DE2017422A1

DE2017422A1 - Selbsttätige Sicherheitsschaltung zur Überwachung des Leistungsschaltgliedes eines elektrischen Stromverbrauchers

Info

Publication number: DE2017422A1
Application number: DE19702017422
Authority: DE
Inventors: Karl 7291 Loßburg Hehl
Original assignee: Arburg Maschinenfabrik Hehl and Soehne
Current assignee: Arburg GmbH and Co KG
Priority date: 1970-04-11
Filing date: 1970-04-11
Publication date: 1971-10-28
Also published as: US3697812A; DE2017422C3; CH520428A; FR2085997B1; NL7104425A; FR2085997A1; DE2017422B2

Description

Dr-INQ. O. ST ΌRNER - Dr. F. MAYER · PATENTANVVÄLTE 7530 PFORZHEIM · juliws-n aeh er-strasse 13

Telefon (07231) 8749 . Postscheckkonto: Stuttgart 40827 · Bank: Dresdner Bank Pforzheim, Konto Nr. 3370

Dr.-lng. O. Stumer - Pr. F. Mayer, 7530 Pforzheim, Julius-Naeher-Str. 13 ~|

Den 7. April 1970 DrJYl/Fi.

Unsere Res. Nr.

J 767

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Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Anmelderin: A R B U RG Maschinenfabrik Hehl & Söhne, 7291 Loßburg/WUrtt.

Bezeichnung: Selbsttätige Sicherheitsschaltung zur Überwachung des Leistungsschaltgliedes eines elektrischen Stromverbrauehers

Die Erfindung bezieht sich,auf eine selbsttätige Sicherheitsschaltung zur Überwachung des Leistungsschaltgliedes eines elektrischen Stromverbrauchers, wie z.B. einer elektrischen Heizung, eines Motors und dergl., zur Verhinderung von Schäden, die durch ein Versagen des den Hauptstromkreis beherrschenden Leistungsschaltgliedes beim Trennen des Hauptstromkreises entstehen. .

Es ist an sich bekannt, bei einer Sicherheitsschaltung dieser Art ein zweites Leistungsschaltglied in Serie mit dem ersten Leistungsschaltglied zu schalten, das den Hauptstromkreis trennt, wenn das zuletzt genannte Leistungsschaltglied beim Ausschalten versagt. Eine solche Sicherheitsschaltung setzt also einen gesonderten Regelkreis voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Einsparung dieses zusätzlichen Regelkreises eine fertigungstechnisch günstigere, einfachere und darum kostensparende Sicherheits-

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schaltung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die den elektrischen Stromverbraucher gegen Schaden schützt, wenn das Leistungsschaltglied durch Pestbrennen oder mechanischen Defekt leitend bleibt.

Diese. Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Sicherheitsschaltung der in Rede stehenden Gattung ein mit dem Leistungsschaltglied elektrisch oder mechanisch verbundenes Hilfsschaltglied sowie eine elektrische Verbindung zwischen der zum elektrischen Stromverbraucher führenden Hauptstromleitung und dem Öffnungs- W kontakt des Hilfssehaltgliedes sowie eine mit diesem Öffnungskontakt elektrisch verbundene Einrichtung vorgesehen sind, die den HauptStromkreis trennt, wenn sie der Spannung (dem Strom) des Hauptstromkreises unterworfen wird.

Zweckmäßigerweise umfaßt die Einrichtung wenigstens ein Widerstandsheizelement und ein mit dem Heizelement in thermischem Kontakt befindliches, aufheizbares Schaltelement, das den Hauptstromkreis bei Überschreiten einer bestimmten Eigentemperatur trennt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an W einigen Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

1 die Sicherheitsschaltung in schematischer Darstellung mit einem elektronischen Leistungsschaltglied,

Pig. 2 das Schaltbild der Sicherheitsschaltung gemäß Mg. 1,

Pig. 3 eine Variante der Sicherheitsschaltung gemäß

Fig. 1 mit elektromechanischem Leistungsschaltglied,

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Fig. 4 das Schaltbild der Sicherheitsschaltung gemäß Fig. 2 und

Fig. 5 das Schaltbild einer weiteren Variante der Sicherheitsschaltung mit manuell betätigtem Leistungsschaltglied.

In den Ausführungsbeispielen wird davon ausgegangen, daß der elektrische Stromverbraucher eine elektrische Heizung ist, die einen Körper 9 aufzuheizen hat.

In den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1-4 wird der Körper 9 von einem elektronischen Regelgerät auf einer bestimmten Soll-Temperatur gehalten. Bestandteil des Temperatur-Regelgerätes ist ein den Sollwert am beheizten Körper überwachender Verstärker 8. Dieser steuert ein Relais 7, 12, das zusammen mit dem Verstärker 8 den Verstärkerstromkreis bildet. Je nachdem, ob am beheizten Körper der Sollwert über- oder unterschritten wird, schaltet das Relais 7 mit Hilfe seines Kontaktes 12 das Leistungsschaltglied 6 bzw. 10 ein oder aus, das seinerseits den mit einer Sicherung 1 -versehenen Hauptstromkreis beherrscht.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 liegt das vom Relais 7» 12 über den Widerstand 5 angesteuerte elektronische Leistungsschaltglied unmittelbar im Hauptstromkreis

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 3 Tand 4 ist ein elektromechanisches Leistungsschaltglied 10 vorgesehen, das in einem Hilfsstromkreis 11· liegt und mittels eines Kontaktes 1O¹ den Hauptstromkreis 11, in dem eine Sicherung eingefügt ist, steuert. Das Relais 7 weist zwei Kontakte 12¹, 12" auf, wobei über den Kontakt 12" das Hauptschaltglied 10 gesteuert wird.

Wesentlicher Bestandteil der Sieherheitssehaltung ist nun eine elektrische Verbindung 14 zwischen dem Hauptstromkreis und dem Öffnungskontakt 12 (Fig. 2) bzw. 12' (Fig.4)

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des Relais 7, sowie eine im Hauptstromkreis liegende Einrichtung .2, 3, 4, die mit dem Öffnungskontakt 12 /bzw.12" des Relais 7 über eine leitung 15 elektrisch verbunden ist. Die Einrichtung umfaßt zwei Widerstandsheizelemente 3, 4 und ein mit diesen Elementen in thermischem Kontakt befindliches, aufheizbares, z.B. auf chemischer Basis arbeitendes Schaltelement 2.

Bleibt das Leistungsschaltglied 6 bzw. 10 durch einen Defekt leitend, wobei das Hilfsrelais 7 abgeschaltet bleibt, so wird die Phase R des HauptStromkreises über die Leitung 14, den Öffnungskontakt 12 bzw. 12' des Relais 7 und die Leitung 15 an die Widerstände 3 und 4 gelegt. Diese Widerstände heizen das Schaltelement 2 auf, bis dieses die vorbestimmte Grenztemperatur überschreitet, infolge dieser Überschreitung den HauptStromkreis trennt und damit den Stromfluß für den elektrischen Stromverbraucher unterbricht. Die aus den Widerständen 3 und und dem Schaltelement 2 bestehende, den Hauptstromkreis bei Versagen des Leistungsschaltgliedes abschaltende Einrichtung kann auch durch ein elektromechanisches Schalt- · glied gebildet sein. Dieses schaltet den Hauptstromkreis ab, wenn immer es über Leitung 14, Öffnungskontakt 12 bzw. 12' und Leitung 15 unter Strom gesetzt wird. In jedem Pail wird der HauptStromkreis 11 durch die Sicherheitsschaltung nur unterbrochen, wenn trotz ausgeschaltetem Hilfsrelais bzw. Hilfsschaltglied das Leistungsschaltglied 6 bzw. 10 (Pig. 2, 4) bzw. 16· (Fig. 5) leitend bleibt.

Einer temperaturabhängig arbeitenden, im Vergleich zu einem elektromechanischen Schaltglied wesentlich kleineren und kostensparenden Einrichtung 2, 3, 4 mit Widerständen 3, 4 und einem z.B. auf chemischer Basis arbeitenden Schaltelement 2 is.t gegenüber einem elektromechanischen Schaltglied (nicht gezeichnet) der Vorzug

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zu geben, wenn es auf eine platzsparende Ausführung der Sicherheitsschaltung, oder auf eine bleibende Abschaltung ankommt.

Die Sicherheitsschaltung kann auch Bedeutung haben, wenn der elektrische Stromverbraucher eine Heizung ist und der Sollwert des aufgeheizten Körpers nicht von einem Temperaturregler sondern von einer die Heizeinrichtung überwachenden Person mittels Handschalter eingehalten wird. In diesem Falle (Pig. 5) ist das manuell von einer den elektrischen Stromverbraucher kontrollierenden bzw. bedienenden Person betätigte Leistungsschaltglied 16, 16· mechanisch oder elektrisch mit dem Hilfsschaltglied 16" verbunden. Im Falle eines Versagens des Leistungsschaltgliedes beim Abschalten wird auch hier die Phase R des Hauptstromkreises über die Leitung 14» den Öffnungskontakt .16" und die Leitung 15 an die Widerstände 3 und 4 gelegt, die das Schaltelement 2 aufheizen, bis dieses bei Überschreiten einer bestimmten Grenztemperatur den HauptStromkreis trennt.

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Claims

Patentansprüche

Selbsttätige Sicherheitsschaltung zur Überwachung des Leistungsschaltgliedes eines elektrischen Stromverbrauchers, wie z.B. einer elektrischen Heizung, eines elektrischen Motors und dergl. zur Verhinderung von Schäden, die durch ein Versagen des den Hauptstromkreis beherrschenden Leistungsschaltglledes beim Trennen des Hauptstromkreises entstehen, gekennzeichnet durch ein mit dem Leistungsschaltglied (6 bzw. 10 bzw. 16) elektrisch oder mechanisch verbundenes Hilfsschaltglied sowie gekennzeichnet durch eine elektrische Verbindung (14) zwischen der zum elektrischen Stromverbraueher führenden Hauptstromleitung (11) und dem Öffnungskontakt (12, 12·) des als Hilfsschaltglied dienenden Relais (PIg. 2, 4) bzw. dem Öffnungskontakt (16») des mit dem Leistungsschaltglied (.16', 16) verbundenen HilfsBChaltgliedes (Mg. 5) und eine mit diesem Öffnungskontakt (12, 12', 16") elektrisch verbundene Einrichtung (2, 3, 4), die den Hauptstromkreis trennt, wenn sie der Spannung (dem Strom) des Hauptstromkreises unterworfen wird»
2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2, 3, 4) wenigstens ein Widerstandsheizelement (3 bzw. 4) und ein mit dem Heizelement in thermischem Kontakt befindliches, aufheizbares Schaltelement (2) hat, das den Hauptstromkreis (11) bei Überschreiten einer bestimmten Eigentemperatur trennt.

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3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2, 3, 4) durch ein elektromechanisches Schaltglied gebildet ist.
4. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Stromverbraucher eine durch automatische Temperaturregelung gesteuerte Heizung ist.
5. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert des beheizten Körpers durch den Verstärker (8) eines elektronischen Temperaturreglers gesteuert ist, wobei der Ausgangskontakt (12, .12*) des Verstärkers gleichzeitig Öffnungskontakt im Hilfsstromkreis der Sicherheitsschaltung ist.
6. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte Körper (9) der von einem elektronischen Temperaturregler gesteuerte Spritzzylinder einer Kunststoff verarbeitenden Maschine ist.

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