CN115978283A - 安全装置、驱动单元和阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种安全装置、驱动单元和阀。安全装置用于能够释放地锁定线性驱动器的输出构件。安全装置包括：联接杆(12)、壳体(13)、封锁单元(21)、弹簧装置(28)、锁定装置(41)和电磁体装置(18)。锁定装置(41)具有支撑滚动体(34a‑c)和支撑套筒(42)，支撑滚动体容纳在壳体中，联接杆以能够线性移动的方式贯穿支撑套筒，支撑套筒能够在支撑位置(43)与分离位置(44)之间运动，在支撑位置中，支撑滚动体被保持在径向向外与封锁单元锁合的闭锁位置(45)中，在分离位置中，支撑滚动体径向向内缩回，不再与封锁单元卡合。多个支撑滚动体组(50)围绕支撑套筒的圆周设置，支撑滚动体组具有在径向方向上相继布置的多个支撑滚动体。

Description

安全装置、驱动单元和阀

本分案申请是基于中国发明专利申请号201980069136.9(国际申请号PCT/EP2019/078590)、发明名称为“安全装置”、申请日为2019年10月21日的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于可释放地锁定线性驱动器的输出构件的安全装置。

背景技术

这类安全装置已久为人知，并且被用作故障安全装置，用以在断电情况下将线性驱动器的输出构件(例如过程阀的阀杆)保持在定义的位置，即将其封锁在该处。就过程阀而言，这种定义的位置例如可以是与阀杆联接的阀构件的开启位置或闭合位置。

例如，DE 10 2007 032 327 B3公开了一种具有安全功能的阀调节装置，其中安全装置连接在过程阀的驱动器和阀构件之间。该安全装置具有电磁体，其在通电时将活塞封锁，从而使阀杆正常运行，以通过与之联接的阀构件开启、闭合和自由(无弹簧)调节阀配件上的通孔。断电时，电磁体被去激活，对活塞的封锁被取消，因此阀杆移动到安全位置，而与活塞的位置无关，该安全位置在这种情况下是闭合位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于可释放地锁定线性驱动器的输出构件的安全装置，借助于该安全装置，所连接的系统能够可靠地进入预定的安全状态。

本发明的用于可释放地锁定线性驱动器的输出构件的安全装置具有以下组件：

-可以与线性驱动器的输出构件联接的联接杆，

-被所述联接杆以可线性移动的方式贯穿的壳体，

-被所述联接杆以可线性移动的方式贯穿的封锁单元，其可相对于壳体在封锁联接杆的升程的封锁位置与实现联接杆的线性运动的释放位置之间运动，

-弹簧装置，用于将所述封锁装置朝向封锁位置预张紧，

-锁定装置，用于将封锁单元锁定在释放位置，其中所述锁定装置具有容纳在壳体中的支撑滚动体和被联接杆以可线性移动的方式贯穿的支撑套筒，其中所述支撑套筒可以在支撑位置和分离位置之间运动，在所述支撑位置中，支撑滚动体被保持在径向向外与封锁单元锁合的闭锁位置中，在所述分离位置中，支撑滚动体径向向内缩回，不再与封锁单元卡合，

-电磁体装置，其在通电时抵抗释放弹簧装置的至少一个释放弹簧的调节力而将支撑套筒固持在支撑位置中，使得在断电的情况下能够取消保持功能，且支撑套筒借助所述至少一个释放弹簧进入分离位置，借此封锁单元可以借助于弹簧装置转移进入封锁位置。

亦即，所述安全装置基于电磁体装置与锁定装置和支撑滚动体的协作来工作。在释放位置中，封锁装置被闭锁且不起作用，因此线性驱动器的输出构件和与其联接的联接杆可在其升程范围内自由移动。在发生断电的故障情形下，则通过取消对支撑滚动体的闭锁来触发封锁装置。在此情形下，弹簧装置将封锁装置带入封锁位置，在该封锁位置中，联接杆的升降运动被封锁。安全装置完全以机械方式工作，也就是说，安全装置的功能不需要电辅助能量或其他非电辅助能量，例如压缩空气。这样可以确保安全装置在故障情形下可靠地工作。

在本发明的进一步方案中，在联接杆上形成有止挡件，并且在封锁单元上形成有对配止挡件，其在释放位置中彼此间隔一轴向距离，该轴向距离确定了联接杆的升程，以及，所述止挡件和对配止挡件在封锁位置中相互抵靠，从而实现对输出构件的锁定。

特别优选地，封锁单元具有被联接杆贯穿的封锁套筒，其在释放位置中沿径向向外的方向支撑支撑滚动体并且将其保持在闭锁位置。

封锁套筒有利地具有尤其是环形的容纳空间，对应的支撑滚动体在闭锁位置中陷入所述容纳空间。

在本发明的进一步方案中，设置围绕支撑套筒的圆周的多个支撑滚动体组，每个均具有至少一个支撑滚动体。特别优选地，所述支撑滚动体组分别具有沿径向相继布置的多个支撑滚动体。借此，在将封锁装置的闭锁解除来使封锁装置进入封锁位置时，支撑滚动体能够在彼此上滚动，从而快速且技术上易于实施地将闭锁取消。此外，能够以简单的方式使各个支撑滚动体组的支撑滚动体进入锁止位置，从而不再能够在彼此上滚动，进而使封锁单元闭锁。

优选地，各个支撑滚动体组的支撑滚动体在支撑套筒的分离位置中以在竖直方向上交错的方式叠置。与在支撑套筒的分离位置中相比，在支撑套筒的锁定位置中，即在闭锁位置中，支撑滚动体在支撑滚动体组内的径向延伸更大，其中竖直方向上的交错致使径向延伸减小。

在本发明的进一步方案中，支撑套筒具有外壁，在该外壁上形成有支撑套筒容纳空间，其在锁定位置中与封锁装置的容纳空间相配合，在锁定位置中，支撑滚动体陷入该支撑套筒容纳空间。

特别优选地，支撑滚动体是圆柱形的。亦即，支撑滚动体可以被设计成辊子。然而，替代地，也可以将球用作滚动体。

在本发明的进一步方案中，电磁体装置具有围绕联接杆的多个电磁体组，当通电时，这些电磁体组共同地将支撑套筒保持在支撑位置。

可能的是，每个电磁体都是弹簧加载的，特别是在底侧与复位弹簧耦合，所述复位弹簧在封锁单元的封锁位置中被压缩，并在释放位置中在电磁体被去激活的情况下使得这些电磁体从其原始位置移出，其中对应的位置传感器能够测定位置变化。

特别优选地，释放弹簧装置具有围绕联接杆的多个释放弹簧组，当电磁体装置被去激活时，所述多个释放弹簧组共同地将支撑套筒移动到分离位置。释放弹簧和电磁体有利地沿周向彼此错开地布置。

在本发明的进一步方案中，封锁套筒具有套筒内部部分，所述套筒内部部分形成反向止挡件，所述套筒内部部分同心地包围联接杆，并且陷入位于壳体的圆柱形壳体内部部分与联接杆之间的环形间隙，且其中，封锁套筒具有套筒外部部分，其同心地包围壳体内部部分，并且在所述套筒外部部分的内壁上形成有针对支撑滚动体的容纳空间。

特别优选地，设置复位件，用于抵抗弹簧装置的弹力将封锁单元从封锁位置复位到释放位置。所述复位件可以具有机械的、流体的或电气的复位驱动器，用于将封锁单元复位到释放位置。例如，复位驱动器可以设计为伺服电动机。但也可采用其他类型的复位驱动器，例如液压或气动驱动器。

可设置阻尼装置，用于在触发安全功能时抑制封锁单元从封锁位置到释放位置的伸出运动。优选地，阻尼器被设计为油阻尼器。阻尼器有利地具有两个通过节流阀相互连接的油室，其中，液压油从一个油室排入另一个油室中，以启动阻尼功能。

在本发明的进一步方案中，设置保持装置，用于将支撑滚动体保持在封锁单元的封锁位置中，以防止支撑滚动体径向向外运动。由于封锁套筒的容纳空间间隔一定距离，且由于封锁单元触发并处于释放位置中，需要将支撑滚动体保持。

特别优选地，保持装置具有特别是与相应的支撑滚动体组的径向最外侧的支撑滚动体对应的保持构件，其可动地支承在将对应的支撑滚动体保持的保持位置与非使用位置之间。优选地，保持构件是弹簧加载的并且由复位弹簧支撑，该复位弹簧在支撑套筒的分离位置或封锁装置的释放位置中挤压保持构件，使其抵靠至径向外部的支撑滚动体。

本发明还涉及一种具有线性驱动器和安全装置的驱动单元，其中所述安全装置具有如权利要求1至16中任一项所述的特征。

本发明还包括一种具有阀配件和驱动单元的阀，特别是过程阀，其中所述驱动单元根据权利要求17设计。

附图说明

在附图中示出了本发明的一个优选实施例，并且在下文对其进行详细说明。其中：

图1是根据本发明的安全装置的一个优选实施例的纵截面示意图，其中，封锁单元处于释放位置，

图2为图1的安全装置的示意图，其中当安全功能被触发时，封锁单元处于封锁位置，

图3为图1中的细节X的示意图，

图4为在支撑套筒从分离位置复位至支撑位置的情况下，图1中的细节X的放大图，

图5为图2中的细节Y的放大图，以及

图6为电气中断装置(电子安全解决方案)的电子电路的电路图。

具体实施方式

图1至图6示出了根据本发明的安全装置11的一个优选实施例。在所示的示例中，安全装置11是阀(未示出)、特别是过程阀的一部分，并且连接在线性驱动器形式的阀驱动器(未示出)和阀配件(未示出)之间。阀驱动器例如可以是电气的或流体的、特别是气动的线性驱动器。线性驱动器具有输出构件(未示出)，例如就流体线性驱动器而言，所述输出构件可以是工作缸的活塞杆，该活塞杆又与可因施加流体压力而在气缸壳体中往复运动的驱动活塞连接。

线性驱动器的输出构件与联接杆12联接，所述联接杆是安全装置11的一部分。就过程阀而言，联接杆12也可以称为阀杆。

阀还具有阀配件(未示出)，该阀配件也可以称为阀壳体。一个流动通道在阀壳体中在入口和出口之间延伸。在所述流动通道中，在入口和出口之间有一个通流开口，其被阀座包围。阀座对应阀构件，阀构件又与联接杆12连接。

阀构件可通过联接杆12的调节升程而在截止位置与开启位置之间运动，在截止位置中，阀构件流体密封地贴靠在阀座上，在开启位置中，阀构件自阀揭离。

联接杆12的调节升程通过阀驱动器产生。

据此，安全装置11在示例中连接在阀驱动器和阀配件之间。

特别是如图1和图2所示，安全装置11具有壳体13，其被联接杆12以可线性移动的方式贯穿。

壳体13具有套筒状的壳体外部部分14，该壳体外部部分在其下端配备有下部紧固法兰15，并且在其上端配备有上部紧固法兰16。壳体13的下部紧固法兰15固定在同样归属于壳体13的盘状的磁体壳体17上，所述磁体壳体将下文还将详细描述的电磁体装置18容纳。磁体壳体17又连接到基础法兰19，其同样被联接杆12以可线性移动的方式贯穿。安全装置11可以例如经由基础法兰19固定在阀的阀配件(未示出)的固定接口上。

上部紧固法兰16特别是以其环形内肩构成针对下文还将详细描述的封锁单元21的上部止挡件20，从而在安全功能被触发的情况下，防止封锁单元从壳体13伸出。

特别是如图1和图2所示，壳体13具有壳体内部部分22，其被壳体外部部分14同心地包围。壳体内部部分22也被设计为套筒。在壳体内部部分22的外壁与壳体外部部分14的内壁之间形成环形间隙23，在该环形间隙中以可线性移动的方式容纳有封锁单元21的封锁套筒25的套筒外部部分24。

壳体内部部分22的轴向延伸小于壳体外部部分14的轴向延伸。在壳体内部部分22的外表面上形成环形肩部，其构成针对弹簧装置28的下文还将详细描述的弹簧27的止挡件面26。

壳体内部部分22的内壁在其上端区域径向向外跳跃，从而构成腔室29的外壁，下文还将对此进行详细描述。

如前文所述，安全装置11包括被联接杆12以可线性移动的方式贯穿的封锁单元21，所述封锁单元是可相对壳体13在将联接杆12的升程封锁的封锁位置30(图2)与实现联接杆12的线性运动的释放位置31(图1)之间运动。

封锁装置21的主要部件是封锁套筒25，其具有前述的套筒外部部分24，该套筒外部部分以经线性可动式导引的方式容纳在位于壳体内部部分22与壳体外部部分14之间的间隙23中。套筒外部部分24在其外表面上具有环形肩部，其形成上部对配止挡件32，当触发安全功能时，该上部对配止挡件抵靠在壳体外部部分14上的上部止挡件20上，从而防止封锁套筒25伸出壳体。

在封锁套筒25的套筒外部部分24的下端的区域中，在内壁上具有环形容纳空间33，下文还将详细说明和描述的支撑滚动体34可至少部分地陷入所述环形容纳空间。

在封锁套筒25的顶侧上，在套筒外部部分24上固定有套筒法兰35，线性驱动器又可以接在该套筒法兰上。套筒法兰35还建立了与封锁套筒25的套筒内部部分37的连接。在套筒法兰35的内侧上形成另一个环形肩，其构成针对弹簧装置28的弹簧27的另一个止挡件面36。套筒内部部分37以可线性运动的方式容纳在由壳体内部部分22的内壁和联接杆12的外壁形成的环形间隙38中。

特别是如图1和图2所示，在联接杆上设有构成止挡件39的环形肩。联接杆12上的止挡件39对应于套筒内部部分37上的对配止挡件40，所述对配止挡件通过套筒内部部分37的通孔的直径在端侧的减小而形成。

将图1和图2相结合可以看出，止挡件39和对配止挡件在释放位置31中相互间隔一定轴向距离地对准，由此使得联接杆12的升降运动成为可能。在如图2所示的封锁位置30中，联接杆12上的止挡件39与套筒内部部分37上的对配止挡件则彼此接触，从而实现对联接杆12的封锁，进而禁止了联接杆12的升程。

特别是如图1和图2所示，封锁套筒25的套筒内部部分37的外壁构成下文还将描述的腔室29的内壁。

安全装置11还包括用于将封锁单元21锁定在释放位置31中的锁定装置41，其中锁定装置41具有容纳在壳体13中的支撑滚动体34a、34b、34c以及被联接杆12以可线性移动的方式贯穿的支撑套筒42。

特别是将图1和图2、以及图4和图5相结合可以看出，支撑套筒42在支撑位置43(图1)和分离位置44(图2)之间被可移动地引导。在支撑位置43中，支撑滚动体34a、34b、34c被保持在径向向外与封锁单元21锁合的闭锁位置45中，而在分离位置44中，支撑滚动体34a、34b、34c径向向内缩回，不再与封锁单元21卡合。

支撑套筒42在其外表面上具有环形支撑套筒容纳空间46，其在释放位置中与封锁套筒25的套筒外部部分24上的容纳空间33共同起作用，使得环形支撑套筒容纳空间46与环形容纳空间33相对。支撑套筒42在其底侧上具有盘形的加载部分47或加载法兰，其直径大于支撑套筒42的其余部分，并且与下文还将详细描述的释放弹簧装置49的释放弹簧48共同起作用。

锁定装置41具有围绕支撑套筒42的圆周的多个支撑滚动体组50，其分别具有多个支撑滚动体34a-c，在本示例中为各自三个支撑滚动体34a-c。在该示例中，支撑滚动体34a-c被设计为支撑辊。支撑滚动体34a-c在径向方向上相继布置，据此，每个支撑滚动体组50均具有内部支撑滚动体34a、中央支撑滚动体34b和外部支撑滚动体34c。

特别是如图2所示，在封锁位置中，支撑滚动体34a-c是以在竖直方向或轴向上也交错的方式相继布置。在任何情况下，内部支撑滚动体在封锁位置30和释放位置31中均陷入环形支撑套筒容纳空间46中。而外部支撑滚动体34c则仅在发生闭锁的释放位置中陷入位于封锁套筒25的套筒内部部分37上的环形容纳空间，在如图2所示的封锁位置中，该外部支撑滚动体则径向向内缩进。

安全装置11还包括电磁体装置18，其在通电时抵抗至少一个释放弹簧48的调节力将支撑套筒42固持在支撑位置43中，使得在断电的情况下能够将保持功能取消，且支撑套筒42借助所述至少一个释放弹簧48进入分离位置44，借此封锁单元21可以借助于弹簧装置28进入封锁位置。

在所示的示例中，在磁体壳体17中设有围绕联接杆12的多个电磁体组57，其在通电时共同地将支撑套筒42保持在支撑位置42中。亦即，当通电时，以抵抗释放弹簧48的弹力的方式将支撑套筒42保持在支撑位置43中。

为此目的，释放弹簧装置49具有围绕联接杆12的多个释放弹簧组48，当电磁体装置18被去激活时，所述释放弹簧共同地将支撑套筒移动到分离位置44。特别是如图1所示，在磁体壳体中形成有围绕联接杆的多个圆柱形的容纳部组，在这些容纳部组中容纳有对应的释放弹簧48。

安全装置11还包括保持装置51，其用于在封锁单元21的封锁位置30中，即在封锁套筒25的套筒外部部分24上的容纳空间33向上运动的情况下，将支撑滚动体34a-c保持，防止其径向向外运动。

特别是如图3至图5所示，保持装置51针对每个支撑滚动体组50分别具有一个保持构件52，其可动地支承在将对应的支撑滚动体34c保持的保持位置53与非使用位置54之间。保持构件52分别对应一个复位弹簧55，其一侧支撑在保持构件52的底侧上，另一侧支撑在基础法兰19上。特别是如图3和5所示，在保持构件52上设有径向向外突出的例如螺钉形式的传动件56，当封锁单元从封锁位置30复位至释放位置31时，所述传动件被套筒外部部分24施力，亦即，套筒外部部分的下缘与传动件56发生接触，故以抵抗复位弹簧55的弹力的方式将保持构件52推回。当触发安全功能时，封锁单元21进入封锁位置，故封锁套筒25向上移动，且复位弹簧55借此使得保持构件52与外部支撑滚动体34c抵靠。保持构件52的顶侧可以与对应的支撑滚动体34c的形状、即例如与支撑辊的圆柱形状匹配。

如图6以电路图所示，设置位置检测装置，其用于检测电磁体装置18的电磁体57的位置，从而获得关于电磁体57是否被激活(即通电还是去激活)的反馈。为此，电磁体57可动地支承在磁体壳体17中，并且在底侧借助各一复位弹簧58(图1)支撑。在电磁体57的激活状态下，支撑套筒42被吸引并处于其支撑位置43，释放弹簧48由此被推回，并且电磁体57还将复位弹簧58推回。在触发安全功能之后，支撑套筒42从电磁体57上移开，因为释放弹簧48将支撑套筒42向上压入分离位置44。借此，复位弹簧58能够将电磁体57向上压，其中该位置变化通过位置传感器(未示出)来检测。

该安全装置还包括复位件，其用于抵抗弹簧装置28的弹力将封锁单元从封锁位置30复位到释放位置31。在所示的示例中，所述复位件包括电复位驱动器，例如采用伺服电动机的形式，该电复位驱动器确保封锁套筒25克服弹簧装置28的弹簧27的弹力而被推回。

安全装置11还包括阻尼装置59，其在本示例中被设计为液压阻尼装置59。

如上所述，通过壳体内部部分22的内壁和套筒内部部分37的外壁形成了一个可以填充液压油的腔室29。

如图1所示，第一腔室29的下方形成有较小的第二腔室60，特别是仅针对封锁套筒处于释放位置、即封锁套筒25缩回并闭锁的情况。这两个腔室60通过节流阀(未示出)彼此连接。因此，当触发安全功能时，液压油通过节流阀从第二腔室60排入第一腔室29中，从而触发了阻尼功能。然后，位于第一腔室中的液压油可以部分流入未示出的排量腔室或补偿腔室中。

在正常操作中，封锁单元21缩回并闭锁在释放位置31中，如图1所示。在释放位置31中，止挡件39和对配止挡件40在轴向上彼此间隔开，故可在由此形成的升程内实现联接杆12的升降运动。封锁单元21的闭锁是通过给电磁体57通电来实现的。如果电磁体57被激活，即通电，则它们共同地将支撑套筒42保持在支撑位置43中。

至关重要的是，支撑滚动体组50的支撑滚动体均处于闭锁位置45。这通过如下方式实现：环形的支撑套筒容纳空间46和在封锁套筒25的套筒外部部分34上的环形的容纳空间33彼此相对。在该位置，外部支撑滚动体34c陷入封锁套筒25上的容纳空间33中。同时，内部支撑滚动体34a陷入环形支撑套筒容纳空间46中。尽管弹簧装置28的弹簧27试图将封锁套筒25从壳体13中压出，但是这是不可能的，因为支撑滚动体34a-c被锁定在一起，并且外部支撑滚动体34c防止封锁套筒在该支撑滚动体自身旁边经过。因此，弹簧27的复位力作用在外部支撑滚动体34c上，然后作用在中间支撑滚动体34a上，然后作用在内部支撑滚动体34c上，但其也获得支撑，因为支撑套筒被吸引并处于支撑位置43中。

在断电情况下，电磁体57被去激活，故而失去了针对支撑套筒42的保持力。

在这种情况下，释放弹簧48将支撑套筒42向上压入其分离位置44，如图2所示。由于环形支撑套筒容纳空间46的轴向延伸大于内部支撑滚动体34a的轴向延伸，因此支撑套筒42可以在内部支撑滚动体34a旁经过。如果支撑套筒42随后以其支撑套筒容纳空间46的下部环形肩与内部支撑滚动体34a接触，则这个支撑滚动体随支撑套筒42向上运动，从而为中间支撑套筒滚动体34b提供自由空间。然后，中间支撑滚动体34b可以径向向内移动一定程度，从而为外部支撑滚动体34c提供空间，该外部支撑滚动体同样可以径向向内移动。借此取消对封锁单元的闭锁，故弹簧装置28的尺寸较大的弹簧27的弹力将封锁套筒25向上从壳体压出，直到套筒外部部分24上的上部对配止挡件32抵靠至壳体外部部分14上的上部止挡件20。

同时将保持装置41激活，并且通过复位弹簧55使得保持构件52向上进入与对应的外部支撑滚动体34c的接触，从而将外部支撑滚动体保持。

此外，当封锁套筒伸出时，将位于第二腔室60中的液压油排入第一腔室，从而触发阻尼功能，防止封锁套筒因弹簧装置28的弹簧27的高弹力而骤然弹出。

在如图2所示的封锁位置中，封锁套筒25被解锁并从壳体13伸出。在这种状态下，封锁套筒25的套筒内部部分37上的对配止挡件40抵靠至设于联接杆12上的止挡件39，从而防止了联接杆12的向下升程运动。借此例如能够使联接的阀构件移入定义的开启位置。

封锁单元21从图2所示的封锁位置30到如图1所示的释放位置31的复位过程如下：

借助于伺服电动机将力施加在封锁套筒25上，借此，封锁套筒抵抗弹簧装置28的弹力缩入壳体13。当封锁套筒缩回时，套筒外部部分24以及套筒内部部分37向下移动。

特别是如图4所示，在套筒内部部分37的底侧上设有特别是高度可调节的加载元件61，例如呈螺钉形式，当封锁套筒缩回时，所述加载元件与仍处于分离位置44中的支撑套筒的上部端侧发生接触。因此，加载元件61抵抗释放弹簧48的弹力将支撑套筒42压回到支撑位置43，并将其压入电磁体57的磁吸引区域，电磁体被激活并将支撑套筒42保持在支撑位置43。同时，因套筒外部部分的内缘的抵靠，而将保持构件52抵抗复位弹簧55的弹力向下压，且套筒外部部分的区域内的容纳空间33进入外部支撑滚动体34c的区域，所述外部支撑滚动体在此情形下陷入环形容纳空间33。

在支撑套筒从其分离位置44移动到支撑位置34之后，封锁套筒25可以向上移动一定程度，从而到达支撑滚动体34a-c的闭锁位置45。

图6为用于控制电子中断装置(电子安全解决方案)的电子电路64的示意性电路图。该电路是安全装置11的一部分。

这是一个单晶体管电路，由伺服电动机形式的执行电动机的静态电流供电。

电子电路64包括接入了电磁体装置18的电路。在所述电路中接入了两个形式为晶体管65a、65b，特别是为npn晶体管的开关。第一晶体管65a连接到更高级别的控制器，特别是PLC控制器。如果输出通电(即为高)，则开关闭合。第二晶体管65b是冗余安全触点。如果第二晶体管65b的输出通电(即为高)，则开关闭合。仅当晶体管65a、65b的两个输出均为高时，才激励电磁体装置18的电磁体57。电磁体57并联连接，故其同时切换。

经由电流测量和检测电路66控制这两个输出信号。总体上可以区分两种情况。第一种情况称为SPIKE 67或峰值，另一种情况称为ALIVE 68或故障。如果检测到接通峰值69，特别是0.5s高脉冲形式的接通峰值，则情况为SPIKE 67。原则上，这与实际切换的电磁体57的数量无关。例示性地示出了三个电磁体57。当然可以通过并联连接的三个以上的电磁体57来操作安全装置。

接通峰值特别是明显高于额定电流。亦即，例如果电流远高于正常功耗，则SPIKE输出例如在0.5s的时间内变为高电平。仅当金属贴靠在磁体上，即电磁体57克服复位弹簧58的弹力贴靠在金属基础法兰19上时，才会出现接通峰值69。当封锁单元21被闭锁时(图1)就是这种情况。

如果不是所有的电磁体57都被激励，如在电路图中通过附图标记69(一个磁体未被激励)和70(两个磁体未被激励)示出的那样，仅一个或两个电磁体被激励，则情况为ALIVE 68(故障)。然而，也可能识别出这样的情况(附图标记71)：尽管所有三个电磁体57都被激励，但是它们并未抵抗复位弹簧的复位力而被推回到其基本位置。在此情形下没有金属贴靠在电磁体57上，而是形成气隙，使得电流的测量值显着降低。在这种情况下，不出现接通峰值69。

Claims (16)

1.一种安全装置，所述安全装置用于能够释放地锁定线性驱动器的输出构件，所述安全装置包括：

-联接杆(12)，其能够与所述线性驱动器的输出构件联接，由此，所述输出构件能够借助于所述联接杆的升程移动，

-壳体(13)，所述联接杆(12)以能够线性移动的方式贯穿所述壳体(13)，

-封锁单元(21)，所述联接杆(12)以能够线性移动的方式贯穿所述封锁单元(21)，所述封锁单元(21)能够相对于所述壳体(13)在封锁所述联接杆(12)升程的封锁位置(30)与实现所述联接杆(12)的线性移动的释放位置(31)之间相对运动，

-弹簧装置(28)，其用于将所述封锁单元(21)预张紧到所述封锁位置(30)中，

-锁定装置(41)，其用于将所述封锁单元(21)锁定在释放位置(31)中，其中所述锁定装置(41)具有支撑滚动体(34a-c)和支撑套筒(42)，所述支撑滚动体(34a-c)容纳在壳体(13)中，所述联接杆(12)以能够线性移动的方式贯穿所述支撑套筒(42)，其中所述支撑套筒(42)能够在支撑位置(43)与分离位置(44)之间运动，在所述支撑位置中，所述支撑滚动体(34a-c)被保持在径向向外与所述封锁单元(21)处于闭锁位置(45)中，在所述分离位置中，所述支撑滚动体(34a-c)径向向内缩回，不再与所述封锁单元(21)卡合，

-电磁体装置(18)，其在通电时抵抗释放弹簧装置(49)的至少一个释放弹簧(48)的调节力而将所述支撑套筒(42)固持在所述支撑位置(43)中，使得在断电的情况下能够取消固持功能，且

所述支撑套筒(42)借助于所述至少一个释放弹簧(48)进入所述分离位置(44)，借此所述封锁单元(21)能够借助于所述弹簧装置(28)转移进入所述封锁位置(30)，

其特征在于，

设置围绕所述支撑套筒(42)的圆周形成的多个支撑滚动体组(50)，所述支撑滚动体组具有在径向方向上相继布置的多个支撑滚动体(34a-c)。

2.根据权利要求1所述的安全装置，其特征在于，与在支撑套筒(42)的分离位置中相比，在闭锁位置(45)中，支撑滚动体(34a-c)在各支撑滚动体组(50)内的径向延伸更大。

3.根据权利要求2所述的安全装置，其特征在于，在支撑套筒(42)的分离位置(44)中，各支撑滚动体组(50)内的支撑滚动体(34a-c)在竖直方向上的交错，其中在竖直方向上的交错致使径向延伸减小。

4.根据权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述封锁单元(21)具有被所述联接杆(12)贯穿的封锁套筒(25)，所述封锁套筒(25)在所述释放位置(31)中沿径向向外的方向支撑所述支撑滚动体(34a-c)并且将支撑滚动体保持在闭锁位置(45)中。

5.根据权利要求4所述的安全装置，其特征在于，所述封锁套筒(25)具有环形的容纳空间(33)，外部支撑滚动体在封锁套筒(25)位于释放位置中时但不在封锁套筒(25)位于闭锁位置中时陷入闭锁位置(45)中。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的安全装置，其特征在于，所述支撑套筒(42)具有外壁，在所述外壁上形成有与所述封锁单元(21)的容纳空间(33)在所述支撑位置(43)中相互作用的支撑套筒容纳空间(46)，内部支撑滚动体在支撑位置(43)中陷入所述支撑套筒容纳空间中。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的安全装置，其特征在于，所述支撑滚动体(34a-c)是圆柱形的。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的安全装置，其特征在于，所述电磁体装置(18)具有围绕所述联接杆(12)形成的多个电磁体组(57)，所述多个电磁体组在通电情况下共同地将所述支撑套筒(42)保持在支撑位置(43)中。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的安全装置，其特征在于，所述释放弹簧装置(49)具有围绕所述联接杆(12)形成的多个释放弹簧组(48)，在所述电磁体装置(18)被去激活的情况下，所述多个释放弹簧组共同地将所述支撑套筒(42)移动到分离位置(44)中。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的安全装置，其特征在于，所述封锁套筒(25)具有套筒内部部分(37)，所述套筒内部部分形成有对配止挡件(40)，所述套筒内部部分同心地包围所述联接杆(12)，并且陷入位于所述壳体(13)的圆柱形壳体内部部分(22)与所述联接杆(12)之间的环形间隙(23)中，且其中所述封锁套筒(25)具有套筒外部部分(24)，所述套筒外部部分同心地包围所述圆柱形壳体内部部分(22)，并且在套筒外部部分的内壁上形成有针对支撑滚动体(34a-c)的容纳空间(33)。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的安全装置，其特征在于，设置复位件，所述复位件用于抵抗所述弹簧装置(28)的弹力而将所述封锁单元(21)从所述封锁位置(30)复位到所述释放位置(31)。

12.根据权利要求11所述的安全装置，其特征在于，所述复位件具有机械的、流体的或电气的复位驱动器，以将所述封锁单元(21)复位到所述释放位置(31)，其中所述复位驱动器被设计为伺服电动机。

13.根据权利要求1-5中任一项所述的安全装置，其特征在于，设置保持装置(51)，所述保持装置用于将所述支撑滚动体(34a-c)保持在所述封锁单元(22)的封锁位置(30)中，以防止支撑滚动体径向向外运动。

14.根据权利要求13所述的安全装置，其特征在于，所述保持装置(51)具有与相应的支撑滚动体组(50)对应的保持构件(52)，所述保持构件与沿径向的外部支撑滚动体对应，所述保持构件(52)能够在保持相应的外部支撑滚动体的保持位置(53)与非使用位置(54)之间移动。

15.一种具有线性驱动器和安全装置(11)的驱动单元，其特征在于，所述安全装置(11)根据权利要求1-14中任一项形成。

16.一种阀，所述阀是具有阀配件和驱动单元的过程阀，其特征在于，所述驱动单元根据权利要求15形成。

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