[发明专利]安全组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制机器的运动的的安全组件。

背景技术

近年来，出于保护消费者和工作人员的需要而出台了涉及产品和产品生产的新的和修改的法规和标准，这使得产品和生产安全性得到越来越多的关注。流体系统，例如基于液压或气动的系统的安全性也已在被关注之列。

安全组件是这样的装置或组件：其形成为一个单元且可以更换，并且当因失效而在安全组件的工作区域中使人员遭遇危险时提供安全功能，该安全组件对于与之结合的机器或机械的功能（运行）而言是不必要的，并且其能够被替换为用于机器或机械的功能的普通组件。机器或机械的功能组件不被视为是安全组件，相反，安全组件被特别设计为用以提供安全功能。安全组件在机械指令2006/42/EC中被加以定义。本发明尤其涉及例如在附录5条第5款的阀装置中限定的安全组件，这些安全组件具有探测失效的特殊功能，用于控制机器的危险运动。

通常利用液压和气动系统以及在其中所使用的致动器来产生运动和力。致动器从液压或气动集料（aggregate）中获得驱动力，该集料以压力介质（即流体）的形式存在，其能够呈气体、液体、气体和液体的混合物的形式，有时甚至包含固态形式的介质。

机器和机械的安全设计通常是基于在人员进入由机器部件的运动导致的危险区域之前停止运动机器部件的这种运动，例如设置具有电动锁的门。在现有技术中，还使用基于人体探测的不同类型的装置作为安全组件，但在实践中它们中的许多都具有缺陷，这样就使得它们由于很少具有提供失效容差的特性而在作为安全组件使用时被限制在特定和有限的应用中。

有时即使当人员处于危险区域中时，由于加工技术或者维护的需要，也需要限制机器部件的运动速度。在现有技术中，在这些情况下使用复杂的、要求配备若干器具的系统，以便确保由流体系统操控的运动足够安全。例如，典型的物体是不同的车辆、控制杆（如锁紧爪或控制杆）的运动、旋转运动（如将主卷取装置旋转到轨道上）等等。例如在纤维幅材机的卷取装置或分切复卷机的维护阶段，对于限制机器部件的液压运动速度的需要是将速度限制到最大速度的5%-10%。在现有技术的系统中，这是通过对限制比例阀的可编程控制而实现的。

以上描述的安全需求在许多不同技术领域中存在，例如能源生产、采矿、自动化、例如纤维幅材生产线的产品的生产、自动化及精炼厂等等。尤其是纤维幅材，例如纸、纸巾、纸浆或纸盒幅材的生产线具有许多加工部件，当机械以生产速度运行时，需要确保这些加工部件对于任何进入生产区域中的人员而言是安全的，但是需要能够在机械以低速运行时进行维护或加工的技术步骤。这也是由于这一事实所致：在中断之后启动的生产过程包含例如在幅材的尾料穿引期间具有危险的步骤。

在现有技术中，安全组件被设计为不同于提供机器或机械所需的功能特性的组件的单独的装置或系统。

发明内容

本发明的目的在于进一步研发安全组件的技术，使其可控性和适应性，以及操作可靠性提高，并且对功能的服务或致动器的需求减少。

本发明的目的还在于获取一种装置，该装置尤其是在意外的过载情况下是坚固的和耐用的。

本发明的非限定性目的还在于提供一种安全组件，该安全组件在加工或维护作业需要人员进入危险区域中时能够可靠地提供缓慢的运动，但是当机器或机械以高速运行时该区域不允许任何人存在（即提供安全性）。

本发明的非限定性目的还在于提供一种用于过程或系统的安全组件，其通过停止该过程或系统来避免危险，但在需要时还提供在较低的安全的速度下维护该过程或系统的可能性。

本发明的另一个特别的目的在于显著地减小对流体控制系统的反应时间，使得在需要时，能够特别快速和精确地对所述装置（如卷取装置和分切复卷机）进行调节。

本发明的装置的特征在于，安全组件是利用至少一个数字阀组而设置的。根据本发明的有利的实施例，安全组件是利用至少两个数字阀组而设置的。

根据本发明，用于流体系统的阀是利用数字技术而被设置，并且通过该数字技术能够以很高的可靠性限制运动的速度。通过本发明，实现了将安全性结合到具有功能特性的组件的安全组件。

根据本发明的有利特征，由于基本上同时地限制工作侧流动和返回到容器的返回侧流动，用作为安全组件的数字阀具有双向安全性。