安全定位開關的製作方法
2023-07-21 16:55:36
專利名稱：安全定位開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種安全定位開關，這種類型的開關包括推桿，該推桿根據與需要保持安全的設備相連的致動件的運動而運動，從而可以沿著主軸移動以取靜止位置和工作位置。該安全定位開關包括電設備，其尤其是接觸塊，其可以根據推桿的位置、通過由所述推桿致動的可鎖定傳送機構打開或閉合；以及，用於鎖定所述傳送機構的裝置，其具有用於鎖定該機構的頭，該鎖定頭能夠取鎖定位置和解鎖位置。
背景技術：
為了簡化描述，下文中將「安全定位開關」用「安全開關」代替。
例如，文檔EP817227公開一種上述類型的安全開關。這些開關與需要保持安全的設備聯接在一起，所述設備例如是危險的機器。
經常將傳送機構的鎖定裝置形成為相對致動頭/推桿/接觸塊組件側向設置的電磁體。該裝置也可以是手動控制的裝置，例如通過鑰匙或氣壓裝置或者任何其他類似的驅動裝置加以控制。
其他類型的安全開關具有狹長的布局，或者是「垂直類型」的，其中，鎖定電磁體定位在推桿和待致動的接觸塊的軸線上(參見例如EP801801)。這種結構的有利之處在於，適於對某些預定尺寸的開關做出反應。但是，這種類型的開關沒能夠充分地使鎖定裝置的運動與推桿的運動相互脫離。
因此，希望生產一種具有可靠的可鎖定驅動機構的安全開關，同時，其具有較小的尺寸，但是仍然可以在不改變開關某些組件狀態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動。此外，還希望當抽出力作用在致動件上時正確地保持開關的內在安全功能，如果必要，能夠在致動件受到載荷的條件下解鎖開關。
針對上述需求做出本發明。
根據本發明，傳送機構包括能夠取鎖定位置和解鎖位置的樞轉杆；該樞轉杆受到推桿的作用力，因而由推桿的平動形成樞轉杆的轉動，並且該樞轉杆設置有卡緊元件，該卡緊元件可以抵靠著鎖定頭位於樞轉杆的鎖定位置並且橫向與主軸線相對。
因此，所述機構可以通過尺寸較小的機構卡緊鎖定頭，其卡緊力可以容易地預先確定。還可以在致動件受到載荷的條件下解鎖安全開關。這意味著，當致動件受到將其從開關頭抽出的很大的力時，該鎖定裝置、尤其是電磁體仍然能夠從其鎖定狀態切換到其解鎖狀態。還可以對傳送機構限定，使其包括可以在推桿運動的作用下變形的卡緊系統，該系統設置有止動件和卡緊元件，該止動件用於在主軸線的方向上止動鎖定頭，當要將致動件從開關殼體取出時，該卡緊元件在鎖定頭上施加橫向相對於主軸線的力。
優選地，將所述樞轉杆安裝成使其繞與主軸線垂直的軸線樞轉，並將其布置成使施加在鎖定頭上的力與致動件受到的力相比更小，兩個力的比使鎖定頭可以在致動件受到載荷時運動，並隨後通過控制來解鎖鎖定裝置。
該鎖定頭能夠沿著主軸線平動，該樞轉杆可以在鎖定位置為鎖定頭的端部形成止動保持件，以及形成靠近該止動保持件的承載斜面，然後，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。
該傳送機構可以包括安裝在殼體中的滑塊，並因而平行移動，尤其是與主軸線共面地平行移動，該滑塊一方面與推桿相連，另一方面通過槽或凸輪與樞轉杆相連。
例如，該樞轉杆可以具有繞滑塊配合的分叉形狀，以便抵靠設置在位於鎖定頭端部上的芯軸上的承載輥，承載輥設置在芯軸的中心處，以便當螺杆施加側向推力時作用在滑塊上。
圖1是與危險的機器相連的安全位置開關的示意圖；圖2示出根據本發明第一實施例的安全開關，其處於鎖定狀態；圖3示出處於解鎖狀態的第二實施例；圖4和5示出分別處於鎖定位置和解鎖位置的驅動機構；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是分別從左右兩側觀看的、根據本發明的安全開關的部分的分解透視圖。
具體實施例圖1所示安全位置開關包括位於殼體10中的電開關塊11和用於切換該開關塊11的驅動機構12，該電開關塊尤其是接觸塊。該機構12根據致動件13靠近或遠離殼體(參見箭頭F1)的運動作用在塊11上。該致動件13設置有特定的機械以及必要時的電子識別裝置，例如，該致動件與和危險的機器M相連的保護設備(網、障礙物等)相連。
該安全開關具有至少一個轉動輥15或者其他形狀適合於與致動件13的具體形狀配合併且能夠在致動件13插入殼體10時鎖定致動件的其他元件。該輥15被容納在開關的殼體10的頭16中，該輥作用在推桿17上，該推桿位於所述頭內，並且可以根據致動件13是否與輥聯接而取靜止位置(圖中的靠下位置)和工作位置(圖中的靠上位置)。該頭16以旋轉方式安裝在殼體上，以便得到致動件的不同方位，通過該機構可以在不改變開關塊11的接觸狀態的條件下轉動頭。
驅動機構12插置於推桿17和開關塊11之間，並且是可鎖定的，即可以通過鎖定裝置20釋放和鎖定該驅動機構。該鎖定裝置20是電磁體、操作者操作的鑰匙、氣動裝置或任何其他類似的驅動裝置(例如，參見EP817228和FR2751122)。當裝置20是電磁體時，其包括線圈21和芯22，該芯終止於鎖定頭23，該鎖定頭與該機構的鎖定件連續。該鎖定頭23在單方向鎖定該機構，即，鎖定頭防止推桿從其工作位置運動到其靜止位置，但是對從靜止位置到工作位置的運動沒有影響。
控制系統S與機器M相連，從而控制其開關(開關Sa)，系統S能夠接收「塊11的接觸狀態」信息(連接Sb)，並且還可以控制電磁體20的開關(連接Sc)。
根據本發明，驅動機構12包括滑塊30和樞轉杆40，將其形成為可以在推桿運動的作用下變形以卡緊鎖定頭的系統。
滑塊30安裝在一個支架上，例如殼體10的壁或裝於該殼體中的基座，以便沿著與推桿17的運動的主軸線X平行的軸線X』平動(參見圖2-9)。殼體10沿著X方向延伸，電磁體20的芯22平行於推桿的軸線X延伸，優選地與軸線X對齊。芯的鎖定頭23具有芯軸24，其橫向與X相對，並且帶有兩個側向輥25和一個中心輥26，下文將描述輥的功能。該滑塊30具有與推桿17的下端聯接的聯接件31，例如指形件或分叉件，優選地位於推桿的環形凹槽中，從而使殼體的頭16可以轉動，而不改變塊11的接觸狀態或者鎖定系統的狀態。該聯接件31可以簡單地通過彈力作用在推桿的端部上。滑塊30具有至少一個凹槽32或其他形式的可以確定滑塊運動的引導件，所述凹槽或引導件與兩個固定引導芯軸33、34配合。最後，滑塊30具有可相對軸線X』側向偏離的控制銷35。鎖定頭23的中心輥26可以作用在滑塊30的側面36上，如下文所述。
樞轉杆40與鎖定芯22的鎖定頭23相連，該芯對著推桿17設置。該樞轉杆40具有如下功能當致動件13插入殼體10的頭16中時，將芯22鎖定在其靠上的位置(工作位置)。將該樞轉杆40安裝成使其可以繞與主軸線X垂直的Y軸線樞轉，為此，在固定芯軸33上安裝軸套41，其一方面用作樞轉軸，另一方面用作凹槽32的引導軸線。在X方向上，軸線Y基本位於推桿17和鎖定頭23之間。杆40還具有刻有槽的滑塊42，用於與銷35配合。設定凹槽的具體形狀的目的在於，使杆40以適當的方式繞芯軸33樞轉。
杆40形成鎖定臂43，其自由端具有卡緊件44，該卡緊件44用於在側向輥25上施加橫向壓力。杆40形成與鎖定頭23配合的止動保持件。在杆對著頭23的部分上設置有凸出表面或斜面46，當鎖定裝置20處於其解鎖狀態時，所述頭23抵靠著所述凸出表面或斜面。
圖2示出本發明的一個實施例，其中接觸塊11被滑塊30直接致動，然後該接觸塊反映出致動件的狀態。塊11也可以被推桿17直接致動。圖3示出另一個實施例，其中接觸塊11從芯22致動，然後接觸塊反映出電磁體的狀態。
下面參照圖4-7描述開關的功能。
在圖4和6所示的情況下，致動件13從開關的頭16中抽出，推桿17因而位於靠下位置。與該推桿17聯接的滑塊30也位於靠下位置，並且通過銷35沿逆時針方向將杆40推動到解鎖位置。這就意味著，如圖4和6所示，電磁體的芯22處於解鎖狀態。根據情況的不同，這種狀態對應於電磁體20的線圈21的通電或不通電狀態(在後一種情況下，芯22被彈力向上推動，並且相對杆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，致動件配合到開關的頭16中，並且推桿17在驅動滑塊30的同時上升。通過銷35，滑塊30迫使杆40沿順時針方向樞轉，直到其到達圖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沒有通電(或保持未通電狀態)，杆的下表面46在芯22的輥25的上方滑動，然後，輥25配合到卡緊元件44和滑塊30的側向面36之間的空間中，並保持與由該空間形成的保持件45中的頂部止動件抵靠。任何施加到致動件上以便將致動件從開關的頭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；由於鎖定頭23的芯軸24帶著的輥26抵靠滑塊30的側向面36，因此該力不會損壞電磁體。因此，得到的力通過芯的引導和利用殼體經過芯軸33、34而得到吸收。
應該認識到，杆臂「樞轉軸33-銷35」以及「樞轉軸33-鎖定元件44」是彼此互相確定的，以便明顯地降低由於致動件在抽取方向上的運動而傳遞到芯上的力，並且可以在杆40被卡緊到鎖定頭23上的同時解鎖鎖定裝置。
通過所示開關，可以在不改變開關塊11的接觸狀態或驅動機構的狀態或鎖定裝置的狀態的條件下相對殼體的其餘部分轉動頭16。
圖8和9以分解的方式示出驅動機構12的組件，並且具體示出設置在頭16中的、用於杆17的引導機構，以及設置在殼體10的主要部分中的、用於芯的引導機構。具體地，可以看出，輥25和26安裝在與鎖定頭23相聯的芯軸24上，樞轉杆40的實施方式為繞滑塊30配合的分叉部件，該分叉部件的每一個分叉部作用在設置於芯軸24上的輥25上。
權利要求
1.一種安全定位開關，包括位於殼體中的推桿(17)，其響應於與需要保持安全的設備相連的致動件(13)而動作，從而可以沿著主軸線(X)發生位移，以便取靜止位置和工作位置；電裝置(11)，尤其是接觸塊，其可以根據推桿的位置、通過由推桿致動的可鎖定傳送機構(12)打開或閉合；用於鎖定傳送機構的裝置(20)，該鎖定裝置具有用於鎖定所述傳送機構的頭(23)，並且能夠取鎖定位置和解鎖位置；其特徵在於，該傳送機構(12)包括能夠取鎖定位置和解鎖位置的樞轉杆(40)；所述樞轉杆(40)受到推桿(17)施加的力，從而通過推桿的平動產生樞轉杆的轉動；所述樞轉杆(40)設置有卡緊元件(44)，其可以抵靠著鎖定頭(23)位於樞轉杆的鎖定位置，並橫向與主軸線(X)相對。
2.如權利要求1所述的安全位置開關，其中，所述樞轉杆(40)被安裝和布置成，使得施加在鎖定頭(23)上的力相比致動件(13)受到的力更小，兩個力的比使鎖定頭(23)可以在致動件受到載荷的同時運動，並且可以通過控制解鎖所述鎖定裝置(20)。
3.如權利要求1所述的安全位置開關，其中，所述鎖定頭(23)沿著主軸線(X)平動，所述樞轉杆(40)形成將鎖定頭(23)端部保持在鎖定位置的止動保持件(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於解鎖位置的斜面(46)。
4.如權利要求1所述的安全位置開關，其中，所述樞轉杆(40)被安裝成，使其繞垂直於主軸線(X)的軸線(Y)樞轉，並且，所述傳動機構(12)包括安裝在殼體中的滑塊，以便平行於所述主軸線、尤其是與所述主軸線共面地運動，該滑塊(30)一方面與推桿(17)平動聯接，另一方面通過凹槽或凸輪與樞轉杆(40)相連。
5.如權利要求4所述的安全位置開關，其中，所述樞轉杆(40)安裝在形成滑塊的引導軸的固定樞軸上。
6.如權利要求4所述的安全位置開關，其中，所述樞轉杆(40)具有繞滑塊(30)配合的分叉形狀，以便抵靠設置在芯軸(24)上的承載輥(25)，該芯軸位於鎖定頭(23)的一端，在芯軸(24)的中心處設置有承載輥(26)，以便當螺栓施加側向推力時抵靠滑塊(30)。
7.一種安全位置開關，包括位於殼體中的推桿(17)，其響應於與需要保持安全的設備相連的致動件(13)而動作，從而可以沿著主軸線(X)發生位移，以便取靜止位置和工作位置；電裝置(11)，尤其是接觸塊，其可以根據推桿的位置、通過由推桿致動的可鎖定傳送機構(12)打開或閉合；用於鎖定傳送機構的裝置(20)，該鎖定裝置具有用於鎖定所述傳送機構的頭(23)，並且能夠取鎖定位置和解鎖位置；其特徵在於，該傳送機構(12)包括能夠在推桿(17)運動的作用下變形的卡緊系統(30、40)，所述卡緊系統設置有在主軸線(X)的方向上止動鎖定頭(23)的止動件，以及卡緊元件(44)，當要將致動件(13)從開關殼體(10)中抽出時，該卡緊元件在鎖定頭上施加橫向與主軸線相對的力。
全文摘要
本發明公開一種安全定位開關，包括推桿，其響應於與需要保持安全的設備相連的致動件而動作，從而通過受到推桿作用的可鎖定傳送機構對例如接觸塊的電裝置施加作用。該傳送機構(12)包括能夠取鎖定位置和解鎖位置的樞轉杆(40)。該樞轉杆(40)受到推桿(17)施加的力，從而通過推桿的平動產生樞轉杆的轉動。該樞轉杆包括帶有卡緊元件(44)的臂(43)，該卡緊元件可以抵靠著鎖定頭(23)位於樞轉杆的鎖定位置，並橫向與主軸線(X)相對。
文檔編號H01H3/58GK1619743SQ20041009528
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月22日 優先權日2003年11月21日
發明者休格斯·達戴爾特 申請人:施耐德電器工業公司