具有起重机急停开关的电路装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电路装置，包括起重机(10)的起重机控制器(12)、具有急停开关(2)的悬挂式控制开关(11)以及将起重机控制器(12)电连接至所述悬挂式控制开关(11)并且具有施加至其的控制电压的控制线(3)。为了提供具有悬挂式开关的用于监测起重机的急停开关的电路装置，其中，电路装置可用于可靠检测短路，提出了向急停开关(2)分配将周期脉冲叠加在控制电压上的控制器(1)，并且提出了以起重机控制器监测周期脉冲并且在周期脉冲不存在的情况下，将所述起重机(10)切换至安全状态的这种方式设计起重机控制器(12)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电路装置，其包括起重机的起重机控制器、具有急停开关的悬挂式控制开关以及将起重机控制器电连接至悬挂式控制开关并且具有施加至其的控制电压的控制线。
技术介绍
紧急停机开关(也称作紧急停机)和急停开关(也称作紧急停止)是在机器、车辆和设备上的特定开关，以在危险情况发生时或是为了避免这样的危险情况，使机器、车辆和设备迅速处于安全状态下。根据应用领域，寻求各种策略，最简单的情况是在运行之后停止电流供给。这些开关具有位于黄色底座上的红色致动元件。伞形开关是最普通的设计，在诸如传输系统的大型设备的情况下，触发线开关(trigger line switch)(拉线开关)也是典型的。满足必要的可靠性以及进一步安全方面的要求的开关器件或控制件通常与紧急停机或急停开关一起使用，因此，例如，在紧急停止后，机器禁止再次自动启动并且在任何情况下，禁止关闭所有的这些部件。根据技术条件，急停开关被分类为停止范畴(Stopcategories)(根据EN60204-1:机械安全性-机械的电气设备_ 一般要求)。在停止范畴0、1和2之间进行区分。在停止范畴O中，如果突然切断电源的不会引起危险，则驱动元件的电源供应最终被切断。在停止范畴I的情况下，停机是可控的。机器处于安全状态下并且只有在那时，驱动元件的电源最终被切断。如果诸如夹钳或刹车的器件需要电源，则这种范畴是可行的。在停止范畴2的情况下，机器处于安全状态下，但是没有切断电源。如果从技术的观点来说，不可能安全切断能源，则仅能使用这种范畴。例如，在具有起重磁铁的吊车的情况下，断开磁铁处的电压会导致负载坠落。与紧急停机相反，在紧急停止的情况下，没有必要切断整个机器的电源供应，但是当检测到危险情况时，必须停止驱动以避免任何危险。因此，紧急停机开关或急停开关本身的短路或是相关线路的短路(也称作交叉电路短路或线间短路)会引起多种问题。这种短路会使紧急停机开关或急停开关短路，因此在紧急状况出现时阻碍了保护功能。因此，重要的是适时并且以可靠的方式发现短路。用于减小交叉电路的短路或线间短路的可能性的一些已知的设置是固定的，受保护的和/或与导线的布线隔开的(例如，通过在电缆槽或导线管对它们进行布线或使用不同的护套线)。因此，可能呈现用于导体之间的短路的故障排除(EN IS013849-2-附录D.5.2)。以上提到的措施对于具有悬挂式开关的起重机是不可行的:在操作者高度处所悬挂的控制开关和起重机或吊车之间的控制线(通常是处于大厦的高度)作为使用的结果经受强大张力和剧烈运动，使得在这种情况下，以这种方式不可能容易地进行用于导体之间的短路的故障排除。另外，诸如由Pilz公司生产的已知器件具有例如与开关串联的电阻器的耗电元件(consumer)，使得产生电压降落，监测电压源以发现交叉电路。可选地，还已知公司Pilz以交错方式在几毫秒内切断双通道开关的两个通道的电压源并且检查输入端，从而观察如果存在电压，则表明有交叉电路。通过德国公开的说明书DE199 62 497A1已知一种用于安全切断机器设备的电路装置。这种电路装置实质上包括信号单元，诸如挡光板或通过电线连接至安全开关器件的紧急停机按钮。安全开关器件监测机器设备的运行状态。例如，这包括机器设备的状态变量，诸如紧急停机按钮的位置、保护门打开位置或关闭位置或挡光板的状态信号。在这种情况下，通过切断提供给机器设备的电流来达到安全状态。为了确保安全开关器件实施其信号路径的自检而与所使用的信号单元无关，提供了在输入级和评估-切断单元之间的安全开关器件内，在信号单元的输出信号上叠加周期时钟信号。在评估-切断单元中，然后，时钟信号被滤除并且在安全开关器件内确定(establish)有缺陷的交叉电路。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是通过以可靠方式检测出短路来提供一种用于监测具有悬挂式开关的起重机的急停开关的电路装置。通过权利要求1所述的电路装置来达到这个目的。在权利要求2至权利要求8中陈述了本专利技术的优选实施例。根据本专利技术，在电路装置包括起重机的起重机控制器、具有急停开关的悬挂式控制开关以及将起重机控制器电连接至悬挂式控制开关并且具有施加至其的控制电压的控制线的情况下，由于急停开关被分配给(allocated)将周期脉冲叠加在控制电压上的控制器的事实，在控制线的区域和急停开关的区域内实现可靠的短路检测，以及起重机控制器被配置为使得其监测周期脉冲并且在没有出现周期脉冲的情况下，将起重机切换为安全状态。根据本专利技术的电路装置提高了起重机的悬挂式控制开关的安全性，在起重机的运行过程中，相应的起重机悬挂的悬挂式控制开关的控制线承受了巨大的机械负荷。特别是在控制线中，可能会发生控制线中的各条导线的线破裂。根据本专利技术的电路装置可以可靠地检测到急停开关的短路以及向控制线的所涉及线路的电压传输。因此，相应被操作的电路布局适合于要求故障检测的高危类别。因此监测急停开关的关闭状态，即，非动作状态以用于短路。在任何情况下，打开急停开关进入安全状态。因此，急停开关通过控制线连接至起重机控制器并且控制线上施加有控制电压，使得在急停开关的开关位置变化的情况下(从关闭到打开或反之亦然)，起重机控制器检测控制电压的变化并且触发功能，例如为了关闭起重机或切断电流，使诸如继电器或接触器(其可切换几千瓦的功率)的电源开关动作。为了确保急停开关也以无问题的方式执行功能或检测到对急停开关的功能具有不利影响的短路，位于急停开关内的控制器用于在控制电压中调节脉冲，通过起重机的控制器在控制器的一端监测控制器的脉冲的存在(还是不存在)。如果起重机控制器监测到不存在脉冲，则很明显脉冲生成器已经被桥接并且存在急停开关或控制线的短路，使得不能保证其功能。以优选的方式，提供了起重机控制器连接至通过控制电压直接控制的电源开关。根据本专利技术，优选地，通过控制电压本身来生成周期脉冲，即，没有使用降低电压的耗电元件。通过这种创新的周期控制电压调节，几乎没有“破坏”功率。因此，控制电压也可以直接用作诸如继电器或接触器的电源开关的控制电压。这简化了全部电路布局的结构并且也允许与既有的较老的电路布局兼容。选择如此小的脉冲宽度以至于几乎没有明显的功率下降并且为进入安全急停状态，保持可能使继电器或接触器直接致动。优选地，脉冲宽度小于5ms，更优选地，介于2ms和4ms之间ο术语“继电器”理解为通过电流操作、主要以电磁力的方式起作用并且通常具有两个开关位置的远程致动开关。继电器通过控制电流电路(控制电压)，被致动并且可进一步地切换电路。术语“接触器”理解为电致动或气动致动的开关或用于大功率的电子开关，接触器类似于继电器。在特定优选的实施例中，提供了控制器包括半导体开关和用于半导体开关的周期致动的逻辑单元。以优选方式，逻辑单元是可编程控制器(例如，微控制器)，对可编程控制器进行编程以对脉冲的存在的进行监测。非常具体地示出了形成为光电MOSFET继电器(photo-MOSFET relay)的半导体开关以适合于改变控制电压。光电MOSFET继电器在结构上类似于光耦合器:它们像光耦合器和IR-LED —样在控制器端运转并且与“标准”半导体继电器相反，在负载端除了 MOSFET外，没有任何可控硅或晶闸管，光电MOSFET继电器通过M0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.11 DE 102010060506.91.一种电路装置，包括起重机(10)的起重机控制器(12)、具有急停开关(2)的悬挂式控制开关(11)以及将所述起重机控制器(12)电连接至所述悬挂式控制开关(11)并施加有控制电压的控制线(3)，其特征在于，所述急停开关(2)被分配给将周期脉冲叠加在控制电压上的控制器(I)，以及所述起重机控制器(12)被配置为监测周期脉冲并且在周期脉冲不出现的情况下将所述起重机(10)切换至安全状态。2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所述起重机控制器(12)被配置为检测所述急停开关(2)的位置变化并且触发所述起重机(10)的功能。3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述控制器(I)在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格·弗赖塔格，乔治·马乔尼，朱利亚诺·珀西科，
申请(专利权)人：德马格起重机及部件有限公司，
类型：
国别省市：