DE19707865A1

DE19707865A1 - Motion-flexible actuator for safety switches

Info

Publication number: DE19707865A1
Application number: DE1997107865
Authority: DE
Inventors: Alfred Bonn
Original assignee: Kloeckner Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: DE19707865C2

Abstract

The actuator has an actuating element (6) flexibly mounted in a holder (2) against a spring element (8) and fitted on a ball cage (4) slidably mounted in the holder in a plane orthogonal to the inserting direction (61) of the actuating element against the spring element force. Pref. the ball cage and the retaining holder are of flat, rectangular shape. In each corner (46) of the cage is mounted a ball (48) in opposite circular recesses (47). The ball are supported through the recesses on the inside of the large front (21) and rear wall of the holder.

Description

Die Erfindung betrifft einen bewegungsflexiblen Betätiger nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Um bei Maschinen- oder Anlagenteilen sicherheitsrelevante Funktionszustände zu über wachen und/oder den Zugriff zu gefährlichen Bereichen zu verhindern, greifen Betätiger dieser Art beim Verschließen einer Schutzabdeckung, beispielsweise Tür oder Haube, mit einem gewissen Bewegungsspiel und gegebenenfalls durch Öffnen einer Sperrvorrichtung schlüsselartig in Sicherheitsschalter mit oder ohne Verriegelung ein. Der Betätiger und der Sicher heitsschalter sind jeweils mechanisch mit der Schutzabdeckung bzw. dem zugehörigen Rahmen oder umgekehrt verbunden.The invention relates to a motion-flexible actuator the preamble of claim 1. To machine or Plant parts to safety-related functional states guard and / or access to dangerous areas prevent actuators of this type from gripping when closing a protective cover, such as a door or hood, with a certain amount of movement and if necessary by opening a locking device like a key in a safety switch with or without locking. The actuator and the safe Safety switches are each mechanical with the protective cover or the associated frame or vice versa.

Bewegungsflexible Betätiger werden üblicherweise bei ungenau schließenden Schutzabdeckungen zum Ausgleich der Anfahrtole ranz zwischen Betätiger und Sicherheitsschalter eingesetzt. Es sind bewegungsflexible Betätiger bekannt, die als Radiusbetä tiger bezeichnet werden. Bei diesen Radiusbetätigern ist ein in eine Einfahröffnung des Sicherheitsschalters einzuführendes Schlüsselelement gegen Federelemente schwenkbar an einem Hal ter gelagert. Es sind Radiusbetätiger nach EP 707 328 A1 mit Schraubenfedern oder nach DE 93 13 408 U1 mit Gummifederele menten bekannt. Sie haben den Nachteil, daß das Schlüssel element, geführt über äußere Einfahrschrägen am Sicherheits schalter, letztlich schräg in diesen einfährt. Bei großer Anfahrtoleranz kann das schräge Einführen des Schlüsselelemen tes zu Schäden im Sicherheitsschalter führen.Actuators with flexible movement are usually inaccurate closing protective covers to compensate for the approach pole between actuator and safety switch. It motion-flexible actuators are known which are called radius actuators be called tiger. With these radius actuators there is a to be inserted into an opening of the safety switch Key element pivotable against spring elements on a neck ter stored. There are radius actuators according to EP 707 328 A1 Coil springs or according to DE 93 13 408 U1 with rubber springs ment known. They have the disadvantage of being the key element, guided by external entry slopes on the security switch, ultimately enters it at an angle. With large Approach to travel can include the oblique insertion of the key element lead to damage in the safety switch.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen bewe gungsflexiblen Betätiger zur Bewältigung grober Anfahrtole ranzen unter Vermeidung eines schräg einfahrenden Betätigungs elementes anzugeben.The invention is therefore based on the object, a bewe flexible actuator for coping with rough approach poles knapsacks avoiding an inclined entry element.

Ausgehend von einem bewegungsflexiblen Betätigungselement der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches 1 gelöst.Starting from a flexible movement actuator the type mentioned is the object of the invention the characterizing features of independent claim 1 solved.

Das Betätigungselement ist mithilfe eines Käfigs entgegen Federwirkung in allen Richtungen senkrecht zu seiner Einführ richtung gegenüber dem Halter begrenzt verschiebbar. Beim Ein treten in die Einfahröffnung des Sicherheitsschalters wird dieser über die Einführschrägen der Einführöffnung parallel verschoben und gerade eingeführt. Dadurch fügt sich das Betätigungselement im weiteren Verlauf trotz einer vorhandenen Anfahrtoleranz leichtgängig in den Sicherheitsschalter ein. Es werden Beschädigungen des Sicherheitsschalters durch das Betätigungselement vermieden und dadurch die Lebensdauer des Sicherheitsschalters verlängert, wobei größere Anfahrtole ranzen sicher beherrscht werden. Die vorgeschlagene Lösung ist mit Vorteil bei großen Schutzabdeckungen mit dementsprechend großen Anfahrradius anzuwenden.The actuator is countered using a cage Spring action in all directions perpendicular to its insertion direction relative to the holder is limited. When on step into the opening of the safety switch this parallel over the chamfers of the insertion opening postponed and just introduced. That fits Actuating element in the further course despite an existing one Approach tolerance smoothly into the safety switch. It will damage the safety switch by the Avoided actuator and thereby the life of the Safety switch extended, with larger approach pole knapsacks are mastered safely. The suggested solution is with advantage with large protective covers accordingly large approach radius.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Eine leichtgängige Verschiebbarkeit des Betäti gungselementes läßt sich mit einem Kugelkäfig erzielen. Zweck mäßigerweise sind Halter und der von diesem aufgenommene Kugelkäfig als im wesentlichen flache Quader auszubilden, wobei die eckseitig angeordneten Kugeln des Kugelkäfigs an den entsprechenden Innenseiten der Vorderwand und der Rückwand des Halters rollend lagern. Zwischen den parallel zur Betätigungs element verlaufenden Seitenwänden des Käfigs und den gegen überliegenden Seitenwänden des Halters sich abstützende Druck federn sind geeignete Mittel zur Rückführung des Betätigungs elementes in die mittlere Ruheposition, insbesondere wenn sie mittels aus den schmalwandigen Seitenwänden des Kugelkäfigs mittig herausgebogenen Abwinkelungen arretiert sind.Further advantageous embodiments are the subclaims refer to. Smooth movement of the actuator supply element can be achieved with a ball cage. Purpose moderately are holders and the one received by them To form a ball cage as a substantially flat cuboid, the balls of the ball cage arranged on the corner on the corresponding inner sides of the front wall and the rear wall of the Store the holder on a rolling basis. Between the parallel to the actuation element-extending side walls of the cage and the counter pressure on the side walls of the holder springs are suitable means of returning the actuation element in the middle resting position, especially when you by means of the narrow-walled side walls of the ball cage bends bent out in the middle are locked.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigtThe invention is intended to be based on an exemplary embodiment are explained in more detail. In the accompanying drawing shows

Fig. 1 einen erfindungsgemäße bewegungsflexible Betätiger in perspektivischer, teilweise weggebrochener Dar stellung, im wesentlichen von vorn; Figure 1 shows a flexible actuator according to the invention in perspective, partially broken Dar position, substantially from the front.

Fig. 2 der Betätiger aus Fig. 1 in perspektivischer Dar stellung bei entfernter Rückwand, im wesentlichen von hinten. Fig. 2 of the actuator of FIG. 1 in perspective Dar position with the rear wall removed, essentially from behind.

Der Betätiger 1 besteht im wesentlichen aus einem Halter 2, einem Kugelkäfig 4, einem als Schlüsselelement ausgebildeten Betätigungselement 6 und vier Federelementen 8. Der Halter 2 ist flach quaderförmig ausgebildet mit einer jeweils groß flächigen, quadratischen Vorderwand 21 und Rückwand 22 sowie mit vier schmalen Seitenwänden 23. Von zwei gegenüberliegenden Seitenwänden 23 sind Befestigungswinkel 24 abgebogen, über die der Betätiger an einer nicht dargestellten Schutzabdeckung einer zu sichernden Einrichtung anzuschrauben ist. Der Kugel käfig 4 ist ebenfalls flach quaderförmig ausgebildet und wird von dem größer bemessenen Halter 2 vollständig aufgenommen. Der Kugelkäfig 4 wird von einer jeweils großflächigen, quadra tischen Vorderwand 41 und Rückwand 42 sowie von vier schmalen Seitenwänden 43 gebildet. Das Betätigungselement 6 weist in die Richtung des Pfeils 61, welche die Einführrichtung des Betätigungselementes 6 in die Einfahröffnung eines ebenfalls nicht dargestellten Sicherheitsschalters beim Schließen der Schutzabdeckung ist. Das Betätigungselement 6 reicht durch eine rechteckige Aussparung 45 aus der Vorderwand 41 des Kugelkäfigs 4 sowie weiterhin durch eine größere rechteckför mige Aussparung 25 des Halters 2 und ist mittels seines Befe stigungswinkels 64 an der Innenseite der Vorderwand 41 des Kugelkäfigs 4 zu arretieren und anzuschrauben. Im Bereich der vier Ecken 46 des Kugelkäfigs 4 ist sowohl in der Vorderwand 41 als auch in der Rückwand 42 je ein kreisförmiger Ausbruch 47 vorgesehen. In je zwei gegenüberliegenden Ausbrüchen 47 lagert je eine Kugel 48. Der Durchmesser der Kugeln 48 ist größer als der Durchmesser der Ausbrüche 47, jedoch so bemes sen, daß die Kugeln 48 mit ihrer Oberfläche durch die Aus brüche 47 reichen und an den Innenseiten von Vorderwand 21 sowie Rückwand 22 des Halters 2 leichtgängig und spielfrei rollend lagern. Aus der Mitte jeder Seitenwand 43 des Kugel käfigs 4 ist eine Abwinkelung 49 herausgebogen, mit der jeweils eines der als Schraubenfedern ausgebildeten Feder elemente 8 arretiert ist. Die auf Druck beanspruchten Feder elemente 8 stützen sich einerseits gegen die Außenseiten der Seitenwände 43 des Kugelkäfigs 4 und anderseits gegen die Innenseiten der Seitenwände 23 des Halters 2 ab.The actuator 1 consists essentially of a holder 2 , a ball cage 4 , an actuating element 6 designed as a key element and four spring elements 8 . The holder 2 has a flat, cuboid shape, each with a large, square front wall 21 and rear wall 22 and with four narrow side walls 23 . Mounting brackets 24 are bent from two opposite side walls 23 , via which the actuator is to be screwed to a protective cover (not shown) of a device to be secured. The ball cage 4 is also flat cuboid and is completely accommodated by the larger holder 2 . The ball cage 4 is formed by a large, square front wall 41 and rear wall 42 and four narrow side walls 43 . The actuating element 6 points in the direction of the arrow 61 , which is the direction of insertion of the actuating element 6 into the entry opening of a safety switch, also not shown, when the protective cover is closed. The actuating element 6 extends through a rectangular recess 45 from the front wall 41 of the ball cage 4 and further through a larger rectangular recess 25 of the holder 2 and is by means of its fastening angle 64 to lock and screw on the inside of the front wall 41 of the ball cage 4 . In the area of the four corners 46 of the ball cage 4 , a circular cutout 47 is provided both in the front wall 41 and in the rear wall 42 . A ball 48 is supported in each of two opposite outbreaks 47 . The diameter of the balls 48 is larger than the diameter of the outbreaks 47 , however, so that the balls 48 extend with their surface through the outbreaks 47 and on the inside of the front wall 21 and rear wall 22 of the holder 2 smoothly and without play rolling . From the center of each side wall 43 of the ball cage 4 , a bend 49 is bent out, with which one of the spring elements designed as coil springs 8 is locked. The spring elements 8 stressed are supported on the one hand against the outer sides of the side walls 43 of the ball cage 4 and on the other hand against the inner sides of the side walls 23 of the holder 2 .

Durch die Federelemente 8 werden der Kugelkäfig 4 und damit das Betätigungselement 6 in ihrer mittigen Ruheposition gehal ten, solange keine äußeren Kräfte einwirken. Gelangt das Betätigungselement 6 beim Schließen der Schutzabdeckung mit einem gewissen Versatz in den Bereich der Einfahröffnung des an der zu sichernden Einrichtung stationär befestigten Sicher heitsschalters, dann wird durch Kraftübertragung vom Betäti gungselement 6 auf den Kugelkäfig 4 der letztere entgegen der Wirkung der Federelemente 8 derart in der Ebene senkrecht zur Einführrichtung 61 im Halter 2 parallel verlagert, daß das Betätigungselement 6 im weiteren Verlauf des Schließvorgangs leichtgängig in den Sicherheitsschalter eindringen kann. Ein Versatz zwischen Betätigungselement 6 und Einfahröffnung des Sicherheitsschalters läßt sich durch die flexible Lagerung mittels des Kugelkäfigs 4 innerhalb eines weiten Toleranz bereiches in allen Richtungen senkrecht zur Einführrichtung 61 ohne Beschädigungsgefahr für den Sicherheitsschalter aus gleichen.By the spring elements 8 , the ball cage 4 and thus the actuating element 6 are held in their central rest position as long as no external forces act. If the actuating element 6 arrives when the protective cover is closed with a certain offset in the area of the entry opening of the safety switch fixedly attached to the device to be secured, then the transmission element 6 is actuated by force transmission from the actuating element 6 to the ball cage 4 against the action of the spring elements 8 the plane is displaced parallel to the insertion direction 61 in the holder 2 in parallel so that the actuating element 6 can easily penetrate into the safety switch in the further course of the closing process. An offset between the actuator 6 and the opening of the safety switch can by the flexible mounting by means of the ball cage 4 within a wide tolerance range in all directions perpendicular to the insertion direction 61 without risk of damage to the safety switch from the same.

Claims

1. Movement-flexible actuator for safety switch, with an opposing spring elements ( 8 ) flexibly mounted in a holder ( 2 ) actuating element ( 6 ), characterized in that the actuating element ( 6 ) is arranged on a cage ( 4 ) which in the holder ( 2 to the insertion direction (61) of the actuating element (6) extending level is displaceably mounted against the spring elements (8)) in a vertical position.

2. Flexible actuator according to claim 1, characterized in that the cage ( 4 ) is a ball cage.

3. A flexible actuator according to claim 2, characterized in that the ball cage ( 2 ) and the holder ( 2 ) receiving it are flat, cuboid-shaped, in each case that a ball ( 48 ) in the region of the corners ( 46 ) of the ball cage ( 4 ) is mounted in opposite circular cutouts ( 47 ) and that the balls ( 48 ) are supported through the cutouts ( 47 ) on the inside of the large front wall ( 21 ) and the large rear wall ( 22 ) of the holder ( 2 ).

4. Flexible actuator according to one of the preceding claims, characterized in that compression springs as spring elements ( 8 ) between the parallel to the insertion direction ( 61 ) of the actuating element ( 6 ) extending outer sides of the side walls ( 43 ) of the cage ( 4 ) and the opposite inner sides support the side walls ( 23 ) of the holder ( 2 ).

5. Flexible actuator according to claim 4, characterized in that a coil spring as a spring element ( 8 ) in the middle of each narrow side wall ( 43 ) of the ball cage ( 4 ) by means of an angle ( 49 ) is held.