[发明专利]用于强制打开触头元件且具有保持关闭功能的安全开关以及将具有锁定功能的安全开关的触头元件强制打开的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有保持关闭功能的安全开关，包括一个可以活动用来强制打开或闭合触头元件的顶杆元件、至少一个用来锁定和松开顶杆元件的锁定元件以及一个外壳。本发明还涉及一种将具有保持关闭功能的安全开关的触头元件强制打开或闭合的方法，所述安全开关包括一个可以活动的顶杆元件、至少一个用来锁定和松开顶杆元件的锁定元件，本发明还涉及对安全开关的应用。

已知有多种多样具有保持关闭功能的安全开关，这些均属于保护装置。只要存在危险状况，这些安全开关就会使得防护门、防护格栅、滑动门以及其它盖板保持关闭。具有保持关闭功能的这些安全开关，一方面可在安全开关闭合、保持关闭也就是锁定时，允许启动某一个机器或加工流程，另一方面，应在安全开关打开时，禁止启动机器或加工流程，也就是中断电流。此外，还应保证通过安全开关监视锁定或关闭功能。

背景技术

这些已知的安全开关均具有一种基本结构形式，即包括一个外壳、一个驱动头以及一个独立的致动器。具有驱动头的基本结构形式可以是单体或多部分构造，并且包括复数个开关触头，也就是触头元件。驱动头具有一个或多个开口，必须将用来闭合开关触头的致动器插入这些开口之中。

安全开关通常安装在固定式保护装置的框架上，致动器安装在活动的保护构件上，例如活动的防护门，可通过保护装置来关闭保护构件。在危险区域被保护装置隔离的安全设备状态下，致动器插入在安全开关的驱动头之中。当保护构件(例如防护门)被打开时，就会同时从驱动头中拉出致动器。这样就会强制打开安全开关触头，从而关闭设备或者使其进入安全状态。

这些具有独立致动器的安全开关有以下几个要求。一方面由于采用至少是双重的编码，另一方面驱动头通常有侧面以及端面致动功能，因此构造很复杂，而且易于弄脏、受损。在这里，所谓编码指的是一种附加保险，必须首先解除保险，致动器才能发挥其作用。这就是说，致动器并非伸入驱动头之中，例如伸入驱动头的棘轮之中，而是首先解除附加保险或锁止元件。此外由于结构原因，还存在另一个致动器引起误动作的潜在缺陷，当保护构件打开时，例如当防护门打开时，可能会将另一个致动器插入驱动头之中使得设备或加工流程重新启动。以下是对已知具有独立致动器的安全开关的内置驱动头示例的说明。

通常利用安装于驱动头之中可以旋转的棘轮使得致动器改变运动方向强制打开开关触头，所述棘轮包括一个或多个凹槽，致动器伸入这些凹槽之中构成形锁合连接，同时与操动开关触头的顶杆形成作用连接。当从驱动头中拉出致动器时，就会通过顶杆打开开关触头。例如在DE 3943376C1和DE 33301090C2中所描述的就是这种安全开关。

按照DE 3943376C1所描述的安全开关，可在移去机器保护盖时强制切断电源，而当利用与保护盖相连的致动器关闭保护盖时则可接通电源。可使得致动器穿过安全开关外壳内的开口，使其朝向驱动头的棘轮运动。致动器伸入到棘轮的至少一个凹槽之中，以便使其转动。但只有当阻止棘轮转动的锁定元件进入到解锁位置之中时，才能转动棘轮。为了实现这个目的，致动器具有一种特殊的扳手形状。当致动器插入安全开关外壳的开口之中时，致动器的特定区域首先朝向侧面压迫锁定元件，然后才能将致动器插入棘轮的凹槽之中。在继续插入过程中使得棘轮转动，从而使得与其作用连接的顶杆运动，这样就能闭合开关触头。当从安全开关中移去致动器时，就会使得棘轮朝向另一个方向转动，从而使得顶杆适当运动，使得开关触头相互分离，也就是强制打开开关触头或触头元件。

棘轮编码可防止以非正常方式接通安全开关，例如用回形针、钉子、螺丝刀等之类的简单物件接通开关，安装在棘轮侧面的簧载式锁销可伸入到棘轮之中形成形锁合连接，从而将其固定在一定的最终位置。为了能够将致动器插入驱动头之中，必须首先向侧面压迫锁销，以解除锁定棘轮。然后将致动器完全插入驱动头之中，转动棘轮使打开后的常闭触头进入闭合位置。

在没有棘轮编码的情况下，也就是在没有锁定元件的情况下，当致动器没有插入时，棘轮可能会进入某个未定义的位置(例如因为受到晃动或冲击，或者操作人员不当操作)，从而会形成极大的安全风险。此后尽管防护门已被打开，也有可能启动设备或加工流程。