KR102561169B1 - 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크 감지 기능을 갖는 안전 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계 또는 산업 플랜트의 안전 액세스 부를 통제하도록 구성되며 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크의 검출 기능을 갖는 안전 스위치로서, 통제될 액세스 부의 고정부와 관련되도록 구성되며, 하나 이상의 제어 장치 및/또는 그 제어를 위한 플랜트의 서비스 회로들에 작동 가능하게 연결되도록 구성된 스위칭 수단(5)을 갖는 스위칭 장치(2); 상기 액세스 부의 이동 가능부와 관련되고, 상기 회로들 중 하나 이상의 개방/폐쇄를 위한 상기 액세스 부의 개방/폐쇄 시, 상기 스위칭 수단(5)과 상호 작용하는 조작 장치(3); 상기 스위칭 장치(2) 내에 수용되며, 최대의 미리 결정된 스트로크에 의해, 상기 액세스 부의 차단 위치로부터 상기 스위칭 수단의 개방을 결정하는 잠금 해제 위치로 이동하도록 구성된 잠금 해제 핀(14)을 갖는 잠금 해제 메커니즘(13); 및 상기 잠금 해제 핀(14)의 스트로크를 검출하기 위한 검출 수단(17)을 포함하고, 상기 검출 수단(17)은 상기 잠금 해제 핀(14)의 스트로크 시작을 검출하도록 구성된 제 1 검출기(18), 및 상기 잠금 해제 핀(14)의 스트로크 끝을 검출하도록 구성된 제 2 검출기(19)를 포함한다.

Description

잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크 감지 기능을 갖는 안전 스위치

본 발명은 산업용 전기 장치 분야에서의 응용에 관한 것으로서, 특히 기계 또는 산업 플랜트에 대한 액세스를 제어하기 위한 안전 스위치에 관한 것으로서, 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크를 검출하도록 구성된다.

공지된 바와 같이, 보안 패널, 배리어(barrier), 및 안전 경계와 같이, 산업 기계 또는 플랜트의 액세스 부를 감시 또는 보호하도록 설계된 스위치는 액세스 부의 고정 부분에 고정될 수 있는 스위칭 장치 및 이동 가능한 부분에 고정되도록 된 조작 장치를 포함한다.

공지된 방식에서, 이동 가능부의 폐쇄는 스위칭 장치와 조작 장치 사이의 상호 작용을 야기하여, 오퍼레이터의 특정 조작을 필요로 하는 상태가 아닌 한, 기계 또는 플랜트를 시동시키는 것을 가능하게 한다.

대조적으로, 액세스 부의 개방과 그에 따른 스위칭 장치로부터 조작 장치의 이탈은 기계 또는 플랜트의 즉각적인 정지를 초래하여, 안전한 상태에서 액세스될 수 있게 한다.

기계 또는 플랜트의 전력 공급 회로를 열기 및 닫기(즉, 개폐) 하기 위한 스위칭 수단의 제어는 기계식 또는 전자식 액츄에이터에 의해 수행될 수 있다.

예컨대, 동일한 출원인의 EP2112674에 기재된 제 1 유형의 스위치는 고정식 스위칭 장치의 슬롯에 삽입되어 스위칭 수단의 구동 메커니즘과 맞물려서, 전원 공급 회로 및 임의의 보조 회로를 개폐시킬 수 있는 키 액츄에이터를 갖는 이동 가능한 장치를 포함한다.

이러한 스위치의 또 다른 예가 동일한 출원인의 EP0977228에 기재되어 있으며, 여기서 키 액츄에이터는 슬라이딩 액츄에이터 상의 캠에 의해 작동하고, 그 하단부는 2개의 상호 쌍의 이동 가능한 접촉부와 관련된 슬라이더 상에서 작동하고, 액츄에이터의 이동이 동일한 스트로크로 슬라이더의 이동에 대응하여 접촉부의 상태를 스위치한다.

이러한 스위치는 핀 스트로크의 시작을 확인하기 위한 시스템을 제공하지 않기 때문에, 캠 회전이 실제로 액츄에이터 스트로크의 시작을 생성했는지를 확신하는 것이 가능하지 않을 뿐만 아니라, 외부 충격 또는 진동에 의해 야기될 수 있는 슬라이더 또는 액츄에이터의 작은 스트로크를 감지하는데에도 적합하지 않았다.

마지막으로, 회로의 가능한 개폐는 슬라이더 스트로크가 완료되었을 때만 발생하는데, 이러한 유형의 스위치는 비교적 제한된 안전성을 가지며, 또한 슬라이더의 실제 경사를 확인할 수단이 없기 때문에, 핀의 전체 스트로크와 부분 스트로크 사이의 구별이 가능하지 않다.

전자 조작 스위치의 예가 동일한 출원인의 WO2015083143 및 WO2015083144에 기재되어 있으며, 2개의 장치는 식별 신호를 전송함으로써 서로 통신하는 안테나 및 송신기를 각각 구비하고, 여기서 상기 식별 신호는 스위칭 장치내에 수용된 제어 유닛이 조작 장치의 존재 또는 부재(즉, 유무)를 식별하여, 그에 따라 메인 전원 회로의 닫기 또는 열기를 가능하게 한다.

이 경우에도, 스위치는 스위칭 장치가 스위칭 수단과 결합되도록 설계된 슬라이딩 핀을 갖는 잠금 해제 메커니즘을 내부에 수용하여, 핀의 하강 스트로크 시에, 스위칭 수단에 대한 개방 명령의 전송이 발생하게 할 것을 필요로 한다.

특히, 잠금 해제 메커니즘은 스위칭 수단이 개방된 경우에만 액세스 부가 개방되도록 설계된다.

더 진보된 스위치는 또한 접점의 개방 및 기계 또는 플랜트의 정지를 생성하도록 적응된 적합한 신호를 스위칭 수단에 전달하기 위해, 잠금 해제 핀의 스트로크를 검출하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.

특히, 광학 감지 검출기가 제공되어, 슬라이더의 하강 이동을 검출하고, 시스템을 즉시 정지시킨다.

이러한 스위치의 제 1 단점은 검출 수단이 핀의 스트로크의 단지 시작만을 검출하도록 설계되어, 검출되는 즉시 기계 또는 플랜트의 셧다운을 야기한다는 것이다.

대조적으로, 핀의 엔드 스트로크 및 그에 따른 핀의 정확한 작동에 대한 어떠한 제어가 이루어지지 않는다.

이러한 작동 모드는 잠금 해제 핀이 그 스트로크를 적절히 완료했는지를 검증할 수 없다는 것 외에도, 액세스 부의 일반적인 개방에 의한 핀의 전체(full) 스트로크와 진동 또는 스위치에 전달되는 고강도 응력에 의한 부분(partial) 스트로크를 구별하지 못한다.

WO2015028106은 액츄에이터에 의해 생성된 스트로크의 결과로서 핀의 2개의 별개 위치를 검출하도록 적응된 2개의 광학 배리어 근접 센서를 갖는 액츄에이터를 구비한 안전 스위치를 개시한다.

그러나, 2개의 센서는 스위칭 장치의 슬롯 내에 있는 액츄에이터의 존재와 관련된 신호를 생성하도록 설계되었으며, 잠금 해제 단계 동안에 핀 스트로크의 시작과 끝을 확인하도록 설계되지 않았다.

실제로, 스위치는 액세스 부의 개방을 위한 액츄에이터의 추출(extraction) 단계에서, 상부 광학 배리어가 이미 차단되고, 핀의 잠금 해제 이동만이 하부 라이트 배리어와의 상호 작용을 생성하여, 키 액츄에이터 추출을 보고하도록 설계된다.

따라서, 이러한 스위치는 외부 충격 또는 진동에 의해 야기될 수 있는 잠금 해제 핀의 최소 스트로크를 검출하기에 적합하지 않다.

공지된 해결책의 또 다른 단점은 액세스 부의 개방 시 핀 스트로크를 생성하도록 통상적으로 설계된 전자석의 전력 공급과 관련된다.

사실상, 공지된 해결책은 핀을 엔드 스트로크 위치에 유지하기 위해 전자석이 끊임없이 전력 공급받는 것을 제공한다.

그러나, 핀이 엔드 스트로크 위치에 있도록 하기 위해, 제어 유닛은 규칙적인 시간 간격으로 더 높은 강도의 에너지 펄스를 보내도록 설계되어, 전력 소비를 증가시킨다.

마지막으로, 잠금 해제 핀의 스트로크에 대한 단일 검출기의 존재에 기인하는 단점은 비상 머쉬룸(mushroom) 또는 이와 유사한 제어 장치와 같은 비상 버튼이 장착된 스위치에서 발견된다.

사실, 이러한 스위치에서, 기계 또는 플랜트의 셧다운이 핀의 하향 스트로크를 야기시키는 액세스 부의 개방에 기인한 것인지, 아니면 비상 버튼의 구동에 기인한 것인지를 구별할 수 없다.

본 발명의 목적은 고효율 및 비교적 비용-효율적인 특성을 제공하는, 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크를 검출하는 안전 스위치를 제공함으로써, 전술한 단점을 극복하는 것에 있다.

본 발명의 특정 목적은 잠금 해제 메커니즘의 스트로크의 시작 및 엔드 스트로크 모두를 검출할 수 있는 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크의 검출 기능을 갖는 안전 스위치를 제공함으로써, 기계 또는 플랜트의 셧다운을 결정하는 원인의 완전한 제어를 가능하게 하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 잠금 해제 메커니즘의 적절한 작동을 검증할 수 있는 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크의 검출 기능을 갖는 안전 스위치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 에너지 절약을 가능하게 하는 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크의 검출 기능을 갖는 안전 스위치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특정 목적은 비상 머쉬룸의 작동을 검출할 수 있는 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크의 검출 기능을 갖는 안전 스위치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 액세스 부의 개방에 기인한 기계 또는 플랜트의 셧다운과 비상 버튼의 작동에 기인한 정지를 구별할 수 있는 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크의 검출 기능을 갖는 안전 스위치를 제공하는 것에 있다.

이러한 목적 및 이하에서 더 명백해질 다른 목적은 청구항 제1항에 따른 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크의 검출 기능을 갖는 안전 스위치에 의해 달성되며, 이러한 안전 스위치는 통제될 액세스 부의 고정부와 관련되도록 구성되며, 하나 이상의 제어 장치 및/또는 그 제어를 위한 플랜트의 서비스 회로들에 작동 가능하게 연결되도록 구성된 스위칭 수단을 갖는 스위칭 장치; 상기 액세스 부의 이동 가능부와 관련되고, 상기 회로들 중 하나 이상의 개방/폐쇄를 위한 상기 액세스 부의 개방/폐쇄 시, 상기 스위칭 수단과 상호 작용하는 조작 장치; 상기 스위칭 장치 내에 수용되며, 최대의 미리 결정된 스트로크에 의해, 상기 액세스 부의 차단 위치로부터 상기 스위칭 수단의 개방을 결정하는 잠금 해제 위치로 이동하도록 구성된 잠금 해제 핀을 갖는 잠금 해제 메커니즘; 및 상기 잠금 해제 핀의 스트로크를 검출하기 위한 검출 수단(17)을 포함하고, 상기 검출 수단은 상기 잠금 해제 핀의 스트로크 시작을 검출하도록 구성된 제 1 검출기, 및 상기 잠금 해제 핀의 스트로크 끝을 검출하도록 구성된 제 2 검출기를 포함한다.

이러한 방식으로, 잠금 해제 핀이 적어도 대부분 그 스트로크를 완료하여, 스위치의 정확한 작동을 확신할 수 있게 하고, 핀이 그 스트로크를 완료하지 않으면 적절히 개입할 수 있게 한다.

동시에, 제한된 스트로크를 유발하며, 스위치에 가해진 강한 진동 또는 응력에 기인한 핀의 이동과, 핀의 완전한 스트로크를 초래하는 액세스 부의 개방 또는 비상 버튼 또는 보조 제어 장치의 작동에 기인한 핀의 이동을 구별하는 것을 가능하게 할 것이다.

바람직하게는, 상기 잠금 해제 메커니즘은 상기 잠금 해제 핀의 이동을 촉진하고 상기 잠금 해제 핀을 상기 엔드 스트로크 위치에 유지하도록 구성된 전자석, 및 상기 전자석에 전력을 공급하며, 상기 스위칭 장치와 상기 조작 장치의 상호 작용의 결과로서 상기 스위칭 수단과 상기 잠금 해제 메커니즘을 작동시키는 논리 제어 유닛을 포함할 수 있다.

적합하게는, 논리 제어 유닛은 상기 잠금 해제 핀의 스트로크 동안에 최소값과 최대값을 가지며, 상기 잠금 해제 핀이 상기 엔드 스트로크 위치에 있을 때 일정한 최소값을 갖는 에너지 펄스로, 상기 전자석에 전력 공급하도록 구성된다.

이런 방식으로, 잠금 해제 핀이 스트로크의 끝에 있을 때조차도 잠금 해제 핀이 그 위치로부터 이동하지 않도록 하기 위해 전자석에 계속해서 전력 펄스를 보낼 필요가 없을 것이다.

반대로, 엔드 스트로크 위치에서의 핀의 존재를 신호화하는 제 2 검출기의 존재는 전자석이 최소 에너지 레벨로 전력 공급받을 수 있게 하여, 공지된 스위치와 비교하여 상당한 에너지 절감을 달성한다.

바람직하게는, 제 1 및 제 2 검출기는 각각 포토커플러, 광학 배리어 등과 같은 광 검출기, 또는 자기성, 유도성, 용량성 또는 유사한 검출기를 포함할 수 있다.

이를 통해 이러한 스위치 유형에서 이미 널리 사용되는 기술을 사용할 수 있고, 그에 따라 신뢰성 있고, 전자 관리 구성 요소의 재설계가 필요하지 않는 경제성을 가진다.

바람직하게는, 상기 스위칭 장치는 세로 방향의 축을 정의하며 상기 잠금 해제 메커니즘을 수용하는 케이싱, 및 보조 제어 장치의 구동에 의해 상기 케이싱 내에서 세로 방향으로 이동 가능한 구조물과 상기 잠금 해제 핀의 잠금 해제 스트로크를 촉진하기 위한 레스트 위치로부터 작동 위치로의 그 통과를 통해, 상기 잠금 해제 핀에 작동 가능하게 연결된 적어도 하나의 보조 잠금 해제 제어 장치를 포함할 수 있다.

적합하게는, 상기 이동 가능한 구조물은 상기 적어도 하나의 보조 제어 장치가 레스트 위치에 있을 때, 상기 적어도 하나의 보조 제어 장치의 작동과 동시에 상기 잠금 해제 핀의 잠금 해제 스트로크를 촉진시키기 위해, 상기 잠금 해제 핀의 상기 횡단 아암에 접촉할 것이다.

또한, 상기 검출 수단은 상기 이동 가능한 구조물의 세로 방향 스트로크를 검출하도록 구성된 제 3 검출기를 포함할 수 있다.

이러한 방식으로, 비상 버튼과 같은 보조 제어 장치의 구동에 의해 야기된 기계 정지와 액세스 부의 개방에 기인하는 기계 정지 사이를 구별하는 것이 가능하다.

본 발명의 유리한 실시 예는 종속항에 따라 얻어진다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 비 제한적인 예로서 도시된 본 발명에 따른 안전 스위치의 바람직한 실시 예에 대한 상세한 설명에 의해 보다 명백해질 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 스위치의 제 1 분해도이다.
도 2는 도 1의 스위치의 제 2 분해도이다.
도 3은 제 1 작동 모드에서 전자석의 전력 공급 다이어그램을 도시한다.
도 4는 제 2 작동 모드에서 전자석의 전력 공급 다이어그램을 도시한다.
도 5는 제 1 작동 상태에서의 잠금 해제 메커니즘 및 검출 수단의 제 1 측면도이다.
도 6은 제 2 작동 상태에서의 잠금 해제 메커니즘 및 검출 수단의 제 2 측면도이다.
도 7은 제 3 작동 상태에서의 잠금 해제 메커니즘 및 검출 수단의 정면도이다.
도 8은 긴급 누름 버튼의 구동 시퀀스 동안의 잠금 해제 메커니즘 및 검출 수단의 사시도이다.

첨부된 도면을 참조하면, 산업 기계 또는 플랜트에 대한 액세스를 제어하기 위한 안전 스위치의 바람직하지만 배타적이지 않은 구성이 도시되어 있으며, 이는 바람직하지만 배타적이지 않은 방식으로, 작동 중에 기계 또는 산업 플랜트에 대한 안전하지 않은 액세스를 방지하도록 구성된 배리어 또는 이동 가능한 패널에 적용될 수 있다.

공지된 방식으로, 스위치는 액세스 부의 보호에 적용되어, 그러한 액세스 부를 개방하기 위한 요청이 있을 경우 기계 또는 플랜트의 작동을 즉시 또는 시간 지연으로 중단하도록 설계된다.

액세스 부의 개방은 스윙잉 또는 슬라이딩 중 어느 한 유형일 수 있으며, 특별한 제한 없이 오른쪽 또는 왼쪽 개방을 가질 수 있다.

도시된 구성에서, 스위치는 전자 구동형이며, 즉, 아래에서 더 명확히 기재된 바와 같이, 스위칭 부와 조작 부 사이에 원격 통신 시스템을 갖는다.

그러나, 도시되지 않은 대안적인 실시 예에 따르면, 스위치는 또한 키 액츄에이터와 함께 기계적 또는 전자 기계적 작동을 가질 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스위치는 전체적으로 1로 표시되고, 제어될 액세스 부의 고정부에 고정되는 스위칭 장치(2) 및 상기 액세스의 이동 가능부에 고정되는 조작 장치(3)를 포함한다.

각각의 액세스 부분에 대한 스위칭 장치(2) 및 조작 장치(3)의 고정 배치는 공지된 형태이며, 본 발명의 일부가 아니므로 이하에서 더 상세히 설명하지 않는다.

스위칭 장치(2)는 세로 방향 축(L)을 정의하며, 메인 및/또는 서비스 및 비상 회로(도시되지 않음)에 전력 공급 및/또는 제어하기 위해 하나 이상의 전기 및/또는 전자 회로에 동작 가능하게 연결된 스위칭 수단(5)을 수용하는 케이싱(4)을 포함한다.

스위칭 수단(5)은 현장에서 통상 사용되는 것으로부터 선택될 수 있으며, 특별한 제한 없이 스위치 기능에 따라 달라질 수도 있다.

스위칭 수단(5)을 연결하기 위한 수단은 이러한 유형의 제품에 대해 전형적인 것으로부터 선택될 것이고, 이하에서 더 상세히 기술되지 않을 것이다.

케이싱(4) 내부에는, 공지된 기술에 따른 스위칭 장치(2)와 조작 장치(3) 사이의 상호 작용에 뒤이어서, 기계 또는 플랜트의 하나 이상의 회로를 개폐하기 위한 액세스 부의 개폐시, 스위칭 수단과 상호 작용하는 액츄에이터 수단(6)이 또한 구비된다.

조작 장치(3)는 안전 스위치의 전형적인 모드에서 하나 이상의 회로의 개폐를 결정하는 액세스 부의 개방 또는 폐쇄 이후에, 액츄에이터 수단(6)을 통해 스위칭 수단(5)과 상호 작용하도록 설계된다.

도면에 도시된 스위치(1)는 전자 구동 식으로, 즉 조작 장치(3)와 스위칭 수단(5) 사이의 상호 작용은 조작 장치(3)에 의해 스위칭 수단(5)에 전달된 전자적 신호에 의해 제어될 것이고, 조작 장치(3)가 스위칭 장치(2)로부터 미리 결정된 최소 거리에 있을 때, 예컨대 전술한 WO2015083143에 개시된 바와 같이, 액세스 부를 안전한 방식으로 폐쇄된 것으로 간주하는 것이 가능하다.

특히, 스위칭 장치(2)는 적절하게 제공된 시트의 케이싱(4) 내부에 삽입되고, 조작 장치(3)가 스위칭 장치(2)에 검출가능한 최소 거리에 있을 때, 이동 가능한 조작 장치(3)내에 차례로 수용되는(보이지 않음) 송신기 또는 트랜스폰더에 의해 송신된 원격 제어 신호, 즉 존재 신호를 수신하도록 설계된 RFID 안테나와 같은 수신기(7)를 수용한다.

특히, 트랜스폰더는 기계 또는 플랜트가 시작되도록, 수신기(7)에 의해 인식되어야하는 식별 코드를 갖는 태그가 제공될 것이다.

코드 인식은 높은 인코딩 수준 스위치 또는 낮은 인코딩 수준 스위치를 달성하기를 원할지 여부에 따라 고유하거나 일반적일 수 있다.

또한, 스위치(1)는 부품 들간의 정확한 정렬 또는 정확한 정렬이 사용 중에 상실되는 경우, 수신기(7)와 송신기 또는 트랜스폰더 사이의 정렬의 적어도 부분적 복구를 가능하게 하는 센터링 수단(8)을 구비한다.

센터링 수단(8)은 조작 장치(3)로부터 횡단으로 돌출하는 센터링 핀(9), 및 케이싱(4)의 전방에 형성되며 액세스 부의 폐쇄시에 센터링 핀(9)을 수용하도록 된 센터링 홀(10)을 포함한다.

센터링 홀(10) 내에는, 센터링 핀(9)의 대응 홈(11)과 맞물리며, 원치 않는 개방을 야기시키는 액세스 부에서의 진동 또는 우발적인 스트로크로 인해 센터링 핀(9)이 빠져나오는 것을 방지하기에 적합한 유지 메커니즘(도시되지 않음)을 또한 구비할 수 있다.

도시된 구성에서, 케이싱(4)은 일체식 본체이며, 내부에 접근하기 위한 제거 가능한 커버(12)가 필수적이진 않지만 구비될 수 있다.

그러나, 도시되지 않은 변형 예에 따르면, 케이싱(4)은 또한 모듈식일 수 있으며, 예를 들어 본체에 분리 가능 및/또는 회전 가능하게 고정되며, WO2015083143에 기재된 바와 같이, 수신기(7) 및 센터링 홀(10)을 수용하는 헤드 부를 구비할 수 있다.

센터링 핀(9)은 센터링 홀(10)에 삽입되어 스위칭 수단(5)에 연결된 잠금 해제 메커니즘(13)과 상호 작용하도록 설계되고, 액세스 부의 잠금 위치로부터 잠금 해제 위치로의 미리 결정된 최대 스트로크에 의해 액세스 부의 개방 시, 세로 방향으로 이동하도록 구성된 이동 가능한 잠금 해제 핀(14)이 스위칭 수단(5)의 개방에 이르게 한다.

잠금 해제 핀(14)은 하부 슬라이더(15)와 관련되고, 잠금 위치에서 센터링 핀(9)의 홈(11)과 맞물리도록 센터링 홀(10) 내측으로 돌출되고 기계적 간섭에 의해 잠금하는 성형된 상단부(16)를 갖는다.

잠금 해제 핀(14)의 이동은 반드시 단순한 이동이 아니라 회전 이동과 같은 복합적 이동일 수도 있음을 이해해야한다.

케이싱(4)은 또한 잠금 해제 핀(14)의 스트로크 시작 및 스트로크 끝에의 도달 모두를 검출할 수 있는 잠금 해제 핀(14)의 스트로크를 검출하는 수단(17)을 수용한다.

특히, 검출 수단(17)은 잠금 해제 핀(14)의 스트로크 시작을 검출하기 위한 적어도 하나의 제 1 검출기(18) 및 그 엔드 스트로크를 검출하기 위한 적어도 하나의 제 2 검출기(19)를 포함한다.

제 1 검출기(18) 및 제 2 검출기(19)는 임의의 종류일 수 있고, 바람직하게는 포토커플러, 광학 배리어 등과 같은 광학 검출기, 자기성, 유도성, 용량성 또는 유사한 검출기일 수 있다.

적합하게는, 2개의 검출기(18, 19)는 잠금 해제 핀(14)의 최대 이동보다 작은 거리로 세로 방향 오프셋 되어, 제 2 검출기(19)가 잠금 해제 핀(14)이 엔드 스트로크 위치에 도달하기 직전에 개입할 수 있다.

바람직하게는, 2개의 검출기(18, 19)는 잠금 해제 핀(14)의 대향 측에 배치될 것이다.

하부 슬라이더(15)는 잠금 해제 핀(14)의 대향 측면에 또한 위치되며 상응하는 검출기(18, 19)와 세로 방향으로 정렬된 한 쌍의 횡단 아암(20, 21)과 차례로 일체화되어, 잠금 해제 핀(14)의 이동 시 그와 상호 작용할 것이다.

특히, 횡단 아암(20, 21)은 간섭없이 각각의 검출기(18, 19)를 가로지르는 크기로 될 것이다.

스위칭 장치(2)는 또한 스위칭 수단(5)을 제어하는 것에 부가하여, 조작 장치(3)와의 통신을 관리하고 신호를 송신하도록 적응되는 논리 제어 유닛(22)을 포함할 것이다.

또한, 논리 제어 유닛(22)은 조작 장치(3)와의 상호 작용에 의해 잠금 해제 메커니즘(13)를 이동시킨다.

특히, 도시된 구성에서, 잠금 해제 메커니즘(13)은 액세스 부의 개방 후에, 또는 슬라이더(15)의 하향 이동을 촉진하기 위한 비상 제어가 수신될 때, 논리 유닛(22)에 의해 동력 공급받을 수 있는 전자석(23)을 포함한다.

도 3은 공지된 기술에 따른 스위치에서 이미 발생하는 것과 실질적으로 유사한 논리 유닛(22)의 제 1 작동 모드를 도시한다.

이러한 제 1 작동 모드에 따르면, 논리 유닛(22)은 수신기(7)와 송신기 사이의 통신의 중단에 이어서 액세스 부의 개방을 검출한 후에, 순간력(impulsive)의 에너지로 전자석에 전력을 공급하기 시작하여, 슬라이더(15) 및 그와 일체화된 잠금 해제 핀(14)의 하방 이동을 야기시킨다.

펄스 전력은 잠금 해제 핀(14)의 잠금 해제 스트로크 동안, 및 엔드 스트로크 위치에서 잠금 해제 핀(14)의 영속(permanence) 동안 양쪽 모두에서 유지될 것이다.

도 4는 엔드 스트로크 위치에서의 잠금 해제 핀(14)의 존재를 나타내는 제 2 검출기(19)로부터의 신호의 수신에 이어서, 논리 유닛(22)이 일정한 최소값을 갖는 에너지로 전자석(23)에 전력 공급할 것이기 때문에, 이전의 것과 상이한 신규한 특히 이로운 대안적인 작동 모드를 도시한다.

예시적인 방식으로, 최소 전력 공급 값은 펄스 피크 값의 30%에 대응할 수 있다.

검출 수단(17)의 작동은 도 5 내지 도 7에 더 명확하게 도시되어 있다.

특히, 도 5로부터, 잠금 해제 핀(14)과 일체인 슬라이더(15)의 스트로크 시작시, 2개의 횡단 아암(20) 중 하나는 미리 결정된 최소 초기 스트로크 후, 제 1 검출기(18)를 통과할 것이다.

도시된 위치에서, 여전히 제 1 검출기(18)에 의한 검출이 없을 수 있는데, 이는 아암(20)이 제 1 검출기(18) 내에서 실질적으로 완전한 방식으로 있을 때 일어날 것이다.

제 2 아암(21)은 도 5의 우측 이미지로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 2 검출기(19)와 상호 작용하지 않을 것이다.

적합하게는, 논리 유닛(22)은 제 1 검출기(18)에 의한 유일한 검출 후에 스위칭 수단(5)을 개방하도록 설계될 수 있다.

이어서, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 추가적인 스트로크 이후에, 제 2 아암(21)은 또한 제어 광을 케이싱(4) 상에 직접 또는 중앙 유닛 또는 외부 제어 패널에 켜는 것과 같은 시각적 신호의 전송을 제공할 수 있는 상태에 관한 정보를 생성하는 제 2 검출기(19)를 인터셉트(intercept)한다.

마지막으로, 도 7은 슬라이더(15)가 엔드 스트로크에 도달한 상태를 도시한다.

전술한 바람직하지만 배타적이지 않은 실시 예에 따르면, 스위칭 장치(2)는 가능하게는 제거 가능하게 및/또는 각도 조절 가능한 방식으로 케이싱(4)의 상부에 장착된 보조 모듈(24)을 포함하고, 잠금 해제 메커니즘(13)에 작동 가능하게 연결된 하나 이상의 보조 잠금 해제 제어 장치를 구비하여, 조작 장치(3)가 삽입되고 액세스 부가 폐쇄될 때조차도 잠금 해제 핀(14)의 슬라이딩 부가 잠금 해제 위치를 향해 가압되게 한다.

도시된 실시 예에서, 비상 버튼(25) 및 키 선택기(26)로 대표되는 2개의 상이한 보조 제어 장치가 있으며, 이들은 공지된 방식으로 서로 독립적으로 수동조작될 수 있다.

도 8에 더 명확하게 도시된 바와 같이, 보조 제어 장치(25, 26)는 제어 장치(25, 26) 중 하나의 구동과 정지 위치로부터 잠금 해제 핀(14)이 슬라이딩되어 스위칭 수단(5)의 개방이 일어나는 작동 위치로의 그 이동의 결과로서 케이싱(4) 내에서 세로 방향으로 이동 가능한 강성 구조물(27)을 통해 슬라이더(15)에 연결된다.

이동 가능 구조물(27)은 비상 버튼(25) 또는 선택기(26)에 속하는 상보적인 형상의 제2 경사면 수단(29)과 상호 작용하는 제1 경사면 수단(28)을 상단부에 포함하고, 그에 의해 비상 버튼(25)의 횡단 변위 또는 선택기(26)의 회전은 구조물(27)의 세로 방향 이동에 대응하게 된다.

후자는 한 쌍의 제2 세로 방향 아암(30)을 포함하며, 그 하단은 잠금 해제 핀(14)이 시작 위치에 있을 때, 슬라이더(15)의 아암(20, 21)에 맞닿는다.

이러한 방식으로, 보조 제어 장치(25, 26)의 구동은 잠금 해제 핀(14)의 대응하는 하향 이동 및 그에 따른 전력 회로의 개방을 생성할 것이다.

또한, 검출 수단(17)은 잠금 해제 단계 동안, 잠금 해제 핀(14)의 슬라이딩 방향에 대해 2개의 제 1 검출기(18, 19)의 상류에 위치된 제 3 검출기(31)를 포함하여, 이동 가능한 구조물(27)의 스트로크를 검출할 것이다.

특히, 세로 방향 아암(30) 중 하나 또는 모두는 구조물(27)의 하향 스트로크의 결과로서 대응하는 제 3 검출기(31)를 인터셉트하도록 구성된 돌출부(32)를 포함할 수 있다.

제 3 검출기(31)에 의한 검출은 적절한 신호가 논리 유닛(22)으로 전송되어, 스위치(1)의 잠금 해제가 액세스 부의 개방 또는 다른 원인에 의한 것이 아니라, 보조 제어 장치(25, 26)의 구동에 의해 유발되었음을 알리는 것을 가능하게 할 것이다.

본 명세서로부터, 본 발명에 따른 스위치는 의도된 목적, 특히 잠금 해제 핀의 스트로크의 실제적인 완료를 제어하는 것을 달성할 수 있음이 명백하다.

본 발명에 따른 스위치는 다수의 수정 및 변형이 가능하며, 이들 모두는 첨부된 청구범위에 표현된 본 발명의 개념에 속한다. 모든 세부 사항은 기술적으로 균등한 다른 요소로 대체될 수 있으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 필요에 따라 재료가 다를 수 있다.

스위치가 첨부된 도면을 참조하여 설명되었지만, 상세한 설명 및 청구범위에서 사용된 참조 번호는 본 발명의 이해를 향상시키기 위해 사용되며, 청구범위에 대한 어떠한 제한도 구성하지 않는다.

Claims (11)

1. 기계 또는 산업 플랜트의 안전 액세스 부를 통제하도록 구성되며 잠금 해제 메커니즘의 엔드 스트로크의 검출 기능을 갖는 안전 스위치로서,
   - 통제될 액세스 부의 고정부와 관련되도록 구성되며, 하나 이상의 제어 장치 또는 그 제어를 위한 플랜트의 서비스 회로들에 작동 가능하게 연결되도록 구성된 스위칭 수단(5)을 갖는 스위칭 장치(2);
   - 상기 액세스 부의 이동 가능부와 관련되고, 상기 회로들 중 하나 이상의 개방 또는 폐쇄를 위한 상기 액세스 부의 개방 또는 폐쇄 시, 상기 스위칭 수단(5)과 상호 작용하는 조작 장치(3);
   - 상기 스위칭 장치(2) 내에 수용되며, 최대의 미리 결정된 스트로크로, 상기 액세스 부의 차단 위치로부터 상기 스위칭 수단의 개방을 결정하는 잠금 해제 위치로 이동하도록 구성된 잠금 해제 핀(14)을 갖는 잠금 해제 메커니즘(13); 및
   - 상기 잠금 해제 핀(14)의 스트로크를 검출하기 위한 검출 수단(17);
   을 포함하고,
   상기 검출 수단(17)은 상기 잠금 해제 핀(14)의 스트로크 시작을 검출하도록 구성된 제 1 검출기(18), 및 상기 잠금 해제 핀(14)의 스트로크 끝을 검출하도록 구성된 제 2 검출기(19)를 포함하고,
   상기 스위칭 장치(2)와 상기 조작 장치(3)의 상호 작용의 결과로서, 상기 스위칭 수단(5) 및 상기 잠금 해제 메커니즘(13)를 동작시키도록 구성된 논리 제어 유닛(22)을 포함하고,
   상기 잠금 해제 메커니즘(13)은 상기 잠금 해제 핀(14)의 이동을 촉진하고, 상기 잠금 해제 핀(14)을 엔드 스트로크 위치에 유지하도록 구성된 전자석(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 논리 제어 유닛(22)은 에너지 펄스로 상기 전자석(23)에 전력을 공급하도록 구성되며, 상기 펄스는 상기 잠금 해제 핀(14)의 이동 중에 최소값 및 최대값을 가지며, 상기 잠금 해제 핀(14)이 엔드 스트로크 위치에 있을 때 일정한 최소값의 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제 1 검출기(18) 및 상기 제 2 검출기(19)는 상기 잠금 해제 핀(14)의 최대 스트로크보다 작은 거리에서 세로 방향으로 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제 1 검출기(18) 및 상기 제 2 검출기(19) 각각은 포토커플러, 광학 배리어 등과 같은 광학 검출기, 자기성, 유도성, 용량성 또는 유사한 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
7. 제1항에 있어서, 상기 잠금 해제 핀(14)은 상기 조작 장치(3)와 상호 작용하도록 구성되며, 각각의 검출기(18, 19)와 상호 작용하도록 구성된 한 쌍의 횡단 아암(20, 21)과 일체로 된 성형된 상단부(16)를 구비하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
8. 제7항에 있어서, 상기 검출기(18, 19)는 상기 잠금 해제 핀(14)의 대향 측면에 배열되고, 상기 횡단 아암(20, 21)은 대응 검출기(18, 19)에 세로 방향으로 정렬되어, 상기 잠금 해제 핀(14)의 이동 이후에 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
9. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 장치(2)는 세로 방향의 축(L)을 정의하며 상기 잠금 해제 메커니즘(13)을 수용하는 케이싱(4), 및 보조 제어 장치(25, 26)의 작동시에 상기 케이싱(4) 내에서 세로 방향으로 이동 가능한 구조물(27)과 상기 잠금 해제 핀(14)의 잠금 해제 스트로크를 촉진하기 위한 레스트 위치로부터 작동 위치로의 그 통과를 통해, 상기 잠금 해제 핀(14)에 작동 가능하게 연결되어 잠금 해제하는 적어도 하나의 보조 제어 장치(25, 26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
10. 제8항에 있어서, 상기 이동 가능한 구조물(27)은 상기 적어도 하나의 보조 제어 장치(25, 26)가 레스트 위치에 있을 때, 상기 적어도 하나의 보조 제어 장치(25, 26)의 작동과 동시에 상기 잠금 해제 핀(14)의 잠금 해제 스트로크를 촉진시키기 위해, 상기 잠금 해제 핀(14)의 상기 횡단 아암(20, 21)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
11. 제10항에 있어서, 상기 검출 수단(17)은 상기 이동 가능한 구조물(27)의 세로 방향 스트로크를 검출하도록 구성된 제 3 검출기(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.