可运动的仪器上的安全切换组件和用于制造这样的切换组件的方法与流程

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的安全切换组件以及用于制造所述安全切换组件的方法。

背景技术：

从实际中已知的是，在可运动的仪器中为了防止事故在所述仪器上设置有所述类型的切换组件。这样的仪器例如可以是较大设备的部件，例如可自由运动的活节臂、悬架或类似物，或者可运动的仪器可以构造为车辆、例如构造为地面运输车辆。下面纯示例性地并且对于其他仪器替代地也总是提到可电动运动的地面运输车辆作为应用实例。

已知的是，在地面运输车辆上设置有所述类型的切换组件，所述切换组件作为开关具有切换板条，亦即柔性的、可变形的、板条状或软管状的元件，并且所述元件设置在地面运输车辆的壳体上。

因为所述类型的切换组件用于事故保护或人员保护，所以所述切换组件设置在可运动的仪器的外部上。在地面运输车辆中，事故危险例如在于，即，在狭窄的空间上进行调车工作时，操作者在倒车时过于靠近自己地控制地面运输车辆并且此时以其自己的脚处于地面运输车辆的下面。因此，所述类型的切换组件设置在地面运输车辆的壳体的外部上，以便保证尽可能及早地接通和因此尽可能及早地触发涉及的开关，从而地面运输车辆的驱动装置可以尽可能及早地关断。在不同于在地面运输车辆中的其他应用实例中可以规定：取代关断驱动马达而触发驱动马达的转换，以便引起换向，或者可以规定：报警信号借助于切换组件的开关来触发。

为了能实现相应及早地警告或将仪器尽可能快速地转换到可靠的运行状态中，所述类型的切换组件与此相应地暴露地安装在仪器的外部上。这出于所提及的安全原因是有利的，但另一方面带来切换组件本身损坏的危险，例如在与硬物体如墙、框架结构、托盘、固定安装的机器或如在所解释的应用实例中那样与其他地面运输车辆接触时。切换组件的损坏可能导致：切换组件变得无功能并且因此不再能确保仪器的争取达到的安全性。这导致仪器不确定地继续运行或者导致仪器需要维修，这使仪器的可用性下降并且因此在经济上是不利的。

由US 5 653 568A1已知一种所述类型的安全切换组件，该安全切换组件作为安全装置可使用在地面运输车辆的领域中或在液压的载重汽车尾板的领域中，并且其中，电触点设置在可变形的空心型材的内部。由于与所述空心型材的接触，所述空心型材变形、亦即压缩，从而所述触点彼此接触并且可以触发所希望的切换过程。可变形的空心型材在该情况中直接构成开关的一部分，所述开关即具有两个电触点。同时空心型材也构成必须通过压力从外面运动的碰撞面。空心型材的损坏在该情况中也意味着开关本身的损坏。

技术实现要素：

本发明的任务在于，所述类型的切换组件如下改进，使得所述切换组件在仪器可用性尽可能高的情况中能实现仪器的尽可能可靠的运行。此外，本发明的任务在于，给出一种用于制造切换组件的方法，该方法能实现给不同的仪器配备、特别是也加装备这样的切换组件。

该任务通过具有权利要求1所述特征的切换组件并且通过按照权利要求13或14所述的方法得以解决。有利的构造方案在从属权利要求中描述。

换言之，首先本发明提出，向外遮盖所述开关的外壳具有单独的碰撞面，所述碰撞面用于操纵所述开关并且因此称为所述开关的操纵器。因此，碰撞面的损坏不构成开关本身的损坏，而仅构成单独元件的损坏。

第二，按照建议规定：所述碰撞面在损坏的情况中可以快速地更换。出于这个目的，所述碰撞面可更换地保持在保持部上。如果切换组件损坏，则外壳连同碰撞面提供可更换的元件，该元件可以快速地更换，而不必更换开关本身，从而在许多损坏情况中，开关可能保留在仪器上并且仅必须替换外部的碰撞面。通过该快速的修理使仪器的可用性保持得高，即使在切换组件上出现损坏。

第三，按照建议所述碰撞面构造成刚性的。这一方面具有尽可能高的机械稳固性的优点，因为在力倾斜作用的情况中出现滑离效果。此外，碰撞面的刚性构造能够通过如下方式实现开关的特别可感知的触发，即，即使障碍物与外壳的接触可能也在相对不利的部位上进行，也可靠地保证开关的触发。当例如开关不整面地设置在碰撞面的后面时，碰撞面具有第一面区域和第二面区域，所述开关处于所述第一面区域的后面，没有开关处于所述第二面区域的后面。当障碍物与碰撞面的所解释的接触在这样的第二面区域上进行时，碰撞面在该接触时不是局部挠曲，而是由于其刚性构造保证所述碰撞面将其在与障碍物接触时执行的运动也传递到与接触位置远离的第一面区域上，从而优化开关的响应特性。

此外，碰撞面的刚性构造能实现碰撞面利用简单措施的特别多样化的视觉呈现，即使碰撞面由塑料材料制成，因此，碰撞面例如可以以有色的或金属的箔进行加箔，或者所述碰撞面可以涂漆，或者所述碰撞面可以以木质的或金属的元件粘上，或者所述碰撞面可以以起金属作用的所谓的铬化物涂敷，其中，视觉的构造方案的这些列出的可能性不是最终的。通过碰撞面不必本身是可柔性变形的方式，间隙显著扩大何种物体或材料可以施加到碰撞面上的可能性。此外，所使用的材料必须不包含所谓的软化剂，这首先出于生态的原因是有利的并且其次能实现切换组件的耐用不变的特性，因为避免对碰撞面的特性的影响，所述影响在其他情况中由于挥发的软化剂可能改变碰撞面的材料特性。

所述碰撞面可以在这里有利地由塑料制成，因为由于经济的和技术上无问题的使所使用的塑料材料变形的可能性，可以赋予碰撞面所希望的造型形状。但除了使用塑料材料之外，所述碰撞面也可以由其他材料制成，所述其他材料不要求其他的表面处理，或者所述其他材料本来以本身已知的方式可以无问题地且多样化地处理，例如在金属的碰撞面的情况中是所述情况。

第四，因为所述碰撞面构造成刚性的，所以所述碰撞面按照建议弹性地或可运动地支承，从而所述碰撞面能在第一位置和第二位置之间运动。第一位置称为静止位置。第一位置确保设有切换组件的仪器的无阻碍运行。反之，第二位置称为操纵位置，因为碰撞面在该位置中操纵开关并且与此相应地触发切换过程。在此，开关的具体构造方案能以几乎任意的方式实现，例如触觉的、视觉的、电容性的亦或构造成不同的传感器可以用作开关。

第五，最后按照建议规定：在所述碰撞面和所述开关之间设置有称为触发器的突出部。该突出部可以由相应成形的碰撞面实现，其方式为，所述碰撞面具有一个或多个突出部，所述突出部设置在所述碰撞面的内侧上、亦即设置在碰撞面的朝仪器那边指向的表面上。该突出部用于特别及早地触发切换过程，其方式为，突出部例如可以直接贴靠在触觉的开关上。如果现在碰撞面不直接地在外侧上在设置有上面解释的第一面区段中之一且触发器处于其内侧上的地方向障碍物引导，则障碍物与碰撞面的接触也与触发器成间距地、亦即在上面解释的第二面区段中产生，由于碰撞面的刚性，触发器触发切换过程，其方式为，例如该突出部向触觉的传感器引导或相应地进一步靠近电容性的传感器或引导到视觉的传感器的检测范围中，从而在任何情况中该称为触发器的突出部触发开关的切换过程。

可以使用按照建议的切换组件的应用领域例如是自动化的亦或由人操纵的地面运输车辆。其他应用领域例如是旋转门，在那里应获得在可运动的翼扇和固定的外部框架或底部之间的夹紧保护。安全切换组件可以在该使用情况中设置在翼扇或框架的翻边上或门扇的下棱边上。其他的应用领域例如可以涉及龙门设备、例如龙门铣床，或者可以涉及机罩，或者可以涉及机械手臂、亦即分别可运动的元件，所述元件在本建议的范围中称为仪器。下面纯示例性地并且对于其他应用领域也替代地在地面运输车辆中解释按照建议的安全切换组件的使用。

切换组件的特别简单的安装在如下情况中是可能的，即，所述切换组件可以连接到也连接有手动操纵的紧急断路器的相同触点上，所述紧急断路器如在许多仪器中规定的那样。因此，在切换组件的自动的触发时获得与在有意地手动操纵所解释的紧急断路器时相同的切换作用。此外，在该情况中不需要对驱动控制的深入作用，从而在仪器的批量生产时所述按照建议的切换组件可以以小的耗费包括到这样的批量生产中，并且从而所述切换组件也可以在已经存在的仪器中以小的耗费加装备。

所述碰撞面可以有利于切换组件的特别经济的构造方案地构造为一种类型的幕或罩，从而所述碰撞面例如可以从较大的商业通用的面状元件中、例如从橡胶垫、载重汽车板或类似物中裁剪。

在第一构造方案中可以有利地规定：所述保持部具有可柔性变形的体，所述碰撞面大面积地贴靠在所述体上。例如碰撞面可以借助于相对弱的胶粘剂粘到所述保持部上，从而所述碰撞面一方面运行可靠地保留在保持部上，但在损坏情况中可以无问题地更换。或者碰撞面可以借助于小钩闭锁部运行可靠地、但可脱开地紧固在保持部上。

这样可柔性变形的体可以有利地由泡沫材料制成、例如由起泡沫的塑料制成。这样的材料可经济地商业通用地获得并且可以无问题加工，例如以便赋予其确定的外轮廓，或者以便将空腔加工到这样的泡沫材料体中并且例如将开关设置在该可柔性变形的体的内部。

有利地，所述开关可以构造为切换板条或切换垫。这样的开关在实际中特别是也在与安全相关的布置结构中证明是机械稳固的且关于其触发可感知的开关。此外，所述开关针对环境影响、如污染物、液体和类似物是良好耐久的。所述开关最后也能实现切换组件的扁平构造，从而切换组件不以不允许地不利的方式增大设有切换组件的仪器的外轮廓，这在其他情况中可能导致对于切换组件本身的提高的损坏危险。

有利地，保持刚性的碰撞面的所述保持部可以构造为柔性的板条，所述外壳自由地向下悬挂在所述板条上。该柔性的板条能实现所希望的可运动性，以便可以使刚性的碰撞面在其静止位置和其操纵位置之间运动。通过板条总体上构造成柔性的方式，能实现刚性的碰撞面沿多个不同方向的可运动性，从而特别可靠地在力从不同方向由外部作用的情况中，碰撞面可能导致开关的触发。通过所述板条的柔性构造，所述板条相对于冲击和其他影响与例如包括刚性的个别元件的铰链布置组件相比更稳固。通过所述碰撞面自由地向下悬挂的方式，一方面鉴于在与阻碍接触时尽可能可感知的响应改进碰撞面的可运动性，并且另一方面以这种方式能实现在可能损坏时对碰撞面的特别快速的替换，因为也就是不必从周围延伸的框架中移除碰撞面。

有利地，构成用于碰撞面的保持部的所述柔性的板条可以构造为由弹性体材料制成的型材板条(Profilleiste)。相比于预制的成形件，将板条构造为型材板条能实现与不同仪器的简单的且经济的匹配，其方式为，柔性的板条以配合的长度简单地从相应的例如制造为挤压型材的连续型材带上切下。由弹性体材料制成的型材板条的构造方案能实现，保持部不要求复杂的装配并且能在没有机械灵敏的构件、例如包括多个可运动的分别刚性的铰链元件的铰链的情况中制造。尽管如此，当所述碰撞面紧固在弹性体型材板条上时，给出碰撞面的所希望的可运动性。

有利地，所述型材板条可以构造为在横截面中具有空腔的空心型材。通过该构造方案，改进型材板条的可运动性并且因此也有利于切换组件的尽可能可感知的响应特性地改进保持在型材板条上的碰撞面的可运动性。

所述碰撞面可以有利于尽可能短的修理时间地有利地尽量可无工具更换地保持在保持部上。例如可以设置有柔性的蘑菇形的元件，具有相应的开口的碰撞面可以扣到所述元件上。保持部的技术上特别简单的且经济的以及机械稳固的构造方案可以有利地规定，其方式为，所述保持部具有容纳碰撞面的槽，从而有利于快速替换地仅碰撞面必须从所述槽中拉出。所述槽保证：碰撞面在其整个长度上在保持部上可靠地引导并且因此能实现碰撞面原则上无工具地紧固在保持部上。为了将碰撞面固定在槽中，可以在保持部的长度上分布地设置一些固定器件，例如夹、螺钉或类似物。在这样的固定器件可能脱开之后，碰撞面可以无问题地从保持部移除、亦即从槽中抽出并且用替换件进行更换。

所述碰撞面可靠地保持在所述保持部的槽中可以通过如下方式引起，即，所述碰撞面和所述槽具有相互互补的相对应的凹凸轮廓，从而所述碰撞面形锁合地保持在所述槽中。特别是当保持部构造为弹性体型材时，通过形锁合一方面产生碰撞面在弹性体型材上的可靠保持并且另一方面在牵引力相应高的情况下通过如下方式克服形锁合，即，弹性的保持部挠曲并且以这种方式可以无工具地从槽中移除碰撞面。

有利地，所述碰撞面可以在其下边缘上不是简单地直线地终止，而是在那里朝所述仪器那边弯曲地延伸。以这种方式，产生碰撞面在其下端部上的增大的触发面、亦即在可能与地面存在间隙的地方。在地面运输车辆的所解释的应用实例中可以这样一方面保证刚性的碰撞板的下棱边的损伤小的构造方案，并且另一方面特别是朝在碰撞面和地面运输车辆所行驶的地面之间产生的间隙那边给出相对大的接触面，从而切换组件可以特别可靠地防止损伤危险并且例如可以用于将地面运输车辆的驱动马达尽可能及早地关断。

有利地，所述碰撞面基本上仅如此大地确定尺寸，使得所述碰撞面遮盖所述开关。以这种方式阻止：特别是在刚性的构造的碰撞面的情况中影响碰撞面的可运动性且可能妨碍开关的触发的物体可能在开关的外部处于仪器和碰撞面之间。特别是当所述开关构造为切换板条或切换垫时，对此改进安全切换组件的功能安全性：在该情况中，物体或处于碰撞面和开关之间的污染物不导致切换组件的例如下降的响应特性，而导致特别灵敏的响应特性，因为它们类似于按照建议设置的、在碰撞板和开关之间设置的触发器引起开关的特别及早的操纵、亦即已经在碰撞面微小运动的情况中。

有利地构造的地面运输车辆在壳体的外部上具有按照建议的切换组件，所述壳体具有驱动马达。以本身已知的方式，驱动马达借助于电子的驱动控制装置来控制。按照建议的切换组件与该驱动控制装置控制有效地连接，从而切换组件的切换状态可以直接在驱动控制装置中处理并且例如在障碍物与碰撞板接触时可以关断驱动马达。

为了制造按照建议的切换组件可以有利地规定：首先借助于扫描仪检测现有构件的表面几何形状，如果切换组件应安装到该构件上的话。接着所述保持部与所述构件的表面几何形状匹配地制造、亦即借助于3D方法产生。在上下文中，作为3D方法表示一种制造方法，该制造方法经计算机控制地借助所扫描的数据进行待制造的保持部的成型。在此，例如可以使用经计算机控制的铣床，该铣床由材料块塑造出具有相应构造的表面的构件，或者可以此时例如使用3D打印机，该3D打印机分层地以所希望的轮廓制造所希望的构件、亦即保持部。最后，可以在任何情况中将保持部精确配合地贴靠到涉及的构件的表面上，例如贴靠到机械手臂上、地面运输车辆的尾部区域上或类似物上。

以类似的方式可以在制造按照建议的切换组件时规定：将碰撞面与所存在的现有构件的表面匹配：在这里也在第一方法步骤中规定：借助于扫描仪检测现有构件的表面几何形状。接着所述碰撞面借助于3D方法产生。在此，所述碰撞面当然不成形成，使得所述碰撞面如所解释的保持部那样可以精确配合地贴靠到构件的表面上，而距所述构件的表面成预先确定的间距延伸。该间距例如通过开关和保持部的相应构造来确定。通过该方法，所述切换组件可以构造成，使得其一方面不构成有妨碍的、过远地伸出于现有构件的超出部，并且因此所述切换组件与构件的外部表现形状一致地匹配。

附图说明

下面借助纯示意性的图示详细解释按照建议的切换组件的实施例。附图中：

图1示出地面运输车辆的俯视图，该地面运输车辆设有安全切换组件的第一实施例；

图2示出水平剖视图，以及

图3示出图1的地面运输车辆和切换组件的竖直剖视图；以及

图4和图5分别示出安全切换组件的两个另外的实施例的透视图。

具体实施方式

在图1至3中分别以1总体上表示地面运输车辆，该地面运输车辆具有壳体2以及包括两个尖齿4的叉3。在壳体2中设置有电的驱动马达以及电的蓄能器。为了控制地面运输车辆1，设置有形式为牵引杆5的手柄，该牵引杆在图1中直立地示出。除了两个把手6之外，牵引杆5也具有用于控制驱动马达且与电子的驱动控制装置连接的控制元件，如按键、开关或类似物。在此，典型地也设置有紧急断路器。

在壳体2上设置有切换组件7，该切换组件在图1中夸大放大地示出并且在示出的实施例中用作紧急断路器，该紧急断路器在操纵切换组件7时引起驱动马达的立即关断。切换组件7的特别简单的安装能通过如下方式实现，即，该切换组件连接到这样的触点上，在把手6的区域中的所解释的紧急断路器也连接到所述触点上，从而与在有意地操纵这样的紧急断路器时相同的切换作用也自动地在触发切换组件7时引起。

从图2可看到的是，在壳体2上设置有保持部8，该保持部载有碰撞面9。碰撞面9用作用于开关10的操纵器，该开关构造为切换垫。碰撞面9具有多个突出部11，所述突出部用作用于切换垫的触发器。在示出的实施例中，突出部11纯示例性地构造成点形的，但是，也可以设置有与此不同的构造，例如构造为直线或环形延伸的线。

保持部8构造为弹性体型材，该弹性体型材一方面具有空腔12并且另一方面特别是也具有从图3可看到的槽14，该槽向下敞开。保持部8作为柔性的型材板条由弹性体型材制成并且可以贴靠到成形得不同的表面上且可以与其匹配并且例如与壳体2粘接，而碰撞面9构造为刚性的构件，从而对于应设有切换组件7的仪器的不同的表面几何形状可以分别提供相应匹配的碰撞面9。但与此不同，也可以规定：将碰撞面9制造为具有如从图3可看到的轮廓的直线型材板条，并且以横木的类型使用这样的型材板条的区段，利用所述区段，弯曲延伸的表面、例如壳体2的弯曲延伸的表面也可以通过碰撞面9的相应区段遮盖。

此外，从图3可看到的是，碰撞面9的下边缘朝壳体2那边弯曲地延伸，并且在此特别是在碰撞面9的竖直面和开关10之间存在的间隙被向下遮盖，从而妨碍或者甚至避免例如杂质或污染物侵入到该间隙中。

此外，在图3中可看到形式为勾画的鞋的障碍物15。另外，碰撞面9的被倒圆的下边缘也作为障碍栅起作用，从而在与障碍物15接触时碰撞面9也不在障碍物15上卡住。

碰撞面9在保持部8中的柔性悬挂能实现碰撞面9不仅沿水平方向的可运动性，以便例如碰撞面9向开关10引导，而且能实现碰撞面9向上的可运动性，使得碰撞面9例如可以偏离障碍物15并且因此保证之后碰撞面9从障碍物15容易脱开。在该向上运动中，碰撞面9不是仅竖直地运动，而是由于该碰撞面与障碍物15的接触以倾斜于壳体2向上指向的运动进行运动，从而通过与接触部位最相邻的突出部11直接触发开关10。

碰撞面9在保持部8中的可靠保持通过如下方式保证，即，在上面的区域中碰撞面9构造成有肋状物的并且槽14也具有与此匹配的凹凸轮廓，从而实现槽边缘和碰撞面9之间的形锁合。相应的槽或肋平行于碰撞面9的上棱边或沿槽14的纵向延伸。

在图4和5中分别示出切换组件7，该切换组件具有装配板16，该装配板例如可以由金属或由硬塑料制成。在两个附图中仅分别示出涉及的切换组件7的短区段，其中，总体上切换组件构造得比示出的区段长得多。

两个实施例分别示出平的装配板16。与此不同，装配板16可以在其背离碰撞面9的背侧上具有向内或向外拱形的或另外构造的表面，以便可以配合精确地贴靠到现有构件上。这样的表面例如可以通过如下方式获得，即，装配板16借助于3D方法产生。在装配板16上紧固泡沫材料块17，该泡沫材料块由柔性的、可弹性变形的塑料泡沫制成。装配板16和泡沫材料块17共同构成保持部8，借助于该保持部，切换组件7紧固和保持在相应的仪器上。

分别将孔加工到泡沫材料块17中，并且接着将切换板条嵌入到所述孔中，所述切换板条构成相应的开关10。接着，所述孔在其两个端部上分别通过闭锁塞18闭锁，所述闭锁塞由与泡沫材料块17相同的泡沫材料制成。连接缆线19从开关10、亦即从切换板条向外延伸。连接缆线19在相应的泡沫材料块17内部的敷设能借助简单的器件实现，其方式是，为此将切口加工到泡沫材料块17中并且将连接缆线19置入到涉及的切口中。

此外，将切口加工到泡沫材料块17中，以便在其中分别设置有突出部11，该突出部作为触发器设置在碰撞面9和开关10之间并且将碰撞面9的运动传递到开关10上。在图4和5的两个实施例中，突出部11不是一件式地成形到相应的碰撞面9或开关10上，所述突出部也不作为整合的组成部分通过泡沫材料块17构成。反之，突出部11作为单独的板条由硬材料、例如分别以塑料棒形式的硬材料构成并且因此构造为单独的元件，所述元件置入到塑料块17的相应空隙部中。

在图4的实施例中仅设置有单独的切换板条作为开关10。该切换组件7的横截面粗略简化地构成梯形或三角形，从而开关10处于该横截面的这样的区域中，在那里开关10具有距装配板16的最大间距。

与此不同，在图5的实施例中设置有两个切换板条作为开关10，并且与此相应地该实施例的横截面构造成大致矩形的，其中，两个切换板条处于两个角的区域中，这两个角与装配板16远离地设置。两个切换板条相互如此电地配合作用，使得它们共同构成开关10。出于这个原因，在该实施例中正如在图4的实施例中那样设置仅两个连接缆线19的使用，因为当操纵所设置的两个切换板条中的任意一个切换板条时或者即使同时操纵两个切换板条时，所希望的切换功能被触发。

在图4和5中示出的实施例的碰撞面9由硬塑料制成，从而碰撞面9构造为刚性的元件。鉴于相对简单的几何形状，图4和5的碰撞面9可以由塑料板构成，该塑料板例如在热的影响下变形。特别是当设置碰撞面9的造型形状时，所述碰撞面与在两个示出的实施例中相比在几何上更复杂，可以规定借助于3D方法对相应的碰撞面9进行制造，从而可以实现特定地匹配于相应使用目的碰撞面9，而不必为此以相对大的耗费提供特定的模具。