SISTEMA DE PREVENCION FIABLE DEL ARRANQUE.
Un sistema para prevención fiable del arranque inesperado de una máquina (M),
que comprende:
- una unidad (PB) de alimentación eléctrica conectada entre un conmutador (10) principal de un circuito eléctrico principal de la máquina (M) y la máquina (M), en el que dicho conmutador (10) principal está en la entrada (14) de dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica (PB), y la salida (16) de dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica está conectada a la máquina (M), incluyendo dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica un aparato (28) de conexión eléctrica a través del que transmite o des-conecta la energía eléctrica de al máquina (M),
- una unidad (CB) de control con un número predeterminado de entradas que forman una interfaz con la unidad (PB) de alimentación eléctrica,
- al menos un conmutador (DS) de desconexión dispuesto en el sitio de la máquina (M) y conectado a una de dicho número predeterminado de entradas, emitiendo dicho al menos un conmutador (DS) de desconexión una señal de desconexión tras ser conectado por un operador,
- dicha unidad (CB) de control informa de la presencia de una señal de desconexión en una de sus entradas a dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica,
- dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica interrumpe la energía eléctrica a la máquina (M) si al menos un conmutador (DS) de desconexión emite una señal de desconexión,
caracterizado porque
- dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica incluye un aparato (20) de monitorización que comprueba la salida (16) de energía eléctrica de dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica en cuanto a un estado sin energía eléctrica,
- dicho aparato (28) de conexión eléctrica solamente permite un arranque de la máquina (M) cuando ninguno de los conmutadores (DS) de desconexión está emitiendo dicha señal de desconexión,
- dicha unidad (CB) de control recibe el estado del aparato (20) de monitorización de energía eléctrica de dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica y, cuando se informa del estado sin energía eléctrica, emite un mensaje de verificación al conmutador (DS) de desconexión que ha transmitido dicha señal de desconexión, y
- dicho mensaje de verificación puede ser presentado solamente en cada conmutador (DS) de desconexión que emita una señal de desconexión
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US00/07300.
Solicitante: MOELLER GMBH
PILZ GMBH & CO.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: HEIN-MOELLER-STRASSE 7-11,53115 BONN.
Inventor/es: GRAF, WINFRIED, RATEY, UDO, WIRES,DONALD,LOUIS, ANDERSON,WILLIAM,EDWARD, BEHRENS,JURGEN, HOVINE,CLAUDE, MUSSELER,GERNOT, DICKHOFF,ROLF.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 19 de Mayo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16P3/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16P DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD EN GENERAL. › Dispositivos de seguridad funcionando en conjunción con el control o la marcha de una máquina; Controles que exigen el empleo simultáneo de varias partes del cuerpo humano (F16P 5/00 tiene prioridad).
- G05B9/03 FISICA. › G05 CONTROL; REGULACION. › G05B SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS FUNCIONALES DE TALES SISTEMAS; DISPOSITIVOS DE MONITORIZACION O ENSAYOS DE TALES SISTEMAS O ELEMENTOS (dispositivos de maniobra por presión de fluido o sistemas que funcionan por medio de fluidos en general F15B; dispositivos obturadores en sí F16K; caracterizados por particularidades mecánicas solamente G05G; elementos sensibles, ver las subclases apropiadas, p. ej. G12B, las subclases de G01, H01; elementos de corrección, ver las subclases apropiadas, p. ej. H02K). › G05B 9/00 Disposiciones de seguridad (G05B 7/00 tiene prioridad; disposiciones de seguridad en sistemas de control por programa G05B 19/048, G05B 19/406; válvulas de seguridad F16K 17/00; circuitos de protección de seguridad en general H02H). › con un bucle de canal múltiple, es decir, sistemas de control redundantes.
- H02H11/00 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02H CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación o señalización de condiciones de trabajo indeseables G01R, p. ej. G01R 31/00, G08B; localización de defectos a lo largo de las líneas G01R 31/08; dispositivos de protección H01H). › Circuitos de protección de seguridad para evitar la conmutación de puesta en servicio en el caso de que pudiera resultar una condición eléctrica de trabajo indeseada.
Clasificación PCT:
- F16P3/00 F16P […] › Dispositivos de seguridad funcionando en conjunción con el control o la marcha de una máquina; Controles que exigen el empleo simultáneo de varias partes del cuerpo humano (F16P 5/00 tiene prioridad).
- H02H11/00 H02H […] › Circuitos de protección de seguridad para evitar la conmutación de puesta en servicio en el caso de que pudiera resultar una condición eléctrica de trabajo indeseada.
Clasificación antigua:
- F16P3/00 F16P […] › Dispositivos de seguridad funcionando en conjunción con el control o la marcha de una máquina; Controles que exigen el empleo simultáneo de varias partes del cuerpo humano (F16P 5/00 tiene prioridad).
- H02H11/00 H02H […] › Circuitos de protección de seguridad para evitar la conmutación de puesta en servicio en el caso de que pudiera resultar una condición eléctrica de trabajo indeseada.
Fragmento de la descripción:
Sistema de prevención fiable del arranque.
La invención se refiere a un sistema para la prevención fiable del arranque de una máquina.
Para la protección de personas que trabajan en los equipos o máquinas o los mantienen deben adoptarse medidas especiales. Hay varias disposiciones legales que fijan las condiciones para funciones de fiabilidad. Está ampliamente difundido el uso de conmutadores de reparación que están diseñados para hacer que partes individuales de la máquina o equipo se desconecten. Sin embargo estos muestran fallos incluso después de 20.000 a 50.000 ciclos de conmutación y, por lo tanto, representan un riesgo potencial.
En el caso de máquinas de producción de grandes dimensiones los conmutadores de reparación están dispuestos en sitios separados ampliamente entre sí. Esto conduce a más problemas de monitorización ya que no se puede garantizar que el componente a mantener esté realmente desconectado. Sin embargo, los movimientos que causan daños deben ser excluidos de la máquina.
En el documento US 5,412,528 de revela un sistema de desconexión de seguridad de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
El documento US 4,330,810 revela un dispositivo de conmutación de seguridad que tiene teclas de control para activar los movimientos de la máquina que dirigen operaciones de encendido. Las teclas de control actúan sobre elementos de conmutación que son redundantes de un circuito de control para controlar la operación normal de la máquina.
El documento DE 42 13 171 A1 revela un circuito de seguridad que presenta una lógica redundante para controlar funciones de seguridad aplicables además de una lógica de control primaria.
El documento EP 0 600 311 A2 revela un circuito de seguridad para monitorización de dispositivos de seguridad, cuyo circuito de seguridad es adaptable fácilmente a diferentes funciones por medio de un módulo intercambiable y programable.
El objetivo de la invención es proveer un sistema que previene fiablemente el arranque de una máquina y que puede usarse también en equipos extendidos espacialmente.
Este objetivo se logar mediante un sistema de acuerdo con la reivindicación 1. Las subreivindicaciones tienen como asunto realizaciones preferentes.
De acuerdo con la invención se provee al menos un conmutador de desconexión que está dispuesto en el sitio de la máquina que se va a desconectar, donde cada conmutador de de desconexión emite una señal de desconexión para desconectar la energía eléctrica de la máquina, una unidad de alimentación eléctrica situada entre el conmutador principal del circuito de alimentación principal y la máquina, donde el conmutador principal está en la entrada de energía eléctrica de la unidad de alimentación, y su salida de energía eléctrica está conectada a la máquina que mantiene el suministro de energía eléctrica a la máquina interrumpido por medio de un aparato de conexión eléctrica si al menos un conmutador de desconexión emite una señal de desconexión, donde un aparato de monitorización de energía eléctrica comprueba la salida de energía eléctrica de la unidad de alimentación en un estado de sin voltaje, y el aparato de conexiones eléctricas que solamente permite un arranque de la máquina cuando ninguno de los conmutadores de desconexión está emitiendo una señal de desconexión; una unidad de control con un número predeterminado de entradas a conmutadores de desconexión o, si es necesario, una unidad de recogida y distribución, cualquiera de los conmutadores informa de la presencia de una señal de desconexión en una de sus entradas a la unidad de alimentación y recibe el estado del aparato de monitorización eléctrica de la unidad de alimentación y cuando se informa del estado de sin energía eléctrica emite un mensaje de verificación al conmutador de desconexión que ha emitido la señal de desconexión; y, en caso de que el número de conmutadores de desconexión sea mayor que el número de entradas de la unidad de control, al menos una unidad de recogida y distribución que tiene un número predeterminado de entradas a conmutadores de desconexión o a una unidad adicional de recogida y distribución donde en su salida se emite una señal de desconexión cuando una señal de desconexión está presente en una o más entradas.
El sistema de acuerdo con la invención se usa concretamente para la prevención de un arranque imprevisto de la máquina en cuyo circuito de energía eléctrica principal está instalado. En el mismo se verifica visualmente el estado de sin energía eléctrica de la salida de la fuente de alimentación. EL sistema está configurado de manera que sea flexible, siendo capaz así de ser usado en la mayor parte de los diferentes tipos o tamaños de máquinas. En el mismo se tuvieron en cuenta aspectos técnicos y aspectos de seguridad de manera que su instalación se puede llevar a cabo en prácticamente todos los países del mundo.
El sistema de acuerdo con la presente invención no está diseñado para desconectar el sistema bajo carga, no está diseñado para su uso como en una desconexión de emergencia, y no está diseñado para estar en la posición por si mismo y permitir que la máquina se ponga en funcionamiento. Tampoco esté diseñado para sustituir un conmutador principal. La máquina debe tener sus propios controles de Inicio/Paro de manera que una puesta en funcionamiento autómático se cancele si el sistema de acuerdo con la invención muestra energía eléctrica en la salida de la fuente de alimentación. El sistema descrito en esta invención, sin embargo, no permitirá la reconexión del aparato de conexión eléctrica si se detecta un fallo hasta que el fallo sea solucionado.
Es posible que componentes individuales de la máquina sigan estando excluidos de este sistema de seguridad. Esto puede referirse, por ejemplo, a dispositivos de calentamiento de adhesivos y similares cuya desconexión pueda destruir partes de su equipamiento.
En principio, la formación de la unidad de alimentación eléctrica y de la unidad de control como componentes integrados se podría contemplar, pero como norma van a ser componentes independientes.
El sistema de desconexión de la invención comprende así cuatro módulos diferentes:
- conmutadores de desconexión que ofrecen la posibilidad a los operadores de desconectar con seguridad la energía eléctrica de la máquina antes de que comience su funcionamiento en un entorno peligroso. Estos conmutadores emiten una señal de desconexión y reciben la señal de verificación del estado de sin energía eléctrica (preferiblemente presentadas visualmente),
- unidades de recogida y distribución que recogen y concentran información de los conmutadores de desconexión o unidades de recogida y distribución complementarias. A este fin, una unidad de este tipo tiene un dispositivo de seguridad con módulos de expansión para la transmisión de las señales de desconexión. Las unidades de recogida y distribución también transmiten la señal de verificación al conmutador de desconexión que ha emitido la señal de desconexión.
- una unidad de control que se usa como interfaz entre la unidad de alimentación eléctrica y las unidades de recogida y distribución así como con los conmutadores de desconexión. También es responsable de la alimentación eléctrica de las unidades de recogida y distribución y el mensaje de verificación e incluye la funcionalidad de una unidad de recogida y distribución. Preferiblemente, se provee un relé de monitorización, que recibe el mensaje relativo al estado del aparato de monitorización de la energía eléctrica de la unidad de alimentación PB, además de tener un circuito de seguridad que transmite el mensaje de verificación relativo al estado sin energía eléctrica del aparato de monitorización de energía eléctrica a los conmutadores desconectados DS, más preferiblemente, una fuente de energía eléctrica de CC estabilizada del relé de monitorización, el dispositivo de seguridad de la unidad de control de las unidades de recogida y distribución, una fuente de alimentación eléctrica de CC no estabilizada del circuito de verificación, y un circuito de monitorización del aislamiento para monitorizar el aislamiento entre líneas que se mantienen al potencial de la fuente de alimentación de energías eléctrica de CC estabilizada y líneas que se mantienen al potencial de la fuente de energía eléctrica de CC no estabilizada,
- una unidad de alimentación eléctrica que transmite o desconecta la energía eléctrica de la máquina o equipo a través del aparato...
Reivindicaciones:
1. Un sistema para prevención fiable del arranque inesperado de una máquina (M), que comprende:
- una unidad (PB) de alimentación eléctrica conectada entre un conmutador (10) principal de un circuito eléctrico principal de la máquina (M) y la máquina (M), en el que dicho conmutador (10) principal está en la entrada (14) de dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica (PB), y la salida (16) de dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica está conectada a la máquina (M), incluyendo dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica un aparato (28) de conexión eléctrica a través del que transmite o des-conecta la energía eléctrica de al máquina (M),
- una unidad (CB) de control con un número predeterminado de entradas que forman una interfaz con la unidad (PB) de alimentación eléctrica,
- al menos un conmutador (DS) de desconexión dispuesto en el sitio de la máquina (M) y conectado a una de dicho número predeterminado de entradas, emitiendo dicho al menos un conmutador (DS) de desconexión una señal de desconexión tras ser conectado por un operador,
- dicha unidad (CB) de control informa de la presencia de una señal de desconexión en una de sus entradas a dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica,
- dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica interrumpe la energía eléctrica a la máquina (M) si al menos un conmutador (DS) de desconexión emite una señal de desconexión,
caracterizado porque
- dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica incluye un aparato (20) de monitorización que comprueba la salida (16) de energía eléctrica de dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica en cuanto a un estado sin energía eléctrica,
- dicho aparato (28) de conexión eléctrica solamente permite un arranque de la máquina (M) cuando ninguno de los conmutadores (DS) de desconexión está emitiendo dicha señal de desconexión,
- dicha unidad (CB) de control recibe el estado del aparato (20) de monitorización de energía eléctrica de dicha unidad (PB) de alimentación eléctrica y, cuando se informa del estado sin energía eléctrica, emite un mensaje de verificación al conmutador (DS) de desconexión que ha transmitido dicha señal de desconexión, y
- dicho mensaje de verificación puede ser presentado solamente en cada conmutador (DS) de desconexión que emita una señal de desconexión.
2. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque cada conmutador (DS) de desconexión tiene una lámpara de señales para la presentación de dicho mensaje de verificación.
3. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque dicha unidad (CB) de control tiene un relé (30) de monitorización que recibe el mensaje relativo al estado del aparato (20) de monitorización de energía eléctrica así como un circuito (31) de presentación de la verificación que transmite el mensaje de verificación relativo al estado sin energía eléctrica de dicho aparato (20) de monitorización de energía eléctrica a los correspondientes conmutadores (DS) de desconexión.
4. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por
- una fuente (34) de alimentación eléctrica de CC estabilizada del relé de monitorización
- una fuente (36) de alimentación eléctrica de CC no estabilizada del circuito de verificación y
- un aparato (38) de comprobación de aislamiento para monitorizar el aislamiento entre líneas que se mantienen al potencial de la fuente (34) de energía eléctrica de CC (aislada de tierra) estabilizada y líneas que se mantienen al potencial de la fuente (36) de alimentación eléctrica de CC no estabilizada (una línea conectada a tierra).
5. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque todas las líneas de señales de desconexión están diseñadas como líneas de doble canal.
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