DE102006016283B3 - Safety switch for e.g. base precipitating device, has spring switch contact that is loaded by supply weight and attached with return spring, where weight has inclination switch contact that is connected directly and firmly with weight - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsschalter für ein Bodenabsetzgerät mit einem durch ein Vorlaufgewicht belasteten und mit einer Rückholfeder betätigbaren Federschaltkontakt.The The invention relates to a safety switch for a Bodenabsetzgerät with a through loaded a forward weight and operated with a return spring Spring switch contact.
Derartige Sicherheitsschalter werden zur Signalgabe bei Bodenannäherung einer abzusetzenden Last verwendet. Dabei kann es sich um ein Bodenabsetzgerät aus der Gewässerforschung, zum Beispiel einen Bodenprobennehmer, handeln, der von einem Schiff aus in beliebige Tiefen abgesenkt wird, um weitestgehend ungestörte Proben des Sediments oder der bodenberührenden Wasserschicht zu entnehmen. Das Absetzen solcher empfindlichen Geräte unter den Bedingungen von Wind und Wellen wird dadurch erschwert, dass der Abstand zum Boden nicht abgeschätzt werden kann und dass die Fiergeschwindigkeit beim harten Aufsetzen auf den Gewässerboden zu Beschädigungen des Absetzgeräts führen können. Aus diesem Grund sind seit langem Sicherheitsschalter mit Vorlaufgewichten an den Absetzgeräten im Einsatz. Das Vorlaufgewicht hängt an einem Seil zweckmäßiger Länge und hält zum Beispiel den mit einer Rückholfeder versehenen Kontakt des Sicherheitsschalters in der Position „Fieren", wenn die Gewichtskraft des Vorlaufgewichts im Wasser größer ist als die Federkraft der Rückholfeder. Bei Bodenkontakt des Vorlaufgewichts erschlafft das Seil, die Rückholfeder des Kontakts wird von dem Vorlaufgewicht entlastet und der Kontakt schaltet in die Position „Bodenkontakt". Dabei ist es unerheblich, ob es sich um einen schließenden oder einen öffnenden Kontakt handelt, an Bord muss lediglich die Änderung des Kontaktzustands registriert und korrekt verarbeitet werden. Das Bodenabsetzgerät befindet sich zum Zeitpunkt der Signalgabe noch um den Betrag der Seillänge des Vorlaufgewichts über dem Boden. Bei korrekt in Abhängigkeit von der gewählten Fiergeschwindigkeit und den oben erwähnten Umgebungsbedingungen bestimmter Seillänge des Vorlaufgewichts ist die verbleibende Zeit bis zum Aufsetzen des Bodenabsetzgeräts auf dem Gewässerboden ausreichend, die Fiergeschwindigkeit bis in einen für das Absetzgerät ungefährlichen Bereich zu verringern. Beschädigungen des Bodenabsetzgeräts werden dadurch zuverlässig vermieden.such Safety switches are used to signal when ground approaching used to be dropped. This may be a Bodenabsetzgerät from the Water Resources Research, for example, a soil sampler, acting by a ship is lowered to any depths to largely undisturbed samples of sediment or soil-contacting Remove water layer. The discontinuation of such sensitive devices under The conditions of wind and waves are made more difficult by the fact that the distance to the ground can not be estimated and that the Fiergeschwindigkeit when hard on the bottom of the water to damage of the settler to lead can. For this reason, safety switches with lead weights have long been available at the settlers in use. The advance weight depends a rope of appropriate length and stops for example with a return spring provided contact of the safety switch in the position "Fieren" when the weight of the initial weight in the water is greater as the spring force of the return spring. At ground contact of the lead weight looses the rope, the return spring of the contact is relieved of the forward weight and the contact switches to the "ground contact" position, whereby it is irrelevant whether it is a closing one or an opening one Contact is on board, only the change of the contact state registered and processed correctly. The bottom settler is located At the time of signaling, the amount of the rope length of Lead weight above the ground. When correct in dependence from the chosen one Fiergeschwindigkeit and the above-mentioned environmental conditions certain pitch of the Lead weight is the time remaining before touchdown Bodenabsetzgeräts on the water bottom sufficient, the Fiergeschwindigkeit up to a safe for the settler Reduce area. damage of the bottom settler reliable avoided.
Ähnliche Sicherheitsschalter in mechanischer Bauform werden als Auslöser zum Beispiel zum Auffalten von Absetzgestellen verwendet. Weiterhin können derartige Sicherheitsschalter auch der Sicherheit beim Absetzen von Lasten dienen, die am Hubschrauber oder an großen Kränen hängen.Similar Safety switches in mechanical design are used as a trigger for Example used to unfold set-off racks. Farther can Such safety switches also safety when discontinuing serve loads hanging from the helicopter or large cranes.
Stand der TechnikState of technology
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Auch aus der täglichen Praxis der Anmelderin bei wissenschaftlichen Forschungseinsätzen des deutschen Forschungsschiffs „Polarstern" ist die Verwendung von Sicherheitsschaltern mit Vorlaufgewicht und Federschaltkontakt zum Absetzen von Mess- und Versuchseinrichtungen, zum Beispiel Mehrfach-Sedimentprobennehmern, zur Signalgabe bei Bodenannäherung zur Verringerung der Fiergeschwindigkeit seit Langem bekannt. Von diesen bekannten, gattungsbildenden Sicherheitsschaltern geht die vorliegende Erfindung als nächstliegendem Stand der Technik aus.Also from the daily Practice of the applicant in scientific research missions of the German Research vessel "Polarstern" is the use of safety switches with lead weight and spring contact for the discontinuation of measuring and testing equipment, for example multiple sediment samplers, for signaling when approaching the ground has long been known for reducing speed. From these known, generic safety switches goes the present invention as nearest state the technology.
Alle derartigen Sicherheitsschalter weisen dabei den Mangel auf, dass sie nur dann schalten können, wenn die Vorlaufgewichte bei Bodenberührung die den Schaltvorgang auslösenden Rückholfedern auch tatsächlich entlasten. Dies kann aber zum Beispiel dann fehlschlagen, wenn durch eine ausreichend starke Strömung das Bodenabsetzgerät mit dem Vorlaufgewicht am Seil derart über den Boden geschleift wird, dass das Seil mit dem Vorlaufgewicht stramm bleibt. In diesem Falle wird keine Meldung über die Annäherung an den Boden abgegeben und daher die Fiergeschwindigkeit nicht reduziert, das Bodenabsetzgerät setzt hart auf und kann dabei gegebenenfalls beschädigt werden. Bei dem mechanischen Gerät wird in einem solchen Fall die Auffaltung der Füße verhindert, das Bodenabsetzgerät bohrt sich spitz in den Untergrund und eine bestimmungsgemäße Verwendung des Probenentnahmegeräts wird verhindert. Ein solcher Drifteffekt kann auch beim Absetzen von Lasten vom Hubschrauber auftreten, wenn dieser durch starken Wind abgetrieben wird.All Such safety switches have the defect that they can only switch if the initial weights at ground contact the the switching process triggering return springs indeed relieve. But this can fail, for example, if through a sufficiently strong current the bottom settler with the lead weight on the rope is dragged over the ground in such a way that the rope remains tight with the lead weight. In this case no message is transmitted the approach delivered to the ground and therefore does not reduce the Fiergeschwindigkeit the bottom settler It starts hard and can be damaged if necessary. For the mechanical device In such a case, the unfolding of the feet is prevented, the Bodenabsetzgerät drilled pointed into the ground and a proper use of the sampling device prevented. Such a drift effect can also occur when weaning Loads from the helicopter occur when this is due to strong wind is driven off.
Aufgabenstellungtask
Die Aufgabe für die vorliegende Erfindung ist daher darin zu sehen, einen Sicherheitsschalter vorzuschlagen, der den Mangel, bei Drift durch Wind und Strömung nicht anzusprechen, zuverlässig vermeidet und dabei kostengünstig und einfach zu handhaben ist. Die erfindungsgemäße Lösung für diese Aufgabe wird dadurch erzielt, dass das Vorlaufgewicht zusätzlich einen Neigungsschaltkontakt aufweist, dessen Schaltpunkt im Bereich einer Neigung des Vorlaufgewichts von 30° ± 5° in allen Richtungen aus der Senkrechten liegt, wobei der Federschaltkontakt und der Neigungsschaltkontakt in einer logischen Oder-Schaltung verbunden sind, und dass der Neigungsschaltkontakt ein elektrisch leitendes Kontaktpendel an einer kardanischen Aufhängung und ein elektrisch leitendes Pendelgehäuse aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Sicherheitsschalters sind in den Unteransprüchen aufgezeigt und werden im Folgenden im Zusammenhang mit der Erfindung näher erläutert.The Task for The present invention is therefore to be seen in a safety switch to propose the defect, not drifting by wind and current to address, reliable avoids and thereby inexpensive and easy to handle. The solution according to the invention for this task is characterized achieved that the forward weight additionally a tilt switch contact whose switching point in the region of a slope of the initial weight from 30 ° ± 5 ° in all Directions from the vertical, wherein the spring switching contact and the tilt switch contact in a logical OR circuit are connected, and that the tilt switch contact an electrical conductive contact pendulum on a gimbal and a electrically conductive pendulum housing having. Advantageous developments of the safety switch according to the invention are in the subclaims are shown below and in connection with the invention explained in more detail.
Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter wird zur Vermeidung von Beschädigungen des Bodenabsetzgeräts durch das Ausbleiben des Signals bei Bodenannäherung wegen starker Drift ein zweiter Schaltkontakt unmittelbar fest mit dem Vorlaufgewicht gekoppelt. Dieser Kontakt ist als Neigungsschaltkontakt ausgebildet, der bei driftbedingten Neigungen durch Schleifen des Vorlaufgewichts auf dem Boden in einem Bereich von 30° ± 5° in allen Richtungen aus der Senkrechten umschaltet und ein entsprechendes Signal gibt. Solche Neigungsschaltkontakte sind zum Beispiel als Kontaktgeber mit Quecksilbertropfen bekannt, bei denen bei Neigung des Kontaktgebers ein Kontakt durch eine Lageveränderung des Quecksilbertropfens geschlossen oder geöffnet wird.at the safety switch according to the invention is used to prevent damage to the Bodenabsetzgeräts due to the lack of signal at ground approach due to strong drift second switching contact directly fixedly coupled to the forward weight. This contact is designed as a tilt switch contact at drift-related inclinations by grinding the lead weight on the ground in a range of 30 ° ± 5 ° in all directions switched from the vertical and gives a corresponding signal. Such tilt switch contacts are, for example, as a contactor known with drops of mercury, in which inclination of the contactor a contact through a change of position of the mercury drop is closed or opened.
Bei der Verschaltung des Neigungsschaltkontakts mit dem im Bodenabsetzgerät befindlichen Federschaltkontakt in einer logischen Oder-Schaltung wird nur jeweils einer der beiden Kontakt zur Signalgabe benötigt. Ohne Strömung wird das Signal durch den Federschaltkontakt ausgelöst, mit Strömung durch den Neigungsschaltkontakt. Dabei kann auf den Federschaltkontakt nicht verzichtet werden, da bei sehr weichem Sediment nicht sichergestellt werden kann, dass das Vorlaufgewicht bei Bodenberührung selbst bei entsprechen günstig geformtem, rundem Aufsetzende zuverlässig umfällt und damit den Neigungsschaltkontakt auslöst. Der erfindungsgemäße Sicherheitsschalter wird vorteilhaft weitergebildet, wenn der Neigungsschaltkontakt ein kardanisch aufgehängtes, elektrisch leitendes Kontaktpendel und ein elektrisch leitendes Pendelgehäuse aufweist. Damit das Vorlaufgewicht bei Schiefstellungen in jeder beliebigen Richtung seinen Neigungsschaltkontakt auslöst, ist eine richtungsunabhängige Aufhängung des Kontaktpendels erforderlich. Diese Forderung wird von einer kardanischen Aufhängung erfüllt, die zwei im rechten Winkel zueinander ausgerichtete und mechanisch in Serie geschaltete, drehbar gelagerte Achsen aufweist. Andere Aufhängungen, die keine wesentlichen richtungsabhängigen Unterschiede in den Auslenkkräften für das Kontaktpendel aufweisen kommen auch in Frage. Die Auslenkung muss nur soweit ausgelegt sein, dass sie den Neigungswinkel bis zur Umschaltung des Neigungsschaltkontakts im Zusammenspiel mit dem Pendelgehäuse sicher überstreicht.at the interconnection of the tilt switch contact with the spring switch contact located in Bodenabsetzgerät in a logical OR circuit is only one of the two Contact required for signaling. Without flow the signal is triggered by the spring switching contact, with flow through the tilt switch contact. It can on the spring switching contact can not be waived, as are not ensured in very soft sediment can be that the forward weight at ground contact even at match Cheap molded, round Aufsetzende reliably falls over and thus the tilt switch contact triggers. The safety switch according to the invention is advantageously developed if the tilt switch contact a gimbal-hung, electrically conductive contact pendulum and an electrically conductive pendant housing having. So that the forward weight for misalignments in each any direction its tilt switch contact triggers is a non-directional suspension the contact pendulum required. This demand is from a Cardan suspension Fulfills, the two aligned at right angles to each other and mechanically in series connected, rotatably mounted axes. Other suspensions which are no significant directional differences in the deflection forces for the Contact pendulum have come into question. The deflection must only be designed so far that they the angle of inclination until switching of the tilt switch contact in conjunction with the pendulum housing safely sweeps.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Sicherheitsschalters nach der Erfindung wird erreicht, wenn das Kontaktpendel im Pendelgehäuse bewegungsgedämpft aufgehängt ist. Zur Vermeidung von Fehlkontaktgaben durch Schwingungen bei der Fierbewegung oder unkontrollierte Mehrfachkontaktgaben durch Kontaktprellen kann das Kontaktpendel in seiner Beweglichkeit gedämpft werden. Eine in Bezug auf den Anwendungsfall gewählte Dämpfung der Beweglichkeit durch Reibung kann auf die auftretenden unterschiedlichen Schwingungsverhältnisse Rücksicht nehmen. Wenn das Pendelgehäuse zur Bewegungsdämpfung des Kontaktpendels eine Ölfüllung aufweist, wird damit eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Sicherheitsschalters nach der Erfindung erreicht. Das Öl kann nach den Erfordernissen des jeweiligen Einsatzes bezüglich des Temperaturbereichs der Einsatzumgebung und des Frequenzbereichs der zu erwartenden Schwingungen im Zusammenspiel mit der Fiergeschwindigkeit und der Seillänge des Vorlaufgewichts bezüglich seiner Viskosität ausgesucht beziehungsweise eingestellt werden.A further advantageous embodiment of the safety switch according to the invention is achieved when the contact pendulum in the pendulum housing is suspended motion damped. To avoid Fehlkontaktgaben by vibrations in the Fierbewegung or uncontrolled Mehrfachkontaktgaben by contact bouncing the contact pendulum can be damped in its mobility. A chosen in relation to the application damping the mobility by friction can take into account the different vibration conditions occurring. If the pendulum housing for damping movement of the contact pendulum has an oil filling, thus a further advantageous development of the safety switch is achieved according to the invention. The oil can be selected according to the requirements of the particular application with respect to the temperature range of the environment of use and the frequency range of the expected vibrations in conjunction with the Fiergeschwindigkeit and the rope length of the lead weight with respect to its viscosity or adjusted.
Der erfindungsgemäße Sicherheitsschalter wird schließlich noch vorteilhaft weitergebildet, wenn die logische Oder-Schaltung entweder als Parallelschaltung des Federschaltkontakts mit dem Neigungsschaltkontakt gebildet ist und beide im bestimmungsgemäßen Betrieb schließende Kontakte sind, oder wenn die logische Oder-Schaltung als Serienschaltung des Federschaltkontakts mit dem Neigungsschaltkontakt gebildet ist und beide im bestimmungsgemäßen Betrieb öffnende Kontakte sind. Beide Schaltungsvarianten sind gleichwertig und können zum sonstigen Meldesystem passend gewählt werden.Of the inventive safety switch is after all further developed advantageous if the logical OR circuit either as a parallel connection of the spring switching contact with the tilt switch contact is formed and both closing in normal operation contacts are, or if the logical OR circuit as a series connection of the spring switching contact with the tilt switch contact is formed and both opening in normal operation Contacts are. Both circuit variants are equivalent and can for other reporting system to be chosen appropriately.
Ausführungsbeispieleembodiments
Ausbildungsformen des Sicherheitschalters nach der Erfindung werden nachfolgend zum weiteren Verständnis anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Dabei zeigtforms of training the safety switch according to the invention will become the following further understanding explained in more detail with reference to the schematic figures. It shows
- AHAH
- Aufhängungsuspension
- FKFK
- FederschaltkontaktSpring switch contact
- GDDG
- Gehäusedeckelhousing cover
- GFGF
- Gehäuse von FKHousing of FK
- KAKA
- kardanische Aufhängunggimbal suspension
- KGKG
- Kontaktgebercontactor
- KPKP
- KontaktpendelContact pendulum
- LSLS
- Leitungsschirmcable shield
- MBMB
- MeeresbodenSeabed
- MKMK
- Massekontaktmass contact
- MWMW
- Meerwasserseawater
- NKNK
- NeigungsschaltkontaktTilt switch contact
- OFOF
- Ölfüllungoil filling
- PGPG
- Pendelgehäusependant housing
- RFRF
- Rückholfederreturn spring
- SASA
- Signalanschlusssignal connection
- SESE
- Stützeinrichtungsupport means
- SISI
- Sicherheitsschaltersafety switch
- SLSL
- Signalleitungsignal line
- SSSS
- Signalsteckersignal connector
- TSTS
- Tragseilsupporting cable
- VGVG
- Vorlaufgewichtlead weight
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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