DE-102024117119-B4 - Schutztürüberwachungsmodul

Abstract

Schutztürüberwachungsmodul (16) zur Überwachung eines Zustands einer Schutztür (14), mit einem Grundgerät (34) zur Erzeugung eines Schutztürsignals sowie mit einem relativ zu dem Grundgerät (34) beweglichen Betätiger (36) zur Betätigung des Grundgeräts (34), wobei das Grundgerät (34) eine Betätigeraufnahme (38) zur Aufnahme des Betätigers (36) aufweist und eingerichtet ist, das Schutztürsignal zu erzeugen, wenn der Betätiger (36) in die Betätigeraufnahme (38) eingeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger (36) mindestens einen definierten elektrischen Widerstand (42) aufweist und das Grundgerät (34) dazu eingerichtet ist, den definierten elektrischen Widerstand (42) des Betätigers (36) zu erfassen, anhand des gemessenen Widerstands ein Vorhandensein des Betätigers (36) in der Betätigeraufnahme (38) zu erkennen sowie in Abhängigkeit des Vorhandenseins das Schutztürsignal zu erzeugen.

Inventors

• Cornelius Thomas
• Andreas Veit
• Joachim Grimmeißen

Assignees

• PILZ GMBH & CO. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20240618

Claims (10)

1. Schutztürüberwachungsmodul (16) zur Überwachung eines Zustands einer Schutztür (14), mit einem Grundgerät (34) zur Erzeugung eines Schutztürsignals sowie mit einem relativ zu dem Grundgerät (34) beweglichen Betätiger (36) zur Betätigung des Grundgeräts (34), wobei das Grundgerät (34) eine Betätigeraufnahme (38) zur Aufnahme des Betätigers (36) aufweist und eingerichtet ist, das Schutztürsignal zu erzeugen, wenn der Betätiger (36) in die Betätigeraufnahme (38) eingeführt ist, dadurch gekennzeichnet , dass der Betätiger (36) mindestens einen definierten elektrischen Widerstand (42) aufweist und das Grundgerät (34) dazu eingerichtet ist, den definierten elektrischen Widerstand (42) des Betätigers (36) zu erfassen, anhand des gemessenen Widerstands ein Vorhandensein des Betätigers (36) in der Betätigeraufnahme (38) zu erkennen sowie in Abhängigkeit des Vorhandenseins das Schutztürsignal zu erzeugen.
2. Schutztürüberwachungsmodul nach Anspruch 1 , wobei der Betätiger (36) ein integriertes elektrische Bauelement aufweist, das den definierten elektrischen Widerstand (42) des Betätigers (36) bestimmt.
3. Schutztürüberwachungsmodul nach Anspruch 2 , wobei das elektrische Bauelement in einem Betätigerelement (40), das in die Betätigeraufnahme (38) einführbar ist, integriert und elektrisch von dem Betätigerelement (40) isoliert ist.
4. Schutztürüberwachungsmodul nach Anspruch 3 , wobei das elektrische Bauelement ein SMD-Widerstand oder ein bedrahteter Widerstand ist.
5. Schutztürüberwachungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei der Betätiger (36) wenigstens einen elektrischen Kontakt (48, 50) aufweist, über den der Betätiger (36) mit einer Messchaltung (62) in dem Grundgerät (34) verbindbar ist, wenn der Betätiger (36) in die Betätigeraufnahme (38) eingeführt ist.
6. Schutztürüberwachungsmodul nach Anspruch 5 , wobei der elektrische Kontakt (48, 50) als ein federndes Kontaktelement (82) oder als ein Druckstück (88) ausgebildet ist.
7. Schutztürüberwachungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , wobei das Grundgerät (34) dazu eingerichtet ist, den definierten elektrischen Widerstand (42) anhand einer Spannungsmessung zu detektieren und das Vorhandensein des Betätigers (36) in der Betätigeraufnahme (38) durch einen Abgleich eines gemessenen Spannungswertes mit einem erwarteten Spannungswert zu erkennen.
8. Schutztürüberwachungsmodul nach Anspruch 7 , wobei das Grundgerät (34) dazu eingerichtet ist, anhand der Spannungsmessung zwischen einem ersten Zustand, in dem der Betätiger (36) nicht in die Betätigeraufnahme (38) eingeführt ist, einem zweiten Zustand, in dem der Betätiger (36) in die Betätigeraufnahme (38) eingeführt ist, und einem dritten Zustand, in dem etwas in die Betätigeraufnahme (38) eingeführt ist, das nicht dem Betätiger (36) entspricht, zu unterscheiden.
9. Schutztürüberwachungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , wobei der Betätiger (36) mindestens einen weiteren definierten elektrischen Widerstand (98) aufweist und das Grundgerät (34) dazu eingerichtet ist, anhand des definierten elektrischen Widerstandes (42) und des weiteren definierten elektrischen Widerstandes (98) eine definierte Position des Betätigers (36) in der Betätigeraufnahme (38) zu erkennen und in Abhängigkeit von der erkannten Position das Schutztürsignal zu erzeugen.
10. Schutztürüberwachungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , wobei die Betätigeraufnahme (38) eine mechanische Ausformung aufweist, die mit einer entsprechenden Ausformung des Betätigers (36) zusammenwirkt, um eine genaue mechanische Positionierung und elektrische Kontaktierung des Betätigers (36) zu gewährleisten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schutztürüberwachungsmodul zur Überwachung eines Zustands einer Schutztür, mit einem Grundgerät zur Erzeugung eines Schutztürsignals und mit einem relativ zu dem Grundgerät beweglichen Betätiger zur Betätigung des Grundgeräts, wobei das Grundgerät eine Betätigeraufnahme zur Aufnahme des Betätigers aufweist und eingerichtet ist, das Schutztürsignal zu erzeugen, wenn der Betätiger in die Betätigeraufnahme eingeführt ist. Schutztürüberwachungsmodule der vorgenannten Art werden häufig auch als Sicherheitsschalter bezeichnet. Ein Schutztürüberwachungsmodul bzw. Sicherheitsschalter der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2005 057 108 A1 bekannt. Weitere beispielhafte Schutztürüberwachungsmodule sind aus DE 103 05 704 B3, DE 10 2008 060 004 A1 sowie aus DE 10 2020 120 817 A1 bekannt. Gattungsgemäße Schutztürüberwachungsmodule werden an Schutztüren, Schutzklappen, Schiebetüren und dergleichen eingesetzt. Obwohl hier die Begriffe „Schutztürüberwachungsmodul“ und „Schutztür“ verwendet werden, kann das erfindungsgemäße Schutztürüberwachungsmodul an jeder Art von trennender Schutzeinrichtung eingesetzt werden. Der Begriff „Schutztür“ ist in diesem Zusammenhang entsprechend weit zu verstehen. Anstelle des allgemeinen Begriffs „trennende Schutzeinrichtung“ wird daher im Folgenden ausschließlich der Begriff „Schutztür“ verwendet, ohne dass damit eine Einschränkung des Schutzbereichs verbunden ist. Schutztüren, an denen beispielsweise das erfindungsgemäße Schutztürüberwachungsmodul eingesetzt werden kann, dienen typischerweise als Zugang zu einem Sicherheitsbereich, in dem sich eine automatisiert arbeitende Maschine oder Anlage befindet. Bei der Maschine kann es sich z.B. um einen Roboter, eine Werkzeugmaschine mit schnell drehender Spindel, eine Transport- oder Förderanlage, eine Presse oder eine andere Maschine oder Anlage handeln, von deren Betrieb eine Gefahr für Personen ausgeht, die sich in dem genannten Sicherheitsbereich oder im Arbeitsbereich der Maschine aufhalten. Das Schutztürüberwachungsmodul kann als Meldeeinrichtung dienen, mit deren Hilfe eine Steuerung den geschlossenen Zustand der Schutztür erkennen kann. Die Steuerung ist dazu eingerichtet, das vom Schutztürüberwachungsmodul erzeugte Schutztürsignal auszulesen und die Maschine in Abhängigkeit von dem Schutztürsignal zu steuern. Beispielsweise ist ein Betrieb der Maschine nur bei dem Vorhandensein des Schutztürsignals möglich. Mit anderen Worten: Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie den Betrieb der Maschine oder Anlage nur dann zulässt, wenn sie das Schutztürsignal vom Schutztürüberwachungsmodul erhält, d.h. wenn die Schutztür geschlossen ist. Wird dagegen die Schutztür während des Betriebs geöffnet (sofern möglich), muss die Steuerung die Maschine oder Anlage in einen sicheren Zustand bringen, indem sie beispielsweise die Energiezufuhr zur Maschine oder Anlage abschaltet. Schutztürüberwachungsmodule dieser Art weisen in der Regel einen sogenannten Betätiger und eine Betätigeraufnahme als Gegenstück auf. Die Betätigeraufnahme ist Teil eines Grundgerätes, in dem typischerweise weitere elektronische Komponenten untergebracht sind und von dem in der Regel die Anschlussleitungen ausgehen, die das Schutztürüberwachungsmodul mit der Steuerung verbinden. Dementsprechend ist das Grundgerät mit der Betätigeraufnahme vorzugsweise an einem feststehenden Teil der Schutztür (z.B. an einer Türzarge) angeordnet, während der Betätiger vorzugsweise an einem beweglichen Teil der Schutztür (z.B. an einem beweglichen Türflügel) angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass der an dem beweglichen Teil der Schutztür angeordnete Teil des Schutztürüberwachungsmoduls nicht mit Energie versorgt werden muss, da in der Regel nur die Grundgeräte des Schutztürüberwachungsmoduls mit Energie versorgt werden müssen. Beim Schließen der Schutztür greift der Betätiger in die Betätigeraufnahme ein, was mit Hilfe eines oder mehrerer Sensoren erfasst wird. Wie beispielsweise in der DE 10 2005 057 108 A1 gezeigt, kann die Detektion des Betätigers in der Betätigeraufnahme auf magnetischen oder funkbasierten (RFID, etc.) Technologien beruhen. Diese Technologien sind zwar weit verbreitet und effektiv, haben jedoch ihre Grenzen, insbesondere in Umgebungen, in denen sie anfällig für Störungen oder Manipulationen sind. DE 10 2008 055 685 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustands einer Schutzeinrichtung einer Maschine, insbesondere eines Sicherheitsschalters zum Erfassen und Halten des geschlossenen Zustands einer Schutztür. Die Vorrichtung umfasst einen Betätiger und einen Schalterkopf mit integrierter Zuhalteeinrichtung sowie einem Sensorelement, das die Erkennung einer sogenannten „ersten Position“ des Betätigers ermöglicht - einer Position, in der die Tür zwar geschlossen, aber noch nicht verriegelt ist. Dadurch wird eine sichere Zustandsüberwachung ermöglicht, ohne die Zuhaltung sofort zu aktivieren. Diese Lösung erlaubt es, mehrere