DE2349134B2

DE2349134B2 - Safety switching device, in particular for electrically controlled, engine-independent auxiliary heating systems for vehicles

Info

Publication number: DE2349134B2
Application number: DE19732349134
Authority: DE
Inventors: Erik 8031 Stockdorf Mitterer
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1973-09-29
Publication date: 1975-12-11
Also published as: AT319772B; DE2349134A1; SE384257B; FR2205222A5

Description

Erfindungsgegenstand und Stand der TechnikSubject matter of the invention and state of the art

Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere für elektrisch gesteuerte, motorunabhängige Zusatzheizungen von Fahrzeugen bestimmte Sicherheitsschalteinrichtung mit einem Zeitschalter und einem Relaisschalter, die in einem Steuerstromkreis in Reihe liegen, wobei der Zeitschalter, wenn der Steuerstromkreis geschlossen ist, nach einer vorbestimmten Sicherheitszeit die Öffnung eines im Hauptstromkreis liegenden Hauptschalters bewirkt und die Erregerwicklung des Relaisschalters mit einem Sicherheitsschalter in Reihe liegt, der von der zu steuernden Einrichtung beeinflußt wird.The invention relates to a particularly for electrically controlled, engine-independent auxiliary heating Safety switchgear intended for vehicles with a time switch and a relay switch, which are in series in a control circuit, the timer when the control circuit is closed is, after a predetermined safety time, the opening of a main switch located in the main circuit and the excitation winding of the relay switch is in series with a safety switch, which is influenced by the device to be controlled.

Schalteinrichtungen dieser Art sind bereits — z. B. in der US-PS 30 71 183 — bekanntgeworden, sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß bei Ausfall des Sicherheitsschahers keine automatische Ausschaltung der zu steuernden Einrichtung erfolgt.Switching devices of this type are already - z. B. in US-PS 30 71 183 - became known, they point however, there is the disadvantage that if the safety switch fails, there is no automatic switch-off the device to be controlled takes place.

Aufgabetask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschalteinrichtung der vorbeschriebenen Art zu schaffen, die auch bei Ausfall des Sicherheitsschalters automatisch ausschaltet. Ferner soll diese Sicherheitsschalteinrichtung auch eine Eigenkontrolle durchführen, d. h. bei Versagen anderer Steuerorgane ebenfalls eine automatische Ausschaltung der gesteuerten Einrichtung bewirken.The invention is based on the object of providing a safety switching device of the type described above to create that switches off automatically even if the safety switch fails. Furthermore, this safety switching device also carry out a self-check, d. H. if other control organs fail also one cause the controlled device to switch off automatically.

Lösungsolution

Die Lösung der vorstehenden Aufgabe ist im Anspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution to the above object is described in claim 1. Advantageous further training are specified in the subclaims.

Vorteileadvantages

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung nach den Unteransprüchen ergibt folgende Vorteile:The further embodiment of the invention according to the subclaims results in the following advantages:

Anspruch 2: Sicherheit gegen Leitungsbruch im Sicherheitsstrornkreis sowie gegen Kontaktdefekte an s den Sicherheitszeitschaltern.Claim 2: Security against line breakage in the safety circuit and against contact defects on s the safety timers.

Anspruch 3: einfache Steuerung, da ein zusätzliches Schaltelement, das die Erregerwicklung des Zeitschalters wieder an die Stromzufuhr anschließt, nicht erforderlich wird.Claim 3: simple control, as an additional switching element that controls the excitation winding of the timer reconnects to the power supply, is not required.

Anspruch 4: erhöhte Sicherheit, weil bei Kurzschluß im Zeitglied des Sicherheiiszeitschalters die Sicherheitseinrichtung anspricht, der Defekt also bemerkt wird.Claim 4: increased safety, because in the event of a short circuit in the timing element of the safety time switch, the safety device responds, so the defect is noticed.

Anspruch 5: :nögliche Vereinfachung und damit Verbilligung des Sicherheitszeitschalters.Claim 5:: possible simplification and thus Reduction of the safety timer.

Anspruch 6: Anwendungsmöglichkeit für Heizgeräte.Claim 6: possible application for heaters.

Anspruch 7: an sich bekannte, aber im vorliegenden Fall besonders zweckmäßige Steuereinrichtung.Claim 7: a control device known per se, but particularly useful in the present case.

Anspruch 8: Ausnutzung der Schaltung und ihrer Sicherheit auch für den Vorlauf des Verbrennungsluftgebläses. Claim 8: Utilization of the circuit and its security also for the flow of the combustion air fan.

AnsDruch 9: Ausnutzung der Sicherheitszeitschalter zur thermischen Steuerung.AnsDruch 9: Utilization of the safety time switch for thermal control.

Anspruch 10 : Absicherung des Regelstromkreises gegen ungewollte Unterbrechung.Claim 10: Protection of the control circuit against unintentional interruption.

ZeichnungsbeschreibungDrawing description

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in dem der Steuerstromkreis durch die in Reihe geschalteten Elemente: Zeitschalter 1, Erregerwicklung 2 des Startrelaisschalters 3 und Relaisschalter 4 gebildet wird, während der Sicherheitsstromkreis aus den in Reihe liegenden Elementen: Erster Sicherheitszeitschalter 5, zweiter Sicherheitszeitschalter 6, Sicherheitsschalter 7 und Erregerwicklung 8 des Relaisschalters 4 besteht. Der Hauptstromkreis, über den sowohl der Steuerstromkreis als auch der Sicherheitsstromkreis Strom erhalten, besteht aus einem Betnebsschalter 9, 10, einem Hauptschalter 11, einem Schalter 12 des Hauptleitungsrelais, einem Schaltglied 14 des ersten Sicherheitszeitschalters 5, einem weiteren Schaltglied 15, das gemeinsam mit dem zweiten Sicherheitszeitschalter 6 über die Erregerwicklung 16 angesteuert wird, und einem Magnetventil 17, zu dem eine Zündeinrichtung 18 parallel geschaltet ist. Die Sicherheitszeitschalter 5 und 6 werden über Zeitglieder gesteuert, die im vorliegenden Beispiel unter anderem aus Transistoren 19 und 20, Kondensatoren 21 und 22 sowie Spannungsteiler bildenden, nicht im einzelnen bezifferten Widerständen bestehen. Der Sicherheitsschalter 7 wird dagegen durch einen Fotowiderstand 23 in Verbindung mit einem Transistor 24 und anderen hier im einzelnen nicht interessierenden Steuerelementen gesteuert.In the drawing, an embodiment of the invention is shown in which the control circuit by the series-connected elements: time switch 1, excitation winding 2 of the start relay switch 3 and Relay switch 4 is formed, while the safety circuit consists of the elements in series: First safety time switch 5, second safety time switch 6, safety switch 7 and excitation winding 8 of the relay switch 4 exists. The main circuit through which both the control circuit and the Safety circuit receive electricity, consists of an operating switch 9, 10, a main switch 11, a switch 12 of the main line relay, a switching element 14 of the first safety time switch 5, a further switching element 15, which, together with the second safety time switch 6, via the field winding 16 is controlled, and a solenoid valve 17, to which an ignition device 18 is connected in parallel. the Safety time switches 5 and 6 are controlled by timers, which in the present example include formed from transistors 19 and 20, capacitors 21 and 22 and voltage dividers, not in detail quantified resistances exist. The safety switch 7, on the other hand, is controlled by a photoresistor 23 in connection with a transistor 24 and other control elements not of interest here in detail controlled.

Die Funktion der vorbeschriebenen Sicherheitsschaltungist folgende:The function of the safety circuit described above is the following:

A) NormalbetriebA) Normal operation

Der Betriebsschalter 9, 10 wird geschlossen, damit erhält die Erregerwicklung 2 Strom, der Startrelaisschalter 3 schließt, wodurch die Relaiswicklung 25 des Hauptleitungsrelais erregt und damit der Schalter 12 geschlossen wird, über den durch die Selbsthaltestromleitung 13 die Relaiswicklung 25 nach Öffnen des Startrelaisschalters 3 Strom erhält.The operating switch 9, 10 is closed, so that the excitation winding 2 receives power, the start relay switch 3 closes, which energizes the relay winding 25 of the main line relay and thus the switch 12 is closed, through the self-holding current line 13, the relay winding 25 after opening the Start relay switch 3 receives power.

Schließt der Schalter 12, so wird über die Leitung 26 und die im Sicherheitsstromkreis liegenden geschlossenen Sicherheitszeitschalter 5 und 6 sowie den Sicherheitsschalter 7 die Erregerwicklung 8 des Relaisschalters 4 mit Strom versorgt, so daß der Relaisschalter 4 öffnet. Falls sich der Thermostatschalter 27 in der dargestellten Stellung befindet, erhalten über das Teil 10 des Betriebsschalters die mit den Transistoren 19 und 20 ausgerüsteten Zeitglieder Strom und bewirken nach einer bestimmten Verzögerungszeit durch Stromfreigabe der Transistoren 19 und 20 eine Erregung der Erregerwicklungen 28 und 16 und damit ein Schalten der Sicherheitszeitschalter 5 und 6. Dabei wird der erste Sicherheitszeitschalter 5 gegen das Schaltglied 14 und der zweite Sicherheitszeitschalter 6 gegen den Leerkontakt 29 sowie mit einem zweiten Schaltglied 30 gegen das Schaltglied 15 geschaltet, wodurch sowohl die Zündung 18 als auch das Magnetventil <7 Strom erhalten. Da über den Thermostatschalter 27 bei Betätigung des Betriebschalters r), 10 über die Leitung 31 die Erregerwicklung 32 des Motorrelaisschalters 33 Strom erhält, wird der Motorrelaisschalter 33 sofort geschlossen, so daß der Motor 34, der im allgemeinen ein Ver'orennungsluftgebläse antreibt, bereits vor der Umschaltung der Sicherheitszeitschalter 5 und 6 und damit vor dem Einsetzen der Zündung und der Brennstoffzufuhr mittels des Verbrennungsluftgebläses eine Vorspülung der Brennkammer bewirkt.When the switch 12 closes, the line 26 and the lines in the safety circuit are closed Safety time switches 5 and 6 and the safety switch 7, the excitation winding 8 of the Relay switch 4 is supplied with power so that the relay switch 4 opens. If the thermostat switch 27 is in the position shown, received via the part 10 of the operating switch with the Transistors 19 and 20 are equipped with timers and cause current after a certain delay time by current release of the transistors 19 and 20, excitation of the excitation windings 28 and 16 and thus a switching of the safety time switches 5 and 6. The first safety time switch 5 is against the Switching element 14 and the second safety time switch 6 against the empty contact 29 and with a second Switching element 30 switched against switching element 15, whereby both the ignition 18 and the Solenoid valve <7 received power. As via the thermostat switch 27 when the operating switch is actuated r), 10 the field winding 32 of the motor relay switch 33 receives current via the line 31, the motor relay switch 33 closed immediately, so that the motor 34, which generally drives a combustion air blower, before switching over the safety time switches 5 and 6 and thus before the onset of the Ignition and the fuel supply by means of the combustion air fan, a pre-purge of the combustion chamber causes.

Ist, wie vorbeschrieben, die Umschaltung der Sicherheitszeitschalter erfolgt, so kann durch den damit durch das Magnetventil 17 freigegebenen Brennstoffzulauf und die eingeschaltete Zündung 18 eine Zündung des Brenners erfolgen, die über den Fotowiderstand 23 und die mit diesem verbundene Steuereinrichtung eine Umschaltung des Sicherheitsschalters 7 gegen das Schaltgiied 35 bewirkt. Die Erregerspule 8 des Relaisschalters 4, deren Stromzufuhr bei Umschalten der Sicherheitszeitschalter 5 und 6 unterbrochen wurde, erhält dann über den Kontakt 35 und den umgeschalteten Sicherheitsschalter 7 wieder Strom, so daß der bei Stromunterbrechung geschlossene Relaisschalter 4 wieder öffnet.If, as described above, the safety time switch has been switched over, then the the fuel supply released by the solenoid valve 17 and the switched on ignition 18 an ignition of the burner take place via the photoresistor 23 and the control device connected to it Switching of the safety switch 7 against the switching element 35 is effected. The excitation coil 8 of the Relay switch 4 whose power supply was interrupted when the safety time switches 5 and 6 were switched over, then receives power again via the contact 35 and the switched safety switch 7, so that the at Power interruption, closed relay switch 4 opens again.

B) Störung durch Unterbrechung im SteuerstromkreisB) Fault caused by an interruption in the control circuit

Bei Betätigung des Betriebsschalters 9, 10 im Sinne einer Unterbrechung des Steuerstromkreises wird die Erregerwicklung 2 nicht erregt und damit der Startrelaisschalter 3 nicht geschlossen, wodurch wegen des nichtschließenden Schalters 12 weder die Zeitglieder der Sicherheitszeitschalter 5 und 6 noch die Erregerwicklung 32 des Motorrelaisschalters 33 und ebenso wenig das Magnetventil 17 und die Zündung 18 Strom erhalten. Ein Betrieb ist somit nicht möglich.When the operating switch 9, 10 is operated in the sense of an interruption of the control circuit, the Excitation winding 2 not energized and thus the start relay switch 3 not closed, which is due to of the non-closing switch 12 neither the timers of the safety time switches 5 and 6 nor the The excitation winding 32 of the motor relay switch 33 and neither the solenoid valve 17 nor the ignition 18 Receive electricity. Operation is therefore not possible.

C) Störung durch Kurzschluß von Emitter und Kollektor des den Sicherheitsschalter 7 beeinflussendenC) Fault caused by short-circuiting the emitter and collector of the one influencing the safety switch 7

Transistors 24Transistor 24

Bei Einschalten des Betriebsschalters 9, 10 wird der Sicherheitsschalter 7 durch den Kurzschluß der Steuereinrichtung sofort gegen den Kontakt 35 geschaltet. Damit erhält die Erregerwicklung 8 des Relaisschalters 4 keinen Strom mehr, wodurch der Relaisschalter 4 schließt und der Zeitschalter 1 nach der vorbestimmten Sicherheitszeit, die kleiner als die Verzögerungszeit der Sicherheitszeitschalter 5 und 6 sein muß, anspricht und eine Unterbrechung des Hauptschalters bewirkt. Das Ansprechen kann durch eine Heizwicklung des Zeitschalters 1 erfolgen, die nach der Sicherheitszeit ein Sperrglied 36 des Hauptschalters 11 freigibt.When you turn on the operating switch 9, 10 of the safety switch 7 by the short circuit of Control device switched to contact 35 immediately. The excitation winding 8 des Relay switch 4 no longer current, whereby the relay switch 4 closes and the timer 1 after predetermined safety time, which is smaller than the delay time of safety time switches 5 and 6 must be, responds and causes an interruption of the main switch. The response can go through a heating winding of the timer 1 take place, which after the safety time a blocking element 36 of the main switch 11 releases.

D) Störung durch Kurzschluß von Emitter und Kollektor des Transistors 19 im Zeitglied des erstenD) Disturbance caused by short-circuiting the emitter and collector of transistor 19 in the timing element of the first

Sicherheitszeitschalters 5Safety time switch 5

Nach dem Einschalten des Betriebsschalters 9, 10 wird durch die beschriebene Störung der erste Sicherheitszeitschalter 5 sofort gegon das Schaltglied 14 geschaltet. Die Stromzufuhr der Erregerwicklung 8 ist damit bis zur Umschaltung des zweiten Sicherheitszeitschalters 6 und Ansprechen des Sicherheitsschalters 7, also mindestens für die vorgesehen Verzögerungszeit unterbrochen, so daß der Zeitschalter 1 in der unter C) beschriebenen Weise anspricht.After the operating switch 9, 10 has been switched on, the disruption described causes the first Safety time switch 5 immediately gon the switching element 14 switched. The power supply to the field winding 8 is thus until the second safety time switch is switched 6 and response of the safety switch 7, i.e. at least for the intended delay time interrupted, so that the timer 1 responds in the manner described under C).

E) Störung durch Kurzschluß von Emitter und Kollektor des Transistors 20 im Zeitglied des zweiten Sicherheitszeitschalters 6 E) Disturbance caused by a short circuit between the emitter and collector of the transistor 20 in the timing element of the second safety time switch 6

In diesem Falle erfolgt die Unterbrechung der Stromzufuhr der Erregerwicklung 8 durch das nach dem Einschalten des Betriebsschalters 9, 10 sofortige Umschalten des zweiten Sicherheitszeitschalters 6 undIn this case, the power supply to the field winding 8 is interrupted by the after Switching on the operating switch 9, 10 immediate switching of the second safety timer 6 and

20 somit das Ansprechen des Zeitschlters 1 ebenfalls in der unter C) beschriebenen Weise. 20 thus the response of the timer 1 also in the manner described under C).

Es wurde somit gezeigt, daß durch die Sicherheitszeitschalter 5 und 6 nicht nur eine Kontrolle des Sicherheitsschalters 7 erfolgt, sondern daß bei Defekt eines der Kontrollorgane die Anlage abschaltet und dadurch auch eine gegenseitige Kontrolle der Sicherheitszeitschalter 5 und 6 gegeben ist. Wie man sich an Hand der Schaltung leicht selbst vergegenwärtigen kann, ist auch bei anderen Störungen — soweit man nicht den gleichzeitigen Defekt der beiden Sicherheitszeitglieder voraussetzt — in jedem Falle ein Ansprechen des Zeitschalters 1 und damit eine Unterbrechung des Hauptschalters 11 sichergestellt. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Sicherheitsschalteinrichtung liegt darin, daß sie für Gleichstromanlagen geeignet ist, also keine Stromumformung erforderlich macht, wie sie bei Schalteinrichtungen, die mit Synchronmotoren und Nockensteuerungen arbeiten benötigt wird.It has thus been shown that the safety time switches 5 and 6 not only control the Safety switch 7 takes place, but that if one of the control organs is defective, the system switches off and as a result, a mutual control of the safety time switches 5 and 6 is given. How to look at Hand of the circuit can easily visualize yourself, is also with other malfunctions - as far as one does not require the simultaneous defect of the two safety timers - in any case a response of the timer 1 and thus an interruption of the main switch 11 is ensured. The special one The advantage of the safety switching device according to the invention is that it is suitable for direct current systems is suitable, so no current conversion is required, as is the case with switching devices with Synchronous motors and cam controls are needed to work.

Hierau 1 Blatt ZeichnungenHere 1 sheet of drawings

ΛΛ

Claims

Claims: 23

1. Safety switching device, in particular for electrically controlled, engine-independent auxiliary heating of vehicles, with a timer and a relay switch, which are in series in a control circuit, the timer, when the control circuit is closed, the opening of a main switch located in the main circuit after a predetermined safety time causes and the excitation winding of the relay switch is in a safety circuit with a safety switch in series, which is influenced by the device to be controlled, characterized in that in the safety circuit in series with the excitation winding (8) of the relay switch (4) and the safety switch (7 ) two safety time switches (5,6) are located, which are opened via timing elements (19 to ZZ) after an essentially g / cal delay time and are provided with switching elements (14,15,30) that are in series in the main circuit and immediately after the opening process of the Safety time switches (5, 6) close the main circuit.

2. Safety switching device according to claim 1, characterized in that when the field winding is de-energized (8) the relay switch (4) of the control circuit is closed.

3. Safety switching device according to claim 2, characterized in that the safety switch (7) Immediately after the interruption of the safety circuit against one with the main circuit connected contact (35) is switched.

4. Safety switching device according to one of the preceding claims, characterized in that that one (6) of the safety time switch (5, 6) is equipped with two switching elements (6,30) whose one (6) is in the safety circuit and the other (30) is in the main circuit.

5. Safety switching device according to one of the preceding claims, characterized in that that one (5) of the safety time switch (5, 6) actuates a switching element (5) which at the beginning of the delay time is connected to the safety circuit and after the delay time has elapsed against a contact (14) of the main circuit is switched.

6. Safety switching device for a heating device according to one of the preceding claims, characterized in that in the main circuit there is an organ controlling the fuel supply,

z. B. a solenoid valve (17) or an electro-magnetic pump and in particular also an ignition device (18) are connected, which when closing of the movement elements of the safety time switch (5, 6) actuated switching elements (5, 14; 30, 15) are switched on.

7. Safety switching device for a heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the safety switch (7) is controlled by a light-sensitive organ,

z. B. a photo resistor (23) or a photocell is controlled.

8. Safety switching device for a heating device according to one of the preceding claims, characterized in that when the 134

Operating switch (9, 10) directly or via a relay (32, 33) of the drive motor (34) of a combustion air blower is switched on, while the organ (17) controlling the fuel supply only after Expiry of the delay time through the two safety time switches (5, 6) to the power supply is connected.

9. Safety switching device according to one of the preceding claims, characterized in that that the timers (19 to 22) via a thermally controlled switch (27) with the Main circuit are connected and when the thermally controlled switch (27) opens Moving elements of the safety time switches (5, 6) interrupt the main circuit.

10. Safety switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation winding (2) of a start relay switch (3) is in the control circuit, which closes the circuit of the excitation winding (25 of a main line relay (12, 25) when the control circuit is closed, which at Excitation closes a switch (12) in the main circuit, and when the switch (12) is closed, its excitation winding (25) is supplied with current via a self-holding current line (13), even if the star relay switch (3) opens.