DE19506485C2 - Elektrische bzw. elektronische Sicherheitsvorrichtung für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische bzw. elektronische Sicherheitsvorrichtung für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors einer selbstfahrenden Land­ maschine, insbesondere eines Mähdreschers, mit den gattungsbildenden Merkma­ len nach dem Patentanspruch 1 bzw. 2.

Zur Vermeidung von Arbeitsunfällen sind an selbstfahrenden Landmaschinen be­ reits verschiedenartige Sicherheitsvorrichtungen bekannt.

So ist beispielsweise in der DE 43 09 668 A1 eine Sicherheitsvorrichtung für Landmaschinen mit einem Antriebsmotor und mehreren Arbeitsaggregaten be­ schrieben. Die Antriebe der Funktionselemente sind außerhalb der Seitenwände des Maschinenrahmens hinter schwenkbaren Schutzverkleidungen angeordnet. Beim manuellen Entfernen von einer oder mehreren Schutzverkleidungen aus der Verschlußstellung wird dabei über eine elektrische Schaltung der Antriebsmotor oder einzelne angetriebene Arbeitsaggregate zwangläufig abgeschaltet. Auch ein erneutes Starten des Antriebsmotors ist bei einer geöffneten Schutzverkleidung nicht möglich. Erst nach dem Schließen aller Schutzverkleidungen ist das Inbe­ triebsetzen des Antriebsmotors wieder möglich. Diese Sicherheitsvorrichtung er­ möglicht für den vorgesehenen Zweck eine zuverlässige Sicherheit. Ihre Wirkung ist jedoch auf den einen speziellen Anwendungsfall beschränkt.

Weiterhin ist mit der DE 32 24 632 A1 eine automatische Motorabschalt- und Wiederanlaßanlage bekannt geworden, bei der bei Vorliegen bestimmter Bedin­ gungen eine automatische Abschaltung des Motors erfolgt und bei Vorliegen ande­ rer Bedingungen der Motor automatisch wieder angelassen wird. Obwohl auch hier zwar an untergeordneter Stelle sicherheitstechnische Aspekte in die Bedingungen einbezogen sind, wie zum Beispiel die Stellung des Türschalters oder des Leerlauf­ schalters am Getriebe, ist diese Anlage als Sicherheitsvorrichtung für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors für eine selbstfahrende Landmaschine un­ geeignet, da sie durch das automatische Wiederanlassen sogar eine Gefahr für sich im Bereich der Funktionselemente befindender Personen bedeutet.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische bzw. elektroni­ sche Sicherheitsvorrichtung für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors einer selbstfahrenden Landmaschine zu schaffen, mit der für eine Vielzahl von zu überwachenden Funktionselementen ein hoher Grad an technischer Sicherheit er­ reicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen nach dem Patentan­ spruch 1 bzw. 2 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung werden an selbstfahrenden Landmaschinen Unfall- und Havariegefahren weitgehend ausgeschlossen, da bei Nichteinhaltung von Sicherheitsvorschriften seitens des Bedienpersonals an ver­ schiedenen maschinentypischen Gefahrenquellen die Inbetriebnahme des An­ triebsmotors ausgeschlossen ist bzw. bei dessen Lauf ein sofortiges Stillsetzen er­ folgt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Stromkreis zwischen den Schaltern bzw. Sensoren und Kontrolleuchten einer Anzeigeeinheit bei Nichtein­ haltung von Sicherheitsvorschriften mit mehreren Anzeigefeldern und symbolhaf­ ter Darstellung der jeweiligen Funktionselemente zwangläufig schließbar. Zwischen einem Schalter für eine Bordhupe und einem zugeordneten integrierten Schaltkreis kann ein Zeitglied angeordnet sein, das nach Überschreiten einer vor­ gegebenen Zeit das Massepotential am Eingang des integrierten Schaltkreises un­ terbricht.

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

Fig. 1: eine Darstellung des Funktionsschemas der Sicherheitsvorrichtung und

Fig. 2: den Stromlaufplan der Sicherheitsvorrichtung

Nebenaggregate eines Antriebsmotors 1 einer selbstfahrenden Landmaschine, wie z. B. Vorglühanlage, Anlasser und Einspritzpumpe, werden durch die Betätigung eines Startschalters 2 über eine Spannungsquelle 3 mit Betriebsspannung versorgt. Durch diesen Schaltvorgang liegt an einem Anschluß 4 eines Relais 5 die Betriebs­ spannung an. Erhält ein Anschluß 6 des Relais 5 über einen Ausgang 7 der Sicher­ heitsvorrichtung 8 eine Masseverbindung, so wird ein Kontakt 9 des Relais 5 ge­ schlossen. 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 dadurch den Start-, Lauf und Stoppvorgang des Antriebsmotors 1. Die Bauteile Startschalter 2, Spannungsquelle 3, Relais 5 und Stoppmagnet. 10 bilden die Mo­ tor-Start-Stopp-Einrichtung 11. Die Voraussetzung für den Start und den Lauf des Antriebsmotors 1 ist das Vorhandensein des Massepotentials am Ausgang 7 der Sicherheitsvorrichtung 8. Das ist nur dann der Fall, wenn sämtliche sicher­ heitstechnischen Bedienungsvorschriften durch den Fahrer der Landmaschine ein­ gehalten werden. Sobald auch nur eine Vorschrift 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 Sicherheitsvorrichtung 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 Kraftstoffzufuhr unter­ bricht.

Zu diesem Zweck sind die zu überwachenden Funktionselemente eines Mähdre­ schers mit Schaltern bzw. Sensoren 12 bis 17 für einen Motor-Nottaster 12, eine Korntankabdeckung 13, einen Fahrerstand 14, eine Dreschwerks- und Abtank­ kupplung 15, eine Bordhupe 16 und eine Leergangstellung 17 versehen. Die Schalter bzw. Sensoren 12 bis 17 stehen mit Eingängen 18 bis 23 der Sicher­ heitsvorrichtung 8 in Verbindung. Den Eingängen 18 bis 23 ist je ein integrierter Schaltkreis 24 bis 29, in der weiteren Beschreibung als IC bezeichnet, zugeordnet. Jedem Schalter bzw. Sensor 12 bis 17 ist über die IC 24 bis 29 eine entsprechende Kontrollleuchte 30 bis 35 zugeordnet, die dem Fahrer den jeweiligen Zustand des zu überwachenden Funktionselements signalisiert. Die Schaltung ist dabei so aus­ gelegt, dass die IC 24 bis 29 den Stromdurchgang sperren, wenn die Eingänge 18 bis 23 der Sicherheitsvorrichtung 8 bei Stillstand des Antriebsmotors 1 auf Masse liegen. In diesem Fall leuchten die Kontrollleuchten 30 bis 35 nicht. Eine weitere Signalverknüpfung durch ein UND-Gatter 36 schaltet einen Transistor 37 durch, infolgedessen am Ausgang 7 der Sicherheitsvorrichtung 8 ein Massepotential an­ liegt. Damit ist die Voraussetzung für den Start des Antriebsmotors 1 gegeben. Ei­ ne zugehörige Kontrollleuchte 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 Korntankabdeckung vorschriftswidrig in einem geöffneten Zustand, so wird über den geöffneten Schalter 13 am IC 25 Massepo­ tential geschaltet und die zugehörige Kontrollleuchte 31 leuchtet auf. Über das UND-Gatter 36 wird der Transistor 37 gesperrt, wodurch der IC 39 Massepotenti­ al an der Kontrollleuchte 38 schaltet. Sie leuchtet deshalb auf und zeigt damit symbolhaft an, dass der Antriebsmotor 1 nicht startfähig ist. Die leuchtende Kon­ trollleuchte 31 zeigt dem Fahrer den Grund für das Nichtstarten des Antriebsmo­ tors 1 an.

Da der Transistor 37 gesperrt ist, gelangt kein Massepotential an den Ausgang 7 der Sicherheitsvorrichtung 8, so dass die Motor-Start-Stopp-Einrichtung 11 solan­ ge blockiert bleibt, bis die Korntankabdeckung geschlossen ist. In analoger Weise wirken auch die anderen Sicherheitseinrichtungen für die verschiedenen Funktion­ selemente. So lässt sich beispielsweise der Antriebsmotor 1 nach Betätigung des Motor-Nottasters 12 erst wieder anlassen, wenn der Nottaster in seine Ausgangsla­ ge gebracht ist.

Verlässt der Fahrer bei laufendem Antriebsmotor 1 den Fahrerstand, so wird sofort über den Kontaktschalter 14 am Fahrerstand der Antriebsmotor 1 abgeschaltet. Er lässt sich erst wieder starten, wenn sich der Fahrer auf dem Fahrerstand befindet. Befindet sich die Dreschwerks- und Abtankkupplung 15 im eingekuppelten Zu­ stand, 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 16 zu betätigen, so lässt sich der Antriebsmotor 1 nicht starten. Erst wenn die Bordhupe 16 betätigt worden ist damit andere Perso­ nen von dem beabsichtigten Motorstart informiert worden sind, lässt sich der An­ triebsmotor 1 starten. Befindet sich der Gangschalthebel bzw. der Fahrhebel nicht in der Leergangstellung 17, so lässt sich der Antriebsmotor 1 ebenfalls nicht star­ ten.

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

Die Schalter 16 und 17 für die Bordhupe und die Leergangstellung sind außerdem noch mit dem Signalpegel einer Drehstromlichtmaschine 48 logisch verknüpft.

Dadurch kann nur beim Stillstand der Drehstromlichtmaschine 48 und Massepo­ tential an einem Eingang 49 der Sicherheitsvorrichtung 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 Kontrollleuchten 34 und 35. Gleichzeitig sperrt der Transistor 37, wodurch am Ausgang 7 der Sicherheitsvor­ richtung 8 das Massepotential fehlt und die Kontrollleuchte 38 über den IC 39 ein­ geschaltet ist.

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.

Claims (4)

1. Elektrische bzw. elektronische Sicherheitsvorrichtung (8) für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors (1) einer selbstfahrenden Landmaschine, insbesondere eines Mähdreschers, mit einer Motor-Start-Stopp-Einrichtung (11), wobei der Start- und Laufvorgang in Abhängigkeit von der Einhaltung von Sicherheitsvorschriften an verschiedenen Funktionselementen mittels den Funktionselementen zugeordneter Schalter bzw. Sensoren (12 bis 17) erfolgt, und wobei die Sicherheitsvorrichtung (8) zwischen den Schaltern bzw. Senso­ ren (12 bis 17) und der Motor-Start-Stopp-Einrichtung (11) mit einer logischen Signalverknüpfung, nämlich UND, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (8) aus je einem einem der Schalter bzw. Senso­ ren (12 bis 17) zugeordneten integrierten Schaltkreis (24 bis 29), dem jeweils ein ein UND-Gatter (36) bildendes UND-Glied zugeordnet ist, gebildet ist.

2. Elektrische bzw. elektronische Sicherheitsvorrichtung (8) für den Start- und Laufvorgang eines Antriebsmotors (1) einer selbstfahrenden Landmaschine, insbesondere eines Mähdreschers, mit einer Motor-Start-Stopp-Einrichtung (11), wobei der Start- und Laufvorgang in Abhängigkeit von der Einhaltung von Sicherheitsvorschriften an verschiedenen Funktionselementen mittels den Funktionselementen zugeordneter Schalter bzw. Sensoren (12 bis 17) erfolgt, und wobei die Sicherheitsvorrichtung (8) zwischen den Schaltern bzw. Senso­ ren (12 bis 17) und der Motor-Start-Stopp-Einrichtung (11) mit einer logischen Signalverknüpfung, nämlich UND, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (8) aus je einer einem der Schalter bzw. Senso­ ren (12 bis 17) zugeordneten diskreten elektronischen Schaltung gebildet ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass bei Nichteinhaltung von Sicherheitsvorschriften der Stromkreis zwischen den Schaltern bzw. Sensoren (12 bis 17) und Kontrollleuchten (30 bis 35; 38) einer Anzeigeeinheit (40) mit mehreren Anzeigefeldern (41 bis 47) und symbolhafter Darstellung der jeweiligen Funktionselemente zwangläufig schließbar ist.

4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zwischen einem Schalter (16) für eine Bordhupe und einem zu­ geordneten IC (28) ein Zeitglied (50) angeordnet ist, das nach Überschreiten ei­ ner vorgegebenen Zeit das Massepotential am Eingang des IC (28) unterbricht.