DE29515529U1 - Locking device - Google Patents
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Description
Patentanwalt-European Patent AttorneyPatent Attorney-European Patent Attorney
ELAN Schaltelemente GmbH
Hauptstraße 97ELAN Switching Elements GmbH
Main Street 97
35429 Wettenberg35429 Wettenberg
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungseinrichtung umfassend ein mit einem Stößel wechselwirkendes Stellglied, das durch ein in die Verriegelungseinrichtung, insbesondere in einen Schlitz eines Gehäusekopfes der Verriegelungseinrichtung einführbares, von einer beweglichen Schutzeinrichtung ausgehendes Betätigungsorgan von einer ersten Stellung in eine zweite das Betätigungsorgan haltenden Stellung positionsveränderbar ist, wobei auf das Stellglied der in dessen Richtung kraftbeaufschlagte Stößel einwirkt.The invention relates to a locking device comprising an actuator that interacts with a plunger and that can be changed in position from a first position to a second position holding the actuator by an actuating member that can be inserted into the locking device, in particular into a slot of a housing head of the locking device and that extends from a movable protective device, wherein the plunger, which is subjected to force in its direction, acts on the actuator.
Bewegliche Schutzeinrichtungen, d. h. Schutztüren, Schutzgitter, Klappen oder ähnliches, die Personen im Wirkbereich einer Maschine oder Fertigungsanlage z. B. von gefahrbringenden Bewegungen schützen, müssen mit Verriegelungseinheiten versehen werden, die unter anderem die Stellung der beweglichen Schutzeinrichtung überwachen und sie gegebenenfalls auch zuhalten, sofern mit gefahrbringenden Nachlaufbewegungen zu rechnen ist. Um diese Anforderungen zu erfüllen, gibt es eine Vielzahl verschiedener Möglichkeiten wie Sicherheitsschalter mit integrierten oder getrennten Betätigungsorganen, mit und ohne Zuhaltung oder ähnliches.Movable protective devices, i.e. safety doors, protective grilles, flaps or similar, which protect people in the effective range of a machine or production plant, e.g. from dangerous movements, must be equipped with locking units which, among other things, monitor the position of the movable protective device and, if necessary, also lock it if dangerous follow-on movements are to be expected. In order to meet these requirements, there are a variety of different options such as safety switches with integrated or separate actuating elements, with and without locking or similar.
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In komplexen und weitverzweigten Fertigungsanlagen, die mit einer Vielzahl beweglicher Schutzeinrichtungen versehen sind, auf die häufig aber nur bei sporadischen Wartungs-, Beobachtungs- und/oder Einrichtungsarbeiten Zugriff genommen wird, bereitet die Ausrüstung mit den bekannten Verriegelungseinheiten einen nicht unerheblichen Kostenaufwand. Dieser Aufwand setzt sich dabei einerseits aus den Kosten für die Schaltgeräte und andererseits aus denen für die elektrische Verdrahtung und Verknüpfung zusammen, die den größten Teil ausmachen.In complex and widely branched production plants that are equipped with a large number of movable protective devices, which are often only accessed for sporadic maintenance, monitoring and/or setup work, equipping them with the known locking units involves considerable costs. This cost is made up of the costs for the switching devices on the one hand and those for the electrical wiring and connections on the other, which make up the largest part.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Verriegelungseinrichtung der zuvor genannten Art so weiterzubilden, daß diese verdrahtungslos arbeitet und mit rein mechanischen Maßnahmen das Betätigungsorgan erfaßt, also eine Zuhaltefunktion ausübt, wenn die mit dem Betätigungsorgan verbundene bewegliche Schutzeinrichtung einen Bereich absperren soll, sowie sicherheitstechnischen Anforderungen entspricht, also ein Umgehen mit einfachen Mitteln verhindert.The present invention is based on the problem of developing a locking device of the aforementioned type in such a way that it works without wiring and detects the actuating element using purely mechanical measures, i.e. performs a locking function if the movable protective device connected to the actuating element is to close off an area, and complies with safety requirements, i.e. prevents circumvention using simple means.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verriegelungseinrichtung ein mit einem Schlüssel betätigbares Schloß mit Zylinder umfaßt, wobei der Zylinder mit dem mit dem Stellglied wechselwirkenden Stößel derart zusammenwirkt, daß bei in dem Schloß gehaltenen Schlüssel das Stellglied von seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung positionsveränderbar ist und umgekehrt und daß bei sich in der zweiten Stellung befindlicher Position des Stellgliedes der Schlüssel drehbar und abziehbar ist und daß bei abgezogenem Schlüssel der Stößel eine Positionsveränderung des Stellgliedes von der zweiten Stellung in die erste unterbindet.The problem is solved according to the invention in that the locking device comprises a lock with a cylinder that can be operated with a key, the cylinder interacting with the plunger that interacts with the actuator in such a way that when the key is held in the lock, the actuator can be changed in position from its first position to its second position and vice versa, and that when the actuator is in the second position, the key can be rotated and removed, and that when the key is removed, the plunger prevents the actuator from changing its position from the second position to the first.
Bei der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung wird das Betätigungsorgan rein mechanisch versperrt bzw. entsperrt, wobei als besonderes sicherheitstechnisches Merkmal eine sogenannte Fehlschließsicherung vorliegt, d. h., daß eine Versperrung konstruktionsbedingt nur dann erfolgen kann, wenn das Betätigungsorgan im Gerät ordnungsgemäß eingeführt, d. h. die Schutzeinrichtung geschlossen worden ist; denn nurIn the locking device according to the invention, the actuating element is locked or unlocked purely mechanically, whereby a so-called false locking device is present as a special safety feature, i.e., due to the design, locking can only occur if the actuating element has been properly inserted into the device, i.e., the protective device has been closed; because only
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dann, wenn sich das Stellglied in seiner zweiten Stellung befindet, also ein Betätigungsorgan hält, ist der Schlüssel abziehbar.When the actuator is in its second position, i.e. holding an actuating element, the key can be removed.
Dieser Schlüssel kann sodann in einem entfernt von der Verriegelungseinrichtung angeordneten Schlüsselschalter, der z. B. in einem Bedienpult angeordnet ist, einen Stromkreis schalten, um eine gefahrbringende Bewegung zu starten. Während dieser Zeit kann das Betätigungsorgan aus der Verriegelungseinrichtung nicht entfernt und somit die Schutzeinrichtung nicht geöffnet werden, da der Schloßzylinder ein Verstellen des mit dem Stellglied wechselwirkenden Stößels derart verhindert, daß dieses nicht positionsverändert werden kann, um das Betätigungsorgan freizugeben. Mit der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung wird ein Kategorie-2-Schalter zur Verfügung gestellt, der verdrahtungslos und allein mechanisch arbeitet.This key can then switch an electrical circuit in a key switch located away from the locking device, for example in a control panel, in order to start a dangerous movement. During this time, the actuating element cannot be removed from the locking device and thus the protective device cannot be opened, since the lock cylinder prevents the adjustment of the plunger interacting with the actuator in such a way that the position of the plunger cannot be changed in order to release the actuating element. The locking device according to the invention provides a category 2 switch that works without wiring and purely mechanically.
Insbesondere ist vorgesehen, daß von dem mit dem Stellglied wechselwirkenden Stößel ein Anschlag ausgeht, der mit einem Abschnitt des Schloßzylinders im gewünschten Umfang derart zusammenwirkt, daß in seiner ersten Position, in der der Schlüssel entfernbar ist, der Abschnitt ein Verstellen oder im wesentlichen ein Verstellen des Stößels unterbindet und bei den Schlüssel in dem Schloß haltender zweiten Position zum Verstellen des Stößels der Anschlag und der Abschnitt im Ausgriff sind. In dieser Position ist der Schlüssel nicht abziehbar, jedoch das Stellglied durch Ein- bzw. Ausbringen eines Betätigungsorgans verstellbar.In particular, it is provided that a stop extends from the plunger interacting with the actuator, which interacts with a section of the lock cylinder to the desired extent in such a way that in its first position, in which the key can be removed, the section prevents adjustment or essentially adjustment of the plunger, and in the second position, holding the key in the lock, for adjusting the plunger, the stop and the section are in engagement. In this position, the key cannot be removed, but the actuator can be adjusted by inserting or removing an actuating element.
In dieser zweiten Position ist der Schlüssel zu der ersten Position vorzugsweise um 90° gedreht worden, um von seiner ersten zu seiner zweiten Position zu gelangen und umgekehrt.In this second position, the key has preferably been rotated 90° relative to the first position in order to move from its first to its second position and vice versa.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Anschlag eine von dem Stößel abragende Scheibe oder ein vom Stößel ausgehender Flansch. Andere konstruktive Möglichkeiten, um einen Anschlag, der auch als Abschnitt des Stößels zu bezeichnen ist, auszubilden,In a further development of the invention, the stop is a disk protruding from the tappet or a flange extending from the tappet. Other design options for forming a stop, which can also be referred to as a section of the tappet, are
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sind selbstverständlich möglich.are of course possible.
Der mit dem Anschlag zusammenwirkende Abschnitt des Zylinders ist vorzugsweise ein von dem Zylinder radial abragender Sperrstift. Andere Ausgestaltungen sind ebenfalls denkbar.The section of the cylinder that interacts with the stop is preferably a locking pin that protrudes radially from the cylinder. Other designs are also conceivable.
Der in Richtung des Stellgliedes vorzugsweise federvorgespannte Stößel ist seinerseits in einem quaderförmigen Gehäuse angeordnet, wobei wahlweise in einer seiner Seitenwandungen das Schloß angeordnet, also eingebaut ist. Hierdurch ergibt sich eine hohe Flexibilität. Auch ist der das Stellglied aufnehmende Gehäusekopf vorzugsweise um vier jeweils um 90° zueinander versetzte Positionen mit dem Gehäuse verbindbar, so daß sich insgesamt vier Anfahrrichtungen für das Betätigungsorgan ergeben.The plunger, which is preferably spring-loaded in the direction of the actuator, is in turn arranged in a cuboid-shaped housing, with the lock optionally arranged, i.e. built into, one of its side walls. This results in a high degree of flexibility. The housing head that accommodates the actuator can also be connected to the housing in four positions, each offset by 90° to one another, so that a total of four directions of approach are obtained for the actuating element.
Das Stellglied weist eine übliche Konstruktion auf und ist ein exzentrisch gelagertes Schaltelement, wie dieses z. B. in der EP 0 330 229 A2 beschrieben ist.The actuator has a conventional design and is an eccentrically mounted switching element, as described, for example, in EP 0 330 229 A2.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further details, advantages and features of the invention emerge not only from the claims, the features to be derived therefrom - individually and/or in combination - but also from the following description of a preferred embodiment to be taken from the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Verriegelungseinrichtung, in die ein Betätigungsorgan einbring- bzw. entfernbar ist,Fig. 1 a locking device into which an actuating element can be inserted or removed,
Fig. 2 die Verriegelungseinrichtung nach Fig. 1 in ihrem ein Betätigungsorgan haltenden Zustand undFig. 2 the locking device according to Fig. 1 in its state holding an actuating member and
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Fig. 3 eine Teildarstellung eines ein Betätigungsorgan aufnehmenden Gehäusekopfes.Fig. 3 is a partial view of a housing head accommodating an actuating element.
In den Fig. 1 und 2 ist rein prinzipiell eine Verriegelungseinrichtung (10) dargestellt, mit der stromlos ein von einer beweglichen Schutzeinrichtung wie Schutztür, Schutzgitter etc. ausgehendes Betätigungsorgan versperrt bzw. entsperrt werden kann. Die Verriegelungseinrichtung (10) weist ein quaderförmiges Gehäuse (12) mit Gehäusekopf (14) auf, das -wie bei üblichen Verriegelungseinrichtungen- vorzugsweise um vier jeweils um 90" zueinander versetzten Positionen mit dem Gehäuse (12) verbindbar ist.In Fig. 1 and 2, a locking device (10) is shown in principle, with which an actuating element emanating from a movable protective device such as a safety door, protective grille, etc. can be locked or unlocked without current. The locking device (10) has a cuboid-shaped housing (12) with a housing head (14) which - as with conventional locking devices - can be connected to the housing (12) preferably in four positions, each offset by 90" from one another.
In dem Gehäuse (12) ist ein Stellglied (16) in bekannter Weise exzentrisch gelagert. Das Stellglied (16) ragt dabei zumindest bereichsweise in einen Schlitz (18) des Gehäusekopfes (14) hinein, in dem das Betätigungsorgan einschiebbar und von dem Stellglied (16) versperrt bzw. entsperrt werden kann. Hierzu weist das Stellglied (16) zwei Nasen (20), (22) auf, von denen die eine Nase (20) als Schaltnase und die andere Nase (22) als Haltenase bezeichnet werden kann.An actuator (16) is mounted eccentrically in the housing (12) in a known manner. The actuator (16) protrudes at least partially into a slot (18) of the housing head (14), into which the actuating element can be inserted and locked or unlocked by the actuator (16). For this purpose, the actuator (16) has two lugs (20), (22), of which one lug (20) can be referred to as a switching lug and the other lug (22) as a holding lug.
Das Stellglied (16) wird mit der in Fig. 3 wiedergegebenen Stellung mittels einer Drehfeder (23) gehalten.The actuator (16) is held in the position shown in Fig. 3 by means of a torsion spring (23).
Ferner weist das exzentrisch gelagerte Stellglied (16) zwei einen Winkel, vorzugsweise einen Winkel von 90° zueinander beschreibende Anlageflächen (24), (26) auf, an die ein Kopf (28) eines Stößels (30) anlegbar ist, der sich parallel zur Gehäuselängsachse erstreckt. Der Stößel (30) ist mittels einer diesen umgebenden Feder (32) in Richtung des Stellgliedes (16) vorgespannt und liegt in Abhängigkeit von der Stellung des Stellgliedes (16) an der Fläche (24) oder der Fläche (26) an.Furthermore, the eccentrically mounted actuator (16) has two contact surfaces (24), (26) that form an angle, preferably an angle of 90° to one another, against which a head (28) of a plunger (30) that extends parallel to the housing longitudinal axis can be placed. The plunger (30) is pre-tensioned in the direction of the actuator (16) by means of a spring (32) surrounding it and rests against the surface (24) or the surface (26) depending on the position of the actuator (16).
In einer Gehäusewandung (34) des Gehäuses (12) ist ein Schloß (36) mit einem Zylinder (38) eingebaut, der in das Gehäuseinnere (40) ragt. Dabei kann das Schloß (36) in jeder gewünschten Gehäusewandung, aber auch im Deckel eingebaut werdenA lock (36) with a cylinder (38) is installed in a housing wall (34) of the housing (12), which protrudes into the housing interior (40). The lock (36) can be installed in any desired housing wall, but also in the cover
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Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen SeiteDipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Page
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(gestrichelte Darstellungen in den Figuren).(dashed lines in the figures).
Von dem Zylinder (38) ragt radial ein Sperrstift (42) ab, der in Abhängigkeit von der Stellung des Zylinders (38) ein Verstellen des Stößels (30) ermöglicht oder dieses unterbindet. Hierzu ragt von dem Stößel (30) ein Anschlag vorzugsweise in Form einer Scheibe (44) ab, der dann, wenn der Stößel (30) nicht verschoben werden soll, bei einem versuchten Verstellen des Stellgliedes (16) gegen den Sperrstift (42) anschlägt und somit ein Verschieben und weiteres Verstellen des Stellgliedes (16) unterbindet.A locking pin (42) protrudes radially from the cylinder (38) and, depending on the position of the cylinder (38), enables or prevents adjustment of the tappet (30). For this purpose, a stop, preferably in the form of a disk (44), protrudes from the tappet (30) which, if the tappet (30) is not to be moved, strikes the locking pin (42) if an attempt is made to adjust the actuator (16), thus preventing displacement and further adjustment of the actuator (16).
Um ein Drehen des Zylinders (38) zu begrenzen, ist eine Drehbegrenzung (46) vorgesehen. Hierbei handelt es sich um eine an der Innenfläche (49) der Gehäusewand (34) befestigte nicht näher bezeichnete Scheibe, die eine ringförmige Aussparung über z. B. 90° konzentrisch zum Zylinder (38) verlaufend aufweist, in die ein von dem Zylinder (38) abragender Stift eingreift. Somit ist der Zylinder nur soweit drehbar, wie der Stift innerhalb der Aussparung der Scheibe verläuft.In order to limit the rotation of the cylinder (38), a rotation limiter (46) is provided. This is a disc (not specified in more detail) attached to the inner surface (49) of the housing wall (34), which has an annular recess running for example over 90° concentrically to the cylinder (38), into which a pin protruding from the cylinder (38) engages. The cylinder can therefore only be rotated as far as the pin runs within the recess of the disc.
Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung (10), die einem Kategorie-2-Schalter entspricht, arbeitet nun wie folgt.The locking device (10) according to the invention, which corresponds to a category 2 switch, now works as follows.
Um ein Verstellen des Stellgliedes (16) und damit eine Längsverschiebung des Stößels (30) entgegen der Kraft der Feder (32) zu ermöglichen, muß in ein Schloß (36) ein passender Schlüssel (48) eingebracht und gedreht sein, so daß der Sperrstift (42) ein Verschieben des Stößels (30) nicht behindern kann. In dieser der Fig. 1 zu entnehmenden Position ist sodann der Schlüssel (48) nicht abziehbar. Nunmehr kann über den Schlitz (18) ein nicht dargestelltes Betätigungsorgan eingeschoben werden. Dieses erfaßt die Schaltnase (20) des Stellgliedes (16) und verschwenkt das Stellglied (16) von seiner ersten in der Fig. 3 dargestellten Position in seine zweite Position, in der der Stößelkopf (28) an der Fläche (26) anliegt.In order to enable adjustment of the actuator (16) and thus longitudinal displacement of the plunger (30) against the force of the spring (32), a suitable key (48) must be inserted and turned in a lock (36) so that the locking pin (42) cannot prevent displacement of the plunger (30). In this position, which can be seen in Fig. 1, the key (48) cannot be removed. An actuating element (not shown) can now be inserted through the slot (18). This engages the switching nose (20) of the actuator (16) and pivots the actuator (16) from its first position, shown in Fig. 3, to its second position, in which the plunger head (28) rests against the surface (26).
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Da der lichte Abstand zwischen der Fläche (26) und der Drehachse des Stellgliedes (16) kleiner als der lichte Abstand zwischen der Fläche (24) und der Drehachse ist, ist der Stößel (30) in einem Umfang angehoben worden, daß die Anschlagscheibe (44) oberhalb des Sperrstifts (42) dann verläuft, wenn der Zylinder (38) mittels des Schlüssels (48) in eine Position verdreht wurde, in der der Schlüssel (48) abziehbar ist. Diese Position entspricht der Fig. 2.Since the clearance between the surface (26) and the axis of rotation of the actuator (16) is smaller than the clearance between the surface (24) and the axis of rotation, the plunger (30) has been raised to such an extent that the stop disk (44) runs above the locking pin (42) when the cylinder (38) has been rotated by means of the key (48) into a position in which the key (48) can be removed. This position corresponds to Fig. 2.
Da das Stellglied (16) seine zweite Position eingenommen hat, ragt die Haltenase (22) in den Schlitz (18) hinein, wodurch gleichzeitig das sich in dem Schlitz (18) befindliche Betätigungsorgan gesperrt wird. Wird der Schlüssel (48) abgezogen, kann der Zylinder (38) nicht mehr gedreht werden. Will man sodann das Betätigungsorgan aus dem Schlitz (18) hinausziehen, muß das Stellglied (16) verschwenkt werden. Dies wird jedoch dadurch unterbunden, daß der Stößel (30) nicht mehr entgegen der Kraft der Feder (32), also in Richtung des Gehäusebodens verschoben werden kann, da die Anschlagscheibe (44) an dem Sperrstift (42) zum Anliegen kommt und somit ein weiteres Verschieben unterbunden wird.Since the actuator (16) has assumed its second position, the retaining lug (22) protrudes into the slot (18), which simultaneously locks the actuating element located in the slot (18). If the key (48) is removed, the cylinder (38) can no longer be turned. If you then want to pull the actuating element out of the slot (18), the actuator (16) must be pivoted. However, this is prevented by the fact that the tappet (30) can no longer be moved against the force of the spring (32), i.e. in the direction of the housing base, since the stop disk (44) comes into contact with the locking pin (42) and thus further movement is prevented.
Umgekehrt ist eine Fehlschließsicherung dann gegeben, wenn das Betätigungsorgan nicht in dem Schlitz (18) eingebracht ist. In diesem Fall kann der Schlüssel (48) nicht gedreht und abgezogen werden, um mit dem Schlüssel an einem entfernten Ort z. B. eine Maschine in Gang zu setzen.Conversely, a false locking protection is provided if the actuating element is not inserted into the slot (18). In this case, the key (48) cannot be turned and removed in order to use the key at a remote location, for example, to start a machine.
Der erfindungsgemäße drahtlose Kategorie-2-Schalter genügt demnach sicherheitstechnischen Anforderungen, da ein Umgehen mit einfachen Mitteln verhindert wird. Gleichzeitig ist ein sicheres Zuhalten durch das von dem Stellglied (16) erfaßte Betätigungsorgan gewährleistet.The wireless category 2 switch according to the invention therefore satisfies safety requirements, since bypassing it with simple means is prevented. At the same time, secure locking is ensured by the actuating element captured by the actuator (16).
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Claims (1)
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dadurch gekennzeichnet,2. Locking device according to claim 1,
characterized,
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1995
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