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EP 1 009 937 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.06.2004 Patentblatt 2004/23 |
(22) |
Anmeldetag: 19.03.1998 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)7: F15B 20/00 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE1998/000803 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 1999/011939 (11.03.1999 Gazette 1999/10) |
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(54) |
SICHERHEITSSCHALTUNG
PROTECTIVE CIRCUIT
CIRCUIT DE PROTECTION
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT DE FR GB IT |
(30) |
Priorität: |
04.09.1997 DE 19738637
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.06.2000 Patentblatt 2000/25 |
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Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- MEIER, Dietmar
D-75233 Tiefenbronn (DE)
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Vertreter: Thürer, Andreas |
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c/o Bosch Rexroth AG 97813 Lohr am Main 97813 Lohr am Main (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 148 352 US-A- 4 150 264
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DE-A- 19 515 640
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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). |
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.
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.
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.
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.