DE4332500A1 - Verriegelungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungseinrichtung zur Überwachung beweglicher Schutzeinrichtungen, ggf. mit zusätzlicher Zuhaltung, umfassend zu­ mindest einen in einem Gehäuse angeordneten Positionsschalter sowie gegebe­ nenfalls einen Verriegelungsbolzen, wobei der Positionsschalter mit einer zumin­ dest eine Vertiefung aufweisenden, relativ zu dem Positionsschalter bewegbaren Schaltleiste wechselwirkt.

Verriegelungseinrichtungen dieser Art werden zur Absicherung von z. B. Maschinen und Fertigungsanlagen eingesetzt, um daran arbeitende Personen vor gefahrbrin­ genden Bewegungen zu schützen, wenn betriebsmäßig nach jedem Bearbeitungs­ prozeß Werkstücke herausgenommen und sodann neu zu bearbeitende Werkstücke wieder eingesetzt werden, wenn in automatischen Fertigungsprozesse zu Einricht- und Justierarbeiten eingegriffen wird oder zu Wartungs- und/oder Reparatur­ zwecken. Bei all diesen Maßnahmen soll sichergestellt sein, daß beim Öffnen der Schutzeinrichtungen Gefährdungen steuerungstechnisch verhindert werden, auch wenn versucht wird, die Wirkung der Schutzeinrichtung zu umgehen oder im Falle einer Fehlerhaftigkeit der Verriegelungseinrichtung.

Mit anderen Worten sollen entsprechende Verriegelungsvorrichtungen folgende Maßnahmen sicherstellen:

• - die zu steuernde Maschine oder Vorrichtung kann nur bei geschlossener Tür bzw. Abdeckung in Betrieb genommen werden (sogenannte gefährliche Bewegung),
• - während der gefährlichen Bewegung ist ein Zugang zur Maschine bzw. der Vorrichtung nicht möglich oder es erfolgt ein zwangsläufiges Abschalten der Antriebsenergie, sofern keine gefahrbringenden Nachlaufbewegungen an­ stehen,
• - nach Stillstand kann die Schutzeinrichtung geöffnet bzw. das Gehäuse ange­ hoben werden, wobei gleichzeitig ein Wiedereinschalten nicht möglich ist.

Es besteht die Möglichkeit mit Positionsschaltern die Stellung der Tür abzufragen und mit einem separaten Magneten oder Pneumatikzylinder eine Zuhaltung vor­ zunehmen. Auch gibt es Kompaktgeräte, die über ein Führungslineal betätigt werden, wobei in dem Führungslineal auch die Verriegelung stattfindet. Allerdings ist hierzu ein relativ großer mechanischer Aufwand erforderlich.

Daher haben sich Verriegelungseinrichtungen durchgesetzt, bei denen an der Schutzeinrichtung ein sogenannter Betätiger oder Schlüssel angebracht ist, der in einen Positionsschalter bzw. in ein einen durch Magnetkraft oder Federkraft betätigten Verriegelungsbolzen enthaltendes Gehäuse einfährt und dort verriegelt wird. Über diesen Schlüssel und die zugehörige Mechanik wird die Stellung der Schutzeinrichtung abgefragt. Ohne eine entsprechende Abfrage ist eine Verriege­ lung der Schutzeinrichtung nicht möglich bzw. die durch die Schutzeinrichtung gesi­ cherte Maschine kann nicht anlaufen, sofern ein Fehlerfall oder ein Bedienfehler festgestellt wird. Entsprechende mit Schlüsseln arbeitende Verriegelungseinrichtun­ gen, die sich überaus bewährt haben, sind z. B. der EP 0 330 229 A2 oder der DE 37 10 079 A1 zu entnehmen.

Auch wenn die bekannten Verriegelungseinrichtungen höchstem Sicherheitsstan­ dard entsprechen und berufsgenossenschaftlichen Forderungen genügen, ist nicht völlig auszuschließen, daß eine Überlistung der Türverriegelungen erfolgen kann, und zwar z. B. durch sogenannte vagabundierende Zweitschlüssel oder selbst herge­ stellte Teile. Auch kann im Falle der Anordnung eines einzelnen Schalters nicht immer sichergestellt werden, daß in einem Fehlerfall, z. B. durch das Versagen eines Bauteils oder durch Beschädigung, eine Personengefährdung zuverlässig ausgeschlossen werden kann.

Um eine entsprechende Überlistung auszuschließen, wären neben der Verriege­ lungsvorrichtung weitere Positionsschalter erforderlich, die das Vorhandensein bzw. die Stellung der Tür zusätzlich überwachen und in die Steuerung einbeziehen. Hierdurch ergibt sich jedoch ein relativ großer mechanischer und elektrischer Aufwand.

Eine Verriegelungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art entspricht der Baureihe TM/TF der Elan Schaltelemente GmbH, Wettenberg. Von einem Gehäuse gehen zwei Positionsschalter sowie ein Verriegelungsbolzen aus, die mit einer Schaltleiste zusammenwirken, die z. B. von einer Maschinenabdeckung oder einer Tür ausgeht. Sowohl die Schaltleiste als auch die mit dieser wechselwirken­ den Stößel der Positionsschalter bzw. der Verriegelungsbolzen sind frei zugänglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Verriegelungsein­ richtung der zuvor beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine Überlistung dem Grunde nach ausgeschlossen ist und der Forderung nach Redundanz der obigen neuen Norm entsprochen wird, ohne den mechanischen bzw. elektrischen Aufwand wesentlich zu vergrößern.

Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Gehäuse oder ein Aufsatz von diesem von der Schaltleiste durchsetzt ist, innerhalb dessen bzw. der der Positionsschalter mit der Schaltleiste wechselwirkt.

Erfindungsgemäß wird eine kompakte Verriegelungseinrichtung zur Verfügung gestellt, bei der die Ansteuerung bzw. Zuhaltung nicht über separate Schlüssel erfolgt, sondern über eine Schaltleiste, die selbst innerhalb des Gehäuses bzw. des mit diesem verbundenen Aufsatzes wie Gehäusekopfes verläuft, um in diesem Bereich zumindest mit einem Positionsschalter zusammenzuwirken, wodurch eine Überwachung der Stellung der Schutzeinrichtung erfolgt, um eine Zuhaltung dieser bzw. eine gefahrbringende Einrichtung ansteuern zu können.

Da die vorzugsweise als Doppelschiene ausgebildete Schaltleiste, die vorzugsweise von der Schutzeinrichtung wie Tür ausgeht, wohingegen das Gehäuse bzw. dessen Aufsatz ortsfest an der zu überwachenden Einrichtung angeordnet ist, in dem Bereich die Positionsschalter betätigt, in dem die Schaltleiste von dem Gehäuse bzw. dessen Kopf aufgenommen ist, ist eine Überlistung nahezu ausgeschlossen.

Folglich steht mit konstruktiv einfachen Mitteln eine überlistungssichere und schlüssellos arbeitende Sicherheitsschalt- bzw. Verriegelungseinrichtung für ins­ besondere Schiebe- und Drehtüren zur Verfügung. Insbesondere ist vorgesehen, daß aus Gründen der Redundanz zwei mit der Schaltleiste wechselwirkende Positionsschalter vorhanden sind, die mit eindeutig zugeordneten Vertiefungen in der Schaltleiste zusammenwirken.

Hierzu ist nach einem eigenerfinderischen Vorschlag vorgesehen, daß die Schaltlei­ ste aus einer Doppelleiste besteht, wobei in jeder Leiste eine der einem der Positionsschalter zugeordneten Vertiefungen vorhanden ist. Folglich ist jeder Schaltstößel der Positionsschalter auf eine der mit ihren flachen Seiten aufein­ anderliegenden Leisten ausgerichtet, wodurch ein Betätigen der Positionsschalter nur bei eindeutiger Position der zu überwachenden Schutzeinrichtung wie Tür möglich ist.

Neben den die Schaltstößel aufnehmenden mit Anlaufschrägen versehenen Ver­ tiefungen kann eine weitere Vertiefung vorgesehen sein, in der zum Verriegeln der Schutzeinrichtung der Verriegelungsbolzen eingreift, der durch Federkraft, durch Magnetkraft oder pneumatisch betätigt werden kann.

Der Aufsatz bzw. der Gehäusekopf des Gehäuses besteht vorzugsweise aus Metall und enthält Rollenführungen für die Schaltleiste, um die Reibung zu minimieren. Ferner sind die Durchtrittsöffnungen für die Schaltleiste durch Staubschutzdichtun­ gen abgedichtet.

Das Gehäuse, das fest mit dem Gehäusekopf verbunden ist, kann aus Kunststoff bestehen und beinhaltet vorzugsweise zwei unabhängig voneinander arbeitende Positionsschalter mit zwangsläufigen Öffnerkontakten sowie die Magneteinheit für die Verriegelung der Schutzeinrichtung. Dabei kann eine Überwachung der Ma­ gnetstellung ebenfalls durch einen galvanisch getrennten Öffner- und Schließerkon­ takt erfolgen.

Ferner kann vorgesehen sein, daß die Endstellungen der Schutzeinrichtung über Kugeldruckschnapper fixiert werden, um ein unkontrolliertes Verschieben dieser während des Betriebes auszuschließen bzw. die Verriegelungsposition genau zu fixieren.

Auch besteht die Möglichkeit über eine Notentsperrung mit oder ohne Schlüssel den Verriegelungsbolzen zu betätigen.

Durch die erfindungsgemäße Lehre ist neben dem weitgehenden Ausschluß einer Überlistungsmöglichkeit der weitere Vorteil gegeben, daß aufgrund der innerhalb der Sicherheits- bzw. Verriegelungseinrichtung erfolgten Führung der Schaltleiste ein Spiel zwischen dieser und den Stößeln der Positionsschalter bzw. dem Verriege­ lungsbolzen in einem Umfang ausgeschlossen ist, daß stets eine sichere Funktion gewährleistet ist.

Erwähntermaßen ist die erfindungsgemäße Lehre nicht nur für Schiebetüren, sondern auch z. B. für Drehtüren geeignet. In diesem Fall ist es nur erforderlich, daß die Schaltleiste und der diese innerhalb der Verriegelungseinrichtung auf­ nehmende Bereich gekrümmt verlaufen, um eine Drehbewegung der Tür nicht zu behindern.

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.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Verriegelungseinrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist rein prinzipiell eine Verriegelungseinrichtung oder auch Sicherheits­ schaltanordnung genannt zum Überwachen einer Schutzeinrichtung wie Tür darge­ stellt. Die Sicherheitsschaltanordnung umfaßt ein Gehäuse (10), in dem Positions­ schalter (12) und (14) sowie ein Magnet (16) angeordnet sind, durch den ein Ver­ riegelungsbolzen (18) betätigbar ist.

Die unabhängig voneinander arbeitenden Positionsschalter (12) und (14) umfassen Schaltstößel (20) und (22), über die in bekannter Weise Öffner- bzw. Schließerkon­ takte (24), (26), (28) und (30) betätigt werden.

Auch kann der Verriegelungsbolzen (18) und damit die Magnetstellung durch ebenfalls galvanisch getrennte Öffner- und Schließerkontakte (32) und (34) über­ wacht werden.

Von dem Gehäuse (10) geht ein Gehäusekopf (36) aus, der aus Metall bestehen kann und mit dem Gehäuse (10) eine Einheit bildet. Dies kann durch Verschrau­ ben erfolgen. Der Gehäusekopf (36) ist ferner bei montierter Sicherheitsschalt­ anordnung stationär angeordnet, wohingegen von einer nicht dargestellten zu über­ wachenden Schutzeinrichtung wie Tür eine als Doppelleiste ausgebildete Schalt­ leiste (38) ausgeht, die sich folglich relativ zum Gehäusekopf (36) und dem Gehäu­ se (10) und somit zu den Positionsschaltern (12) und (14) sowie zu dem Ver­ riegelungsbolzen (18) bewegt.

Die Schaltleiste (38) durchsetzt über Staubschutzdichtungen (40) und (42) abge­ deckte Durchtrittsöffnungen des Gehäusekopfes (36) und wird innerhalb des Gehäusekopfes (36) über Rollenführungen (44), (46), (48) und (50) geführt, die vorzugsweise im Bereich der Ein- bzw. Austrittsöffnungen des Gehäusekopfes (36) angeordnet sind. Hierdurch wird nicht nur die Schaltleiste (38) geführt, wodurch eine eindeutige Ausrichtung zu den Stößeln (20) und (22) bzw. der Verriegelungs­ bolzen (18) erfolgt, sondern die zu überwachende Schutzeinrichtung wie Tür wird zusätzlich geführt.

Um die Positionsschalter (12) und (14), d. h. diese über die Stößel (20) und (22) zu betätigen bzw. über den Verriegelungsbolzen (18) eine Ver- bzw. Entriegelung vornehmen zu können, sind in der Schaltleiste Vertiefungen (52) und (54) für die Stößel (20) und (22) sowie eine Aussparung (56) für den Verriegelungsbolzen (18) vorgesehen.

Die Vertiefungen (52) und (54) weisen Anlaufschrägen (58) und (60) sowie durch jeweils einen vertikalen Wandabschnitt begrenzte Endabschnitte (62) und (64) auf, in die die Stößel (20) und (22) eingreifen, wenn die Schutzeinrichtung sich in ihrer eine gefahrbringende Einrichtung zu sichernde Verschlußposition befindet.

Die Positionsschalter (12) und (14) arbeiten erwähntermaßen unabhängig vonein­ ander und sind über ihre Stößel (20) und (22) eindeutig den Vertiefungen (52) und (54) zugeordnet, so daß eine Redundanz gegeben ist.

Um eine eindeutige Zuordnung sicherzustellen, sind die Vertiefungen (52) und (54) sowohl in Längsrichtung der Schaltleiste (38) als auch seitlich versetzt zueinander angeordnet. Um dies auf einfache Weise zu realisieren, besteht die Schaltleiste (38) aus zwei mit ihren flachen Seiten aufeinanderliegenden Leisten (66) und (68), wobei jeder der Stößel (20) und (22) einer der Leisten (66) und (68) zugeordnet ist.

Die Schaltleiste (38) ist an einer ihrer Enden in einer Montagehalterung (70) fixiert. Auf der gegenüberliegenden Seite wird sodann die Schiene (38) entspre­ chend den Einbaubedingungen abgelängt und ebenfalls in einem Halter (72) an der Schutzeinrichtung wie Tür befestigt.

Durch die erfindungsgemäße Lehre ist eine eindeutige und redundante Abfrage der Schaltleistenposition und somit der Stellung der zu überwachenden Schutzeinrich­ tung gewährleistet. Gleichzeitig kann eine Verriegelung erfolgen, wobei gegebenen­ falls eine Notentsperrung vorgesehen sein kann.

Die Verdrahtung der Positionsschalter bzw. deren Kontakte (24), (26), (28) und (30) sowie der die Magnetstellung überwachenden Kontakte (32) und (34) kann innerhalb des Gehäuses (10) auf einer Klemmleiste erfolgen, so daß verschiedene Schaltungsmöglichkeiten bestehen. So können z. B. Öffnerkontakte direkt in Reihe oder auch einzeln herausgeführt werden oder aber die Überwachungskontakte für die Türstellung entsprechend den Notwendigkeiten herausgeführt werden.

Claims (13)

1. Verriegelungseinrichtung zum Überwachen einer Schutzeinrichtung wie Tür, gegebenenfalls mit zusätzlicher Zuhaltung, umfassend zumindest einen in einem Gehäuse (10) angeordneten Positionsschalter (14) sowie gegebenen­ falls einen Verriegelungsbolzen, wobei der Positionsschalter über vorzugs­ weise einen Stößel (20, 22) mit einer zumindest eine Vertiefung aufweisen­ den, relativ zu dem Positionsschalter bewegbaren Schaltleiste (38) wechsel­ wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) oder ein Aufsatz (36) von diesem von der Schaltleiste (38) durchsetzt ist, innerhalb dessen bzw. der der Positionsschalter (12, 14) mit der Schaltleiste wechselwirkt.

2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung zwei mit der Schaltleiste (38) wechselwir­ kende Positionsschalter (12, 14) umfaßt.

3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeden der Positionsschalter (12, 14) eine gesonderte Vertiefung (58, 60) eindeutig zugeordnet ist.

4. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (52, 54) seitlich versetzt zur Mittellinie der Schaltleiste (38) angeordnet sind.

5. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltleiste (38) eine Doppelleiste ist, wobei in jeder der Leisten (66, 68) der Doppelleiste eine der einem der Positionsschalter (12, 20; 14, 22) zugeordneten Vertiefungen (58, 60) angeordnet ist.

6. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltleiste (38) von dem Aufsatz (36) wie Gehäusekopf oder dem Gehäuse (10) geführt aufgenommen ist.

7. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltleiste (38) über Rollenführungen (44, 46, 48, 50) innerhalb des Gehäusekopfes (36) und/oder des Gehäuses (10) geführt ist.

8. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Schaltleiste (38) durchsetzte Durchtrittsöffnungen des Gehäuse­ kopfes (36) und/oder des Gehäuses (10) mit Staubschutzdichtungen (40, 42) verschließbar sind.

9. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekopf (36) stationär angeordnet ist und die Schaltleiste (38) von der Verschlußeinrichtung ausgeht.

10. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekopf (36) aus Metall besteht.

11. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus Kunststoff besteht.

12. Verriegelungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung mit der Schaltleiste wechselwirkende Schnappeinrichtung zum Fixieren der Verschlußeinrichtung umfaßt.

13. Verriegelungseinrichtung zum Überwachen einer Schutzeinrichtung wie Tür mit zusätzlicher Zuhaltung umfassend zumindest einen in einem Gehäuse (10) angeordneten Positionsschalter (12, 14) sowie gegebenenfalls einen Verriegelungsbolzen (18), wobei der Positionsschalter mit einer zumindest eine Vertiefung (58, 60) aufweisenden, relativ zu dem Positionsschalter bewegbaren Schaltleiste (38) wechselwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (10) zwei unabhängig voneinander arbeitenden Posi­ tionsschalter (12, 14) angeordnet sind, daß die Positionsschalter Betätigungs­ stößel (20, 22) umfassen, die sich mit ihren freien Enden in einem mit dem Gehäuse verbundenen Gehäusekopf (36) erstrecken, daß der Gehäusekopf von der Schaltleiste (38) durchsetzt ist, daß die Schaltleiste als Doppelleiste (66, 68) mit zumindest jeweils einer Vertiefung (58, 60) ausgebildet ist, die jeweils einem der Betätigungsstößel zugeordnet ist, und daß die Schaltleiste eine dritte Vertiefung (56) aufweist, die innerhalb des Gehäusekopfes mit dem Verriegelungsbolzen (18) wechselwirkt, wobei der Gehäusekopf statio­ när und die Schaltleiste an einer beweglichen Verschlußeinrichtung angeord­ net sind.