DE19909968A1 - Sicherheitsschalteinrichtung für elektrisch gesteuerte Maschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschalteinrichtung (1) für elektrisch gesteuerte Maschinen zur Vewendung in Kombination mit den eigentlichen Steuerungselementen der Maschinensteuerung bei Handbetrieb bzw. manueller Bedienung, wobei die mehrstufige Sicherheitsschalteinrichtung (1) mehrere Kanäle bzw. mehrere Schaltkreise (7, 8) aufweist und den Schaltkreisen (7, 8) zumindest ein von einem Bediener entsprechend der gewünschten Schaltfunktion verstellbares Betätigungselement (2, 3) zugeordnet ist. Je Schaltkreis (7, 8) ist zumindest eine Positionserfassungsvorrichtung (14, 15), insbesondere gebildet durch kontaktlos arbeitende Detektionsvorrichtungen (16, 17) zur Erfassung der vom Bediener veränderbaren, den jeweiligen Schaltstufen entsprechenden aktuellen Position (4 bis 6) der Betätigungselemente (2, 3) angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsschalteinrichtung, wie sie im Anspruch 1 sowie im Anspruch 2 bezeichnet ist.

Es sind bereits verschiedene, auch als Zustimmschalter bezeichnete Sicherheitsschalt­ einrichtungen bekannt. Diese Zustimmschalter sind durch eine Mehrzahl von einzel­ nen auf Federzungen angeordneten Schaltkontakten gebildet. Diesen mechanischen Schaltkontakten sind zur Relativverstellung zueinander mehrere Bedienorgane zuge­ ordnet, so daß eine elektrische Verbindung zwischen zwei korrespondierenden Schalt­ kontakten hergestellt bzw. unterbrochen werden kann. Um mit derartigen Schaltkon­ takten die Anforderungen an ein Sicherheitsschaltelement erfüllen zu können, ist eine aufwendige Mechanik vorzusehen, die bestimmte, unzulässige Schaltzustände aus­ schließt. Nachteilig ist bei diesen bekannten Vorrichtungen, daß diese mechanischen Betätigungsorgane eine aufwendige, mechanische Ausbildung zur Vermeidung von un­ erlaubten Schaltfolgen erfordern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschaltein­ richtung zu schaffen, welche eine hohe Funktionssicherheit aufweist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der sich durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruches 1 ergebende überra­ schende Vorteil liegt darin, daß die Sicherheitsschalteinrichtung bedeutend kleiner als die bekannten mechanischen Lösungen aufbaut und daher sehr kompakte Handtermi­ nals zur Bedienung von Maschinen bzw. Robotern hergestellt werden können. Die Pro­ duktion der vergleichsweise überaus kleinen Sicherheitsschalteinrichtungen wirft da­ bei keinerlei Probleme auf, da lediglich sehr einfache mechanische Komponenten er­ forderlich sind, die wenige Freiheitsgrade aufweisen müssen und nur relativ geringe Kräfte übertragen müssen. Aufwendige Führungsbahnen und/oder Gelenksverbindun­ gen zwischen einzelnen Teilen sind bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsschalteinrich­ tung gänzlich erübrigt, wodurch eine sehr hohe Funktionssicherheit der mechanischen Teile erreicht wird, ohne daß dabei hochfeste bzw. hochwertige Materialien erforder­ lich sind. Darüber hinaus erübrigt die Sicherheitsschalteinrichtung sämtliche elektri­ schen Schaltkontakte für galvanische Verbindungen, so daß eventuelle Funkenbildun­ gen an den Schaltkontakten erst gar nicht auftreten können und auch keinerlei Ver­ schleißerscheinungen an Schaltkontakten oder aber auch keinerlei elektromagnetische Störungen von peripheren, elektrischen Komponenten auftreten können. Weiters sind durch die weitgehend berührungslose Ausbildung der Sicherheitsschalteinrichtung Verschleißerscheinungen bzw. Abnützungserscheinungen an den mechanischen Teilen weitgehend ausgeschlossen und somit ein langfristiger Betrieb ohne jegliche Störun­ gen erreicht. Weiters ist von Vorteil, daß eventuell auftretende Fehler in einem der Kreise der elektrischen Sicherheitsschalteinrichtung problemlos erfaßt und auch ange­ zeigt werden können, so daß unverzüglich eine Reparatur bzw. ein Austausch der Sicherheitsschalteinrichtung vorgenommen werden kann. Insbesondere kann ein einzel­ ner Fehler zumindest beim nächsten Zyklus erkannt werden, so daß ein Auftreten eines einzelnen Fehlers nicht zu einem Sicherheitsverlust führt.

Die Aufgabe der Erfindung wird aber unabhängig davon auch durch die Merkmale des Anspruches 2 gelöst. Die sich aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteiles dieses Anspruches ergebenden überraschenden Vorteile liegen darin, daß durch die überwiegend elektrische Ausbildung der Sicherheitsschalteinrichtung es in einfacher Art und Weise ermöglicht ist, die Auswertevorrichtungen des Sicherheitsschalters de­ zentral zu den Betätigungselementen und den Positionserfassungsvorrichtungen auszu­ bilden, da über eine einfache Kabelverbindung vergleichsweise große Distanzen pro­ blemlos überbrückt werden können. Somit besteht die eigentliche Eingabeeinheit um fassend die Betätigungselemente und die diesen zugeordneten Positionserfassungsvor­ richtungen aus einfachen, relativ klein aufbauenden Komponenten, welche mit einfa­ chen Mitteln zu einer kompakten Einheit zusammengesetzt werden können. Die dazu­ gehörige elektronische Auswertevorrichtung kann davon distanziert auf einer eigenen Bauteilplatine angeordnet sein oder aber auch mit den elektrischen Komponenten des Handbediengerätes für die Maschine auf einer einzigen Bauteilplatine angeordnet sein, wodurch Kosteneinsparungen erreicht werden sowie eine Reduzierung des erforder­ lichen Aufbauraumes erzielt ist. Durch die mehrkreisige Ausbildung der Sicherheits­ schalteinrichtung ist darüber hinaus eine hohe Funktionssicherheit erzielbar. Darüber­ hinaus ist durch die weitgehend elektrische Ausführung der Sicherheitsschalteinrich­ tung die Berücksichtigung von Sondersituationen bei den Schaltzuständen in einfacher Art und Weise ermöglicht. So ist z. B. die Verweigerung einer kurzzeitigen, unerlaub­ ten Zustimmung nach Einleitung eines Nothalt-Schaltzustandes in einfacher Art und Weise zuverlässig ausschließbar.

Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 3, da dadurch einerseits ein redundanter Aufbau erzielt ist, der die Funktionssicherheit der Sicherheitsschalteinrich­ tung auch bei Ausfall einzelner Komponenten gewährleistet. Darüberhinaus ist da­ durch in einfacher Art und Weise eine hochsichere Bestimmung der Verstellrichtung der Betätigungselemente ermöglicht.

Von besonderem Vorteil ist auch die Ausbildung nach Anspruch 4 und/oder 5, da sich dadurch die elektrischen Komponenten des ersten Schaltkreises von den elektrischen Komponenten des zweiten Schaltkreises einerseits durch die unterschiedliche Techno­ logie und Methodik und/oder andererseits durch den grundlegenden Schaltungsaufbau unterscheiden und somit Umwelteinflüsse keine Mehrfachfehler generieren können, so daß niemals beide Kreise gleichzeitig beeinflußt sind und daher die sogenannte Ein­ fehlersicherheit erreicht ist.

Vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform nach Anspruch 6, da dadurch bei Beschädi­ gung bzw. Bruch eines Betätigungselementes zumindest ein weiteres Betätigungsele­ ment vorgesehen ist, so daß ein gänzlicher Funktionsausfall verhindert ist.

Vorteilhaft ist weiters eine Ausbildung nach Anspruch 7, da somit stets alle vorhande­ nen Schaltkreise der Sicherheitseinrichtung eingesetzt sind und daher eine mehrfache Sicherheit vorliegt.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 8 ist eine sehr störungsunempfindliche Positions­ erfassungsvorrichtung aufgebaut, die besonders in elektromagnetisch verseuchten Um­ gebungen eine hohe Störsicherheit aufweist.

Mit der Ausbildung nach Anspruch 9 wird eine hohe Zuverlässigkeit durch standard­ mäßig verfügbare, vielfach eingesetzte, elektrische Komponenten erreicht.

Durch die vorteilhafte Ausbildung nach Anspruch 10 kann in einfacher Art und Weise eine Verstellrichtung der Betätigungselemente erfaßt werden, so daß eindeutig feststell­ bar ist von welcher Schaltstufe auf die aktuelle Schaltstufe umgeschaltet worden ist. Darüber hinaus ist durch die Mehrfachanordnung der Positionserfassungsvorrichtun­ gen bzw. Lichtschranken eine mehrfache Funktionssicherheit erzielt.

Nach der Ausbildungsvariante gemäß Anspruch 11 und/oder 12 ist von Vorteil, daß diese Bauteile einfach herzustellen sind und ein funktionssicheres, physikalisches Prinzip eingesetzt ist.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 13 können die Auswerteergebnisse der Auswerte­ vorrichtung entsprechend der geforderten Schaltfunktion bei geringem elektrischen Leistungsbedarf umgesetzt werden.

Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 14, da dadurch eine multi­ funktionelle Sicherheitsschalteinrichtung geschaffen ist, die einerseits als Zustimm­ schalter und andererseits auch als Nothaltvorrichtung eingesetzt werden kann.

Gemäß einer Ausbildung wie im Anspruch 15 beschrieben, werden mehrere, vonein­ ander unabhängige Ausgänge der Sicherheitsschalteinrichtung erreicht, so daß ent­ weder mehrere voneinander unabhängige Schaltkreise gebildet werden können oder aber auch diese Schaltausgänge zur Erhöhung der Funktionssicherheit kombiniert werden können.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 16 und/oder 17 ist eine Be­ schädigung der Sicherheitsschalteinrichtung durch Störungen in den peripheren, elek­ trischen Schaltkreisen der Maschine ausgeschlossen, so daß eine mit mechanischen Schaltkontakten vergleichbare Unempfindlichkeit erzielt ist.

Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 18, da dadurch äußere Umwelteinflüsse, wie z. B. elektrische Störfelder, keine Mehrfachfehler bzw. mehr­ fache Beeinflussungen hervorrufen können.

Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 19, da dadurch sehr kurze Schaltzeiten erreicht werden können und der elektrische Energiebedarf vergleichs­ weise gering ist.

Bei der Ausbildung gemäß Anspruch 20 ist von Vorteil, daß diese Schaltelemente standardmäßig verfügbar sind und vergleichsweise niedrige Kosten verursachen.

Bei der Weiterbildung nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 23 ist von Vor­ teil, daß im wesentlichen potentialfreie Schaltausgänge gebildet sind, so daß bei einer Einbindung der Sicherheitsschalteinrichtung in bestehende Stromkreise keine be­ stimmte Polarität beachtet werden muß und somit die Gefahr von Montagefehlern ver­ ringert ist.

Durch die Ausbildung gemäß den Ansprüchen 24 und/oder 25 wird mit wenigen Kom­ ponenten eine zuverlässige Polaritätsangleichsvorrichtung geschaffen, die auch in inte­ grierter Form verfügbar ist.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 26 und/oder 27 wird die Sicherheitsschalteinrich­ tung hohen Sicherheitsanforderungen gerecht, da äußere Umwelteinflüsse keine Mehr­ fachfehler generieren können.

Eine vorteilhafte Ausbildungsvariante der Auswertevorrichtung ist in Anspruch 28 be­ schrieben, da dadurch breitbandige Schalthysteresen ermöglicht sind, die eine zuverläs­ sige Ermittlung der Auswerteergebnisse begünstigt.

Bei einer Ausbildung nach Anspruch 29 und/oder 30 ist von Vorteil, daß die Auswerte­ vorrichtung sehr klein aufgebaut werden kann und sehr kurze Reaktionszeiten erreicht werden.

Nach einer anderen Ausführungsform gemäß Anspruch 31 wird die in Abhängigkeit der jeweiligen Umgebungsbedingungen günstigste Ausbildungsform eingesetzt.

Von Vorteil ist weiters eine Weiterbildung nach Anspruch 32, da dadurch bei Ausfall eines Nothaltausganges der weitere Nothaltausgang weiterhin eine Abschaltung der Maschine vornehmen kann.

Bei der Ausführung nach Anspruch 33 ist von Vorteil, daß bei Ausfall eines Zustimm­ ausganges der weitere Zustimmausgang die geforderte Schaltfunktion ordnungsgemäß ausführt.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 34 ermöglicht in vorteilhafter Art und Weise eine bestimmten Sicherheitsanforderungen entsprechende Einbindung von aktiven Stell­ organen in die entsprechenden elektrischen Schaltkreise.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausbildungsvariante für den Aufbau der erfindungsgemäßen Sicher­ heitsschalteinrichtung in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;

Fig. 2 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild der elektronischen Komponenten so­ wie eine Prinzipdarstellung der vom Benutzer zu bedienenden Betätigungs­ elemente der Sicherheitsschalteinrichtung.

Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsfor­ men gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezei­ chnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombi­ nationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie­ len für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

In den Fig. 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Sicherheitsschalteinrichtung 1 zur Ver­ deutlichung des erfindungsgemäßen Aufbaus und deren Wirkungsweise stark verein­ facht dargestellt, wobei Fig. 1 eine Konstruktions- bzw. Aufbauvariante und Fig. 2 ein Blockschaltbild darstellt, in welches zur Verdeutlichung der Funktionsweise die vom Benutzer bevorzugt per Fingerdruck zu betätigenden Betätigungselemente 2, 3 ebenso eingezeichnet sind.

Die erfindungsgemäße Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist zur Steuerung von Maschinen bzw. Robotern in Kombination mit den eigentlichen Steuerorganen derselben vorge­ sehen und wird insbesondere für die manuelle Steuerung von Bewegungs- bzw. Funk­ tionsabläufen einer Maschine eingesetzt. So ist die erfindungsgemäße Sicherheits­ schalteinrichtung 1, z. B. für den Handbetrieb eines mehrachsigen Roboterarmes oder einer mehrachsigen Bearbeitungsmaschine vorgesehen. Die Sicherheitsschalteinrich­ tung 1 ist dabei in Kombination mit den vom Benutzer zu betätigenden Steuerorganen, wie z. B. einem Steuerknüppel, einer Steuerkugel bzw. Trackball oder dgl. einzusetzen, wobei die Maschine die vom Bediener beabsichtigte Bewegung nur bei einer vordefi­ nierten Betätigung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ausführt. Die Sicherheitsschalt­ einrichtung 1 ist daher mit einer Zustimmeinrichtung vergleichbar und kann in einem Handbediengerät für die Maschine eingebaut sein oder auch als Schaltknüppel oder dgl. aufgebaut sein.

Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 kann beispielsweise bei sogenannten "Teach In"-Prozeduren bzw. Lernverfahren für Roboter, bei welcher der auszuführende Bewe­ gungsablauf des Roboterarmes vorab durch eine manuelle Bedienung vorgegeben wird und sodann der Roboter den durch die manuelle Bedienung vorgegebenen Bewegungs­ ablauf eigen ständig ausführt, eingesetzt werden.

Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist dabei insbesondere als Taster ausgeführt, d. h. der vom Bediener eingeleitete Schaltzustand bleibt nur während der Dauer der bewuß­ ten Betätigung der Sicherheitsschalteinrichtung 1 aufrecht.

Die erfindungsgemäße Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist dabei mit den üblichen Steuerorganen am Handbediengerät für die Maschine in serieller Wirkverbindung ge­ schaltet. D. h. die Maschine führt die vom Bediener beabsichtigte Funktion nur dann aus, wenn zusätzlich die Sicherheitsschalteinrichtung 1 bevorzugt von der zweiten Hand des Benutzers derart betätigt ist, daß eine Zustimmung zur Ausführung der Funk­ tion gegeben ist. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 übernimmt daher eine Zustimm­ funktion als auch eine Sicherheitsfunktion, da unbeabsichtigte, z. B. durch Rempelun­ gen, hervorgerufene Betätigungen des Steuerorgans für die Maschine nicht zu unkon­ trollierten Bewegungen bzw. Funktionsausführungen derselben führen können.

Darüberhinaus kann der Sicherheitsschalteinrichtung 1 eine Nothaltfunktion zugeord­ net sein, die eine sehr hohe Funktionssicherheit bzw. Zuverlässigkeit erreicht und da­ her im Bedarfsfall mit überaus hoher Sicherheit auch wirksam ist.

Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 weist also einerseits eine sehr hohe Funktionssicher­ heit auf. Weiters ist durch die Sicherheitsschalteinrichtung 1 aber auch das Verlet­ zungsrisiko von Menschen oder die Gefahr von Beschädigungen der Maschinenteile minimiert und eine vergleichsweise sichere Bedienung der entsprechenden Maschinen ermöglicht.

Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist mehrstufig ausgebildet und weist zumindest zwei Schaltstufen, gegebenenfalls auch drei Schaltstufen - Position 4 bis 6 - auf. In der ersten Schaltstufe - Position 4 -, in welcher die Sicherheitsschalteinrichtung 1 vom Bediener unbetätigt ist, ist keine Zustimmung für eine Bewegung eines Maschinenteils bzw. eine kritische Funktionsausführung der Maschine gegeben. In der zweiten Schalt­ stufe - Position 5 - ist die Sicherheitsschalteinrichtung 1 bevorzugt von einem Finger des Benutzers betätigt und eine Zustimmung zu einer Bewegung bzw. zu einer Funk­ tionsausführung der Maschine gegeben. Die Zustimmung ist dabei nur bei gedrückt ge­ haltener Stellung der Betätigungselemente 2, 3 in der zweiten Schaltstufe - Position 5 - aufrecht. Bei einem Loslassen der Betätigungselemente 2, 3 kehren diese unverzüg­ lich in die erste Schaltstufe - Position 4 - zurück, so daß wiederum keine Zustimmung gegeben ist. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 weist also ausschließlich Tastschalt­ funktionen ohne einer Verriegelung bzw. Festlegung von Schaltstellungen auf.

Gegebenenfalls kann die Sicherheitsschalteinrichtung 1 auch dreistufig ausgebildet sein, wobei bei einer Verstellung der Betätigungselemente 2, 3 in die dritte Schaltstufe - Position 6 - die Zustimmung für die Bewegungsausführung bzw. Funktionsausfüh­ rung der Maschine ebenso nicht gegeben ist. Diese dritte Schaltstufe - Position 6 - kann insbesondere bei einer Panikreaktion eines Bedieners ausgelöst werden, wenn dieser bei Gefahr im Verzug die Sicherheitsschalteinrichtung 1 krampfhaft betätigt und die Betätigungselemente 2, 3 über die zweite Schaltstufe - Position 5 - hinaus ge­ drückt werden.

Eine weitere Zustimmung zu einer Bewegung eines Maschinenteils oder zu einer Funk­ tionsausführung einer Maschine kann erst wieder nach dem vollständigen Loslassen der Betätigungselemente 2, 3 und erneutem Drücken bis zur zweiten Schaltstufe - Posi­ tion 5 - erreicht werden. Beim Überstreichen der Betätigungselemente 2, 3, ausgehend von der dritten Schaltstufe - Position 6 - über die zweite Schaltstufe - Position 5 - in die erste Schaltstufe - Position 4 - ist dabei keine, auch keine kurzfristige, Zustim­ mung von der Sicherheitsschalteinrichtung 1 abgegeben, so daß sich die Maschine kei­ nesfalls - auch nicht kurzzeitig - aktiviert, wenn die Betätigungselemente 2, 3 einmal in die dritte Schaltstufe - Position 6 - gedrückt wurden und nachfolgend wieder losge­ lassen werden.

Unabhängig von einer zwei- oder mehrstufigen Ausbildung der Sicherheitsschalteinrich­ tung 1 ist diese mehrkanalig bzw. mehrkreisig ausgebildet, so daß bei Ausfall eines elektrischen Kreises zumindest ein weiterer elektrischer Kreis vorhanden ist und ein gänzlicher Funktionsausfall der Sicherheitsschalteinrichtung 1 somit vermieden ist. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist also in die Kategorie der sogenannten "einfehler­ sicheren" Schaltelemente einzureihen, deren Funktionssicherheit im Vergleich zu her­ kömmlichen Schaltelementen wesentlich gesteigert ist. Die Sicherheitsschalteinrich­ tung 1 umfaßt dabei also zumindest zwei elektrische Schaltkreise 7, 8, wobei jedem der vorhandenen Betätigungselemente 2, 3 jeweils ein eigener Schaltkreis 7, 8 zugeord­ net ist. Insbesondere ist der erste Schaltkreis 7 dem Betätigungselement 2 zugeordnet und zur Erfassung der jeweiligen Positionen desselben sowie zur Umwandlung dieser Positionsdaten in eindeutig unterscheidbare, elektrische Signale ausgebildet. Der wei­ tere Schaltkreis 8 hingegen ist dem weiteren Betätigungselement zugeordnet und eben­ so zur Positionserfassung desselben sowie zur Umwandlung der jeweiligen Position in entsprechende, eindeutig unterscheidbare, elektrische Signale ausgebildet.

Die Betätigungselemente 2, 3 der Sicherheitsschalteinrichtung 1 werden bevorzugt gleichzeitig verstellt, wenn der Bediener die Sicherheitsschalteinrichtung 1 betätigt. Insbesondere ist den beiden Betätigungselementen 2, 3 eine Koppelanordnung bzw. eine beide Betätigungselemente 2, 3 verbindende Kappe zugeordnet, so daß bei einer Verstellung eines Betätigungselementes 2, 3 durch Druckbeaufschlagung vom Be­ diener alle weiteren Betätigungselemente 2, 3 simultan mitbewegt sind.

Die Betätigungselemente 2, 3 sind in einem Aufnahmegehäuse 9 der Sicherheitsschalt­ einrichtung 1 gehaltert. Das Aufnahmegehäuse 9 weist gleichzeitig Führungsbahnen für eine weitgehend spielfreie Führung der Betätigungselemente 2, 3 auf. Die Betäti­ gungselemente 2, 3 werden bevorzugt zur Ausführung einer Schaltfunktion translato­ risch bewegt. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, rotatorische oder eine Kombination von rotatorischen und/oder translatorischen Bewegungen mit den Betäti­ gungselementen 2, 3 auszuführen, um die gewünschte Schaltfunktion einzuleiten.

Den Betätigungselementen 2, 3 ist zumindest ein Federelement 10, 11 zugeordnet, wel­ ches einer Verstellung der Betätigungselemente 2, 3 einen bestimmten mechanischen Widerstand entgegensetzt. Bevorzugt üben die Federelemente 10, 11 auf die Betäti­ gungselemente 2, 3 eine federelastische Vorspannkraft aus, so daß diese in der Aus­ gangs- bzw. Ruhelage in der ersten Schaltstufe - Position 4 - gehaltert sind und eine Verstellung derselben in die zweite Schaltstufe - Position 5 - erst nach Überwindung eines gewissen, durch die Federelemente 10, 11 bestimmten mechanischen Widerstan­ des möglich ist.

Zur Realisierung einer mehrstufigen Sicherheitsschalteinrichtung 1 können zumindest zwei weitere Federelemente 12, 13 vorgesehen sein, deren Federkraft zur Verstellung der Betätigungselemente 2, 3 in die dritte Schaltstufe - Position 6 - ebenso überwun­ den werden muß. Der Kraftaufwand, um die Betätigungselemente 2, 3 von der zweiten Schaltstufe - Position 5 - in die dritte Schaltstufe - Position 6 - verstellen zu können, ist dabei größer als jene Kraft, die aufgebracht werden muß, um die Betätigungselemen­ te 2, 3 von der ersten Schaltstufe - Position 4 - in die zweite Schaltstufe - Position 5 - verstellen zu können. Es ist somit ein deutlicher Druckpunkt bei der erfindungsge­ mäßen Sicherheitsschalteinrichtung 1 gegeben, so daß eine kontrollierte Betätigung derselben ermöglicht ist und z. B. ein unbeabsichtigtes Durchdrücken der Betätigungs­ elemente 2, 3 in die dritte Schaltstufe - Position 6 - durch die deutlichen Schaltdruck­ punkte ausgeschlossen ist. Die Federelemente 10 bis 13 können dabei durch beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Vorspannvorrichtungen, wie z. B. Zugfedern oder Druckfedern in Spiral- bzw. Blattausführung oder sonstiger Ausbildung und/oder durch federelastische Kunststoffblöcke bzw. Gummipuffer gebildet sein. Darüberhi­ naus ist es auch möglich, ein einstückiges Federelement vorzusehen, das eine mehr­ stufige Federkennlinie aufweist bzw. eine sich progressiv aufbauende Federkraft er­ möglicht.

Der jeweilige Schaltzustand ist somit auch bei der mehrstufigen Sicherheitsschaltein­ richtung 1 für den Bediener problemlos erkennbar bzw. ist die dem jeweiligen Schalt­ zustand zugeordnete Schaltfunktion eindeutig und fehlersicher einleitbar.

Die Erfassung der jeweiligen Schaltstufen - Position 4 bis 6 - der Betätigungselemente 2, 3 erfolgt dabei über zumindest zwei unabhängig voneinander arbeitende und unab­ hängig voneinander aufgebaute Schaltkreise 7, 8, so daß bei Ausfall eines Auswerte­ schaltkreises der weitere Schaltkreis erhalten bleibt und somit die Funktionssicherheit der Sicherheitsschalteinrichtung 1 wesentlich gesteigert ist.

Die vom Bediener bevorzugt durch Fingerdruck oder auch durch Druck mit einem Fuß eingestellte Position der Betätigungselemente 2, 3 ist durch zumindest eine den Betäti­ gungselementen 2, 3 zugeordnete Positionserfassungsvorrichtung 14, 15 detektierbar. Dabei ist bevorzugt jedem der Betätigungselemente 2, 3 eine eigenständige Positionser­ fassungsvorrichtung 14, 15 zugeordnet. Weiters sind die Positionserfassungsvorrich­ tungen 14, 15 zumindest zur Erfassung aller möglichen Schaltstufen - Position 4 bis 6 - der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ausgebildet, so daß die Positionserfassung 14, 15 sämtliche Positionen der Betätigungselemente 2, 3 von der ersten bis zur letzten Schaltstufe - Position 4 bis 6 - zuverlässig detektiert.

Bevorzugt ist die Positionserfassungsvorrichtung 14, 15 durch eine kontaktlos bzw. berührungslos arbeitende Detektionsvorrichtung 16, 17, insbesondere durch eine opti­ sche Detektionsvorrichtung 16, 17 gebildet. Diese optischen Detektionsvorrichtungen 16, 17 sind dabei bevorzugt durch mehrere Lichtschranken 18 bis 21 gebildet. Die Lichtschranken 18 bis 21 können dabei als Gabellichtschranken aufgebaut sein und die Lichtstrahlunterbrechung zur Zustandsbestimmung heranziehen oder aber auch durch Reflektionslichtschranken gebildet sein und Lichtreflexionen zur Zustandsbestimmung heranziehen. Darüber hinaus ist es auch möglich, optische Detektionsvorrichtungen 16, 17 einzusetzen, die die Intensität abgegebener und nachfolgend gegebenenfalls empfangener Signale, insbesondere optischer Signale, auswerten und somit auf sämt­ liche, möglichen Positionen 4 bis 6 der Betätigungselemente 2, 3 rückschließen lassen. So ist es z. B. auch möglich, Positionserfassungsvorrichtungen 14, 15 einzusetzen, die eine weitgehend stufenlose Positionserfassung ermöglichen.

Je Betätigungselement 2, 3 sind dabei zumindest je zwei optische Detektionsvorrich­ tungen 16, 17 bzw. je zwei Lichtschranken 18, 19; 20, 21 angeordnet. Insbesondere sind dem Betätigungselement 2 die Lichtschranken 18, 19 und dem Betätigungsele­ ment 3 die Lichtschranken 20, 21 zugeordnet, um die jeweiligen Positionen derselben detektieren zu können.

Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, anstelle der optischen Detektionsvor­ richtungen 16, 17 bzw. anstelle der optischen Positionserfassungsvorrichtungen 14, 15 induktive und/oder kapazitive und/oder drucksensitive, wie z. B. piezoelektrische Posi­ tionserfassungsvorrichtungen 14, 15 vorzusehen, um die den jeweiligen Schaltzustän­ den entsprechenden Positionen der Betätigungselemente 2, 3 erkennen zu können.

Die Lichtschranken 18 bis 21 sind bevorzugt durch miniaturisierte Gabellichtschran­ ken mit zumindest einer Lichtquelle 22 bis 25 und durch zumindest ein den Lichtquel­ len 22 bis 25 zugeordnetes Lichtempfangselement 26 bis 29 gebildet.

Den Lichtquellen 22 bis 25 und/oder den Lichtempfangselementen 26 bis 29 sind da­ bei zur Arbeitspunkteinstellung elektrische Widerstände zugeordnet, um die Licht­ schranken 18 bis 21 an die vorhandene Versorgungsspannung anlegen zu können.

Die Lichtschranken 18 bis 21 sind bevorzugt zur Abstrahlung von für das menschliche Auge unsichtbarem Licht, insbesondere zur Abstrahlung von Infrarotlicht ausgebildet. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, die Lichtschranken 18 bis 21 zur Ab­ strahlung von sichtbarem Licht auszubilden.

Die Betätigungselemente 2, 3 sind bevorzugt durch plattenartige Verschiebeorgane 30, 31 gebildet bzw. sind die plattenartigen Verschiebeorgane 30, 31 an den vom Bediener zu verstellenden Betätigungselementen 2, 3 angeformt. Die plattenartigen Verschiebe­ organe 30, 31 weisen dabei zumindest jeweils einen schlitzartigen Durchbruch 32, 33 auf, durch welche das von den Lichtquellen 22 bis 25 abgestrahlte Licht bei entspre­ chender Position der Betätigungselemente 2, 3 hindurchleuchten und von den Licht­ quellen 22 bis 25 erfaßt werden kann.

Das Betätigungselement 2 ist dabei zwischen den Lichtquellen 22, 23 und den dazuge­ hörigen Lichtempfangselementen 26, 27 verstellbar gelagert und das weitere Betäti­ gungselement 3 ist zwischen den Lichtquellen 24, 25 und den dazugehörigen Licht­ empfangselementen 28, 29 verstellbar gelagert.

Die Durchbrüche 32, 33 in den plattenartigen Verschiebeorganen 30, 31 sind dabei derart positioniert, daß bei einer Verstellung der Betätigungselemente 2, 3 in die zweite Schaltstufe - Position 5 - die von den ersten Lichtquellen 22, 24 abgestrahlten Lichtsignale durch die Durchbrüche 32, 33 hindurch an die gegenüberliegende Seite der Verschiebeorgane 30, 31 gelangen können und in weiterer Folge von den entspre­ chenden Lichtempfangselementen 26, 28 aufgenommen werden können. Bei einer Ver­ stellung der Betätigungselemente 2, 3 in die zweite Schaltstufe - Position 5 - ist also der Lichtstrahl der Lichtschranken 18, 20 durch die entsprechende Position der Betäti­ gungselemente 2, 3 nicht unterbrochen und Sicherheitsschalteinrichtung 1 befindet sich in der Zustimmungsstellung für eine kritische Bewegungsausführung einer Maschine bzw. für eine kritische Maschinenfunktion.

Befinden sich hingegen die Betätigungselemente 2, 3 bzw. Verschiebeorgane 30, 31 in der ersten Schaltstufe - Position 4 - so sind die Lichtschranken 18 bis 21 von den plat­ tenartigen Verschiebeorganen 30, 31 unterbrochen. Insbesondere können die von den Lichtquellen 22 bis 25 abgestrahlten Lichtsignale in der ersten Schaltstufe - Position 4 - der Betätigungselemente 2, 3 nicht auf die zugehörigen Lichtempfangselemente 26 bis 29 auftreffen, da diese durch die plattenartigen Verschiebeorgane 30, 31 abge­ schirmt sind.

Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt die Sicherheitsschalteinrichtung 1, also in einer Stellung, in welcher keine Zustimmung zu einer bestimmten Funktionsausführung ge­ geben ist, da die Lichtempfangselemente 26 bis 29 das von den Lichtquellen 22 bis 25 abgestrahlte Licht nicht empfangen können. Hingegen zeigt die Darstellung gemäß Fig. 2 die Sicherheitsschalteinrichtung 1 im Zustimmungszustand für eine kritische Maschinenbewegung bzw. Maschinenfunktion, da der Lichtstrahl der ersten Licht­ schranken 18, 20 nicht unterbrochen ist, wenn sich die Betätigungselemente 2, 3 in der zweiten Schaltstufe - Position 5 - befinden.

Beim vorerwähnten Lösungsprinzip ist von Vorteil, daß tatsächlich nur dann eine Zu­ stimmung gegeben ist, wenn nur die Lichtempfangselemente 26, 28 ein Lichtsignal empfangen können, so daß z. B. bei einem Bruch der als optische Blenden wirkenden Verschiebeorgane 30, 31 der Zustimmungszustand aus sicherheitstechnischen Gründen nicht erreichbar ist, somit Fehlfunktion gesichert vermieden sind. Der Zustimmungszu­ stand der Sicherheitsschalteinrichtung 1 ist also nur dann gegeben, wenn von den De­ tektionsvorrichtungen 16, 17 ein positives Detektionssignal bereitgestellt ist. Die Durchbrüche 32, 33 in den Betätigungselementen 2, 3 bzw. in den Verschiebeorganen 30, 31 sind daher in einem bestimmten Abstand vom Endbereich der Verschiebeorgane 30, 31 angeordnet, so daß der stirnseitige Endbereich der Verschiebeorgane 30, 31 die Lichtschranken 18 bis 21 in der ersten Schaltstellung - Position 4 - unterbricht und in den dazu benachbarten Bereich die Durchbrüche 32, 33 angeordnet sind, welche eine Lichtübertragung an die Lichtempfangselemente 26, 28 bei Einnahme der zweiten Schaltstufe - Position 5 - ermöglicht.

Bei einer dreistufigen Sicherheitsschalteinrichtung ist der Bereich der Verschiebe­ organe 30, 31 im Anschluß an die Durchbrüche 32, 33 wiederum undurchscheinend ausgebildet. Bei Einnahme der dritten Schaltstufe - Position 6 - sind die Durchbrüche 32, 33 in den Verschiebeorganen 30, 31 dann derart plaziert, daß sämtliche von den Lichtquellen 22 bis 25 abgesandten Lichtstrahlen von den Lichtempfangselementen 26 bis 29 der Lichtschranken 18 bis 21 empfangen werden können.

Anstelle der Verschiebebewegung der Betätigungselemente 2, 3 relativ zu den Posi­ tionserfassungsvorrichtungen 14, 15 ist es selbstverständlich auch möglich, die Betäti­ gungselemente 2, 3 ortsfest auszubilden und die Positionserfassungsvorrichtung 14, 15 relativverschiebbar zu den Betätigungselementen 2, 3 zu lagern.

Wie vorhergehend bereits erwähnt, sind jedem Betätigungselement 2, 3 bzw. jedem Verschiebeorgan 30, 31, bevorzugt zwei voneinander unabhängige Lichtschranken 18, 19; 20, 21 zugeordnet. Die Lichtschranken 18, 19 des ersten Lichtschrankenpaares sind dabei, bezogen auf eine Verstellrichtung - Pfeil 34 - der Betätigungselemente 2, 3 nebeneinander angeordnet. Die Lichtschranken 18, 19 sind also derart aneinanderge­ reiht, daß diese Lichtschranken 18, 19 eine im wesentlichen parallel zur Verstellvor­ richtung - Pfeil 34 - der Betätigungselemente 2, 3 bzw. der Verschiebeorgane 30, 31 verlaufende Reihe bilden, wobei die Lichtschranken 18, 19 lückenlos oder auch in ei­ nem bestimmten Abstand zueinander angeordnet sein können. Ebenso sind die Licht­ schranken 20, 21 des weiteren, dem Verschiebeorgan 31 zugeordneten Lichtschranken­ paares derart benachbart zueinander angeordnet, daß deren Richtung der Aneinander­ reihung - Pfeil 35 - im wesentlichen parallel zur Verstellrichtung - Pfeil 34 - der Be­ tätigungselemente 2, 3 verläuft.

Dadurch, daß die Aneinanderreihungsrichtung - Pfeil 35 - der beiden Lichtschranken 18, 19 sowie die Aneinanderreihungsrichtung - Pfeil 35 - der Lichtschranken 20, 21 des weiteren Lichtschrankenpaares im wesentlichen parallel zur Verstellrichtung - Pfeil 34 - der Betätigungselemente 2, 3 bzw. der Verschiebeorgane 30, 31 verläuft, ist es in einfacher Art und Weise ermöglicht, festzustellen, in welche der beiden Verstell­ richtungen - Pfeil 34 - die Betätigungselemente 2, 3 verstellt worden sind. Insbeson­ dere ist durch die vorhergehend beschriebene Aneinanderreihung der Lichtschranken 18, 19; 20, 21 pro Verschiebeorgan 30, 31 eindeutig erkennbar, von welcher Ausgangs­ schaltstufe die Betätigungselemente 2, 3 in die gegenwärtige bzw. aktuelle Schaltstufe verstellt worden sind. So ist es z. B. ermöglicht, zu erkennen, ob die Betätigungselemen­ te 2, 3 von der zweiten Schaltstufe - Position 5 - in die dritte Schaltstufe - Position 6 - verstellt wurden, wodurch ein Nothaltzustand gegeben ist.

Ebenso ist es durch die zur Verstellrichtung - Pfeil 34 - gleiche bzw. parallele Ausrich­ tung bzw. Aneinanderreihung der Lichtschranken 18, 19; 20, 21 pro Lichtschranken­ paar ermöglicht festzustellen, ob sich die Sicherheitsschalteinrichtung 1 in der dritten Schaltstufe - Position 6 - befindet und daher beim Loslassen der Betätigungselemente 2, 3 die zweite Schaltstufe - Position 5 - gezwungenermaßen überstreicht, dabei aber keine - auch nicht kurzfristige - Zustimmung zur Ausführung der kritischen Maschinen­ funktion bzw. zur Ausführung der kritischen Maschinenbewegung zugelassen werden darf.

Abweichend von dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau ist es zur Ausbildung einer über­ aus kompakten Sicherheitsschalteinrichtung 1 auch möglich, die beiden Flachseiten einer die Positionserfassungsvorrichtungen 14, 15 aufnehmenden Printplatte im we­ sentlichen parallel zu den Flachseiten der Verschiebeorgane 30, 31 auszurichten, wo­ bei diese Printplatte zwischen den beiden Verschiebeorganen 30, 31 angeordnet ist. Auf einer Flachseite der Printplatte ist dann die dem Verschiebeorgan 30 zugeordnete Positionserfassungsvorrichtung 14 und auf der gegenüberliegenden Flachseite ist die dem weiteren Verschiebeorgan 31 zugeordnete Positionserfassungsvorrichtung 15 an­ geordnet. Die Detektoren, insbesondere die Lichtschranken 18, 19 der Positionserfas­ sungsvorrichtung 14 können dann jeweils einer der beiden parallel zur Verstellrich­ tung - Pfeil 34 - verlaufenden Längsseitenkanten des Verschiebeorganes 30 zugeord­ net sein, so daß jeder Längsseitenkante des Verschiebeorganes 30 je ein Detektor zugeordnet ist. Gleiches gilt für die dem weiteren Verschiebeorgan 31 zugeordneten Detektoren bzw. Lichtschranken 20, 21. Die Detektoren bzw. Lichtschranken 18, 19; 20,21 zu jedem Verschiebeorgan 30, 31 sind bezogen auf die Verstellrichtung - Pfeil 34 - ebenso nacheinander angeordnet.

Anstelle der zuvor beschriebenen Aneinanderreihung von mehreren optischen Detek­ tionsvorrichtungen 16, 17 ist es selbstverständlich auch möglich, diese Aneinander­ reihung mit magnetischen, induktiven, piezoelektrischen Detektionsvorrichtungen 16, 17 bzw. Positionserfassungsvorrichtungen 14, 15 oder dgl. zu realisieren und dabei ebenso eine Verstellrichtung - Pfeil 34 - der Betätigungselemente 2, 3 erfassen zu können.

Abweichend von der zuvor beschriebenen Zuordnung ist es selbstverständlich auch möglich, in der zweiten Schaltstufe - Position 5 - sämtliche Lichtschranken 18 bis 21 freizugeben, d. h. das von den Lichtquellen 22 bis 25 abgestrahlte Licht über die Durchbrüche 32, 33 auf den Lichtempfangselementen 26 bis 29 auftreffen zu lassen und nur in diesem Zustand eine Zustimmung zu definieren, so daß aufgrund der mehr­ fachen Realisierung und Abfragemöglichkeit ebenso eine hohe Funktionssicherheit er­ zielt ist. In sämtlichen vom zweiten Schaltzustand - Position 5 - abweichenden Schalt­ stellungen ist dann keine Zustimmung bzw. auch Nothaltzustand gegeben, wobei eine diesbezügliche Unterscheidung alleinig durch die Signale der Positionserfassungsvor­ richtungen 14, 15 oder auch unter Einbeziehung der jeweiligen Verstellrichtung - Pfeil 34 - der Betätigungselemente 2, 3 eindeutig erfolgen kann.

Die weitgehend eigenständig aufgebauten Positionserfassungsvorrichtungen 14, 15 bzw. optischen Detektionsvorrichtungen 16, 17 sind ausgangsseitig mit jeweils einer eigenen elektrischen Auswertevorrichtung 36, 37 verbunden. Pro Schaltkreis 7, 8 bzw. pro Betätigungselement 2, 3 ist also jeweils eine eigene Auswertevorrichtung 36, 37 vorhanden. Insbesondere ist die Positionserfassungsvorrichtung 14 bzw. die Detek­ tionsvorrichtung 16 mit der Auswertevorrichtung 36 leitungsverbunden, wohingegen die weitere Positionserfassungsvorrichtung 15 bzw. Detektionsvorrichtung 17 mit der weiteren Auswertevorrichtung 37 leitungsverbunden ist. Insbesondere sind Signalaus­ gänge 38, 39 der Detektionsvorrichtung 16 mit der Auswertevorrichtung 36 und Sig­ nalausgänge 40, 41 der Detektionsvorrichtung 17 mit der weiteren elektronischen Aus­ wertevorrichtung 37 leitungsverbunden.

Die elektrische Auswertevorrichtung 36 ist dabei gegenüber der elektrischen Auswerte­ vorrichtung 37 bezüglich der Aufbauart grundlegend unterschiedlich aufgebaut. Insbe­ sondere ist die elektrische Auswertevorrichtung 36 gemäß einer ersten Technologie bzw. Methodik aufgebaut, wohingegen die zweite Auswertevorrichtung 37 gemäß ei­ ner davon unterschiedlichen Technologie bzw. Methodik aufgebaut ist. So ist es z. B. möglich, die Auswertevorrichtung 36 diskret, d. h. mit einzelnen entsprechend zusam­ mengeschalteten Komponenten der Elektrotechnik, wie z. B. Widerständen, Kondensa­ toren, Operationsverstärker und dgl. aufzubauen. Die Auswertevorrichtung 36 führt dabei z. B. eine analoge Auswertung der von der Detektionsvorrichtung 16 abgegebe­ nen Positionssignale aus, wohingegen die weitere Auswertevorrichtung 37 digitale Verfahren bzw. Komponenten der Digitaltechnik zur Auswertung der von der Detek­ tionsvorrichtung 17 abgegebenen Positionssignale einsetzt bzw. demgemäß aufgebaut ist. Eine digitale Ausführungsform der Auswertevorrichtung 37 kann z. B. durch eine Gatteranordnung 42 mit entsprechend der geforderten Auswertelogik zusammengeschal­ teten digitalen Gattern aufgebaut sein. Die digitalen Gatter können dabei z. B. durch sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten digitalen Gatterbausteine gebildet sein, die entsprechend der gewünschten Ablauflogik miteinander verbunden sind und z. B. durch UND, ODER und/oder durch Inverter-Gatter sowie alle daraus abgeleiteten Gatter für boolsche Operationen gebildet sein können. Bevorzugt ist die digitale Aus­ wertevorrichtung 37 jedoch durch eine frei programmierbare Gatteranordnung 42, wie z. B. die aus dem Stand der Technik bekannten GAL-Bausteine bzw. PAL-Bausteine gebildet, wodurch die Anordnung einer Vielzahl einzelner, diskreter Gatterbausteine erübrigt ist.

Die analoge Auswertevorrichtung 36 kann z. B. diskret oder integriert aufgebaute Schwellwertschaltungen bzw. Schmitt-Trigger-Schaltungen und/oder Vergleicherschal­ tungen und/oder Treiberstufen aufweisen.

Jedem Schaltkreis 7, 8 ist also zumindest eine elektronische Auswertevorrichtung 36, 37 zugeordnet, welche zur Erkennung bzw. Bestimmung der Position 4 bis 6 der Betä­ tigungselemente 2, 3 ausgebildet ist. Die Auswertevorrichtungen 36, 37 werten dabei die von den Detektionsvorrichtungen 16, 17 übergebenen Positionssignale unabhängig voneinander aus. Die Auswertung der jeweiligen Schalterzustände bzw. die Auswer­ tung der den jeweiligen Positionen 4 bis 6 entsprechenden Positionssignale erfolgt da­ bei unabhängig voneinander im Schaltkreis 7 als auch im Schaltkreis 8, so daß die Aus­ wertevorrichtungen 36, 37 jeweils eigen ständig auswerten.

Die von den Auswertevorrichtungen 36, 37 ermittelten Auswerteergebnisse, welche den jeweiligen Schaltstufen - Position 4 bis 6 - entsprechen, werden von den Aus­ wertevorrichtungen 36, 37 an eigenen Ausgängen ausgegeben. So weist jede der Aus­ wertevorrichtungen 36, 37 einen Zustimmausgang 43, 44 und gegebenenfalls auch je­ weils einen Nothaltausgang 45, 46 auf.

Die Zustimmausgänge 43, 44 sind dabei entsprechend der jeweiligen Schalterstellung aktiviert bzw. deaktiviert. Bevorzugt sind die Zustimmausgänge 43, 44 der Auswerte­ vorrichtungen 36, 37 bei gegebener Zustimmung auf High-Potential, da sich die Betäti­ gungselemente 2, 3 in der zweiten Schaltstufe - Position 5 - befinden. Sofern sich die Betätigungselemente 2, 3 in der ersten Schaltstufe - Position 4 - befinden, ist am Zu­ stimmausgang 43, 44 ein davon abweichender, eindeutig unterscheidbarer Zustand aus­ gegeben. Bevorzugt sind bei nicht gegebener Zustimmung die Zustimmausgänge 43, 44 auf Low-Pegel und lassen somit den nicht zugestimmten Schalterzustand erkennen.

Selbstverständlich ist es aber auch möglich, mit dazu inversen Signalpegeln einen zu­ gestimmten oder nicht zugestimmten Schalterzustand erkennen zu können.

Die Nothaltausgänge 45, 46 der Auswertevorrichtung 36, 37 sind bevorzugt bei gege­ bener Nothaltsituation auf Low-Pegel und bei nicht gegebener Nothaltsituation auf High-Pegel. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, eine dazu inverse Pegel­ zuordnung zu treffen, um eine Nothaltsituation eindeutig von einer Normalsituation unterscheiden zu können.

Befinden sich die Betätigungselemente 2, 3 also in der dritten Schaltposition, so ist an den Nothaltausgängen 45, 46 der Auswertevorrichtung 36, 37 ein demgemäßes Signal, bevorzugt ein Low-Signal bzw. kein Ausgangssignal ausgegeben.

Zusammenfassend ist also festzuhalten, daß bei inaktiven bzw. energielosen Nothalt­ ausgängen 45, 46 eine Nothaltsituation gegeben ist und bei aktiven bzw. elektrische Energie zur Verfügung stellenden Nothaltausgängen 45, 46 eine Normalsituation vor­ herrscht. Vorteilhaft ist dadurch, daß auch bei Ausfall eines Nothaltausganges 45, 46 bzw. bei Ausfall der Versorgungsspannung die ordnungsgemäße Funktion der Sicher­ heitsschalteinrichtung 1 nicht beeinträchtigt ist. Insbesondere ist durch die vorherge­ hend beschriebene Ausführung bei einem Signalausfall bzw. einer Leitungsunterbre­ chung oder dgl. automatisch eine Notsituation festgelegt und die Maschine kann vom Bediener nicht in Betrieb genommen werden.

Die Zustimmausgänge 43, 44 und die Nothaltausgänge 45, 46 der Auswertevorrichtun­ gen 36, 37 sind mit je einem elektrischen Schaltelement 47 bis 50 leitungsverbunden. Je Schaltkreis 7, 8 sind also zumindest zwei Schaltelemente 47, 48; 49, 50 vorhanden, wobei die beiden Schaltelemente 47, 48 des Schaltkreises 7 gegenüber den Schaltele­ menten 49, 50 des Schaltkreises 8 unterschiedlich sind. Insbesondere sind die Schalt­ elemente 47, 48 gegenüber den Schaltelemente 49, 50 bezüglich der Aufbauart gemäß einer anderen Technologie hergestellt. So sind z. B. die Schaltelemente 47, 48 des Schaltkreises 7 durch Bipolartransistoren 51, 52 gebildet, wohingegen die Schaltele­ mente 49, 50 des Schaltkreises 8 durch Feldeffekttransistoren (FET) 53, 54 gebildet sind. Die Bipolartransistoren 51, 52 sind dabei bevorzugt durch NPN-Transistoren ge­ bildet, können jedoch auch durch PNP-Transistoren gebildet sein. Die Feldeffekttransi­ storen 53, 54 sind bevorzugt durch selbstsperrende Feldeffekttransistoren 53, 54 gebil­ det, können jedoch selbstverständlich auch durch selbstleitende Feldeffekttransistoren gebildet sein.

Die von den Zustimmausgängen 43, 44 und von den Nothaltausgängen 45, 46 ange­ steuerten Schaltelemente 47 bis 50 dienen der Unterbrechung bzw. Schließung von über die Schaltelemente 47 bis 50 geführten elektrischen Arbeitsstromkreisen. Insbe­ sondere sind die Drain-Anschlüsse der Schaltelemente 49, 50 bzw. der Feldeffekttransi­ storen 53, 54 jeweils am Zustimmausgang 44 bzw. am Nothaltausgang 46 der Auswer­ tevorrichtung 37 angeschlossen. Analog dazu ist der Basisanschluß des Schaltelemen­ tes 47 bzw. Bipolartransistors 51 mit dem Zustimmausgang 43 verbunden und der Basisanschluß des Schaltelementes 48 bzw. Bipolartransistors 52 mit dem Nothaltaus­ gang 45 verbunden.

Die beiden Ausgangsanschlüsse bzw. der Kollektor und der Emitter des Schaltelemen­ tes 47 bilden einen ersten Schaltausgang 55 der Sicherheitsschalteinrichtung 1, dessen beide Anschlüsse bei gegebener Zustimmung über das Schaltelement 47 elektrisch ver­ bunden sind und somit einen geschlossenen Schalter darstellen, wenn Zustimmung ge­ geben ist. Das weitere Schaltelement 48 des Schaltkreises 7 stellt einen weiteren Schaltausgang 56 der Sicherheitsschalteinrichtung 1 dar, wobei die beiden Arbeits­ kreisanschlüsse des Schalters 56 in der dritten Schaltstufe, d. h. bei einer Notaus­ situation elektrisch voneinander isoliert sind und somit einem geöffneten Schalter ent­ sprechen, wohingegen bei Normalzustand die beiden Anschlüsse über das Schaltele­ ment 48 elektrisch leitend miteinander verbunden sind.

Analog dazu bildet das Schaltelement 49 einen Schaltausgang 57 und das Schaltele­ ment 50 einen Schaltausgang 58. Die Anschlüsse des Schaltausganges 57 sind dabei bei gegebener Zustimmung bzw. bei in zweiter Schaltstufe - Position 5 - befindlichen Betätigungselementen 2, 3 über das Schaltelement 49 elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Anschlüsse des weiteren Schaltausganges 58 sind bei gegebener Not­ haltsituation über das Schaltelement 50 elektrisch voneinander getrennt, so daß ein ge­ öffneter Schalter realisiert ist, der den Nothaltzustand definiert. Die Schaltausgänge 57, 58 sind dabei Ausgänge des Schaltkreises 8 der Sicherheitsschalteinrichtung 1.

Die bevorzugt durch Halbleiterbauelemente gebildeten Schaltelemente 47 bis 50 wei­ sen naturgemäß eine unidirektionale Stromdurchflußrichtung auf, wodurch an den Schaltausgängen 55, 58 nur eine bestimmte Stromflußrichtung ermöglicht ist. Bevor­ zugt ist den Schaltelementen 47 bis 50 jedoch jeweils eine eigene Vorrichtung 59 bis 62 zugeordnet, die einen einheitlichen, unidirektionalen Stromfluß über die bevorzugt durch Halbleiterbauelemente gebildeten Schaltelemente 47 bis 50 ermöglicht. Durch die bevorzugt eingesetzten Vorrichtungen 59 bis 62 zur Vereinheitlichung der Polari­ tät der an die Schaltelemente 47 bis 50 geleiteten Schaltspannung sind also ungepolte Schaltausgänge 55 bis 58 erzielbar. Durch die Vorrichtungen 59 bis 62 ist es also er­ möglicht, daß die Polarität der zu schaltenden Spannung bzw. die Stromflußrichtung an den Schaltausgängen 55 bis 58 nicht beachtet werden muß und somit ein sogenann­ ter potentialfreier Schaltkontakt bzw. Schaltausgang 55 bis 58 erreicht ist.

Die Vorrichtungen 59 bis 62 für jedes Schaltelement 47 bis 50 sind bevorzugt durch eine Mehrzahl von Halbleiterdioden 63 bis 66 in Brückenanordnung gebildet. Die in Brückenschaltung angeordneten Halbleiterdioden 63 bis 66 für jedes einzelne Schalt­ element 47 bis 50 sind dabei in Art eines Brückengleichrichters angeordnet. Die den Vorrichtungen 59 bis 62 zugeordneten Schaltelemente 47 bis 50 sind dabei parallel zu den beiden Diodenpaaren 67, 68 einer jeden Vorrichtung 59 bis 62 geschaltet. Die Diodenpaare 67, 68 bestehen dabei aus in gleiche Durchlaßrichtung geschalteten Halb­ leiterdioden 63 bis 66. Insbesondere umfaßt das Diodenpaar 67 die in gleiche Strom­ durchflußrichtung geschalteten Halbleiterdioden 63, 66, wohingegen das weitere Dio­ denpaar 68 die beiden jeweils in gleiche Stromdurchflußrichtung geschalteten Halb­ leiterdioden 64, 65 umfaßt. Durch diese Vorrichtungen 59 bis 62 fließt der über die Schaltelemente 47 bis 50 geleitete elektrische Strom unabhängig von der Polarität der zu schaltenden Spannung an den Schaltausgängen 55 bis 58 immer in gleiche Richtung über die bevorzugt durch Halbleiter gebildeten Schaltelemente 47 bis 50.

Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, die Schaltelemente 47 bis 50 als Relais auszubilden, wobei diese dann von den Auswertevorrichtungen 36, 37 angesteuert sind und arbeitsstromkreisseitig die Schaltausgänge 55 bis 58 bilden. Diese als Relais aus­ gebildeten Schaltelemente 47 bis 50 stellen dann ebenso potentialfreie Schaltkontakte dar, bei welchen die Polarität der Schaltspannung gleichgültig ist.

Bevorzugt ist jedem Schaltelement 47 bis 50 auch eine Schutzschaltung 69 bis 72 zu­ geordnet, die die Schaltelemente 47 bis 50 vor kurzgeschlossenen Arbeitsstromkreisen und/oder vor Überlast schützt. Die Schutzschaltungen 69 bis 72 sind insbesondere zur Detektierung des über die Schaltelemente 47 bis 50 fließenden Stromes ausgebildet. Insbesondere sind die Schutzschaltungen 69 bis 72 zur Überwachung des über die Schaltausgänge 55 bis 58 geführten elektrischen Stroms ausgebildet. Erkennt die Schutzschaltung 69 bis 72 eine Überschreitung des maximal zulässigen Arbeitsstro­ mes, was beispielsweise durch Kurzschließen eines an die Schaltausgänge 55 bis 58 geschalteten Verbrauchers hervorgerufen werden kann, so wird das Schaltelement 47 bis 50, an welchem der unzulässig hohe Arbeitsstrom auftritt, abgeschaltet und der Arbeitsstromkreis unterbrochen. Ebenso detektiert die Schutzschaltung 69 bis 72 eine unzulässig hohe Schaltspannung an den Schaltausgängen 55 bis 58.

Detektiert die Schutzschaltung 69 bis 72 beispielsweise einen unzulässig hohen Arbeitsstrom über die Schaltelemente 47 bis 50, so kann der Steuereingang der Schalt­ elemente 47 bis 50 von der Schutzschaltung 69 bis 72 entsprechend angesteuert wer­ den, so daß der Stromfluß über das entsprechende Schaltelement 47 bis 50 unterbro­ chen wird und der unzulässig hohe Strom keine Beschädigung des jeweiligen Schalt­ elementes 47 bis 50 hervorrufen kann. Die Schutzschaltung 69 bis 72 kann dabei einer­ seits mit der Auswertevorrichtung 36, 37 und mit der Vorrichtung 59 bis 62 leitungs­ verbunden sein, um die jeweiligen Kurzschluß- bzw. Überlastzustände detektieren und entsprechende Gegenmaßnahmen, die eine Beschädigung der Schaltelemente 47 bis 50 verhindern, einleiten zu können.

Die Schutzschaltungen 69 bis 72 können dabei durch einfache Spannungsüberwachungs­ vorrichtungen gebildet sein, die bei Auftreten einer unzulässig hohen, abgenommenen Spannung an einem Meßwiderstand im Arbeitsstromkreis der Schaltelemente 47 bis 50 auf einen unzulässig hohen Strom schließen lassen und somit eine Abschaltung des Schaltelementes 47 bis 50 einzuleiten ist.

Die Schaltausgänge 55 bis 58 der Sicherheitsschalteinrichtung 1 bilden bevorzugt die Schnittstelle zur Steuerungselektrik der über die Sicherheitsschalteinrichtung 1 bzw. über den Zustimmschalter zu kontrollierenden Maschine und sind daher bevorzugt als Klemmen ausgebildet. Die mehrfache, insbesondere zweifache Erfassung, Auswertung und Ausgabe der gewünschten Schaltfunktion der Sicherheitsschalteinrichtung 1 er­ höht die Ausfallssicherheit bzw. Funktionssicherheit erheblich. Äußere Einflüsse auf die Sicherheitsschalteinrichtung 1 können durch den unterschiedlichen Aufbau des Schaltkreises 7 gegenüber dem Aufbau des Schaltkreises 8 Mehrfachfehler generieren bzw. Mehrfachbeeinflussungen hervorrufen. So ist dann beispielsweise bei Beeinflus­ sung bzw. eines der Schaltkreise 7 oder 8 der weitere Schaltkreis davon unabhängig, wodurch die Sicherheitsschalteinrichtung 1 weiterhin ordnungsgemäß funktioniert und somit eine sogenannte "Einfehlersicherheit" erreicht ist.

Zur Erzielung dieser Einfehlersicherheit können die Schaltausgänge 55 bis 58 ent­ weder von einem Elektromonteur entsprechend verdrahtet werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Verknüpfung der Schaltausgänge 55 bis 58 bzw. der un­ abhängig aufgebauten Schaltkreise 7, 8 direkt auf der die elektrischen Komponenten der Sicherheitsschalteinrichtung 1 aufnehmenden Bauteilplatine auszuführen.

Insbesondere sind hierfür die den Nothaltausgängen 45, 46 zugeordneten Schaltele­ mente 48, 50 bzw. die dementsprechenden Schaltausgänge 56, 58 des ersten Schaltkrei­ ses 7 und des zweiten Schaltkreises 8 in serieller Wirkverbindung zu schalten. Insbe­ sondere sind die als Nothalt-Ausgänge fungierenden Schaltausgänge 56, 58 in Serie zu schalten, so daß bei Ausfall eines der Schaltelemente 48, 50 weiterhin eine Stromkreis­ unterbrechung ermöglicht ist.

Dementsprechend sind die den Zustimmausgängen 43, 44 zugeordneten Schaltele­ mente 47, 49 bzw. die dementsprechenden Schaltausgänge 55, 57 des ersten Schaltkrei­ ses 7 und des zweiten Schaltkreises 8 in parallele Wirkverbindung zu schalten. Durch diese Parallelschaltung der als Schließer fungierenden Schaltelemente 47, 49 ist bei Ausfall eines Schaltelementes 47, 48 das weitere Schaltelement 47 bzw. 48 weiterhin aktiv, so daß trotzdem eine Zustimmung erfolgen kann.

Die parallel geschalteten Schaltelemente 47, 49 sind außerdem mit den in Serie ge­ schalteten Schaltelementen 48, 50 seriell verbunden, so daß alle vier Schaltelemente 47 bis 50 entsprechend den vorhergegangenen Beschreibungen zusammengeschaltet sind. Die zuvor beschriebene Schaltanordnung aus den Schaltelementen 47 bis 50 ist dann zur Ansteuerung zumindest eines Aktors 73, z. B. einer Relaisspule vorgesehen. Insbe­ sondere kann über diese Schalteranordnung der Aktor 73 an eine entsprechende Ener­ gieversorgung geschaltet bzw. davon getrennt werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, als Aktor 73 einen Elektromotor, eine Hydraulikpumpe oder dgl. einzu­ setzen.

Gegebenenfalls ist es auch möglich, anstelle der Anordnung mehrerer Betätigungs­ elemente 2, 3 bzw. Verschiebeorgane 30, 31 lediglich ein Verschiebeorgan vorzu­ sehen, das mit mehreren, voneinander unabhängigen Positionserfassungsvorrichtungen 14, 15 zusammenwirkt ohne dabei einen gravierenden Sicherheitsverlust hervorzu­ rufen, da die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des mechanischen Verschiebeorganes vergleichsweise gering ist. Dieses einzelne, mechanische Verschiebeorgan könnte dann mehrere Durchbrüche 32, 33 aufweisen, die in den jeweiligen Schalterstellungen mit den Positionserfassungsvorrichtungen 14, 15 bzw. Detektionsvorrichtungen 15, 16 korrespondieren.

Es ist aber auch möglich, je Schaltkreis 7, 8 eine einzige Positionserfassunsvorrich­ tung 14, 15 vorzusehen, wobei diese Positionserfassungsvorrichtungen 14, 15 in Ab­ hängigkeit der Position 4 bis 6 der Betätigungselemente 2, 3 zumindest ein elektri­ sches Signal unterschiedlicher Formen abgeben. So ist es z. B. möglich, anhand der von der Positionserfassungsvorrichtung 14, 15 abgegebenen Signalform, insbesondere anhand der Frequenz, Amplitude und/oder Phasenverschiebung der Signale auf die ent­ sprechende Position 4 bis 6 der Betätigungselemente 2, 3 schließen zu können. Insbe­ sondere kann über die Spannungsamplitude und/oder über die Frequenz eines von ei­ ner Positionserfassungsvorrichtung 14, 15 abgegebenen elektrischen Signals auf die jeweilige Schaltstellung - Position 4 bis 6 - geschlossen werden.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständ­ nis des Aufbaus der erfindungsgemäßen Sicherheitsschalteinrichtung, diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge­ stellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2 gezeigten Ausführungen den Gegen­ stand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Bezugszeichenliste

1

Sicherheitsschalteinrichtung

2

Betätigungselement

3

Betätigungselement

4

Position

5

Position

6

Position

7

Schaltkreis

8

Schaltkreis

9

Aufnahmegehäuse

10

Federelement

11

Federelement

12

Federelement

13

Federelement

14

Positionserfassungsvorrichtung

15

Positionserfassungsvorrichtung

16

Detektionsvorrichtung

17

Detektionsvorrichtung

18

Lichtschranke

19

Lichtschranke

20

Lichtschranke

21

Lichtschranke

22

Lichtquelle

23

Lichtquelle

24

Lichtquelle

25

Lichtquelle

26

Lichtempfangselement

27

Lichtempfangselement

28

Lichtempfangselement

29

Lichtempfangselement

30

Verschiebeorgan

31

Verschiebeorgan

32

Durchbruch

33

Durchbruch

34

Pfeil (Verstellrichtung)

35

Pfeil (Aneinanderreihungsrichtung)

36

Auswertevorrichtung

37

Auswertevorrichtung

38

Signalausgang

39

Signalausgang

40

Signalausgang

41

Signalausgang

42

Gatteranordnung

43

Zustimmausgang

44

Zustimmausgang

45

Nothaltausgang

46

Nothaltausgang

47

Schaltelement

48

Schaltelement

49

Schaltelement

50

Schaltelement

51

Bipolartransistor

52

Bipolartransistor

53

Feldeffekttransistor

54

Feldeffekttransistor

55

Schaltausgang

56

Schaltausgang

57

Schaltausgang

58

Schaltausgang

59

Vorrichtung

60

Vorrichtung

61

Vorrichtung

62

Vorrichtung

63

Halbleiterdiode

64

Halbleiterdiode

65

Halbleiterdiode

66

Halbleiterdiode

67

Diodenpaar

68

Diodenpaar

69

Schutzschaltung

70

Schutzschaltung

71

Schutzschaltung

72

Schutzschaltung

73

Aktor

Claims (34)

1. Sicherheitsschalteinrichtung für elektrisch gesteuerte Maschinen zur Ver­ wendung in Kombination mit den eigentlichen Steuerungselementen der Maschinen­ steuerung bei Handbetrieb bzw. manueller Bedienung, wobei die mehrstufige Sicher­ heitsschalteinrichtung mehrere Kanäle bzw. mehrere Schaltkreise aufweist und den Schaltkreisen zumindest ein von einem Bediener entsprechend der gewünschten Schalt­ funktion verstellbares Betätigungselement zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß je Schaltkreis (7, 8) zumindest eine Positionserfassungsvorrichtung (14, 15), ins­ besondere gebildet durch kontaktlos arbeitende Detektionsvorrichtungen (16, 17) zur Erfassung der vom Bediener veränderbaren, den jeweiligen Schaltstufen entsprechen­ den aktuellen Position (4 bis 6) der Betätigungselemente (2, 3) angeordnet ist.

2. Sicherheitsschalteinrichtung für elektrisch gesteuerte Maschinen zur Ver­ wendung in Kombination mit den eigentlichen Steuerungselementen der Maschinen­ steuerung bei Handbetrieb bzw. manueller Bedienung, wobei die mehrstufige Sicher­ heitsschalteinrichtung mehrere Kanäle bzw. mehrere Schaltkreise aufweist und den Schaltkreisen zumindest ein von einem Bediener entsprechend der gewünschten Schalt­ funktion verstellbares Betätigungselement zugeordnet ist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schaltkreis (7, 8) zumindest eine elektronische Auswertevorrichtung (36, 37) zur Erkennung bzw. Bestimmung von Positionen (4 bis 6) von zumindest einem vom Bediener verstellbaren Betätigungselement (2, 3) zuge­ ordnet ist, wobei die Auswertevorrichtungen (36, 37) unabhängig voneinander auswerten.

3. Sicherheitsschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je Schaltkreis (7, 8) zumindest je zwei Positionserfassungsvorrichtungen (14, 15) angeordnet sind.

4. Sicherheitsschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtungen (36, 37) mit elektrischen Bauteilen bzw. Komponenten unterschiedlicher Technologie aufgebaut sind.

5. Sicherheitsschalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswertevorrichtung (36) des ersten Schaltkreises (7) gegenüber der Auswertevorrichtung (37) des zweiten Schaltkreises (8) ein unterschiedliches Schal­ tungsdesign aufweist.

6. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je Schaltkreis (7, 8) jeweils ein eigenständig aufgebautes Betätigungselement (2, 3) angeordnet ist.

7. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente (2, 3) untereinander bewegungsgekoppelt sind.

8. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungsvorrichtungen (14, 15) durch optische Detektionsvorrichtungen (16, 17) gebildet sind.

9. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungsvorrichtungen (14, 15) durch Lichtschranken (18 bis 21) gebildet sind.

10. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem ersten Betätigungselement (2) zugeordneten Positionserfassungsvorrichtungen (14), insbesondere gebildet durch erste Lichtschranken (18, 19), und/oder die dem weiteren Betätigungselement (3) zuge­ ordneten Positionserfassungsvorrichtungen (15), insbesondere gebildet durch weitere Lichtschranken (20, 21), bezogen auf eine Verstellrichtung - Pfeil (34) - der Betäti­ gungselemente (2, 3) nacheinander angeordnet sind.

11. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Betätigungselement (2, 3) mit einem einen Durchbruch (32, 33) aufweisenden, plattenartigen Verschiebeorgan (30, 31) bewegungsgekoppelt ist.

12. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als optische Blenden wirkenden Ver­ schiebeorgane (30, 31) relativverstellbar zu den jeweils zugeordneten Lichtschranken (18, 19; 20, 21) gelagert sind.

13. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auswertevorrichtung (36, 37) ausgangsseitig mit zumindest jeweils einem elektrischen Schaltelement (47 bis 50) verbunden ist.

14. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auswertevorrichtung (36, 37) einen Zustimmausgang (43, 44) und einen Nothaltausgang (45, 46) aufweist.

15. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustimmausgang (43, 44) und der Nothaltausgang (45, 46) einer jeden Auswertevorrichtung (36, 37) mit je einem elektri­ schen Schaltelement (47 bis 50) verbunden ist.

16. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem der Schaltelemente (47 bis 50) eine Schutzschaltung (69 bis 72) zum Schutz vor Überlast und/oder Kurzschluß­ strömen zugeordnet ist.

17. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltung (69 bis 72) die über die Schaltelemente (47 bis 50) geleitete elektrische Leistung überwacht und mit den Auswertevorrichtungen (36, 37) und/oder mit deren Zustimm- und/oder Nothaltausgän­ gen (43, 44; 45, 46) verbunden ist.

18. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (47, 48) des ersten Schaltkreises (7) gegenüber den Schaltelementen (49, 50) des zweiten Schaltkreises (8) gemäß einer anderen Technologie aufgebaut sind.

19. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltelemente (47 bis 50) durch kontaktlose Schaltorgane, insbesondere durch Halbleiterbauelemente gebildet sind.

20. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (47, 48) des ersten Schaltkreises (7) durch Bipolartransistoren (51, 52) und die Schaltelemente (49, 50) des zweiten Schaltkreises (8) durch Feldeffekttransistoren (53, 54) gebildet sind.

21. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den durch Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltelementen (47 bis 50) eine Vorrichtung (59 bis 62) zur Vereinheit­ lichung der Fließrichtung des Schaltstromes über die Schaltelemente (47 bis 50) zugeordnet ist.

22. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den durch Halbleiterbauelementen gebildeten Schaltelementen (47 bis 50) eine Vorrichtung (59 bis 62) zur Vereinheit­ lichung der Polarität der an die Schaltelemente (47 bis 50) gelegten Schaltspannung zugeordnet ist.

23. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (59 bis 62) durch eine Mehrzahl von Halbleiterdioden (63 bis 66) in Brückenanordnung gebildet ist.

24. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (59 bis 62) durch zwei in gleichsinniger Stromdurchflußrichtung geschaltete Diodenpaare (67, 68) gebildet und das zugeordnete Schaltelement (47 bis 50) zu den beiden Diodenpaaren (67, 68) parallel geschaltet ist.

25. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Diodenpaar (67, 68) durch jeweils zwei in Durchflußrichtung geschaltete Halbleiterdioden (63, 66; 64, 65) gebildet ist und zwischen den in Serie geschalteten Halbleiterdioden (63, 66; 64, 65) eines jeden Diodenpaares (67, 68) Schaltausgänge (55 bis 58) der Sicherheitsschalteinrichtung (1) gebildet sind.

26. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Auswertevorrichtung (36) des ersten Schaltkreises (7) bezüglich des technologischen Aufbaus gegenüber der Auswertevorrichtung (37) des zweiten Schaltkreises (8) unterschiedlich ist.

27. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltkreis (7) eine analoge Auswertevorrichtung (36) und der zweite Schaltkreis (8) eine digitale Auswertevor­ richtung (37) für die an Signalausgängen (38 bis 41) der Positionserfassungsvorrich­ tungen (14, 15) anliegenden elektrischen Signale, insbesondere Lichtschrankensignale umfaßt.

28. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der elektronischen Auswertevorrich­ tungen (36, 37) zumindest eine Schwellwertschaltung und/oder eine Schmitt-Trigger- Schaltung umfaßt.

29. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere elektronische Auswertevor­ richtung (36, 37) eine Mehrzahl von digitalen Gatteranordnungen (42) zur Auswertung der Signale der Positionserfassungsvorrichtungen (14, 15) aufweist.

30. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der elektronischen Auswertevorrich­ tungen (36, 37) durch eine frei programmierbare Gatteranordnung (42) mit entsprechend programmierter Auswertelogik gebildet ist.

31. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungsvorrichtungen (14, 15) durch induktive und/oder kapazitive und/oder drucksensitive bzw. piezoelektri­ sche Detektionsvorrichtungen (16, 17) gebildet sind.

32. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Nothaltausgängen (45, 46) zugeordneten Schaltelemente (47, 50) des ersten Schaltkreises (7) und des zweiten Schaltkreises (8) in serieller Wirkverbindung geschaltet sind.

33. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zustimmausgängen (43, 44) zugeordneten Schaltelemente (47, 49) des ersten Schaltkreises (7) und des zweiten Schaltkreises (8) in paralleler Wirkverbindung geschaltet sind.

34. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel geschalteten Schaltelemente (47, 49) mit den in Serie geschalteten Schaltelementen (48, 50) seriell verbunden sind und über diese Schalteranordnung zumindest ein Aktor, z. B. ein Relais, an eine Strom­ versorgung geschaltet bzw. davon getrennt ist.