DE19957213C1 - Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Zustandes einer Schutzeinrichtung, insbesondere Sicherheitsschalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Zustandes einer Schutzeinrichtung, insbesondere Sicherheitsschalter (1) für eine Schutzeinrichtung einer Maschine, mit einem Schaltergehäuse (2) und einem Schalterkopf (3), wobei zum Schalten der elektrischen Verbindung ein Betätiger in Wirkverbindung mit dem Schalterkopf (3) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkopf (3) an dem Schaltergehäuse (2) mittels eines Drehspannverschlußsystems, insbesondere mittels eines Bajonettverschlusses, lösbar festlegbar ist und daß der Schalterkopf (3) und das Schaltergehäuse (2) einander entsprechende Teile des Drehspannverschlußsystems ausbilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Zustandes einer Schutzeinrichtung, insbesondere einen Sicherheitsschalter für eine Schutzeinrichtung einer Maschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Sicherheitsschalter ist aus der DE 44 08 024 A1 bekannt. Der Schalterkopf ist dabei mittels mehrerer Befestigungsschrauben am Schaltergehäuse festlegbar. Dies bedingt sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage des Sicherheitsschalters am Einsatzort einen erhöhten Aufwand. Zudem erfordert eine Neuausrichtung des Schalterkopfes in Bezug auf das Schaltergehäuse aufgrund einer veränderten Maschinenkonfiguration am Einsatzort eine Vielzahl von Schraubvorgängen mit der damit verbundenen Gefahr, daß eine Schraube verloren geht und der Schalterkopf mangels zur Verfügung stehender Ersatzschrauben nicht mehr mit der ausreichende Präzision und Festigkeit an dem Schaltergehäuse festlegbar ist.

Die DE 78 11 803 U1 zeigt einen berührungslos zu betätigenden Schalter mit einem im wesentlichen quaderförmigen, die elektrische Schaltungsanordnung umschließenden und mit Anschlußklemmen oder einer Anschlußleitung versehenen Schaltergehäuse mit Deckel sowie einem, eine Fühlerspule enthaltenden und vom Schaltergehäuse getragenen Schalterkopf, der in verschiedenen Winkelstellungen am Schaltergehäuse derart befestigbar ist, daß die Fühlerspule in mehreren Stellungen quer zur Schaltergehäuse-Längsachse ausgerichtet ist. Die Arretierung des Schalterkopfes erfolgt durch einen an einer dem Schaltergehäuse zugewandten Seite festgelegten Arretierungsstift, der in eine von mehreren am Schaltergehäuse ausgebildeten Arretierungsbohrungen eingreift. An dem Schalterkopf ist ein hohler Lagerzapfen angeformt, der in eine Bohrung an der Stirnseite des Schaltergehäuses eingreift. Die elektrische Verbindung vom Schalterkopf zum Schaltergehäuse erfolgt mittels Verbindungsleitungen, die durch den hohlen Lagerzapfen geführt sind. Die Festlegung des Schalterkopfes am Schaltergehäuse erfolgt durch eine am schalterkopffernen Ende des Lagerzapfens angebrachte Stern- oder Tellerfeder.

Die DE 80 25 554 U1 zeigt ebenfalls einen berührungslos wirkenden Schalter, bei dem ein Gehäusedeckel einen über den Rand des Schaltergehäuses überstehenden Vorsprung oder Nocken aufweist, der in eine die Lage der aktiven Schaltfläche fixierende Aussparung im Randbereich des Schalterkopfes eingreift.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll der Herstell- und Montageaufwand reduziert sein. Darüber hinaus soll ein einfaches Verändern der Ausrichtung des Schalterkopfes in Bezug auf das Schaltergehäuse möglich sein.

Das Problem wird durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.

Dadurch, daß der Schalterkopf an dem Schaltergehäuse mittels eines Drehspannverschlußsystems, insbesondere mittels eines Bajonettverschlusses, lösbar festlegbar ist und daß der Schalterkopf und das Schaltergehäuse einander entsprechende Teile des Drehspannverschlußsystems ausbilden, ist der Schalterkopf durch einfaches Aufstecken und Verdrehen mit hoher Präzision und Festigkeit an dem Schaltergehäuse festlegbar. Die einander entsprechenden Teile des Drehspannverschlußsystems bilden beispielsweise teilkreisförmige Stege bzw. entsprechende teilkreisförmige Nuten aus. Durch eine entsprechende Schräge an den Stegen und/oder Nuten kommt es bei einem Verdrehen des Schalterkopfes gegenüber dem Schaltergehäuse zu einem Verspannen und damit zu einer insbesondere in Richtung der Drehachse festen mechanischen Verbindung. Der zum Verspannen erforderliche Drehwinkel ist vorzugsweise kleiner als 90°, insbesondere etwa 45°. Dadurch ist eine schraubenlose und dennoch lösbare Festlegung des Schalterkopfes am Schaltergehäuse möglich. Derartige Drehspannverschlußsysteme sind beispielsweise bei Fotoapparaten zum Anschluß eines Wechselobjektives bekannt.

Dadurch, daß der Schalterkopf in mindestens zwei vorgebbaren, um eine Drehachse des Drehspannverschlußsystems gegeneinander versetzte Positionen an dem Schaltergehäuse festlegbar ist, kann auf einfache Weise der Schalterkopf noch am Einsatzort der Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Maschinenkonfiguration ausgerichtet werden. Der Schalterkopf ist parallel zur Drehachse auf das Schaltergehäuse aufsetzbar und anschließend durch Verdrehen um die Drehachse mit diesem verspannbar. Vorzugsweise sind insgesamt vier, gegeneinander um jeweils 90° versetzte Positionen von dem Schalterkopf einnehmbar.

Dadurch, daß der Schalterkopf bei einer Ausführungsart gegen ein Lösen vom Schaltergehäuse sicherbar ist, ist ein unbeabsichtigtes oder unbefugtes Lösen verhinderbar. Hierzu kann der Schalterkopf mit einem an dem Schaltergehäuse festlegbaren Gehäusedeckel kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirken. Vorzugsweise weist der Gehäusedeckel einen über das Schaltergehäuse hinausragenden Überstand auf, der in Anlage an den Schalterkopf bringbar ist. Durch diese Anlage ist auch die präzise winklige Ausrichtung des Schalterkopfes in Bezug auf das Schaltergehäuse gewährleistet. Der Gehäusedeckel verschließt beispielsweise die für die elektrische Installation des Sicherheitsschalters vorgesehene Gehäuseöffnung. Er ist vorzugsweise durch lösbare Verbindungsmittel an dem Schaltergehäuse festlegbar, insbesondere mit diesem verschraubbar oder verrastbar. Die vorzugsweise aufhebbare Sicherung kann alternativ oder ergänzend auch durch ein Einrasten entsprechender Rastmittel des Schalterkopfes und/oder des Schaltergehäuses erfolgen. Außerdem kann der Schalterkopf im montierten Zustand des Sicherheitsschalters mit der Schutzeinrichtung oder der Maschine kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirken, und beispielsweise in Anlage an einer Montagefläche der Schutzeinrichtung sein. Dadurch ist ein lösendes Verdrehendes Schalterkopfes gegenüber dem Schaltergehäuse verhinderbar.

Dadurch, daß der Schalterkopf eine Haube und einen Einsatz aufweist und daß der Einsatz einen Teil des Drehspannverschlußsystems ausbildet, ist die Herstellung und Montage weiter vereinfacht. Insbesondere kann der Einsatz die für die Betätigung des Sicherheitsschalters beim Zusammenwirken mit dem Betätiger erforderliche Mechanik aufnehmen, die beispielsweise aus einer Kurvenscheibe und einem an deren Umfangsfläche anliegenden Schalterbetätigungsstößel umfassen kann. Die Schutzhaube schließt vorzugsweise allseitig bündig mit dem Schaltergehäuse ab. Erforderlichenfalls kann eine Dichtung zwischen Schalterkopf und Schaltergehäuse vorgesehen sein, die ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz verhindert. Alternativ hierzu kann auch die Haube den Schalterkopfteil des Drehspannverschlußsystems ausbilden.

Dadurch, daß der Einsatz mehrteilig ist, insbesondere zwei im wesentlichen identisch aufgebaute Einsatzhälften aufweist, die zusammensteckbar und im zusammengesteckten Zustand in die Haube einführbar sind, ist die Montage weiter vereinfacht. Jede der zwei Einsatzhälften bildet vorzugsweise einstückig das zugehörige Teil des Drehspannverschlußsystems aus.

Dadurch, daß der Betätiger in einen von dem Schalterkopf ausgebildeten Einführkanal einführbar ist, ist die Richtung, aus der der Sicherheitsschalter betätigbar ist, eindeutig definiert und dennoch aufgrund der einfachen Veränderung der Ausrichtung des Schalterkopfes gegenüber dem Schaltergehäuse schnell und einfach veränderbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters im auseinandergebauten Zustand, und

Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung einiger Teile des Schalterkopfes.

Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters 1 im auseinandergebauten Zustand. Das Schaltergehäuse 2 umfaßt ein elektrisches Schalterelement, das mittels eines vom Schaltergehäuse 2 sich bis in den Schalterkopf 3 erstreckenden (nicht dargestellten) Schalterbetätigungsstößel betätigbar ist, der beim Einführen eines Betätigers in eine der beiden um 90° versetzt am Schalterkopf 3 angeordneten Einführöffnungen 4a, 4b in axialer Richtung verschiebbar ist. Das Schaltergehäuse 2 bildet vorzugsweise einstückig durch teilkreisförmige Nuten 5a, 5b ein zu Teil eines Drehspannverschlußsystems aus. Die teilkreisförmigen Nuten 5a, 5b werden unter anderem durch teilkreisförmige Stege 6a bis 6d gebildet. Diese sind durch insgesamt vier um jeweils 90° gegeneinander versetzt angeordnete Einstecköffnungen 7a bis 7d voneinander beabstandet. Die Einstecköffnungen 7a bis 7d überstreichen ebenso wie die teilkreisförmigen Stege 6a bis 6d jeweils einen Winkelbereich von etwa 45°.

Der Schalterkopf 3 weist an seiner dem Schaltergehäuse 2 zugewandten Fläche ein entsprechendes Teil des Drehspannverschlußsystems in Form von teilkreisförmigen Stegen 8a bis 8d auf. Zum Festlegen wird der Schalterkopf 3 in Richtung des Pfeils 9 parallel zu seiner Drehachse 10 in das Schaltergehäuse 2 eingeführt, wobei die teilkreisförmigen Stege in die zugehörigen Einstecköffnungen 7a bis 7d einsteckbar sind. Anschließend wird der Schalterkopf 3 um seine Drehachse 10 in Richtung des Pfeils 11 um etwa 45° gedreht. Dabei kommt es aufgrund von Anlaufschrägen an den teilkreisförmigen Stegen des Schalterkopfes 3 und/oder an den teilkreisförmigen Stegen 7a bis 7d des Schaltergehäuses 2 zu einem Verspannen des Schalterkopfes 3 mit dem Schaltergehäuse 2 und gegebenenfalls auch zu einer Relativbewegung in Richtung der Drehachse 10 zwischen dem Schalterkopf 3 und dem Schaltergehäuse 2. Der Schalterbetätigungsstößel ist dabei vorzugsweise im wesentlichen zentrisch in Bezug auf die Nuten 5a, 5b in dem Schaltergehäuse 2 angeordnet und tritt durch die Öffnung 12 im Schaltergehäuse 2 hindurch und ragt in den Schalterkopf 3 hinein.

Durch die im Ausführungsbeispiel gewählte vierzählige Symmetrie in Bezug auf die Drehachse 10 ist der Schalterkopf 3 gegenüber dem Schaltergehäuse 2 in vier gegeneinander jeweils um 90° versetzte Positionen festlegbar. Der Schalterkopf 3 wirkt mit einem an dem Schaltergehäuse 2 festlegbaren Gehäusedeckel 14 kraft- und/oder formschlüssig zusammen. Dieser weist einen über das Schaltergehäuse 2 in Richtung des Schalterkopfes 3 hinausragenden Überstand 14a auf, der eine Sicherungsfläche 14b ausbildet, die bei der Montage des Gehäusedeckels 14 in Anlage an eine Stirnfläche 13b des Schalterkopfes 3 bringbar ist, und dadurch der Schalterkopf 3 gegen ein Verdrehen gesichert ist.

Der Gehäusedeckel 14 ist dabei durch vorzugsweise lösbare Verbindungsmittel an dem Schaltergehäuse 2 festlegbar, insbesondere verschraubbar oder verrastbar. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Sicherung der Festlegung gegen unbeabsichtigtes und unbefugtes Lösen beispielsweise durch ein formschlüssiges Zusammenwirken einer der Seitenflächen 13a des Schalterkopfes 3 mit einer Anlage- oder Montagefläche der Schutzeinrichtung oder Maschine im montierten Zustand des Sicherheitsschalters 1 gewährleistet sein.

Die Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung einiger Teile des Schalterkopfes 3. Der Schalterkopf 3 weist eine Haube 15 und einen aus zwei Einsatzhälften 16a, 16b gebildeten Einsatz auf. Die Einsatzhälften 16a, 16b sind im wesentlichen identisch aufgebaut und mittels von der ersten Einsatzhälfte 16a vorzugsweise einstückig ausgebildeten Steckstiften 17a bis d, die in entsprechende Stecklöcher in der zweiten Einsatzhälfte 16b einsteckbar sind, zusammensteckbar. Im zusammengesteckten Zustand sind die Einsatzhälften 16a, 16b in die Haube 15 einführbar. Die beiden Einsatzhälften 16a, 16b weisen dabei jeweils einstückig ausgebildet das dem Schalterkopf 3 zugeordnete Teil des Drehspannverschlußsystems in Form der teilkreisförmigen Stege 8a bis 8d auf. Die Einsatzhälften 16a, 16b weisen außerdem mit den Einführöffnungen 4a, 4b der Haube 15 korrespondierende, jeweils einen Einführkanal bildende und im wesentlichen rechteckförmige Öffnungen 18a auf. Die Haube 15 bildet im Bereich der Einführöffnungen 4a, 4b jeweils sich nach außen öffnende Einführtrichter aus, um auch bei einer nicht exakten Zuführung des Betätigers bzw. Positionierung des Betätigers und/oder des Sicherheitsschalters 1 ein Einführen des Betätigers in den Schalterkopf 3 zu gewährleisten.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung in Abhängigkeit des Zustandes einer Schutzeinrichtung, insbesondere Sicherheitsschalter (1) für eine Schutzeinrichtung einer Maschine, mit einem Schaltergehäuse (2) und einem Schalterkopf (3), wobei zum Schalten der elektrischen Verbindung ein Betätiger in Wirkverbindung mit dem Schalterkopf (3) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkopf (3) an dem Schaltergehäuse (2) mittels eines Drehspannverschlußsystems, insbesondere mittels eines Bajonettverschlusses, lösbar festlegbar ist und daß der Schalterkopf (3) und das Schaltergehäuse (2) einander entsprechende Teile des Drehspannverschlußsystems ausbilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkopf (3) in mindestens zwei vorgebbaren, um eine Drehachse des Drehspannverschlußsystems gegeneinander versetzte Positionen an dem Schaltergehäuse (2) festlegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen um 90° gegeneinander versetzt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkopf (3) gegen ein Lösen vom Schaltergehäuse (2) sicherbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkopf (3) mit einem an dem Schaltergehäuse (2) festlegbaren Gehäusedeckel (14) kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (14) einen über das Schaltergehäuse (2) hinausragenden Überstand (14a) aufweist, der in Anlage an den Schalterkopf (2) bringbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkopf (3) im montierten Zustand des Schaltergehäuses (2) in Anlage an einer Montagefläche der Schutzeinrichtung ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkopf (3) eine Haube (15) und einen Einsatz aufweist und daß der Einsatz ein Teil des Drehspannverschlußsystems ausbildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz mehrteilig ist, insbesondere zwei im wesentlichen identisch aufgebaute Einsatzhälften (16a, 16b) aufweist, die zusammensteckbar sind und im zusammengesteckten Zustand in die Haube (15) einführbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätiger in einen von dem Schalterkopf (3) ausgebildeten Einführkanal einführbar ist.