dann, wenn die Welle in die
Betätigungsstellung gedreht worden ist. Dann greift ein Feststellelement in die Welle
ein und blockiert eine erneute Betätigung. Da das Feststellelement in dem Gehäuse
untergebracht ist, ist es nicht frei zugänglich. Der Vorteil der Erfindung liegt darin,
dass zur Betätigung der Betätigungsvorrichtung aus der Ausgangsstellung heraus
zunächst eine erste Sicherung zu überwinden ist, indem die formschlüssige
Verbindung zwischen dem Hebel der Kurbel und dem Gehäuse gelöst werden muss.
Ist die Betätigungsstellung erreicht, verhindert eine zweite Sicherung ein erneutes
Verstellen. Um diese Sicherung überwinden zu können, muss erst das Gehäuse
geöffnet werden, damit sie zugänglich wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die lösbare formschlüssige
Verbindung zwischen dem Hebel der Kurbel und dem Gehäuse aus einem
gegenüber dem Hebel verschiebbaren Stift, der in der Sicherungsstellung in eine
Ausnehmung im Gehäuse reicht. Der Stift wird durch ein Rastelement in seiner
Stellung gehalten. In seiner Lösestellung ist der Stift aus der Ausnehmung
herausgezogen und in einer zweite Raststellung im Hebel der Kurbel fixiert. Diese
Sicherung verhindert vorteilhaft eine unbeabsichtigte Betätigung der Kurbel und
damit der im Gehäuse untergebrachten Einrichtung. Der verschiebbare Stift kann
beispielsweise auch durch ein Steckschloss ersetzt sein, wodurch die Überwindung
dieser Sicherung nur durch den Einsatz eines Schlüssels möglich und dadurch noch
sicherer wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die zweite Sicherung
aus einem Feststellelement. Das ist ein mit Federkraft gegen die Welle gedrückter
Stift, der in der Ausgangsstellung an dem Umfang der Welle anliegt und in der
Betätigungsstellung selbsttätig in eine Ausnehmung in der Welle einrastbar ist. Weil
diese Sicherung im Gehäuse liegt, ist sie nicht frei zugänglich und dadurch vor
unbeabsichtigter Betätigung geschützt.
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Der Stift des Feststellelements kann eine Einrichtung aufweisen, mit der er zur
Aufhebung der Sperre aus der Ausnehmung in der Welle herausgezogen werden
kann, um die Welle freizugeben. Diese Einrichtung kann ebenfalls ein Stift sein, der
senkrecht auf dem Umfang des die Welle sperrenden Stiftes steht und aus einer
Öffnung in dessen Führung herausragt. Er kann auch die Form einer Ausnehmung in
seinem Umfang haben zum Eingreifen eines Hilfsmittels zum Verschieben.
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In beiden Stellungen der Betätigungsvorrichtung muss also zunächst eine Sicherung
überwunden werden, um sie betätigen zu können. Dabei kann die Überwindung der .
außerhalb des Gehäuses angeordneten, frei zugänglichen Sicherung unterschiedlich
schwierig vorgesehen sein. Besteht diese Sicherung nur aus einem gegenüber dem
Hebel der Kurbel verschiebbaren Stift, kann diese Sicherung von jedem überwunden
werden der Zugang zu der Betätigungsvorrichtung hat. Wird aber der Stift durch ein
Steckschloss ersetzt, kann die Kurbel nur durch die Person betätigt werden, die
einen zu dem Schloss passenden Schlüssel besitzt. Die zweite Sicherung, das
Feststellelement, ist in dem Gehäuse untergebracht. Weist das Gehäuse keine
Öffnungen auf und ist es nicht ohne den Einsatz eines Hilfsmittels, eines Werkzeugs,
zu öffnen, ist diese Sicherung am besten geschützt.
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Je nachdem, welcher von der Betätigungsvorrichtung eingestellte Zustand als so
wichtig angesehen wird, dass er nur durch einen Eingriff in das Gehäuse der
Betätigungsvorrichtung geändert werden darf, kann durch das Feststellelement im
Gehäuse am besten gesichert werden. Dass kann beispielsweise der Fall sein, wenn
ein Stofffluss in einer Leitung oder ein eingeschalteter Strom nicht unterbrochen
werden darf, um einen Produktionsprozess nicht abzubrechen. Andererseits kann
zum Beispiel das unbeabsichtigte Einschalten eines zu Reparaturzwecken
unterbrochenen elektrischen Stromes durch die Sicherung der
Betätigungsvorrichtung mittels des Feststellelements wirksam verhindert werden.
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Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Betätigungsvorrichtung zum Schließen und Öffnen eines elektrischen
Kontaktes in unbetätigtem Zustand, teilweise geschnitten,
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Fig. 2 die Betätigungsvorrichtung nach Fig. 1 in betätigtem Zustand mit
geschlossenem Kontakt und
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Fig. 3 eine Betätigungsvorrichtung für ein Absperrorgan.
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In Fig. 1 ist mit 1 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung schematisch, bei
teilweise geöffnetem Gehäuse und teilweise geschnitten dargestellt. In einem
Gehäuse 2 ist ein elektrischer Kontakt 3 angeordnet. Weiterhin ist in dem Gehäuse 2
eine Welle 4 gelagert, die außerhalb des Gehäuses mit einer Kurbel 5 zum Drehen
der Welle und in dem Gehäuse 2 mit einem Verbinder 6 zum Verbinden der beiden
Kontaktstellen 7 und 8 des Kontaktes 3 verbunden ist. Die Welle 4 wird mittels zweier
Fixierstifte 9 gehalten, die in eine Nut 10 der Welle eingreifen. Die Welle 4 ist in
einem Block 11 gelagert, der noch weitere Einrichtungen aufnimmt und Bestandteil
des Gehäuses 2 sein kann. Der Block 11 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
gemeinsam mit dem unteren Gehäuseteil mittels eines Druckgussverfahrens aus
einem geeigneten metallischen Werkstoff hergestellt. Ein Dichtring 12 dichtet den
Eintritt der Welle 4 in das Gehäuse 2 ab.
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Der Hebel 13 der Kurbel 5 ist durch einen Stift 14 mit der Welle 4 verbunden. Gegen
eine fehlerhafte Betätigung ist die Kurbel 5 durch eine formschlüssige Verbindung als
erste Sicherung 15 gesichert. Diese besteht aus einem gegenüber dem Hebel 13
verschiebbaren Stift 16 mit einem flachen Kopf 17 mit kreisförmigem Umfang, der,
wie in Fig. 2 dargestellt, seitwärts über den Hebel 13 hinausragt und damit zur
Betätigung des Stiftes 16 hintergreifbar ist. Der Stift 16 reicht in seiner hier
dargestellten Sicherungsstellung in eine Ausnehmung 18 im Block 11 und sichert
dadurch die Kurbel 5 vor dem Verdrehen. Der Stift 16 kann in zwei Stellungen im
Hebel 13 der Kurbel 5 fixiert werden. Dazu greift jeweils ein Rastelement 19 in eine
der umlaufenden Nuten 20 beziehungsweise 21 des Stiftes 16 ein. Das Rastelement
19 besteht aus einer Kugel 22, die mittels eines von einer Feder 23 beaufschlagten
Stiftes 24 in eine der Nuten 20 oder 21 des Stiftes 16 gedrückt wird. Die Spannung
der Feder kann mittels einer Madenschraube 25 eingestellt werden, die gleichzeitig
die Bohrung 26 verschließt, die das Rastelement 19 in dem Hebel 13 der Kurbel 5
aufnimmt.
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Um die erste Sicherung 15 aufzuheben, muss der Stift 16 aus der Ausnehmung 18
herausgezogen werden. Rastet dabei die Kugel 22 in der Nut 21 in dem Stift 16 ein,
kann die Kurbel 5 gedreht werden. Dabei wird der Kontakt 3 geschlossen, indem sich
der flache Verbinder 6 jeweils an die Kontaktstellen 7 und 8 anlegt, die aus
elastischen Blechfahnen bestehen. Diese Blechfahnen 7 und 8 sind mit einem Ende
in einem Fuß 27 aus einer Isoliermasse eingelassen, der mittels einer Schraube 28
in dem Gehäuse 2 befestigt ist. An die Blechfahnen 7 und 8 sind die in der
Isoliermasse des Fußes 27 eingegossenen Leiter 29 und 30 angeschlossen, die als
Kabel 31 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt werden.
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Wird die Kurbel 5 im Uhrzeigersinn 32 um 90 Grad in die Betätigungsstellung
gedreht, wird der Kontakt 3 geschlossen. Gleichzeitig greift die zweite Sicherung, ein
Feststellelement 33, und blockiert selbsttätig die Welle 4 gegen Drehen in jeder
Richtung. Diese Sicherung 33 ist mit dem Rastelement 19 vergleichbar. Eine
Bohrung 34 im Block 11 verläuft senkrecht zur Welle 4 und reicht bis an diese heran.
In dieser Bohrung 34 wird ein Stift 35 mit einer abgesetzten Spitze 36 mittels einer
Feder 37 gegen den Umfang der Welle 4 gedrückt. Die Feder 37 wird durch eine
Madenschraube 38 gespannt.
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In der Fig. 2 ist die Betätigungsvorrichtung in ihrer Betätigungsstellung dargestellt.
Die Kurbel 5 ist in um 90 Grad im Uhrzeigersinn gedrehter Stellung, in Höhe des
Stiftes 16 geschnitten, dargestellt. Die erste Sicherung 15 ist gelöst, d. h. der Stift 16
ist aus der Ausnehmung 18 des Gehäuses herausgezogen und befindet sich in der
zweiten Raststellung, in der die Kugel 22 in die Nut 21 eingreift. Die Welle 4 ist
ebenfalls um 90 Grad im Uhrzeigersinn 32 gedreht. Die Spitze 36 des Stiftes 35 greift
in eine Bohrung 39 in der Welle 4 ein und verhindert dadurch ein Drehen der Kurbel
5 in jede Richtung. Um diese Sicherung 33 aufzuheben, muss zunächst das
Gehäuse 2 geöffnet werden, um sie zugänglich zu machen. Dazu müssen die
Schrauben 40 gelöst werden, die den Deckel 41 halten, der das Gehäuse 2
verschließt. Damit zum Lösen der Sicherung 33 nicht die vollständige Demontage
des Feststellelements 33 erforderlich ist, hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel
der die Welle 4 sperrende Stift 35 senkrecht auf seinem Umfang ebenfalls einen Stift
42 angeordnet. Dieser ragt aus einer in Längsrichtung zur Führung 34 des Stiftes 35
verlaufenden Öffnung 43 im Block 11 heraus. Durch Verschieben des Stiftes 42 in
der Öffnung 43 kann die Spitze 36 aus der Bohrung 39 herausgezogen werden, so
dass die Welle 4 freigegeben wird und mit der Kurbel 5 wieder in ihre
Ausgangsstellung zurückgedreht werden kann.
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In dem Gehäuse 2 befindet sich neben den elektrischen Kontakt 3 sowie der Welle 4
und der zweiten Sicherung 33, die beide in dem Block 11 angeordnet sind, noch ein
Freiraum 44. Dieser kann beispielsweise für die Anordnung elektronischer
Schaltungen genutzt werden, wenn der Kontakt 3 nicht nur zum einfachen Schließen
beziehungsweise Öffnen eines elektrischen Leiters genutzt werden soll.
Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit der
entsprechenden Elektronik ausgestattet dazu genutzt werden, Sprengzünder zu
schärfen oder gar zu zünden, wobei nach der Betätigung der Kurbel die
entsprechende Programmierung der Zünder abläuft.
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Die Fig. 3 zeigt einen weiteren möglichen Anwendungsfall der erfindungsgemäßen
Betätigungsvorrichtung. In dem Gehäuse 2 ist ein Absperrorgan 50 angeordnet, mit
dem bei der dargestellten Stellung der Durchfluss einer Flüssigkeit oder eines Gases
in einer Leitung freigegeben werden kann. In dem Gehäuse 2 ist eine Leitung 51
integriert, die an den jeweiligen Enden am Gehäuse 2 Anschlüsse 52 und 53
aufweist. Diese sind mit einem Gewinde 54 ausgestattet, so dass mittels
Überwurfmuttern Leitungen angeschlossen werden können.
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Das Absperrorgan 50 besteht aus einem in dem Gehäuse 2 integriertem Gehäuse 55
für den Absperrkörper 56 mit der Durchflussöffnung 57. Mittels einer Überwurfmutter
58 wird er im Gehäuse 55 gehalten. Die Wirkverbindung 59 mit der Welle 4 hat die
Form einer Klauenkupplung. Wird die Kurbel 5 in die Betätigungsstellung gedreht,
fluchte die Durchflussöffnung 57 mit der Leitung 51 und gibt den Stofffluss frei.