DE19523411A1 - Zweihandschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweihandschaltung als Sicherheitseinrichtung für Maschinen, mit zwei die Stellteile der Zweihandschaltung bildenden Tastern, die einen ersten und einen zweiten Tasterschalter betätigen, die als Signalumsetzer an eine gemeinsame Signalverarbeitungsschaltung angeschlossen sind.

Eine Zweihandschaltung ist eine Sicherheitseinrichtung, die zu ihrer Betätigung mindestens die gleichzeitige Benutzung beider Hände erfordert, um den Betrieb einer Maschine einzuleiten und aufrechtzuerhalten (DIN EN 574). Diese Sicherheitseinrichtung dient dem Schutz der die Maschine bedienenden Person, indem verhindert wird, daß die Person mit einer Hand in den Arbeitsbereich der Maschine greift, während die Maschine in Betrieb ist.

Eine grundsätzliche Forderung an solche Zweihandschaltungen besteht darin, daß das die Maschine einschaltende Ausgangssignal nur abgegeben werden darf, wenn beide Taster gleichzeitig betätigt werden. Dabei ist aber zu berücksichtigen, daß zum einen eine synchrone Betätigung beider Taster vorgeschrieben werden muß, um auszuschließen, daß einer der beiden Taster mit mechanischen Mitteln ständig betätigt bleibt und das Einschalten der Maschine dann nur durch die Betätigung des zweiten Tasters von Hand erfolgt. Zum anderen ist aber zu berücksichtigen, daß eine vollständig synchrone Betätigung beider Taster praktisch nicht möglich ist oder zumindest eine unzumutbar hohe Aufmerksamkeit der bedienenden Person erfordern würde. Die Zweihandschaltung muß daher einen gewissen, vorbestimmbaren zeitlichen Abstand der beiden Tasterbetätigungen zulassen.

Diese und weitergehende Anforderungen an Zweihandschaltungen wurden bisher nur durch aufwendige elektronische Schaltungen erfüllt. Da eine gewisse Störanfälligkeit elektronischer Bauteile nicht auszuschließen ist, besteht bei elektronisch arbeitenden Zweihandschaltungen die Forderung, daß beim Ausfall einzelner elektronischer Bauteile oder Baugruppen eine Betätigung der Zweihandschaltung nicht mehr möglich ist. Diese und weitere Sicherheitsanforderungen lassen sich nur mit einem zusätzlichen erhöhten elektronischen Schaltungsaufwand erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zweihandschaltung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die mit geringem Schaltungsaufwand und unter Vermeidung störanfälliger elektronischer Einrichtungen die an Zweihandschaltungen gestellten Anforderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spule des das Ausgangssignal liefernden Ausgangsrelais mit dem ersten Tasterschalter, einer vom ersten Tasterschalter betätigten ersten Relaisschaltung und einer vom zweiten Tasterschalter betätigten zweiten Relaisschaltung in Reihe geschaltet ist, daß der zweite Tasterschalter eine dritte Relaisschaltung betätigt, die einen Selbsthaltekontakt des Ausgangsrelais über den ersten Tasterschalter mit Spannung versorgt, und daß die erste Relaisschaltung und die zweite Relaisschaltung jeweils mit einer Entkoppelungs- und Zeitschaltung versehen sind.

Durch die Reihenschaltung der ersten und der zweiten Relaisschaltung wird erreicht, daß die Spule des Ausgangsrelais nur bei Betätigung beider Tasterschalter mit Spannung versorgt wird. Die dritte Relaisschaltung bewirkt eine Selbsthaltung des Ausgangsrelais. Die der ersten und der zweiten Relaisschaltung jeweils zugeordnete Entkoppelungs- und Zeitschaltung stellt sicher, daß das Ausgangsrelais nur dann geschaltet wird, wenn die beiden Tasterschalter innerhalb einer vorgegebenen kurzen Zeitspanne erfolgt.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Entkoppelungs- und Zeitschaltung jeweils eine Entkoppelungsdiode und einen Kondensator aufweist, die mit der Relaisspule in Reihe geschaltet sind. Durch die Dimensionierung des Kondensators kann die Anzugszeitdauer der Relaisspule auf den jeweils gewünschten Wert festgelegt werden.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß in jeder Entkoppelungs- und Zeitschaltung eine Entladungsdiode zur Relaisspule parallelgeschaltet ist und ein Widerstand zur Entladungsdiode und zum Kondensator parallelgeschaltet ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt einen vereinfachten Schaltplan einer Zweihandschaltung. Ein in der Zeichnung nur angedeutetes Netzteil 1 liefert die Versorgungsspannung für die Schaltung. Ein erster Taster 2 und ein zweiter Taster 3 betätigen einen ersten Tasterschalter 4 bzw. einen zweiten Tasterschalter 5.

Ein Ausgangsrelais 6, dessen Spule auf der einen Seite an das Netzteil 1 angeschlossen ist, betätigt einen Schalter 8 als Selbsthaltekontakt und einen Schalter 9, der über einen Ausgang 10 die angeschlossene Maschine einschaltet.

Die Spule 6a des Ausgangsrelais 6 ist mit dem ersten Tasterschalter 4, einem Schalter 11 einer ersten Relaisschaltung 12 und einem Schalter 13 einer zweiten Relaisschaltung 14 in Reihe geschaltet und an das Netzteil 1 angeschlossen.

Die erste Relaisschaltung 12 wird vom ersten Tasterschalter 4 betätigt. Die zweite Relaisschaltung 14 wird vom zweiten Tasterschalter 5 betätigt. Der zweite Tasterschalter 5 betätigt darüber hinaus eine dritte Relaisschaltung 7, die den Selbsthaltekontakt 8 des Ausgangsrelais 6 über den ersten Tasterschalter 4 mit Spannung versorgt.

Die erste Relaisschaltung 12 und die zweite Relaisschaltung 14 sind jeweils mit einer Entkoppelungs- und Zeitschaltung 15 bzw. 16 versehen, die gleich aufgebaut sind und deshalb nachfolgend gemeinsam beschrieben werden.

Jede Entkoppelungs- und Zeitschaltung 15 bzw. 16 weist eine Entkoppelungsdiode 17 und einen Kondensator 18 auf, die mit der Relaisspule 19 bzw. 20 der Relaisschaltung 12 bzw. 14 in Reihe geschaltet sind.

In jeder Entkoppelungs- und Zeitschaltung ist eine Entladungsdiode 21 zur Relaisspule 19 bzw. 20 parallelgeschaltet. Ein Widerstand 22 ist zur Entladungsdiode 21 und zum Kondensator 18 parallelgeschaltet.

Der erste Tasterschalter 4 schaltet die Relaisspule 19 der ersten Relaisschaltung 12 über die Entkoppelungsiode 17 sowie den Kondensator 18 kurzfristig ein. Gleichzeitig legt der erste Tasterschalter 4 die Versorgungsspannung an die Kontakte der beiden Relaisschaltungen 7 und 14, die vom zweiten Tasterschalter 5 betätigt werden.

Der zweite Tasterschalter 5 schaltet die dritte Relaisschaltung 7 direkt und die zweite Relaisschaltung 14 über die gleiche Entkoppelungs- und Zeitschaltung 16 kurzfristig ein. Die Einschaltdauer ist bei beiden Entkoppelungs- und Zeitschaltungen 15 bzw. 16 von der Kapazität der Kondensatoren 18, dem Relaiswiderstand sowie der Ausschaltspannung der Relaisschaltung abhängig. Die Kondensatoren 18 können beispielsweise als zwei parallelgeschaltete Elektrolytkondensatoren ausgeführt sein. Durch geeignete Auswahl dieser Kondensatoren kann die Anzugszeitdauer innerhalb der gewünschten Grenzen variiert werden.

Werden die beiden Taster 2, 3 und damit die beiden Tasterschalter 4, 5 innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne von beispielsweise weniger als 0,5 Sekunden synchron betätigt, so liegt die Spule 6a des Ausgangsrelais 6 an der Versorgungsspannung. Das Ausgangsrelais 6 zieht an und hält sich selbst über den Kontakt der vom zweiten Tasterschalter 5 direkt geschalteten Relaisschaltung 7 sowie den ersten Tasterschalter 4. Wird einer der beiden Taster 2 bzw. 3 losgelassen, so wird die Selbsthaltung unterbrochen, und es muß auch der jeweils andere Taster wieder losgelassen werden, um die Relaisschaltungen zur Einschaltung wieder zu betätigen.

Wird einer der Taster 2 bzw. 3 losgelassen, so entladen sich die Kondensatoren 18 über die zu den Relaisspulen 19 bzw. 20 parallelliegenden, umgekehrt gepolten Entkoppelungsdioden 21 sowie über den jeweils zugeordneten Widerstand 22. Die dadurch notwendige Zeitspanne bis zu einem möglichen Wiedereinschalten liegt beispielsweise ebenfalls bei 0,5 Sekunden.

Claims (3)

1. Zweihandschaltung als Sicherheitseinrichtung für Maschinen, mit zwei die Stellteile der Zweihandschaltung bildenden Tastern, die einen ersten und einen zweiten Tasterschalter betätigen, die als Signalumsetzer an eine gemeinsame Signalverarbeitungsschaltung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (6a) des das Ausgangssignal liefernden Ausgangsrelais (6) mit dem ersten Tasterschalter (4), einer vom ersten Tasterschalter (4) betätigten ersten Relaisschaltung (12) und einer vom zweiten Tasterschalter (5) betätigten zweiten Relaisschaltung (14) in Reihe geschaltet ist, daß der zweite Tasterschalter (5) eine dritte Relaisschaltung (7) betätigt, die einen Selbsthaltekontakt (8) des Ausgangsrelais (6) über den ersten Tasterschalter (4) mit Spannung versorgt, und daß die erste Relaisschaltung (12) und die zweite Relaisschaltung (14) jeweils mit einer Entkoppelungs- und Zeitschaltung (15 bzw. 16) versehen sind.

2. Zweihandschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkoppelungs- und Zeitschaltung (15 bzw. 16) jeweils eine Entkoppelungsdiode (17) und einen Kondensator (18) aufweist, die mit der Relaisspule (19 bzw. 20) in Reihe geschaltet sind.

3. Zweihandschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Entkoppelungs- und Zeitschaltung (15 bzw. 16) eine Entladungsdiode (21) zur Relaisspule (19 bzw. 20) parallelgeschaltet ist und ein Widerstand (22) zur Entladungsdiode (21) und zum Kondensator (18) parallelgeschaltet ist.