防爆的交叉式开关的制作方法

本发明的对象是交叉式开关（Kreuzendschalter）、尤其用于使用在升降装置和吊车中。

背景技术：

这种交叉式开关具有十字形的操纵杆，所述操纵杆通过止挡部操纵，所述止挡部沿着移动路径来布置。文件DE 1 112 182例如示出带有多臂的操纵杆的极限开关（Endschalter），其与杆轴连接，所述杆轴同时用作开关轴。在轴上固定有开关凸轮，所述开关凸轮与相应的数量的开关触点置于接合。此外在轴上布置有卡锁盘，所述卡锁盘负责，极限开关锁入在界定的位置中。由于杆轴和开关轴的统一性，不能够在操纵杆的0°和360°位置之间进行区分。

另外的极限开关还在文件WO 2012/065955 A1中示出。所述极限开关具有传动机构，所述传动机构与输入轴联结，其中，传动机构从动机构与凸轮轴联结。极限开关具有附加的角度测量装置以用于测量输入轴的角度位置。

描述的极限开关适用于使用在没有爆炸危险的周围环境中。反之在爆炸危险的周围环境中，极限开关的构件必须符合针对防爆的认证准则。带有已经认证的壳体的极限开关加装有传动机构能够由于场地问题或者是不可能的，或者使得需要大范围的重建。

文件DE 1 797 089示出齿轮传动机构，其在关闭的壳体中具有多个小齿轮和轮以用于在精细仪器制造中的工作机构。小齿轮和轮分别同轴地联合在一个单元中，其中，具有小齿轮和轮的单元直接地支承在壳体的凹处中，所述凹处相应于单元的形状。齿轮无轴线和轴地（achsen- und wellenlos）支承在其平侧和齿顶处。

技术实现要素：

本发明的任务在于，给出如下构思，利用所述构思能够从已经认证的壳体中导出交叉式开关。

所述任务利用根据权利要求1的交叉式开关来解决：

根据本发明的交叉式开关是防爆的。交叉式开关能够例如满足防爆类型“抗压的封闭（druckfeste Kapselung）”（ex-d）和/或“提高的安全性(erhöhte Sicherheit)”（ex-e）。根据本发明的交叉式开关具有壳体。壳体优选地是防爆的，其中，壳体例如根据保护类型“提高的安全性”（ex-e）和/或“抗压的封闭”（ex-d）来构造。壳体包含传动机构，所述传动机构具有传动机构覆盖板、传动机构基板和至少一个布置在传动机构覆盖板和传动机构基板之间的中间板。中间板具有：至少一个第一空隙，在所述第一空隙中布置有第一齿轮；以及第二空隙，在其中布置有第二齿轮。第一齿轮具有第一穿插开口并且第二齿轮具有第二穿插开口。轴承载布置在壳体之外的操纵杆并且能够转动地轴向地并且径向地支承在与壳体连接的第一支承组件中。第一支承组件优选地为与传动机构分开的部件。轴布置在第一穿插开口中并且与第一齿轮抗转动地联结。第一齿轮通过轴径向地并且还轴向地支承。在壳体中此外布置有转动开关，所述转动开关具有开关轴，所述开关轴能够转动地支承在第二支承组件中并且布置在第二穿插开口中。开关轴与第二齿轮抗转动地联结并且轴向地且径向地支承所述第二齿轮。

通过构建具有板的传动机构获得传动机构的如下堆叠结构方式，所述堆叠结构方式能够特别节约场地地并且相对简单地来制造。此外第一空隙能够将第一齿轮并且第二空隙能够将第二齿轮在组装时至少以如下程度来保持或定位，即使得不需要附加的保持件或定位辅助用于组装。然而传动机构不承担第一齿轮的和第二齿轮的支承。

优选地，第一齿轮和/或第二齿轮在间隙的情况下布置在第一和第二空隙中。在此尤其是指径向间隙，其中，径向方向基于轴的或开关轴的转动方向。然而概念“间隙”不是指支承件间隙，而是概念“间隙”在此反而基于齿轮与相应的空隙的径向的间距或平均的径向的间距。所述间隙优选地大于轴的和/或开关轴的径向的支承件间隙。以这种方式，第一齿轮和/或第二齿轮优选地在轮面与空隙不接触的情况下并且就此而言无摩擦地工作。对于操纵电网电压引导的或控制电压引导的开关而言所需的转矩能够即使在传动机构的非常小的、节省空间的结构方式的情况下也无问题地持久地可靠地并且低磨损地来传递。

所述间隙优选地小于设置在轴端侧处的倒角或倒圆，其中，该比较基于倒角或倒圆的径向延伸。以这种方式使得通过空隙的定位刚好足够，从而轴或开关轴能够容易地引入到第一或第二穿插开口中。轴和/或开关轴能够具有中间的外六角区段并且在轴和/或开关轴的两个端部处分别具有柱状区段，所述柱状区段还能够被称为圆状区段。圆状区段优选地用于支承轴和/或开关轴。在从柱状区段到外六角区段上的过渡处能够布置有倒角。

第一空隙和/或第二空隙优选地在贯通方向上具有直的壁部，所述壁部径向地限制第一或第二空隙。第一和/或第二空隙优选地为横向于界定中间板的平面穿过中间板的贯通开口。优选地，第一空隙和/或第二空隙分别具有平行于转动轴线伸延的壁部。特别优选地，壁部平行于转动轴线伸延。所述空隙能够例如通过冲裁、喷水切割（Wasserstrahlschneiden）或激光切割制造而成。成本适宜的灵活的小批量生产是可行的。

第一和第二空隙能够布置在中间板中。优选地，第一空隙和第二空隙侧向上彼此接合。第一空隙和/或第二空隙优选地是圆圈形的，但还能够是有角的，或跟随另一规则的或不规则的形状。在一种优选的实施方式中，第一空隙和第二空隙交叠并且形成具有第一圆形的部分和第二圆形的部分的贯通开口，其中，第一部分比第二部分具有更小的直径。

优选地，第一空隙包围第一齿轮并且第二空隙优选地包围第二齿轮。包围是指，相应的空隙以多于180°地围绕齿轮。在如下实施方式中（在其中第一空隙包围第一齿轮并且第二空隙包围第二齿轮，其中，所述空隙布置在中间板中），由中间板的区段在布置在空隙中的齿轮之间形成突起部或凸出部。由此通过相应的空隙已经以如下程度来保持齿轮，即使得传动机构能够容易地组合而成。

传动机构覆盖板、传动机构基板和/或中间板优选地分别为分别带有平的上侧和平的下侧的元件。这些平的元件能够由板形的基本材料通过在之后的贯通开口的方向上伸延的直的切割制造而成。传动机构覆盖板、传动机构基板和/或中间板优选地此外具有处于横向于下或上侧的壁部。优选地，所述壁部处于垂直于上或下侧。这实现了上面提及的合理的制造方法。

在优选的实施方式中，第一齿轮和/或第二齿轮具有平的上侧和平的下侧。此外，第一齿轮和/或第二齿轮优选地具有处于横向于下或上侧的壁部。以这种方式能够特别简单地制造第一齿轮和/或第二齿轮。

在一种优选的实施方式中，第一齿轮与第二齿轮啮合。在一种特别优选的实施方式中，传动机构具有刚好一个第一和刚好一个第二齿轮。优选地，第一齿轮小于第二齿轮。在一种优选的实施方式中，轴的运动到开关轴的运动中的传递借助于减速机构进行。由此使得第一齿轮的转动运动（所述第一齿轮与操纵杆联结）转换到第二齿轮的转动运动中，所述第二齿轮经过更小的角度。第一齿轮和第二齿轮优选地布置在一个平面中。第一齿轮和/或第二齿轮特别优选地具有唯一的齿轮平面，从而齿轮仅仅在带有一个直径的周缘上具有齿。这种齿轮能够特别简单地来制造，例如通过横向于板形的初始材料的平的上侧或下侧的垂直的切割。

在一种特别优选的实施方式中，轴与卡锁装置联结。卡锁装置具有卡锁装置基板、卡锁装置覆盖板和带有切口（Tasche）的至少一个卡锁装置中间板。在切口中布置有开关星（Schaltstern），其中，开关星布置在轴上。开关星在其周缘面处与弹簧卡锁处于接合，所述弹簧卡锁首先制止开关星从其静止位置中的转动并且接着，在克服开关点之后，促进到下一个静止位置中的继续转动。带有特别的在此描述的结构类型的传动机构的低摩擦性实现了，卡锁装置在弹簧卡锁的作用下低公差地预设静止位置。由此保证交叉式开关的可靠的开关。

卡锁装置与传动机构一样地基本上为板堆叠，由此获得了简单的、节约场地的结构和简单的制造。传动机构和卡锁装置能够堆叠成套组，其中，传动机构覆盖板布置在卡锁装置基板之下。通过堆叠结构方式获得了卡锁装置的特别节约场地的结构。

开关星优选地在间隙的情况下布置在切口中，所述切口优选地为在卡锁装置中间板中的空隙。优选地，这涉及横向于界定卡锁装置中间板的平面的贯通开口。开关星优选地在间隙的情况下布置在切口中，其中，这被理解成开关星在卡锁装置中间板中相对于径向地限制切口的壁部的径向的间距或平均的径向的间距。以这种方式使得开关星能够在组装凸轮开关的情况下无论如何如下在切口中保持定心，即使得轴能够简单地插到开关星的穿插开口中。

第一支承组件具有面向壳体的内部的一侧以及面向在壳体之外的大气的一侧。第一支承组件能够具有防火击穿的（zünddurchschlagsicheren）缝隙。第一支承组件能够具有一个或多个滑动或滚动支承件。第一支承组件优选地具有支承套。

转动开关的开关轴优选地为凸轮轴，所述凸轮轴能够与布置在壳体中的开关元件排置于接合。开关元件能够分别为防爆的单元，所述单元能够例如分别根据防爆类型“提高的安全性”（ex-e）来构造。开关元件能够例如还分别满足保护类型“抗压的封闭”（ex-d）连同保护类型“提高的安全性”（ex-e）。

第二支承组件优选地完全地布置在壳体之内。第二支承组件的部分能够例如由传动机构的中间板或卡锁装置中间板形成。例如支承套能够布置在中间板和/或卡锁装置中间板中。

附图说明

有利的改进方案通过独立权利要求中的至少一个与一个或多个从属权利要求的特征的组合来获得。本发明的有利的实施方案还由说明书获得。附图能够补充性地来考虑。按照附图在下面来阐述本发明的实施例。附图补充说明书。这涉及示意性的附图。其中：

图1：以分解图示出根据本发明的交叉式开关，

图2：以分解图示出源自图1的交叉式开关的传动机构和卡锁装置，

图3：以分解图示出源自图2的传动机构和卡锁装置，

图4：示出源自图1的带有开关元件排的结构组合件，

图5：以横截面图示出源自图1的根据本发明的交叉式开关，

图6：示出用于交叉式开关的带有开关元件排的结构组合件的另一实施方式。

具体实施方式

在图1中示出的极限开关10具有壳体12。壳体12具有壳体上部部件14和壳体下部部件16。在壳体12之外布置有十字形的操纵杆18并且与轴20连接。轴20支承在第一支承组件22中，所述第一支承组件22同样布置在壳体12之外。

在壳体12之内存在有具有传动机构24和卡锁装置26的单元。传动机构24和卡锁装置26由板形的元件组合而成并且结合图2和3进一步阐述。支承组件22在该实施方式中利用三个螺纹紧固件28借助于具有传动机构24和卡锁装置26的单元来挤压抵靠壳体上部部件14。

在壳体12之内在传动机构24之下布置有开关元件结构组合件30。所述开关元件结构组合件30同样利用螺纹紧固件32固定在传动机构24处。

在壳体12中存在有用于电的导体（没有示出）的穿过引导件34，所述穿过引导件34与开关元件结构组合件30的开关元件电连接。

壳体12能够根据防爆类型“抗压的封闭”（ex-d）和/或“提高的安全性”（ex-e）来构造。尤其能够对于抗压的封闭而言，全部的缝隙是防火击穿的，所述全部的缝隙能够呈现为在壳体的内部36和大气之间的潜在的连接。

在图2中示出具有传动机构24和卡锁装置26的单元。传动机构24具有传动机构覆盖板38，所述传动机构覆盖板38具有用于轴、弹簧销和螺纹紧固件的圆形的开口。在传动机构覆盖板38之下布置有相对于传动机构覆盖板38关于传动机构覆盖板38的外部的边缘40重合的中间板42，所述中间板42具有第一空隙44和第二空隙46。第一空隙44小于第二空隙46。第一空隙44和第二空隙46形成连贯的空隙，所述空隙具有数字“8”的外轮廓。中间板42同样包括圆形的开口，所述开口相对于传动机构覆盖板38的开口是重合的。在中间板42之下布置有传动机构基板48，所述传动机构基板48与传动机构覆盖板38和中间板42一样地是基本上矩形的结构。传动机构基板48与中间板42和传动机构覆盖板38一样地包括设置成用于弹簧销50的开口。在传动机构基板48中布置有止挡销52，所述止挡销52伸入到中间板42的第二空隙46中。在第一空隙44中布置有第一齿轮54，所述第一齿轮54具有中央的第一穿插开口56。在第二空隙46中布置有第二齿轮58，所述第二齿轮58具有中央的第二穿插开口60。第一齿轮54和第二齿轮58布置在一个平面中。第一穿插开口56和第二穿插开口60确定了贯通方向D1和D2，所述贯通方向D1和D2相对彼此平行并且横向于齿轮平面伸延。第一齿轮54小于第二齿轮58。两个齿轮54、58如下布置在第一空隙44和第二空隙46中，即使得这两个齿轮54、58与彼此啮合。第一空隙44和第二空隙46形成通过中间板42的贯通开口66。由于组合而成的第一空隙44和第二空隙46的形状，第一突起部62和第二突起部64伸出到贯通开口66中。由此，第一空隙44包围第一齿轮54，以及第二空隙46包围第二齿轮58。第一空隙44形成用于第一齿轮54的切口，以及第二空隙46形成用于第二齿轮58的切口。

第二齿轮58包含弯曲的长孔68，止挡销52接合到所述长孔68中。通过这种布置使得第二齿轮58不能够超过一定的角度继续转动。此外由此给定了操纵杆18的参考位置，所述参考位置能够用于检查极限开关10的调整。总体上，这种布置由此促进了可靠的极限断开（Endabschaltung）。传动机构基板48、传动机构覆盖板38和中间板42优选地由板形的基本材料制造而成。

传动机构基板48、传动机构覆盖板38和中间板42例如通过激光或喷水切割以仅仅垂直于限定板的平面的切割制造而成。能够使用标准板材料，所述标准板材料已经具有期望的厚度。在中间板42的示例处说明了，第一空隙44具有第一壁部70并且第二空隙46具有第二壁部72，它们分别处于横向于板平面74。

第一齿轮54具有平的上侧76和平的下侧78和第一外周缘面80，所述第一外周缘面80具有处于垂直于平的上侧76和平的下侧78的壁部区段82。第一穿插开口56为带有平行于平的上侧76的壁部的内六角。轴20的相应的六角区段布置在第一穿插开口56中，从而轴20和第一齿轮54抗转动地联结。第一齿轮54由此通过处于垂直于第一齿轮54的板形的基本材料的平面的切割、例如通过激光或喷水切割制造而成。优选地，第一齿轮54仅仅以垂直于板平面74的切割制造而成。

第二齿轮58板形地平地具有平的上侧86和平的下侧88并且具有第二外周缘面90，所述第二外周缘面90具有平行于旋转轴线伸延的壁部区段92。第二穿插开口60同样为带有平行于上侧86和下侧88的壁部的内六角。开关轴138的相应的六角区段布置在第二穿插开口60中，从而第二齿轮58与开关轴138抗转动地联结。同样，第二齿轮58由此通过处于垂直于第二齿轮58的板形的基本材料的平面的切割、例如通过激光或喷水切割制造而成。优选地，第二齿轮58仅仅以垂直于板平面96的切割制造而成。

图3示出具有传动机构24和卡锁装置26的套组或堆叠的另一视图。卡锁装置26具有卡锁装置基板98，所述卡锁装置基板98具有布置成与卡锁装置基板98的纵方向对角的第一纵空隙100a。在第一纵空隙100a的中间布置有圆圈形的第一圆状空隙102a。卡锁装置26具有第一卡锁装置中间板104，所述第一卡锁装置中间板104布置在卡锁装置基板98上并且具有第二纵空隙100b。在第二纵空隙100b的中间布置有圆圈形的第二圆状空隙102b。第一卡锁装置中间板104具有第一支承开口106。卡锁装置26具有第二卡锁装置中间板108，所述第二卡锁装置中间板108布置在第一卡锁装置中间板104上并且具有第三纵空隙100c。在第三纵空隙100c的中间布置有圆圈形的第三圆状空隙102c。卡锁装置26最后具有卡锁装置覆盖板110，所述卡锁装置覆盖板110布置在第二卡锁装置中间板108上。卡锁装置基板98、卡锁装置中间板104和108以及卡锁装置覆盖板110如下借助于弹簧销50保持在一起，即使得卡锁装置基板98、卡锁装置中间板104、108和卡锁装置覆盖板110处于重合地彼此相叠。由此还获得了纵空隙100a-c的重合性和同样圆状空隙102a-c的重合性。

通过圆状空隙102a-c完成了用于开关星114的切口112，所述开关星114布置在切口112中。开关星114具有中央的开关星穿插开口116，所述开关星穿插开口116设立成用于容纳轴20。开关星114具有平的上侧118和平的下侧120。

纵空隙100a-c一起形成如下空间，所述空间设立成用于容纳两个弹簧卡锁124。弹簧卡锁124具有弹簧126，所述弹簧126挤压卡锁块128与开关星114接合，以便将操纵杆18的位置锁入在一定的位置中。卡锁装置26能够由两个或更多卡锁装置中间板104、108构建而成，以便能够使用标准板材、也就是说带有标准厚度的板材并且同时能够使用标准弹簧。

板形的元件如例如传动机构覆盖板38、传动机构基板48、中间板42以及卡锁装置基板98、第一卡锁装置中间板104、第二卡锁装置中间板108和卡锁装置覆盖板110优选地以垂直于相应的平的上或下侧伸延的切割线进行激光切割。

在图4中以分解图示出开关元件结构组合件30。开关元件结构组合件30具有保持板130，所述保持板130具有与传动机构基板48大约相同的形状。保持板130具有第一开关轴开口132。第二支承开口134布置在保持弓136中，所述保持弓136固定在保持板130处。开关轴138具有第一圆状区段140a或柱状区段140a、外六角区段142、开关区段144和第二圆状区段140b。在从柱状区段140到外六角区段142上的轴向的过渡146处能够布置有倒角或倒圆。开关轴138利用第一圆状区段140和外六角区段142引导通过开关轴开口132并且利用第二圆状区段146支承于在保持弓136中的第二支承开口134中。在开关区段144上布置有四个三角形的操纵凸轮148。所述操纵凸轮148能够（不同于在图4中示出的那样）在开关轴138上以60°的步距相对彼此偏移地来布置。相邻于开关轴138将四个弹簧板材150a布置在弹簧板材轴150b处，其中分别一个配属于操纵凸轮或开关凸轮148。四个弹簧板材150a如下来布置，即使得它们能够分别与开关元件结构组合件30的开关元件152置于接合。

图5以横截面示出极限开关10。操纵杆18固定在轴20的头部件154处。轴20径向地并且轴向地支承在布置在支承组件22中的滑动支承件156中。布置在支承壳体132中的密封环158保护滑动支承件156以防灰尘和污物。支承组件22相对于壳体上部部件14利用密封环160来密封。

滑动支承件156具有一定的径向的支承件间隙，所述支承件间隙由支承开口162的一半的内直径与轴20的一半的外直径的差来确定。布置在轴20上的第一齿轮54在间隙的情况下布置在第一空隙44中，其中，这表示第一齿轮54与第一空隙44的径向的间距。优选地，滑动支承件156的径向的支承件间隙小于第一齿轮54在第一空隙44中的间隙。优选地，第一齿轮54仍然无隙地（satt）布置在第一空隙44中，从而第一空隙44至少以如下程度来定心第一齿轮54，即使得在没有附加的定心器件的情况下能够实现轴20到传动机构24中的引入。轴20能够在其轴端侧164处具有倒角166（参见在图5中的局部A）。优选地，第一齿轮54在第一空隙44中的间隙小于倒角的尺寸168。

同样，开关星114在间隙的情况下布置在圆状空隙102a-c中。优选地，滑动支承件156的径向的支承件间隙小于开关星114在圆状空隙102a-c中的间隙。

开关轴138在布置在第一支承开口106中的支承件中在第一卡锁装置中间板104中来布置。第二支承点由第二支承开口134形成，所述第二支承开口134布置在保持弓136中。总体上，由在第一支承开口106中的支承件和第二支承开口134形成第二支承组件。第二支承组件具有径向间隙。第二齿轮58在第二空隙46中具有一定的间隙。优选地，开关轴支承件的径向间隙小于第二齿轮58在第二空隙46中的间隙。优选地，第二齿轮58仍然无隙地布置在第二空隙46中，从而第二空隙46至少以如下程度定心第一齿轮54，即使得在没有附加的定心器件的情况下能够实现轴20到传动机构24中的引入。开关轴138能够在其轴端侧处具有倒角。优选地，第二齿轮58在第一空隙44中的间隙小于倒角的尺寸（类似于局部A）。

图6以剖面图示出开关元件结构组合件30的另一实施方式。开关元件结构组合件30同样具有保持板130，所述保持板130能够与在图4中的实施方式的保持板130结构相同。不同于在图4中的实施方式，在此不存在弹簧板材轴150a，而是弹簧板材150b为弯曲的板材部件170的区段，所述板材部件170固定在保持弓136处。操纵凸轮148偏心于开关轴138并且以60°或多倍于其地相对彼此偏移。

给出了带有壳体12的交叉式开关10，在其中布置有传动机构24，所述传动机构24具有传动机构覆盖板38、传动机构基板48和至少一个布置在传动机构覆盖板38和传动机构基板48之间的中间板42。中间板42具有至少一个第一空隙44，在其中布置有第一齿轮54。此外中间板42具有至少一个第二空隙46，在所述第二空隙46中布置有第二齿轮58。第一齿轮54具有第一穿插开口56并且第二齿轮58具有第二穿插开口60。轴20承载布置在壳体12之外的操纵杆18并且能够转动地支承在与壳体12连接的第一支承组件22中。轴20延伸通过第一穿插开口56，以便与第一齿轮54抗转动地联结并且径向地支承所述第一齿轮54。交叉式开关10此外具有布置在壳体12中的转动开关30，所述转动开关30具有开关轴138，所述开关轴138能够转动地支承在第二支承组件（106、134）中并且延伸通过第二穿插开口（60），以便与第二齿轮（58）抗转动地联结并且径向地支承所述第二齿轮（58）。

附图标记列表：

10 交叉式开关

12 壳体

14 壳体上部部件

16 壳体下部部件

18 操纵杆

20 轴

22 第一支承组件

24 传动机构

26 卡锁装置

28 螺纹紧固件

30 转动开关

32 螺纹紧固件

34 穿过引导件

36 壳体的内部

38 传动机构覆盖板

40 边缘

42 中间板

44 第一空隙

46 第二空隙

48 传动机构基板

50 弹簧销

52 止挡销

54 第一齿轮

56 第一穿插开口

58 第二齿轮

60 第二穿插开口

62 第一突起部

64第二突起部

66 贯通开口

68 长孔

70 第一壁部

72 第二壁部

74 板平面

76 上侧

78 下侧

80 第一外周缘面

82 第一齿轮的壁部区段

86 上侧

88 下侧

90 第二外周缘面

92 壁部区段

96 板平面

98 卡锁装置基板

100a-c 纵空隙

102a-c 圆状空隙

104 第一卡锁装置中间板

106 支承开口

108 第二卡锁装置中间板

110 卡锁装置覆盖板

112 切口

114 开关星

116 开关星穿插开口

118 开关星的上侧

120 开关星的下侧

124 弹簧卡锁

126 弹簧

128 卡锁块

130 保持板

132 开关轴开口

134 第二支承开口

136 保持弓

138 开关轴

140a、b 第一、第二圆状区段

142 外六角区段

144 开关区段

146 过渡

148 操纵凸轮

150a、b 弹簧板材轴、弹簧板材

152 开关元件

154 头部件

156 滑动支承件

158 密封环

160 密封环

162 支承开口

164 轴端侧

166 倒角

168 倒角的尺寸

170 板材部件。