DE29803028U1

DE29803028U1 - Sicherheitsschalter

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Publication number: DE29803028U1
Application number: DE29803028U
Authority: DE
Original assignee: BERNSTEIN HANS SPEZIALFABRIK
Current assignee: BERNSTEIN HANS SPEZIALFABRIK
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2008-02-21
Also published as: EP0938113A1; ES2188043T3; EP0938113B1; DK0938113T3; DE59904200D1; US5959270A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels dienenden Schaltwalze, die über einen von außen in das Gehäuse einführbaren Betätiger um

einen vorbestimmten Winkelbetrag drehbar ist.

Sicherheitsschalter der vorerwähnten Art sind in vielerlei Ausführungsformen bekannt und dienen beispielsweise dazu, beim Öffnen von Schutzabdeckungen an Maschinen, Geräten oder dergleichen sicherzustellen, daß mit dem Öffnen einer Schutzabdeckung sofort die entsprechende Maschine oder das entsprechende Gerät ausgeschaltet wird. Sicherheitsschalter der gattungsgemäßen Art können selbstverständlich auch zu vielen anderen Zwecken eingesetzt werden.

Die bekannten Sicherheitsschalter sind mit speziell gestalteten Betätigern versehen und nur über diese speziellen Betätiger zu bedienen, wobei diese Gestaltung dem Zweck dient, ein Überlisten des Sicherheitsschalters mittels einfacher Werkzeuge

oder dergleichen zu verhindern.

Es sind Sicherheitsschalter der gattungsgemäßen Art bekannt, bei denen durch Haftmagnete erreicht wird, daß der Betätiger im eingefahrenen Zustand und somit bei

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Hans Bernstein · : Besen reibung .· . QaS."*·2

betätigtem Sicherheitsschalter durch Magnetkräfte zusätzlich gesichert wird, um ein unbeabsichtigtes Herausgleiten des Betätigers aus dem Gehäuse durch Erschütterungen oder dergleichen zu vermeiden.

Die Anbringung der Haftmagnete erfolgt dabei ausschließlich im Außenbereich der Einführöffnungen für den Betätiger.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitsschalter der gattungsgemäßen Art auf einfache und praxisgerechte Weise dahingehend zu verbessern, daß zusätzlichen, in der Praxis vorkommenden Sicherheitsanforderungen entsprochen werden kann.

Eine Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß an mindestens einer Stirnkante der Schaltwalze eine Kurvenscheibe oder eine Exzenterscheibe verdrehsicher befestigt ist, an deren Außenkante ein im Gehäuse verschiebbar gelagerter und federbelasteter Stößel anliegt, der bei Betätigung der Schaltwalze durch die Kurvenscheibe oder die Exzenterscheibe entgegen der Wirkung mindestens einer Feder verschoben ist und in Betätigungsendstellung der Schaltwalze die Kurvenscheibe oder die Exzenterscheibe und damit auch die Schaltwalze mit einem der Betätigungsdreh richtung gleichgerichteten Drehmoment beaufschlagt.

Mit dieser Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird der Vorteil erzielt, daß der erfindungsgemäße Sicherheitsschalter mit rein mechanischen und geschützt im Inneren des Gehäuses liegenden Mitteln mit einer erhöhten oder verstärkten Zuhaltekraft ausgestattet ist, d. h., daß eine Schalterbetätigung des Sicherheitsschalters durch Erschütterungen, Vibrationen oder dergleichen praktisch ausgeschlossen ist.

Eine andere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß an mindestens einer Stirnkante der Schaltwalze eine Kurvenscheibe oder eine Exzenterscheibe verdrehsicher befestigt ist, an deren Außenkante ein im Gehäuse verschiebbar gelagerter und federbelasterer Stößel anliegt, der bei Betätigung der Schaltwalze durch die Kurvenscheibe oder die Exzenterscheibe entgegen der Wirkung mindestens einer Feder verschoben ist und in Betätigungsendstellung der Schaltwalze die Kurvenscheibe oder die Exzenterscheibe und damit auch die Schaltwalze mit einem der Betätigungsdrehrichtung entgegengesetzten Drehmoment beaufschlagt.

Mit dieser Lösung wird der nachfolgend geschilderten und in der Praxis häufiger vorkommenden Situation entsprochen:

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Beispielsweise beim Einrichten von Werkzeugmaschinen kann es erforderlich sein, die betreffende Maschine trotz geöffneter Schutzhaube einschalten zu können. Da in einem derartigen Falle ein erhöhtes Gefahrenmoment gegeben ist, werden in vielen Betrieben sogenannte "Meisterschlüssel" an besonders zuverlässige Mitarbeiter ausgegeben. Ein derartiger Meisterschlüssel entspricht hinsichtlich seiner Formgestaltung dem üblichen Betätiger für einen Sicherheitsschalter, so daß die betreffende Person den Meisterschlüssel von Hand in die Einführöffnung eines Sicherheitsschalters einführen und den Sicherheitsschalter betätigen kann.

Durch die Gestaltung des Sicherheitsschalters gemäß der zweiten angegebenen Lösung wird nun bewirkt, daß der Meisterschlüssel aus dem Gehäuse herausbewegt wird, sobald die betreffende Person durch Unaufmerksamkeit, im Falle einer Ablenkung oder anderer Störfälle den Meisterschlüssel losläßt. Dadurch wird die betreffende Maschine sofort wieder ausgeschaltet und eventuelle Gefahrensituationen vermieden.

Mit anderen Worten kann eine Maschine bei geöffneter Schutzhaube nur solange im eingeschalteten Zustand bleiben, wie eine entsprechend zuverlässige und möglicherweise sicherheitstechnisch auch besonders geschulte Person bewußt den Meisterschlüssel in das Gehäuse hineindrückt und in der Betätigungsstellung festhält.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivisch dargestellte Teilansicht eines erfindungsgemä

ßen Sicherheitsschalters im nicht betätigten Zustand,

Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung bei betätigtem Sicher

heitsschalter,

Figur 3 einen Teilschnitt durch einen Sicherheitsschalter gemäß den Figuren

1 und 2 im nichtbetätigten Zustand,

Figur 4 eine Schnittdarstellung des Sicherheitsschalters gemäß Figur 3 im

betätigten Zustand,

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Hans Bernstein · &iacgr; ßesehretbung .· . Blatt.**·4

Figur 5 einen der Figur 3 entsprechenden Teilschnitt durch einen Sicher

heitsschalter nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 6 einen der Figur 5 entsprechenden Teilschnitt durch den Sicherheits-

schalter im betätigten Zustand,

Figur 7 einen der Figur 3 entsprechenden Schnitt unter Weglassung einer in

Figur 3 dargestellten Kurvenscheibe,

Figur8 einen der Figur 7 entsprechenden Schnitt durch den Sicherheits

schalter im betätigten Zustand.

In allen Zeichnungen ist mit dem Bezugszeichen 1 jeweils ein Sicherheitsschalter bezeichnet, der mit einem nur teilweise dargestellten Gehäuse 2 und einer darin gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels 3 dienenden Schaltwalze 4 ausgestattet ist.

Der Schaltstößel 3 ist in den Figuren 7 und 8 deutlich erkennbar.

Auf die Darstellung des weiteren, schaltungstechnischen Aufbaus des Sicherheitsschalters ist aus Gründen der Übersichtlichkeit hier verzichtet, da dieser bekannte schaltungstechnische Aufbau des Sicherheitsschalters 1 dem Fachmann allgemein bekannt ist und im Zuge der vorliegenden Erfindung keine Veränderung erfahren hat.

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Möglichkeit, zusätzliche Sicherheitsaspekte bei der Ausführung des Sicherheitsschalters 1 zu realisieren.

So ist in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1-4 ein Sicherheitsschalter 1 dargestellt, der im Falle einer Betätigung durch einen von außen in das Gehäuse 2 einführbaren Betätiger 5 eine erhöhte Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Auswerfen dieses Betätigers 5 aufweist.

Eine derartige erhöhte Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Auswerfen des Betätigers 5 ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn der betreffende Sicherheitsschalter 1 im Bereich besonderer Vibrationen, Erschütterungen oder dergleichen zum Einsatz kommt.

Die angegebene Sicherheit wird bei der Konstruktion gemäß den Figuren 1-4 durch folgende Maßnahmen erreicht:

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Auf beiden Stirnseiten der Schaltwalze 4 ist eine Kurvenscheibe 6 verdrehsicher festgelegt, an deren Außenkanten 6a ein Stößel 7 anliegt, der innerhalb des Gehäuses 2 verschiebbar gelagert und durch Federn 8 belastet ist.

Die Kurvenscheiben 6 sind so gestaltet, daß bei betätigter Schaltwalze 4 der Stößel 7 entgegen der Wirkung der Federn 8 verschoben ist und daß in dieser Betätigungsendstellung der Schaltwalze 4 durch den federbelasteten Stößel 7 ein Drehmoment auf die Kurvenscheiben 6 aufgebracht wird, dessen Richtung identisch ist mit der Betätigungsdrehrichtung der Schaltwalze 4.

Dies ist konstruktiv dadurch realisiert, daß der im nutzbaren Drehwinkelbereich der Schaltwalze 4 liegende Kurvenabschnitt der Kurvenscheiben 6 - in Betätigungsdrehrichtung der Schaltwalze 4 gesehen - bis kurz vor Erreichen der Betätigungsendstellung ständig ansteigend und nach Überschreitung eines oberen Totpunktes abfallend ausgebidlet ist.

In Figur 4 ist die betätigte Stellung der Schaltwalze 4 mit der vorstehend beschriebenen, zusätzlichen Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen eines Betätigers 5 dargestellt. Es ist deutlich erkennbar, daß die Kurvenscheiben 6 durch den federbelasteten Stößel in der gleichen Drehrichtung beaufschlagt sind wie die Schaltwalze 4 durch den in das Gehäuse 2 eingeführten Betätiger 5.

Durch entsprechende Dimensionierung der Federn 8 kann erreicht werden, daß selbst extreme Erschütterungen oder andere, zufällig auf den Sicherheitsschalter einwirkende äußere Kräfte nicht in der Lage sind, den jeweils genutzten Betätiger 5 aus dem Gehäuse 2 heraus zu bewegen.

In den Figuren 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem ein anderes Sicherheitskonzept verfolgt wird.

Es soll erreicht werden, daß ein von Hand in das Gehäsue 2 eingeschobener "Meisterschlüssel", d. h., ein von einer Schutzabdeckung oder dergleichen unabhängiger Betätiger 5 die Schaltwalze 4 nur solange in Betätigungsendstellung hält, wie eine Person, die den Meisterschlüssel eingeführt hat, entsprechende äußere Kräfte auf den Meisterschlüssel ausübt.

Diese Forderung wird dadurch erfüllt, daß die Kurvescheiben 6 so gestaltet sind, daß durch den federbelasteten Stößel 7 in Betätigungsendstellung der Schaltwalze 4 ein Drehmoment auf die Kurvenscheiben 6 und damit auch auf die Schaltwalze 4 aufgebracht wird, welches der Betätigungsdrehrichtung der Schaltwalze 4 entgegengesetzt

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ist. Wird also ein von Hand eingführter Meisterschlüssel von der betreffenden Person losgelassen, sei es durch Unaufmerksamkeit oder durch eine Ablenkung beliebiger Art, so wird sofort der Meisterschlüssel 5 durch Betätigung der Schaltwalze 4 über den federbelasteten Stößel 7 und die Kurvenscheiben 6 aus dem Gehäuse 2 herausbewegt und der Sicherheitsschalter 1 in Ausschaltstellung gebracht.

Sowohl beim Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den Figuren 1 -4 wie auch beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 sind an jeweils beiden Stirnkanten der Schaltwalze 4 Kurvenscheiben 6 verdrehsicher befestigt.

Die oben beschriebenen Funktionen lassen sich auch dadurch erreichen, daß lediglieh an einer Stirnkante eine Kurvenscheibe in der entsprechenden Gestaltung angeordnet ist. Die Verwendung von zwei Kurvenscheiben an jeder Stirnkante der Schaltwalze bringt allerdings eine Vergleichmäßigung des auf die Schaltwalze 4 aufgebrachten Drehmomentes mit sich, so daß eine derartige Lösung in der Praxis vorzuziehen ist.

Abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen können an einer oder an beiden Stirnkanten der Schaltwalze 4 auch Exzenterscheiben montiert sein, mit denen die gleichen Funktionen erreichbar sind wie durch die beschriebenen Kurvenscheiben 6.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Kurvenscheiben 6 geometrisch so gestaltet, daß diese Kurvenscheiben 6 durch einfaches "Umstecken" die beiden angegebenen, unterschiedlichen Funktionen erfüllen können.

Wie die Figuren 7 und 8 deutlich machen, ist jeweils an der Stirnkante der Schaltwalze 4 ein Stift 9 befestigt, der in eine entsprechende Öffnung 10 der jeweiligen Kurvenscheibe 6 eingreift, die im übrigen auf der Achse 11 der Schaltwalze 4 aufgesteckt ist. Um nun von einer Einbaulage der Kurvenscheiben 6 gemäß den Figuren 3 und 4 zu der Einbaulage nach den Figuren 5 und 6 zu gelangen, genügt es, die jeweiligen Kurvenscheiben 6 von der Schaltwalze abzunehmen, um 180" zu wenden und dann wieder auf die Achse 11 aufzustecken, wobei selbstverständlich der Stift 9 an der Schaltwalze 4 in die dazugehörige Öffnung 10 der Kurvenscheibe 6 eingreifen muß.

Der Stößel 7 ist im Anlagebereich zu den Kurvenscheiben 6 dachartig abgeschrägt, wodurch der Bewegungsablauf zwischen den Kurvenscheiben 6 einerseits und dem Stößel 7 andererseits verhältnismäßig leichtgängig gestaltet werden kann.

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In den Figuren 2-8 sind jeweils zwei Betätiger 5 dargestellt, wobei hier darauf hinzuweisen ist, daß damit lediglich signalisiert werden soll, daß ein Betätiger 5 aus unterschiedlichen Richtungen in das Gehäuse 2 eingefahren werden kann. In der Praxis wird selbstverständlich immer nur ein Betätiger 5 zum Einsatz kommen.

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Claims

Schutzansprüche

Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels dienenden Schaltwalze, die über einen von außen in das Gehäuse einführbaren Betätiger um einen vorbestimmten Winkelbetrag drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Stirnkante der Schaltwalze (4) eine Kurvenscheibe (6) oder eine Exzenterscheibe verdrehsicher befestigt ist, an deren Außenkante (6a) ein im Gehäuse (2) verschiebbar gelagerter und federbelasteter Stößel (7) anliegt, der bei Betätigung der Schaltwalze (4) durch die Kurvenscheibe (6) oder die Exzenterscheibe entgegen der Wirkung mindestens einer Feder (8) verschoben ist und in Betätigungsendstellung der Schaltwalze (4) die Kurvenscheibe (6) oder die Exzenterscheibe und damit auch die Schaltwalze (4) mit einem der Betätigungsdrehrichtung gleichgerichteten Drehmoment beaufschlagt.

Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels dienenden Schaltwalze, die über einen von außen in das Gehäuse einführbaren Betätiger um einen vorbestimmten Winkelbetrag drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Stirnkante der Schaltwalze (4) eine Kurvenscheibe (6) oder eine Exzenterscheibe verdrehsicher befestigt ist, an deren Außenkante (6a) ein im Gehäuse (2) verschiebbar gelagerter und federbelasteter Stößel (7) anliegt, der bei Betätigung der Schaltwalze (4) durch die Kurvenscheibe (6) oder die Exzenterscheibe entgegen der Wirkung mindestens einer Feder (8) verscho-

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ben ist und in Betätigungsendstellung der Schaltwalze (4) die Kurvenscheibe (6) oder die Exzenterscheibe und damit auch die Schaltwalze (4) mit einem der Betätigungsrichtung entgegengsetzten Drehmoment beaufschlagt.

3. Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels dienenden Schaltwalze, die über einen von außen in das Gehäuse einführbaren Betätiger um einen vorbestimmten Winkelbetrag drehbar ist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im nutzbaren Drehwinkelbereich der Schaltwalze (4) liegende Kurvenabschnitt der Kurvenscheibe (6) - in Betätigungsdrehrichtung der Schaltwalze (4) gesehen - bis kurz vor Erreichen der Betätigungsendstellung ständig ansteigend und nach Überschreitung eines oberen Totpunktes abfallend ausgebildet ist.

4. Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels dienenden Schaltwalze, die über einen von außen in das Gehäuse einführbaren Betätiger um einen vorbestimmten Winkelbetrag drehbar ist nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im nutzbaren Drehwinkelbereich der Schaltwalze (4) liegende Kurvenabschnitt der Kurvenscheibe (6) - in Bestätigungsdrehrichtung der Schaltwalze (4) gesehen - bis zum Erreichen der Betätigungsendstellung ständig ansteigend ausgebildet ist.

5. Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels dienenden Schaltwalze, die über einen von außen in das Gehäuse einführbaren Betätiger um einen vorbestimmten Winkelbetrag drehbar ist nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurvenscheibe (6) auf die Drehachse (11) der Schaltwalze (4) aufgeschoben und durch einen mit der Schaltwalze (4) fest verbundenen Stift (9), der in eine entsprechende Durchbrechung (10) der Kurvenscheibe (6) eingreift, verdrehsicher festgelegt ist.

6. Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels dienenden Schaltwalze, die über einen von außen in das Gehäuse einführbaren Betätiger um einen vorbestimmten Winkelbetrag drehbar ist nach den Ansprüchen 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurvenscheibe (6) in zwei um eine 180° gewendeten Positionen mit der Schaltwalze (4) verbindbar ist.

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7. Sicherheitsschalter mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten und der Betätigung eines Schalt-Stößels dienenden Schaltwalze, die über einen von außen in das Gehäuse einführbaren Betätiger um einen vorbestimmten Winkelbetrag drehbar ist nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (7) in seinem mit der Außenkante (6a) der Kurvenscheiben (6) zusammenwirkenden Anlagebereich mit dachförmigen Abschrägungen ausgestattet ist.

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