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Patent Searching and Data


Title:
PREFABRICATED SWITCHING DEVICE FOR THE SECURE AND UNSECURE SWITCHING OF OUTPUTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/053143
Kind Code:
A1
Abstract:
A prefabricated switching device comprises a housing (1). The housing (1) comprises an input connection (2) via which a signal (E1) to be switched can be fed to the switching device. The input connection (2) is connected to a first output connection (7) via a single-channel secure switch (3) and a first signal path (4) and to a second output connection (8, 9) via the secure switch (3) and a second signal path (5,6 ), which is connected in parallel to the first signal path (4), such that via the first and the second output connections (7 to 9) a switched signal (A1 to A3) can be emitted to the outside of the switching device. Inside the housing (1), a safety-oriented circuit (10) is arranged. A safety-oriented turn-off signal (S) can be fed from outside the housing (1) to said circuit. When the safety-oriented turn-off signal (S) is fed, the safety-oriented circuit (10) controls the secure switch (3) such that the secure switch (3) is opened. Within the housing (1), a control circuit (14) that is separate from the safety-oriented circuit (10) is arranged, from which a further switch (12) arranged in the first signal path (4) can be controlled independently from the safety-oriented turn-off signal (S).

Inventors:
KRAEMER WERNER (DE)
PROELSS MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/061793
Publication Date:
April 30, 2009
Filing Date:
September 05, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
KRAEMER WERNER (DE)
PROELSS MANFRED (DE)
International Classes:
H01H47/00
Foreign References:
FR2514944A11983-04-22
DE20203165U12002-06-27
EP0865055A11998-09-16
DE102004033359A12006-02-09
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:

Patentansprüche / Patent Claims

1. Vorkonfektioniertes Schaltgerät,

- wobei das Schaltgerät ein Gehäuse (1) aufweist, - wobei das Gehäuse (1) einen ersten Eingangsanschluss (2) aufweist, über den dem Schaltgerät ein erstes zu schaltendes Signal (El) zuführbar ist,

- wobei der erste Eingangsanschluss (2) über einen ersten einkanaligen sicheren Schalter (3) und einen ersten Signal- pfad (4) mit einem ersten Ausgangsanschluss (7) sowie über den ersten sicheren Schalter (3) und einen dem ersten Signalpfad (4) parallel geschalteten zweiten Signalpfad (5, 6) mit einem zweiten Ausgangsanschluss (8, 9) verbunden ist, so dass über den ersten und den zweiten Ausgangsanschluss (7 bis 9) jeweils ein geschaltetes Signal (Al bis A3) nach außerhalb des Schaltgeräts abgebbar ist,

- wobei innerhalb des Gehäuses (1) eine sicherheitsgerichtete Schaltung (10) angeordnet ist,

- wobei der sicherheitsgerichteten Schaltung (10) von außer- halb des Gehäuses (1) ein sicherheitsgerichtetes Abschaltsignal (S) zuführbar ist,

- wobei die sicherheitsgerichtete Schaltung (10) im Falle des Zuführens des sicherheitsgerichteten Abschaltsignals (S) den ersten sicheren Schalter (3) ansteuert, so dass der erste sichere Schalter (3) geöffnet wird,

- wobei innerhalb des Gehäuses (1) eine von der sicherheitsgerichteten Schaltung (10) getrennte Steuerschaltung (14) angeordnet ist,

- wobei ein im ersten Signalpfad (4) angeordneter erster wei- terer Schalter (12) von der Steuerschaltung (14) unabhängig vom sicherheitsgerichteten Abschaltsignal (S) ansteuerbar ist.

2 . Vorkonfektioniertes Schaltgerät nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuerschaltung (14) den ersten weiteren Schalter (12) in Abhängigkeit von einem der Steuerschaltung (14) von

außerhalb des Gehäuses (1) zugeführten ersten Steuersignal

(51) ansteuert.

3. Vorkonfektioniertes Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im zweiten Signalpfad (5) ein zweiter weiterer Schalter (13) angeordnet ist, der von der Steuerschaltung (14) unabhängig vom sicherheitsgerichteten Abschaltsignal (S) und unabhängig vom ersten weiteren Schalter (12) ansteuerbar ist.

4. Vorkonfektioniertes Schaltgerät nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuerschaltung (14) den zweiten weiteren Schalter

(13) in Abhängigkeit von einem der Steuerschaltung (14) von außerhalb des Gehäuses (1) zugeführten zweiten Steuersignal

(52) ansteuert.

5. Vorkonfektioniertes Schaltgerät nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dem ersten und dem zweiten Signalpfad (4, 5) ein dritter Signalpfad (6) parallel geschaltet ist und dass der dritte Signalpfad (6) als nicht schaltbarer Signalpfad (6) ausgebil ¬ det ist.

6. Vorkonfektioniertes Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zweite Signalpfad (6) als nicht schaltbarer Signal ¬ pfad (6) ausgebildet ist.

7. Vorkonfektioniertes Schaltgerät nach einem der obigen An ¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - dass das Gehäuse (1) einen zweiten Eingangsanschluss (17) aufweist, über den dem Schaltgerät ein zweites zu schalten ¬ des Signal (E2) zuführbar ist, - dass der zweite Eingangsanschluss (17) über einen zweiten einkanaligen sicheren Schalter (18) direkt mit einem zusätzlichen Ausgangsanschluss (19) verbunden ist, so dass auch über den zusätzlichen Ausgangsanschluss (19) ein ge-

schaltetes Signal (A4) nach außerhalb des Schaltgeräts abgebbar ist, wobei die sicherheitsgerichtete Schaltung (10) im Falle des Zuführens des sicherheitsgerichteten Abschaltsignals (S) auch den zweiten sicheren Schalter (18) ansteuert, so dass der zweite sichere Schalter (18) geöffnet wird.

Description:

Vorkonfektioniertes Schaltgerät zum sicheren und unsicheren Schalten von Ausgängen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein vorkonfektioniertes Schaltgerät, das ein Gehäuse aufweist. Derartige Schaltgeräte sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt.

So ist beispielsweise ein derartiges Schaltgerät bekannt, bei welchem das Gehäuse eine Anzahl von Eingangsanschlüssen aufweist, über welche dem Schaltgerät jeweils ein zu schaltendes Signal zuführbar ist. Die Eingangsanschlüsse sind jeweils über einen einkanaligen sicheren Schalter mit einem korres- pondierenden Ausgangsanschluss verbunden, so dass über die Ausgangsanschlüsse jeweils ein geschaltetes Signal nach außerhalb des Schaltgeräts abgebbar ist. Innerhalb des Gehäuses ist eine sicherheitsgerichtete Schaltung angeordnet, der von außerhalb des Gehäuses mindestens ein sicherheitsgerichtetes Abschaltsignal zuführbar ist. Im Falle des Zuführens des si- cherheitsgerichteten Abschaltsignals steuert die sicherheitsgerichtete Schaltung die dem jeweiligen sicherheitsgerichte- ten Abschaltsignal zugeordneten sicheren Schalter an, so dass diese Schalter geöffnet werden. Mittels derartiger Schaltge- rate sind sichere Schaltvorgänge möglich, die beispielsweise bei Not-Aus-Anforderungen ausgelöst werden müssen.

Weiterhin ist ein Schaltgerät bekannt, bei dem das Gehäuse einen ersten Eingangsanschluss aufweist, über den dem Schalt- gerät ein erstes zu schaltendes Signal zuführbar ist. Der erste Eingangsanschluss ist über parallel geschaltete Signalpfade mit Ausgangsanschlüssen verbunden, so dass über die Ausgangsanschlüsse jeweils ein geschaltetes Signal nach außerhalb des Schaltgeräts abgebbar ist. Innerhalb des Gehäuses ist eine Steuerschaltung angeordnet, von der in den Signalpfaden angeordnete Schalter unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Mittels eines derartigen Schaltgeräts sind normale (betriebsmäßige, unsichere) Schaltvorgänge möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schaltgerät zu schaffen, das einfach und kostengünstig aufgebaut ist und mittels dessen mehrere Antriebe sowohl sicher als auch betriebsmäßig (unsicher) schaltbar sind.

Die Aufgabe wird durch ein Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schaltgeräts sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Hierbei zeigt die einzige:

FIG eine mögliche Ausgestaltung eines Schaltgeräts.

Gemäß der FIG weist ein vorkonfektioniertes Schaltgerät ein Gehäuse 1 auf. Das Gehäuse 1 weist einen ersten Eingangsan- schluss 2 auf. über den ersten Eingangsanschluss 2 ist dem Schaltgerät ein erstes zu schaltendes Signal El zuführbar.

Der erste Eingangsanschluss 2 ist über einen ersten einkana- ligen sicheren Schalter 3 und drei zueinander parallel geschaltete Signalpfade 4 bis 6 mit Ausgangsanschlüssen 7 bis 9 verbunden. über die Ausgangsanschlüsse 7 bis 9 ist somit jeweils ein geschaltetes Signal Al bis A3 nach außerhalb des Schaltgeräts abgebbar.

Der sichere Schalter 3 kann beispielsweise (mindestens) zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente 3' , 3" aufweisen, beispielsweise Relais. Die Schaltelemente 3', 3" weisen in diesem Fall jeweils eine eigene Aktorik auf, über die ausschließlich das jeweilige Schaltelement 3', 3" geschaltet wird. Alternativ kann der sichere Schalter 3 beispielsweise als einfacher Schalter ausgebildet sein, dessen Schaltzustand sicher überwacht wird. In diesem Fall wird bei Erkennen einer Fehlfunktion des sicheren Schalters 3 von einer sicherheits-

gerichteten Schaltung 10 eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben .

Auch die sicherheitsgerichtete Schaltung 10 ist innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet. Der sicherheitsgerichteten Schaltung 10 ist von außerhalb des Gehäuses 1 - beispielsweise über einen Abschalteingang 11 - ein sicherheitsgerichtetes Abschaltsignal S zuführbar. Wenn der sicherheitsgerichteten Schaltung 10 das sicherheitsgerichtete Abschaltsignal S zugeführt wird, steuert die sicherheitsgerichtete Schaltung 10 den ersten sicheren Schalter 3 an, so dass der erste sichere Schalter 3 geöffnet wird. Im Falle des Zuführens des sicherheitsgerichteten Abschaltsignals S werden somit alle Signalpfade 4 bis 6 sicher vom ersten Eingangsanschluss 2 getrennt.

In zwei der drei Signalpfade 4 bis 6 (hier den Signalpfaden 4 und 5) ist je ein weiterer Schalter 12, 13 angeordnet. Der dritte der Signalpfade 4 bis 6 (hier der Signalpfad 6) ist nicht schaltbar. Die Ansteuerung der weiteren Schalter 12, 13 erfolgt mittels einer Steuerschaltung 14, die ebenfalls innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist. Die Steuerschaltung 14 ist von der sicherheitsgerichteten Schaltung 10 verschieden. Es handelt sich also um eine von der sicherheitsgerichteten Schaltung 10 getrennte Steuerschaltung 14.

Die weiteren Schalter 12, 13 sind von der Steuerschaltung 14 unabhängig voneinander ansteuerbar. Die Ansteuerung der weiteren Schalter 12, 13 ist weiterhin auch unabhängig vom sicherheitsgerichteten Abschaltsignal S.

Es ist möglich, dass die Steuerschaltung 14 auf Grund einer internen Ausgestaltung der Steuerschaltung 14 selbsttätig entscheidet, wann und wie sie die weiteren Schalter 12, 13 ansteuert. Alternativ ist es möglich, dass der Steuerschal- tung 14 von außerhalb des Gehäuses Steuersignale Sl, S2 zugeführt werden und dass die Steuerschaltung 14 die weiteren Schalter 12, 13 in Abhängigkeit von den ihr zugeführten Steuersignalen Sl, S2 ansteuert.

Gemäß der Darstellung von der FIG sind zum Zuführen der Steuersignale Sl, S2 Steueranschlüsse 15, 16 vorhanden. Diese Darstellung ist jedoch nur ein beispielhaft. Alternativ wäre es beispielsweise möglich, der Steuerschaltung 14 die Steuer- signale Sl, S2 über eine Anbindung an einen seriellen oder parallelen Bus zuzuführen. Auch wäre es möglich, die Steuersignale Sl, S2 drahtlos zu übermitteln.

Gemäß der Darstellung von der FIG sind weiterhin drei Signal- pfade 4 bis 6 vorhanden. Das Vorhandensein von (mindestens) drei Signalpfaden 4 bis 6 ist bevorzugt, aber nicht zwingend. Minimal müssen nur zwei der Signalpfade 4 bis 6 vorhanden sein. Einer der Signalpfade 4 bis 6 könnte also entfallen. Bei dem entfallenden Signalpfad kann es sich gegebenenfalls alternativ um den nicht schaltbaren Signalpfad 6 oder um einen der schaltbaren Signalpfade 4, 5 handeln. Wenn weitere Signalpfade vorhanden sind, sind diese Signalpfade vorzugsweise schaltbar. Sie können jedoch alternativ (zumindest teilweise) als nicht schaltbare Signalpfade ausgebildet sein.

Die FIG zeigt eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Gemäß dieser Ausgestaltung weist das Gehäuse 1 einen zweiten Ein- gangsanschluss 17 auf. über den zweiten Eingangsanschluss 17 ist dem Schaltgerät ein zweites zu schaltendes Signal E2 zuführbar. Der zweite Eingangsanschluss 17 ist über einen zweiten einkanaligen sicheren Schalter 18 direkt mit einem zusätzlichen Ausgangsanschluss 19 verbunden. Dadurch ist auch über den zusätzlichen Ausgangsanschluss 19 ein geschaltetes Signal A4 nach außerhalb des Schaltgeräts abgebbar.

Der zweite sichere Schalter 18 ist analog zum ersten sicheren Schalter 3 aufgebaut. Er wird ebenfalls von der sicherheits- gerichteten Schaltung 10 angesteuert, und zwar zusammen mit dem ersten sicheren Schalter 3. Im Falle des Zuführens des sicherheitsgerichteten Abschaltsignals S steuert daher die sicherheitsgerichtete Schaltung 10 auch den zweiten sicheren

Schalter 18 an, so dass auch der zweite sichere Schalter 18 geöffnet wird.

Es sind selbstverständlich Modifikationen der obenstehend er- läuterten Erfindung möglich. Insbesondere ist es möglich, weitere (in der FIG nicht dargestellte) Eingangsanschlüsse vorzusehen, die alternativ entsprechend dem ersten Eingangs- anschluss 2 oder entsprechend dem zweiten Eingangsanschluss 17 mit Ausgangsanschlüssen verbunden sein können. Die Ansteu- erung eventuell vorhandener weiterer Schalter erfolgt hierbei unabhängig voneinander und unabhängig von den weiteren Schaltern 12, 13. Sie erfolgt weiterhin unabhängig von der sicher- heitsgerichteten Schaltung zugeführten sicherheitsgerichteten Abschaltsignalen S. Die Ansteuerung weiterer sicherer Schal- ter erfolgt mittels der sicherheitsgerichteten Schaltung 10. Die sicherheitsgerichtete Schaltung 10 kann hierbei alternativ die weiteren sicheren Schalter im Falle des Zuführens des bereits erwähnten sicherheitsgerichteten Abschaltsignals S oder in Abhängigkeit weiterer sicherheitsgerichteter Ab- schaltsignale vornehmen.

Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.