專利名稱：安全定位開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全定位開(kāi)關(guān)，這種類型的開(kāi)關(guān)包括推桿，該推桿根據(jù)與需要保持安全的設(shè)備相連的致動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，從而可以沿著主軸移動(dòng)以取靜止位置和工作位置。該安全定位開(kāi)關(guān)包括電設(shè)備，其尤其是接觸塊，其可以根據(jù)推桿的位置、通過(guò)由所述推桿致動(dòng)的可鎖定傳送機(jī)構(gòu)打開(kāi)或閉合；以及，用于鎖定所述傳送機(jī)構(gòu)的裝置，其具有用于鎖定該機(jī)構(gòu)的頭，該鎖定頭能夠取鎖定位置和解鎖位置。
背景技術(shù)：
為了簡(jiǎn)化描述，下文中將“安全定位開(kāi)關(guān)”用“安全開(kāi)關(guān)”代替。
例如，文檔EP817227公開(kāi)一種上述類型的安全開(kāi)關(guān)。這些開(kāi)關(guān)與需要保持安全的設(shè)備聯(lián)接在一起，所述設(shè)備例如是危險(xiǎn)的機(jī)器。
經(jīng)常將傳送機(jī)構(gòu)的鎖定裝置形成為相對(duì)致動(dòng)頭/推桿/接觸塊組件側(cè)向設(shè)置的電磁體。該裝置也可以是手動(dòng)控制的裝置，例如通過(guò)鑰匙或氣壓裝置或者任何其他類似的驅(qū)動(dòng)裝置加以控制。
其他類型的安全開(kāi)關(guān)具有狹長(zhǎng)的布局，或者是“垂直類型”的，其中，鎖定電磁體定位在推桿和待致動(dòng)的接觸塊的軸線上(參見(jiàn)例如EP801801)。這種結(jié)構(gòu)的有利之處在于，適于對(duì)某些預(yù)定尺寸的開(kāi)關(guān)做出反應(yīng)。但是，這種類型的開(kāi)關(guān)沒(méi)能夠充分地使鎖定裝置的運(yùn)動(dòng)與推桿的運(yùn)動(dòng)相互脫離。
因此，希望生產(chǎn)一種具有可靠的可鎖定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的安全開(kāi)關(guān)，同時(shí)，其具有較小的尺寸，但是仍然可以在不改變開(kāi)關(guān)某些組件狀態(tài)的情況下使操作有一定的自由度，所述操作例如是操作頭的轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，還希望當(dāng)抽出力作用在致動(dòng)件上時(shí)正確地保持開(kāi)關(guān)的內(nèi)在安全功能，如果必要，能夠在致動(dòng)件受到載荷的條件下解鎖開(kāi)關(guān)。
針對(duì)上述需求做出本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明，傳送機(jī)構(gòu)包括能夠取鎖定位置和解鎖位置的樞轉(zhuǎn)桿；該樞轉(zhuǎn)桿受到推桿的作用力，因而由推桿的平動(dòng)形成樞轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且該樞轉(zhuǎn)桿設(shè)置有卡緊元件，該卡緊元件可以抵靠著鎖定頭位于樞轉(zhuǎn)桿的鎖定位置并且橫向與主軸線相對(duì)。
因此，所述機(jī)構(gòu)可以通過(guò)尺寸較小的機(jī)構(gòu)卡緊鎖定頭，其卡緊力可以容易地預(yù)先確定。還可以在致動(dòng)件受到載荷的條件下解鎖安全開(kāi)關(guān)。這意味著，當(dāng)致動(dòng)件受到將其從開(kāi)關(guān)頭抽出的很大的力時(shí)，該鎖定裝置、尤其是電磁體仍然能夠從其鎖定狀態(tài)切換到其解鎖狀態(tài)。還可以對(duì)傳送機(jī)構(gòu)限定，使其包括可以在推桿運(yùn)動(dòng)的作用下變形的卡緊系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置有止動(dòng)件和卡緊元件，該止動(dòng)件用于在主軸線的方向上止動(dòng)鎖定頭，當(dāng)要將致動(dòng)件從開(kāi)關(guān)殼體取出時(shí)，該卡緊元件在鎖定頭上施加橫向相對(duì)于主軸線的力。
優(yōu)選地，將所述樞轉(zhuǎn)桿安裝成使其繞與主軸線垂直的軸線樞轉(zhuǎn)，并將其布置成使施加在鎖定頭上的力與致動(dòng)件受到的力相比更小，兩個(gè)力的比使鎖定頭可以在致動(dòng)件受到載荷時(shí)運(yùn)動(dòng)，并隨后通過(guò)控制來(lái)解鎖鎖定裝置。
該鎖定頭能夠沿著主軸線平動(dòng)，該樞轉(zhuǎn)桿可以在鎖定位置為鎖定頭的端部形成止動(dòng)保持件，以及形成靠近該止動(dòng)保持件的承載斜面，然后，鎖定頭的端部在解鎖位置抵靠該斜面，尤其是在彈性力的作用下。
該傳送機(jī)構(gòu)可以包括安裝在殼體中的滑塊，并因而平行移動(dòng)，尤其是與主軸線共面地平行移動(dòng)，該滑塊一方面與推桿相連，另一方面通過(guò)槽或凸輪與樞轉(zhuǎn)桿相連。
例如，該樞轉(zhuǎn)桿可以具有繞滑塊配合的分叉形狀，以便抵靠設(shè)置在位于鎖定頭端部上的芯軸上的承載輥，承載輥設(shè)置在芯軸的中心處，以便當(dāng)螺桿施加側(cè)向推力時(shí)作用在滑塊上。


圖1是與危險(xiǎn)的機(jī)器相連的安全位置開(kāi)關(guān)的示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的安全開(kāi)關(guān)，其處于鎖定狀態(tài)；圖3示出處于解鎖狀態(tài)的第二實(shí)施例；圖4和5示出分別處于鎖定位置和解鎖位置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；圖6和7是圖4和5中的局部A的放大視圖；以及圖8和9是分別從左右兩側(cè)觀看的、根據(jù)本發(fā)明的安全開(kāi)關(guān)的部分的分解透視圖。
具體實(shí)施例圖1所示安全位置開(kāi)關(guān)包括位于殼體10中的電開(kāi)關(guān)塊11和用于切換該開(kāi)關(guān)塊11的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12，該電開(kāi)關(guān)塊尤其是接觸塊。該機(jī)構(gòu)12根據(jù)致動(dòng)件13靠近或遠(yuǎn)離殼體(參見(jiàn)箭頭F1)的運(yùn)動(dòng)作用在塊11上。該致動(dòng)件13設(shè)置有特定的機(jī)械以及必要時(shí)的電子識(shí)別裝置，例如，該致動(dòng)件與和危險(xiǎn)的機(jī)器M相連的保護(hù)設(shè)備(網(wǎng)、障礙物等)相連。
該安全開(kāi)關(guān)具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輥15或者其他形狀適合于與致動(dòng)件13的具體形狀配合并且能夠在致動(dòng)件13插入殼體10時(shí)鎖定致動(dòng)件的其他元件。該輥15被容納在開(kāi)關(guān)的殼體10的頭16中，該輥?zhàn)饔迷谕茥U17上，該推桿位于所述頭內(nèi)，并且可以根據(jù)致動(dòng)件13是否與輥聯(lián)接而取靜止位置(圖中的靠下位置)和工作位置(圖中的靠上位置)。該頭16以旋轉(zhuǎn)方式安裝在殼體上，以便得到致動(dòng)件的不同方位，通過(guò)該機(jī)構(gòu)可以在不改變開(kāi)關(guān)塊11的接觸狀態(tài)的條件下轉(zhuǎn)動(dòng)頭。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12插置于推桿17和開(kāi)關(guān)塊11之間，并且是可鎖定的，即可以通過(guò)鎖定裝置20釋放和鎖定該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。該鎖定裝置20是電磁體、操作者操作的鑰匙、氣動(dòng)裝置或任何其他類似的驅(qū)動(dòng)裝置(例如，參見(jiàn)EP817228和FR2751122)。當(dāng)裝置20是電磁體時(shí)，其包括線圈21和芯22，該芯終止于鎖定頭23，該鎖定頭與該機(jī)構(gòu)的鎖定件連續(xù)。該鎖定頭23在單方向鎖定該機(jī)構(gòu)，即，鎖定頭防止推桿從其工作位置運(yùn)動(dòng)到其靜止位置，但是對(duì)從靜止位置到工作位置的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有影響。
控制系統(tǒng)S與機(jī)器M相連，從而控制其開(kāi)關(guān)(開(kāi)關(guān)Sa)，系統(tǒng)S能夠接收“塊11的接觸狀態(tài)”信息(連接Sb)，并且還可以控制電磁體20的開(kāi)關(guān)(連接Sc)。
根據(jù)本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12包括滑塊30和樞轉(zhuǎn)桿40，將其形成為可以在推桿運(yùn)動(dòng)的作用下變形以卡緊鎖定頭的系統(tǒng)。
滑塊30安裝在一個(gè)支架上，例如殼體10的壁或裝于該殼體中的基座，以便沿著與推桿17的運(yùn)動(dòng)的主軸線X平行的軸線X’平動(dòng)(參見(jiàn)圖2-9)。殼體10沿著X方向延伸，電磁體20的芯22平行于推桿的軸線X延伸，優(yōu)選地與軸線X對(duì)齊。芯的鎖定頭23具有芯軸24，其橫向與X相對(duì)，并且?guī)в袃蓚€(gè)側(cè)向輥25和一個(gè)中心輥26，下文將描述輥的功能。該滑塊30具有與推桿17的下端聯(lián)接的聯(lián)接件31，例如指形件或分叉件，優(yōu)選地位于推桿的環(huán)形凹槽中，從而使殼體的頭16可以轉(zhuǎn)動(dòng)，而不改變塊11的接觸狀態(tài)或者鎖定系統(tǒng)的狀態(tài)。該聯(lián)接件31可以簡(jiǎn)單地通過(guò)彈力作用在推桿的端部上。滑塊30具有至少一個(gè)凹槽32或其他形式的可以確定滑塊運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)件，所述凹槽或引導(dǎo)件與兩個(gè)固定引導(dǎo)芯軸33、34配合。最后，滑塊30具有可相對(duì)軸線X’側(cè)向偏離的控制銷35。鎖定頭23的中心輥26可以作用在滑塊30的側(cè)面36上，如下文所述。
樞轉(zhuǎn)桿40與鎖定芯22的鎖定頭23相連，該芯對(duì)著推桿17設(shè)置。該樞轉(zhuǎn)桿40具有如下功能當(dāng)致動(dòng)件13插入殼體10的頭16中時(shí)，將芯22鎖定在其靠上的位置(工作位置)。將該樞轉(zhuǎn)桿40安裝成使其可以繞與主軸線X垂直的Y軸線樞轉(zhuǎn)，為此，在固定芯軸33上安裝軸套41，其一方面用作樞轉(zhuǎn)軸，另一方面用作凹槽32的引導(dǎo)軸線。在X方向上，軸線Y基本位于推桿17和鎖定頭23之間。桿40還具有刻有槽的滑塊42，用于與銷35配合。設(shè)定凹槽的具體形狀的目的在于，使桿40以適當(dāng)?shù)姆绞嚼@芯軸33樞轉(zhuǎn)。
桿40形成鎖定臂43，其自由端具有卡緊件44，該卡緊件44用于在側(cè)向輥25上施加橫向壓力。桿40形成與鎖定頭23配合的止動(dòng)保持件。在桿對(duì)著頭23的部分上設(shè)置有凸出表面或斜面46，當(dāng)鎖定裝置20處于其解鎖狀態(tài)時(shí)，所述頭23抵靠著所述凸出表面或斜面。
圖2示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中接觸塊11被滑塊30直接致動(dòng)，然后該接觸塊反映出致動(dòng)件的狀態(tài)。塊11也可以被推桿17直接致動(dòng)。圖3示出另一個(gè)實(shí)施例，其中接觸塊11從芯22致動(dòng)，然后接觸塊反映出電磁體的狀態(tài)。
下面參照?qǐng)D4-7描述開(kāi)關(guān)的功能。
在圖4和6所示的情況下，致動(dòng)件13從開(kāi)關(guān)的頭16中抽出，推桿17因而位于靠下位置。與該推桿17聯(lián)接的滑塊30也位于靠下位置，并且通過(guò)銷35沿逆時(shí)針?lè)较驅(qū)U40推動(dòng)到解鎖位置。這就意味著，如圖4和6所示，電磁體的芯22處于解鎖狀態(tài)。根據(jù)情況的不同，這種狀態(tài)對(duì)應(yīng)于電磁體20的線圈21的通電或不通電狀態(tài)(在后一種情況下，芯22被彈力向上推動(dòng)，并且相對(duì)桿40的下表面46保持平衡)。
為了改變到如圖5和7所示的狀態(tài)，致動(dòng)件配合到開(kāi)關(guān)的頭16中，并且推桿17在驅(qū)動(dòng)滑塊30的同時(shí)上升。通過(guò)銷35，滑塊30迫使桿40沿順時(shí)針?lè)较驑修D(zhuǎn)，直到其到達(dá)圖5和7所示的位置。如果線圈21被通電(或保持通電)，線圈22保持在靠下位置。如果線圈21沒(méi)有通電(或保持未通電狀態(tài))，桿的下表面46在芯22的輥25的上方滑動(dòng)，然后，輥25配合到卡緊元件44和滑塊30的側(cè)向面36之間的空間中，并保持與由該空間形成的保持件45中的頂部止動(dòng)件抵靠。任何施加到致動(dòng)件上以便將致動(dòng)件從開(kāi)關(guān)的頭16中抽出的力將元件44卡緊在鎖定頭23上，該力隨著抽出力變大而變大；由于鎖定頭23的芯軸24帶著的輥26抵靠滑塊30的側(cè)向面36，因此該力不會(huì)損壞電磁體。因此，得到的力通過(guò)芯的引導(dǎo)和利用殼體經(jīng)過(guò)芯軸33、34而得到吸收。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，桿臂“樞轉(zhuǎn)軸33-銷35”以及“樞轉(zhuǎn)軸33-鎖定元件44”是彼此互相確定的，以便明顯地降低由于致動(dòng)件在抽取方向上的運(yùn)動(dòng)而傳遞到芯上的力，并且可以在桿40被卡緊到鎖定頭23上的同時(shí)解鎖鎖定裝置。
通過(guò)所示開(kāi)關(guān)，可以在不改變開(kāi)關(guān)塊11的接觸狀態(tài)或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)或鎖定裝置的狀態(tài)的條件下相對(duì)殼體的其余部分轉(zhuǎn)動(dòng)頭16。
圖8和9以分解的方式示出驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)12的組件，并且具體示出設(shè)置在頭16中的、用于桿17的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，以及設(shè)置在殼體10的主要部分中的、用于芯的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。具體地，可以看出，輥25和26安裝在與鎖定頭23相聯(lián)的芯軸24上，樞轉(zhuǎn)桿40的實(shí)施方式為繞滑塊30配合的分叉部件，該分叉部件的每一個(gè)分叉部作用在設(shè)置于芯軸24上的輥25上。
權(quán)利要求
1.一種安全定位開(kāi)關(guān)，包括位于殼體中的推桿(17)，其響應(yīng)于與需要保持安全的設(shè)備相連的致動(dòng)件(13)而動(dòng)作，從而可以沿著主軸線(X)發(fā)生位移，以便取靜止位置和工作位置；電裝置(11)，尤其是接觸塊，其可以根據(jù)推桿的位置、通過(guò)由推桿致動(dòng)的可鎖定傳送機(jī)構(gòu)(12)打開(kāi)或閉合；用于鎖定傳送機(jī)構(gòu)的裝置(20)，該鎖定裝置具有用于鎖定所述傳送機(jī)構(gòu)的頭(23)，并且能夠取鎖定位置和解鎖位置；其特征在于，該傳送機(jī)構(gòu)(12)包括能夠取鎖定位置和解鎖位置的樞轉(zhuǎn)桿(40)；所述樞轉(zhuǎn)桿(40)受到推桿(17)施加的力，從而通過(guò)推桿的平動(dòng)產(chǎn)生樞轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述樞轉(zhuǎn)桿(40)設(shè)置有卡緊元件(44)，其可以抵靠著鎖定頭(23)位于樞轉(zhuǎn)桿的鎖定位置，并橫向與主軸線(X)相對(duì)。
2.如權(quán)利要求1所述的安全位置開(kāi)關(guān)，其中，所述樞轉(zhuǎn)桿(40)被安裝和布置成，使得施加在鎖定頭(23)上的力相比致動(dòng)件(13)受到的力更小，兩個(gè)力的比使鎖定頭(23)可以在致動(dòng)件受到載荷的同時(shí)運(yùn)動(dòng)，并且可以通過(guò)控制解鎖所述鎖定裝置(20)。
3.如權(quán)利要求1所述的安全位置開(kāi)關(guān)，其中，所述鎖定頭(23)沿著主軸線(X)平動(dòng)，所述樞轉(zhuǎn)桿(40)形成將鎖定頭(23)端部保持在鎖定位置的止動(dòng)保持件(45)，以及靠近保持件的承載斜面(46)，鎖定頭(23)的端部可以在彈力的作用下抵靠位于解鎖位置的斜面(46)。
4.如權(quán)利要求1所述的安全位置開(kāi)關(guān)，其中，所述樞轉(zhuǎn)桿(40)被安裝成，使其繞垂直于主軸線(X)的軸線(Y)樞轉(zhuǎn)，并且，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)包括安裝在殼體中的滑塊，以便平行于所述主軸線、尤其是與所述主軸線共面地運(yùn)動(dòng)，該滑塊(30)一方面與推桿(17)平動(dòng)聯(lián)接，另一方面通過(guò)凹槽或凸輪與樞轉(zhuǎn)桿(40)相連。
5.如權(quán)利要求4所述的安全位置開(kāi)關(guān)，其中，所述樞轉(zhuǎn)桿(40)安裝在形成滑塊的引導(dǎo)軸的固定樞軸上。
6.如權(quán)利要求4所述的安全位置開(kāi)關(guān)，其中，所述樞轉(zhuǎn)桿(40)具有繞滑塊(30)配合的分叉形狀，以便抵靠設(shè)置在芯軸(24)上的承載輥(25)，該芯軸位于鎖定頭(23)的一端，在芯軸(24)的中心處設(shè)置有承載輥(26)，以便當(dāng)螺栓施加側(cè)向推力時(shí)抵靠滑塊(30)。
7.一種安全位置開(kāi)關(guān)，包括位于殼體中的推桿(17)，其響應(yīng)于與需要保持安全的設(shè)備相連的致動(dòng)件(13)而動(dòng)作，從而可以沿著主軸線(X)發(fā)生位移，以便取靜止位置和工作位置；電裝置(11)，尤其是接觸塊，其可以根據(jù)推桿的位置、通過(guò)由推桿致動(dòng)的可鎖定傳送機(jī)構(gòu)(12)打開(kāi)或閉合；用于鎖定傳送機(jī)構(gòu)的裝置(20)，該鎖定裝置具有用于鎖定所述傳送機(jī)構(gòu)的頭(23)，并且能夠取鎖定位置和解鎖位置；其特征在于，該傳送機(jī)構(gòu)(12)包括能夠在推桿(17)運(yùn)動(dòng)的作用下變形的卡緊系統(tǒng)(30、40)，所述卡緊系統(tǒng)設(shè)置有在主軸線(X)的方向上止動(dòng)鎖定頭(23)的止動(dòng)件，以及卡緊元件(44)，當(dāng)要將致動(dòng)件(13)從開(kāi)關(guān)殼體(10)中抽出時(shí)，該卡緊元件在鎖定頭上施加橫向與主軸線相對(duì)的力。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種安全定位開(kāi)關(guān)，包括推桿，其響應(yīng)于與需要保持安全的設(shè)備相連的致動(dòng)件而動(dòng)作，從而通過(guò)受到推桿作用的可鎖定傳送機(jī)構(gòu)對(duì)例如接觸塊的電裝置施加作用。該傳送機(jī)構(gòu)(12)包括能夠取鎖定位置和解鎖位置的樞轉(zhuǎn)桿(40)。該樞轉(zhuǎn)桿(40)受到推桿(17)施加的力，從而通過(guò)推桿的平動(dòng)產(chǎn)生樞轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。該樞轉(zhuǎn)桿包括帶有卡緊元件(44)的臂(43)，該卡緊元件可以抵靠著鎖定頭(23)位于樞轉(zhuǎn)桿的鎖定位置，并橫向與主軸線(X)相對(duì)。
文檔編號(hào)H01H3/58GK1619743SQ20041009528
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者休格斯·達(dá)戴爾特 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司