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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Türschalter zum Ein- und Ausschalten
eines Kontakts verknüpft
mit dem Türöffnungs- und Türschließvorgang,
und genauer auf einen Türschalter, der
für eine
Tür verwendet
wird, die an einer Türöffnung einer
Schutzvorrichtung, etwa eines Schutzzaunes oder einer Wand, vorgesehen
ist, die verschiedene Arten von Maschinen umgebend eingerichtet
ist.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Verschiedene
Maschinen, wie etwa Werkzeugmaschinen, Halbleiterfertigungsgeräte und Lebensmittelverarbeitungsmaschinen,
sind typischer Weise von einer Schutzvorrichtung, wie etwa einem Schutzzaun
oder einer Wand, umgeben. Es wird durch die Schutzvorrichtung verhindert,
dass der Bediener unbeabsichtigt mit diesen Maschinen in Berührung kommt,
während
sie in Betrieb sind. Eine Türöffnung einer
solchen Schutzvorrichtung ist mit einer Tür versehen, die es dem Bediener
gestattet, zur Inspektion und Reparatur der Maschinen einzutreten.
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Eine
solche Tür
ist mit einem Türschalter zum
Ausschalten des Kontakts verknüpft
mit dem Türöffnungs-
und -schließvorgang
ausgestattet, um damit die Spannungszufuhr zu diesen Maschinen zu unterbrechen.
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Wenn
der Bediener die Tür öffnet, werden dementsprechend
die Maschinen angehalten. Der Bediener kann dann sicher für eine Inspektion
und Reparatur der Maschinen in die Schutzvorrichtung eintreten.
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Ein
bekannter Türschalter
wird nun unter Bezug auf die 6 und 7 beschrieben.
Eine Schutzvorrichtung ist mit einer Tür 3 versehen. Die Tür 3 lässt sich
in Pfeilrichtung zwischen einer mit durchgehenden Li nien angegebenen
geöffneten Stellung
und einer mit strichdoppelpunktierten Linien angegebenen geschlossenen
Stellung öffnen
und schließen.
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Der
Türschalter
umfasst einen Schalterkörper 2 und
einen Türschlüssel 7.
Der Schalterkörper 2 enthält einen
eingebauten Schalterkontakt zum Ein- und Ausschalten der Spannungsversorgung
für die Maschine
und weist auch ein Türschlüsseleinführungsloch 5 auf.
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Der
Schalterkörper 2 ist
an der Schutzvorrichtung so angebracht, dass sein Türschlüsseleinführungsloch 5 zu
einer Tür 3 hin
orientiert ist. Der Türschlüssel 7 ist
bei der Tür 3 in
einer solchen Weise vorgesehen, dass er in das Türschlüsseleinführungsloch 5 eingeführt werden
kann, wenn die Tür geöffnet oder
geschlossen wird.
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Wenn
die Tür 3 mit
in das Türschlüsseleinführungsloch 5 eingeführtem Türschlüssel 7 geschlossen
ist, befindet sich der Schalterkontakt im Schalterkörper 2 in
einem Spannungszuführungszustand
für die
Maschinen, in welchem diese in Betrieb sind.
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Wenn
die Tür 3 durch
den Bediener geöffnet wird,
wird der Türschlüssel 7 aus
dem Türschlüsseleinführungsloch 5 herausgezogen.
Der Schalterkontakt im Schalterkörper 2 wird
dann in einen Zustand des Unterbrechens der Spannungsversorgung
für die Maschinen
geschaltet, um diese anzuhalten. Ein solcher Türschalter ist aus FR-A-2 655
185 bekannt.
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Ein
solcher Türschlüssel 7 ragt
stets zum Türschlüsseleinführungsloch 5 hin
ab, unabhängig davon,
ob die Tür
geöffnet
oder geschlossen ist. Es besteht die Gefahr, dass der Bediener mit
dem Türschlüssel 7 in
Berührung
kommt, wenn er die Tür öffnet, um
in die Schutzvorrichtung 1 hineinzukommen oder aus ihr
herauszugehen.
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Eine
Schlüsseleinheit
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus US-A-3 672 192 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Türschalter
so zu schaffen, dass sein Schalterkontakt ausgeschaltet wird, wenn
die Tür
geöffnet
wird, und so, dass sein Türschalter
nicht aus der Innenseite der Tür
abragt.
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Die
Erfindung ist wie in den Ansprüchen
1, 6 und 7 definiert.
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Die
obige und anderer Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung deutlicher werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Aufgaben sowie Vorteile der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung unter
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen deutlich werden, wobei:
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1 eine
Draufsicht zur Wiedergabe einer Schutzvorrichtung und eines wichtigen
Teils eines Türschalters
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, angebracht an einer Tür der Schutzvorrichtung ist;
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2 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht zur Wiedergabe des
Türschalters
der 1 ist;
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3 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht zur Wiedergabe einer
auseinander gezogenen Schlüsseleinheit
des Türschalters
der 2 ist;
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4A eine
Vertikalseitenschnittansicht zur Wiedergabe eines Zustands des Türschalters
der 1, wenn eine Tür
geöffnet
ist, ist;
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4B eine
Vertikalseitenschnittansicht zur Wiedergabe eines Zustands des Türschalters,
wo umgekehrt wie in 4A die Tür geschlossen ist, ist;
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5A eine
Vertikalseitenschnittansicht zur Wiedergabe eines Zustands des Türschalters
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung, wenn die Tür
geöffnet
ist, ist;
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5B eine
Vertikalseitenschnittansicht zur Wiedergabe eines Zustands des Türschalters,
wo umgekehrt wie in 5A die Tür geschlossen ist, ist;
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6 eine
Draufsicht zur Wiedergabe der Schutzvorrichtung und eines wichtigen
Teils eines bekannten Türschalters,
angebracht an der Tür
der Schutzvorrichtung, ist; und
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7 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht zur Wiedergabe des
Türschalters
der 6 ist.
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In
all diesen Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter
Bezug auf 1 ist eine Schutzvorrichtung 1,
welche ein Beispiel eines Festaufbaus ist, um Werkzeugmaschinen,
Halbleiterherstellungsgeräte
und andere Arten von Maschinen herum angeordnet. Die Schutzvorrichtung 1 ist
in den Zeichnungen nur an ihrer Wand gezeigt, welche die Umgebung
einer Türöffnung für diese
Maschinen bildet.
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Eine
Tür 3 ist
an einer Türöffnung der Schutzvorrichtung 1 so
angebracht, dass sie in Pfeilrichtung zwischen einer mit durchgehenden
Linien dargestellten geöffneten
Stellung und einer mit strichdoppelpunktierten Linien dargestellten
geschlossenen Stellung öffnet
und schließt.
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Ein
Türschalter
A umfasst einen Schalterkörper 2 und
eine Schlüsseleinheit 4.
Der Schalterkörper 2 ist
an einem Außenrand
der Schutzvorrichtung 1 angebracht, weist ein Türschlüsseleinführungsloch 5 auf und
enthält
einen nicht gezeigten Kontaktmechanismus zum Ein-/Ausschalten der
Spannungsversorgung für
die Maschinen. Die Schlüsseleinheit 4 ist
an der freien Endseite der Tür 3 angebracht
und enthält einen
Türschlüssel 7.
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Wenn
die Tür 3 geschlossen
wird, wird ein Türschlüssel 7 in
das Schlüsseleinführungsloch 5 des
Schalterkörpers 2 eingeführt, womit
der Kontaktmechanismus eingeschaltet wird und damit die Maschinen
mit Spannung versorgt werden, um sie in Betrieb zu setzen.
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Wenn
die Tür 3 für Inspektion
und Reparatur der Maschinen durch den Bediener geöffnet wird, wird
der Türschlüssel 7 aus
dem Schlüsseleinführungsloch 5 des
Schalterkörpers 2 herausgezogen, womit
der Kontaktmechanismus des Schalterkörpers 2 ausgeschaltet
und so die Spannungsversorgung für
die Maschinen unterbrochen wird und diese angehalten werden.
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Der
Türschlüssel 7 wird
dabei durch einen später
noch beschriebenen Türschlüsselbetätigungsmechanismus
in die Schlüsseleinheit 4 zurückgezogen
und in dieser aufgenommen. Da dieser Mechanismus auf diese Weise
verhindert, dass der Türschlüssel 7 von
der Innenseite der Tür 3 vorsteht, wenn
die Tür 3 geöffnet ist,
kann der Bediener vermeiden, dass er unbeabsichtigt mit dem Türschlüssel in
Berührung
kommt.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, umfasst der Schalterkörper 2 ein
Körpergehäuse 2a und
auf diesem ein Betriebsgehäuse 2b.
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Das
Körpergehäuse 2a weist
einen nicht gezeigten eingebauten Kontaktmechanismus auf, der sich
aus einem Schalterkontakt und einem Kolben zum Ein- und Ausschalten
dieses Schalterkontakts aufbaut.
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Das
Betriebsgehäuse 2b weist
einen nicht gezeigten eingebauten Kontaktbetätigungsmechanismus auf, der
sich beispielsweise aus einem Nocken zum Ein- und Ausschalten des
Schalterkontakts durch Betätigen
des Kolbens des Kontaktmechanismus aufbaut.
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In
der Vorderseite des Betriebsgehäuses 2b ist
das Schlüsseleinführungsloch 5 ausgebildet,
in welches der Türschlüssel 7 eingeführt wird.
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Wenn
der Türschlüssel 7 in
das Schlüsseleinführungsloch 5 eingeführt wird,
wird der Nocken, der den Kontaktbetätigungsmechanismus im Betriebsgehäuse 2b bildet,
gedreht. Der Kolben im Körpergehäuse 2a wird
dann betätigt
und schaltet damit den Schalterkontakt ein. Dies seinerseits liefert Spannung
für die
Maschinen und setzt sie in Tätigkeit.
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Wenn
andererseits der Türschlüssel 7 aus dem
Türeinführungsloch 5 herausgezogen
wird, dreht der oben erwähnte
Nocken im Betriebsgehäuse 2b in
umgekehrter Richtung. Der Kolben im Körpergehäuse 2a wird dann in
einer zur obigen entgegensetzten Richtung betätigt, womit der Schalterkontakt
ausgeschaltet wird. Dies unterbricht die Spannungsversorgung zu
den Maschinen und hält
sie an.
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Der
hier verwendete oben erwähnte
Kontaktmechanismus ist mit einem Kontaktzwangsöffnungsmechanismus zum zwangsweisen Öffnen des
Schalterkontakts ausgestattet. Mit einem solchen Kontaktmechanismus
wird auch dann, wenn ein Verschweißen des Schalterkontakts bei
der Spannungszufuhr auftreten sollte, der den Kontaktbetätigungsmechanismus
bildende Nocken in der umgekehrten Richtung zwangsgedreht, um damit
den Schalterkontakt zwangsweise zu öffnen, womit in bevorzugter
Weise die Spannungsversorgung sicher unterbrochen wird.
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Die
Schlüsseleinheit 4 nimmt
den Türschlüssel 7 in
dem Einheitengehäuse 6 auf
und ist mit einem Schwenkverbindungsglied 8, einem Drückstab 9 und
einer Schraubenfeder 10 versehen.
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Das
Einheitengehäuse 6 besteht
aus Kunstharz und ist kastenförmig
mit offener Seite.
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Das
Einheitengehäuse 6 weist
an seinem rückwärtigen Ende
einen Anbringungsabschnitt 11 für die Anbringung an der Tür 3,
eine Öffnung 12, durch
welche der Türschlüssel 7 zurückgezogen
und vorgeschoben wird, im unteren Teil seiner Vorderseite, einen
Vorsprung 13 zur Führung
des Drückstabs 9 im
oberen Teil seiner Vorderseite und ein Stabmontageloch 14 im
Boden des Vorsprungs 13 auf.
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Der
Türschlüssel 7 wird
durch Aussparung eines Hartmetallblechs, etwa eines Blechs aus rostfreiem
Stahl, und durch Pressen desselben ausgebildet. Der Türschlüssel 7 weist
ein rechteckiges Loch 7a auf, über welches er mit dem oben
erwähnten Kontaktbetätigungsmechanismus
im Betriebsgehäuse 2b des
Schalterkörpers 2 im
Eingriff ist, wobei an seiner Basis ein Verbindungselement 15 durch
Verstemmen befestigt ist.
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Der
Drückstab 9 weist
einen großdurchmessrigen
Kopf 9a mit einem eine Feder aufnehmenden Flansch an seinem
Vorderende auf, und ist von der Vorderseite her in das Stabmontageloch 14 des Einheitengehäuses 6 in
einem Zustand eingesetzt, in dem er mit der Schraubenfeder 10 versehen
ist.
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Das
Schwenkverbindungsglied 8 wird an einem mittleren Ort desselben
durch das Einheitengehäuse 6 über eine
Halterungswelle 16 gehaltert. Der untere Teil des Schwenkverbindungsglieds 8 ist
mit dem Verbindungsglied 15 des Türschlüssels 7 über ein
Langloch 17 und einen Verbindungsstift 18 verbunden.
Der obere Teil des Schwenkverbindungsglieds 8 ist mit dem
inneren Ende des Drückstabs 9 über ein
Langloch 19 und einen Verbindungsstift 20 verbunden.
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Wenn
der Drückstab 9 vorwärts oder
rückwärts bewegt
wird, schwenkt das Schwenkverbindungsglied 8 um die Halterungswelle 16.
Der Türschlüssel 7,
der mit dem unteren Teil des Schwenkverbindungsglieds verbunden
ist, wird dann rückwärts und
vorwärts
bewegt und wird dabei aus der Öffnung 12 des
Einheitengehäuses 6 vorgeschoben und
in diese zurückgezogen.
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Ein
Abstand zwischen dem obenseitigen Verbindungsstift 20 und
der Halterungswelle 16 ist kleiner eingestellt, als ein
Abstand zwischen dem untenseitigen Verbindungsstift 18 und
der Halterungswelle 16. Diese Einstellung dehnt die Rückzugs-
und Vorschubstrecken des Drückstabs 9 aus,
die ihrerseits in Vorschubs- und Rückzugsstrecken des Türschlüssels 7 umgewandelt
werden.
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Bei
der Erfindung bilden, wie oben erwähnt, der Drückstab 9, die Schraubenfeder 10,
das Schwenkverbindungsglied 8, etc. zusammen den Türschlüsselbetätigungsmechanismus
zum Vorschieben des Türschlüssels 7 aus
dem Einheitengehäuse 6,
wenn Druck von außen
aufgebracht wird, und zum Zurückziehen
desselben in das Einheitengehäuse 6,
wenn dieser Druck weggenommen wird.
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Bei
diesem Türschlüsselbetätigungsmechanismus
bildet der Drückstab 9 einen
Versetzungsmechanismus derart, dass der zurückgezogen und versetzt wird,
wenn gegen ihn durch den Schalterkörper 2 gedrückt wird,
und vorgeschoben und versetzt, wenn dieser Druck weggenommen wird.
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Bei
dem Türschlüsselbetätigungsmechanismus
ist auch das Schwenkverbindungsglied 8 zwischen dem Türschlüssel 7 und
dem Drückstab 9 so angelenkt,
dass es den Türschlüssel 7 aus
dem Einheitengehäuse 6 heraus
verknüpft
mit dem Zurückziehen
des Drückstabs 9 vorschiebt,
und den Türschlüssel 7 in
das Einheitengehäuse 6,
verknüpft
mit einem Vorschieben des Drückstabs 9,
zurückzieht.
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In
dem Fall einer Schlüsseleinheit 4 mit
dem oben erwähnten
Aufbau, wie sie in 4A gezeigt ist, wird normalerweise
der Drückstab 9 durch
die elastische Erregungskraft der Schraubenfeder 10 nach
vorne herausgeschoben. Das Schwenkverbindungsglied 8 schwenkt
dabei, bis sein unteres Ende gegen die Innenseite der Rückwand des
Gehäuses anschlägt. Dementsprechend
wird der Türschlüssel 7 in
einer Stellung gehalten, wo er vollständig in die Öffnung 12 zurückgezogen
ist.
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Die
Schlüsseleinheit 4 ist
an der freien Endseite der Tür 3 in
einer solchen Weise angebracht und versenkt, dass die Vorderseite
des Ein heitengehäuses 6 derselben
grob mit der Innenfläche
der Tür 3 fluchten
kann.
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Wie
in 2 gezeigt, ist der Schalterkörper 2 an seinem oberen
Teil mit einem Schlüsselbetätigungsabschnitt 21 verbunden.
In der Front des Schlüsselbetätigungsabschnitts 21 ist
eine Ausnehmung 22 mit einer Größe ausgebildet, die das Einführen des
Vorsprungs 13 gestattet, der aus der Vorderseite der Schlüsseleinheit 4 abragend
vorgesehen ist. In der Ausnehmung 22 ist ein vorstehendes
Teil 23 vorgesehen, welches gegen den großdurchmessrigen
Kopf 9a des Drückstabs 9 stoßen kann.
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Wenn
die Tür 3,
wie mit der durchgehenden Linie in 1 angegeben,
offen ist, ist, wie in 4A gezeigt, in der Schlüsseleinheit
der Türschlüssel 7 durch
die elastische Kraft der Schraubenfeder 10 in die Schlüsseleinheit 4 zurückgezogen,
so dass der Bediener mit dem Türschlüssel 7 nicht
in Berührung kommt.
In diesem Zustand ist der Schalterkontakt des Kontaktmechanismus
des Körpergehäuses 2a in einem
Aus-Zustand, womit die Spannungsversorgung für die Maschinen unterbrochen
und die Maschinen angehalten werden.
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Wenn
andererseits die Tür 3 geschlossen
ist, ist der Vorsprung 13 der Schlüsseleinheit 4 in die Ausnehmung 22 des
Schlüsselbetätigungsabschnitts 21 eingeführt. Dementsprechend
wird der Türschlüssel 7 in
der oben erwähnten
zurückgezogenen
Stellung gehalten, bis das vorspringende Teil 23 in der Ausnehmung 22 gegen
den großdurchmessrigen Kopf 9a des
Drückstabs 9 stößt.
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In
einem Zeitintervall von dem Zeitpunkt, zu dem das vorspringende
Teil 23 gegen den großdurchmessrigen
Kopf 9a des Drückstabs 9 stößt, bis zu
dem Zeitpunkt, zu dem die Tür 3 vollständig geschlossen
ist, drückt
das vorspringende Teil 23 den großdurchmessrigen Kopf 9a des
Drückstabs 9 hinein
und versetzt ihn in Bezug auf die Schraubenfeder 10. Dadurch
wird, wie in 4B gezeigt, der Türschlüssel 7 durch das
Schwenkverbindungsglied 8 stark nach vorne verschoben und
in das Schlüsseleinführungsloch 5 des
Schalterkörpers
eingeführt.
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Wenn
der Türschlüssel 7 so
in das oben erwähnte
Türschlüsseleinführungsloch 5 vollständig eingeführt ist,
betätigt
der Kontaktbetätigungsmechanismus
des Betriebsgehäuses 2b den
Kontaktmechanismus des Körpergehäuses 2a und
schaltet damit den Schalterkontakt ein. Die Maschinen treten dann
in einen Zustand ein, in dem sie mit Spannung versorgt sind, und
beginnen zu arbeiten.
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In
diesem Fall wird in einem Zeitintervall von einem Zeitpunkt, unmittelbar
bevor die Tür 3 geschlossen
ist, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem sie vollständig geschlossen ist, der Türschlüssel 7 aus
der Schlüsseleinheit 4 mit
einem kleinen Hub herausgeschoben, so dass er nahezu linear in das
Schlüsseleinführungsloch 5 eingeführt wird.
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Der
Türschlüssel 7 kann
daher glatt in das Türschlüsseleinführungsloch 5 eingeführt und
aus diesem herausgezogen werden, auch wenn er nicht am freien Ende
einer Tür 3,
welche insbesondere einen großen Öffnungsradius
hat, angeordnet ist, womit die Einschränkungen hinsichtlich des Anbringungsorts
locker sind. Durch diese Merkmal kann der Türschlüssel 7 beispielsweise
in der Nähe
des Basisendes angeordnet sein, wo der Bediener der Tür 3 kaum
mit ihm Berührung
kommt.
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Bei
der Erfindung kann der Vorsprung 13, der aus dem Einheitengehäuse 6 herausragt,
aus Hartgummi mit geeigneter Elastizität sein, so dass verhindert
ist, dass er beschädigt
wird, wenn er mit anderen Objekten in Berührung kommt.
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Bei
der Erfindung kann, wie in den 5A und 5B gezeigt,
der Druckstab 9 versenkt im Einheitengehäuse 6 vorgesehen
sein. In diesem Fall kann, wenn die Tür offen ist, nicht nur der
Türschlüssel 7,
sondern auch der Drückstab 9 nicht
mit anderen Objekten in Berührung
kommen.
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In
diesem Fall kann das vorspringende Teil 23 aus einem elastischen
Material, wie etwa Hartgummi, bestehen, für den Fall, dass es ggf. aus
dem Schalterkörper 2 der
Schutzvorrichtung 1 vorsteht und dabei mit dem Bediener
oder einem anderen Objekt in Berührung
kommt.
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Bei
dieser Erfindung kann der Türschlüssel 7 einen
Schnappaufbau haben, bei dem, wenn gegen den Drückstab 9 durch das
vorspringende Teil 23 nur leicht gedrückt wird und er nur leicht
versetzt wird, der Türschlüssel 7 augenblicklich
aus der Schlüsseleinheit
vortreten kann.
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Bei
dieser Erfindung kann der Schlüsselbetätigungsmechanismus,
obwohl der oben erwähnte als
mechanischer Mechanismus beschrieben ist, ein solcher elektrischer
Mechanismus sein, dass ein Näherungssensor
feststellt, dass die Tür 3 vollständig oder
weitestgehend geschlossen worden ist, und dass als Antwort auf diese
Feststellung der Türschlüssel 7 aus
der Schlüsseleinheit 4 vorgeschoben wird.
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Diese
Erfindung kann nicht nur auf den Schwenk-Öffnungs/Schließ-Typ, sondern
auch auf einen Schiebe-Öffnungs/Schließ-Typ der
Tür 3 angewandt
werden.
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Bei
dieser Erfindung kann die Schlüsseleinheit 4 auf
der festen Seite der Schutzvorrichtung 1 etc. und der Schalterkörper 2 auf
der Seite der Tür 3 vorgesehen
sein.
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Bei
der Erfindung kann die Tür 3 oder
die Wandfläche
der Schutzvorrichtung 1 als wenigstens ein Teil des Einheitengehäuses 6 der
Schlüsseleinheit 4 wirken,
so dass die Komponenten aus dem Einheitengehäuse 6 in dem Gehäuseabschnitt
enthalten sein können,
der an der Tür 3 oder
der Schutzvorrichtung 1 ausgebildet ist.
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Es
wurde, was gegenwärtig
als die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung betrachtet wird, beschrieben, es versteht sich jedoch,
dass verschiedene Abwandlungen daran vorgenommen werden können, und
es ist beabsichtigt mit den angefügten Ansprüchen alle solche Modifikationen
abzudecken, die in den Umfang der Erfindung fallen.