DE19540202A1 - Stromunterbrecher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromunterbrecher für einen elektrischen Stromkreis. Es ist dabei in erster Linie an im Niedervoltbereich betriebene Unterbrecher gedacht, welche bei der Betätigung einen Stromkreis öffnen.

Für solche Stromunterbrecher gibt es eine große Menge Anwendungs­ möglichkeiten, beispielsweise in Verbindung mit sogenannten "Saftey- Bumpern", welche als Schließkanten-Sicherungen in Benutzung sind.

Einsatzbereiche für solche "Saftey-Bumper" sind die Absicherung von Elektrotoren, Robotern oder allgemein von Maschinen, die nach einem festen Programm verfahren werden, sich aber sofort abschalten müssen, sobald sie mit einem Hindernis in Berührung kommen. Einerseits handelt es sich bei dieser Absicherung um den Schutz der in diesen Bereichen tätigen Arbeitskräfte, andererseits um den Schutz der Maschinen und Roboter, die insbesondere bei der automatischen Fertigung hohe Inve­ stitionssummen erfordern und die daher gegen ungewollte Berührungen besonders geschützt werden müssen.

Saftey-Bumber sind in der Regel als schaltende Stoßstange aus Schaumstoff, als Schaltleisten aus Gummiprofilen und als Schaltmatten ausgebildet. In diesen Bumpern sind ein oder mehrere in Reihe geschal­ tete Stromunterbrecher untergebracht, welche den Ruhestrom dann un­ terbrechen, wenn sich bei der Bewegung eines Roboters oder einer sich bewegenden Maschine ein Hindernis in den Weg stellt. Bei Elektrotoren erfolgt beispielsweise dann sofort eine Abschaltung des Antriebes, wenn sich eine Person im Schließbereich dieses Tores befindet oder wenn auch eine Person nur eine Hand in dem Zwischenraum hat.

Ein solcher Stromunterbrecher für einen elektrischen Stromkreis besteht gemäß der Erfindung aus einer als Stromleiter wirkenden Druckfeder aus elektrisch leitendem Material, an einem oder beiden Enden dieser Druck­ feder angebrachten, auf einer im Profil bockartig ausgebildeten Auflage abgestützten Kontaktplatten sowie einem etwa in der Mitte der Feder an­ greifenden Betätigungsteil, welches die Feder unter Druckeinwirkung durchbiegt und damit aufgrund einer Kippbewegung der Kontaktplatten diese außer Kontakt bringt mit dem anschließenden Stromleiter.

Schließkanten-Sicherungen, welche aus einer elektrischen Schalteinrich­ tung mit einem Kontaktkabel bestehen, sind bereits bekannt, beispiels­ weise aus DE- 36 06 499 und DE- 38 43 478.

Diese bekannten Schließkanten-Sicherungen arbeiten mit der Durch­ biegung eines schlauchförmigen Bauteiles, um dadurch eine Trennung von vorhandenen Kontaktrollen zu erreichen. Im Inneren der Kontaktrollen befindet sich eine Expanderschnur, die die einzelnen Kontaktrollen mit ihren Kontaktstellen in axialer Richtung aufeinander zu bewegt. In Verbin­ dung mit zwischen den einzelnen Kontaktrollen angeordneten Isolierkeil­ walzen wird bei Auftreten eines Hindernisses eine Trennung eines Kon­ taktkabels bewirkt.

Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß sie nur dann funktioniert, wenn sich aufgrund des eingetretenen Hindernisses die ge­ samte, aus mehreren hintereinander geschalteten Stromunterbrechern bestehende Kette stark durchbiegt. Wird diese Kette nur an einer Stelle beaufschlagt, so passiert praktisch gar nichts, d. h. der Ruhestrom wird nicht abgeschaltet.

Diese Schwierigkeiten werden mit dem Stromunterbrecher gemäß der Erfindung überwunden. Die selbst als Stromleiter wirkende Druckfeder aus elektrisch leitendem Material ist auf seitliche Druckbeanspruchung außerordentlich empfindlich und bewirkt bereits bei Auftreten des gering­ sten Hindernisses ein Abschalten des Ruhestromes.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die bockartige Kon­ taktauflage für die Kontaktplatten sowie das Betätigungsorgan rotations­ symmetrisch zur Druckfeder ausgebildet sind. Eine solche Vorrichtung reagiert dann auf einen beliebigen Kontaktdruck, von weicher Seite er auch immer einwirkt.

Die einfachste Ausführung der Erfindung besteht darin, daß als Druckfe­ der eine Schraubenfeder benutzt wird. In diesem Fall ist die bockartig ausgebildete Auflage für die Kontaktplatten Teil eines als Hohlkörper aus­ gebildeten Gehäuses, durch dessen Wandung das Betätigungsteil für den Druck auf die Feder radial austritt.

Man kann aber in einer anderen Ausführungsform als Druckfeder auch ein Federblech benutzen. In diesem Fall sind die Enden des Federbleches zu Kontaktplatten abgewinkelt. Man benötigt also keine zusätzlichen Kon­ taktplatten. Schließlich wäre es auch möglich, als Druckfeder einen Fe­ derstab zu benutzen.

In gleicher Weise wie die erwähnten, bekannten Anordnungen kann auch der Stromunterbrecher gemäß der Erfindung, vorzugsweise zur Verwen­ dung als Schließkanten-Sicherung, in geometrischer und elektrischer Hintereinanderschaltung benutzt werden. In diesem Fall hat man dann eine ganze Schaltleiste, welche beispielsweise an der Schließkante eines Elektrotores angebracht werden kann. Nach außen ist dann diese Anord­ nung durch ein Schaumstoffteil oder ein Gummiprofil abgedeckt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schnitt durch eine aus mehreren hintereinander geschal­ teten Stromunterbrechern bestehende Sicherung,

Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform einer Sicherung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein spezielles, in den Anordnungen nach Fig. 1 und 2 ver­ wendetes Element,

Fig. 4 u. 5 zwei weitere Ausführungen mit andersartig ausgebildeten Federn,

Fig. 6 u. 7 zwei Schaltleisten mit voneinander verschieden ausgebilde­ ten, in Reihe geschalteten Stromunterbrechern

Fig. 8 die Hintereinanderschaltung der Stromunterbrecher, weiche in der Sicherung nach Fig. 7 verwendet sind.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, besteht eine Sicherungsleiste mit Stromunterbrechern gemäß der Erfindung aus der Hintereinander­ schaltung einer Anzahl von als Hohlkörper ausgebildeten Gehäusen 1 welche jeweils eine Trennwand 2 aufweisen. Diese Trennwand ist axial durchbohrt und dient der Aufnahme von elektrischen Kontakten 8, welche Teil einer Kontaktplatte 7 sind. Benachbarte Kontaktplatten sind durch eine als Stromleiter wirkende Schraubenfeder 4 verbunden. Die Kontakt­ platten sind in den Zwischenwänden 2 so gelagert, daß sie unter der Einwirkung eines radial angreifenden Betätigungsteils 5 eine Kippbewe­ gung ausführen. Diese Kippbewegung kommt dadurch zustande, daß die das Betätigungsteil 5 durchdringende Schraubenfeder 4 nach unten durchgebogen wird, sobald von irgend einem Widerstand ein Druck auf das Betätigungsteil 5 ausgeübt wird.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Anordnung so ausgebildet, daß beide benachbarte Kontaktplatten 7 eine Kippbewegung ausführen, so daß zwei benachbarte Kontakte unterbrochen werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist jeweils nur eine Kontaktplatte 9 im Gehäuse beweglich gelagert, während die zweite Kontaktplatte 10 fest verankert ist. Bei Druck auf das Betätigungsteil 5 wird also lediglich ein Kontakt unterbrochen.

In Fig. 3 ist in perspektivischer Darstellung ein Einzelelement gezeichnet, bestehend aus der Schraubenfeder 4 der angesetzten Kontaktplatte 7 und dem Kontakt 8.

Grundelemente weiterer Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Gemäß Fig. 4 besteht die Feder aus einem Federblech, welches in dem Gehäuse so angeordnet ist, daß sich dieses Federblech bei Betätigung des Betätigungsteils in Richtung des Pfeiles 11 durchbiegt. Die beiden U-förmigen Enden 12 bewirken dabei eine leich­ tere Durchbiegung des Federbleches. Die Enden 13 sind dabei als Kon­ takte ausgebildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 wird ein Federstab von kreisförmigem Querschnitt 14 verwendet, auf dessen beiden Enden die Kontaktplatten 15 und die Kontakte 16 angeordnet sind.

In den Fig. 6 und 7 sind zwei Ausführungsformen von Schaltleisten ge­ zeichnet, in welchen mehrere Stromunterbrecher gemäß der Erfindung in elektrischer Hintereinanderschaltung angeordnet sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist in einem Schaumstoffteil 20 eine Kraftübertragungsleiste 21 vorgesehen, welche im Falle der Sicherheitsauslösung auf die Auslöser der Stromunterbrecher 19 einwirkt. Die Stromleitung ist mit 18 bezeichnet. Das Ganze ist auf einer Grundplatte 17 aufgebaut.

In Fig. 7 ist ebenfalls auf einer Grundplatte 17 eine Stromunter­ brecherleiste 19 gemäß der Erfindung aufgebaut, von denen le­ diglich die Betätigungsteile oder Auslöser 22 zu erkennen sind.

Diese Schaltleiste ist umschlossen von einem Gummiprofil 23, auf welches gegebenenfalls auftretende Hindernisse einwirken kön­ nen. Dieses Gummiprofil gibt dann den Druck auf die ent­ sprechenden Betätigungsteile 22 weiter.

Fig. 8 zeigt eine anders ausgebildete Ausführung der Betäti­ gungsteile 22, ebenfalls bei einer Hintereinanderschaltung der Stromausiöser gemäß der Erfindung.

Claims (8)

1. Stromunterbrecher für einen elektrischen Stromkreis, be­ stehend aus einer als Stromleiter wirkenden Druckfeder (4) aus elektrisch leitendem Material, an einem oder beiden Enden dieser Druckfeder (4) angebrachten, auf einer im Profil bockartig aus­ gebildeten Auflage (1) abgestützten Kontaktplatten (7) sowie ei­ nem etwa in der Mitte der Feder (4) angreifenden Betätigungsteil (5), welches die Feder (4) unter Druckeinwirkung durchbiegt und damit aufgrund einer Kippbewegung der Kontaktplatten (7) diese außer Kontakt bringt mit dem anschließenden Stromleiter.

2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bockartige Kontaktauflage so­ wie das Betätigungsteil rotationssymmetrisch zur Druckfeder aus­ gebildet sind.

3. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfeder eine Schraubenfeder (4) benutzt ist.

4. Stromunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bockartig ausgebildete Auflage für die Kontaktplatten (7) Teil eines als Hohlkörper ausgebildeten Gehäuses (1) ist, durch dessen Wandung das Betätigungsteil (5) radial austritt.

5. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfeder ein Federblech (Fig. 4) benutzt ist.

6. Stromunterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Federbleches zu Kontaktplatten (13) abgewinkelt sind.

7. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfeder ein Federstab (Fig. 5) benutzt ist.

8. Stromunterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, vor­ zugsweise zur Verwendung als Schließkanten-Sicherung, gekennzeichnet durch seinen mehrfachen Einsatz in geometri­ scher und elektrischer Hintereinanderschaltung.