DE10011076A1 - Not-Aus-Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Not-Aus-Vorrichtung mit einem Not-Aus-Gerät (2) und einer dieser angeschlossenen Reihenschaltung mit Betätigungselementen (T1, T2, T3, T4), an welcher eine Auswerte- und Anzeigevorrichtung (3) zur Erkennung und Veranschaulichung von Schaltzuständen der Betätigungselemente (T1, T2, T3, T4) angeschlossen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Not-Aus Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen dienen zum Ansteuern elektrischer Verbraucher, insbesondere elektrischer Werkzeugmaschinen, wie Pressen, Bohrmaschinen, Schneidemaschinen oder dergleichen. Zur Ansteuerung des Verbrauchers bzw. zur Ansteuerung eines Relais des Verbrauchers dient ein Not-Aus-Gerät, an welches eine Reihenschaltung von Betätigungselementen, sogenannter Not-Aus-Taster, angeschlossen ist. Wird während des Betriebs des elektrischen Verbrauchers einer der Not-Aus-Taster betä­ tigt, die üblicherweise an verschiedenen, von der Bedienper­ son oder von Dritten leicht zugänglichen Positionen an der Maschine angeordnet sind, so schaltet das Not-Aus-Gerät die Maschine ab oder bringt sie in einen für das Bedienpersonal ungefährlichen Zustand. Ein erneutes Einschalten der Maschine ist üblicherweise erst nach Betätigen einer Quittier-Taste an dem Not-Aus-Gerät und nach Rücksetzen des Not-Aus-Tasters wieder möglich.

Bei großen Maschinen oder Anlagen, bei denen eine Vielzahl von Not-Aus-Tastern räumlich verteilt angeordnet und in Reihe zu dem Not-Aus-Gerät geschaltet sind, ist unter Umständen nicht sofort zu erkennen, welcher Not-Aus-Taster betätigt wurde und für den weiteren Betrieb der Maschine oder Anlage zurückgesetzt werden muss. Dieses Problem ist derzeit nur durch Verwendung aufwendiger sicherheitsgerichteter speicher­ programmierbarer Steuerungen im Zusammenhang mit Not-Aus- Vorrichtungen lösbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Not-Aus-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es er­ laubt, unmittelbar nach Betätigen eines Not-Aus-Tasters zu erkennen, welcher der Taster betätigt wurde und die mit schaltungstechnisch einfachen Mitteln realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Not-Aus-Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Danach weist die eingangs beschriebene Not-Aus-Vorrichtung erfindungsgemäß eine an die Reihenschaltung der Betätigungs­ elemente (Not-Aus-Taster) angeschlossene Auswerte- und Anzei­ gevorrichtung zur Erkennung und Veranschaulichung von Schalt­ zuständen der Betätigungselemente auf. Die Auswerte- und An­ zeigevorrichtung ermittelt den Spannungsabfall über jeder Laststrecke der Betätigungselemente bzw. Not-Aus-Taster. Wird einer der Not-Aus-Taster betätigt, so steigt der Spannungsab­ fall über der Laststrecke des zuvor leitenden Not-Aus-Tasters sofort an. Diese Spannungsänderung wird durch die Auswerte- und Anzeigevorrichtung registriert, wobei eine Anzeigeeinheit ein eindeutiges Signal wiedergibt, welches auf den jeweiligen betätigten Not-Aus-Taster hinweist.

Ein Blick auf die Anzeigeeinheit genügt, um dem Bedienperso­ nal mitzuteilen, welcher der Not-Aus-Taster an der Maschine oder Anlage betätigt worden ist, wobei jedem Not-Aus-Taster eine eindeutige Kennzeichnung zugewiesen ist, welche die An­ zeigeeinheit nach Betätigen dieses Not-Aus-Tasters wieder­ gibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Reihenschaltung der Not-Aus-Taster ist vorzugsweise zwei­ kanalig aufgebaut, das heißt, jeder Not-Aus-Taster weist zwei Schaltkontakte auf, von denen einer einem ersten Kanal und der andere einem zweiten Kanal zugeordnet ist, wobei in feh­ lerfreiem Zustand des jeweiligen Not-Aus-Tasters beide Kon­ takte geöffnet werden, wenn der Not-Aus-Taster betätigt wird. Die zweikanalige Ausführung dient der Redundanz und ermög­ licht ein sicheres Abschalten der Maschine bzw. Anlage auch dann noch, wenn eines der Kontaktpaare eines Not-Aus-Tasters defekt ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Auswerte- und Anzeigevorrichtung nur an einen Kanal der zweikanaligen Reihenschaltung aus Not-Aus-Tastern anzuschließen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend in Ausfüh­ rungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Not-Aus-Vorrichtung;

Fig. 2 eine erfindungsmäßige Not-Aus-Vorrichtung mit de­ taillierter Darstellung eines Not-Aus-Sammlers;

Fig. 3 einen Verschaltungsplan eines herkömmlichen Not- Aus-Gerätes;

Fig. 4 einen Verschaltungsplan einer erfindungsgemäßen Not-Aus-Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Not-Aus-Vorrichtung gemäß einer ersten Aus­ führungform der Erfindung, die ein Not-Aus-Gerät 2 zum An­ steuern eines an Anschlussklemmen 14, 24 anschließbaren Ver­ brauchers aufweist. Eine Ansteuerung des Verbrauchers über zwei von einander unabhängigen Anschlussklemmen 14, 24 dient der Redundanz und damit der Erhöhung der Sicherheit. Über Versorgungsklemmen A1, A2 ist dem Not-Aus-Gerät 2 eine Ver­ sorgungsspannnung zuführbar.

Zwischen Anschlussklemmen S11, S21 und Anschlussklemmen S12, S22 des Not-Aus-Geräts 2 ist in dem Ausführungsbeispiel eine zweikanalige Reihenschaltung mit Not-Aus-Tastern T1, T2, T3, T4 geschaltet. Jeder der Not-Aus-Taster T1, T2, T3, T4 weist einen ersten Schaltkontakt K11, K21, K31, K41 und einen zwei­ ten Schaltkontakt K12, K22, K32, K42 auf, die bei Betätigen des jeweiligen Not-Aus-Tasters jeweils gleichzeitig geöffnet oder geschlossen werden, wenn der Not-Aus-Taster T1, T2, T3, T4 fehlerfrei funktioniert. Eine Reihenschaltung der ersten Schaltkontakte K11, K21, K31, K41 ist zwischen den Anschluss­ klemmen S21 und S22 des Not-Aus-Geräts verschaltet und eine Reihenschaltung der zweiten Schaltkontakte K12, K22, K32, K42 ist zwischen der Anschlussklemme S11 und der Anschlussklemme S12 des Not-Aus-Geräts 2 verschaltet. Wird während des Be­ triebs der anzusteuernden Maschine oder Anlage einer der Not- Aus-Taster T1, T2, T3, T4 betätigt und damit der Stromkreis zwischen S11 und S12 bzw. zwischen S21 und S22 unterbrochen, so schaltet das Not-Aus-Gerät über wenigstens eine der An­ schlussklemmen 14, 24 die Maschine bzw. die Anlage ab, wobei die Anschlussklemmen 14, 24 beispielsweise an ein die Maschi­ ne oder Anlage schaltendes Relais angeschlossen sind. Auf­ grund des zweikanaligen Aufbaus der Reihenschaltung genügt es zum Abschalten der Maschine, wenn nur einer der Stromkreise zwischen S11, S12 bzw. S21 und S22 bei Betätigen eines der Not-Aus-Taster T1, T2, T3, T4 unterbrochen wird, wenn bei­ spielsweise einer der Schaltkontakte eines Not-Aus-Tasters defekt ist.

Erfindungsgemäß ist eine Auswerte- und Anzeigeeinheit 3 vor­ gesehen, die an die Reihenschaltung der Not-Aus-Taster T1, T2, T3, T4 angeschlossen ist. Die Auswerte- und Anzeigeein­ heit 3 weist einen Not-Aus-Sammler 4 auf, der eine der Anzahl der Not-Aus-Taster entsprechende Anzahl von Anschlussklemmen AK1, AK2, AK3, AK4 aufweist, wobei jeweils eine Ausgangsklem­ me an einen Schaltkontakt, in dem dargestellten Ausführungs­ beispiel jeweils an den zweiten Schaltkontakt K12, K22, K32, K42 eines der Not-Aus-Taster T1, T2, T3, T4, angeschlossen ist.

Der Not-Aus-Sammler 4 erfasst das Potential an den Anschluss­ klemmen AK1, AK2, AK3, AK4 und erkennt, ob einer der Schalt­ kontakte K12, K22, K32, K42 und gegebenenfalls welcher dieser Schaltkontakte geöffnet ist. An der Klemme S11 des Not-Aus- Geräts steht ein elektrisches Potential, vorzugsweise ein ge­ genüber einem Bezugspotential positives elektrisches Potenti­ al. zur Verfügung, welches abzüglich geringer Leitungsverlus­ te auch an den Anschlussklemmen AK1, AK2, AK3, AK4 des Not- Aus-Sammlers anliegt, wenn alle Schaltkontakte K12 bis K42 geschlossen sind. Die Reihenschaltung ist in dem Not-Aus- Gerät an einem Punkt angeschlossen, der auf einem niedrigeren Potential, vorzugsweise Bezugspotential, liegt. Wird zum Bei­ spiel der Not-Aus-Taster T1 betätigt und damit der Schaltkon­ takt K12 geöffnet, fällt die gesamte Spannung über diesem Schaltkontakt K12 ab, das Potential an den Anschlussklemmen AK1, AK2, AK3, AK4 entspricht dann dem Wert des Bezugspoten­ tials, vorzugsweise Masse. Wird der zweite Schaltkontakt K22 geöffnet, so liegt an der ersten Anschlussklemme AK1 noch ein hohes Potential an, während an den übrigen Anschlussklemmen AK2, AK3, AK4 Bezugspotential anliegt. Die folgende Tabelle gibt die Potentialwerte an den einzelnen Anschlussklemmen AK1 bis AK4 für verschiedene Schaltstellungen der Schaltkontakte K12 bis K42 wieder, wobei ein hoher Potentialwert an einer Anschlussklemmen AK1 bis AK4 durch den Wert 1 und ein niedri­ ger Potentialwert durch den Wert Null der Tabelle wiedergege­ ben ist.

Man erkennt, dass jeder geöffnete Schaltkontakt, wenn die an­ deren Schaltkontakte geschlossen sind, in einer eindeutigen Verteilung der Potentiale an den Anschlussklemmen AK1, AK2, AK3, AK4 resultiert. Der Not-Aus-Sammler ist dazu ausgebil­ det, bei Abweichen der Potentialverteilung von dem Normal­ fall, bei dem alle Anschlussklemmen auf einem hohen Potential liegen, die Potentialverteilung an den Anschlussklemmen gemäß obiger Tabelle auszuwerten und für jede der oben beschriebe­ nen, verschiedenen Potentialverteilungen ein eindeutiges Sig­ nal an eine Anzeigeeinheit 5 zu übersenden, die an den Not- Aus-Sammler angeschlossen ist.

Die Anzeigeeinheit 5 gibt für jedes der von dem Not-Aus­ Sammler 4 übermittelten eindeutigen Signale ein eindeutiges von dem Bedienpersonal wahrnehmbares Signal wieder. Derartige Signale sind beispielsweise eine optische Wiedergabe der Be­ zeichnung des Not-Aus-Tasters T1, T2, T3, T4, dessen Schalt­ kontakt K21, K22, K32, 42 durch den Not-Aus-Sammler 4 als ge­ öffnet ermittelt wurde. Jedem Not-Aus-Taster ist zu diesem Zweck eine eindeutige Kennzeichnung zugewiesen. Zur Bezeich­ nung des Not-Aus-Tasters T1, T2, T3, T4, der betätigt wurde, ist auch eine akustische Anzeige durch die Anzeigeeinheit 5, wie beispielsweise eine Sprachausgabe, möglich.

Fig. 2 zeigt die Not-Aus-Vorrichtung nach Fig. 1 mit einer detaillierten Darstellung des Not-Aus-Sammlers 4, der einen Eingangsschaltkreis 8 und einen Decoder 7 aufweist. An­ schlussklemmen AK1¹ bis AK4¹ des Decoders sind jeweils über einen Widerstand R1, R2, R3, R4 und einen Bipolartransistor B1, B2, B3, B4 an die Schaltkontakte K12, K22, K32, K42 ange­ schlossen. Dabei ist die Basis jedes der Bipolartransistoren B1 bis B4 jeweils über einen Widerstand R1 bis R4 an einen Anschluss eines der Schaltkontakte K12 bis K42 angeschlossen. Die Emitter der Bipolartransistoren B1 bis B4 sind an Bezugs­ potential angeschlossen. Die Kollektoren der Bipolartran­ sistoren B1 bis B4 sind über Widerstände R9 bis R12 an einen Anschluss A1 - der auch dem Not-Aus-Gerät zugeführt ist - für positives Potential angeschlossen. Die Kollektoren der Bipo­ lartransistoren B1 bis B4 sind über weitere Widerstände je­ weils an die jeweilige Anschlussklemme AK1¹ bis AK4¹ ange­ schlossen. Von den Schaltkontakten K12 bis K42 fließt ledig­ lich ein sehr geringer Strom über die Widerstände R1 bis R4 an die Basis der Bipolartransistoren B1 bis B4. Die Auswer­ tung der Potentiale an den Schaltkontakten K12 bis K42 beein­ flusst die Funktionsweise des Not-Aus-Geräts 2 dadurch nicht. Insbesondere kann der Decoder 7 nach Öffnen eines der Schalt­ kontakte K12 bis K42 keinen derart großen Strom übernehmen, dass das Not-Aus-Gerät 2 einen geschlossenen Schaltkontakt annimmt, selbst wenn dieser geöffnet ist.

Bereits bestehende Not-Aus-Geräte lassen sich auf einfache Weise mit der erfindungsgemäßen Auswerte- und Anzeigeeinheit nachrüsten.

Fig. 3 zeigt den Schaltplan eines herkömmlichen Not-Aus- Geräts zwischen dessen Anschlussklemmen S11, S21 und S12, S22 zweikanalig eine Reihenschaltung mit Not-Aus-Tastern ange­ schlossen ist.

Die Auswerte- und Anzeigevorrichtung 3 nach Fig. 4 weist je­ weils zwei Anschlussklemmen zum Anschließen jedes der Schalt­ kontakte K12, K22, K32 usw. eines Kanals der zweikanaligen Reihenschaltung auf, wobei die Schaltkontakte K12, K22, K32 über Verbindungen L1, L2, L3 usw. zwischen den Anschlussklem­ men der Auswerte- und Anzeigevorrichtung 3 in Reihe geschal­ tet sind.

Claims (10)

1. Not-Aus-Vorrichtung mit einem Not-Aus-Gerät (2) und einer an das Not-Aus-Gerät (2) angeschlossenen Reihenschaltung mit Betätigungselementen (T1, T2, T3, T4), gekennzeichnet durch eine an die Reihenschaltung angeschlossene Auswerte- und Anzeigevorrichtung (3) zur Erkennung und Veranschauli­ chung von Schaltzuständen der Betätigungselemente (T1, T2, T3, T4).

2. Not-Aus-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Anzeigevorrichtung (3) eine der Anzahl der Betätigungselemente (T1, T2, T3, T4) entsprechende Anzahl von Anschlussklemmen (AK1, AK2, AK3, AK4) aufweist.

3. Not-Aus-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine der Anschlussklemmen (AK1; AK2; AK3; AK4) an ei­ nen Laststreckenanschluß eines der Betätigungselemente (T1, T2, T3, T4) angeschlossen ist.

4. Not-Aus-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Anzeigevorrichtung (3) zum Anschließen ei­ nes jeden Betätigungselements jeweils zwei Anschlussklemmen aufweist.

5. Not-Aus-Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenschaltung wenigstens zweikanalig aufgebaut ist, wo­ bei die Anschlussklemmen (AK1, AK2, AK3, AK4) der Auswerte- und Anzeigevorrichtung (3) nur an einen der Kanäle ange­ schlossen sind.

6. Not-Aus-Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Anzeigevorrichtung (3) einen an die An­ schlussklemmen (AK1, AK2, AK3, AK4) angeschlossenen Not-Aus- Sammler (7) und eine an den Not-Aus-Sammler (7) angeschlosse­ ne Anzeigeeinheit (6) auf weist.

7. Not-Aus-Vorrichtung nach einem der vorangehenden Anschlüs­ se, dadurch gekennzeichnet, dass der Not-Aus-Sammler (7) dazu ausgebildet ist, Potentialan­ stiege oder Potentialverluste an den Anschlussklemmen (AK1, AK2, AK3, AK4) zu detektieren und für jede Anschlussklemme (AK1, AK2, AK3, AK4) bei Auftreten eines derartigen Ereignis­ ses ein eindeutiges Not-Aus-Signal zu erzeugen, das der An­ zeigeeinheit (6) zuführbar ist.

8. Not-Aus-Vorrichtung nach einem der vorangehenden Anschlüs­ se, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (6) dazu ausgebildet ist, bei Empfang ei­ nes Not-Aus-Signals ein zu diesem Not-Aus-Signal eindeutiges Anzeigesignal zu erzeugen.

9. Not-Aus-Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (6) eine optische Signalvorrichtung, ins­ besondere ein Display, aufweist.

10. Not-Aus-Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (6) eine akustische Signalvorrichtung auf­ weist.