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用于防故障地关断电消耗装置的安全开关装置制造方法及图纸

技术编号:3123836 阅读:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于防故障地关断电消耗装置的安全开关装置具有用于连接第一信号开关(24a)的第一和第二连接端子(36,38)以及用于连接第二信号开关(24b)的第三和第四连接端子(40,42)。此外,该安全开关装置还具有第一和第二开关元件(56,58),所述开关元件被构造用来产生冗余输出开关信号。该第一连接端子(36)具有第一静态电势(UB)而该第三连接端子(40)具有第二静态电势。这些电势彼此不同。此外,该第二连接端子(38)与该第一开关元件(56)耦合,使得第一开关元件(56)可通过第一信号开关(24a)与第一静态电势(UB)相连。同样,第四连接端子(42)与该第二开关元件(58)耦合,使得第二开关元件(58)可通过第二信号开关(24b)与第二静态电势相连。根据本发明专利技术的一个方面,电路装置(80,86,88,90;80,92)被设计为用于确定至少一个另外的、在第二和/或第四连接端子(38,42)上的电势,其中该电路装置还被设计为根据所述另外的电势来控制冗余输出开关信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于防故障地关断电消耗装置,尤其是在自动化地驱 动的设备中的消耗装置的安全开关装置,该安全开关装置具有用于连接第一信号开关的第一和第二连接端子;具有用于连接第二信号开关的第三和 第四连接端子;以及具有至少一个第一和至少一个第二开关元件,所述开 关元件被构造用来产生用于关断消耗装置的冗余输出开关信号,其中该第 一连接端子具有第 一静态电势,其中该第三连接端子具有不同的第二静态 电势,其中该第二连接端子与该第一开关元件耦合,使得第一开关元件可 通过第一信号开关与第一静态电势相连,并且其中第四连接端子与该第二 开关元件耦合,使得第二开关元件可通过第二信号开关与第二静态电势相 连。这种安全开关装置已由本申请人的用于安全开关设备PMOZ⑧X2的 编号为19 238-01的^Mt说明书公开。本专利技术意义上的安全开关装置用于当需要保护人员时,防故障地 关断引起危险的机器或设备。通常,安全开关装置监控紧急关断键、安 全门开关、挡光板、光栅(lightgittern)和其他针对安全的信号装置的通知 信号,并且安全开关装置能够根据这些通知信号中断至皿控的机器和设 备的供电路径。如能够容易理解的那样,重要的是始终保证安全功能并 且在安全开关装置范围中的故障被获取和/或被早期识别。通常,安全开 关装置因此被以冗余的方式和/或带有自测试功能地构建。至少在高的安 全要求情况下,至安全开关装置的通知信号也^L以冗余的方式实施。然而,当信号装置与安全开关装置之间的连接线中出现横向短路 (Querschluss)时,就会失去通过该冗余可实现的防故障性。因此,用 于欧洲标准EN 954-1 (或类似的要求)的较高安全级的安全开关装置需 要横向短路识别。在开始部分所述的安全开关装置的情况下,该安全开关 装置通过如下方式来实现,两通道的信号装置例如具有两个冗余的动断触 头的紧急关断键通过分离的线路连接到连接端子上,其中紧急关断键的第 一动断触头具有第一电势,而第二动断触头具有第二电势。通常,使用例如24V的工作电压作为第一电势,而第二电势是相对其的反向电势,特 别是地电势。安全开关装置在内部被构造为,使得信号装置的连接线之间 的、例如由于线缆损伤引起的横向短路导致在安全开关装置中的电短路, 并且该短路造成流到安全开关装置中的电流的急剧上升。提高的电流触发 设置在安全开关装置的输入电路中的保险装置。结果,输出开关元件被关 断。然而,这种已知的方法的缺点是,(作为过电流识别元件的)保险装 置的触发点与温度有关并因此是不精确的。由DE 44 23 704 Cl公开了另 一种用于识别在安全开关装置中的横向 短路的方法。在这样的情况下,输出侧的开关元件分别通过其端子中的一 个端子连接到共同的地电势,而其它各端子连接到不同的正和负电势。然 而这种方法的前^A,安全开关装置被供给交流电压,由该交流电压产生 正和负电势。因此,这种已知的方法不能容易地转用到供给直流电压的安全开关装置上。由DE 197 58 332 B4公开了另一种安全开关装置,其中在输入电路中 使用电子保险装置形式的过电流识别元件。为了防止在横向短路消除之后 被监控的机器或设备自动再接通,在此设置了与保险装置并联的光耦合 器。当保险装置反应时,光耦合器将安全开关装置的输入电路短路并且进 入自锁(Sdbsthaltung )。然而,这种已知的安全开关装置具有已经提及 的缺点,即保险装置的触发点与温度有关并因此不精确。除了目前所描述的、借助在信号线上的静态电势的方法之外还有识别 横向短路的动态方法。这里例如可以参考DE 100 33 073 Al, DE 197 02 009 C2和DE 198 05 722 Al。动态方法将不同时钟的信号使用在至信号装 置的连接线上。由此,在分离的信号线上的信号可以彼此区别,并且横向 短路可以被识别。动态方法的缺点是,必须提供至少两个不同的时钟信号, 这与费用相联系并使得设备更昂贵。在这样的背景下,本专利技术的任务是,提供一种简单并低成本的安全开 关装置,借助该安全开关装置能够可靠地并且尽可能早地识别在外部布线 中的故障。根据本专利技术的一个方面,该任务通过开始所述类型的安全开关装置来 解决,该安全开关装置具有电路装置,该电路装置用于确定至少一个另外 的、在第二和/或第四连接端子上的电势,其中该电路装置还被设计用于 根据该另外的电势来控制冗余的输出开关信号。新的安全开关装置基于静态方案并且因此不需要时钟信号和时钟发 生器。该安全开关装置将两个彼此不同的静态电势使用在至信号装置的连 接线上,以便识别横向短路,更确切地说,优选不需要补充的、例如被调 制的时钟。为此,测量在第二和/或第四连接端子上的(不可避免地同样 是静态的)电势并与第二和/或第四连接端子上所期望的电势进行比较。 该比较能够实现对横向短路的可靠识别而不需要动态时钟信号。因此,新 的安全开关装置可以与目前实际使用的静态方法类似地以低成本的方式 来实现。在优选在设备内部提供电势的情况下,不仅可以省去时钟发生器, 而且还可以省去用于导出时钟信号的连接端子,这可以实现具有高的安全级的、结构特别小的实施形式。此外,新的安全开关装置还可以与所使用的电流供给的类型无关地被 实现,即该安全开关装置既可以实现以直流电压供给又可以实现以交流电 压供给。这能够实现提高数量并进一步地有利于低成本的实现。在第二和/或第四连接端子上的所述另外的电势可以以测量值的形式 被检测到,所述测量值与已知的第一和第二电势在数量上进行比较。对此 代替地或补充地,也可以借助阈值比较而定性地确定所述另外的电势。在 这样的情况下,仅仅,,检验所述另外的电势是否大于或小于限定的阈值。 这种实施形式是特别低成本的并且对于安全技术应用而言U够的,因为 在此只取决于识别是否存在横向短路。在特别有利的实施例中,并不观察 在连接端子上的电势的可能的差别,而AJ^控这些端子上的电势是否相应 于由在布线无误的情况下的电路构造中得到的比例。这恰恰能够实现省去 可区分的动态信号的产生和应用。有利的是,借助新的安全开关装置也可以识别连接线的欧姆性线电阻 是否在允许的范围中。特别有利的是,新的安全开关装置将(本身已知的) 过电流识别元件使用在输入电路中,因为在这种情况下目前必须借助安装 准则来限制在至信号装置的连接线中的允许的线电阻,以保证可靠的反 应。当线电阻到达不允许的高数值时,借助本专利技术可实现早期且自动的关 断。最后,新的安全开关装置的优点是(与目前的静态方法相比)能够 在闭合开关元件之前并由此在接通机器或设备之前就已经实现横向短路 识别。在目前借助静态的横向短路识别的的安全开关装置中,当输出侧的 开关元件被闭合时,横向短路时的过电流识别元件才会反应。总之,新的安全开关装置能够借助至信号装置的连接线上的静态信号 早期并可靠地识别横向短路。上述任务因此被完全解决。在一个优选的扩展方案中,电路装置被构造为相对于第一电势监控另 夕卜的电势。优选地,该扩展方案的电路装置使该另外的电势与第一或第二电势成 比例,并监控该比例(例如以商的形式)是否遵循确定的值域。对此代替 地或补充地,该电路装置可以将该另外的电势也作为绝对的测量值与阈 值、第一和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于防故障地关断电消耗装置(26,28)、尤其是在自动化驱动的设备(10)中的电消耗装置(26,28)的安全开关装置,该安全开关装置具有用于连接第一信号开关(24a)的第一和第二连接端子(36,38),具有用于连接第二信号开关(24b)的第三和第四连接端子(40,42),以及具有至少一个第一和至少一个第二开关元件(56,58),所述开关元件被构造用来产生用于关断消耗装置(26,28)的冗余输出开关信号,其中所述第一连接端子(36)具有第一静态电势(U↓[B]),并且其中所述第三连接端子(40)具有不同的第二静态电势,其中所述第二连接端子(38)与所述第一开关元件(56)耦合,使得第一开关元件(56)能够通过第一信号开关(24a)与第一静态电势(U↓[B])相连,并且其中第四连接端子(42)与所述第二开关元件(58)耦合,使得第二开关元件(58)能够通过第二信号开关(24b)与第二静态电势相连,其特征在于,该安全开关装置具有用于确定至少一个另外的、在第二和/或第四连接端子(38,42)上的电势的电路装置(80,86,88,90;80,92),其中所述电路装置(80,86,88,90;80,92)还被设计为根据所述另外的电势来控制冗余输出开关信号。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-11-11 10 2005 055 325.71. 一种用于防故障地关断电消耗装置(26,28)、尤其是在自动化驱动的设备(10)中的电消耗装置(26,28)的安全开关装置,该安全开关装置具有用于连接第一信号开关(24a)的第一和第二连接端子(36,38),具有用于连接第二信号开关(24b)的第三和第四连接端子(40,42),以及具有至少一个第一和至少一个第二开关元件(56,58),所述开关元件被构造用来产生用于关断消耗装置(26,28)的冗余输出开关信号,其中所述第一连接端子(36)具有第一静态电势(UB),并且其中所述第三连接端子(40)具有不同的第二静态电势,其中所述第二连接端子(38)与所述第一开关元件(56)耦合,使得第一开关元件(56)能够通过第一信号开关(24a)与第一静态电势(UB)相连,并且其中第四连接端子(42)与所述第二开关元件(58)耦合,使得第二开关元件(58)能够通过第二信号开关(24b)与第二静态电势相连,其特征在于,该安全开关装置具有用于确定至少一个另外的、在第二和/或第四连接端子(38,42)上的电势的电路装置(80,86,88,90;80,92),其中所述电路装置(80,86,88,90;80,92)还被设计为根据所述另外的电势来控制冗余输出开关信号。2. 根据权利要求1所述的安全开关装置,其特征在于,电路装置(80, 86, 88, 90)被构造用于相对于第一电势(UB)来监控另外的电势。3. 根据权利要求1或2所述的安全开关装置,其特征在于,第一电 势在数值上是高电势,而第二电势在数值上是低电势,并且电路装置(80, 86, 88,卯)被构造为,当所述另外的电...

【专利技术属性】
技术研发人员:拉尔夫鲍尔冈特霍尔农托马斯尼切
申请(专利权)人:皮尔茨公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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