(19)
(11) EP 1 009 937 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
02.06.2004  Patentblatt  2004/23

(21) Anmeldenummer: 98924022.1

(22) Anmeldetag:  19.03.1998
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F15B 20/00
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE1998/000803
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 1999/011939 (11.03.1999 Gazette  1999/10)

(54)

SICHERHEITSSCHALTUNG

PROTECTIVE CIRCUIT

CIRCUIT DE PROTECTION


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT DE FR GB IT

(30) Priorität: 04.09.1997 DE 19738637

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
21.06.2000  Patentblatt  2000/25

(73) Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • MEIER, Dietmar
    D-75233 Tiefenbronn (DE)

(74) Vertreter: Thürer, Andreas 
c/o Bosch Rexroth AG
97813 Lohr am Main
97813 Lohr am Main (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 148 352
US-A- 4 150 264
DE-A- 19 515 640
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung

    Stand der Technik



    [0001] Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für die Ansteuerung von elektrischen Stellgliedem nach der Gattung des Hauptanspruchs.

    [0002] Es sind beispielsweise sogenannte Zweihand-Sicherheitsschaltungen für die Ansteuerung von elektrischen Stellgliedern oder elektrischen Maschinen aus dem "AEG-Hilfsbuch 1, Grundlagen der Elektrotechnik, Elitera Verlag Berlin 1972, Seiten 417, 418" bekannt, bei denen mit einem separaten Not-Aus-Schalter der Stromkreis zur Versorgung der Maschine jederzeit unterbrochen werden kann.

    [0003] Aus der US-A-4 150 264 ist ein elektrischer Schalter bekannt, der als Zwischenstecker ausgebildet ist und an einer Seite abstehende elektrische Steckkontakte hat, um damit in eine Steckdose eingesteckt zu werden, und an einer gegenüberliegenden Seite so gestaltet ist, um einen an einem Ende eines Kabels befindlichen Stecker aufstecken zu können. Der Schalter dient zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Gerätes ohne eigenen Schalter oder einer Lichterkette und hat insofern dieselbe Funktion wie ein Schalter am Verbraucher selbst. Der Schalter selbst hat keine Sicherheitsfunktion. Sicher ist vielmehr die Bedienung des Schalters; die über einen pneumatischen Aktuator von der Feme aus erfolgen kann, so daß die Gefahr gering ist, mit elektrische Spannung führenden Teilen in Berührung zu kommen,

    [0004] Eine Sicherheitsschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 195 15 640 bekannt. Hier ist mit Hilfe zweier elektrischer Verbindungen in eine zwischen einer Ansteuerschaltung und dem Elektromagneten verlaufende elektrische Leitung ein Sicherheitsschalter eingefügt, der zum Beispiel ein Endschalter ist.

    Vorteile der Erfindung



    [0005] Die erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß auf einfache Weise eine bereits vorhandene Steckverbindung (beispielsweise nach DIN-Norm) in einer elektrischen Anlage so erweitert werden kann, daß die Ansteuersignale für das elektrische Stellglied im Innern des Gehäuse über den außen anschließbaren Sicherheitsschalter geführt werden können. Auf die erste Steckverbindung ist ein zusätzlicher Zwischenstecker mit zwei Eingängen einfach aufsteckbar und gegebenenfalls mit einer einzigen Zentralschraube sicherbar, so daß der eine Eingang die erste Steckverbindung für die Ansteuersignale des Stellgliedes und der andere Eingang die zweite Steckverbindung für den Sicherheitsschalter bildet. Ein Ausgang des an drei Seiten Steckverbindungen aufweisenden Zwischensteckers führt zum Stellglied. Der Zwischenstecker ist dabei auf einfache Weise nachrüstbar, ohne in die Steuer- oder Regelschaltung oder die mechanische Ausgestaltung der Anlage einzugreifen. Aufwendige Kabel-, Klemm oder Lötarbeiten an der oft relativ unzugänglichen Anlage entfallen.

    [0006] Gemäß Patentanspruch 3 sind die Ansteuersignale in an sich bekannter Weise über den in Reihe im Ansteuerstromkreis liegenden Sicherheitsschalter geführt. Zur Vermeidung von störenden Spannungsspitzen durch die Sicherheitsschaltvorgänge im Zwischenstecker ist gemäß Patentanspruch 4 eine Transzorb-Diode anschließbar, die die Pole der Ansteuerleitung überbrückt.

    [0007] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 2 und 5 angegeben.

    Zeichnung



    [0008] Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung werden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

    Figur 1 eine Ansicht eines Magneten als elektrisches Stellglied mit einer zusätzlichen Steckverbindung für einen Sicherheitsschalter;

    Figur 2 eine Detailansicht des zusätzlichen Zwischensteckers mit zwei Eingängen und eines Steckers für den Sicherheitsschalter;

    Figur 3 ein elektrisches Ersatzschaltbild;

    Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Zwischensteckers mit zwei jeweils rechtwinklig zueinander liegenden Eingängen;

    Figur 5 Detailansichten des Zwischensteckers nach Figur 4 und

    Figur 6 ein elektrisches Ersatzschaltbild des Zwischensteckers nach Figur 4.


    Beschreibung der Ausführungsbeispiele



    [0009] In Figur 1 ist ein Magnet 1 als elektrisches Stellglied für ein Hydrauliksystem gezeigt, der mit einem ersten Stecker 2 über eine Kabelverbindung 3 mit Ansteuersignalen für die Betätigung des Stellgliedes versorgt wird. Der Stecker 2 ist gemäß der Erfindung nicht direkt an eine entsprechende Steckerkupplung am Gehäuse des Magneten 1, sondern über einen Zwischenstecker 4 angeschlossen.

    [0010] Der Zwischenstecker 4 weist einen Eingang 5 für die Ansteuerleitung und einen anderen Eingang 6 für den Anschluss eines Sicherheitsschalters über einen zusätzliche Stecker 7 auf. Der Zwischenstecker 4 ist mit seinen Eingängen 5 und 6 und dem zusätzlichen Stecker 7 in Figur 2 im Detail gezeigt. Der Ausgang 8 des Zwischensteckers 4 wird direkt auf den Magneten 1 gesteckt und an diesem über eine Schraube 9 befestigt. Die Schraube 9 ist in der Figur 1 in der Draufsicht zu sehen. Im Inneren des Zwischensteckers 4 sind die notwendigen elektrischen Verbindungen durch Crimpen oder Löten hergestellt, wobei die weiteren, in der Figur dargestellten Details für den erfindungsgemäßen Aufbau nicht wesentlich sind.

    [0011] Ein elektrisches Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung ist in Figur 3 gezeigt, wobei die Ansteuerleitung für den Magneten 1 zwischen dem Anschlusspunkt 10 und dem Anschlusspunkt 11 des Eingangs 6 mittels eines Sicherheitsschalters 12 durchschaltbar bzw. trennbar ist. Durch das Aufstecken des zusätzlichen Stekkers 7 kann somit ein Sicherheitsschalter 12 mit einer jeweils für den Anwendungsfall ausgewählten Auslösefunktion einfach an die vorhandene Anordnung über den Zwischenstecker 4 angeschaltet werden.

    [0012] Zwischen dem einen Pol 13 des Anschlusses des Magneten 1 am Ausgang S und dem andern Pol 14 ist als Schutz vor störenden Spannungsspitzen bei den Schaltvorgängen eine Transzorb-Diode 15 angeordnet. Der Anschlusspunkt 16 stellt den Masseanschluss dar.

    [0013] Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist ein Zwischenstecker 17 in Abwandlung zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 mit rechtwinklig zueinander angeordneten Eingängen 5 und 6 gezeigt. Der Stecker 7, über den der Sicherheitsschalter 12 angeschlossen wird, ist hierbei in Längsrichtung des Magneten 1 eingesteckt.

    [0014] Die Darstellung nach Figur 5 zeigt verschiedene Ansichten des Zwischensteckers 17 mit rechtwinklig zueinander liegenden Eingängen 5 und 6 nach der Figur 4, wobei hier auf die Erläuterungen zu Figur 2 verwiesen wird.

    [0015] Aus dem Ersatzschaltbild nach Figur 6 sind die im Vergleich zum Ersatzschaltbild nach Figur 3 unterschiedlichen geometrischen Ausrichtungen der Eingänge 5 und 6 erkennbar, wobei die Ersatzschaltbilder jedoch funktionsgleich sind.


    Ansprüche

    1. Sicherheitsschaltung für ein elektrisches Stellglied, das als Magnet für fluidische Steuer- und Regelsysteme ausgebildet ist, mit einer zusätzlichen Schaltfunktion bei der Ansteuerung des elektrischen Stellgliedes, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuersignale für das Stellglied (1) zwischen einer ersten lösbaren Steckverbindung (2) und dem Stellglied im Inneren eines Gehäuses über eine weitere lösbare Steckverbindung derart geführt sind, daß über der zweiten lösbaren Steckverbindung ein Sicherheitsschalter (12) in den Ansteuerkreis des Stellgliedes (1) einfügbar ist, und bei welcher Sicherheitsschaltung auf die erste Steckverbindung (2) ein zusätzlicher Zwischenstecker (4; 17) mit zwei Eingängen (5, 6) aufsteckbar ist, wobei der eine Eingang (5) die erste Steckverbindung für die Ansteuersignale und der andere Eingang (6) die zweite Steckverbindung für den Sicherheitsschalter (12) bildet, während ein Ausgang (8) zum Stellglied (1) führt, so daß der Zwischenstecker (4; 17) an drei Seiten Steckverbindungen (5, 6, 8) aufweist.
     
    2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Eingang (6) für den Sicherheitsschalter (12) rechtwinklig zur Steckverbindung (8), die zum Stellglied (1) führt, abgewinkelt ist.
     
    3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuersignale über den in Reihe im Ansteuerstromkreis liegenden Sicherheitsschalter (12) geführt sind.
     
    4. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im zusätzlichen Zwischenstecker (4; 17) die Pole (13, 14) der Ansteuerleitung an die das Stellglied (1) anschließbar ist mit einer Transzorb-Diode (15) geschützt sind.
     
    5. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein Magnet für hydraulische Steuer- und Regelsysteme in Kraftfahrzeugen ist.
     


    Claims

    1. Protective circuit for an electric actuator, which is in the form of a magnet for fluidic open-loop and closed-loop control systems, having an additional switching function for driving the electric actuator, characterized in that the drive signals for the actuator (1) are fed between a first detachable plug-in connection (2) and the actuator within a housing via a further detachable plug-in connection such that a safety switch (12) can be inserted into the drive circuit of the actuator (1) via the second detachable plug-in connection, and with which protective circuit an additional adapter plug (4; 17) having two inputs (5, 6) can be plugged onto the first plug-in connection (2), one input (5) forming the first plug-in connection for the drive signals and the other input (6) forming the second plug-in connection for the safety switch (12), whilst an output (8) leads to the actuator (1) such that the adapter plug (4; 17) has plug-in connections (5, 6, 8) on three sides.
     
    2. Protective circuit according to Claim 1, characterized in that the second input (6) for the safety switch (12) is bent back at a right angle to the plug-in connection (8), which leads to the actuator (1).
     
    3. Protective circuit according to Claim 1 or 2, characterized in that the drive signals are fed via the safety switch (12) which is connected in series in the drive circuit.
     
    4. Protective circuit according to one of Claims 1 to 3, characterized in that, in the additional adapter plug (4; 17), the poles (13, 14), of the drive line, to which the actuator (1) can be connected, are protected by a transzorb diode (15).
     
    5. Protective circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator is a magnet for hydraulic open-loop and closed-loop control systems in motor vehicles.
     


    Revendications

    1. Circuit de protection pour un organe de réglage électrique qui est constitué en tant qu'aimant pour un système de commande et de régulation par fluide, comportant une fonction de commutation supplémentaire lors de la commande de l'organe de réglage électrique,
    caractérisé en ce que
    les signaux de commande pour l'organe de réglage (1) sont conduits entre une première liaison amovible par enfichage (2) et l'organe de réglage à l'intérieur d'un boîtier par une autre liaison amovible par enfichage de sorte qu'un commutateur de sécurité (12) peut être inséré dans le circuit de commande de l'organe de réglage (1) par la deuxième liaison amovible par enfichage et que dans ledit circuit de protection une fiche intermédiaire supplémentaire (4 ; 17) comportant deux entrées (5, 6) peut s'enficher sur la première liaison par enfichage (2), l'une des entrées (5) formant la première liaison par enfichage pour les signaux de commande et l'autre entrée (6) la deuxième liaison par enfichage pour le commutateur de sécurité (12), alors qu'une sortie (8) conduit à l'organe de réglage (1), si bien que la fiche intermédiaire (4 ; 17) présente sur trois côtés des liaisons par enfichage (5, 6, 8).
     
    2. Circuit de protection selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    la deuxième entrée (6) pour le commutateur de sécurité (12) est coudée à angle droit par rapport à la liaison par enfichage (8) qui conduit à l'organe de réglage (1).
     
    3. Circuit de protection selon la revendication 1 ou 2,
    caractérisé en ce que
    les signaux de commande sont conduit au travers d'un commutateur de sécurité (12) figurant en série dans le circuit électrique de commande.
     
    4. Circuit de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce que
    dans la fiche intermédiaire supplémentaire (4 ; 17), les pôles (13, 14) de la ligne de commande à laquelle l'organe de réglage (1) peut être raccordé sont protégés par une diode TransZorb (15).
     
    5. Circuit de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    l'organe de réglage est un aimant pour le système de commande et de régulation hydraulique d'un véhicule automobile.
     




    Zeichnung