KR20220031665A - 기계 또는 산업 플랜트에 대한 액세스를 모니터링하기 위한 터치 패널이 구비된 안전 스위치 - Google Patents

Abstract

기계 또는 산업 플랜트에 대한 액세스를 모니터링하기 위한 안전 스위치는 기계 또는 플랜트의 하나 이상의 제어 및/또는 시그널링 회로와 연결되도록 구성된 전기 및/또는 전자 제어 수단을 수용하는 케이싱(6, 106)을 구비하는 스위칭 장치(5, 105); 액세스 부(A)가 개방/폐쇄될 때, 하나 이상의 상기 회로의 개방/폐쇄를 위해 스위칭 수단과 상호작용하도록 액세스 부(A)의 이동 가능부(M)에 고정되도록 구성되는 작동 장치(2, 102); 스위칭 장치(5, 105) 및 작동 장치(2, 102)와 관련되고 액세스 부(A)의 개방 요청 또는 검출 시 기계 또는 플랜트의 정지 명령를 전송하기 위해 액세스 부(A)의 개방을 검출하기 위한 수단; 작동/정지 및/또는 시그널링 제어를 전송하기 위한 구동 수단(9, 109)으로서, 케이싱(6, 106)과 관련된 적어도 하나의 터치 모니터(10, 110)를 포함하고, 하나 이상의 가상 컨트롤 및 하나 이상의 가상 컨트롤을 제어 및/또는 시그널링 기능과 관련시키기에 적합한 적어도 하나의 마이크로프로세서를 구비하는 구동 수단(9, 109)을 포함한다.

Description

기계 또는 산업 플랜트에 대한 액세스를 모니터링하기 위한 터치 패널이 구비된 안전 스위치

본 발명은 산업적 사용을 위한 전기 장치 분야에서의 적용에 관한 것으로서, 특히 터치 패널과 관련되며 기계 또는 산업 플랜트에 대한 액세스를 모니터링하기 위한 배리어 또는 보호 패널에 적용되도록 구성된 안전 스위치에 관한 것이다.

공지된 바와 같이, 기계 또는 산업 플랜트에 대한 액세스는 작업자에 의한 작동 경계선(operating perimeter)내로의 자발적 또는 우발적 진입을 방지하는 수단의 제공을 통해 지속적인 감시가 필요하다.

이러한 목적을 위해, 배리어, 경계선 및 보호 패널과 같은 액세스 부는 기계 또는 플랜트, 또는 위험한 부품이 정지된 후에만 경계 내부에 액세스 가능하도록, 가능하게는 보조 서비스 회로뿐만 아니라, 기계 또는 플랜트의 전원 공급 회로에 연결된 하나 이상의 안전 장치를 일반적으로 구비하고, 이에 의해 기계 또는 플랜트의 작동 상태와 플랜트의 모든 부분에 영향을 미칠 수 있는 모든 이상을 지속적으로 보고한다.

이러한 장치의 안전 등급은 작업자가 기계 또는 플랜트가 계속 작동 중인 상태에서 경계에 들어갈 경우 직면하게 될 위험이 더 커질수록, 더 높아야 한다.

일반적으로 안전 스위치는 배리어의 고정 부에 고정되도록(anchored) 설계된 스위칭 장치로 구성되며, 이 장치는 외측으로부터의 명령에 따라, 개방/폐쇄를 결정하거나, 또는 신호를 전송하도록, 기계 또는 플랜트의 전원 공급 및/또는 서비스 회로에 연결하기에 적합한 다양한 회로를 수용한다.

작동 장치는 대신에 이동 가능부에 고정되고 폐쇄된 액세스 상태를 나타내는 다양한 신호를 생성하기 위해 스위칭 장치와 상호 작용하는 작업을 하고, 또는 특정 기계 또는 시스템에 대해 미리 정의된 안전 조건이 충족되지 않는 경우, 액세스 부의 개방을 방지한다.

스위칭 장치에는 일반적으로 안전하지 않은 조건 또는 권한이 없는 사람에 의해 액세스 부가 개방되는 것을 방지하도록 설계된 기계적, 전자적 또는 전기기계적 수단이 장착되어 있다.

특정 유형의 액세스 제어 장치는 안전 핸들, 즉 액세스 부가 개방될 때 또는 단순히 언로킹될 때, 플랜트 또는 플랜트 일부가 정지됨과 동시에, 액세스 부가 개방 및 폐쇄될 수 있게 하는 장치이다.

안전 핸들의 예가 US2005/108945에 개시되어 있으며, 여기서 핸들은 전원 회로의 결과적인 개방 및 이에 따른 플랜트 정지를 제어하기 위해, 액세스 부의 개방을 검출하는 자기 센서 수단을 포함한다.

액세스 제어를 위한 안전 핸들의 다른 예가 DE102009039591에 개시되어 있으며, 여기서 핸들은 액세스 부의 고정 부와 관련된 작동 장치와 상호작용하기에 적합한 작동 수단과 관련되어 있다.

일반적으로, 이러한 핸들은 액세스 부의 이동 가능부의 프레임에 고정된 고정 브래킷에 의해 형성된 메인 바디, 및 핸들의 기능도 가질 수 있으며 이어서 브래킷에 고정되는 바디 또는 케이싱을 포함한다.

예를 들어, 본 출원인 명의의 EP2264353에서, 핸들은 액세스 부의 이동 가능부에 고정된 고정 브래킷을 포함하고, 여기서 액세스 부의 고정 부와 관련된 스위치 수단과 상호작동하도록 핸들이 키 액추에이터와 통합된다.

메인 바디의 핸들을 액세스 부의의 이동 가능부에 고정하는 것은 핸들의 형태에 따라 바디에 전면 및 후면 또는 측면으로 삽입될 수 있는 나사, 핀, 스냅 수단과 같은 일반적인 고정 요소를 사용하여 수행된다.

이러한 핸들의 추가적인 예는 항상 본 출원인 명의의 EP2112674에 개시되어 있다.

일반적으로, 공지된 안전 핸들은 모니터링할 액세스 부의 고정 프레임에 장착된 스위칭 장치와 상호 작용하도록 설계되고, 이에 의해 핀이 위에서 설명한 로킹/언로킹 수단과 상호 작용하여, 기계 또는 시스템의 안전하지 않은 조건에서 액세스 부가 개방되지 않도록 로킹되게 한다.

일반적으로, 작동 장치의 특정 구성에 관계없이, 예를 들어 핸들 또는 파지 요소가 제공되거나 제공되지 않든, 작동 장치를 로킹하는 데 사용되는 것 외에도, 스위칭 장치는 제어 대상 플랜트에 대한 특정 요구 사항에 따라, 작업자가 작동한 후, 전원 공급 회로 및/또는 추가 보조 회로에 개입하기에 적합한 푸시버튼 및/또는 선택기와 같은 하나 이상의 제어 장치를 갖는 푸시-버튼 패널을 구비하거나 또는 어떠한 방식으로 관련될 수 있다.

일반적으로, 이러한 제어 푸시 버튼은 설치 시 스위치에 배선되도록, 스위치로부터 연결해제된다(disconnected).

추가 솔루션은 푸시 버튼 패널이 스위칭 장치의 바디에 통합되거나 액세스 커버를 제거하고 제어 장치를 내부 제어 회로에 배선함으로써 거기에 적용되도록 설계하는 것을 제공하다.

그러나, 결과적으로 유사한 솔루션은 특히 사용 가능한 공간이 제한적이고 장치를 주문 제작할 수 있는 가능성 때문에, 동일한 스위치와 관련될 수 있는 제어 장치의 수가 제한된다.

또한, 개별 제어 장치를 장치의 내부 회로에 연결할 필요가 있기 때문에, 조립 작업이 힘들고 복잡해지며 결과적으로 일반 비용이 증가한다.

본 발명의 목적은 고효율 및 상대적인 비용 효율성을 특징으로 하며 산업 기계 또는 플랜트의 제어를 위해 액세스 부에 적용되는 터치 패널이 구비된 안전 스위치를 제공함으로써 상술한 단점을 극복하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 시스템의 작동을 확인하도록 설계된 하나 이상의 제어 부 및/또는 서비스 회로에서 작동하도록 설계된 복수의 명령에 건설적으로 간단한 방식으로 관련될 수 있는 터치 패널이 구비된 안전 스위치를 제공하는 것이다.

또 다른 목적은 이와 관련된 명령을 커스터마이징할 수 있는 가능성을 제공하는 터치 패널이 구비된 안전 스위치를 제공하는 것이다.

또 다른 목적은 안전하지 않은 조건 또는 권한이 없는 사람에 의한 액세스 부 개방에 대항하여 매우 안전한 터치 패널이 구비된 안전 스위치를 제공하는 것이다.

또 다른 목적은 폐쇄 액세스 조건에서 임의의 분해 시도에 대항하며, 가능하게는 임의의 변조 또는 분해 시도의 증거를 제공하는 고도로 안전한 터치 패널이 구비된 안전 스위치를 제공하는 것이다.

이들 목적은 물론 이하에서 더 명백해질 다른 목적은 청구항 1에 따른 터치 패널이 구비된 안전 스위치에 의해 달성되며, 이러한 안전 스위치는 모니터링할 액세스 부의 고정 부에 고정된 케이싱을 구비하며, 제어를 위해 플랜트의 하나 이상의 제어 및/서비스 회로에 작동가능하게 연결되기에 적합한 스위칭 수단 및 기계 또는 플랜트의 하나 이상의 제어 및/또는 시그널링 회로와 연결되기에 적합한 전기 및/또는 전자 제어 수단을 수용하는 스위칭 장치; 하나 이상의 상기 회로를 개방/폐쇄하기 위해 액세스 부의 개방/폐쇄 시 상기 스위칭 수단과 상호작용하도록 상기 액세스 부의 이동 가능부에 고정되도록 구성된 작동 장치; 상기 스위칭 장치 및 상기 작동 장치와 관련된 액세스 부의 개방을 검출하는 수단으로서, 검출 시 또는 액세스 부의 개방 요청 후에, 기계 또는 플랜트의 정지 명령을 상기 제어 수단에 전송하기 위한 수단; 및 작동/정지(activation/deactivation) 및/또는 시그널링 명령을 전송하기 위해 상기 제어 수단과 연결된 구동 수단을 포함한다.

구동 수단은 상기 케이싱과 관련되고 하나 이상의 가상 제어 부 및 프로세스 유닛, 예를 들어 상기 제어 수단에 의해 기계 또는 플랜트의 회로 중 하나에 관련시키기 위해 상기 가상 제어 부 각각에 제어 및/또는 시그널링 기능을 관련시키도록 구성된 마이크로프로세서를 포함하다.

이러한 방식으로 물리적으로 제어 장치를 제공하지 않으면서 특정 기능을 프로그래밍 가능한 방식으로 모니터의 각 영역에 관련시키는 등과 같은, 건설적으로 간단한 방식으로 스위치에 복수의 상이한 명령을 관련시키는 것이 가능하고, 이에 의해 사용자의 필요에 따라 모니터의 기능을 사용자 정의할 수 있다.

여기서, "터치 패널"과 "터치 모니터"라는 표현은 압력, 또는 신체의 한 부분과 신체의 여러 부분 또는 다른 터치 장치에 의한 사용자의 간단한 터치에 민감하기 때문에 입력 장치로도 기능하는 스크린을 지시한다.

본 발명의 유리한 실시예는 종속항에 따라 얻어진다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 첨부 도면의 도움으로 비제한적인 예로서 예시된, 본 발명에 따른 안전 스위치의 일부 바람직하지만 배타적이지 않은 실시예의 상세한 설명에 비추어 더욱 명백해질 것이다. 여기서:
도 1은 바람직한 제1 실시예에 따른 스위치의 사시도로서, 액세스 부에 적용되어 있고, 여기서 액세스 부는 폐쇄되어 있다.
도 2는 액세스 부에 적용된 도 1의 스위치의 사시도로서, 여기서 액세스 부는 개방되어 있다.
도 3은 핸들이 제공된 바람직한 제2 실시예에 따른 스위치의 사시도로서, 액세스 부에 적용되어 있고, 여기서 액세스 부는 폐쇄되어 있다.
도 4는 액세스 부에 적용된 도 3의 스위치의 사시도로서, 여기서 액세스 부는 개방되어 있다.
도 5는 도 3의 스위치의 사시도로서, 여기서 액세스 부는 폐쇄되어 있다.
도 6은 도 3의 스위치의 사시도로서, 여기서 액세스 부는 개방되어 있다.
도 7은 도 3의 스위치의 정면도이다.
도 8은 도 3의 스위치의 저면도이다.
도 9는 바람직한 제3 실시예에서 핸들이 구비된 스위치의 사시도로서, 여기서 액세스 부는 폐쇄되어 있다.
도 10은 도 9의 스위치의 사시도로서, 여기서 액세스 부는 개방되어 있다.

첨부된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 안전 스위치의 바람직하지만 배타적이지 않은 3개의 구성이 도시되어 있으며, 이는 기계 또는 산업 플랜트를 보호하기 위해 배치된 경계 또는 안전 배리어의 액세스 부에 적용되도록 구성된다.

일반적으로, 액세스 부(A)에는 개방 또는 심지어 단지 언로킹 시, 기계 또는 플랜트 또는 그 일부의 작동을 차단하거나, 또는 공지된 방법이어서 보다 상세하게 기재되어 있지 않은 방법에 따라 작업자가 개입할 수 있도록 언로킹 또는 개방이 발생하였음을 알리는 신호를 전송하도록, 설계된 특별한 전자 또는 전기 기계 안전 장치가 적절하게 장착될 수 있다.

도 1 및 도 2에서, 안전 스위치(전체적으로 1로 표시됨)는 모니터링할 액세스 부(A)의 이동 가능부(M)에 고정되도록 설계된 작동 장치(2)를 포함하고, 이에 의해 액세스 부(A)가 개방될 때, 아래 설명된 방법에 따라, 기계 또는 플랜트의 전원 회로와 상호 작용하여, 기계 또는 플랜트의 기능에 따라 즉각적 또는 시간적(timed) 정지(shutdown)를 수행한다.

특히, 작동 장치(2)는 액세스 부(A)의 이동 가능부(M)에 고정되도록 설계된 고정 몸체(3)를 구비하며, 그로부터 리테이닝 요소(4)가 돌출되는데, 이러한 기능은 아래에서 설명될 것이다.

스위치(1)는 또한 모니터링될 액세스 부(A)의 고정 프레임(F)에 고정되도록 구성되며 리테이닝 요소(4)의 삽입을 위해 전면에 배치된 적어도 하나의 구멍(7)을 구비하는 케이싱(6)을 갖는 스위칭 장치(5)를 포함한다.

공지된 방식으로, 전면 구멍(7)은 2개의 구성요소가 액세스 부(A)의 대응하는 부분에 조립될 때, 2개의 구성요소 사이의 임의의 유격 및 오정렬을 복구하기 위해 적절하게 벌어져 있고(flared), 이에 의해 리테이닝 요소(4)와 구멍(7)도 2개의 장치(2, 5) 사이에 센터링 기능을 가질 수 있다.

케이싱(6)은 또한 리테이닝 요소(4)가 전면 구멍(7) 내부에 삽입될 때, 리테이닝 요소(4)와 상호 작용하기에 적합한 도시되지 않은 로킹/언로킹 수단을 내부에 수용하고, 이에 의해 기계 또는 플랜트에 대해 사전 정의된 안전 조건이 충족되지 않을 경우, 구멍(7)으로부터의 뽑아짐(extraction) 및 결과적으로 액세스 부(A)의 개방 가능성을 방지한다.

구멍(7)의 위치는 또한 리테이닝 요소(4)의 삽입 방향에 따라 적절히 변경될 수 있다.

예를 들어, 슬라이딩 클로저가 있는 액세스 부(A)의 경우, 구멍(7)은 케이싱(6)에 측면으로 배열되거나 항상 케이싱(6)의 전면에 배열될 수 있다. 도시된 실시예와 관련하여 수직 축을 중심으로 90도 회전되게 배열될 것이다.

로킹/언로킹 수단의 구성은 본 발명을 제한하지 않는데, 그 이유는 임의의 유형의 메커니즘이 리테이닝 요소(4)의 기계적 유지(retention)를 수행하는 데 사용될 수 있고, 삽입 위치에서 로킹하기 위해 리테이너 또는 리트랙터블 치형 또는 전자석을 통해 만든 자기 블록에 의해 기계적으로 결합(engage, 맞물림)할 수 있다.

이를 위해, 리테이닝 요소(4)는 상기 리테이너에 의해 맞물리기에 적합한 홈(8)을 구비할 것이다.

스위칭 장치(5)는 또한 그 자체로 도시되지 않지만, 이를 제어하기 위해 플랜트의 하나 이상의 제어 및/또는 서비스 회로에 작동 가능하게 연결되기에 적합ㅎ한 스위칭 수단을 수용한다.

케이싱(6) 내부에는 또한 정지 제어, 액세스 제어, 작동 및/또는 보고 제어를 전송하기 위해, 기계 또는 플랜트의 하나 이상의 제어 및/또는 시그널링 회로와 연결하기에 적합한 전기 및/또는 전자 제어 수단이 있다.

적절하게는, 리테이닝 메커니즘은 액세스 부(A)의 안전한 개방을 위한 모든 조건이 충족될 때에만, 리테이닝 및 센터링 요소(4)로부터 분리될 수 있도록 하는 제어 수단에 의해 제어될 것이다.

도면에서 보이지 않는 안전 검출 수단은 또한 액세스 부(A)의 개방을 검출하기 위해 제공되며, 작동 장치(2)가 스위칭 장치(5)에 더 이상 가까이 있는지 여부를 확인하도록 구성되어, 액세스 부의 개방 검출 후 기계 또는 플랜트의 안전한 멈춤을 위한 명령을 상기 제어 수단에 전송한다.

동시에, 또한 스위치(1)에 부여될 안전 등급에 기초하여, 제어 수단은 리테닝 요소(4)를 릴리스하는 요청 이후, 즉각적으로 또는 일정 시간 후 작동하는 방식(timed)으로 기계 또는 플랜트를 정지하는 로킹/언로킹 수단에 연결될 수 있다.

스위칭 장치(5)는 또한 제어 수단에 연결되고 기계 또는 플랜트의 회로에 의한 결과적인 응답에 대하여 하나 이상의 작동/정지 및/또는 시그널링 제어를 제어 수단에 전송하도록 구성된 구동 수단(9)을 더 포함한다.

특히, 구동 수단(9)은 케이싱(6)과 관련된 터치 모니터(10)를 포함한다.

터치 모니터(10)에는 복수의 가상 컨트롤이 제공되며, 이러한 가상 컨트롤은 모니터(10)에 그래픽으로 재생되며, 그 기능들은 모니터(10)에 연결된 마이크로프로세서에 의해 적절하게 관리되어, 각각의 가상 컨트롤을 특정 제어 및/또는 시그널링 기능과 관련시키고, 이에 의해 이러한 가상 컨트롤 각각을 제어 수단에 의해 기계 또는 플랜트의 회로들 중 하나에 관련시킨다.

요약하면, 모니터(10)의 각각의 특정 영역은 온/오프 버튼, 선택기, 정지 버튼, 영상 및/또는 소리 신호를 전송하고 및/또는 시각적 출력 신호를 재생하기 위한 버튼과 같은 전통적인 제어 기능을 재현하는 특정 기능으로 프로그램 가능한 방식으로 할당될 것이다.

특정 가상 컨트롤을 터치하면, 마이크로프로세서가 제어 수단에 특정 신호를 전송하고, 제어 수단은 실제 제어 장치를 갖는 장치에서 일어나는 것과 완전히 유사한 방식으로 기계 또는 플랜트의 하나 이상의 회로에서 작동하고, 이에 의해 가상 컨트롤과 관련된 액션을 수행할 것이다.

바람직하게는, 가상 컨트롤에 할당된 액션은 안전 기능이 없는 액션일 수 있거나, 또는 2 번째 외부 명령 또는 화면 상의 특정 터치 시퀀스와 조합되는 경우, 안전한 제어일 수 있다.

또한, 특정 변형에 따르면, 전기 및/또는 전자 제어 수단은 하나 이상의 통신 버스를 포함할 수 있다.

통신 버스는 관련 제어 유형에 따라 데이터를 안전하게 전송하거나, 또는 안전하지 않은 모드로 전송하는 데 적합할 수 있다.

도시되지 않은 제1 변형예에 따르면, 터치 모니터(10)는 케이싱(6)의 전면(11)에 통합될 것이다.

바람직하지만 배타적이지 않은 예시된 구성에서, 케이싱(6)은 스위칭 수단, 가능하게는 제어 수단을 수용하는 제1 쉘(12), 및 제1 쉘(12)에 고정되며 터치 모니터(10)가 통합되는 제2 쉘(13)을 포함한다.

제 1 쉘(12) 및 제 2 쉘(13)은 서로 일체형이거나 서로에 대해 영구적으로 고정된 2개의 별개의 요소일 수 있거나, 또는 사용자에게 가장 편안한 위치에 배치되도록 수직축을 중심으로 서로에 대해 회전될 수 있거도록 배향 가능 방식이거나 또는 어떠한 연결 없이 나란히 배치되도록 연결될 수 있다.

예를 들어, 슬라이딩 개방을 갖는 액세스 부(A)의 경우, 구멍(7)을 측면으로 배열하고 리테이닝 요소(4)의 삽입을 가능하게 하도록 도시된 것에 대해 제1 쉘(12)이 90도 회전하는 동안, 터치 모니터(10)가 전면에 배치되게 하는 것이 가능하고, 이어서 리테이닝 요소(4)는 액세스 부(A)의 슬라이딩 방향을 따라 고정 몸체(3)로부터 돌출될 것이다.

더 큰 사용 편리성과 사용 즉각성을 위해, 터치 모니터(10)는 제2 쉘(13)의 전면(14)에 배치되거나 통합될 수 있고, 이에 의해 작업자와 스위칭 장치(5) 사이에 장애물이 개재되지 않도록 한다.

스위칭 장치(5)는 기계의 비상 정지를 위해 로킹/언로킹 수단에 기계적으로 연결된 선택기, 머쉬룸 헤드, 케이블 비상 제어 장치, 키 릴리스 또는 이와 유사한 것과 같이, 기계 또는 시스템의 회로를 제어하기 위한 스위칭 수단과 상호작용하기에 적합한 서비스 또는 비상 명령 부와 같은 기계적 또는 전자적 보조 릴리스 명령 부(15)를 구비할 수 있다.

보조 릴리스 제어 장치(15)는 바람직하게는 케이싱(6)의 전면(11), 특히 제1 쉘(12)의 전면(11)에 배치되어, 다른 위치가 제공될 수 있더라도 쉽게 액세스할 수 있다.

검출 수단(도시되지 않음)은 작동 장치(2)의 고정 몸체(3)와 관련되며 존재 신호를 전송하도록 구성된 송신기, 및 스위칭 장치(5)의 케이싱(6)과 관련되며 존재 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 수신기를 포함한다. 작동 장치(2)와 케이싱(6) 사이의 거리가 액세스 부(A)를 폐쇄한 것으로 간주하기에 충분한 미리 결정된 최소값과 적어도 같을 때, 임의의 추가적인 안전 조건이 충족되면, 시스템의 시작을 승인할 수 있는 존재 신호를 제어 수단에 전송한다.

예를 들어, 송신기는 고유 식별 신호를 RFID 수신기 또는 안테나로 전송하는 트랜스폰더 또는 태그/RFID(무선 주파수 식별)가 될 것이다.

이러한 태그/RFID는 무선, 홀 효과, 자기장, 초음파 등을 통한 데이터 전송과 같은 다른 기계식 키 또는 전자 인식 시스템으로 대체될 수 있다.

유리하게는, RFID 태그가 코딩되어 수신기 또는 안테나에 연결된 제어 수단에 의해 고유하게 인식될 수 있고 스위치(1)와 상이한 액추에이터의 사용을 방지함으로써, 예를 들어 WO2013098788에 기재된 공지 방법에 따라 액세스 부(A)의 불안전한 개방 위험을 방지한다.

RFID 태그를 고정 몸체(3)에 연결하는 방식은 제한되지 않으며, 더 자세히 설명되지 않는다. 예를 들어, RFID 태그는 고정 몸체(3) 내부에 만들어진 특수 시트(도시되지 않음)에 수용될 수 있다.

유리하게는, 스위치(1)의 안전 레벨을 더욱 증가시키고 승인되지 않은 입력을 방지하기 위해, 제어 수단은 또한 제어 수단에 개입하도록 승인된 작업자를 위한 식별 장치(22)를 포함할 수 있다.

특히, 케이싱(6)에서, 예를 들어 도면 또는 임의의 다른 부분에서와 같이 케이싱(6)의 전면(11)에, 작업자 인식을 위한 RFID 판독기가 식별 코드를 구비하며 작업자 소유인 토큰과 대화하도록 위치될 것이다.

식별 장치(22)는 상이하게 프로그램된 레벨에 대해 차별화된 방식으로 특정 기능을 가능하게 하기 위해 다중 인식 레벨로 설계될 수 있다.

RFID 판독기(22)는 저장된 검증 코드와의 비교를 위해 제어 수단으로 보내질 식별 코드를 입력으로서 수신하는 제어 수단에 연결될 것이다.

판독기-토큰 커플링에 대한 대안으로, 예를 들어 키를 통한 기계적 시스템 및 예를 들어 생체 인식 매개변수의 인식을 통한 전자 시스템을 통한 다른 유형의 인식 시스템을 사용할 수도 있다.

추가 변형에 따르면, 표시등, 선택기, 전위차계, 비상 버튼, 버저, 액세스 제어용 배지 판독기, 지문 판독기, 홍채 판독기, 생체 인식 판독기 또는 얼굴 인식용 카메라 및/또는 유사 또는 상이한 수의 버튼과 같은 추가 장치가 케이싱(6)에 적용될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 스위치의 제2 구성이 도시되어 있으며, 전체적으로 100으로 표시되어 있으며, 이러한 스위치는 모니터링할 액세스 부(A)의 이동 가능부(M)에 고정되며 액세스 부(A)의 이동 가능부(M)를 이동하기 위해 사용자가 파지하기에 적합한 핸들이 장착된 고정 몸체(103)를 구비하는 작동 장치(102)를 포함한다.

도면의 바람직하지만 배타적이지 않은 실시예에 따르면, 핸들(116)은 고정 몸체(103) 상에서 이동가능하게 장착될 것이고 고정 몸체(103)에 대해 적어도 2개의 위치 사이에서 이동하도록 구성될 것이다.

예를 들어, 핸들(116)은 고정 몸체(103)에 힌지 연결되어, 일반적인 레버 핸들에서 발생하는 것과 유사한 방식으로 낮추거나 올릴 수 있거나, 특별한 제한 없이 슬라이딩 유형이거나 또는 회전 손잡이 유형일 수 있다.

핸들(116)은 도시되지 않은 적절한 전달 메커니즘에 의해 고정 몸체(103) 내부에 이동가능하게 수용되며, 리테이닝 기능 및 가능하게는 센터링 요소를 갖는 리테이닝 요소, 예를 들어 핀 또는 볼트(104)에 연결될 것이다.

이러한 방식으로, 도 3에 도시된 제1 상승 위치로부터 도 4에 도시된 제2 하강 위치로의 핸들(116)의 이동 이후에, 볼트(104)는 폐쇄되었지만 반드시 차단될 필요가 없는 액세스 부(A)의 뽑아진 위치로부터 고정 몸체(103) 내부에 적어도 부분적으로 리트랙트된 위치로 이동될 수 있고, 이 경우 액세스 부(A)는 개방되기에 적합하다.

도시되지 않은 방식으로, 핸들(116)은 일반적인 도어 핸들과 실질적으로 유사한 방식으로, 볼트(104)가 뽑아진 위치에 로킹된 상태에서도 핸들(116)을 제2 하강 위치로부터 제1 상승 위치로 자동으로 가져오도록 구성된 제1 탄성 복귀 메커니즘과 관련될 수 있다.

도시되지 않은 변형예에 따르면, 핸들(116)은 예를 들어 원 피스로 만들어진 고정 몸체(103)에 대해 고정될 수 있으며, 이 경우 볼트(104)는 액세스 부(A)의 고정 부(F)에 고정된 스위치(100) 일부와 접촉하여 전달되는 응력으로 인해 단순히 이동할 수 있다.

볼트(104)는 항상 뽑아진 위치에 있을 수 있도록, 적어도 부분적으로 리트랙트된 위치로부터 뽑아진 위치를 향해 다시 가져오도록 작용하는 제2 탄성 복귀 메커니즘과 관련될 수 있고, 단지 핸들(116)의 작동 또는 액세스 부(A)의 고정 부(F)에 고정된 스위치(100) 부분과의 접촉에 의해 생성되는 내측 추력 이후에 리트랙트될 수 있다.

도시되지 않은 추가 변형에 따르면, 볼트(104)의 추출 및 후퇴 이동은 원격으로 제어되는 전기기계적 메커니즘에 의해, 또는 고정 몸체(103) 또는 핸들(116)에 위치한 명령 버튼에 의해 작동될 수 있다.

스위치(100)는 또한 모니터링될 액세스 부(A)의 고정 프레임(F)에 고정되며 볼트(104)의 삽입을 위한 적어도 하나의 측면 구멍(107)을 갖는 케이싱(106)을 구비하는 스위칭 장치(105)를 포함한다.

케이싱(106)은 또한 볼트(104)가 완전히 추출된 위치에서 측면 구멍(107) 내부에 삽입될 때, 볼트(104)와 상호작용하기에 적합한 로킹/언로킹 수단(도시되지 않음)을 내부에 수용하여, 후퇴 위치로의 복귀 또는 그 반대의 경우를 방지한다.

유리하게는, 케이싱(106)은 서로 반대인 측면(117, 118)에 위치하는 2개의 구멍(107)을 구비할 수 있고, 이에 의해 볼트(104)는 고정 몸체(103)가 스위칭 장치(105)에 대해 오른쪽에 장착되었는지 왼쪽에 장착되었는지에 따라, 2개의 구멍(107) 중 하나에 선택적으로 삽입되어, 오른쪽 또는 왼쪽으로부터 로킹/언로킹 수단과 상호작용할 수 있다.

실제로, 도 5 및 도 6은 핸들(116)이 스위칭 장치(105)의 오른쪽에 장착된 스위치(100)를 도시하는 한편, 도 9 및 도 10은 대신에 핸들(116)이 이전 것과 실질적으로 동일하지만 스위칭 장치(105)의 왼쪽에 장착된 스위치(100)를 도시한다.

도시되지 않은 변형예에 따르면, 볼트(104)를 위한 입구 구멍(107) 또는 구멍들은 케이싱(106)의 전면(111) 또는 케이싱(106)의 상부면(119) 및 하부면(120) 중 하나 또는 둘 모두에 만들어질 수 있다.

이 경우, 볼트(104)는 고정 몸체(103)로부터 측방향 또는 전방으로 돌출될 수 있다.

볼트(104)는 케이싱(106)의 구멍(107) 내로 삽입되도록 설계된 단부를 가질 수 있고, 이는 스위치(100)의 두 부분 사이의 임의의 오정렬의 복구를 용이하게 하고, 따라서 센터링 요소로서 작용하도록, 적절히 벌어지거나(flared) 라운드져 있을 수 있다.

로킹/언로킹 수단의 구성은 본 발명에 대한 제한이 아니므로, 볼트(104)의 기계적 유지를 수행하기 위해 모든 유형의 메커니즘이 사용될 수 있으며, 리테이닝 요소에 의해 기계적으로 결합하여 폐쇄된 액세스 부의 추출된 위치에서 로킹할 수 있다.

이를 위해, 볼트(104)의 자유 단부에는 로킹/언로킹 메커니즘의 리테이닝 요소에 의해 결합되기에 적합한 홈 또는 슬롯을 구비할 수 있다.

전기 및/또는 전자 제어 수단은 케이싱(106)에 적절하게 배열되어 기계 또는 플랜트의 하나 이상의 제어 및/또는 시그널링 회로와 연결되고, 이에 의해 안전 또는 안전하지 않은 통신 버스를 통해 정지, 작동 및/또는 시그널링 명령을 전송할 수 있다.

적절하게는, 유지 메커니즘은 제어 수단에 의해 제어되며, 이는 액세스 부(A)의 개방을 위한 모든 안전 조건이 검증된 경우에만 볼트(104)로부터 릴리스될 수 있게 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 케이싱(106)은 데이터, 전기 신호 및 전원 공급을 전달하기 위한 하나 이상의 커넥터(121), 또는 볼트(104)의 기계적 릴리스를 위해 적절한 도구에 의해 수동으로 작동될 수 있는 선택기(123)와 같은 추가 장치를 구비할 수 있다.

도면에서 보이지 않으며 이전 구성에 대해 설명된 것과 유사한 검출 수단이 또한 존재하는데, 이는 액세스 부(A)의 개방을 검출하기 위한 것으로서, 이동가능한 고정 몸체(103)가 고정된 케이싱(106)에 더 이상 가까이 있지 않은지 확인하고, 액세스 부(A)의 개방 검출 이후 기계 또는 플랜트의 정지 명령을 상기 제어 수단에 전송한다.

동시에, 또한 스위치(100)에 할당될 안전 등급에 기초하여, 제어 수단은 로킹/언로킹 수단에 연결되고, 이에 의해 이미 볼트(104)의 언로킹 시, 즉각적으로 또는 일정 시간 후 작동하는 방식으로 기계 또는 플랜트의 정지를 수행하거나, 또는 액세스 요청 신호를 보내고 기계 또는 시스템의 후속 정지를 수행할 수 있다.

작동 장치(103)는 또한 제어 수단에 연결되고 기계 또는 플랜트의 회로에 의한 결과적인 응답에 대한 하나 이상의 작동/정지 및/또는 시그널링 명령을 제어 수단에 전송하도록 구성된 추가 구동 수단(109)을 포함한다.

특히, 구동 수단(109)은 케이싱(106)과 관련된 터치 모니터(110)를 포함하고, 이는 도면의 바람직하지만 배타적이지 않은 구성에서 그 전면(111)에 통합된다.

터치 모니터(110)에는 복수의 가상 컨트롤이 제공되며, 이러한 가상 컨트롤은 모니터(110)에 그래픽으로 재생되며, 그 기능들은 모니터(110)에 연결된 마이크로프로세서에 의해 적절하게 관리되어, 각각의 가상 컨트롤을 특정 제어 및/또는 시그널링 기능과 관련시키고, 제어 수단에 의해 기계 또는 플랜트의 안전 또는 안전하지 않은 회로 중 하나에 관련시킨다.

요약하면, 모니터(10)의 각각의 특정 영역에는 온/오프 버튼, 선택기, 정지 버튼, 영상 및/또는 소리 신호 및/또는 시각적 출력 신호(예를 들어, 경고 신호, 알람, 기계 작동에 대한 정보, 액세스 상태에 대한 정보)를 전송하고 또한 터치로 항상 더 많은 화면이 슬라이딩될 수 있는 가능성과 함께 오디오가 있거나 없는 비디오를 재생 위한 버튼과 같은 전통적인 제어 기능을 재현하는 특정 기능이 로그램 가능한 방식으로 할당될 것이다.

특정 가상 컨트롤을 터치하면, 마이크로프로세서가 제어 수단에 특정 신호를 전송하고, 제어 수단은 실제 명령을 갖는 장치에서 일어나는 것과 완전히 유사한 방식으로 기계 또는 플랜트의 하나 이상의 회로에서 작동하고, 이에 의해 가상 컨트롤과 관련된 액션을 수행할 것이다.

가상 컨트롤에 인용된(referred to) 액션은 안전 기능이 없는 액션과 안전 기능이 있는 액션 모두일 수 있다.

더 큰 사용 편의성과 사용 즉각성을 위해, 터치 모니터(110)는 스위치와 작업자 사이에 장애물이 존재하지 않도록, 케이싱의 전면에 배치되거나, 가능하게는 통합될 수 있다.

다른 변형예에 따르면, 다중 모니터는 케이싱의 서로 다른 면에 서로 멀리 떨어져 배치될 수 있다.

안전상의 이유로, 스위칭 장치(105)에는 물리적 비상 버튼, 바람직하게는 기계의 비상 정지를 위해 로킹/언로킹 수단에 기계적으로 연결된 비상 머쉬룸(115, mushroom)이 장착될 것이다.

비상 버튼(115)은 바람직하게는 즉시 작동될 수 있도록, 케이싱(106)의 전면(111)에 배치될 것이지만, 다른 위치에 제공될 수 있다.

도시되지 않은 검출 수단은 고정 몸체(103)와 관련되고 존재 신호를 전송하도록 구성된 송신기, 및 케이싱(106)과 관련되고 존재 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 수신기를 포함한다. 고정 몸체(103)와 케이싱(106) 사이의 거리가 액세스 부(A)를 폐쇄된 것으로 간주하기에 충분한 미리 결정된 최소값과 적어도 같을 때, 임의의 추가적인 안전 조건이 확인되면, 시스템의 시작을 승인할 수 있는 존재 신호를 제어 수단에 전송한다.

예를 들어, 송신기는 고유 식별 신호를 RFID 수신기 또는 안테나로 전송하는 트랜스폰더 또는 태그/RFID(무선 주파수 식별) 또는 임의의 다른 전송 수단일 것이다.

유리하게는, RFID 태그가 코딩되어 수신기 또는 안테나에 연결된 제어 수단에 의해 고유하게 인식될 수 있고 스위치(100)와 상이한 액추에이터의 사용을 방지함으로써, 예를 들어 WO2013098788에 기재된 공지 방법에 따라 액세스 부(A)의 불안전한 개방 위험을 방지한다.

RFID 태그를 고정 몸체(3)에 연결하는 방식은 제한되지 않으며, 더 자세히 설명되지 않는다. 예를 들어, RFID 태그는 고정 몸체(103) 내부에 만들어진 특수 시트(도시되지 않음)에 고정될 수 있다.

유리하게는, 이 경우에도 스위치(100)의 안전 레벨을 더욱 증가시키고 승인되지 않은 액세스를 방지하기 위해, 제어 수단은 또한 제어 수단에 개입하도록 승인된 작업자의 식별 장치(22)를 포함할 수 있고, 이는 인식 코드를 구비하고 작업자 소유인 토큰과 대화하도록 구성된 작업자 인식용 RFID 판독기를 구비한다.

고정 몸체(103) 및 상대 핸들(116)의 미학적 및 구조적 구성은 요구 사항에 따라 변경될 수 있다.

예를 들어, 제1 변형예에 따르면, 고정 몸체(103)는 액세스 부(A)의 이동 가능부(M)에 대한 고정 브래킷 및 나사, 핀 또는 유사한 고정 기관 또는 스냅 커플링에 의해 브래킷에 고정되기에 적합한 커버링 쉘로 구성될 수 있다.

다른 변형예에 따르면, 브래킷은 핸들(116)을 구비하는 쉘만으로 구성될 수 있다.

또한, 고정 몸체(103)의 고정 요소는 밀봉 수단(도시되지 않음)을 구비할 수 있으며, 이는 고정 요소를 덮고 이에 대한 액세스를 방지하고 승인되지 않은 사람에 의해 가능한 제거의 증거를 제공하기에 적합하다.

예를 들어, 밀봉 수단은 연결 부재를 수용하도록 설계된, 고정 몸체(103)의 구멍 내부에 배치된 도난 방지 캡일 수 있다.

도난 방지 캡은 대응 관통 구멍에 꼭 맞게 끼워져, 그것을 뽑아내는 것을 용이하게 할 수 있는 임의의 요소를 제공하지 않고, 만약 제거될 경우 재-삽입을 방지하고 제거 시도의 즉각적인 증거를 제공할 수 있도록 파손되도록 설계될 것이다.

이러한 방식으로, 유사한 액션의 흔적을 남기지 않으면서, 고정 몸체(103)를 제거하거나 그 부품을 분해하는 것이 불가능할 것이다.

유사한 고정 부재 및 상대적인 밀봉 수단이 또한 스위칭 장치(105)와 관련될 수 있다.

이러한 방식으로, 스위치(100)는 부분적으로라도 제거 또는 해체를 목표로 하고 안전하지 않은 조건에서 액세스 부(A)에 이를 수 있는 모든 액션에 대해 항상 적절하게 보호된다.

본 발명에 따른 스위치는 수많은 수정 및 변형이 가능하며, 이들 모두는 첨부된 청구범위에 표현된 본 발명의 개념 내에 있다. 모든 세부 사항은 다른 기술적으로 동등한 요소로 대체될 수 있으며, 재료는 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않는 한 요구 사항에 따라 달라질 수 있다.

Claims (11)

1. 기계 또는 산업 플랜트에 대한 액세스를 모니터링하기 위한 안전 스위치로서,
   - 모니터링할 액세스 부(A)의 고정 부(F)에 고정되도록 구성되며, 하나 이상의 제어 부 및/또는 제어를 위해 기계 또는 플랜트의 서비스 회로에 작동 가능하게 연결되도록 구성된 스위칭 수단, 및 기계 또는 플랜트의 하나 이상의 제어 부 및/또는 시그널링 회로와 연결되도록 구성된 전기 및/또는 전자 제어 수단을 수용하는 케이싱(6, 106); 및
   - 액세스 부(A)가 하나 이상 상기 회로의 개방/폐쇄를 위해 개방/폐쇄될 때, 상기 스위칭 수단과 상호작용하기 위해 상기 액세스 부(A)의 이동 가능부(M)에 고정되도록 구성된 작동 장치(2, 102);
   - 상기 스위칭 장치(5, 105) 및 상기 작동 장치(2, 102)와 관련된 상기 액세스 부(A)의 개방을 검출하여, 검출 시 또는 상기 액세스 부(A)의 개방 요청 시, 기계 또는 플랜트의 정지 명령을 상기 제어 수단에 전송하기 위한 수단; 및
   - 작동/정지 및/또는 시그널링 제어를 전송하기 위해 상기 제어 수단에 연결된 구동 수단(9, 109);
   를 포함하고,
   상기 구동 수단(9, 109)은 상기 케이싱(6, 106)과 관련되고, 하나 이상의 가상 제어 부 및 상기 하나 이상의 가상 제어 부를 제어 및/또는 시그널링 기능와 관련시키며 상기 하나 이상의 가상 제어 부를 상기 제어 수단에 의해 기계 또는 플랜트의 회로 중 하나에 관련시키기에 적합한 적어도 하나의 마이크로프로세서를 구비하는 적어도 하나의 터치 모니터(10, 110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 터치 모니터(10, 110)는 상기 케이싱(6, 106)에 통합되며, 그 면(11, 111)에 배치되는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
3. 제1항에 있어서, 상기 케이싱(6)은 상기 스위칭 수단을 수용하는 제1 쉘(12) 및 상기 제1 쉘(12)에 배향 가능하게 고정된 제2 쉘(13)을 포함하고, 상기 터치 모니터(10)는 통합된 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동 장치(2, 102)는 상기 액세스 부(A)의 폐쇄 시에, 상기 케이싱(6, 106)에 수용된 로킹/언로킹 수단과 상호작용하도록, 상기 케이싱(6, 106)에 만들어진 구멍(7, 107) 내로 삽입되도록 구성된 리테이닝 요소(4, 104)를 포함하여, 상기 케이싱(6, 106)에 수용되며 상기 리테이닝 요소(4, 104)와 결합하여 상기 케이싱(6, 106)으로부터 뽑아지는 것을 방지하도록 구성된 로킹/언로킹 수단과 상호작용하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
5. 제4항에 있어서, 상기 리테이닝 요소(104)는 폐쇄된 액세스 부(A)의 뽑아진 위치로부터, 액세스 부(A)가 개방될 수 있으며 적어도 부분적으로 상기 작동 장치(102) 내부로 집어넣어진 위치로 지나갈 수 있도록, 상기 작동 장치(102) 내에서 이동 가능한 핀 또는 볼트이고, 상기 작동 장치(102)는 고정 몸체(103) 및 핸들(116)을 포함하고, 상기 핸들(116)은 상기 리테이닝 요소(104)에 기계적으로 연결되고, 상기 고정 몸체(103)에 이동 가능하게 장착되어, 상기 고정 몸체(103)에 대해 적어도 하나의 제1 위치와 적어도 하나의 제2 위치 사이에서 이동하고, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로의 이동, 상기 추출된 위치로부터 상기 적어도 부분적으로 후퇴된 위치로의 이동 이후, 상기 리테이닝 요소(104)를 운반하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이싱(6, 106)은 상기 리테이닝 요소(4, 104)의 선택적인 삽입 및 상기 로킹/언로킹 수단과의 상호작용을 위해 상호 대향하는 면에 배치된 한 쌍의 상기 구멍(7, 107)을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이싱(6, 106)은 보조 해제 명령(15) 및/또는 비상 버튼(115)을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 수단은 상기 장치들(2, 5; 102, 105) 사이의 거리가 폐쇄 유지된 액세스 부(A)가 존재 신호를 제어 수단에 전송하기에 충분한 미리 결정된 값과 적어도 동일할 때, 상기 작동 장치(2, 102)와 관련되며 존재 신호를 전송하도록 구성된 송신기 및 상기 스위칭 장치(5, 105)와 관련되며 상기 존재 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로킹/언로킹 수단은 상기 제어 수단에 개입하도록 승인된 조작자의 식별 장치(22, 122)를 포함하고, 이는 메모리 검증 코드와의 비교를 위해 상기 제어 수단으로 전송될 식별 코드를 입력으로 수신하기 위해 상기 제어 수단에 연결된 RFID 태그를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로킹/언로킹 수단은 폐쇄된 액세스 부(A)의 뽑아진 위치에서 상기 리테이닝 요소(4, 104)를 결합 및 로킹하도록 구성된 기계적 유지 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 및/또는 전자 제어 수단은 데이터 전송을 위한 하나 이상의 통신 버스를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 스위치.

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