JP6772172B2 - 電気負荷をフェールセーフに分離するための安全スイッチングデバイス - Google Patents
電気負荷をフェールセーフに分離するための安全スイッチングデバイス Download PDFInfo
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Description
Claims (16)
- 電気負荷(26)をフェールセーフに分離するための安全スイッチングデバイスであって、少なくとも1つの安全関連入力信号を受信するための入力部(44)と、前記少なくとも1つの安全関連入力信号を処理するための論理部(50)と、単一のリレーコイル(56)、ならびに、第1のリレー接点(60.1)、第2のリレー接点(62.1)、第3のリレー接点(60.2)および第4のリレー接点(62.2)を有する出力部(54)とを備え、
前記第1のリレー接点(60.1)および前記第2のリレー接点(62.1)は互いに電気的に直列に配置され、前記第3のリレー接点(60.2)および前記第4のリレー接点(62.2)は、互いに電気的に直列に配置され、
前記第1のリレー接点(60.1)および前記第3のリレー接点(60.2)は、強制駆動リレー接点の第1の群(60)を形成するように互いに機械的に連結され、前記第2のリレー接点(62.1)および前記第4のリレー接点(62.2)は、強制駆動リレー接点の第2の群(62)を形成するように互いに機械的に連結され、
前記論理部(50)は、前記少なくとも1つの安全関連入力信号に応じて、前記電気負荷(24)への電流を許容するかまたはフェールセーフに遮断するために、強制駆動リレー接点の前記第1の群(60)、および、強制駆動リレー接点の前記第2の群(62)を冗長制御し、
前記リレーコイル(56)は、前記論理部(50)が、前記単一のリレーコイル(56)を介して、前記第1のリレー接点(60.1)、前記第2のリレー接点(62.1)、前記第3のリレー接点(60.2)および前記第4のリレー接点(62.2)を制御することができるように、強制駆動リレー接点の前記第1の群(60)および前記第2の群(62)に電磁的に結合され、前記第1のリレー接点(60.1)および前記第3のリレー接点(60.2)は、前記第2のリレー接点(62.1)および前記第4のリレー接点(62.2)とは別個に機械的に移動することができる、安全スイッチングデバイス。 - 第1のスイッチング要素(70)および第2のスイッチング要素(72)を備え、前記第1のスイッチング要素(70)および第2のスイッチング要素(72)は、前記リレーコイル(56)と電気的に直列に配置されているとともに、前記論理部(50)が前記第1のスイッチング要素(70)および/または前記第2のスイッチング要素(72)を使用して前記リレーコイル(56)を通る制御電流(78)を遮断することができるように前記論理部(50)に結合されている、請求項1に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記論理部(50)は、第1の評価チャネル(52a)および第2の評価チャネル(52b)を備え、前記第1の評価チャネル(52a)および前記第2の評価チャネル(52b)は、前記第1のスイッチング要素(70)および前記第2のスイッチング要素(72)をそれぞれ冗長制御する、請求項2に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記第1のスイッチング要素(70)は、前記リレーコイル(56)の上流に位置付けられており、前記第2のスイッチング要素(72)は、前記リレーコイル(56)の下流に位置付けられている、請求項2または請求項3に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記第1のスイッチング要素(70)および前記第2のスイッチング要素(72)の下流に位置付けられている分路抵抗器(76)を備える、請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記論理部(50)は、前記リレーコイル(56)を通る瞬間的な制御電流(78)を求めるように構成されている、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記論理部(50)は、前記リレーコイル(56)を通る制御電流(78)を、規定の電流値に維持するように構成されている、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記論理部(50)は、前記リレーコイル(56)における瞬間的な電圧を求め、それに応じて、前記リレーコイル(56)を通る制御電流(78)を遮断するように構成されている、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記リレーコイル(56)、ならびに、前記第1のリレー接点(60.1)、前記第2のリレー接点(62.1)、前記第3のリレー接点(60.2)および前記第4のリレー接点(62.2)は、回路基板上に取り付けられるように設計された共通の構成要素ハウジング(66)に収容されている、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記第1のリレー接点(60.1)および前記第2のリレー接点(62.1)は、常時開接点としてそれぞれ設計されており、前記第3のリレー接点(60.2)および前記第4のリレー接点(62.2)は、常時閉接点としてそれぞれ設計されている、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記リレーコイル(56)は、前記リレー接点(60.1、62.1、60.2、62.2)に連結されている少なくとも1つの移動可能なアーマチュア(58)を駆動し、前記出力部(54)は、光検出器(90、92)を備え、前記光検出器(90、92)を活用して、前記論理部(50)は、前記少なくとも1つの移動可能なアーマチュア(58)の少なくとも1つのアーマチュア位置を検出することができる、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記リレーコイル(56)は、前記リレー接点(60.1、62.1、60.2、62.2)に連結されている少なくとも1つの移動可能なアーマチュア(58)を駆動し、
前記光検出器(90、92)は、前記共通の構成要素ハウジング(66)の外側に位置付けられている光送信器(90)および光受信器(92)を含み、前記光検出器(90、92)は、前記光送信器(90)および/または前記光受信器(92)から前記少なくとも1つの移動可能なアーマチュア(58)まで延びる光導波路(94)をさらに備える、請求項9に記載の安全スイッチングデバイス。 - 前記リレーコイル(56)は、前記リレー接点(60.1、62.1、60.2、62.2)に結合されている少なくとも1つの移動可能なアーマチュア(58)を駆動し、前記論理部(50)は、前記少なくとも1つのアーマチュア位置に応じて前記リレーコイル(56)を通る制御電流(78)を調整するように構成されている、請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 前記リレーコイル(56)は、強制駆動リレー接点(60.1、60.2)の前記第1の群(60)と強制駆動リレー接点(62.1、62.2)の前記第2の群(62)との間に空間的に位置付けられている、請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載の安全スイッチングデバイス。
- 安全スイッチングデバイスに用いられるリレー構成要素であって、単一のリレーコイル(56)、ならびに、第1のリレー接点(60.1)、第2のリレー接点(62.1)、第3のリレー接点(60.2)および第4のリレー接点(62.2)を備え、前記リレーコイル(56)および前記リレー接点(60.1、60.2、62.1、62.2)が収容されている構成要素ハウジング(66)を備え、
前記第1のリレー接点(60.1)および前記第2のリレー接点(62.1)は、互いに電気的に直列に配置され、前記第3のリレー接点(60.2)および前記第4のリレー接点(62.2)は、互いに電気的に直列に配置され、
前記第1のリレー接点(60.1)および前記第3のリレー接点(60.2)は、強制駆動リレー接点の第1の群(60)を形成するように互いに機械的に連結され、前記第2のリレー接点(62.1)および前記第4のリレー接点(62.2)は、強制駆動リレー接点の第2の群(62)を形成するように互いに機械的に連結され、
前記リレーコイル(56)は、前記リレーコイル(56)における制御電流が、前記第1のリレー接点(60.1)、前記第2のリレー接点(62.1)、前記第3のリレー接点(60.2)および前記第4のリレー接点(62.2)を制御することができるように、強制駆動リレー接点の前記第1の群(60)および強制駆動リレー接点の前記第2の群(62)に電磁的に結合され、
前記第1のリレー接点(60.1)および前記第3のリレー接点(60.2)は、前記第2のリレー接点(62.1)および前記第4のリレー接点(62.2)とは別個に機械的に移動することができる、リレー構成要素。 - 前記光検出器(90、92)は、光バリア含まれる光検出器である、請求項11に記載の安全スイッチングデバイス。
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