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(11) | EP 0 749 629 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
SICHERHEITSSCHALTER SAFETY SWITCH INTERRUPTEUR DE SECURITE |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.
[0002] Bei einem bekannten Schalter dieser Art ist das Sperrglied als ein metallischer, längsverschiebbarer Sperrstift ausgebildet, der in der Sperrstellung ein Stück weit in eine Querbohrung einer neben der Kurvenscheibe angeordneten und mit dieser einstückig ausgebildeten Scheibe eingreift. In dieser Querbohrung, die mit reduziertem Querschnitt zum Schlüsselkanal hin offen ist, ist als Betätigungsglied ein metallischer Betätigungsstift angeordnet. In der Sperrstellung hält der Sperrstift den Betätigungsstift in einer Position, in welcher letzterer in den Schlüsselkanal ragt. Wenn der Schlüssel in den Schlüsselkanal eingeführt wird, muß er zunächst den Betätigungsstift so weit verschieben, daß der Sperrstift nicht mehr in die Bohrung eingreift. Da nach der Entriegelung der Schlüssel die Kurvenscheibe dreht, liegt in der Freigabestellung der Betätigungsstift nicht mehr am Sperrstift an. Damit dennoch sowohl der Betätigungsstift als auch der Sperrstift ihre Positionen beibehalten, müssen noch für beide Stifte entsprechende Anlageflächen vorgesehen sein. Der bekannte Sicherheitsschalter ist deshalb relativ aufwendig.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigeren Sicherheitsschalter zu schaffen. Diese Aufgabe löst ein Sicherheitsschalter mit den Merkmalen des Anspruches 1.
[0004] Dadurch, daß der in der Sperrstellung in den Schlüsselkanal ragende Teil des Betätigungsgliedes über eine an der Drehachse der Kurvenscheibe seitlich vorbeigeführte Materialpartie mit dem Sperrglied verbunden ist, kann man das Betätigungsglied einstückig mit dem Sperrglied ausbilden, wodurch die Kosten allein schon wegen der reduzierten Anzahl der herzustellenden und zu montierenden Einzelteile deutlich verringert werden.
[0005] Vorzugsweise ist das Betätigungsglied als ein Schieber ausgebildet, der in einer zur Kurvenscheibe parallelen Ebene liegt und mit einem Durchbruch für den Durchtritt der Drehachse versehen ist. Der Aufwand für die Führung eines solchen Schiebers ist sehr gering. Diese gilt in besonderem Maße dann, wenn der Durchbruch als ein Langloch mit einer auf den Durchmesser der Drehachse abgestimmten Weite ausgebildet ist, weil dann der Schieber von der Drehachse geführt werden kann.
[0006] Das Sperrglied ist vorzugsweise durch einen Anschlag für eine Anschlagfläche der Aufnahme gebildet, die von einer auf der dem Schieber zugewandten Seite der Kurvenscheibe vorgesehenen Materialpartie gebildet ist. Diese Materialpartie hat vorzugsweise die Form einer Scheibe, in welche von der Umfangsfläche her eine nutartige Ausnehmung eindringt, deren eine Flanke die Anschlagfläche bildet. Eine derartige Aufnahme läßt sich sehr kostengünstig herstellen, da sie auch in axialer Richtung offen sein kann.
[0007] Bei einer Aufnahme in Form einer nutartigen Ausnehmung hat der Anschlag, den das Sperrglied bildet, vorzugsweise eine zahnartige Form. Auch ein in dieser Weise ausgebildetes Sperrglied trägt dazu bei, daß das das Sperrglied und das Betätigungsglied bildende Bauteil eine einfache und kostengünstige Form haben kann.
[0008] Da das Betätigungsglied wenigstens eine seitlich an der Drehachse vorbeigeführte Materialpartie aufweist, könnte das Sperrglied in der durch das Betätigungsglied definierten Ebene liegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch das Sperrglied neben dem Betätigungsglied auf dessen der Kurvenscheibe zugewandter Seite in radialer Ausrichtung auf der die Aufnahme bildenden Materialpartie angeordnet.
[0009] Ein Minimum an Einzelteilen erhält man dann, wenn die die Aufnahme bildende Materialpartie einstückig mit der Kurvenscheibe und deren Drehachse ausgebildet ist.
[0010] Aus Kostengründen bestehen ferner bei einer bevorzugten Ausführungsform sowohl die Kurvenscheibe mit der die Aufnahme bildenden Materialpartie und der Drehachse als auch das Betätigungsglied und das einstückig mit ihm ausgebildete Sperrglied aus Kunststoff. Solche Kunststoffteile lassen sich sehr kostengünstig herstellen.
[0011] Sofern aus Sicherheitsgründen ein zweites Sperrglied mit zugehörigem Betätigungsglied vorgesehen ist, sind diese aus Kostengründen wie das erste Sperrglied bzw. dessen Betätigungsglied ausgebildet. Ferner ist auch die dem zweiten Sperrglied zugeordnete Aufnahme wie die dem ersten Sperrglied zugeordnete Aufnahme ausgebildet.
[0012] Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- eine teilweise geschnitten dargestellte Seitenansicht des Ausführungsbeispiels mit zugehörigem Schlüssel,
- Fig. 2
- eine andere teilweise ebenfalls geschnitten dargestellte zweite Seitenansicht des Ausführungsbeispiels,
- Fig. 3
- einen Schnitt nach der Linie III - III der Fig.2.
[0013] Ein Sicherheitsschalter, der nur mittels eines zugehörigen Schlüssels 1 betätigt werden kann, enthält in einem Hauptteil 2 seines aus Kunststoff bestehenden Gehäuses einen nicht dargestellten Schalter, der mittels eines Stößels 3 betätigt wird, der längsverschiebbar im Gehäuse angeordnet ist. Mittels Schrauben 4 ist an der einen Stirnseite des Hauptteiles 2 des Gehäuses ein Kopfteil 5 befestigt, der statt in der in den Fig.1 und 2 dargestellten Position auch um 90° gegenüber dem Hauptteil 2 um die Längsachse des Stößels 3 gedreht angeordnet sein kann.
[0014] Im Kopfteil 5 ist mit rechtwinklig zur Längsachse des Stößels 3 verlaufender Drehachse 6 eine Kurvenscheibe 7 drehbar gelagert, welche auf das gegen sie weisende, kuppenförmige Ende des Stößels 3 ausgerichtet ist. Dieses Ende des Stößels 3 wird durch eine nicht dargestellte Feder in Anlage an der durch einen Teil der Umfangsfläche der Kurvenscheibe 7 gebildeten Steuerkurve 8 gehalten. Ein Segment 7' der Kurvenscheibe 7, dessen Mantelfläche nicht die Steuerkurve 8 bildet, ragt in einen Schlüsselkanal 9, welcher den Kopfteil 5 quer zur Längsrichtung der Drehachse 6 durchdringt. Eine Nut 10 der Kurvenscheibe 7, welche zwischen dem einen Ende des Segmentes 7' und des die Steuerkurve 8 bildenden Segmentes vorgesehen ist, dient der Aufnahme eines Quersteges 1' des Schlüssels 1, welcher einen ersten Längsschlitz 11 des Schlüssels 1 von einem sich bis zu dessen vorderem Ende erstreckenden zweiten Längsschlitz 11' trennt. Beide Längsschlitze 11 und 11' haben eine quer zur Längsrichtung des Schlüssels 1 gemessene Breite, die größer ist als die in axialer Richtung gemessene Dicke der Kurvenscheibe 7. Diese kann deshalb in den ersten Längsschlitz 11 und den zweiten Längsschlitz 11' eingreifen.
[0015] Auf beiden Seiten der Kurvenscheibe 7 ist an diese eine scheibenförmige Materialpartie 12 angeformt. Diese beiden gleich ausgebildeten Materialpartien 12 bilden zusammen mit der Kurvenscheibe 7 und der Drehachse 6 ein einstückiges Bauteil aus Kunststoff. Wie Fig.1 für die eine Materialpartie 12 zeigt, weisen diese eine sowohl radial nach außen als auch in axialer Richtung offene, nutartige Ausnehmung 13 auf, welche mit ihrer einen Flanke eine etwa radial verlaufende Anschlagfläche 14 bildet.
[0016] Zu beiden Seiten der Kurvenscheibe 7 ist unmittelbar neben der hier jeweils vorhandenen scheibenförmigen Materialpartie 12 je ein Schieber 15 in Längsrichtung des Stößels 3 verschiebbar im Kopfteil 5 angeordnet. Die beiden gleich ausgebildeten Schieber 15 haben mit Ausnahme ihrer gegen den Hauptteil 2 des Gehäuses weisenden Endzone die Form einer Flachschiene, welche in einer zur Kurvenscheibe 7 parallelen Ebene liegt. Wie insbesondere Fig.3 zeigt, wird der Schieber 15 mittig von einem sich in der Verschieberichtung erstreckenden Langloch 16 durchdrungen, dessen Weite an den Durchmesser der Drehachse 6 angepaßt ist, wodurch der Schieber 15 eine Führung durch die Drehachse 6 erfährt. Allerdings ist im Ausführungsbeispiel der Kopfteil 5 mit je einer zusätzlichen, nutartigen Führung 17 für die beiden Schieber 15 versehen. Je eine vorgespannte Schraubenfeder 18, deren einer Endabschnitt von einer Sacklochbohrung in der Endzone des Schiebers 15 aufgenommen wird, sucht den Schieber 15 in der in den Fig.1 bis 3 dargestellten Sperrstellung zu halten, in welcher sein dem Hauptteil 2 des Gehäuses abgewandter Endabschnitt in den Schlüsselkanal 9 ragt. Wie vor allem Fig.3 erkennen läßt, bildet dieser Endabschnitt zwei in entgegengesetzten Richtungen geneigte Rampen 19 und 20. Gegen die eine Rampe 19 läuft der Schlüssel 1 beim Einführen in den Schlüsselkanal. Die andere Rampe 20 ist erforderlich, weil beide Schieber 15 gleich ausgebildet und spiegelbildlich zur Kurvenscheibe 7 im Kopfteil 5 angeordnet sind.
[0017] An die der Kurvenscheibe 7 zugewandte Seite der Endzone des Schiebers 15 ist ein Sperrglied 21 in Form eines Zahnes angeformt, welcher in radialer Richtung gegen die Drehachse 6 weist und auf die scheibenförmige Materialpartie 12 ausgerichtet ist, also in derselben Ebene wie diese liegt. Der Schieber 15 bildet das Betätigungsglied für das Sperrglied 21. In seiner Sperrstellung greift, wie Fig.1 zeigt, das Sperrglied 21 in die Ausnehmung 13 der zugeordneten scheibenförmigen Materialpartie 12 derart ein, daß seine eine Flanke an der Anschlagfläche 14 und seine Kopffläche an der an die Anschlagfläche 14 anschließende Flanke der Ausnehmung 13 anliegt. Das Sperrglied 21 verhindert deshalb in seiner Sperrstellung, daß die Kurvenscheibe 7 gedreht werden kann, und zwar formschlüssig für die Drehrichtung im Sinne einer Schalterbetätigung, d.h. bei einer Blickrichtung gemäß Fig.1 entgegen dem Uhrzeigersinn, da bei dieser Drehrichtung der Stößel 3 von der höchsten Stelle der Steuerkurve 8 auf die tiefste Stelle läuft, an die sich eine Schulter 8' anschließt, welche eine weitere Drehung verhindert.
[0018] Wenn der Schlüssel 1 in den Schlüsselkanal 9 eingeführt wird, läuft er zunächst gegen die Rampe 19 oder 20 der beiden Schieber 15, wodurch diese so weit gegen den Hauptteil 2 des Gehäuses verschoben werden, daß das Sperrglied 21 die zugehörige Anschlagfläche 14 freigibt. Nun kann der Quersteg 1', der in die Nut 10 eintritt, die Kurvenscheibe 7 drehen, wodurch der Stößel 3 in Anlage an den niedrigsten Abschnitt der Steuerkurve 8 kommt, was ein Schließen des Schalters zur Folge hat. In dieser nicht dargestellten Drehstellung der Kurvenscheibe 7 werden die beiden Sperrglieder 21 vom Schlüssel 1 in der Freigabestellung gehalten.
[0019] Wenn der Schlüssel 1 aus dem Schlüsselkanal 9 herausgezogen wird, wird die Kurvenscheibe 7 zwangsläufig gedreht, und zwar im Uhrzeigersinn bei einer Blickrichtung gemäß Fig.1, was zur Folge hat, daß der Stößel 3 zwangsläufig gegen den von ihm betätigten Schalter bewegt wird, was ein zwangsläufiges Öffnen dieses Schalters zur Folge hat. Wenn der Schlüssel 1 die beim Einführen betätigte Rampe 19 oder 20 beim Herausziehen aus dem Schlüsselkanal 9 verlassen hat, gibt er die beiden Schieber 15 frei. Die Schraubenfedern 18 schieben dann die beiden Schieber 15 wieder in die Sperrstellung, in welcher jedes der beiden Sperrglieder 21 an der zugeordneten Anschlagfläche 14 anliegt.
[0020] Sowohl die Herstellungskosten als auch der Montageaufwand sind sehr gering, weil der Sicherheitsschalter aus einem Minimum an Einzelteilen besteht, die außerdem einfach zu montieren sind, nämlich außer dem Gehäuse und den dessen beide Teile miteinander verbindenden Schrauben 4 aus dem Schalter mit dem Stößel 3, dem aus der Kurvenscheibe 7, der Drehachse 6 und den scheibenförmigen Materialpartien 12 bestehenden Bauteil, den beiden je eines der Sperrglieder 21 und deren Betätigungsglied bildenden Schiebern 15 sowie den beiden Schraubenfedern 18.
a) einem Schaltergehäuse
b) einem in seiner Längsrichtung entgegen der Kraft einer Feder verschiebbar im Schaltergehäuse angeordneten Stößel (3) zum Betätigen eines im Schaltergehäuse angeordneten Schalters,
c) einer im Schaltergehäuse mit rechtwinklig zur Längsachse des Stößels (3) verlaufender Drehachse gelagerten Kurvenscheibe (7), an deren die Steuerkurve (8) bildender Mantelfläche der Stößel (3) anliegt,
d) einem Schlüsselkanal (9) im Schaltergehäuse, in den die Kurvenscheibe (7) ragt,
e) einem Schlüssel (1), der beim Einführen in und beim Herausziehen aus dem Schlüsselkanal (9) die Kurvenscheibe (7) zwangsläufig um ihre Drehachse (6) dreht und dabei den Schalter umschaltet, und
f) einer neben der Kurvenscheibe angeordneten, mittels des Schlüssels (1) beim Einführen in den Schlüsselkanal (9) zwangsläufig lösbaren, formschlüssigen Sperrvorrichtung für die Kurvenscheibe (7) mit wenigstens einem translatorisch verschiebbaren Sperrglied (21), das in seiner Sperrstellung in formschlüssigem Eingriff mit einer neben der Kurvenscheibe (7) angeordneten Aufnahme ist und mittels eines zusammen mit dem Sperrglied (21) bewegbaren Betätigungsgliedes, das in der Sperrstellung in den Schlüsselkanal (9) ragt, vom Schlüssel (1) in die Freigabestellung verschiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daßg) das Betätigungsglied (15) einstückig mit dem Sperrglied (21) ausgebildet ist und
h) der in der Sperrstellung in den Schlüsselkanal (9) ragende Teil des Betätigungsgliedes (15) über eine an der Drehachse (6) seitlich vorbeigeführte Materialpartie mit dem Sperrglied (21) verbunden ist.
dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (21) neben dem Betätigungsglied (15) auf dessen der Kurvenscheibe (7) zugewandten Seite in radialer Ausrichtung auf die Aufnahme (13) angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die die Aufnahme (13) bildende Materialpartie (12) einstückig mit der Kurvenscheibe (7) und der Drehachse (6) ausgebildet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Kurvenscheibe (7) als auch das Betätigungsglied (15) aus Kunststoff bestehen.
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Sperrglied (21) mit zugehörigem Betätigungsglied (15), die wie das erste Sperrglied (21) bzw. dessen Betätigungsglied (15) ausgebildet sind, neben der Kurvenscheibe (7) auf deren dem ersten Sperrglied (21) abgekehrten Seite angeordnet sind und daß dem zweiten Sperrglied (21) eine zweite Aufnahme (13) zugeordnet ist, die neben der Kurvenscheibe (7) auf der der ersten Aufnahme (13) abgewandten Seite angeordnet und wie die erste Aufnahme (13) ausgebildet ist.
a) a switch housing,
b) a plunger (3), arranged in the switch housing in a fashion capable of displacement in its longitudinal direction against the force of a spring, for operating a switch arranged in the switch housing,
c) a cam disc (7), which is mounted in the switch housing with an axis of rotation extending at right angles to the longitudinal axis of the plunger (3), and against whose lateral surface, which forms the control cam (8), the plunger (3) bears,
d) a key channel (9) in the switch housing, into which the cam disc (7) projects,
e) a key (1) which upon being inserted in and upon being withdrawn from the key channel (9) positively rotates the cam disc (7) about its axis (6) of rotation and in so doing switches over the switch, and
f) a self-closed blocking device, arranged next to the cam disc (7) and capable of being positively released by means of the key (1) upon insertion into the key channel (9), for the cam disc (7), having at least one blocking element (21) which can be displaced in a translatory fashion and which engages in a self-closed fashion in its blocking position with a receptacle arranged next to the cam disc (7) and can be displaced by the key (1) into the release position by means of an operating element which can be moved together with the blocking element (21) and projects into the key channel (9) in the blocking position,
characterized in thatg) the operating element (15) is constructed in one piece with the blocking element (21) and
h) the part of the operating element (15) projecting into the key channel (9) in the blocking position is connected to the blocking element (21) via a material part guided laterally past the axis (6) of rotation.
a) un carter d'interrupteur,
b) un taquet (3) disposé dans ledit carter de façon à pouvoir être déplacé en translation dans sa direction longitudinale en opposition à la force d'un ressort en vue de l'actionnement d'un organe interrupteur disposé dans ledit carter,
c) un disque formant came (7), monté dans le carter d'interrupteur au moyen d'un axe de rotation orienté perpendiculairement à l'axe longitudinal du taquet (3) et contre lequel s'applique la surface périphérique du taquet (3) formant la came de commande (8),
d) un passage de clé (9) formé dans le carter d'interrupteur et dans lequel pénètre le disque formant came (7),
e) une clé (1) qui produit, lorsqu'elle est engagée dans le passage de clé (9) et lorsqu'elle est sortie de celui-ci, une rotation forcée du disque formant came (7) autour de son axe de rotation (6) en produisant ainsi une commutation de l'interrupteur, et
f) un dispositif de verrouillage opérant par conjugaison de formes pour le disque formant came (7), ce dispositif de verrouillage étant disposé à côté du disque formant came et étant libérable de façon forcée au moyen de la clé (1) lors de son introduction dans le passage de clé (9), ledit dispositif de verrouillage comportant au moins un organe de verrouillage (21), déplaçable en translation, qui est situé dans sa position de verrouillage en accrochage par conjugaison de formes avec un décrochement formé à côté du disque formant came (7) et qui est déplaçable en translation par la clé (1) dans la position de libération au moyen d'un organe d'actionnement déplaçable en même temps que l'organe de verrouillage (21) et qui, dans la position de verrouillage, pénètre dans le passage de clé (9),
interrupteur caractérisé en ce que :g) l'organe d'actionnement (15) forme une seule et même pièce avec l'organe de verrouillage (21) et
h) la partie de l'organe d'actionnement (15), pénétrant dans la position de verrouillage dans le passage de clé (9), est reliée à l'organe de verrouillage (21) par l'intermédiaire d'une partie guidée latéralement sur l'axe de rotation (6).