Sicherheitskombination

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitskombination mit Hilfsschützen zur Freigabe eines Antriebs, bei dem ein erster Sicherheits- oder NOT-AUS-Kontakt mindestens einer der Spulen zweier Hilfsschütze vor- bzw. nachgeschaltet ist, wobei der Spule des ersten Hilfsschützes ein Öffnerkontakt des zweiten Hilfsschützes und der Spule des zweiten Hilfsschützes ein erster Öffnerkontakt des ersten Hilfsschützes in Reihe geschaltet ist.

[0002] Sicherheitskombinationen der obengenannten Art sind aus DE-OS 39 33 699 bekannt. Hier ist zum Öffnerkontakt des zweiten Hilfsschützes ein Öffnerkontakt eines dritten Hilfsschützes in Reihe geschaltet. Zum Öffnerkontakt des ersten Hilfsschützes liegt ein Schließerkontakt des ersten Hilfsschützes und ein Schließerkontakt des dritten Hilfsschützes in Reihe. Die Spule des dritten Hilfsschützes ist mit einer Parallelschaltung aus einem weiteren Schließerkontakt des ersten Hilfsschützes und einem weiteren Schließerkontakt des dritten Hilfsschützes in Reihe geschaltet.

[0003] Bei Anlegung einer Spannung an diese Sicherheitskombination zieht das erste Hilfsschütz an und damit schließt auch der in Reihe zur Spule des zweiten Hilfsschützes liegende Schließerkontakt. Die Betätigung eines diesem vorgeschalteten EIN-Tasters bewirkt das Anziehen des zweiten Hilfsschützes. Daraufhin wird durch Schließen eines Schließerkontakts des zweiten Hilfsschützes die Strombahn auch der Spule des dritten Hilfsschützes geschlossen und zugleich die Strombahn der Spule des ersten Hilfsschützes unterbrochen. Auf diese Weise erfolgt eine gegenseitige Überwachung der Hilfsschütze. Nur bei Funktionsfähigkeit aller drei Hilfsschütze wird ein Antrieb freigegeben. Durch die Schaltung sind bereits vier Schaltglieder pro Hilfsschütz belegt. Mit drei beispielsweise achtpoligen Hilfsschützen lassen sich somit vier Freigabekreise realisieren.

[0004] Bei einer demgegenüber verbesserten Sicherheitskombination gemäß der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 43 37 665.7 werden die Schaltglieder der Hilfsschütze effizienter ausgenützt, was die Realisierung zumindest eines Freigabekreises mit drei vierpoligen Hilfsschützen ermöglicht. Auch hier ist den einseitig an Steuerspannung liegenden Spulen dreier Hilfsschütze ein Sicherheits- oder NOT-AUS-Kontakt vorgeschaltet, und der Spule des ersten Hilfsschützes ist die Reihenschaltung von Öffnerkontakten des zweiten und dritten Hilfsschützes vorgeschaltet. Im Unterschied zu bekannten Sicherheitskombination gemäß DE-OS 39 33 699 ist hier den parallel geschalteten Spulen des zweiten und dritten Hilfsschützes eine Reihenschaltung aus Schließerkontakten des zweiten und dritten Hilfsschützes vorgeschaltet. Weiterhin liegt parallel zu dieser Reihenschaltung ein Schließerkontakt des ersten Hilfsschützes in Reihe mit einem Schließerkontaktes eines EIN-Tasters.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitskombination der obengenannten Art zu schaffen, die die Reihenschaltung einer Schutztür- und NOT-AUS-Schaltung mit möglichst geringem Aufwand ermöglicht, wobei die Startfunktion in Übereinstimmung mit den DIN-Vorschriften (DIN EN 60204) mittels eines Schließerkontaktes eines EIN-Tasters erfolgen soll. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spule des ersten Hilfsschützes einen nachgeschalteten zweiten mit dem ersten gekoppelten Sicherheits- oder NOT-AUS-Kontakt aufweist, daß der Spule des zweiten Hilfsschützes ein Öffnerkontakt eines EIN-Tasters in Reihe geschaltet ist, daß dem Öffnerkontakt des zweiten Hilfsschützes ein Schließerkontakt des Hilfsschützes parallel liegt, daß dem Öffnerkontakt des ersten Hilfsschützes ein Schließerkontakt parallel liegt, daß Mittel vorgesehen sind, durch die bei Betätigung der Hilfsschütze stets das zweite Hilfsschütz vor dem ersten anzieht und daß zur Spule des zweiten Hilfsschützes ein EIN-Taster mit einem Schließerkontakt liegt.

[0006] Die beanspruchte Sicherheitskombination weist folgende Vorteile auf:

1. Die Anzahl der Freigabekreise ist so hoch wie ein Schaltgerät nach jeweils neuestem technischen Standard maximal eine Anzahl von Schließern haben kann, abzüglich drei und abzüglich eventuell erforderlicher Meldekreise (z.B. Relais mit 10 Schließern ergibt 7 Freigabekreise).

2. Die Anzahl der Meldekreise kann maximal der Anzahl der Freigabekreise entsprechen, abzüglich eins, mit welchem ein Freigabekreis realisiert werden soll.

3. Der EIN-Taster ist nicht dauernd selbstüberwacht, d.h. eine Unterbrechung der Leitung zum EIN-Taster führt nicht zum Abschalten der angeschlossenen Maschine(n).

4. Bei Leitungsunterbrechungen mit anschließendem Berühren der unterbrochenen Leitungen führen nicht zur Freigabe und damit zum Start der Maschine(n). Leitungsunterbrechungen zum EIN-Taster werden also rechtzeitig erkannt.

5. Der EIN-Taster beinhaltet nicht ausschließlich einen Öffner-Kontakt, was nach DIN EN 60204 Kap. 9.2.1 nicht zulässig ist ("Startfunktionen müssen durch Erregen des jeweiligen Kreises erfolgen").

6. Die Schaltglieder des EIN-Tasters liegen nicht in der Leitung, die mit dem Schutzleitersystem verbunden werden soll. Dies ist nach DIN EN 60204 Kap. 9.1.4 nicht zulässig.

7. Ein Erdschluß an zwei von drei Leitungen zum EIN-Taster wird durch Ansprechen des Überstromschutzorgans sofort erkannt, falls die Leitungen am Anschluß des Öffnerkontakts des EIN-Tasters betroffen sind. Falls nur die Leitung am Schließerkontakt des EIN-Tasters betroffen ist, wird ein Erdschluß durch Ausfall des Antriebs vom zweiten Hilfsschütz wegen überhöhter Spannung nach einiger Zeit erkannt.

8. Die Sicherheit ist gegenüber Schaltungen mit nur einem Schließer erhöht, weil ein Querschluß zwischen zwei von drei Leitungen zum EIN-Taster beim nächsten Start erkannt wird. Die Leitung zum EIN-Taster und der EIN-Taster selbst ist also querschlußsicher aufgebaut.

[0007] Die Schaltung entspricht dem Sicherheitsstandard bisher bekannter Schaltungen dieser Art. Die Selbstüberwachung wird vorteilhafterweise durch den Einsatz eines Kondensators als Energiespeicher erreicht, der die Gedächtnisfunktion des üblicherweise dritten Schützes übernimmt.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0009] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.

[0010] Die Zeichnung zeigt eine zweikanalige NOT-AUS-Schaltung mit einer an einen Wechselspannungsanschluß angeschlossenen Gleichrichteinrichtung 25. Die NOT-AUS-Schaltung besteht im wesentlichen aus zwei parallel geschalteten Strompfaden, die über zwei Öffnerkontakte 3,4 eines NOT-AUS-Schalters in Verbindung stehen. Im ersten Strompfad liegt eine Spule a eines ersten Hilfsschützes, im zweiten Strompfad eine Spule b eines zweiten Hilfsschützes. Beiden Spulen a und b ist jeweils eine Parallelschaltung aus einem Schließer- und einem Öffnerkontakt vorgeschaltet. Der erste Strompfad ist in der genannten Reihenfolge durch die Reihenschaltung der erwähnten Parallelschaltung, die Spule b und einen ohmschen Widerstand 24 gebildet, der direkt mit dem Minuspol 2 der Gleichrichteinrichtung 25 verbunden ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 24 und der Spule b trägt das Bezugszeichen 26. Die der Spule a vorgeschaltete Parallelschaltung besteht aus einem Schließerkontakt K_a2 des ersten Hilfsschützes und einem Öffnerkontakt K_b1 des zweiten Hilfsschützes.

[0011] Die der Spule b vorgeschaltete Parallelschaltung besteht aus einem Öffnerkontakt K_a1 des ersten Hilfsschützes und einem Schließerkontakt K_b2 des zweiten Hilfsschützes, wobei diese Parallelschaltung mit Hilfe eines Öffnerkontakts 5 eines EIN-Tasters gebildet ist. Dieser Öffnerkontakt 5 liegt vorteilhafterweise nicht auf der Seite, die mit dem Schutzleitungssystem verbunden werden soll.

[0012] Über den Öffnerkontakt 3 des NOT-AUS-Schalters liegt der zweite Strompfad, der durch die Reihenschaltung der erwähnten zweiten Parallelschaltung, die Spule b und den ohmschen Widerstand 24 in der genannten Reihenfolge gebildet ist, parallel zum ersten Strompfad.

[0013] Die parallelen Strompfade sind über eine Sicherung 11 und eine dazu in Reihe liegende Diode 12 mit dem Pluspol 1 der Gleichrichteinrichtung 25 verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt der Diode 12 und der Sicherung 11 einerseits und dem Minuspol 2 andererseits liegt ein ohmscher Widerstand 13, der zusammen mit der Diode 12 eine Reihenschaltung bildet, die durch eine Leuchtdiode 10 und einen weiteren ohmschen Widerstand 14 überbrückt ist.

[0014] Zur Spule a des ersten Hilfsschützes und dem dazu in Reihe geschalteten Öffnerkontakt 4 liegt eine Reihenschaltung aus einer Leuchtdiode 9 und einem ohmschen Widerstand 15 parallel. Zur Reihenschaltung aus der Spule b des zweiten Hilfsschützes und des nachgeschalteten ohmschen Widerstands 24 liegt über den Öffnerkontakt 5 des EIN-Tasters eine Reihenschaltung aus einem weiteren Öffnerkontakt K_a3 des ersten Hilfsschützes, einem ohmschen Widerstand 16 und einem Kondensator 7 in der genannten Reihenfolge parallel. Die Serienschaltung aus dem Widerstand 16 und dem Öffnerkontakt K_a3 ist durch eine Zenerdiode 8 überbrückt, über die der Kondensator 7 entladen werden kann. Parallel zur Spule b des zweiten Hilfsschützes liegt ein ebenfalls zum EIN-Taster gehörender Schließerkontakt 21.

[0015] Zur Wirkungsweise der beschriebenen Sicherheitskombination ist folgendes auszuführen: Bei Anlegen einer Wechselspannung und geschlossenem NOT-AUS-Schalter, d.h. nicht betätigten, entriegelten Öffnerkontakten 3,4 ist die Strombahn für beide Spulen a,b geschlossen, und beide Hilfsschütze ziehen daher an. Durch unterschiedliche Dimensionierung der Spulenwiderstande beider Spulen a,b wird erreicht, daß stets das zweite Hilfsschütz als erstes anzieht, selbst wenn beide Hilfsschütze über den NOT-AUS-Schalter gleichzeitig betätigt werden. Sobald der Öffnerkontakt K_b1 des zweiten Hilfsschützes vor der Spule a öffnet, kann das erste Hilfsschütz nicht mehr anziehen, so daß bei einem schnelleren Anzug des zweiten Hilfsschützes gewährleistet ist, daß nur dieses anzieht.

[0016] In dieser Phase, in der nur das zweite Hilfsschütz angezogen ist, wird der Kondensator 7 über die noch geschlossenen Öffnerkontakte K_a1 und K_a3 des ersten Hilfsschützes aufgeladen.

[0017] Durch anschließende Betätigung des EIN-Tasters erfolgt die Entregung des zweiten Hilfsschützes, indem die Spule b über den aktivierten Schließerkontakt 21 spannungslos gemacht wird. Das erste Hilfsschütz zieht währenddessen an. Zu diesem Zeitpunkt ist der parallel zur Spule b des zweiten Hilfsschützes liegende Kondensator 7 durch die vorherige Anregung desselben bereits aufgeladen. Eine Entladung des Kondensators 7 wird einerseits dadurch verhindert, daß der Öffnerkontakt 5 des EIN-Tasters die Verbindung zum Minuspol 2 hin unterbricht und weil andrerseits nach Abfallen des zweiten Hilfsschützes das erste anzieht, so daß auch zum Pluspol 1 hin die Verbindung unterbrochen ist.

[0018] Wird der EIN-Taster losgelassen, d.h. der Öffnerkontakt 5 wieder geschlossen, so bleibt das erste Hilfsschütz aufgrund des Selbsthaltekontaktes K_a2 in der Stellung EIN und das zweite Hilfsschütz wird durch den Entladestrom des Kondensators 7 erregt und zieht ebenfalls an. Die NOT-AUS-Schaltung besteht aus zwei Hilfsschützen, wobei das eine zwei und das andere drei Schaltglieder benötigt. Demzufolge lassen sich mit nur zwei vierpoligen Hilfsschützen ein Freigabekreis mit je zwei Schließern in Reihe sowie ein Meldekreis mit einem Schließer realisieren.

[0019] Die vorliegende NOT-AUS-Schaltung hat den Vorteil, daß selbst bei einem Verschweißen von Schließerkontakten des ersten Hilfsschützes und anschließendem Entriegeln der NOT-AUS-Öffnerkontakte 3,4 das zweite Hilfsschütz nicht mehr anzieht, da der Kondensator 7 bereits entladen ist. Ein Versetzen der NOT-AUS-Kontakte 3,4 von der Position vor der Schützspule hinter selbige oder umgekehrt, wurde zwar einen automatischen Anlauf verhindern, aber dafür als Nachteil eine Ausschaltverzögerung für das zweite Hilfsschütz im Millisekundenbereich zur Folge haben. Dadurch wäre im Fehlerfall, das heißt bei Verschweißen von Schließerkontakten des ersten Hilfsschützes ein sofortiges Ansprechen der Schaltung nicht mehr gewährleistet.

[0020] Die Spannungsanschaltung an den Anschlüssen 1,2 wird auf einfache Weise durch die Leuchtdiode 10 überwacht und angezeigt. Die Leuchtdiode 9 macht die Anregung des ersten Hilfsschützes sichtbar.

[0021] Der EIN-Taster ist derart geschaltet, daß ein Erdschluß an den ihm zugeführten Leitungen und im EIN-Taster zum Öffnen des Freigabekreises führt. Der Fehlertyp "Querschluß" zwischen den Leitungen zum EIN-Taster wird beim nächsten Startkommando mit dem EIN-Taster erkannt, indem keine Freigabe erfolgen kann.

[0022] Außerdem führen Leitungsunterbrechungen in einer der Leitungen zum EIN-Taster mit anschließendem Berühren der unterbrochenen Leitung bei geschlossenem Stromkreis nicht zur Freigabe des Laststromkreises.

[0023] Die Anzahl der Freigabekreise ist um drei gegenüber der Anzahl an Schließern reduziert, die ein Schaltgerät nach jeweils neuestem Stand maximal aufweist.

Ansprüche

1. Sicherheitskombination mit Hilfsschützen zur Freigabe eines Antriebs, bei dem ein erster Sicherheits- oder NOT-AUS-Kontakt (3) mindestens einer der Spulen (a,b) zweier Hilfsschütze vor- bzw. nachgeschaltet ist, wobei der Spule (a) des ersten Hilfsschützes ein Öffnerkontakt (Kbl) des zweiten Hilfsschützes und der Spule (b) des zweiten Hilfsschützes ein erster Öffnerkontakt (Kal) des ersten Hilfsschützes in Reihe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (a) des ersten Hilfsschützes einen nachgeschalteten zweiten (4) mit dem ersten (3) gekoppelten Sicherheits- oder NOT-AUS-Kontakt aufweist, daß der Spule (b) des zweiten Hilfsschützes ein Öffnerkontakt (5) eines EIN-Tasters in Reihe geschaltet ist, daß dem Öffnerkontakt (Kbl) des zweiten Hilfsschützes ein Schließerkontakt (Ka2) des ersten Hilfsschützes parallel liegt, daß dem Öffnerkontakt (Kal) des ersten Hilfsschützes ein Schließerkontakt (Kb2) parallel liegt, daß Mittel vorgesehen sind, durch die bei Betätigung der Hilfsschütze stets das zweite Hilfsschütz vor dem ersten anzieht, und daß zur Spule (b) des zweiten Hilfsschützes ein EIN-Taster mit einem Schließerkontakt (21) liegt.

2. Sicherheitskombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Energiespeicher (7) und der Spule (b) des zweiten Hilfsschützes ein zum EIN-Taster gehörender Öffnerkontakt (5) liegt.

3. Sicherheitskombination nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Überstromschutzorgan vorgesehen ist, das bei Erdschluß in der Zu(22) und Rückleitung (23) des Öffnerkontakts (21) anspricht.

4. Sicherheitskombination nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Minuspol (2) und Spule (b) des zweiten Hilfsschützes ein Widerstand (24) liegt und der Schließerkontakt (21) an einen Verbindungspunkt (26) zwischen der Spule (b) und dem Widerstand (24) geführt ist.

Claims

1. Safety combination with auxiliary contactors for enabling a drive, wherein a first safety contact or EMERGENCY-STOP contact (3) is connected in series upstream or downstream of at least one of the coils (a, b) of two auxiliary contactors, a first normally closed contact (K_b1) of the second auxiliary contactor being connected in series to the coil (a) of the first auxiliary contactor and a first normally closed contact (K_a1) of the first auxiliary contactor being connected in series to the coil (b) of the second auxiliary contactor, characterised in that the coil (a) of the first auxiliary contactor comprises a second (4) safety contact or EMERGENCY-STOP contact connected in series downstream and coupled to the first (3) safety contact or EMERGENCY-STOP contact, in that a normally closed contact (5) of an ON push-button is connected in series to the coil (b) of the second auxiliary contactor, in that a normally open contact (K_a2) of the first auxiliary contactor is located parallel to the normally closed contact (K_b1) of the second auxiliary contactor, in that a normally open contact (K_b2) is located parallel to the normally closed contact (K_a1) of the first auxiliary contactor, in that means are provided, by virtue of which the second auxiliary contactor always comes into operation before the first when the auxiliary contactors are actuated, and in that an ON push-button with a normally open contact (21) is connected to the coil (b) of the second auxiliary contactor.

2. Safety combination according to Claim 1,
characterised in that a normally closed contact (5) pertaining to the ON push-button is located between the energy store (7) and the coil (b) of the second auxiliary contactor.

3. Safety combination according to Claim 1 or 2,
characterised in that an overcurrent protective device is provided which responds in the event of earth leakage in the supply line (22) and the return line (23) of the normally closed contact (21).

4. Safety combination according to one of the preceding claims, characterised in that a resistor (24) is located between negative pole (2) and coil (b) of the second auxiliary contactor and the normally open contact (21) is conducted to a junction point (26) between the coil (b) and the resistor (24).

Revendications

1. Combinaison de sécurité comportant des contacteurs auxiliaires pour libérer un dispositif d'entraînement, dans lequel un premier contact (3) de sécurité ou d'arrêt d'urgence est monté en amont ou en aval d'au moins l'une des bobines (a, b) de deux contacteurs auxiliaires, un contact (K_b1) de repos du deuxième contacteur auxiliaire étant branché en série avec la bobine (a) du premier contacteur auxiliaire et un premier contact (K_a1) de repos du premier contacteur auxiliaire étant branché en série avec la bobine (b), du deuxième contacteur auxiliaire, caractérisée en ce que la bobine (a) du premier contacteur auxiliaire comporte un deuxième contact (4) de sécurité ou d'arrêt d'urgence monté en aval et couplé au premier contact (3), en ce qu'un contact (5) de repos d'une touche MARCHE est branché en série avec la bobine (b) du deuxième contacteur auxiliaire, en ce qu'un contact (K_a2) de travail du premier contacteur auxiliaire est en parallèle avec le contact (K_b1) de repos du deuxième contacteur auxiliaire, en ce qu'un contact (K_b2) de travail est en parallèle avec le contact (K_a1) de repos du premier contacteur auxiliaire, en ce qu'il est prévu des moyens par lesquels l'actionnement des contacteurs auxiliaires excite toujours le deuxième contacteur auxiliaire avant le premier et en ce qu'une touche MARCHE comportant un contact (21) de travail est en parallèle avec la bobine (b) du deuxième contacteur auxiliaire.

2. Combinaison de sécurité suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un contact (5) de repos faisant partie de la touche MARCHE se trouve entre l'accumulateur (7) d'énergie et la bobine (b) du deuxième contacteur auxiliaire.

3. Combinaison de sécurité suivant la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce qu'il est prévu un organe de protection vis-à-vis des courants de surcharge qui réagit en cas de court-circuit à la terre dans la ligne (22) d'alimentation et dans la ligne (23) de retour du contact (21) de repos.

4. Combinaison de sécurité suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une résistance (24) se trouve entre le pôle (2) moins et la bobine (b) du deuxième contacteur auxiliaire et en ce que le contact (21) de travail va à un point (26) de liaison entre la bobine (b) et la résistance (24).

Zeichnung