DE102022121698A1

DE102022121698A1 - Sicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE102022121698A1
Application number: DE102022121698.5A
Authority: DE
Inventors: Ilo Grimm; Bernd Hermann
Original assignee: Euchner GmbH and Co KG
Current assignee: Euchner GmbH and Co KG
Priority date: 2022-08-26
Filing date: 2022-08-26
Publication date: 2024-02-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung (1) für eine trennende Schutzeinrichtung (2) mit wenigstens zwei über eine Verbindungsleitung verbundenen Sicherheitsmodulen. Die Sicherheitsmodule werden von einem Steuer- und Auswertemodul (11), einem die trennende Schutzeinrichtung (2) verriegelnden Zuhaltemodul (17), einem das Zuhaltemodul (17) betätigenden Aktor (15) und/oder einen Positionen der trennenden Schutzeinrichtung (2) erfassenden Sensormodul (7) gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung.
Derartige Sicherheitseinrichtungen werden im Bereich der Sicherheitstechnik insbesondere im Bereich der Maschinensicherheit eingesetzt.
Eine typische Überwachungsfunktion einer Sicherheitseinrichtung besteht in der Überwachung einer trennenden Schutzeinrichtung, wie z.B. einer Schutztür, über welche ein Zugang zu einem Gefahrenbereich an einer Maschine oder Anlage ermöglicht wird.
Bekannte Sicherheitseinrichtungen weisen Sicherheitsschalter auf.
Der Betrieb einer gefahrbringenden Anlage innerhalb des Gefahrenbereichs wird von einer Sicherheitssteuerung nur dann freigegeben, wenn mit dem Sicherheitsschalter festgestellt wird, dass sich die trennende Schutzeinrichtung in ihrer Schließstellung befindet. Hierzu kann der Sicherheitsschalter beispielsweise eine RFID-Einheit aufweisen, mit der ein der trennenden Schutzeinrichtung zugeordneter Transponder erfasst wird. Die Funktionalität des Sicherheitsschalters kann durch eine Zuhaltung erweitert werden, die die trennende Schutzeinrichtung in ihrer Schließstellung verriegelt. Die Zuhaltung der trennenden Schutzeinrichtung erfolgt derart, dass ein Zuhalteelement der Zuhaltevorrichtung, insbesondere ein Zuhaltebolzen in eine Sperrstellung eingefahren wird. Zum Einfahren des Zuhalteeelements in die Sperrstellung ist ein elektrischer oder elektromagnetischer Antrieb vorgesehen.
Aus der EP 1 071 214 B 1 ist eine Überwachungseinrichtung bekannt, die einen Sicherheitsschalter mit einer integrierten Zuhalteeinrichtung für eine Tür oder dergleichen aufweist. Die Zuhalteeinrichtung umfasst einen aus dem Sicherheitsschalter ein- und ausfahrbaren Verriegelungszapfen. Die Zuhalteeinrichtung ist auf eine Mehrpunktzuhaltung dahingehend erweitert, dass an den Sicherheitsschalter zwei Verriegelungsstangen angekoppelt sind, an deren freien Enden jeweils ein weiterer Verriegelungszapfen angeordnet ist. Durch Auslenken der Verriegelungsstangen können die darin gelagerten Verriegelungszapfen zwischen einer Verriegelungsstellung und Entriegelungsstellung bewegt werden.
Ein Nachteil derartiger Sicherheitsschalter besteht darin, dass die Komponenten für die Signalauswertung sowie die Komponenten der Zuhaltung einen großen Platzbedarf haben, wodurch der Sicherheitsschalter relativ große Bauformen aufweist, die eine Installation in beengten Einbausituationen erschweren Die spezifische Ausbildung der Zuhaltung im Sicherheitsschalter kann insbesondere durch Restriktionen der Baugröße des Sicherheitsschalters nicht beliebig gewählt werden, wodurch auch die mit der Zuhaltung generierten Zuhaltekräfte nur in begrenztem Umfang vorgebbar sind. Schließlich ist nachteilig, dass der Sicherheitsschalter störanfällig ist. Insbesondere die Elektronik des Sicherheitsschalters ist empfindlich gegen EMV-Einflüsse. Zudem kann die Elektronik des Sicherheitsschalters nur in einem begrenzten Temperaturbereich betrieben werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Sicherheitseinrichtung mit hoher Flexibilität und Funktionalität bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine trennende Schutzeinrichtung mit wenigstens zwei über eine Verbindungsleitung verbundenen Sicherheitsmodulen. Die Sicherheitsmodule sind von einem Steuer- und Auswertemodul, einem die trennende Schutzeinrichtung verriegelnden Zuhaltemodul, einem das Zuhaltemodul betätigenden Aktor und/oder eine Position der trennenden Schutzeinrichtung erfassenden Sensormodul gebildet.
Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung dient generell zur Sicherung und Überwachung einer trennenden Schutzeinrichtung.
Besonders vorteilhaft handelt es sich bei der trennenden Schutzeinrichtung um eine Schutztür, die einen Zugang zu einem Gefahrenbereich einer Maschine der Anlage verschließen kann. Generell kann es sich bei der trennenden Schutzeinrichtung auch um eine Klappe oder dergleichen handeln. Prinzipiell kann es sich bei der trennenden Schutzeinrichtung auch um eine Tür, wie z.B. eine Fahrstuhltür handeln. Auch kann die trennende Schutzeinrichtung von einem Tor gebildet sein.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass die Sicherheitseinrichtung ein verteiltes System bildet, das flexibel an unterschiedliche Applikationsanforderungen anpassbar ist.
Die Sicherheitseinrichtung besteht dabei aus einzelnen Sicherheitsmodulen, die über Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind. Die einzelnen Sicherheitsmodule können unabhängig voneinander an unterschiedlichen Installationsorten angeordnet sein um so eine hohe Funktionalität der Sicherheitseinrichtung zu gewährleisten, wobei die Installationsorte insbesondere so gewählt werden können, dass eine geringe Störungsanfälligkeit und damit ein fehlerfreier Betrieb der Sicherheitseinrichtung gewährleistet ist.
Als Sicherheitsmodule kann die Sicherheitseinrichtung ein Sensormodul, ein Zuhaltemodul, einen Aktor sowie ein Steuer- und Auswertemodul umfassen.
Dabei kann die Sicherheitseinrichtung alle diese Sicherheitsmodule aufweisen oder nur eine Teilmenge hiervon. Auch ist es möglich, dass einzelne Sicherheitsmodule mehrfach in der Sicherheitseinrichtung vorgesehen sind.
Damit kann die Sicherheitseinrichtung flexibel ausgestaltet und an unterschiedliche Applikationsbedingungen angepasst werden.
Das Sensormodul umfasst generell ein Sensorelement, mit dem die Position der trennenden Schutzeinrichtung erfasst werden kann.
Besonders vorteilhaft weist das Sensormodul eine RFID-Leseeinheit auf, mittels derer Daten aus einem Transponder eines Betätigers auslesbar sind.
Der Betätiger ist dann vorteilhaft an der beweglichen trennenden Schutzeinrichtung angeordnet, während das Sensormodul stationär angeordnet ist, beispielsweise an einem Rahmen für die trennende Schutzeinrichtung. Mit diesem Sensormodul kann erfasst werden, ob sich die trennende Schutzeinrichtung in ihrer Schließposition befindet oder nicht. Dies wird dadurch erreicht, dass der Betätiger so an der trennenden Schutzeinrichtung angeordnet ist, dass der Betätiger nur dann innerhalb des Lesebereichs der RFID-Leseeinheit ist, wenn sich die trennende Schutzeinrichtung in ihrer Schließposition befindet. Befindet sich der Betätiger mit dem Transponder im Lesebereich der RFID-Leseeinheit liest dieser Daten aus dem Transponder aus, wodurch erkannt wird, dass sich die trennende Schutzeinrichtung in ihrer Schließstellung befindet.
Die Sensorsignale des Sensormoduls werden vorteilhaft über eine Verbindungsleitung einem Steuer- und Auswertemodul zugeführt. Die Verbindungsleitung ist hierzu als Datenleitung ausgebildet. In der Steuer- und Auswertemodul ist eine Rechnereinheit vorhanden, die die Sensorsignale auswertet. Die Rechnereinheit kann von einem Prozessor oder von zwei sich gegenseitig überwachenden Prozessoren gebildet sein.
Abhängig von der Auswertung der Sensorsignale des Sensormoduls generiert das Steuer- und Auswertemodul ein Ausgangssignal mit dem eine Sicherheitsfunktion ausgelöst wird.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung ist, dass das Sensormodul keine temperatur- oder störanfälligen Bauelemente, wie Prozessoren aufweist. Daher kann das Sensormodul direkt im Bereich der trennenden Schutzeinrichtung eingesetzt werden, wo typischerweise raue Umgebungsbedingungen herrschen. Da das Steuer- und Auswertemodul über eine Verbindungsleitung mit dem Sensormodul verbunden ist, kann das Steuer- und Auswertemodul räumlich getrennt vom Sensormodul in einer Umgebung platziert werden, die gegen Umgebungseinflüsse wie großen Temperaturschwankungen oder EMV-Störeinflüsse geschützt ist.
Vorteilhaft weist das Zuhaltemodul ein Zuhalteelement auf, welches die trennende Schutzeinrichtung in ihrer Schließstellung verriegelt.
Zur Verriegelung der trennenden Schutzeinrichtung kann das Zuhalteelement direkt in Eingriff mit der trennenden Schutzeinrichtung oder in Eingriff mit dem Betätiger gebracht werden.
Das Zuhaltemodul wird dabei mit einem Aktor betätigt, der erfindungsgemäß ein separates, vom Zuhaltemodul getrenntes Sicherheitsmodul bildet.
Dabei ist generell das Zuhaltemodul über eine Verbindungsleitung in Form einer Betätigungsleitung mit dem Aktor verbunden.
Vorteilhaft ist der Aktor in Form einer elektrischen, magnetischen, pneumatischen oder hydraulischen Antriebseinheit ausgebildet.
An die Ausbildung des Aktors angepasst ist die Betätigungsleitung ein Bowdenzug, eine Pneumatikleitung oder eine Hydraulikleitung.
Der Vorteil der Aufteilung des Zuhaltemoduls und des Aktors als separate Sicherheitsmodule besteht darin, dass das Zuhaltemodul eine kleine Bauform aufweisen kann und platzsparend nahe der trennenden Schutzeinrichtung angeordnet werden kann. Der über die Betätigungsleitung mit dem Zuhaltemodul verbundene Aktor, der eine größere Bauform aufweist, kann an einem flexibel wählbaren Ort mit genügend Einbauraum installiert werden.
Besonders vorteilhaft werden in der Rechnereinheit Sensorsignale des Sensormoduls ausgewertet und/oder eine Zustandsüberwachung des Zuhaltemoduls durchgeführt und abhängig hiervon eine Sicherheitsfunktion ausgelöst.
Die Sicherheitsfunktion kann darin bestehen, dass mit dem Ausgangssignal des Steuer- und Auswertemodul der Betrieb einer gefahrbringenden Maschine oder Anlage gesperrt oder freigegeben wird.
Wird mit der trennenden Schutzeinrichtung ein Zugang zur Maschine oder Anlage kontrolliert, wird der Betrieb der Maschine oder Anlage nur dann freigegeben, wenn mit dem Sensormodul die Schließstellung der trennenden Schutzeinrichtung detektiert wird und, falls ein Zuhaltemodul vorhanden ist, festgestellt wird, dass das Zuhaltemodul die trennende Schutzeinrichtung in ihrer Schließstellung verriegelt.
Mit den Sicherheitsmodulen können unterschiedliche Konfigurationen einer Sicherheitseinrichtung realisiert werden.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Sicherheitseinrichtung sind als Sicherheitsmodule nur ein Aktor und ein Zuhaltemodul vorhanden, die über eine Verbindungsleitung verbunden sind.
Diese Konfiguration kann dadurch erweitert werden, dass ein Aktor und eine Mehrfachanordnung von separaten Zuhaltemodulen vorhanden sind, wobei jedes Zuhaltemodul über eine Betätigungsleitung mit dem Aktor verbunden ist.
Alternativ sind ein Aktor und wenigstens zwei separate Zuhaltemodule vorhanden, wobei ein erstes Zuhaltemodul mit dem Aktor über eine erste Betätigungsleitung verbunden ist. Das erste und zweite Zuhaltemodul sind über eine zweite Betätigungsleitung verbunden.
Bei diesen Konfigurationen bildet die Sicherheitseinrichtung ein reines Verriegelungssystem, für welches kein Steuer- und Auswertemodul benötigt wird. Der Aktor steuert dann das Zuhaltemodul oder mehrere Zuhaltemodule in einer Parallel- oder Reihenschaltung.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Sicherheitseinrichtung sind als Sicherheitsmodule nur ein Steuer- und Auswertemodul und ein Sensormodul vorhanden, die über eine Verbindungsleitung verbunden sind.
Dabei ist die Verbindungsleitung eine Datenleitung, die Sensorsignale des Sensormoduls an das Steuer- und Auswertemodul übertragt. In dem Steuer- und Auswertemodul wird abhängig von den Sensorsignalen das Ausgangssignal generiert. Mit dem Ausgangssignal wird eine Sicherheitsfunktion derart ausgelöst, dass der Betrieb einer Maschine oder Anlage nur dann freigegeben wird, wenn sich die trennende Schutzeinrichtung in ihrer Schließstellung befindet. Dies wird mit dem Sensormodul dadurch detektiert, dass sich die Schließstellung der trennende Schutzeinrichtung der Transponder des Betätigers im Lesebereichs der RFID-Leseeinheit befindet, so dass Daten aus dem Transponder von der RFID-Leseeinheit ausgelesen werden können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Sicherheitseinrichtung bilden ein Aktor und ein Steuer- und Auswertemodul eine erste Baueinheit und ein Zuhaltemodul und ein Sensormodul eine zweite Baueinheit. Die Baueinheiten sind über eine Kombinations-Verbindungsleitung verbunden, die eine Datenleitung und eine Betätigungsleitung aufweist.
Eine erste Abwandlung hierzu kann derart ausgebildet sein, dass ein Aktor und ein Steuer- und Auswertemodul eine erste Baueinheit und ein Zuhaltemodul und ein Sensormodul eine zweite Baueinheit bilden, und dass die Baueinheiten über zwei Verbindungsleitungen verbunden sind. Eine Verbindungsleitung ist eine Datenleitung und die andere Verbindungsleitung ist eine Betätigungsleitung.
Eine zweite Abwandlung kann derart ausgebildet sein, dass ein Aktor und ein Steuer- und Auswertemodul eine Baueinheit bilden, wobei die Baueinheit über eine Verbindungsleitung in Form einer Betätigungsleitung mit einem Zuhaltemodul verbunden ist. Die Baueinheit ist über eine Verbindungsleitung in Form einer Datenleitung mit einem Sensormodul verbunden.
Bei diesen Ausführungsformen wird mit dem Sensormodul die Schließstellung der trennenden Schutzeinrichtung detektiert und mit dem Zuhaltemodul die Verriegelung der trennenden Schutzeinrichtungen in ihrer Schließstellung bewirkt. Das Steuer- und Auswertemodul gibt dann den Betrieb der Maschine oder Anlage nur frei, wenn das Sensormodul die trennende Schutzeinrichtung in Ihrer Schließstellung detektiert und das Zuhaltemodul die Zuhaltung der trennenden Schutzeinrichtung bewirkt.
Das Steuer- und Auswertemodul erhält dabei über die Datenleitung die Sensorsignale des Sensormoduls. Zudem kann das Steuer- und Auswertemodul den vom Zuhaltemodul entfernten und über eine Betätigungsleitung gekoppelten Aktor kontrollieren, insbesondere ob durch den Aktor die Zuhaltung mit dem Zuhaltemodul bewirkt ist. Diese Kontrolle ist einfach möglich, da der Aktor mit dem Steuer- und Auswertemodul eine Baueinheit bildet.
Eine Erweiterung dieser Ausgestaltungen auf Sicherheitseinrichtungen mit einem Sensormodul und zwei Zuhaltemodulen kann derart ausgebildet sein, dass eine erste Baueinheit mit einem Aktor und einem Steuer- und Auswertemodul, eine zweite Baueinheit mit einem Zuhaltemodul und einem Sensormodul sowie ein separates, weiteres Zuhaltemodul vorhanden sind. Die erste Baueinheit ist mit der zweiten Baueinheit über eine Kombinations-Verbindungsleitung mit einer Datenleitung und einer Betätigungsleitung verbunden. Die erste Baueinheit ist mit einer Verbindungsleitung in Form einer Betätigungsleitung mit dem separaten Zuhaltemodul verbunden.
In diesem Fall werden die Zuhaltemodule vom Aktor parallel angesteuert.
Alternativ bilden ein Aktor und ein Steuer- und Auswertemodul eine erste Baueinheit und ein Zuhaltemodul und ein Sensormodul eine zweite Baueinheit. Die Baueinheiten sind über eine Kombinations-Verbindungsleitung verbunden, die eine Datenleitung und eine Betätigungsleitung aufweisen. Ein separates Zuhaltemodul ist vorhanden, das über eine weitere Betätigungsleitung mit der zweiten Baueinheit verbunden ist.
In diesem Fall bilden die Zuhaltemodule eine vom Aktor gesteuerte Reihenschaltung.
In beiden Fällen dienen bevorzugt alle Zuhaltemodule zur Zuhaltung der trennenden Schutzeinrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein oder jeder Aktor Bestandteil eines Aktormoduls, wobei das Aktormodul Mittel zur Erfassung und zur Auswertung von Aktorstellungen des Aktors aufweist.
Abhängig von den im Aktormodul ermittelten Aktorstellungen können über ein Steuer- und Auswertemodul Betätigungsvorgänge mit dem Aktor des Aktormoduls exakt gesteuert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Steuer- und Auswertemodul jeweils über eine Datenleitung mit wenigstens zwei Aktormodulen verbunden, wobei jedes Aktormodul über eine Betätigungsleitung mit einem Zuhaltemodul verbunden ist.
Insbesondere ist ein Steuer- und Auswertemodul jeweils über eine Datenleitung mit zwei Aktormodulen verbunden, wobei ein Aktormodul über eine Betätigungsleitung mit einem Zuhaltemodul verbunden ist. Ein Aktormodul ist über eine Kombinations-Verbindungsleitung, die eine Datenleitung und eine Betätigungsleitung aufweist, mit einer Baueinheit, welche ein Sensormodul und ein Zuhaltemodul aufweist verbunden.
Durch die Ansteuerung mehrerer Aktormodule, die wiederum mit Zuhaltemodulen verbunden sind können größere Kräfte bei der Durchführung von Betätigungsvorgängen generiert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung für eine trennende Schutzeinrichtung.
2a: Sensormodul einer Sicherheitseinrichtung mit einem zugeordneten Betätiger.
2b: Steuer- und Auswertemodul einer Sicherheitseinrichtung.
3: Sicherheitseinrichtung mit einem Steuer- und Auswertemodul und einem Sensormodul.
4: Sicherheitseinrichtung mit einem Aktor und einem Zuhaltemodul
5: Sicherheitseinrichtung mit einem Aktor und einer Reihenschaltung von Zuhaltemodulen.
6: Sicherheitseinrichtung mit einem Aktor und einer Parallelschaltung von Zuhaltemodulen.
7: Sicherheitseinrichtung mit einer ein Steuer- und Auswertemodul und einen Aktor aufweisenden Baueinheit sowie einer Baueinheit mit einem Sensormodul und einem Zuhaltemodul.
8: Variante der Ausführungsform gemäß 7.
9: Sicherheitseinrichtung mit einer ein Steuer- und Auswertemodul und einen Aktor aufweisenden Baueinheit sowie einem Zuhaltemodul und einem Sensormodul.
10: Sicherheitseinrichtung mit einer ein Steuer- und Auswertemodul und einen Aktor aufweisenden Baueinheit, einer Baueinheit mit einem Zuhaltemodul und einem Sensormodul, sowie einem separaten Zuhaltemodul.
11: Variante der Ausführungsform gemäß 10.
12: Weiteres Ausführungsbeispiel der Sicherheitseinrichtung.

1 zeigt schematisch eine Sicherheitseinrichtung 1 für eine trennende Schutzeinrichtung 2, mit der ein Zugang zu einem Gefahrenbereich 3 an einer Anlage 4 verschlossen oder geöffnet werden kann. Die Sicherheitseinrichtung 1 überwacht die trennende Schutzeinrichtung 2 und generiert abhängig hiervon Ausgangssignale mit der der Betrieb einer Sicherheitssteuerung 5 der Anlage 4 gesteuert wird.
Generell ist die Funktion der Sicherheitseinrichtung 1 derart, dass sie eine Sicherheitsfunktion für die Sicherheitssteuerung 5 derart generiert, dass der Betrieb der Anlage 4 nur dann freigegeben wird, wenn die trennende Schutzeinrichtung 2 in ihrer Schließstellung detektiert wird und/oder in dieser verriegelt ist.
Die trennende Schutzeinrichtung 2 befindet sich in einer Öffnung einer Umzäunung 6, die den Gefahrenbereich 3 umgibt. Die Komponenten der Sicherheitseinrichtung 1 sind und stationär angeordnet, insbesondere im Bereich eines die Öffnung begrenzenden Rahmens der Umzäunung 6 oder im Umfeld der Umzäunung 6.
Die 2a, 2b zeigen zwei Sicherheitsmodule als Bestandteile einer Sicherheitseinrichtung 1.
2a zeigt ein Sensormodul 7, das am Rahmen der Umzäunung 6 angebracht wird. Diesem Sensormodul 7 ist ein Betätiger 8 zugeordnet, der an der beweglichen gelagerten trennenden Schutzeinrichtung 2 angeordnet sein kann. Das Sensormodul 7 weist als Sensorelement eine RFID-Leseeinheit 9 auf. Im Betätiger 8 ist ein Transponder 10 vorhanden.
Die Anordnungen des Sensormoduls 7 und des Betätigers 8 sind so gewählt, dass sich der Transponder 10 nur dann im Lesebereich der FRID-Leseeinheit befindet, wenn sich die trennende Schutzeinrichtung 2 in ihrer Schließstellung befindet. Nur dann können Daten des Transponders 10 von der RFID-Leseeinheit 9 ausgelesen werden, wodurch die Schließstellung der trennenden Schutzeinrichtung 2 detektiert wird.
2b zeigt ein Steuer- und Auswertemodul 11. In diesem ist eine Rechnereinheit 12 vorhanden. Zudem weist das Steuer- und Auswertemodul 11 einen Ausgang 13 auf, über welchen in der Rechnereinheit 12 generierte Ausgangssignale ausgegeben werden, insbesondere an die Sicherheitssteuerung 5 der Anlage 4. Die Rechnereinheit 12 und der Ausgang 13 können einen fehlersicheren Aufbau aufweisen. Die Fehlersicherheit der Rechnereinheit 12 kann dadurch erzielt werden, dass diese aus zwei sich gegenseitig überwachenden Prozessoren besteht. Die Fehlersicherheit des Ausgangs 13 kann dadurch erhalten werden, dass dieser mit Testsignalen der Rechnereinheit 12 getestet wird. Das Steuer- und Auswertemodul 11 kann Steuerungs- und Auswertefunktionen durchführen.
3 zeigt eine Sicherheitseinrichtung 1 bestehend aus den Sicherheitsmodulen der 2a und 2b. Das Steuer- und Auswertemodul 11 und das Sensormodul 7 sind über eine Verbindungsleitung in Form einer Datenleitung 14 verbunden. Abhängig von Sensorsignalen des Sensormoduls 7 generiert das Steuer- und Auswertemodul 11 das Ausgangssignal für die Sicherheitssteuerung 5 der Anlage 4. Der Betrieb der Anlage 4 wird nur freigegeben, wenn mit dem Sensormodul 7 detektiert wird, dass sich die trennende Schutzeinrichtung 2 in ihrer Schließstellung befindet.
4 zeigt eine Ausführungsform einer Sicherheitseinrichtung 1 mit einem Aktor 15. Der Aktor 15 ist über eine Verbindungsleitung in Form einer Betätigungsleitung 16 mit einem Zuhaltemodul 17 verbunden.
Bei diesem und den folgenden Ausführungsbeispielen ist der Aktor 15 in Form einer elektrischen, magnetischen, pneumatischen oder hydraulischen Antriebseinheit ausgebildet.
Daran angepasst ist die Betätigungsleitung 16 ein Bowdenzug, eine Pneumatikleitung oder eine Hydraulikleitung.
5 zeigt eine Erweiterung der Ausführungsform gemäß 4 auf eine Reihenschaltung von Zuhaltemodulen 17. Ein erstes Zuhaltemodul 17 ist über eine Betätigungsleitung 16 an den Aktor 15 angeschlossen. Das erste Zuhaltemodul 17 ist zudem über eine zweite Betätigungsleitung 16 mit einem zweiten Zuhaltemodul 17 verbunden.
6 zeigt eine Erweiterung der Ausführungsform gemäß 4 auf eine Parallelschaltung von Zuhaltemodulen 17 derart, dass zwei Zuhaltemodule 17 jeweils über eine Betätigungsleitung 16 mit dem Aktor 15 verbunden sind.
Die Anordnungen der 5 und 6 lassen sich auch auf Konfigurationen mit mehr als zwei Zuhaltemodulen 17 erweitern.
Bei den Ausführungsformen der 4 bis 6 ist die Sicherheitseinrichtung 1 als reines Verriegelungssystem ausgebildet. Durch Betätigen des Aktors 15 wird die trennende Schutzeinrichtung 2 in ihrer Schließstellung mit dem oder den Zuhaltemodulen 17 verriegelt oder entriegelt.
Die 7 bis 11 zeigen Ausführungsformen der Sicherheitseinrichtungen 1, bei welchen das Steuer- und Auswertemodul 11 und der Aktor 15 in einer Baueinheit 18 zusammengefasst sind. Eine Baueinheit 18 wird insbesondere dadurch gebildet, dass bei einzelnen Komponenten, in diesem Fall das Steuer- und Auswertemodul 11 und der Aktor 15, in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind. Mit dem Steuer- und Auswertemodul 11 wird der Aktor 15 derart überwacht, dass festgestellt wird, ob mit dem Aktor 15 das oder jedes zugeordnete Zuhaltemodul 17 die trennende Schutzeinrichtung 2 in ihrer Schließstellung verriegelt. Zudem weist bei den Ausführungsformen der 7 bis 11 die Sicherheitseinrichtung 1 ein Sensormodul 7 auf, mit dem festgestellt wird, ob sich die trennende Schutzeinrichtung 2 in ihrer Schließstellung befindet. Dementsprechend wird im Steuer- und Auswertemodul 11 ein Ausgangssignal, mit dem der Betrieb der Anlage 4 freigegeben wird, nur dann generiert, wenn mit dem Sensormodul 7 detektiert wird, dass sich die trennende Schutzeinrichtung 2 in ihrer Schließstellung befindet und mit dem oder den Zuhaltemodulen 17 die trennende Schutzeinrichtung 2 in ihrer Schließstellung verriegelt ist.
Bei der Ausführungsform der 7 sind das Sensormodul 7 und das Zuhaltemodul 17 in einer weiteren Baueinheit 18' integriert. Die Baueinheiten 18, 18' sind über eine Kombinations-Verbindungsleitung 19 verbunden, die eine Datenleitung 14 und eine Betätigungsleitung 16 aufweist. Über die Datenleitung 14 sind das Steuer- und Auswertemodul 11 und das Sensormodul 7 verbunden, über die Betätigungsleitung 16 sind der Aktor 15 und das Zuhaltemodul 17 verbunden.
Die Ausführungsform gemäß 8 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 7 nur dadurch, dass die Baueinheiten 18, 18' nicht über die Kombinations-Verbindungsleitung 19, sondern über separate Verbindungsleitungen in Form einer Datenleitung 14 und einer Betätigungsleitung 16 verbunden sind.
Die Ausführungsform gemäß 9 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 8 nur dadurch, dass das Sensormodul 7 und das Zuhaltemodul 17 nicht zur Baueinheit 18' zusammengefasst sind, sondern separate Einheiten bilden.
Die Ausführungsform gemäß 10 stellt eine Erweiterung der Ausführungsform gemäß 7 dahingehend dar, dass an die Baueinheit 18 nicht nur die Baueinheit 18' über die Kombinations-Verbindungsleitung 19 angeschlossen ist, sondern auch ein zusätzliches, separates Zuhaltemodul 17 über eine Betätigungsleitung 16.
Die Ausführungsform gemäß 11 stellt eine Erweiterung der Ausführungsform der 7 dahingehend dar, dass die Baueinheit 18' nicht nur über die Kombinations-Verbindungsleitung 19 an die Baueinheit 18 angeschlossen ist, sondern über eine Betätigungsleitung 16 mit einem weiteren, separaten Zuhaltemodul 17 verbunden ist.
12 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung 1. Diese Sicherheitseinrichtung 1 weist ein Steuer- und Auswertemodul 11 auf, das jeweils über eine Datenleitung 14 mit einem Aktormodul 20 verbunden ist. Jedes Aktormodul 20 weist einen Aktor 15 und Mittel zur Erfassung und Auswertung der aktuellen Aktorstellung auf.
Das erste Aktormodul 20 ist über eine Betätigungsleitung 16 mit einem Zuhaltemodul 17 verbunden. Das zweite Aktormodul 20 ist über eine Kombinations-Verbindungsleitung 19, die eine Datenleitung 14 und eine Betätigungsleitung 16 umfasst, mit einer Baueinheit 18', die ein Sensormodul 7 und ein Zuhaltemodul 17 umfasst, verbunden.
Das Steuer- und Auswertemodul 11 steuert abhängig von in den Aktormodulen 20 erfassten Aktorstellungen die Aktoren 15 zur Durchführung von Betätigungsvorgängen.
Auch bei den vorigen Ausführungsbeispielen können einzelne Aktoren 15 durch Aktormodule 20 ersetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Sicherheitseinrichtung
2: trennende Schutzeinrichtung
3: Gefahrenbereich
4: Anlage
5: Sicherheitssteuerung
6: Umzäunung
7: Sensormodul
8: Betätiger
9: RFID-Leseeinheit
10: Transponder
11: Steuer- und Auswertemodul
12: Rechnereinheit
13: Ausgang
14: Datenleitung
15: Aktor
16: Betätigungsleitung
17: Zuhaltemodul
18: Baueinheit
18': Baueinheit
19: Kombinatons-Verbindungsleitung
20: Aktormodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1071214 [0006]

Claims

Sicherheitseinrichtung (1) für eine trennende Schutzeinrichtung (2), gekennzeichnet durch wenigstens zwei über eine Verbindungsleitung verbundene Sicherheitsmodule, wobei die Sicherheitsmodule von einem Steuer- und Auswertemodul (11), einem die trennende Schutzeinrichtung (2) verriegelnden Zuhaltemodul (17), einem das Zuhaltemodul (17) betätigenden Aktor (15) und/oder einem Positionen der trennenden Schutzeinrichtung (2) erfassenden Sensormodul (7) gebildet sind.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung zwischen einem Aktor (15) und einem Zuhaltemodul (17) eine Betätigungsleitung (16) ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung zwischen zwei Zuhaltemodulen (17) eine Betätigungsleitung (16) ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsleitung (16) ein Bowdenzug, eine Pneumatikleitung oder eine Hydraulikleitung ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung zwischen einem Steuer- und Auswertemodul (11) und einem Sensormodul (7) eine Datenleitung (14) ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (7) eine RFID-Leseeinheit (9) aufweist, mittels derer Daten aus einem Transponder (10) eines Betätigers (8) auslesbar sind.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuhaltemodul (17) ein Zuhalteelement aufweist, welches die trennende Schutzeinrichtung (2) in ihrer Schließstellung verriegelt.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuer- und Auswertemodul (11) eine Rechnereinheit (12) aufweist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rechnereinheit (12) Sensorsignale des Sensormoduls (7) ausgewertet werden und/oder eine Zustandsüberwachung des Zuhaltemoduls (17) durchgeführt wird und abhängig hiervon eine Sicherheitsfunktion ausgelöst wird.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (15) in Form einer elektrischen, magnetischen, pneumatischen oder hydraulischen Antriebseinheit ausgebildet ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherheitsmodule nur ein Aktor (15) und ein Zuhaltemodul (17) vorhanden sind, die über eine Verbindungsleitung verbunden sind.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor (15) und ein Steuer- und Auswertemodul (11) eine erste Baueinheit (18) und ein Zuhaltemodul (17) und ein Sensormodul (7) eine zweite Baueinheit (18') bilden, und dass die Baueinheiten (18, 18`) über eine Kombinations-Verbindungsleitung (19) verbunden sind, die eine Datenleitung (14) und eine Betätigungsleitung (16) aufweist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor (15) und ein Steuer- und Auswertemodul (11) eine erste Baueinheit (18) und ein Zuhaltemodul (17) und ein Sensormodul (7) eine zweite Baueinheit (18') bilden, und dass die Baueinheiten (18, 18`) über zwei Verbindungsleitungen verbunden sind, wobei eine Verbindungsleitung eine Datenleitung (14) und die andere Verbindungsleitung eine Datenleitung (14) ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor (15) und ein Steuer- und Auswertemodul (11) eine Baueinheit (18) bilden, wobei die Baueinheit (18) über eine Verbindungsleitung in Form einer Betätigungsleitung (16) mit einem Zuhaltemodul (17) verbunden ist, und wobei die Baueinheit (18) über eine Verbindungsleitung in Form einer Datenleitung (14) mit einem Sensormodul (7) verbunden ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Baueinheit (18) mit einem Aktor (15) und einem Steuer- und Auswertemodul (11), eine zweite Baueinheit (18') mit einem Zuhaltemodul (17) und einem Sensormodul (7) sowie ein separates, weiteres Zuhaltemodul (17) vorhanden sind, dass die erste Baueinheit (18) mit der zweiten Baueinheit (18') über eine Kombinations-Verbindungsleitung (19) mit einer Datenleitung (14) und einer Betätigungsleitung (16) verbunden sind, und dass die erste Baueinheit (18) mit einer Verbindungsleitung in Form einer Betätigungsleitung (16) mit dem separaten Zuhaltemodul (17) verbunden ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Ansprüchen 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor (15) und ein Steuer- und Auswertemodul (11) eine erste Baueinheit (18) und ein Zuhaltemodul (17) und ein Sensormodul (7) eine zweite Baueinheit (18') bilden, wobei die Baueinheiten (18, 18`) über eine Kombinations-Verbindungsleitung (19) verbunden sind, die eine Datenleitung (14) und eine Betätigungsleitung (16) aufweist, und dass ein separates Zuhaltemodul (17) vorhanden ist, das über eine weitere Betätigungsleitung (16) mit der zweiten Baueinheit (18') verbunden ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor (15) und eine Mehrfachanordnung von separaten Zuhaltemodulen (17) vorhanden sind, wobei jedes Zuhaltemodul (17) über eine Betätigungsleitung (16) mit dem Aktor (15) verbunden ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor (15) und wenigstens zwei separate Zuhaltemodule (17) vorhanden sind, wobei ein erstes Zuhaltemodul (17) mit dem Aktor (15) über eine erste Betätigungsleitung (16) verbunden ist, und wobei das erste und zweite Zuhaltemodul (17) über eine zweite Betätigungsleitung (16) verbunden sind.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherheitsmodule nur ein Steuer- und Auswertemodul (11) und ein Sensormodul (7) vorhanden sind, die über eine Verbindungsleitung in Form einer Datenleitung (14) verbunden sind.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder jeder Aktor (15) Bestandteil eines Aktormoduls (20) ist, wobei das Aktormodul (20) Mittel zur Erfassung und Auswertung von Aktorstellungen des Aktors aufweist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuer- und Auswertemodul (11) jeweils über eine Datenleitung (14) mit wenigstens zwei Aktormodulen (20) verbunden ist, wobei jedes Aktormodul (20) über eine Betätigungsleitung (16) mit einem Zuhaltemodul (17) verbunden ist.
Sicherheitsmodul (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuer- und Auswertemodul (11) jeweils über eine Datenleitung (14) mit zwei Aktormodulen (20) verbunden ist, wobei ein Aktormodul (20) über eine Betätigungsleitung (16) mit einem Zuhaltemodul (17) verbunden ist, und wobei ein Aktormodul (20) über eine Kombinations-Verbindungsleitung (19), die eine Datenleitung (14) und eine Betätigungsleitung (16) aufweist, mit einer Baueinheit (18'), welche ein Sensormodul (7) und ein Zuhaltemodul (17) aufweist, verbunden ist.