DE4013994A1 - Sicherheitseinrichtung zur ueberwachung einer drehbewegung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung zur Überwachung einer um eine Achse sich drehenden Verschlußeinrichtung wie Tür, wobei ein von einem in der Achse liegenden Drehpunkt der Verschlußeinrichtung ausgehendes stabförmiges Element über eine Kurvenscheibe auf zumindest ein Schaltelement einwirkt.

Entsprechende Türsicherheitsschalter mit Drehpunktüberwachung gelangen in Industrieanlagen und ähnlichem zur Anwendung. So ist es beim Öffnen von Türen in großräumigen Umzäunungen notwendig, daß - bedingt durch einschlägigen Vorschriften - ein sicheres Abschalten erfolgt. Es wird dabei zwischen Türen, die taktmäßig geöffnet werden, und solchen unterschieden, die nur für Wartungsarbeiten oder ähnliches von Zeit zu Zeit begangen werden sollen.

Bei den taktmäßig zu öffnenden Türen gelangt üblicherweise eine Sicherheitstürverriegelung mit integriertem Elektromagneten zum Einsatz. Bei Wartungstüren können unterschiedliche Überwachungsmechanismen zum Einsatz gelangen. Diese können durch codierte elektrische Steckverbindungen oder über einfache Positionsschalter realisiert werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnungen ist darin zu sehen, daß diese auf einfache Weise überwunden, d. h. überlistet werden können, so daß sich Unfallgefahren für die Bedienungspersonen ergeben.

Häufig ist es erforderlich, eine Türüberwachung mit zwei Positionsschaltern vorzunehmen, d. h. eine Tür-auf/Tür-zu-Überwachung zu realisieren. Bei entsprechender Steuerung ist hiermit eine höchstmögliche Sicherheit gegeben. Allerdings treten Nachteile aufgrund des aufwendigen mechanischen Aufbaus auf, der z. B. bei einer Drehpunktüberwachung aus zwei Positionsschaltern und entsprechend aufgebauten Kurvenscheiben besteht. Dabei ist es außerdem erforderlich, daß die Positionsschalter justiert und untereinander verdrahtet werden.

Es sind Sicherheitsschalter mit Drehpunktüberwachung bekannt, die ein-kanalig aufgebaut sind, d. h., daß der Stromkreis beim Öffnen der Tür unterbrochen wird. Eine solche Maßnahme kann beim Kabeldeffekt unzureichend sein, nämlich dann, wenn z. B. ein Kurzschluß im Kabel oder Anschlußkasten aufgetreten ist. Entsprechende Fehler können jedoch bei einer Sicherheitsbetrachtung nicht ausgeschlossen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln ein Überlisten der Sicherheitseinrichtung weitgehend ausgeschlossen sein soll und daß ein mehrkanaliger Aufbau möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Kurvenscheibe eine Zwangsführung für das Stellelement bildet, welches mit einem Stößel des Schaltelementes mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, und daß die Zwangsführung einer Kreisbahn mit mit der Achse zusammenfallenden Mittelpunkt folgt, wobei das Stellelement bei geschlossener Verschlußeinrichtung mit einem von der Kreisbahn abweichenden Abschnitt der Zwangsführung wechselwirkt. Dabei ist vorzugsweise der außerhalb der Kreisbahn liegende Abschnitt der Zwangsführung, die durch eine nutenförmige Vertiefung in der Kurvenscheibe gebildet sein kann, eine Einbuchtung.

Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß das Stellelement einen mit der Zwangsführung wechselwirkenden Zapfen umfaßt, der von einem federvorgespannten Führungsbolzen ausgeht. Dessen Bewegung kann über einen Übersetzungshebel auf den Stößel übertragen werden, wobei zwischen dem Übersetzungshebel und dem Stößel zum einen ein weiterer Führungsbolzen und zum anderen ein starr mit diesem und dem Stößel verbundenes Element wie Betätigungselement angeordnet ist. Von diesem wiederum können mehrere Stößel von Schaltelementen starr ausgehen, so daß sichergestellt ist, daß beim Öffnen des Verschlußelementes die zwangsweise Öffnung sowohl eines Öffnerkontaktes als auch eines Schließerkontaktes erfolgt.

Erfindungsgemäß wird folglich ein Türsicherheitsschalter mit Drehpunktüberwachung zur Verfügung gestellt, wobei ein zwangsweises Betätigen und Öffnen der Schaltkontakte bei jeder Bewegungsrichtung der Tür erfolgt. Ferner können weitere Schaltelemente parallel angeordnet und betätigt werden, so daß auch eine Drahtbruchüberwachung und somit die notwendige Überprüfung der Schaltelemente möglich ist.

Dadurch, daß der den mit der in der Kurvenscheibe eingelassenen Kreisbahn eingreifende Zapfen aufweisende Führungsbolzen federvorgespannt ist, ist sichergestellt, daß der Zapfen stets bestrebt ist, mit der Kurvenscheibe wechselzuwirken. Folglich ist auch eine Konstruktion möglich, bei der der Zapfen nur an der Außenfläche der Kurvenscheibe anliegt, die dann in der Stellung, die der geschlossenen Verschlußeinrichtung entspricht, eine von der Kreisbahn abweichende Geometrie aufweisen muß. Auch kann eine geführte Sicherheitsfeder zum Einsatz gelangen.

Die die Schaltelemente betätigenden Teile, also Kurvenscheibe, Führungsbolzen und die Schaltelemente selbst sind in einem Gehäuse, insbesondere in einem dichten Metallgehäuse angeordnet, das oberhalb des Drehpunktes der Verschlußeinrichtung stationär angeordnet ist.

Das die Verbindung zwischen dem Drehpunkt und der Kurvenscheibe herstellende stabförmige Element ist vorzugsweise ein an einem Türscharnier angeschweißter Vierkantstab, der nach der Montage mittels einer Einwegschraube gesichert sein kann, so daß eine Demontage der Sicherheitseinrichtung nur durch Zerstörung möglich ist.

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 einen Ausschnitt einer zu überwachenden Tür mit Sicherheitseinrichtung, letztere in Schnittdarstellung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Schalteinrichtung entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Vorderansicht der Schalteinrichtung gemäß Fig. 1.

In den Figuren, in denen für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen benutzt werden, ist auf einem feststehenden Rahmen (10), an dem eine Tür (12) angelenkt ist, ein Gehäuse (14) befestigt. Das Gehäuse (14) ist ein dichtes Metallgehäuse, in dem die wesentlichen Elemente einer Schalteinrichtung (16) angeordnet sind, um die Drehbewegung der Tür (12) zu überwachen.

Hierzu geht von einem Drehpunkt der Tür, und zwar im Ausführungsbeispiel von einem Scharnier (18) der Tür ein Vierkantstab (20) aus, der mit dem Scharnier (18) vorzugsweise verschweißt ist. Auf den Vierkantstab (20) ist eine Kurvenscheibe (22) angeordnet, die in einer zylindrischen Aufnahme (24), die vom Gehäuseboden (26) ausgeht, kugelgelagert angeordnet ist. Um ein unkontrolliertes Entfernen der Kurvenscheibe (22) von dem Vierkantstab (20) auszuschließen, ist dieser z. B. mit einer Einwegschraube (28) so gesichert, daß eine Demontage nur durch Zerstörung möglich ist.

Die Kurvenscheibe weist eine umlaufende, einem Kreis folgende Nut (30) mit einer Einbuchtung (32) auf. Der Mittelpunkt des Kreises der Nut (30) fällt mit der Drehachse (36) des Scharniers (18) und damit des Vierkantstabes (20) zusammen. In die Nut (30) greift ein Zapfen (38) ein, der von einem Führungsbolzen (40) ausgeht, der seinerseits von einer horizontal verlaufenden Aufnahme (42) geführt aufgenommen ist.

Zwischen der Aufnahme (42) und einem den Führungsbolzen (40) umgebenden Sicherheitsring (44) ist eine Feder (46) angeordnet, durch die der Führungszapfen (40) in Richtung der Kurvenscheibe (22) eine Kraftbeaufschlagung erfährt. Die Einbuchtung (32), die für den Zapfen (38) als Nocken wirkt, ist in bezug auf die Stellung der Tür (12) so in der Kurvenscheibe (22) angeordnet, daß bei geschlossener Tür der Zapfen (38) auf dem Nocken steht. Beim Öffnen der Tür (12) nach innen oder außen wird der Zapfen (38) in beiden Richtungen in der ansonsten einer Kreisbahn folgenden Nut (30) geführt. Durch diese Ausbildung ist sowohl eine geöffnete als auch geschlossene Stellung der Tür (12) überwachbar. Durch die Feder (46) wird erkennbar versucht, daß der Zapfen (38) in der Einbuchtung (32) zum Liegen kommt, wodurch eine Grundstellung markiert wird.

Um den durch den Nocken vorgegebenen Hub zu vergrößern, ist das dem Zapfen (38) abgewandte Ende des Führungsbolzens (40) an einen Übersetzungshebel (48) angelenkt. Der Übersetzungshebel (48) ist um eine vertikal verlaufende Achse (50) drehbar, die ortsfest verläuft. Hierzu geht eine Aufnahme (52) vom Boden (26) des Gehäuses (14) aus, um eine entsprechende Aufnahme für den Übersetzungshebel (48) aufzunehmen.

Das gegenüberliegende verschiebbare Ende des Übersetzungshebels (48) ist an einen weiteren Führungsbolzen (54) angelenkt, der in einer horizontal verlaufenden Führung (56) verschiebbar angeordnet ist, die gleichfalls von dem Boden (26) des Gehäuses (14) ausgeht.

Der weitere oder zweite Führungsbolzen (54) weist an seinem dem Übersetzungshebel (48) abgewandten Ende ein Betätigungselement wie Betätigungsblech (58) auf, von dem wiederum Schaltelementstößel (60) und (62) ausgehen, die innerhalb von Schaltern (64) und (66) verlaufen und nicht näher dargestellte Überbrückungskontakte aufweisen, um so in den Schaltern (64) und (66) vorhandene Anschlüsse zu öffnen bzw. zu schließen.

Sind in dem Ausführungsbeispiel zwei Schalter (64) und (66) vorgesehen, so kann selbstverständlich auch eine davon abweichende Anzahl angeordnet sein. Wesentlich hierbei ist, daß der Führungsbolzen (54) über das Betätigungsblech (58) starr mit sämtlichen Schaltelementenstößeln verbunden ist, so daß in Abhängigkeit von der Stellung der Kurvenscheibe (22), also der Stellung der zu überwachenden Tür (12) , Schalterkontakte geöffnet bzw. geschlossen sind.

Durch das der Zeichnung zu entnehmende Ausführungsbeispiel, also durch das Vorhandensein zweier Schalter (64) und (66) ist sichergestellt, daß eine zwangsweise Öffnung sowohl eines Öffnerkontaktes als auch eines Schließerkontaktes erfolgt, wobei ein zwangsweises Betätigen und Öffnen der Schalterkontakte in jeder Bewegungsrichtung der Tür erfolgt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, durch parallele Anordnung von Schaltelementen und deren separate Kammerung eine Drahtbruchüberwachung vorzunehmen, so daß letztendlich sämtlichen Sicherheitsanforderungen Genüge getan ist.

Die elektrischen Anschlüsse für die Schalter (64) und (66) können durch flüssigkeitsdichte Anschlüsse (68) und (70) nach außen geführt werden, die an der Rückseite (72) des Gehäuses (14) angeordnet sind.

Claims (10)

1. Sicherheitseinrichtung zur Überwachung einer um eine Achse sich drehenden Verschlußeinrichtung wie Tür, wobei ein von einem in der Achse liegenden Drehpunkt der Verschlußeinrichtung ausgehendes stabförmiges Element über eine Kurvenscheibe auf zumindest ein Schaltelement einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (22) eine Zwangsführung für ein Stellelement (38, 40, 48, 54, 58) bildet, welches mit einem Stößel (60, 62) des Schaltelementes (64, 66) mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, und daß die Zwangsführung einer Kreisbahn (30) mit mit der Achse (36) zusammenfallenden Mittelpunkt (34) folgt, wobei das Stellelement bei geschlossener Verschlußeinrichtung (12) mit einem von der Kreisbahn abweichenden Abschnitt (32) der Zwangsführung wechselwirkt.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb der Kreisbahn (30) liegende Abschnitt (32) eine Einbuchtung ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement einen mit der Zwangsführung (30) wechselwirkenden Zapfen (38) umfaßt, der von einem vorzugsweise federvorgespannten Führungsbolzen (40) ausgeht.

4. Sicherheitseinrichtung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung (40) durch eine nutenförmige Vertiefung in der Kurvenscheibe (22) gebildet ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Zapfens (38) bzw. des Führungsbolzens (40) über einen Übersetzungshebel (48) auf den Stößel (60, 62) übertragbar ist.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungshebel (48) über einen weiteren Führungsbolzen (54) starr mit dem Stößel (60, 62) verbunden ist.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Führungsbolzen (54) starr mit zumindest zwei Stößeln (60, 62) von Schaltelementen (64, 66) verbunden ist.

8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem weiteren Führungsbolzen (54) und den Stößeln (60, 62) über ein Betätigungselement wie Betätigungsblech (58) erfolgt.

9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungshebel (48) an einem Ende in bezug auf ein die Kurvenscheibe (22), die Führungsbolzen (40, 54) und das bzw. die Schaltelemente (64, 66) aufnehmendes Gehäuse (14) ortsfest in diesem angeordnet und das andere Ende mit dem weiteren Führungsbolzen (54) verbunden ist.

10. Sicherheitseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) ein vorzugsweise voll isoliertes und öl- bzw. wasserdicht ausgebildetes Metallgehäuse ist.