Sicherheitsschalter für Schutzabdeckungen oder dergleichen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsschalter zum zwangsweisen Abschalten der Stromzufuhr beim Entfernen einer Schutzabdeckung von einer Maschine oder dergleichen und Einschalten bei Schließen der Schutzabdeckung mittels eines mit der Schutzabdeckung fest verbundenen und mit dieser bewegbaren Betätigers mit in einem mehrteiligen Gehäuse untergebrachten elektrischen Kontakten und einem Stößel, der durch ein vo^ dem durch eine Öffnung des Gehäuses eingreifenden Betätiger beaufschlagbares Antriebsorgan betätigbar ist, insbesondere eines mit dem Stößel in Wirkverbindung stehenden verdrehbar auf einer in dem Gehäuse gelagerten Welle angeordneten Schaltrades und mit einer federbelasteten Verriegelungseinrichtung für das Antriebsorgan zum Verhindern irregulärer Einschaltung des Schalters unter Umgehung des Betätigers bei entfernter Schutzabdeckung.

Bei derartigen Sicherheitsschaltern handelt es sich üblicherweise um Endschalter, die über einen Stößel angetrieben werden. Der Stößel wird dabei über ein Antriebsorgan so gesichert, daß er nur mittels unterschiedlich geformter Schlüssel, als Betätiger bezeichnet, betätigt werden kann. Die Aufgabe derartiger Sicherheitsschalter besteht darin, beispielsweise Schutzabdeckungen wie Türen, Klappen, Hauben, Schutzgitter von Maschinenmaschinen, wie Zentrifugen,

Spritzgießmaschinen, Werkzeugmaschinen, Pressen, Fördermitteln usw., derart zu sichern, daß bei dem Öffnen der Schutzabdeckung die Stromzufuhr unterbrochen wird, und daß es mit üblichem Werkzeug nicht möglich ist, den Sicherheitsschalter bei geöffneter Schutzabdeckung zu schließen und die Maschine anlaufen zu lassen. Der Sicherheitsschalter ist dabei üblicherweise an der zu schützenden Maschine angebracht, während der Betätiger mit der Schutzabdeckung fest verbunden ist. Es sind verschiedene Lösungen derartiger Sicherheitsschalter bekannt. Aus der EP-OS 0117 396 ist ein gattungsgemäßer Sicherheitsschalter bekannt, bei dem der Stößel zum Öffnen und Schließen der Kontakte des Schalters über eine Steuerwalze betätigt wird. Um das Schließen des Schalters nur dann zu ermöglichen, wenn die Schutzabdeckung geschlossen wird, ist eine Verriegelung in Gestalt von zwei beiderseits der Steuerwalze auf deren Welle schwenkbar angeordneter Sperrscheiben vorgesehen. Erst nach dem Verschieben der Sperrscheiben durch den Betätiger ist es möglich, die so entsperrte Steuerwalze durch den Betätiger weiter zu verdrehen, um damit das Schließen der Kontakte des Schalters zu bewirken.

Ein weiterer bekannter Sicherheitsschalter gemäß EP-PS 0175 156 schlägt eine radial geteilte Steuerwalze mit zwei axial auseinanderspreizbaren Walzenteilen vor, wobei das Schließen der Kontakte des Schalters nur im auseinandergespreizten

Zustand der beiden Walzenteile der Steuerwalze erfolgen kann. Das Auseinanderspreizen der beiden Walzenteile erfolgt durch Einschieben des Betätigers, der in entsprechende Ausnehmungen der Walzenteile eingreift und diese dabei seitlich zu seiner Bewegungsrichtung auseinanderspreizt entgegen der Rückstellkraft einer Druckfeder.

Sicherheitsschalter mit einer selbsttätig kraftschlüssigen Verbindung des Betätigers und des Antriebsorgans für den Stößel, die auch selbsttätig voneinander lösbar ausgebildet sind, sind beispielsweise aus der DE-OS 24 25 898 bekannt. Eine besondere Verriegelung des Betätigers durch zusätzliche Mittel erfolgt nicht, vielmehr findet die Verriegelung durch

formschlüssiges Einrasten des Betätigers in der Steuerwalze statt. Ähnliche Ausführungen sind auch aus der DE-OS 31 00 862 bzw. AT-PS 234 956 bekannt.

Aus der DE-PS 33 09 372 ist ein Sicherheitsschalter bekannt geworden, dessen Antriebsorgan in der geöffneten Stellung der Schutzabdeckung und des Schalters durch einen Sperrstift gesichert ist, der erst durch den Betätiger aus der Sperrstellung herausgeschoben werden muß, um das Antriebsorgan für den Eingriff des Betätigers zum Einschalten des Schalters freizugeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Sicherheitsschalter in bezug auf die konstruktive Ausführung und Montagefreundlichkeit zu verbessern, dabei gleichzeitig eine größtmögliche Sicherheit gegen unvorschriftsmäßige Bedienung zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem gattungsgemäßen Sicherheitsschalter gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des

Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß werden ausgehend von einem Schaltrad als Antriebsorgan mindestens zwei hiervon unabhängig gelagerte und verschiebbare Riegel in symmetrischer Anordnung zu dem Schaltrad vorgesehen. Damit ist die Sicherheit gegeben, daß selbst bei Ausfall eines Riegels mindestens der zweite Riegel noch d-e Sicherung gewährleistet. Der Zeitpunkt der Freigabe des Schaltrades, d.h. der EntSperrung, kann durch eine entsprechende Anordnung von Riegel und Betätiger bzw. Betätigereingriffsweg definiert werden und mit ausreichender Sicherheit innerhalb des den Sicherheitsschalter umgebenden Gehäuses verlegt werden.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrung wird die Blockierung des Schaltrades durch eine formschlüssige Verbindung zwischen Riegel und Schaltrad im Bereich der Stirnseiten des Schaltrades erreicht. Beispielsweise ist vorgesehen, daß im Bereich der Stirnseiten des Schaltrades Ausnehmungen vorgesehen sind, in die Riegel mit einem entsprechenden Vorsprung bzw. Rastnase

eingr&ifen können. Die Riegel sperren dann das Schaltrad gegen weitere Verdrehung. Erst nach Entriegelung des Schaltrades, d.h. Entfernen der eingerasteten Riegel aus den Ausnehmungen des Schaltrades kann dieses wieder gedreht werden, was dann durch die Bewegung des Betätigers erfolgen kann. Das Verschieben der Riegel zum Entsperren erfolgt durch den Betätiger insbesondere in der Weise, daß die Riegel und der Betätiger an den einander zugewandten und in Wirkverbindung miteinander tretenden Flächen mit zueinander komplementären schrägen Gleitflächen ausgebildet sind, so daß die Riegel quer zur Bewegungsrichtung' des Betätigers durch diesen auseinanderspreizbar bzw. aufeinander zu bewegbar sind. Die Riegel sind bevorzugt achsparallel zur Wellenachse des Schaltrades hin und Jier verschiebbar in dem Gehäuse angeordnet, bevorzugt im Bereich der der Wirkverbindung mit dem Stößel gegenüberliegenden Seite des Schaltrades. Die Gleitflächen an den Riegeln sind in Richtung auf die Stirnseiten des Schaltrades unter einem Winkel von 45° verlaufend ausgebildet, wobei die Gleitflächen sich senkrecht zur Bewegungsrichtung des Betätigers erstrecken. Sind mehrere Betätigungsrichtungen vorgesehen, so werden entsprechend zueinander versetzte Gleitflächen ausgebildet.

Die Wirkverbindung zwischen Schaltrad und Betätiger wird beispielsweise durch am Umfang des Schaltrades mindestens zwei sektorartig radial sich erstreckende Ausnehmungen zum Eingreifen des tangential auf das Schaltrad zu bewegbaren Betätigers in Verbindung mit einem rahmenartig ausgebildeten Betätiger erreicht. Der rahmenartig ausgebildete Betätiger weist einen sich parallel zur Wellenachse des Schaltrades erstreckenden Quersteg auf, der in die Ausnehmungen des Schaltrades eingreifend dieses verdrehen kann, entsprechend der Bewegungsrichtung des Betätigers. An den Ecken des Rahmens des Betätigers sind bevorzugt die Gleitflächen für die Riegel durch Abschrägung ausgebildet.

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit des Sicherheitsschalters gegen unbefugtes Betätigen ohne Benutzung des Betätigers wird

vorgeschlagen, neben einem ersten symmetrisch zu beiden Seiten des Schaltrades angeordneten Riegelpaar ein zweites Riegelpaar parallel hierzu beispielsweise in einer darüber- oder darunterliegenden Ebene anzuordnen. Auch das zweite Riegelpaar, insgesamt also vier Riegel, wird von dem Betätiger bewegt. Beispielsweise ist der Betätiger hierzu zusätzl ich zu dem rahmenartigen Mittelteil mit seitlich je einem Steg ausgerüstet, dessen vordere Kante als komplementäre Gleitfläche zu dem weiteren Paar von Riegeln abgeschrägt ausgebildet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter wirkt das Schaltrad auf den Stößel des Schalters, wobei das Schaltrad durch den Betätiger angetrieben wird. Der Betätiger weist mindestens einen rahmenför igen mittleren Bereich auf, der dafür vorgesehen ist, das Schaltrad anzutreiben, indem der

Quersteg in einer Aussparung des Schaltrades greift. Voreilend hierzu werden seitlich am Schaltrad angeordnete Riegel verschoben, die federbelastet in das Schaltrad greifen und durch an dem Betätiger bzw. des Rahmen angeordnete Schrägen in die Entsperrungsposition geschoben werden. Als weitere

Sicherheit sind zusätzlich noch zwei weitere Riegel vorgesehen, die durch zwei zusätzlich zu dem Rahmen des Betätigers in axialer Richtung am Betätiger angeordnete Stege in die entsperrte Position geschoben werden müssen.

Die Riegel können einzeln jeweils im Gehäuse unter Einwirkung einer Druckfeder gelagert sein, die die Riegel stets in Richtung auf das Schaltrad drücken. Es ist jedoch auch möglich, einem Paar Riegel eine gemeinsame Druckfeder anzuordnen, die beispielsweise diese übergreifend mit dem einen Ende auf dem einen Riegel und dem anderen Ende auf dem anderen Riegel angeordnet ist und somit auch das Bestreben hat, die Riegel zusammenzuführen und dabei stets in Richtung auf das dazwischen angeordnete Schaltrad zu drücken.

Je nachdem, wie die Wirkverbindung zwischen Schaltrad und Stößel ausgestaltet ist, kann das Schaltrad in einer Drehrichtung betätigt werden oder aber in zwei Drehrichtungen.

Eine besonders einfache Übertragung der Bewegung auf den Stößel ist möglich durch Herstellen der Wirkverbindung zwischen Schaltrad und Stößel mittels eines außermittig am Schaltrad angreifenden Pleuels. Das Schaltrad ist dann nur in einer

Richtung zum Schließen bewegbar, so daß nur aus zwei zueinander senkrechten Richtungen eine Betätigung mittels Betätiger erfolgen kann. Um die Totpunktlage des Pleuels zu überwinden, ist vorgesehen, daß das Schaltrad mit einer koaxial zur Wellenachse des Schaltrades angeordneten Drehfeder ausgerüstet ist, die nur in der Totpunktlage des Pleuels wirksam ist und dieses bei Entriegelung beaufschlagt, so daß sich das Schaltrad bzw. Pleuel aus der Totpunktlage bewegt.

Bei nur zwei möglichen Betätigungsrichtungen, die zueinander senkrecht sind für den Betätiger, können die Riegel spiegelsymmetrisch als linker und rechter Riegel mit jeweils einer jeder Betätigungsrichtung zugeordneten Gleitfläche für den Betätiger ausgebildet sein, die gegeneinander um 90° versetzt sind, und zwar je eine auf jeder Seite der Riegelachse eines Riegels, wodurch eine in bezug auf die Riegelachse unsymmetrische Anordnung der Gleitflächen gegeben ist.

Um bei einem Schaltrad mit Übertragung der Schaltbewegung auf den Stößel mittels Pleuel weitere Betätigungsrichtungen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß der Stößel in einem die Kontakte tragenden Kontaktträger drehbar gelagert ist, und zwar drehbar um seine Längsachse. Nunmehr ist es möglich, das Schaltrad mitsamt dem die Öffnungen für die Betätiger tragenden Gehäusedeckel um 180° um die Stößelachse zu drehen, wodurch die Öffnungen für den Eingriff des Betätigers und das Schaltrad in zwei weiteren Betätigungsebenen zugänglich werden. Die Verriegelungseinrichtung wird ebenfalls mitgedreht.

Es ist auch möglich, die Wirkverbindung zwischen Schaltrad und Stößel mittels an dem Stößel drehbar auf einer in seitlich parallel zur Stößelbewegung verlaufenden Nuten des Gehäuses

* geführten Achse gelagerten Rollen herzustellen, die mit der über einen Teil des Umfanges des Schaltrades ausgebildeten drei Kalotten aufweisenden Kurvenbahn drei stabile Lagerzustände bilden, wobei das Schaltrad im Querschnitt betrachtet eine Symmetrieachse aufweist. Eine derartige Wirkverbindung zwischen Schaltrad und Stößel ermöglicht das Schalten des Schaltrades in beiden Drehrichtungen, so daß auch die

Verriegelungseinrichtungen in Gestalt der Riegel symmetrisch zu der Riegelachse ausgebildet werden können. Um an jedem Riegelarm zwei zueinander senkrechte Bewegungsrichtungen eines Betätigers zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß je zwei schräge zueinander um 90° versetzte Gleitflächen beidseitig der Riegelachse jedes Riegels ausgebildet sind.

Die Erfindung wird in der Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen:

Figur la schematische Darstellung eines

Sicher eitsschalters in schematischer Ansicht in geöffnetem Zustand

Figur 1b eine schematische Ansicht des

Sicherheitsschalters nach Figur la in geschlossenem Zustand

Figur 2a eine Aufsicht auf das Schaltrad mit einem Paar Riegel in entsperrter Position

Figur 2b einen Längsschnitt gemäß AB nach Figur 2a in schematischer Darstellung

Figur 3 eine schematische Aufsicht auf das Schaltrad mit zwei Riegelpaaren

Figur 4 einen Querschnitt CD nach Figur 3 in schematischer Darstellung

Figur 5a-e verschiedene Ansichten und Querschnitt eines

Schaltrades für einen Sicherheitsschalter gemäß Figur 3 und 4

Figur 6a-c verschiedene Ansichten und Querschnitte eines

Betätigers für einen Schalter gemäß Figur 3 und 4

Figur 7a-d verschiedene Ansichten eines Riegels für einen Schalter gemäß Figur 3 und 4

Figur 8a-e verschiedene Ansichten und Querschnitte eines zweiten Riegels für einen Schalter gemäß Figur 3 und 4

Figur 9 einen perspektivischen Tel Iquerschn tt für einen Sicherheitsschalter gemäß Figur 2a und b

Figur lOa-e schematische Darstellung des Betätigungsweges des Betätigers zum Schaltrad

Figur 11a Explosionsdarstellung perspektivisch des

Antriebes mit Schaltrad und Verriegelung mit einem Paar Riegel

Figur 11b Explosionsdarstellung eines Sicherheitsschalters mit einem Paar Riegel.

In der Figur la und b ist das Antriebsprinzip eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters schematisch dargestellt. In einem mehrteiligen aus Deckel 2 und Gehäuseteilen zusammengesetzten Gehäuse 1 ist auf einer Welle 51 ein Schaltrad 5 drehbar um die Achse 50 gelagert. Das Schaltrad 5 steht mit dem Stößel 4 des Schalters über am Umfang in einer Kurvenbahn 500 des Schaltrades zwangsgeführte Rollen 14, die in dem Stößel gelagert sind, in Wirkverbindung. Die Wirkverbindung kann auch beispielsweise zwischen Stößel 4 und Schaltrad 5 mittels eines Pleuels hergestellt werden. Der Schalter mit den Kontakten 11, 12 ist in einem abgeschlossenen Schaltraum 16 des

Gehäuses 1 untergebracht, in das der Stößel 4 durch die Öffnung 160 geführt ist. Die Kontaktbrücke 41 mit den beweglichen Kontakten 12 ist am Stößel 4 federnd gelagert. Der Stößel 4 ist gegenüber dem Schaltraum 16 mittels der Dichtung 10 im Bereich der Durchführung 160 abgedichtet. In der gezeigten Darstellung gemäß Figur la ist der Schalter geöffnet und die beweglichen Kontakte 12 sind von den Festkontakten 11 mit Abstand c abgehoben entgegen der im Bereich der Durchführung 160 des Stößels 4 und am Stößelende angeordneten Druckfedern 9, 13. Das Schaltrad 5 weist in seiner dem Stößel 4 zugewandten Hälfte am Umfang die mit drei Kalotten 501, 502, 503 ausgebildete etwa W-förmig abgerundete Kurvenbahn 500 auf, die durch die drei Kalotten drei stabile Lagerzustände des Stößels 4 in bezug auf das Schaltrad 5 gewährleistet. Die mittlere Kalotte 50, weist den Abstand b von der Wellenachse 50 des Schaltrades auf, die hierzu symmetrisch angeordneten seitlichen Kalotten 502 ><nd 503 einen Abstand a von der Wellenachse 50, wobei die Differ ,z b minus a gleich c dem Hubweg zum Öffnen bzw. Schließen der Kontakte 11, 12 des Schalters entspricht. Auf dem restlichen Umfang des Schaltradeε 5 sind zwei segmentartige radiale Schlitze 504, 505, die sich trichterförmig nach außen erweitern, ausgebildet. Das dargestellte Schaltrad 5 ist symmetrisch zu seiner senkrechten Achse 55 ausgebildet und in beiden Drehrichtungen Dl, D2 schaltbar. Der mit der Schutzabdeckung, die hier nicht dargestellt ist, fest verbundene Betätiger 3, dtr hier schematisch teilweise dargestellt ist, ist durch eine Öffnung 21 des Deckels 2 des Gehäuses 1 in Pfeilrichtung Pl einführbar. Der Betätiger 3 weist in seinem vorderen stirnseitigen Bereich einen Quersteg auf, mit dem er in den Schlitz 504 des Schaltrades eingreifend dieses in Pfeilrichtung Pl um die Achse 50 verdrehen kann. In der Figur 1b ist die bei Betätigung des Betätigers 3, d.h. bei Schließen einer mit dem Betätiger 3 verbundenen Abdeckung in das Gehäuse des Sicherheitsschalters hineinbewegten Betätiger 3 zum Einschalten des Schalters 11, 12 eingeschaltete Stellung durch Verdrehen des Schaltrades 5 in Richtung Dl dargestellt. Bei der Drehung des Schaltrades 5 wird der Stößel über die Kurvenbahn von der Kalotte 501 in die Kalotte 502 geführt,

wobei der Stößel sich um die Differenz b minus a in Pfeilrichtung Hl, siehe Figur la, unter dem Druck der Federn 9, 13 bewegt und den Schalter 11, 12 schließt. In der geschlossenen Stellung gemäß Figur 1b ist wiederum ein stabiler Zustand erreicht. Die Betätigung des Schaltrades kann auch aus einer anderen Richtung erfolgen, beispielsweise der in der Figur la angedeuteten Richtung P2 oder der Richtung P3 oder P4, da das Schaltrad in beiden Richtungen, also auch D2, drehbar gelagert ist.

Die zusätzliche Verriegelung des Schaltrades im geöffneten Zustand des Schalters gemäß Figur la ist in den schematischen Darstellungen nach Figur l.a und 1b nicht gezeigt. Für diese Verriegelung ist das Schaltrad 5 an den Stirnseiten am Umfang mit beidseitigen Aussparungen 506, 507 und 508, 509 ausgebildet. Diese Aussparungen sind paarweise angeordnet und auf unterschiedlicher radialer Höhe durch die Abstufung 53 im Bereich gegenüberliegend der die Wirkverbindung mit dem Schaltrad zum Stößel herstellenden Bereich des Schaltrades. Bevorzugt sind die Aussparungen 506 bis 509 in einem Bereich am Umfang des Schaltrades angeordnet, der zwischen den beiden Schlitzen 504, 505 für den Eingriff des Betätigers 3 angeordnet ist. Diesen Aussparungen können Riegel zugeordnet werden.

Ein rahmenartiger Betätiger, wie er beispielsweise zum Schalten des Schaltrades gemäß den Figuren la, 1b benutzt werden kann, ist schematisch in der Aufsicht der Figur lOe dargestellt. Der Betätiger greift mit dem Quersteg 313 in einen Schlitz 504 bzw. 505 des Schaltrades ein, wobei das Schaltrad teilweise in das Fenster 314 des Betäti.gers hineinragt, um dieses zu bewegen.

In den Figuren 2a und 2b ist der in den Figuren la, 1b dargestellte Antrieb mit einem Schaltrad in Verbindung mit einer Verriegelung in Gestalt eines symmetrisch zu beiden Stirnseiten des Schaltrades 5 angeordneten Paar Riegel 7a, 7b in der Aufsicht und im Längsschnitt des Schaltrades dargestellt. Da das Sch-altrad nur mittels eines Paar Riegel 7a, 7b verriegelt wird, bedarf es auch nur eines Paares

Aussparungen 506, 507, die am Umfang in dem auf der dem Stößel 4 abgewandten Bereich des Schaltrades 5 ausgebildet sind. In dem nach Figur 2a und 2b gezeigten Beispiel ist die Wirkverbindung zwischen Schaltrad und Stößel 4 nicht dargestellt. Die das Schaltrad 5 tragende Welle 51 ist in dem Gehäuse 1 gelagert. Parallel zur Wellenachse 50 auf der dem Stößel abgewandten Seite sind die Riegel 7a, 7b angeordnet und längs ihrer Achse 70 entgegen dem Druck je einer Feder 18 verschiebbar in dem Gehäuse 1 gelagert.

Die Federn 18 sind beispielsweise in Ausnehmungen 75 der Riegel 7a, 7b und am Gehäuse geführt. Zum Entsperren werden die Riegel in Pfeilrichtung El mittels des Betätigers 3, der in Pfeilrichtung Pl auf das Schaltrad zu bewegt wird, auseinandergeschoben, so daß sie aus der Ausnehmung 506, 507 des Schaltrades ausrasten und dieses für eine Drehbewegung freigeben, unter Zusammendrücken der Druckfedern 19. Beim Herausziehen des Betätigers 3 entgegen der Richtung Pl können die Riegel 7a und 7b unter dem Druck der Feder 18 sich in Richtung E2 bewegen, bis sie in der gestrichelten Stellung gemäß Figur 2b an dem Schaltrad-Zwischensteg 510 in den Aussparungen 506, 507 anliegend eingerastet sind. Die Riegel 7a, 7b können beispielsweise auf Führungsstegen des Gehäuses geführt sein. Die Riegel 7a, 7b weisen quer zu ihrer Längserstreckung ausgebildete Riegelarme 71a, 71b auf, die sich in der Ebene der Bewegungsrichtung des Betätigers 3 erstrecken. Die Riegelarme sind an ihren dem Betätiger 3 zugewandten Endflächen abgeschrägt- ausgebi Idet, so daß schräge Gleitflächen 73a und 73b gebildet sind. Die Gleitflächen 73a, 73b sind gegeneinander um 90° versetzt an den Riegel armen angeordnet, sie verlaufen jeweils schräg unter 45° auf die Stirnflächen des Schaltrades 5 zu bzw. unter 45° zu den Bewegungsrichtungen Pl, P3 bzw. P2, P4 des Betätigers, die ebenfalls um 90° gegeneinander versetzt sind. Wenn das Schaltrad in beiden Drehrichtungen bewegbar, siehe Beispiels Figur la, und zu einer senkrechten Achse 55 symmetrisch aufgebaut ist, können vier Bewegungsrichtungen des Betätigers Pl bis P4 in symmetrischer Anordnung gemäß Figur la vorgesehen werden. Dann können auch

die Riegel 7a, 7b zu ihrer Achse 70 symmetrisch ausgebildet werden, insbesondere in bezug auf die Anordnung der Gleitflächen, wie in Figur 2a,b schematisc ^' h dargestellt.

Für den Fall, daß nur zwei um 90° gegeneinander versetzte Bewegungsrichtungen Pl, P2 gemäß Figur la für das Schaltrad 5 vorgesehen sind, wobei das Schaltrad in einer Drehrichtung schaltet, sind die Riegel 7a,b auf jeder Seite mit nur einer schrägen Gleitfläche 73a bzw. 73b, die in bezug aufeinander um 90° versetzt sind, entsprechend den beiden um 90° zueinander versetzten Bewegungsrichtungen Pl,2 auszurüsten. In dem anderen Falle sind an den Riegeln 7a,b auf jeder Seite je zwei zueinander um 90° versetzte Gleitflächen 73a,b vorzusehen, nämlich jeweils für die beiden zueinander senkrechten Richtungen Pl, P2 und P3, P4 des Betätigers.

Gemäß der Ausbildung von Figur 2a ist die Gleitfläche 73a dem in Richtung Pl bzw. P3 bewegbaren durch die Öffnung 21 des Gehäusedeckels einführbaren Betätiger 3 zugewandt. Der Betätiger 3 ist rahmenartig ausgebildet und weist stirnseitig den Quersteg 313 auf. Der Rahmen des Betätigers 3 ist an den stirnseitigen Ecken ebenfalls mit unter 45° abgeschrägten Ecken 311, 312 ausgebildet, die komplementär zu den Gleitflächen 73a der Riegelarme 7a,b verlaufen, so daß sie auf diese auftreffend die Riegel in Pfeilrichtung El auseinanderdrücken und parallel zur Wellenachse verschieben können. Wenn ein Betätiger 3 in Pfeilrichtung P4 bzw. P2, siehe Figur la, vorgesehen ist, so würde dieser analog ausgebildete Betätiger auf die schräge Gleitfläche 73b der Riegel treffen, die zu den Gleitflächen 73a um 90° versetzt angeordnet sind und ebenfalls das Verschieben der Riegel 7a,b in Pfeilrichtung El bewirken können. Die Gleitflächen 73a, 73b sind so groß bzw. lang ausgebildet, daß die Riegel 7a, 7b genügend weit in Richtung El von dem Schaltrad 5 durch den Betätiger 3 weggeschoben werden. Der Betätiger 3 gleitet dann in den zwischen den Riegelarmen 71a, b und den Stirnseiten des Schaltrades 5 freigegebenen Spalt, um das- Schaltrad 5 zu betätigen.

Die Riegel 7a, 7b weisen an ihrem vorderen Ende einen zentralen Vorsprung 72 auf, beispielsweise als konusförmige Rastnase ausgebildet, mit der sie in die Aussparungen 506 bzw. 507 des Schaltrades 5 formschlüssig einrasten können. Der Betätiger 3 für einen Antrieb des Sicherheitsschalters gemäß Figur 2a und 2b mit Verriegelung durch zwei Riegel kann, wie in der Figur lOe in Aufsi t dargestellt, ausgebildet sein. Hierbei sind die in Wirkverbindung mit den beiden Gleitflächen 73a der Riegel 7a,b tretenden schrägen Gleitflächen 311, 312 neben dem Quersteg 313 an vorspringenden Stegen ausgebildet. Die

Gleitflächen 311, 312 können auch leicht gerundet ausgeführt sein.

Das Schaltrad gemäß Figur 2a, 2b ist bei geöffneter Schutzabdeckung, d.h. bei außerhalb des Gehäusedeckels sich befindendem Betätiger 3, der das Schaltrad 5 freigegeben hat, und infolgedessen bei geöffnetem Schalter durch die dann in den Aussparungen 506, 507 des Schaltrades eingerasteten Riegel 7a, 7b blockiert, und gegen unbefugtes Betätigen bei geöffneter Schutzabdeckung, d.h. bei nicht eingeführtem Betätiger 3, gesichert. Es ist nicht möglich, beispielsweise mit einen ¹ Schraubenzieher durch die Öffnung 21 des Deckels in Schaltrad 5 einzugreifen und dieses zu drehen, da dieses durch die Riegel gesperrt ist. Es müßte also mit einem zweiten oder dritten Werkzeu" unbefugt durch die Öffnung 21 in das Schaltergehäuse eingedrungen werden, um auch die Riegel zu entsperren, damit das Schaltrad und damit der Schalter betätigt werden kann.

Eine weitere Erhöhung der Sicherheit gegen unbefugtes Betätigen des Sicherheitsschalters bzw. seines Antriebes, des

Schaltrades, ist beispielhaft in den Figuren 3 und 4 für einen Antrieb gemäß Figur la, 1b dargestellt. Hierbei zeigt Figur 3 eine Aufsicht auf da; chaltrad 5 gemäß Figur la mit vierfacher Verriegelung durch zwei Paar beidseitig des Schaltrades 5 jeweils übereinander angeordneter Riegel 6a,b, 7a,b in schematischer Darstellung. Das Schaltrad 5 sowie die Verriegelung sind symmetrisch zur Wellenachse 50 funktional aufgebaut, des weiteren ist das Schaltrad für Betätigung in

beiden Drehrichtungen D1,D2 ausgebildet.

Figur 4 zeigt den Schnitt CD nach Figur 3 durch das Schaltrad 5 und die Riegel 6a,b;7a,b, wobei jeweils nur ein Riegel des jeweiligen Riegelpaares dargestellt ist. Zur Verriegelung durch vier Riegel ist das Schaltrad 5 mit vier Ausnehmungen 506, 507 bzw. 508, 509 an den Stirnseiten am Umfang, siehe auch Figur la, 1b, ausgerüstet. Die Ausnehmungen liegen auf unterschiedlichen Radien bzw. Abständen von der Wellenachse 50 des Schaltrades 5. Der Antrieb des Stößels 4 erfolgt über das Rollenpaar 14, das entlang einer Kurvenbahn 500 des Schaltrades zwangsgeführt wird, wobei die Rollen 14 über die Rollenachse 140 mit dem Stößel 4 verbunden sind und die Rollenachse 140 in seitlichen sich parallel zur Bewegungsrichtung des Stößels 4 erstreckenden Nuten 110 in dem Gehäuse 1 geführt ist. Damit ist die Betätigung des Schaltrades in beiden Drehrichtungen Dl, D2 möglich und die Betätigung durch den Betätiger in den vier Richtungen Pl bis P4.

Es ist jeweils ein Riegelpaar 6a, 6b bzw. 7a, 7b beidseitig der Stirnseiten des Schaltrades 5 vorgesehen, wobei die Riegel 6a, 7a und 6b, 7b in Ebenen übereinander angeordnet sind, und ihre Verschiebeachsen 60, 70 vorzugsweise parallel zur Wellenachse 50 des Schaltrades verlaufen und vertikal übereinander angeordnet sind. Die Riegel sind jeweils entsprechend der komplementären Aussparungen 506, 507 bzw. 508,509 des Schaltrades mit einem darin einführbaren Vorsprung oder Rastnase 72 bzw. 62 ausgebildet. Die Riegel sind jeweils federbelastet mit Druckfedern 18 bzw. 8 in dem Gehäuse gelagert, wobei die Druckfedern bevorzugt in Ausnehmungen der Riegel geführt sind. Die Riegel 6a, 6b und 7a, 7b sind im Gehäuse in Führungsnuten oder auf Führungsstegen verschiebbar gelagert. Die Riegel 6a,b und 7a,b werden durch den Betätiger 3 entgegen der Federkraft der Druckfedern 8, 18 in eine das Schaltrad 5 entsperrende Position verschoben, und sind bei Nichteinwirkung des Betätigers 3, beispielsweise bei aus dem Gehäuse 3 entferntem Betätiger in die Ausnehmungen des Schaltrades 5 unter dem Druck der Federn 8, 18 eingerastet, wodurch dieses gesperrt ist gegen eine Verdrehbewegung.

- Beide Riegelpaare 6, 7 weisen quer zu ihren Bewegungsachsen 60, 70 sich erstreckende Riegelarme 61a, 61b und 71a, 71b auf, die, wie anhand der Figuren 2a, 2b erläutert, an ihren den Betätigern 3 zugewandten Stirnflächen mit abgeschrägten Gleitflächen 63a, 63b bzw. 73a, 73b ausgerüstet sind. Bevorzugt ⁵ sind die schrägen Gleitflächen an den Riegelarmen der Riegel auf etwa gleicher Höhe ausgebildet, so daß ein Betätiger 3 in flacher Gestalt, der durch einen schmalen Schlitz 21 im Gehäuse bzw. Deckel 2 des Sicherheitsschalters einführbar ist, auf die Riegel einwirken kann. Es ist aber auch möglich, die Riegelarme ° mit den schrägen Flächen höhenmäßig gegeneinander zu versetzen und beispielsweise den Betätiger in U-Form auszubilden, so daß an dem Betätiger komplementäre schräge Gleitflächen ausgebildet werden, die dann bei Bewegung des Betätigers 3 in Pfeilrichtung Pl, siehe Figur 3., auf die Riegel bzw. deren schräge Gleitflächen treffen und diese bei Schließen der Abdeckung und Eindrücken des Betätigers 3 in Pfeilrichtung El bewegen, bis das Schaltrad entsperrt ist und dann der Betätiger 3 mit dem Quersteg 313 in das Schaltrad eingreifend dieses bewegen kann und damit über die Hubbewegung H des Stößels den Schalter schließen kann.

Um entsprechend den vier Riegeln vier Gleitflächen an dem Betätiger 3 auszubilden, weist dieser beispielsweise neben einem mittleren rahmenartigen Teil mit vorderem Quersteg 313 mit abgeschrägten Ecken 311, 312 für die Bewegung des Riegels 6a, 6b zusätzlich zwei weitere seitliche Stege 32, 33 auf, die an ihren vorderen Stirnflächen ebenfalls mit Schrägen 331, 321 ausgebildet sind, mit- denen sie in Wirkverbindung mit den komplementären Schrägen 73a der Riegel 7a, 7b treten können. Ein gemäß dem Prinzip. der Figuren 3 und 4 ausgeführter Sicherheitsschalter mit Schaltrad und vier Riegeln zur Verriegelung des Schaltrades gewährleistet eine sehr hohe Sicherheit gegen unbefugtes Betätigen des Schaltrades bei geöffneter Schutzabdeckung, d.h. bei einem sich außerhalb des Eingriffs mit dem Schaltrad 5 insbesondere außerhalb des Schaltgehäuses 1, 2 befindenden Betätigers 3.

In den Figuren 9 bis 11 wird eine Ausführung eines Sicherheitsschalters mit Schaltrad 5 und einem Paar Riegel als

Verriegelungseinrichtung gemäß dem Prinzip der Figur 2 mit einer Drehrichtung des Schaltrades, bedingt durch die Wirkverbindung des Schaltrades mit dem Stößel über ein Pleuel dargestellt.

In der Figur 9 ist im Teil schnitt das Gehäuseteil la dargestellt, das den Antrieb mit Schaltrad 5 aufnimmt. Die Wirkverbindung zwischen SchaTtrad 5 und Stößel 4 erfolgt über das Pleuel 15, das über Wellenachsen 151 bzw. 152 mit dem Schaltrad 5 bzw. dem Stößel 4 gelenkig verbunden ist. Der Stößel 4 wird abgedichtet, siehe Dichtung 10, durch eine Öffnung aus dem Gehäuseteil la in den sich in dem anschließenden nicht näher dargestellten Gehäuseteil befindenden Schalträum ^" mit den Kontakten geführt. Die dargestellte gestreckte Stellung von Stößel und Pleuel entspricht der geschlossenen Schalterstellung. Das im Teilschnitt dargestellte Schaltrad 5 weist am Umfang die Schlitze 504, 505 zum Einführen des Betätigers 3 auf. Des weiteren ist im Bereich zwischen den beiden Einsteckschlitzen 504, 505 am Umfang die Ausnehmung 506 vorgesehen bzw. nicht dargestellt 507 für den Eingriff der Riegel beim Sperren der Drehbewegung des Schaltrades.

In der Figur 10a bis e ist schematisch der Betätigungsvorgang zwischen Betätiger 3 und Schaltrad 5 zum Bewegen des Stößels 4 dargestellt. In der schematischen Darstellung nach Figur 10a und b befindet sich der Schalter noch im gesperrten und geöffneten Zustand. Der Betätiger 3 befindet sich auf dem Weg in Pfeilrichtung Pl in Anlage an die Riegel 17a,b, um diese in Pfeilrichtung E aus dem Eingriff mit dem Schaltrad zu entfernen. In der Aufsicht nach d ist der Betätiger 3 bereits zwischen Riegel 17a, 17b und Schaltrad vorgedrungen und hat somit das Schaltrad entriegelt. Bei weiterem Bewegen in Pfeilrichtung Pl, siehe Figur 10c, wird das Schaltrad in die Endposition und damit gestreckte Position von Pleuel und Stößel bewegt, wodurch der Schalter geschlossen wird und in dieser Stellung stabil verbleibt.

In der Figur 11a ist in Explosionsdarstellung eine Ausführung des Schaltrades mit Verriegelung für einen erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter gemäß den Prinzipien der Figuren 2, 9 und 10 dargestellt. Das Schaltrad 5 ist nur für eine Drehrichtung zum Einschalten des Schalters vorgesehen und daher unsymmetrisch aufgebaut. Die Wirkverbindung mit dem Stößel 4 wird über das außermittig am Schaltrad 5 gelenkig mit Wellenbolzen 151 gelagerte Pleuel 15 hergestellt, das nur eine Schließrichtung für den Schalter zuläßt. Das Schaltrad 5 weist am Außenumfang zwei radiale Schlitze 504, 505 für den Eingriff des Betätigers aus zwei möglichen zueinander senkrechten Richtung Pl, P2 auf. Am stirnseitigen Umfang des Schaltrades 5 befinden sich die Aussparungen 506, 507 im Bereich zwischen den beiden radialen Schlitzen 504, 505 für den Eingriff der Riegel 17a, 17b. Das Schaltrad 5, die Riegel 17a, 17b werden von dem Gehäuseteil la aufgenommen bzw. in dieses eingesetzt. Die

Riegel 17a, 17b sind zueinander spiegelsymmetrisch als linker und rechter Riegel ausgebildet und mit je einer den beiden Bewegungsrichtungen des Betätigers zugeordneten schrägen Gleitfläche 173a, 173b beidseitig der zentralen Rastnase 172 ausgebildet. Diese schräger Gleitflächen 173a, 173b sind jeweils um 90° zueinander versetzt am Riegel angeordnet. Die Gleitflächen verlaufen unter 45° in bezug auf die Bewegungsrichtung des Betätigers bzw. die Stirnflächen des Schaltrades. Die Riegel 17a, 17b werden in Führungsnuten 102 des Gehäuseteiles la mit Führungsstegen 176, beispielsweise, drei über den Umfang verteilt, geführt und sind damit parallel zur Wellenachse 51 des Schaltrades verschiebbar. Die Federbelastung der Riegel 17a, 17b wird mittels einer einzigen Druckfeder erreicht, die oberseitig der Riegel 17a, 17b diese übergreifend an je einem Vorsprung 177 der Riegel befestigt ist. Die Entriegelung, d.h. das Auseinanderbewegen, der Riegel 17a, 17b erfolgt dann entgegen dem Federdruck der Druckfeder 19.

Die Wirkverbindung mit dem Stößel 4 wird über das Pleuel 15 mit dem Schaltrad hergestellt, das Pleuel 15 ist über Gelenkbolzen 151, 152 mit dem Schaltrad bzw. Stößel verbunden. Um bei

Totpunktlage des Pleuels bei Entlastung eine Bewegung des Pleuels aus der Totpunktlage zu ermöglichen, ist die koaxial zur Wellenachse 51 angeordnete Drehfeder 54 in dem Schaltrad angeordnet, die nur zum Überwinden des Totpunktes des Pleuels wirksam wird. Sobald das Pleuel außerhalb der Totpunktlage bewegt ist, übt die Drehfeder 54 keine Wirkung mehr aus.

Der Stößel 4 ist an seinem unteren Ende, an dem er mit der Kontaktbrücke, die die Kontakte trägt, in Wirkverbindung tritt mit einer Ringnut 43 ausgestattet. In der gezeigten Darstellung nach Figur 11a ist der Stößel in Schnittdarstellung gezeichnet. Die Ringnut 43 ermöglicht, daß der Stößel in dem Kontaktträger um seine Längsachse gedreht werden kann. Dies wiederum hat zur Folge, daß der gesamte Antriebskopf aus Gehäuseteil la mit Schaltrad und Verriegelungseinrichtung einschließlich Stößel um die Stößelachse gedreht werden kann, so daß der zugehörige Deckel mit den Öffnungen für den Eingriff des Betätigers in eine andere Position verlagert werden kann.

Die gemäß Figur 11a vormontierte Einheit des Schaltrades 5 mit Riegel, Druckfeder und Stößel wird dann in das den Schaltraum mit den Kontakten aufnehmende Gehäuseteil 1 gemäß Figur 11b in Pfeilrichtung eingesetzt.

Das Schaltrad wird dann oberseitig mit dem Gehäusedeckel 2 abgedeckt. Der Gehäusedeckel ist in dem gezeigten Beispiel mit zwei Gehäuseöffnungen 21 an zwei zueinander senkrechten Seiten ausgestattet, durch welche Betätiger 3, die mit einer Schutzabdeckung oder dergleichen fest verbunden sind, einführbar sind. In dem gezeigten Beispiel ist die Gehäuseöffnung 21 mit einem zusätzlichen Fensterrahmen 21a versehen, in dem der Durchtrittsschlitz paßgenau für den Betätiger 3 vorgesehen ist. Durch Einschieben des Betätigers 3, wie in den Figuren 10a bis e erläutert, werden zuerst die Riegel 17a, 17b entlang ihrer Gleitflächen 173 unter Spreizung der Feder 19 auseinandergedrückt, bis der Eingriff in -das Schaltrad in einen Schlitz 504 bzw. 505 erfolgt, das Schaltrad

durch Beiseiteschieben der Riegel entriegelt und das Schaltrad gedreht, der Stößel bewegt und der Schalter geschlossen werden kann .

Für eine Ausbildung des Sicherheitsschalters mit vierfacher Verriegelung, d.h. zwei Riegelpaaren, gemäß Figuren 3 und 4 wird nachfolgend die Ausgestaltung des Antriebes mit Schaltrad, Betätiger und Riegeln anhand der Figuren 5 bis 8 erläutert. Das in den Figuren 5a bis e dargestellte Schaltrad 5 ist für die Wirkübertragung zum Stößel mittels Rollen mit der Kurvenbahn 500, wie in den Figuren la, 1b erläutert, ausgebildet. Um eine exakte Rollenführung für zwei Rollen zu erhalten, ist die am Umfang umlaufende Rollenbahn durch einen mittleren Steg 511 unterteilt, der gleichzeitig eine seitliche Führung bildet. Das Schaltrad 5 ist für den Eingriff von vier Riegeln mit vier jeweils paarweise angeordneten Ausnehmungen 506 bis 509 ausgerüstet. Es ist auch möglich, an Stelle der Wirkverbindung mit dem Stößel über Rollen eine Wirkverbindung mittels Pleuel herzustellen, dann entfällt die spezielle Ausgestaltung der Kurvenbahn an dem Schaltrad 5, allerdings kann dann das Schaltrad auch nur in zwei Bewegungsrichtungen Pl, P2 oder P3, P4 betätigt werden.

In den Figuren 6a bis c ist verschiedenen Ansichten der Betätiger 3, wie er bei einer Ausführung des Sicherheitsschalters gemäß Figur 3 und 4 einsetzbar ist, dargestellt. Wesentlich für die Betätigungsfunktion des Betätigers sind die Ausbildung des Quersteges 313 an einem rahmenartigen Mittelteil sowie die schrägen Gleitflächen 311, 312 sowie 321, 331 für den Wirkeingriff mit den Riegeln. Der Fuß 30 des Betätigers 3 kann entsprechend der Vorgabe der zu schützenden Einrichtung gestaltet sein. Die Gleitflächen können auch gegenüber dem Quersteg 313 vorgeschoben an dem Betätiger 3 ausgebildet sein.

In der Figur 7a bis d ist beispielhaft der Riegel 6a bzw. 6b dargestellt, der mit einer kleinen Rastnase 62 in die der Wellenachse 50 näheren Aussparung 508 bzw. 509 des Schaltrades 5, siehe Figur 4, eingreift. Der Riegel ist in Längserstreckung

unterseitig mit der Nut 64 zur Aufnahme der Druckfeder und ggf. einer Führung in dem Gehäuse ausgerüstet. Quer zur Längsachse 60 des Riegels sind die Riegelarme 61a, 61b ausgebildet, die an ihrer der Stirnseite des Schaltrades zugewandten äußeren Flächen mit schrägen Gleitflächen 63a, 63b, die unter 45° zur jeweiligen Bewegungsrichtung des Betätigers verlaufen, für den Wirkeingriff mit dem Betätiger ausgebildet sind.

Das zweite Riegelpaar 7a, 7b, das mit einem Riegel 7 in den Figuren 8a bis e in Ansichten und Querschnitt dargestellt ist, weist analoge funktionsgerechte Gestaltungsmerkmale wie der Riegel 6a,b nach Figur 7 auf. Die äußere Gestalt ist der durch die andere Lage des Riegelpaares 7a,b in dem Gehäuse und zum Schaltrad 5 gemäß Figur 4 angepaßt. In Längserstreckung zur Achse 70 des Riegels 7 befindet sich am vorderen Ende die Rastnase 72 zum Einführen in die entsprechende Aussparung- 506, 507 des Schaltrades. Senkrecht zur Längsachse 70 erstrecken sich die Riegelarme 71a, 71b, die wiederum an ihren Enden mit schrägen Gleitflächen 73a, 73b ausgerüstet sind. Auch der Riegel 7a, 7b weist bevorzugt eine Aufnahmenut 74 unterseitig _Z ur Führung im Gehäuse sowie eine Aufnahmebohrung 75 für die

Druckfeder auf. Für die Schaltbarkeit des Schaltrades in beiden Drehrichtungen sind die Gleitflächen der Riegel symmetrisch zur Riegelachse angeordnet und ausgebildet.

Bei Ausbildung eines Schaltrades gemäß der Erfindung ist eine hohe Sicherheit gegen Verdrehen gegeben, da im-verriegelten Zustand, bei Schaltstellung offen, das Schaltrad nur um wenige Grad verdreht werden kann, so daß kein Einschalten des Schalters bei entferntem Betätiger möglich ist.

Die Ausbildung der Kurvenbahn 500 des Schaltrades bei Übertragung der Schaltbewegung mittels Rollen auf den Stößel ist durch die flache Gestaltung der Kalotte 500 für die Grundstellung des Schaltrades gemäß Figur la gesichert, so daß das Schaltrad in einem Winkelbereich von plus/minus 10° um die Mittelstellung noch von der Druckfeder, die auf den Stößel wirkt, in seine Grundstellung gebracht wird. Damit sind sehr

stabile Lagerzustände für den eingeschalteten Zustand und den ausgeschalteten Zustand gewährleistet.