DE102015113937A1 - Drahtloses Überwachungssystem - Google Patents

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    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Überwachen von beweglichen Schutzeinrichtungen von Maschinen oder Anlagen, umfassend einen Sicherheitsschalter und eine relativ zu dem Sicherheitsschalter entfernt angeordnete Sicherheitsauswerteeinheit (8), wobei der Sicherheitsschalter und die Sicherheitsauswerteeinheit (8) zum Übertragen von Daten (14) und Betriebsenergie (13) zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit (8) ausgebildet sind, wobei der Sicherheitsschalter eine Betriebsenergie des Sicherheitsschalters ausschließlich von der Sicherheitsauswerteeinheit (8) beziehend ausgebildet ist. Um ein System der vorstehend genannten Art anzugeben, das konstruktiv einfach aufgebaut und zuverlässig ist, schlägt die vorliegende Erfindung vor, dass eine Übertragung von Daten (14) und Betriebsenergie (13) zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit (8) ausschließlich drahtlos erfolgend ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Überwachen von beweglichen Schutzeinrichtungen von Maschinen oder Anlagen, umfassend einen Sicherheitsschalter und eine relativ zu dem Sicherheitsschalter entfernt angeordnete Sicherheitsauswerteeinheit, wobei der Sicherheitsschalter und die Sicherheitsauswerteeinheit zum Übertragen von Daten und Betriebsenergie zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit ausgebildet sind, wobei der Sicherheitsschalter eine Betriebsenergie des Sicherheitsschalters ausschließlich von der Sicherheitsauswerteeinheit beziehend ausgebildet ist.
  • Ein Sicherheitsschalter im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Überwachen eines Zustandes einer sicherheitsrelevanten Einrichtung. Sicherheitsschalter werden eingesetzt, um den Zustand beweglicher Schutzeinrichtungen zu überwachen. Solche Schutzeinrichtungen sind zum Beispiel Türen oder Abdeckungen an Maschinen oder Anlagen. Sie trennen Mensch und Maschine zum gegenseitigen Schutz voreinander. Hierzu müssen Sicherheitsschalter einen oder mehrere Stromkreise sicher unterbrechen, um die Maschine abzuschalten und bestenfalls stillzulegen, bis die Schutzeinrichtung wieder geschlossen ist.
  • Typischerweise besteht ein Sicherheitsschalter aus zwei Komponenten. Die erste Komponente ist eine Schalteinheit, welche meist an einem feststehenden Teil der Maschine, zum Beispiel einem Türrahmen, befestigt ist. Die zweite Komponente ist eine Betätigungseinheit, welche typischerweise an der beweglichen Schutzeinrichtung, zum Beispiel der Tür, befestigt ist. Über Kabel ist der Sicherheitsschalter entweder direkt mit Antrieben der Maschine oder mit einer übergeordneten Steuereinrichtung, zum Beispiel einer Sicherheitsauswerteeinheit oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), verbunden. Die übergeordnete Steuereinheit wird hierin als Sicherheitsauswerteeinheit bezeichnet. Der Sicherheitsschalter und die Sicherheitsauswerteeinheit sind Teil des erfindungsgemäßen Systems zum Überwachen von beweglichen Schutzeinrichtungen von Maschinen oder Anlagen.
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Ausgestaltungen von Sicherheitsschaltern beschrieben. So kann die Schalteinheit direkt durch eine mechanische Betätigungseinheit ausgelöst werden. Verschleißärmer beziehungsweise annähernd verschleißfrei arbeiten berührungslose Sicherheitsschalter. Hierzu sind mehrere Ausgestaltungen bekannt. Oft werden in der Schalteinheit Reed-Sensoren eingesetzt, die von einem oder mehreren Permanentmagneten als Teile der Betätigungseinheit betätigt werden. Eine elektronische Ausgestaltung verwendet zum Beispiel Hall-Sensoren in der Schalteinheit, die ebenfalls über Permanentmagnete betätigt werden. Des Weiteren sind in der Patentschrift EP 0 968 567 B2 Radio Frequency Identification(RFID)-basierte Systeme beschrieben, die neben einer reinen Schaltfunktion auch eine Kodierung erlauben, sodass die Schalteinheit bei entsprechender Programmierung nur auf eine ganz bestimmte Betätigungseinheit reagiert.
  • An größeren Maschinen oder Anlagen mit einer Vielzahl von beweglichen Schutzeinrichtungen, zum Beispiel Türen und Wartungsklappen, müssen sehr viele Sicherheitsschalter eingesetzt werden, da jede bewegliche Schutzeinrichtung durch einen Sicherheitsschalter überwacht werden muss. Dies führt zu einem erheblichen Verkabelungsaufwand an der Maschine oder Anlage. Es sind zwar Reihenschaltungen von Sicherheitsschaltern bekannt, was den Verkabelungsaufwand reduzieren kann, jedoch erlaubt eine Reihenschaltung es der übergeordneten Sicherheitsauswerteeinheit in der Regel nicht, zu erkennen, welche bewegliche Schutzeinrichtung geöffnet wurde. Daher wird die Verkabelung oft sternförmig ausgeführt, was zusätzlichen Aufwand verursacht. Die Kabel verursachen Materialkosten, erhöhen das Gewicht der Anlage, benötigen Bauraum und verursachen erhebliche Montagezeiten.
  • Gängige drahtlose Übertragungsverfahren sind nicht geeignet, um den Verkabelungsaufwand zu reduzieren, da sie in aller Regel entweder eine drahtgebundene Energieversorgung oder einen Energiespeicher in dem Sicherheitsschalter benötigen. Einerseits hat die drahtgebundene Energieversorgung den Nachteil einer aufwändigen Verkabelung. Andererseits lassen die oftmals rauen Einsatzbedingungen der Sicherheitsschalter keinen zuverlässig arbeitenden lokalen Energiespeicher in dem Sicherheitsschalter zu. Schließlich sollten die Sicherheitsschalter bis zu 20 Jahre wartungsfrei funktionieren, was bekannte Energiespeicher eher nicht leisten können.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System der eingangs genannten Art anzugeben, das konstruktiv einfach aufgebaut und zuverlässig ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung ein System der eingangs genannten Art vor, wobei eine Übertragung von Daten und Betriebsenergie zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit ausschließlich drahtlos erfolgend ist. Durch die vollständig drahtlose Verbindung hinsichtlich Daten und Betriebsenergie zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit ist das System einfach aufgebaut, da eine zumeist aufwändige Verkabelung obsolet ist. Fehlerquellen durch Kabelbrüche oder Wackelkontakte sind ausgemerzt und eine zuverlässige Energieversorgung ist sichergestellt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst Sicherheitsschalter eine Schalteinheit und eine Betätigungseinheit, wobei die Schalteinheit mittels einer schalteinheitsseitigen Auswerteelektronik zum Erzeugen von Daten bezüglich eines Schaltzustandes des Sicherheitsschalters ausgebildet ist und wobei die Betätigungseinheit zum Betätigen der Schalteinheit ausgebildet ist. Die Auswerteelektronik kann einfache elektrische Bauteile, wie Induktivitäten oder Kapazitäten, oder komplexe elektronische Bauteile, wie integrierte Schaltungen oder Mikrocontroller, aufweisen.
  • Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schalteinheit ein auf Magnetismus sensibles Sensorelement umfasst und die Betätigungseinheit einen Permanentmagneten umfasst. Das auf Magnetismus ansprechende Sensorelement und der Magnet ermöglichen eine kontaktlose Interaktion zwischen der Schalteinheit und der Betätigungseinheit.
  • Insbesondere ist das Sensorelement als ein Reed-Sensor oder Hall-Sensor ausgebildet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft umfasst die Schalteinheit eine schalteinheitsseitige Antenne und die Sicherheitsauswerteeinheit eine sicherheitsauswerteeinheitsseitige Antenne, wobei die Antennen aufeinander abgestimmt sind. Die Antennen übertragen Daten und Betriebsenergie zuverlässig über weite Strecken, ohne auf eine körperlich-gegenständliche Verbindung angewiesen zu sein.
  • In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Sicherheitsauswerteeinheit einen Datenausgang umfasst, wobei an dem Datenausgang mittels einer sicherheitsauswerteeinheitsseitigen Sende- und Empfangselektronik bereitgestellte Daten bezüglich des Sicherheitsschalters abgreifbar sind. Die in dem Sicherheitsschalter generierten und an die Sicherheitsauswerteeinheit übertragenen Daten liegen komfortabel zur Steuerung oder Regelung der Maschine oder Anlage vor.
  • Die Daten umfassen bevorzugt einen Schaltzustand des Sicherheitsschalters oder eine Identifikationsinformation des Sicherheitsschalters oder besonders bevorzugt einen Schaltzustand des Sicherheitsschalters und eine Identifikationsinformation des Sicherheitsschalters zum eindeutigen Identifizieren des Sicherheitsschalters. Damit ist die Grundlage dafür geschaffen, ohne aufwändige Verkabelung zu erkennen, welcher von gegebenenfalls vielen Sicherheitsschaltern geöffnet oder geschlossen ist.
  • In einer speziellen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Sicherheitsauswerteeinheit einen Schaltausgang umfasst, wobei an dem Schaltausgang ein von einem Schaltzustand des Sicherheitsschalters abhängiges Schaltsignal abgreifbar ist. In diesem Fall ist der Schaltzustand alternativ oder zusätzlich zu den Daten in einer separaten, schaltkreistauglichen Form vorliegend, um die Maschine oder Anlage direkt abzuschalten oder stillzulegen.
  • Darüber hinaus erfolgt in einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Übertragung von Betriebsenergie zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit mittels elektromagnetischer Wellen oder Schallwellen. Bezüglich der elektromagnetischen Wellen kommen sämtliche technisch umsetzbaren Frequenzbereiche in Betracht, beispielsweise der ultraviolette Bereich, der optisch sichtbare Bereich oder der infrarote Bereich. Bezüglich Schallwellen ist der Frequenzbereich des Ultraschalls bevorzugt, um eine ausreichende Energiedichte bereitzustellen. Bezüglich Funkwellen ist der Frequenzbereich zwischen 10kHz und 10 GHz bevorzugt, insbesondere 10 kHz bis 20 MHz, 400–500 MHz, 800–1000 MHz und 2,4–2,6 GHz.
  • Die Erfindung wird in zwei bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnungen zu entnehmen sind.
  • Die Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System dient zum Überwachen von beweglichen Schutzeinrichtungen von Maschinen oder Anlagen und umfasst einen Sicherheitsschalter und eine relativ zu dem Sicherheitsschalter entfernt angeordnete Sicherheitsauswerteeinheit 8. Der Sicherheitsschalter und die Sicherheitsauswerteeinheit 8 sind zum Übertragen von Daten 14 und Betriebsenergie 13 zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit 8 ausgebildet. Der Sicherheitsschalter bezieht seine Betriebsenergie ausschließlich von der Sicherheitsauswerteeinheit 8. Erfindungswesentlich ist, dass eine Übertragung von Daten 14 und Betriebsenergie 13 zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit 8 ausschließlich drahtlos erfolgt. Es existiert keine Kabelverbindung zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit 8. Die drahtlose Verbindung dient zum Übertragen der zum Betrieb des drahtlosen Sicherheitsschalters benötigten Betriebsenergie von der Sicherheitsauswerteeinheit 8 zu dem Sicherheitsschalter und zum Übertragen eines Schaltzustandes und einer Identifikationsinformation des Sicherheitsschalters von dem Sicherheitsschalter zu der Sicherheitsauswerteeinheit 8.
  • Hierzu umfasst der Sicherheitsschalter eine Schalteinheit 4 und eine Betätigungseinheit 1, wobei die Schalteinheit 4 mittels einer schalteinheitsseitigen Auswerteelektronik 5 zum Erzeugen von Daten bezüglich eines Schaltzustandes des Sicherheitsschalters ausgebildet ist und wobei die Betätigungseinheit 1 zum Betätigen der Schalteinheit 4 ausgebildet ist. Je nach Abstand 3 zwischen der Schalteinheit 4 und der Betätigungseinheit 1 ist der Sicherheitsschalter geöffnet oder geschlossen. Insbesondere umfasst die Schalteinheit 4 zwei Sensorelemente 6 in Form von zwei Reed-Sensoren und die Betätigungseinheit 1 zwei Permanentmagnete 2 zum Betätigen der Reed-Sensoren. Zusätzlich umfasst die Schalteinheit 4 eine schalteinheitsseitige Antenne 7, die auf eine sicherheitsauswerteeinheitsseitige Antenne 9 der Sicherheitsauswerteeinheit 8 abgestimmt ist. Die Sicherheitsauswerteeinheit 8 umfasst einen Datenausgang 12, wobei an dem Datenausgang 12 mittels einer sicherheitsauswerteeinheitsseitigen Sende- und Empfangselektronik 10 bereitgestellte Daten bezüglich des Sicherheitsschalters abgreifbar sind. Darüber hinaus umfasst die Sicherheitsauswerteeinheit 8 zwei Schaltausgänge 11, wobei an den Schaltausgängen 11 ein von einem Schaltzustand des Sicherheitsschalters abhängiges Schaltsignal abgreifbar ist. Die Daten in Datenausgang umfassen hier lediglich eine Identifikationsinformation des Sicherheitsschalters, da der Schaltzustand des Sicherheitsschalters an den Schaltausgängen 11 anliegt.
  • Die Betätigungseinheit 1 ist typischerweise an einem beweglichen Teil der Schutzeinrichtung befestigt. Ihr gegenüber ist der Sicherheitsschalter angeordnet. Die Sensorelemente 6 der Schalteinheit erzeugen ein Schaltsignal, welches von dem Abstand 3 zwischen der Betätigungseinheit 1 und der Schalteinheit 4 abhängig ist. Auf diese Weise erkennt der Sicherheitsschalter, dass sich die Betätigungseinheit 1 in einem festgelegten Einschaltbereich der Schalteinheit 4 befindet. Die Betätigungseinheit 1 und die Schalteinheit 4 sind so an der beweglichen Schutzeinrichtung beziehungsweise der feststehenden Maschine befestigt, dass sich die Betätigungseinheit 1 nur im Einschaltbereich der Schalteinheit 4 befindet, wenn die Schutzeinrichtung geschlossen ist.
  • Die Betätigungseinheit 1 und die Schalteinheit 4 sind aufeinander abgestimmt. Als Sensorelemente 6 kommen zum Beispiel, aber nicht ausschließlich, Reed-Sensoren zum Einsatz. Diese haben den Vorteil, dass sie keine externe Energieversorgung benötigen. In der Betätigungseinheit 1 ist dann zum Beispiel ein oder mehrere Permanentmagnete 2 so angeordnet, dass sie die Reed-Sensoren in dem gewünschten Einschaltbereich betätigen.
  • Pro Sicherheitsschalter ist mindestens ein Sensorelement 6 erforderlich. In der Regel werden jedoch mehrere Sensorelemente 6, beispielsweise zwei, vorgesehen, um eine Redundanz zu ermöglichen. Auch eine Kombination unterschiedlicher Sensorelementtypen kann in dieser Hinsicht vorteilhaft sein. Alternativ zu Reed-Sensoren und Permanentmagneten sind weitere Kombinationen denkbar, beispielsweise Hall-Sensor und Permanentmagnet, magnetoresistiver Sensor und Permanentmagnet, insbesondere basierend auf dem anisotropen magnetoresistiven(AMR-), gigantomagnetoresistiven(GMR-) oder tunnelmagnetoresistiven(TMR-) Effekt, oder RFID-Lesegerät und RFID-Tag.
  • Die Sensorelemente 6 sind mit der Auswerteelektronik 5 verbunden. Ebenfalls mit der Auswerteelektronik 5 verbunden ist die schalteinheitsseitige Antenne 7. Die Antenne 7 kann je nach gewähltem Frequenzbereich verschiedene Ausprägungen annehmen. Beispielsweise und nicht ausschließlich kann sie eine Spule oder einen Dipol umfassen.
  • Die Sicherheitsauswerteeinheit 8 beinhaltet eine sicherheitsauswerteeinheitsseitige Antenne 9, die zum Beispiel als Spule oder als Dipol ausgeführt ist. Diese ist mit der Sende- und Empfangselektronik 10 verbunden. Abhängig von dem drahtlos übertragenen Schaltzustand des Sicherheitsschalters werden ein oder mehrere, hier zwei, Schaltausgänge 11 geschaltet. Über einen Datenausgang 12 wird einer übergeordneten Maschinen- oder Anlagensteuerung die Identität einer eventuell geöffneten beweglichen Schutzeinrichtung mitgeteilt. Als Schnittstelle kommen diverse bekannte Schnittstellentypen oder Bussysteme in Frage. Die Auswahl richtet sich auch nach der Art der übergeordneten Steuerung, an welche die Daten zu übertragen sind.
  • Die Sende- und Empfangselektronik 10 kann auch eine logische Verknüpfung einer Mehrzahl an drahtlosen Sicherheitsschaltern vornehmen und die Schaltausgänge 11 entsprechend dem Ergebnis dieser logischen Verknüpfung schalten. Hierbei ersetzt die von dem Sicherheitsschalter drahtlos übermittelte Identifikationsinformation die Zuordnung, die bei im Stand der Technik bekannten Sicherheitsauswerteeinheiten durch eine feste Verdrahtung an einen bestimmten Eingang gegeben war. Die logische Verknüpfung der verschiedenen Sicherheitsschalter kann fest vorgegeben oder durch den Benutzer als eine Art Programm in einem Speicher abgelegt sein.
  • Die Übertragung von Daten 14 und/oder Betriebsenergie 13 zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit 8 erfolgt bevorzugt mittels elektromagnetischer Wellen. Vorzugsweise wird für die Übertragung der Daten 14 das gleiche physikalische Prinzip verwendet wie für die Übertragung der Betriebsenergie 13. Die Übertragung von Daten 14 und/oder Betriebsenergie 13 zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit 8 kann in nicht abschießender Aufzählung auf die folgenden Arten erfolgen:
    Abstrahlen einer gegebenenfalls modulierten elektromagnetischen Welle mit einer Frequenz, welche sich von der Frequenz der Energieübertragung unterscheidet. Die Antwortfrequenz kann durch die Auswerteelektronik 5 in einem definierten Bereich abhängig vom Schaltzustand der Sensorelemente 6 variiert werden. Somit ist der Schaltzustand in der Frequenz kodiert. Zusätzlich kann durch Bauteilvariation jedem Sicherheitsschalter ein eigener Antwortfrequenzbereich zugewiesen werden, sodass über die Antwortfrequenz sowohl die Identifikationsinformation des Sicherheitsschalters als auch dessen Schaltzustand übertragbar sind.
  • Erzeugen von modulierten Seitenbändern der Energieübertragungsfrequenz durch Verändern eines Reflexionsverhaltens der schalteinheitsseitigen Antenne 7, bekannt aus ISO 18000-6. In den modulierten Seitenbändern kann eine Identifikationsinformation zum Beispiel als Bitfolge und ebenso der Schaltzustand übertragen werden. Über eine Modulation der Energieübertragungsfrequenz kann die Sicherheitsauswerteeinheit 8 auch Daten 14 an den Sicherheitsschalter senden. Dies ist insbesondere bei einem Betrieb mehrerer Sicherheitsschalter an einer Sicherheitsauswerteeinheit 8 vorteilhaft, da diese gezielt einzelne Sicherheitsschalter abfragen kann und so Kollisionen auf dem gemeinsam genutzten Übertragungskanal vermieden werden.
  • Ein weiteres Übertragungsverfahren ist die von der RFID-Technologie bekannte Lastmodulation entweder mit oder ohne Hilfsträger, die unter anderem in ISO/IEC 15693 oder ISO/IEC 14443 beschrieben ist. Dieses Verfahren eignet sich besonders für den Nahfeldbereich einer elektromagnetischen Welle. Die Auswerteelektronik 5 verändert ihre Leistungsaufnahme im Takt der zu übertragenden Daten 14, hier Schaltzustand und Identifikationsinformation. Durch eine transformatorische Kopplung zwischen der schalteinheitsseitigen Antenne 7 und der sicherheitsauswerteeinheitsseitigen Antenne 9 im Nahfeldbereich kann eine variierende Leistungsaufnahme der Auswerteelektronik 5 der Schalteinheit 4 von der Sende- und Empfangselektronik 10 der Sicherheitsauswerteeinheit 8 festgestellt und daraus die Daten 14 gewonnen werden.
  • Ein noch anderes Übertragungsverfahren ist das so genannte Halbduplexverfahren, unter anderem beschrieben in ISO 14223. Hierbei wird die drahtlose Energieübertragung von der Sicherheitsauswerteeinheit 8 zyklisch unterbrochen. Die Auswerteelektronik 5 der Schalteinheit 4 enthält einen Energiespeicher, der ausreichend dimensioniert ist, um die zyklische Unterbrechung der Energieversorgung zu überbrücken. In den Pausen der Energieübertragung kann der Sicherheitsschalter Daten 14 auf der gleichen Frequenz übertragen, ohne dass es zu einer gegenseitigen Beeinflussung von Daten 14 und Betriebsenergie 13 kommt. Auch hier kann eine Vielzahl gängiger Modulationsverfahren eingesetzt werden, um die Identifikationsinformation und den Schaltzustand von dem Sicherheitsschalter zu der Sicherheitsauswerteeinheit 8 zu übertragen.
  • Eine optische Übertragung ist theoretisch geeignet, den Schaltzustand über eine Position der beweglichen Schutzeinrichtung einer Maschine oder Anlage von einer zentralen Sicherheitsauswerteeinheit aus abzufragen. Hierzu müsste aber die Position der Schutzeinrichtung mit einer Genauigkeit im Millimeterbereich über einen Abstand von oftmals einigen Metern hinweg bestimmt werden und dies oft ohne direkte Sichtverbindung zwischen der zentralen Sicherheitsauswerteeinheit und der Schutzeinrichtung. Noch schwieriger realisierbar ist eine optische Übertragung, wenn nicht nur eine Schutzeinrichtung, sondern eine Vielzahl an Schutzeinrichtungen zu überwachen sind.
  • Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, welche sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform unterscheidet, dass mehrere Sicherheitsschalter in der nicht dargestellten Maschine oder Anlage vorhanden sind, welche unabhängig voneinander mit einer zentralen Sicherheitsauswerteeinheit 8 kommunizieren, nachdem sie von der Sicherheitsauswerteeinheit 8 mit Betriebsenergie versorgt worden sind. Mit großem Vorteil werden die Schaltzustände der Sicherheitsschalter der beweglichen Schutzeinrichtungen in der jeweiligen Schalteinheit 4 lokal ermittelt und mittels der Sicherheitsauswerteeinheit 8 zentral verarbeitet. Alle Sicherheitsschalter werden dabei drahtlos mit Betriebsenergie versorgt und übertragen ihre Schaltzustände drahtlos an die Sicherheitsauswerteeinheit 8, die entsprechend einer vorgegeben logischen Verknüpfung der Sicherheitsschalter die Schaltausgänge 11 schaltet und zusätzliche Informationen über die Identität einer oder mehrerer geöffneter beweglicher Schutzeinrichtungen über den Datenausgang 12 einer übergeordneten Maschinen- oder Anlagensteuerung mitteilt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Betätigungseinheit
    2
    Permanentmagnet
    3
    Abstand
    4
    Schalteinheit
    5
    Auswerteelektronik
    6
    Sensoreinheit
    7
    Schalteinheitsseitige Antenne
    8
    Sicherheitsauswerteeinheit
    9
    Sicherheitsauswerteeinheitsseitige Antenne
    10
    Sende- und Empfangselektronik
    11
    Schaltausgang
    12
    Datenausgang
    13
    Betriebsenergie
    14
    Daten
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0968567 B2 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ISO 18000-6 [0030]
    • ISO/IEC 15693 [0031]
    • ISO/IEC 14443 [0031]
    • ISO 14223 [0032]

Claims (9)

  1. System zum Überwachen von beweglichen Schutzeinrichtungen von Maschinen oder Anlagen, umfassend einen Sicherheitsschalter und eine relativ zu dem Sicherheitsschalter entfernt angeordnete Sicherheitsauswerteeinheit (8), wobei der Sicherheitsschalter und die Sicherheitsauswerteeinheit (8) zum Übertragen von Daten (14) und Betriebsenergie (13) zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit (8) ausgebildet sind, wobei der Sicherheitsschalter eine Betriebsenergie des Sicherheitsschalters ausschließlich von der Sicherheitsauswerteeinheit (8) beziehend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übertragung von Daten (14) und Betriebsenergie (13) zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit (8) ausschließlich drahtlos erfolgend ist.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsschalter eine Schalteinheit (4) und eine Betätigungseinheit (1) umfasst, wobei die Schalteinheit (4) mittels einer schalteinheitsseitigen Auswerteelektronik (5) zum Erzeugen von Daten bezüglich eines Schaltzustandes des Sicherheitsschalters ausgebildet ist und wobei die Betätigungseinheit (1) zum Betätigen der Schalteinheit (4) ausgebildet ist.
  3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (4) ein auf Magnetismus sensibles Sensorelement (6) umfasst und die Betätigungseinheit (1) einen Permanentmagneten (2) umfasst.
  4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (6) als ein Reed-Sensor oder Hall-Sensor ausgebildet ist.
  5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (4) eine schalteinheitsseitige Antenne (7) umfasst und die Sicherheitsauswerteeinheit (8) eine sicherheitsauswerteeinheitsseitige Antenne (9) umfasst, wobei die Antennen (7, 9) aufeinander abgestimmt sind.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsauswerteeinheit (8) einen Datenausgang (12) umfasst, wobei an dem Datenausgang (12) mittels einer sicherheitsauswerteeinheitsseitigen Sende- und Empfangselektronik (10) bereitgestellte Daten bezüglich des Sicherheitsschalters abgreifbar sind.
  7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten einen Schaltzustand des Sicherheitsschalters oder eine Identifikationsinformation des Sicherheitsschalters umfassen.
  8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsauswerteeinheit (8) einen Schaltausgang (11) umfasst, wobei an dem Schaltausgang (11) ein von einem Schaltzustand des Sicherheitsschalters abhängiges Schaltsignal abgreifbar ist.
  9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung von Betriebsenergie zwischen dem Sicherheitsschalter und der Sicherheitsauswerteeinheit (8) mittels elektromagnetischer Wellen oder Schallwellen erfolgend ist.
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