DE19506485A1 - Sicherheitseinrichtung für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors einer selbst­ fahrenden Landmaschine, insbesondere eines Mähdreschers, mit einer Motor-Start-Stopp-Einrichtung, wobei der Start- und Lauf­ vorgang in Abhängigkeit von der Einhaltung von Sicherheitsvor­ schriften an verschiedenen Funktionselementen erfolgt.

Zur Vermeidung von Arbeitsunfällen sind an selbstfahrenden Land­ maschinen bereits verschiedenartige Sicherheitseinrichtungen be­ kannt.

So ist beispielsweise in der DE-A 43 09 668 eine Sicherheitsein­ richtung für Landmaschinen mit einem Antriebsmotor und mehreren angetriebenen Arbeitsaggregaten beschrieben. Die Antriebe der Funktionselemente sind außerhalb der Seitenwände des Maschinen­ rahmens hinter schwenkbaren Schutzverkleidungen angeordnet. Beim manuellen Entfernen von einer oder mehreren Schutzverkleidungen aus der Verschlußstellung wird dabei über eine elektrische Schal­ tung der Antriebsmotor oder einzelne angetriebene Arbeitsaggre­ gate zwangsläufig abgeschaltet. Auch ein erneutes Starten des An­ triebsmotors ist bei einer geöffneten Schutzverkleidung nicht möglich. Erst nach dem Schließen aller Schutzverkleidungen ist das Inbetriebsetzen des Antriebsmotors wieder möglich.

Diese Einrichtung ermöglicht für den vorgesehenen Zweck eine zu­ verlässige Sicherheit. Ihre Wirkung ist jedoch auf den einen speziellen Anwendungsfall beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsein­ richtung mit einer elektronischen Schaltungsanordnung zu schaf­ fen, mit der für eine Vielzahl von zu überwachenden Funktions­ elementen ein hoher Grad an technischer Sicherheit erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies durch folgende Merkmale gelöst:

• a) an den zu überwachenden Funktionselementen sind Schalter bzw. Sensoren angeordnet,
• b) zwischen den Schaltern bzw. Sensoren und der Motor-Start- Stopp-Einrichtung ist eine elektrische bzw. elektronische Sicherheitseinrichtung mit einer logischen Signalver­ knüpfung und den jeweiligen Schaltern bzw. Sensoren zuge­ ordneten Kontrolleuchten angeordnet,
• c) dem Ausgang der Sicherheitseinrichtung ist ein von den Schaltern bzw. Sensoren abhängiges elektrisches Signal zugeordnet, das den Stromkreis zur Motor-Start-Stopp- Einrichtung schließt bzw. unterbricht.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist den Schaltern bzw. Sensoren je ein integrierter Schaltkreis bzw. eine diskrete elektronische Schaltung zugeordnet.

Bei Nichteinhaltung von Sicherheitsvorschriften ist der Strom­ kreis zwischen den Schaltern bzw. Sensoren und den Kontrolleuch­ ten einer Anzeigeeinheit mit mehreren Anzeigefeldern und symbol­ hafter Darstellung der jeweiligen Funktionselemente zwangsläufig schließbar.

Zwischen dem Schalter für die Bordhupe und einem zugeordneten integrierten Schaltkreis ist ein Zeitglied angeordnet, das nach Überschreiten einer vorgegebenen Zeit das Massepotential am Ein­ gang des integrierten Schaltkreises unterbricht.

Mit der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung werden an selbstfahrenden Landmaschinen Unfall- und Havariegefahren weit­ gehend ausgeschlossen, da bei Nichteinhaltung von Sicherheits­ vorschriften seitens des Bedienpersonals an verschiedenen maschinentypischen Gefahrenquellen die Inbetriebnahme des An­ triebsmotors zwangsläufig ausgeschlossen wird bzw. bei dessen Lauf ein sofortiges Stillsetzen erfolgt.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Darstellung des Funktionsschemas der Sicher­ heitseinrichtung und

Fig. 2 den Stromlaufplan der Einrichtung.

Die Nebenaggregate des Antriebsmotors 1 einer selbstfahrenden Landmaschine, wie z. B. die Vorglühanlage, der Anlasser und die Einspritzpumpe werden durch die Betätigung eines Startschal­ ters 2 über die Spannungsquelle 3 mit der Betriebsspannung ver­ sorgt. Durch diesen Schaltvorgang liegt am Anschluß 4 eines Relais 5 die Betriebsspannung an. Erhält der Anschluß 6 des Relais 5 über den Ausgang 7 der Schaltungsanordnung einer Sicher­ heitseinrichtung 8 eine Masseverbindung, so wird der Kontakt 9 des Relais 5 geschlossen. Die Betriebsspannung gelangt damit über den Kontakt 9 zu einem Stoppmagneten 10, der einseitig an Masse liegt. Der Stoppmagnet 10 steuert eine Regeleinrichtung für die Kraftstoffzufuhr zum Antriebsmotor 1 und ermöglicht da­ durch den Start-, Lauf- und Stoppvorgang des Antriebsmotors 1. Die Bauteile Startschalter 2, Spannungsquelle 3, Relais 5 und Stoppmagnet 10 bilden die Motor-Start-Stopp-Einrichtung 11. Die Voraussetzung für den Start und den Lauf des Antriebsmotors ist das Vorhandensein des Massepotentials am Ausgang 7 der Sicher­ heitseinrichtung 8. Dies ist nur dann der Fall, wenn sämtliche sicherheitstechnischen Bedienungsvorschriften durch den Fahrer der Landmaschine eingehalten werden. Sobald auch nur eine Vor­ schrift nicht beachtet wird, läßt sich der Antriebsmotor 1 nicht starten bzw. wird während seines Laufes abgeschaltet, da über die logische Signalverknüpfung am Ausgang 7 der Sicher­ heitseinrichtung 8 das erforderliche Massepotential fehlt. Damit ist der Antriebsmotor 1 über die Motor-Start-Einrichtung 11 nicht startfähig oder dessen Lauf wird unterbrochen, da der Stoppmagnet 10 spannungslos wird und dieser die Kraftstoffzu­ fuhr unterbricht.

Zu diesem Zweck sind die zu überwachenden Funktionselemente eines Mähdreschers mit Schaltern bzw. Sensoren 12 bis 17 für den Motor-Nottaster 12, die Korntankabdeckung 13, den Fahrer­ stand 14, die Dreschwerks- und Abtankkupplung 15, die Bordhupe 16 und die Leergangstellung 17 versehen.

Die Schalter bzw. Sensoren 12 bis 17 stehen mit den Eingängen 18 bis 23 der Sicherheitseinrichtung 8 in Verbindung. Den Ein­ gängen 18 bis 23 ist je ein integrierter Schaltkreis 24 bis 29, in der weiteren Beschreibung als IC bezeichnet, zugeordnet. Je­ dem Schalter bzw. Sensor 12 bis 17 ist über die IC 24 bis 29 eine entsprechende Kontrolleuchte 30 bis 35 zugeordnet, die dem Fahrer den jeweiligen Zustand des zu überwachenden Funktions­ elements signalisiert. Die Schaltung ist dabei so ausgelegt, daß die IC 24 bis 29 den Stromdurchgang sperren, wenn die Ein­ gänge 18 bis 23 der Sicherheitseinrichtung 8 bei Stillstand des Antriebsmotors 1 auf Masse liegen. In diesem Fall leuchten die Kontrolleuchten 30 bis 35 nicht. Die weitere Signalverknüpfung durch ein UND-Gatter 36 schaltet einen Transistor 37 durch, in­ folgedessen am Ausgang 7 der Sicherheitseinrichtung 8 ein Masse­ potential anliegt. Damit ist die Voraussetzung für den Start des Antriebsmotors 1 gegeben. Eine zugehörige Kontrolleuchte 38 für den Motorstopp leuchtet ebenfalls nicht, da sein Ansteuer-IC 39 mit seinem Eingang am Massepotential des durchgesteuerten Transistors 37 liegt und demzufolge gesperrt ist.

Befindet sich beispielsweise die Korntaktabdeckung vorschrifts­ widrig in einem geöffneten Zustand, so wird über den geöffneten Schalter 13 am IC 25 Massepotential geschaltet und die zugehöri­ ge Kontrolleuchte 31 leuchtet auf. Über das UND-Gatter 36 wird der Transistor 37 gesperrt, wodurch der IC 39 Massepotential an der Kontrolleuchte 38 schaltet. Sie leuchtet deshalb auf und zeigt damit symbolhaft an, daß der Antriebsmotor 1 nicht start­ fähig ist. Die leuchtende Kontrolleuchte 31 zeigt dem Fahrer den Grund für das Nichtstarten des Antriebsmotors 1 an.

Da der Transistor 37 gesperrt ist, gelangt kein Massepotential an den Ausgang 7 der Sicherheitseinrichtung 8, so daß die Motor-Start-Stopp-Einrichtung 11 solange blockiert bleibt, bis die Korntankabdeckung geschlossen ist. In analoger Weise wirken auch die anderen Sicherungseinrichtungen für die verschiedenen Funktionselemente. So läßt sich beispielsweise der Antriebs­ motor 1 nach Betätigung des Motor-Nottasters 12 erst wieder an­ lassen, wenn der Nottaster in seine Ausgangslage gebracht wird.

Verläßt der Fahrer bei laufendem Antriebsmotor 1 den Fahrer­ stand, so wird sofort über den Kontaktschalter 14 am Fahrer­ stand der Antriebsmotor 1 abgeschaltet. Er läßt sich erst wieder starten, wenn sich der Fahrer auf dem Fahrerstand befindet. Befindet sich die Dreschwerks- und Abtankkupplung im eingekuppel­ ten Zustand, so läßt sich der Antriebsmotor 1 nicht starten. Die Startfähigkeit ist erst im ausgekuppelten Zustand vorhanden. Unterläßt es der Fahrer, vor dem Starten des Antriebsmotors 1 die Bordhupe zu betätigen, so läßt sich der Antriebsmotor 1 nicht starten. Erst wenn die Bordhupe betätigt worden ist und damit andere Personen von dem beabsichtigten Motorstart infor­ miert worden sind, läßt sich der Antriebsmotor 1 starten.

Befindet sich der Gangschalthebel bzw. der Fahrhebel nicht in der Leergangstellung, so läßt sich der Antriebsmotor 1 ebenfalls nicht starten.

Die jeweilige Nichteinhaltung von Sicherheitsvorschriften wird dem Fahrer durch eine am Fahrerstand angebrachte Anzeigeeinheit 40 optisch angezeigt. Auf ihr sind die einzelnen Leuchtfelder für den Motor-Nottaster 41, die geöffnete Korntankabdeckung 42, den verlassenen Fahrerstand 43, die eingekuppelte Dreschwerks- und Abtankkupplung 44, für die nicht betätigte Bordhupe 45 und die fehlende Leergangstellung 46 mit Symbolen versehen. Bei nicht startfähigem Antriebsmotor 1 leuchtet das Feld für den Motorstopp 47.

Die Schalter 16 und 17 für die Bordhupe und die Leergangstellung sind außerdem noch mit dem Signalpegel der Drehstromlichtmaschi­ ne 48 logisch verknüpft. Dadurch kann nur beim Stillstand der Drehstromlichtmaschine 48 und Massepotential am Eingang 49 der Sicherheitseinrichtung 8 bei geöffneter Stellung der Schalter 16, 17 das Massepotential über die IC 28, 29 zum UND-Gatter 36 durchgeschaltet werden. In diesem Fall leuchten die Kon­ trolleuchten 34, 35. Gleichzeitig sperrt der Transistor 37, wo­ durch am Ausgang 7 der Sicherheitseinrichtung 8 das Masse­ potential fehlt und die Kontrolleuchte 38 über den IC 39 einge­ schaltet wird.

Zwischen dem Schalter 16 für die Bordhupe und dem IC 28 ist ein Zeitglied 50 angeordnet, das nach einmaliger Betätigung der Bordhupe für einen begrenzten Zeitraum Massepotential an den Eingang des IC 28 legt. Nur während dieses Zeitraumes ist der Antriebsmotor 1 startfähig. Nach dem Ablauf der feststehenden Zeitspanne wird das Massepotential am Eingang des IC 28 unter­ brochen, wodurch der IC 28 durchsteuert und die Kontrolleuchte 34 zum Leuchten bringt. Die Bordhupe muß daraufhin wieder er­ neut betätigt werden. Erst danach läßt sich der Antriebsmotor 1 starten.

Bezugszeichenliste

 1 Antriebsmotor
 2 Startschalter
 3 Spannungsquelle
 4 Anschluß
 5 Relais
 6 Anschluß
 7 Ausgang
 8 Sicherheitseinrichtung
 9 Kontakt
10 Stoppmagnet
11 Motor-Start-Stopp-Einrichtung
12 Schalter für Motor-Nottaster
13 Schalter für Korntankabdeckung
14 Schalter für Fahrerstand
15 Schalter für Dreschwerks- und Abtankkupplung
16 Schalter für Bordhupe
17 Schalter für Leergangstellung
18-23 Eingänge
24-29 integrierter Schaltkreis IC
30-35 Kontrolleuchten
36 UND-Gatter
37 Transistor
38 Kontrolleuchte
39 Ansteuer IC
40 Anzeigeeinheit
41 Anzeigefeld für Motor-Nottaster
42 Anzeigefeld für Korntankabdeckung
43 Anzeigefeld für Fahrerstand
44 Anzeigefeld für Dreschwerks- und Abtankkupplung
45 Anzeigefeld für Bordhupe
46 Anzeigefeld für Leergangstellung
47 Anzeigefeld für Motorstopp
48 Drehstromlichtmaschine
49 Eingang
50 Zeitglied

Claims (4)

1. Sicherheitseinrichtung für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors einer selbstfahrenden Landmaschine, insbeson­ dere eines Mähdreschers, mit einer Motor-Start-Stopp-Ein­ richtung, wobei der Start- und Laufvorgang in Abhängigkeit von der Einhaltung von Sicherheitsvorschriften an verschie­ denen Funktionselementen erfolgt, gekennzeichnet durch fol­ gende Merkmale:

• a) an den zu überwachenden Funktionselementen sind Schalter bzw. Sensoren (12 bis 17) angeordnet,
• b) zwischen den Schaltern bzw. Sensoren (12 bis 17) und der Motor-Start-Stopp-Einrichtung (11) ist eine elektrische bzw. elektronische Sicherheitseinrichtung (8) mit einer logischen Signalverknüpfung und den jeweiligen Schaltern bzw. Sensoren (12 bis 17) zugeordneten Kontrolleuchten (30 bis 35, 38) angeordnet,
• c) dem Ausgang (7) der Sicherheitseinrichtung (8) ist ein von den Schaltern bzw. Sensoren (12 bis 17) abhängiges elektrisches Signal zugeordnet, das den Stromkreis zur Motor-Start-Stopp-Einrichtung (11) schließt bzw. unter­ bricht.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß den Schaltern bzw. Sensoren (12 bis 17) je ein integrierter Schaltkreis (24 bis 29) bzw. eine diskrete elektronische Schaltung zugeordnet ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Nichteinhaltung von Sicherheitsvor­ schriften der Stromkreis zwischen den Schaltern bzw. Sen­ soren (12 bis 17) und den Kontrolleuchten (30 bis 35, 38) einer Anzeigeeinheit (40) mit mehreren Anzeigefeldern (41 bis 47) und symbolhafter Darstellung der jeweiligen Funktionselemente zwangsläufig schließbar ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Schalter (16) für die Bord­ hupe und einem zugeordneten IC (28) bzw. einer diskreten elektronischen Schaltung ein Zeitglied (50) angeordnet ist, das nach Überschreiten einer vorgegebenen Zeit das Masse­ potential am Eingang des IC (28) unterbricht.