DE2124333B2 - Schaltungsanordnung zum Steuern eines zweihandbetätigten Sicherheitsschalters - Google Patents

Description

den Nebenschlußwiderständen des ersten Spannungsteilers, und daß dem ersten weiteren Transistor ein zweiter weiterer Transistor und ein dritter weiterer als Sicherheitsschalter verwendeter Transistor in Kaskade nachgeschaltet sind und daß für den Erregerstromkreis und die beiden Spannungsteiler eine gemeinsame Gleichstromquelle vorgesehen ist

Um sicherzustellen, daß der einmal stromleitend gesteuerte Sicherheitsschalter bei betätigten Tastern weiterhin stromleitend bleibt und der Kondensator des RC-Gliedes entladen wird, ist nach einer Ausbildung der Erfindung mit dem Serien-RC-Glied der Kollektorwiderstartd des zweiten weiteren Transistors in Reihe geschaltet und der Kollektorwiderstand als Spannungsteiler mit zwei Widerständen zur Ansteuerung des als Sicherheitsschalters verwendeten dritten weiteren Transistors ausgeführt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. D\e Schaltungsanordnung wird an einer Gleichstromquelle 13 von beispielsweise 24 Volt betrieben. Sie enthält einen Erregerstromkreis, in welchem zwei Betätigungstaster 1 und 2, die Erregerspule 3 eines Magnetventils und ein Transistor 4, welcher den Sicherheitsschalter darstellt, in Reihe geschaltet sind. Die Erregerspule des Magnetventils steuert den Zu- und Abfluß eines Hydraulikmediums, z. B. öl, in einem Zylinder mit Stempel zur Erzeugung eines Preßhubes. Diesem Erregerstromkreis ist ein erster Spannungsteiler, bestehend «tus zwei gleich großen Widerständen 1' und 2' und einer Konstantstromstufe S, parallel geschaltet Die Widerstände 1' und 2' liegen im Nebenschluß der Taster I und 2. Der Konstantstromstufe 5 mit einem Transistors' und einem Emitterwiderstand 5" ist ein Serien-RC-Glisd, das aus einem Kondensator 6 und einem hochohmigen Widerstand 7 besteht über Kollektorwiderstände 14, 15 eines zweiten weiteren Transistors 12 parallel geschaltet. Es sei angenommen, daß die Widerstände 1' und 2 'und die Stufe 5 so bemessen sind, daß jeweils S Volt an den Widerständen 1', 2' und an der Konstantstromstufe 5 anliegen. Ferner ist ein zweiter Spannungsteiler, bestehend aus Reihenwiderständen 8, 9 und 10, dem Erregerstromkreis parallel geschaltet, deren Widerstandswerte so bemessen sind, daß durch die kleinere Teilspannung am Widerstände ein Steuerstrom für den Transistors' erzeugt wird, bei dem bei einer Kollektorspannung von 8 Volt und größer der Arbeitspunkt des Transistors im Konstantstrombereich liegt, und daß die größere Teilspannung an den Wider'änden 10 und 9 größer als 8VoIt, beispielweise 11 Volt, ist. Des weiteren ist in der Steuerschaltung ein erster weiterer Transistor 11 an seiner Basis über einen Basiswiderstand 16 mit dem Widerstand 7 und dem Kondensator 6 des RC-Gliedes verbunden und am Emitter an die größere Teilspannung des Spannungsteilers 8, 9, 10 angeschlossen. Der zweite weitere Transistor 12 sowie der den Sicherheitsschalter darstellende dritte weitere Transistor 4 sind in Kaskadenschaltung dem ersten weiteren Transistor 11 nachgeschaltet. Die Widerstände 14, 15 sind als Spannungsteiler ausgeführt, mit dem der Transistor 4 gesteuert wird.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist bei einer Versorgungsspannung von beispielsweise 24 Volt die folgende:

Bei geöffneten Tastern 1 und 2 ist der Kondensator 6 des RC-Gliedes, wenn z. B. an der Stufe 5 die Spannung 8VoIt anliegt, auf ebenfalls 8VoIt geladen. Die Basis des Transistors 11 liegt an Spannung

ίο Null und dessen Emitter nach Voraussetzung (vgl. oben) an 11 Volt. Transistor U ist daher gesperrt, desgleichen die Transistoren 12 und 4. Der Erregerstromkreis ist also geöffnet Werden nun die Taster 1 und 2 nicht gleichzeitig betätigt sondern z.B. der Taster 1 kurz vor dem Taster 2, dann wird zunächst vorübergehend nur der Widerstand 1' kurzgeschlossen, so daß die Spannung am Punkt A des RC-Gliedes 6, 7 von 8 Volt auf 16 Volt springt. Da aber der Kondensator 6 auf 8 Volt geladen ist springt die Basisspannung des Transistors 11 von Null auf 8 Volt Transistor 11 bleibt jedoch gesperrt und der Betätigungsstrom wird nichv eingeschaltet Anschließend wird der Kondensator 6 über die Widerstände 7, 14 und 15 auf 16VoIt geladen, wobei die Basisspan-

s5 nung auf Null zurückfällt. Währenddessen wird dann auch der Taster 2 betätigt und somit auch der Widerstand 2' kurzgeschlossen, ao daß die volle Spannung (24VoIt) an Punkt/! des RC-Gliedes geschaltet wird. Wenn in diesem Schaltaugenblick die Kondensatorspannung bereits mehr als 12VoIt beträgt bleibt der Transistor 11 gesperrt. Ist jedoch die Kondensatorspannung noch nicht auf 12VoIt angestiegen, so wird Transistor 11 auf gesteuert und damit auch die Transistoren 12 und 4. Der Betätigungsstrom wird jetzt eingeschaltet.

Man sieht also, daß der Betätigungsstrom nur eingeschaltet wird, wenn die Schließzeitpunkte der Taster 1 und 2 so kurz aufeinanderfolgen, daß sich der Kondensator nicht entsprechend weit aufladen kann, oder wenn die Schließzeitpunkte sogar zusammenfallen. Beträgt die Zeitkonstante des RC-Gliedes 6, 7 z. B. 0,4 s, dann kann der Betätigungsstrom nur eingeschaltet werden, wenn die Taster 1 und 2 etwa 0,4 s oder kürzer nacheinander geschlossen werden.

Die Zeitkonstante des RC-Gliedes soll nicht zu klein bemessen sein, denn es kann dann zu schwierig sein, den Strom überhaupt einzuschalten.

Ist der Strom einmal eingeschaltet, so wird der Kondensator 6 nicht mehr weitergeladen, sondern über den aufgesteuerten Transistor 12 und den Widerstand? entladen. Währenddessen bleibt Transistor 11 voll aufgesteuert. Der Sicherheitsschalter (Transistor 4) bleibt dann so lange stromleitend wie beide Taster 1 und 2 geschlossen sind. Wird ein Taster losgelassen und somit geöffnet so springt die Spannung an der Basis des Transistors 12 auf 4 Volt zurück und fällt anschließend weiter ab. Dabei wird der Transistor 11 wieder gesperrt und der Betätigungsstrom abgeschaltet. Werden beide Taster etwa gleichzeitig losgelassen, so springt die Spannung an der Basis des Transistors 11 auf — 4 Volt zurück und es wird der Strom sofort abgeschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι 2 mit der eine Maschine nur durch Zweihandbedie- Patentansprüche: nung betrieben werden kann, wodurch erreicht wer- jTdicuuuiap ^ ^ ^ der Bejjjenemie der Maschme keine

1. Schaltungsanordnung zum Steuern eines Hand frei hat, das arbeitende Werkzeug a! berühren, zweihandbetätigten Sid3eitsschalters in einem 5 Eine derartige elektrische Steuerung wird häufig an-ETregerstromkrds, in dem der Sicherheitsschal- gewandt, z. B. bei Epenter-jmd hydrauhschen Prester, L em^Segerspule und mit zwei Betäti- sen, und erfüllt d»e di«l^^_en ^allveraügungstastern in ReL geschaltet, erst bei nahezu tungsvorschriften (UW 8.3 § 6 bzw. UVW 8.3 § 3). gleichzeitigem Betätigen der Taster stromleitend Die Zweihandbedienung wird nur beiBetatigen gesteuert wird, dadurch gekennzeich- io von zwei Einrückorganen wirksam; vor jedem neuen net, daß ein erster Spannungsteiler mit zwei Hub müssen beide Einrückorgane wieder freigegeben etwa gleich großen im Nebenschluß der Betäti- werden.

gungstaster (1, 2) in Reihe geschalteten Wider- Die betriebsmäßige Beanspruchung der mechamständen (I', T) und mit einer Parallelschaltung sehen Schaltteile eines Sicherheitsschalter der einvorgesehen ist, die aus einer Konstantstromstufe 15 gangs beschriebenen Art ist jedoch sehr groß und (S) mit einem Transistor (5^ und einem Serien- ihre Gefährdung durch Staub, Abneb und Abbrand ÄC-Glied (6, 7) mit einem hochohmigen Wider- beträchtlich. Durch »Brückenbildung« infolge Verstand ff) besteht und die im Nebenschluß der aus schmutzung kann es z. B. bei emem Einruckkontakt * Erregerepule (3) und Sicherheitsschalter (4) gebil- zu einem Kontaktschluß und davon ausgehend zu deten Reihenschaltung vorgesehen ist und daß ao einem ungewollten Hub der Maschme kommen. Dies ein zweiter Spannungsteiler mit drei Widerstän- zu verhindern und dadurch verursachte Unfälle zu den (8, 9, 10) vorgesehen ist, von welchem eine vermeiden, erfordert sorgfältige Überwachung und kleinere Teilspannung an die Basis des Transi- Warning der Einrichtung von Sicherheitssschaltern stors (5') der Konstantstromstufe (5), eine grö- der oben beschriebenen Art.

ßere Teilspannung an den Emitter eines ersten 35 Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, weiteren Transistors (11) gelegt ist, dessen Basis eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten mit dem Verbindungspunkt von Kondensator (6) Art zu schaffen, bei der möglichst wenig mechani- und Widerstand (7) des Serien-KC-Gliedes (6,7) sehe Schaltteile verwendet werden. Ferner soll die verbunden ist, wobei die größere Teilspannung Schaltungsanordnung nur mit kieinräumigen wargrößer ist als die Spannung über einem Neben- 30 tungs- und verschleißfreien Bestandteilen ausgeführt schlußwiderstand (I' oder T), jedoch kleiner ist werden, die zusammen auf einer Schaltungsplatte als die Spannung über beiden Nebenschlußwider- vereinigt werden können. Die Schaltungsanordnung ständen (I', T) des ersten Spannungsteilers, und soll im übrigen so beschaffen sein, daß in bekannter daß dem ersten weiteren Transistor (11) ein zwei- Weise der Sicherheitsschalter erst bei gleichzeitigem ter weiterer Transistor (12) und ein dritter weite- 35 oder nahezu gleichzeitigem Betätigen der Taster rer als Sicherheitsschalter verwendeter Transistor stromleitend gesteuert wird. Bei der eingangs er-(4) in Kaskade nachgeschaltet sind und daß für wähnten Anordnung kann ein Arbeitshub bereits bei den Erregerstromkreis und die beiden Span- gleichzeitig betätigten Einrückorganen (Tastern) ausnungsteiler eine gemeinsame Gleichstromquelle gelöst werden. Es ist dabei möglich, ein Einrückor-(13) vorgesehen ist. *o gan ohne Zuhilfenahme einer Hand ständig einge-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- rückt zu halten und den Arbeitsvorgang jeweils mit durch gekennzeichnet, daß mit dem Serien-RC- nur einer Hand auszulösen. Bei dieser Arbeitsweise Glied (6, 7) der Kollektorwiderstand (14, 15) des kann ein geschickter Bedienender leicht die Anzahl zweiten weiteren Transistors (12) in Reihe ge- der Arbeitshübe pro Zeiteinheit erhöhen, aber auch schaltet und der Kollektorwiderstand (14, 15) als +5 ebenso leicht seine freie Hand gefährden. Durch die Spannungsteiler mit zwei Widerständen (14, 15) Erfindung soll dies nun ausgeschlossen und damit die zur Ansteuerung des als Sicherheitsschalter ver- Sicherheit vor Unfällen erhöht werden.

wendeten dritten weiteren Transistors (4) ausge- Die Lösung der oben dargelegten Aufgaben wird

führt ist. mit einer Schaltungsanordnung der eingangs genann-

50 ten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein erster Spannungsteiler mit zwei etwa gleich großen

im Nebenschluß der Betätigungstaster in Reihe geschalteten Widerständen und mit einer Parallelschaltung vorgesehen ist, die aus einer Konstantstromstufe 55 mit einem Transistor und einem Serien-RC-Glied mit einem hochohmigen Widerstand besteht und die im

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaitungsan- Nebenschluß der aus Erregerspule und Sicherheitsordnung zum Steuern eines zweihandbetätigten schalter gebildeten Reihenschaltung vorgesehen ist Sicherheitsschalters in einem Erregerstromkreis, in und daß ein zweiter Spannungsteiler mit drei Widerdem der Sicherheitsschalter, mit einer Erregerspule 60 ständen vorgesehen ist, von welchem eine kleinere und mit zwei Betätigungstastern in Reihe geschaltet, Teilspannung an die Basis des Transistors der Konerst bei nahezu gleichzeitigem Betätigen der Taster stantstromstufe, eine größere Teilspannung an den stromleitend gesteuert wird. Emitter eines ersten weiteren Transistors gelegt ist,

Eine derartige Schaltungsanordnung dient dem Be- dessen Basis mit dem Verbindungspunkt von Kontriebsunfallschutz und ist z. B. durch die Zeitschrift 65 densator und Widerstand des Serien-RC-Gliedes ver- »Die Brücke« Nr. 5/68, S. 8 bekannt. bunden ist, wobei die größere Teilspannung größer

Es ist bei handbedienten Werkzeugmaschinen die ist als die Spannung über einem Nebenschlußwiderelektrische sogenannte Zweihandsteuerung üblich, stand, jedoch kleiner ist als die Spannung über bei-