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Die Erfindung betrifft eine Not-Aus-Schaltvorrichtung, mit der im Notfall zum Beispiel eine Automatisierungsanlage von einem unsicheren Zustand in einen zuvor definierten, sicheren Zustand geschaltet werden kann.
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Es ist bekannt, dass Not-Aus-Schaltvorrichtungen verwendet werden, um Automatisierungsanlagen, Roboter, Motoren oder andere Einrichtungen im Notfall von einem unsicheren Zustand in einen zuvor definierten, sicheren Zustand zu schalten. In dem sicheren Zustand ist der Not-Aus-Schalter beispielsweise durch eine Dreh- oder Ziehverriegelung verriegelt. Um von dem sicheren Zustand wieder in den unsicheren Zustand zu schalten, muss der Not-Aus-Schalter entriegelt werden. Das Entriegeln kann von jeder Person durchgeführt werden. Der Nachteil hierbei ist, dass auch Personen, die nicht autorisiert sind, den Not-Aus-Schalter jederzeit entriegeln und damit die Automatisierungsanlage, den Roboter, den Motor oder andere von dem sicheren Zustand in den unsicheren Zustand schalten können, d. h. wieder anfahren zu können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Not-Aus-Schaltvorrichtung bereitzustellen, bei welcher ein Not-Aus-Schalter erst nach autorisierter Freigabe entriegelt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß wird eine Not-Aus-Schaltvorrichtung für eine sicherheitsgerichtete Anwendung bereitgestellt, welche einen Not-Aus-Schalter enthält, der in eine Einschaltposition und in eine Ausschaltposition bewegbar ist. Die Not-Aus-Schaltvorrichtung weist ferner eine Ver- und Entriegelungseinrichtung auf, die den Not-Aus-Schalter in der Ausschaltposition gegen Entriegeln verriegelt. Mit der Ver- und Entriegelungseinrichtung ist über eine Logikeinrichtung ein biometrischer Sensor verbunden. Unter Ansprechen auf ein Freigabesignal des biometrischen Sensors steuert die Logikeinrichtung die Ver- und Entriegelungseinrichtung derart an, dass der Not-Aus-Schalter entriegelt wird.
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Hierdurch wird erreicht, dass der Not-Aus-Schalter nur nach autorisierter Freigabe entriegelt werden kann.
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Angemerkt sei, dass in der Einschaltposition des Not-Aus-Schalters eine mit der Not-Aus-Schaltvorrichtung verbundene Anlage eingeschaltet, d. h. in Betrieb ist, während in der Ausschaltposition des Not-Aus-Schalters die Anlage ausgeschaltet oder im sicheren Zustand ist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Ver- und Entriegelungseinrichtung als elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung ausgebildet ist, dass der Not-Aus-Schalter einen Zylinder mit einer Aussparung aufweist, und dass die elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung einen Riegel aufweist, der in die Aussparung eingreifen kann.
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Bei dem biometrischen Sensor kann es sich um einen Sensor zum Erfassen des Fingerabdrucks handeln.
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Vorteilhafterweise ist der Not-Aus-Schalter nach einer autorisierten Freigabe in eine Zwischenposition bewegbar. Dadurch wird sichergestellt, dass der Not-Aus-Schalter zwar von einer autorisierten Person entriegelt, das durch die Not-Aus-Schaltvorrichtung gesicherte System aber von jeder beliebigen Person wieder eingeschaltet werden kann.
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Um die aktuelle Position des Not-Aus-Schalters zu überwachen, weist die Not-Aus-Schaltvorrichtung eine Überwachungseinrichtung auf.
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Überdies sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass die Logikeinrichtung unter Ansprechen auf ein Positionssignal der Überwachungseinrichtung die elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung derart ansteuern kann, dass der Riegel in die Aussparung bewegt wird. Ferner kann die Logikeinrichtung unter Ansprechen auf ein Freigabesignal des biometrischen Sensors die elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung derart ansteuern, dass der Riegel aus der Aussparung zurück bewegt wird. Hierdurch wird die mechanische Belastung des Riegels und der Ver- und Entriegelungseinrichtung reduziert.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht zudem vor, dass die Überwachungseinrichtung wenigstens eine Lichtschranke aufweist.
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Ferner weist die Not-Aus-Schaltvorrichtung eine Signalisierungseinrichtung auf, um die aktuelle Position des Not-Aus-Schalters anzuzeigen.
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Die Signalisierungseinrichtung kann einen Leuchtrahmen enthalten.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht einer Not-Aus-Schaltvorrichtung,
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2 ein schematisches Blockschaltbild der in 1 gezeigten Not-Aus-Schaltvorrichtung im verriegelten Zustand,
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3 ein schematisches Blockschaltbild der in 1 gezeigten Not-Aus-Schaltvorrichtung im entriegelten Zustand, und zwar in einer Zwischenposition,
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4 ein schematisches Blockschaltbild der in 1 gezeigten Not-Aus-Schaltvorrichtung im entriegelten Zustand.
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1 zeigt eine beispielhafte Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 in der Draufsicht. Die Vorrichtung weist einen Not-Aus-Schalter 20, einen biometrischen Sensor 30, um den eine Signalisierungseinrichtung 40 angeordnet sein kann, sowie eine Anschlussbuchse 50 auf, an die eine durch die Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 gesicherte Anlage (nicht dargestellt) angeschlossen sein kann. Im vorliegenden Beispiel weist der biometrische Sensor 30 einen Fingerabdrucksensor auf. Die Signalisierungseinrichtung 40 ist beispielsweise ein Leuchtrahmen. Der Leuchtrahmen 40 weist zum Beispiel mehrere, ansteuerbare rot leuchtende, gelb leuchtende und grün leuchtende Leuchtdioden (nicht dargestellt) auf. Der Not-Aus-Schalter 20 kann als Dreh- oder Ziehschalter ausgebildet sein.
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2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der in 1 gezeigten Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 im verriegelten Zustand, in dem die Anlage (nicht dargestellt) ausgeschaltet bzw. im zuvor definierten, sicheren Zustand ist. Der Not-Aus-Schalter 20 befindet sich somit in seiner Ausschaltposition. An dem Not-Aus-Schalter 20 befindet sich ein Zylinder 60 mit einer, beispielsweise keilförmigen, Aussparung 70. Die Ver- und Entriegelungseinrichtung 90 ist vorzugsweise als elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung ausgebildet, die einen, beispielsweise komplementär zur Aussparung 70 geformten, Riegel 80 aufweist, der in die Aussparung 70 eingreifen kann. Die elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung 90 ist über eine Logikeinrichtung 100 mit dem Fingerabdrucksensor 30 verbunden. Der Zylinder 60 ist beispielsweise mit einem zweikanaligem Sicherheitsrelais 110 verbunden, dessen beide Schaltkontakte 112 und 114 im gezeigten Zustand geöffnet sind. Die Schaltkontakte 112 und 114 sind mit Anschlüssen 130 bis 133 der Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 verbunden, über welche die Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 an die Anlage (nicht dargestellt) angeschlossen sein kann. Die Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 kann zwei weitere Anschlüsse 140 und 141 aufweisen, an welche eine externe Energiequelle angeschlossen werden kann, die unter Anderem den Fingerabdrucksensor 30, den Leuchtrahmen 40, die elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung 90 und die Logikeinrichtung 100 mit Energie versorgt. Die Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 kann eine Überwachungseinrichtung 120 aufweisen, welche die Position des Zylinders 60 überwachen kann. Hierzu kann die Überwachungseinrichtung 120 als Reflexionslichtschranke ausgebildet sein, die eine Leuchtdiode (nicht dargestellt) und eine am Zylinder 60 angebrachte reflektierende Fläche 122 aufweist. Die Reflexionslichtschranke 120 kann über die Logikeinrichtung 100 mit dem Leuchtrahmen 40 und der elektromechanischen Ver- und Entriegelungseinrichtung 90 verbunden sein.
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3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der in 1 gezeigten Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 im entriegelten Zustand, und zwar in einer Zwischenposition. Der Riegel 80 ist aus der Aussparung 70 bewegt. Der Zylinder 60 befindet sich in einer Zwischenposition, wobei die Schaltkontakte 112 und 114 noch geöffnet sind und folglich die Anlage (nicht dargestellt) noch nicht eingeschaltet ist.
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4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der in 1 gezeigten Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 im entriegelten Zustand. Der Riegel 80 kann sich in zurückgezogener Position, wie in 3 gezeigt, oder unterhalb des Zylinders 60, wie in 4 gezeigt, befinden. Der Not-Aus-Schalter 20 bzw. der Zylinder 60 befindet sich in der Einschaltposition und die Schaltkontakte 112 und 114 sind geschlossen.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise der in 1 gezeigten Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 i. V. m. den 2 bis 4 näher erläutert.
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Angenommen sei nunmehr ein Notfall, bei dem die Anlage (nicht dargestellt) in einen zuvor definierten, sicheren Zustand gefahren werden muss. Hierzu wird der Not-Aus-Schalter 20 der Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 und somit der Zylinder 60 aus der Einschaltposition nach unten in die Ausschaltposition gedrückt. Hierdurch öffnen sich die Schaltkontakte 112 und 114 und eine mit der Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 verbundene Anlage wird von einem unsicheren Zustand in einen zuvor definierten, sicheren Zustand geschaltet. Die Reflexionslichtschranke 120 erfasst die Ausschaltposition des Not-Aus-Schalters 20 und sendet daraufhin ein erstes Positionssignal an die Logikeinrichtung 100, welches der Logikeinrichtung 100 signalisiert, dass sich der Zylinder 60 in der Ausschaltposition befindet. Unter Ansprechen auf das erste Positionssignal steuert die Logikeinrichtung 100 die elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung 90 an, die dazu ausgebildet ist, den Riegel 80 beispielsweise über einen elektromechanischen Antrieb in die Aussparung 70 des Zylinders 60 zu bewegen. Dies könnte auch durch Federkraft bewerkstelligt werden. Die Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 kann nun nicht mehr von unautorisierten Personen entriegelt werden. Zudem steuert die Logikeinrichtung 100 unter Ansprechen auf das erste Positionssignal die rot leuchtenden Leuchtdioden (nicht dargestellt) des Leuchtrahmens 40 derart an, dass dieser rot leuchtet.
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Um den Not-Aus-Schalter 20 wieder entriegeln zu können, muss die Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 zunächst von einer autorisierten Person freigegeben werden. Hierzu legt eine autorisierte Person ihren Finger auf den Fingerabdrucksensor 30 auf. Dieser erfasst, dass die Person zur Freigabe autorisiert ist und sendet ein Freigabesignal an die Logikeinrichtung 100. Unter Ansprechen auf das Freigabesignal steuert die Logikeinrichtung 100 die elektromechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung 90 derart an, dass der Riegel 80 zum Beispiel mittels des elektromechanischen Antriebs aus der Aussparung 70 zurück bewegt wird. Der Zylinder 60 des Not-Aus-Schalters 20 wird nun in eine Zwischenposition nach oben bewegt, in der er mechanisch gehalten wird. Die Schaltkontakte 112 und 114 bleiben jedoch geöffnet. Aus dieser Zwischenposition kann eine beliebige Person den Not-Aus-Schalter 20 entriegeln. Die Reflexionslichtschranke 120 sendet wiederum ein zweites Positionssignal an die Logikeinrichtung 100, welches signalisiert, dass sich der Zylinder 60 in der Zwischenposition befindet. Unter Ansprechen auf dieses zweite Positionssignal steuert die Logikeinrichtung 100 die gelb leuchtenden Leuchtdioden (nicht dargestellt) des Leuchtrahmens 40 derart an, dass dieser gelb leuchtet.
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Um die Anlage wieder anfahren zu können, muss der Not-Aus-Schalter 20 entriegelt werden. Hierzu wird der Not-Aus-Schalter 20 beispielsweise gedreht oder herausgezogen. Hierdurch werden die Schaltkontakte 112 und 114 der Not-Aus-Schaltvorrichtung 10 geschlossen. Der Zylinder 60 befindet sich wieder in der Einschaltposition. Die Reflexionslichtschranke 120 sendet ein drittes. Positionssignal an die Logikeinrichtung 100, welches signalisiert, dass sich der Zylinder 60 in der Einschaltposition befindet. Unter Ansprechen auf das dritte Positionssignal steuert die Logikeinrichtung 100 die grün leuchtenden Leuchtdioden (nicht dargestellt) des Leuchtrahmens 40 derart an, dass dieser grün leuchtet. Der Riegel 80 kann nun wieder nach vorn bewegt werden und so den Not-Aus-Schalter 20 in der Einschaltposition halten.
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Angemerkt sei, dass der Not-Aus-Schalter 20 auch direkt, ohne Verweilen in der Zwischenposition in die Einschaltposition bewegt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Not-Aus-Schaltvorrichtung
- 20
- Not-Aus-Schalter
- 30
- Biometrischer Sensor – Fingerabdrucksensor
- 40
- Signalisierungseinrichtung – Leuchtrahmen
- 50
- Anschlussbuchse
- 60
- Zylinder
- 70
- Aussparung
- 80
- Riegel
- 90
- Ver- und Entriegelungseinrichtung – mechanische Ver- und Entriegelungseinrichtung
- 100
- Logikeinrichtung
- 110
- Sicherheitsrelais
- 112, 114
- Schaltkontakt
- 120
- Überwachungseinrichtung – Reflexionslichtschranke
- 122
- reflektierende Fläche
- 130–133
- Anschlüsse (Anlage)
- 140, 141
- Anschlüsse (Energiequelle)
