[发明专利]用于接通和安全切断电气负载的安全开关装置有效

专利信息
申请号: 201580063872.5 申请日: 2015-11-24
公开(公告)号: CN107004539B 公开(公告)日: 2019-08-16
发明(设计)人: 约尔格·赛德 申请(专利权)人: 皮尔茨公司
主分类号: H01H39/00 分类号: H01H39/00;H01H47/00
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 唐京桥;陈炜
地址: 德国奥斯*** 国省代码: 德国;DE
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摘要:
搜索关键词: 用于 接通 安全 切断 电气 负载 开关 装置
【说明书】:

一种用于接通和安全切断电气负载(12)的安全开关装置(10),包括:安全评估和控制单元(36);提供电位(51)的输出端子(26);具有第一常通触点(46)的开关元件(42),其中电位(51)经由第一常通触点(46)连接至输出端子(26);以及接收输入信号的输入端子(20),输入信号经由评估和控制单元(36)作用于开关元件(42)。安全开关装置还包括具有接触件(56)、驱动元件(58)和分离元件(60)的分离装置(54),其中,驱动元件(58)被设计成将分离元件(60)从第一位置机械地移动至第二位置。串联的接触件(56)和第一常通触点(46)将电位(51)电连接至输出端子(26),其中,分离元件(60)将接触件(56)不可还原地分成第二位置。

发明涉及用于接通和安全切断电气负载的安全开关装置,包括:故障安全评估和控制单元;用于提供电位的输出端子;具有第一工作触点的开关元件,其中,电位可以通过第一工作触点连接至输出端子;以及输入端子,用于接收输入信号以经由评估和控制单元来操作开关元件。

这样的安全开关装置例如从DE 199 54 460 A1获知。

此外,本发明涉及用于安全开关装置的分离器,安全开关装置包括用于提供电位的输出端子和具有第一工作触点的开关元件,其中,电位可以通过第一工作触点连接至输出端子。

在工业领域中首先使用通用类型的安全开关装置,以便接通和安全关闭电驱动的机器例如压机或铣床。因此,安全开关装置是在控制技术中实现安全相关功能的装置,其中,安全相关功能具有将在威胁范围内产生的风险降低至可接受水平的功能。安全相关功能例如是紧急关闭/紧急停止功能、防护门功能或者另外停止对驱动器的监测。通常,安全开关装置监测特定功能,其中,通过互连另外的安全开关装置,可以确保整个机器或设备被监测。

安全开关装置的主要区别在于它们的技术设计。因此,开始提到的DE 199 54 460A1描述了例如基于触点式继电器技术的经典安全开关装置。在这种情况下,使用一个或多个安全继电器以便在紧急情况下例如通过切断对所述电气负载的电力来切断电气负载。安全继电器的控制电路例如通过紧急关闭开关而连接至电位,并且工作触点在正常操作下闭合。如果紧急关闭开关被致动,则工作触点断开。可以使用继电器的工作触点来直接或间接地控制对被监测的机器或设备的电力供应,所述触点通常串联连接。

除了经典安全开关装置之外,越来越多地使用包括电子评估系统的安全开关装置。电子评估系统可以接收来自不同的信号发送器的输入信号并且评估输入信号,并且电子评估系统还可以用于检测故障。这些安全开关装置包括输出侧的接触式无电位输出端、纯电子半导体输出端或前述二者的组合。例如,在DE 100 11 211 B4中公开了一种全电子安全开关装置。

不论所有安全开关装置的技术设计如何,所有安全开关装置必须设计成使得——当正确接线时——设备中的故障或者由传感器或致动器引起的外部故障都不会导致安全相关功能的丧失。为此,通常以冗余(redundant)方式将安全开关装置设计为具有两个通道,使得即使在一个通道中存在故障,也可以通过第二通道来保护安全相关功能。然而,在两个通道结构的情况下,仍然会发生所谓的共因故障,这是由共同的原因引起的故障。因此,例如在经典安全开关装置的情况下,可能两个继电器触点变成焊接,因此两个通道变得无效。这将导致安全相关功能的完全丧失。

用于使共因故障的风险最小化的一个措施是增加冗余度。例如,已知实施有三个或更多个通道的安全开关装置,并且该方式降低共因故障的影响。同样地,已知电路解决方案:允许开关元件的不同负载,从而防止同时故障。例如,前言中提到的DE 199 54 460 A1描述了例如基于继电器技术的安全开关装置,其中,冗余开关继电器包括不同的标称开关功能。通过该措施,由于继电器的结构,继电器在不同时间点进行切换,其结果是,在正常操作模式下,在负载作用的情况下至少一个开关元件不被切换。因此,一个开关元件暴露于不同的特别是较低的负载,因此可以降低同时故障的可能性。

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