DE2431965A1

DE2431965A1 - Electropneumatic door opener with safety circuit - has air cushion element with actuating switches

Info

Publication number: DE2431965A1
Application number: DE2431965A
Authority: DE
Inventors: Willi Baenteli; Rene Frey; Alfred Wuethrich
Original assignee: BIRCHER MAX SCHAFFHAUSEN (SCHWEIZ)
Current assignee: BIRCHER MAX SCHAFFHAUSEN (SCHWEIZ)
Priority date: 1973-10-02
Filing date: 1974-07-03
Publication date: 1975-04-10
Also published as: CH557949A

Abstract

The air cushion of the system has a number of internal chambers which are separated by diaphragms. A number of the chambers are provided with switches. The air cushion is fixed as a profile into an anchoring profile and it is actuated by pressure exerted on it by the feet. The chambers of the air cushion are connected by openings and pipelines to the switching elements. When one of the air chambers is damaged then a warning circuit for producing optical signals is connected on actuation. The pressure switches DW1, DW2, DW3 are connected by pipes 16, 17, 18 to the pressure chambers of the flexible air cushion profile. An electronic circuit analyses the signal and establishes whether all three switches have responded simultaneously. In the case of a fault the electronic circuit senses this and produces an alarm signal.

Description

Elektropneumatische Schaltanordnung mit Sicherheitssteuerung Die Erfindung betrifft eine elektropneumatische Schaltanordnung mit Sicherheitssteuerung und einem an einer Schiene gehaltenen, aus elastischem Stoff gebildeten kissenartigen Luftbehälter, der mit mindestens zwei Membrankontaktschaltern verbunden ist.Electropneumatic switching arrangement with safety control The invention relates to an electropneumatic switching arrangement with safety control and a Cushion-like air containers made of elastic material, held on a rail, which is connected to at least two membrane contact switches.

Elektropneumatische Schaltanordnungen dieser Art sind bekannt. Sie werden insbesondere zum Oeffnen von Türen angewendet, das durch das Betreten eines Luftbehälters automatisch erfolgt. Der elastische Luftbehälter ist durch eine relativ dünne Schlauchleitung mit einem durch eine Membran abgeschlossenen Raute in eines Membrankontaktschalters verbunden. Zufolge eines Druckes auf den Luftbehälter biegt die Membran aus, wobei ein elektrischer Schaltkontakt geöffnet oder geschlossen wird. Der Membrankontaktschalter wird deshalb auch als Druckwellenschalter bezeichnet. Ein solcher ist in der schweizerischen Patentschrift Nr. 436.428 erläutert. Bekannterweise ist der Druckwellenschalter mit einem Relais verbunden, das einen Speisestrom steuert, der im vorliegenden Fall insbesondere das Oeffnen von Türen und Toren bewirken soll. Electropneumatic switching arrangements of this type are known. she are used in particular to open doors by entering a Air tank takes place automatically. The elastic air tank is by a relative thin hose line with a diamond closed by a membrane into one Membrane contact switch connected. As a result of pressure on the air reservoir flexes the membrane off, with an electrical switch contact opened or closed will. The membrane contact switch is therefore also referred to as a pressure wave switch. Such is explained in Swiss patent specification No. 436.428. Well known the pressure wave switch is connected to a relay that controls a supply current, which in the present case is intended to open doors and gates in particular.

Wenn nun der Luftbehälter, die Schlauchleitung oder die Membran beschädigt ist, funktioniert die Schaltanordnung nicht mehr richtig, so dass Gegenstände oder Personen am Tor oder zwischen den Türen eingeklemmt werden können. Es stellte sich daher die Aufgabe, eine mit Sicherheitssteuerung versehene Schaltanordnung zu schaffen, welche bei Beschädigung der erwähnten Organe die Türe öffnet, offen hält und die Störung durch ein dauerndes Leuchtsignal anzeigt. If the air tank, the hose line or the membrane are damaged is, the switching arrangement no longer works properly, so that objects or People can be trapped at the gate or between the doors. It turned out hence the task of creating a switching arrangement equipped with a safety control, which opens the door if the organs mentioned are damaged, open holds and indicates the fault with a continuous light signal.

Die-elektropneumatische Schaltanordnung gemäss der Erfindung stellt eine Lösung dieser Aufgabe dar. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der Luftbehälter ein Profil mit vier im Querschnitt angeordneten Luftkammern aufweist, von denen mindestens zwei mit je einem Membrankontaktschalter verbunden sind, und dass die Membrankontaktschalter in Wirkverbindung mit einer Abtastungsgruppe stehen, welche Verzögerungselemente aufweist, so dass die Weitergabe der Schaltsignale zeitlich verzögert wird, und die Abtastungsgruppe an eine mit Kombinationen von UND- und ODER-Elementen versehene Auswertungsgruppe angeschlossen ist, von der bei gedrücktem Luftbehälter mit unbeschädigten Luftkammern ein UND-Element in Wirkverbindung über ein weiteres UND-Element einen monostabilen Multivibrator und einen Transistor mit einem Relais steht, das mit einem Schütz für einen Speisestromanschluss verbunden ist, und bei gedrücktem Luftbehälter mit einer beschädigten Luftkammer ein ODER-Element der Auswertungsgruppe in Wirkverbindung über ein UND-Element und einen Transistor mit einem bistabilen Relais steht, das über einen Schalter in Wirkverbindung mit dem Relais und einer Leuchtdiode steht. The electro-pneumatic switching arrangement according to the invention provides a solution to this problem. It is characterized in that the air tank has a profile with four air chambers arranged in cross section, of which at least two are each connected to a membrane contact switch, and that the Membrane contact switches are in operative connection with a scanning group, which Has delay elements, so that the forwarding of the switching signals is timed is delayed and the sample group to one with combinations of AND and Evaluation group provided with OR elements is connected, of which when pressed Air tank with undamaged air chambers via an AND element in operative connection another AND element with a monostable multivibrator and a transistor a relay that is connected to a contactor for a supply current connection is, and if the air reservoir is depressed with a damaged air chamber, an OR element the evaluation group in operative connection via an AND element and a transistor is with a bistable relay, which is in operative connection with via a switch the relay and a light emitting diode.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt eines Luftbehälters mit drei separaten Luftkammern, die je an einen Membrankontaktschalter angeschlossen sind; Fig. 2 einen Luftbehälter im Querschnitt unter einem senkrecht von oben wirkenden Druck; Fig. 3 einen Luftbehälter im Querschnitt unter einem schräg von oben wirkenden Druck; Fig. 4 ein Schaltschema. The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown. The figures show: FIG. 1 a cross section of an air tank with three separate ones Air chambers each connected to a membrane contact switch; Fig. 2 a Air container in cross section under a pressure acting vertically from above; Fig. 3 shows an air container in cross section under a pressure acting obliquely from above; 4 shows a circuit diagram.

Die elektropneumatische Schaltanordnung mit Sicherheitssteuerung weist einen an einer Schiene 1 gehaltenen, aus einem elastischen Stoff, beispielsweise aus Plastogen (eingetragene Marke), gebildeten kissenartigen Luftbehälter 2 mit Profilquerschnitt auf (Fig. 1). The electro-pneumatic switching arrangement with safety control has a held on a rail 1, made of an elastic material, for example from Plastogen (registered trademark), cushion-like air container 2 formed with Profile cross-section on (Fig. 1).

Dieser besitzt drei Luftkammern 3, 4, 5 und eine Zwischenkammer 12. Der Luftbehälter 2 weist im Querschnitt einen halbrunden Oberteil 6, einen mit zwei parallelen Seitenwänden 7 versehenen Mittelteil und einen in der Schiene 1 verankerten Fuss 8 auf. Im halbrunden Oberteil 6 hat die Luftkammer 3 einen konvex-konkaven Querschnitt. Durch einen von aussen auf den Oberteil 6 ausgeübten Druck verkleinert sich die Luftkammer 3, ohne dass sich zunächst ein kurzzeitiger Unterdruck ergibt, wie dies beispielsweise bei einem Luftraum mit quadratischem Querschnitt der Fall ist. This has three air chambers 3, 4, 5 and an intermediate chamber 12. The air tank 2 has a semicircular cross section Top 6, a central part provided with two parallel side walls 7 and one in the Rail 1 anchored foot 8 on. In the semicircular upper part 6, the air chamber 3 a convex-concave cross-section. By one exerted on the upper part 6 from the outside Pressure decreases the air chamber 3 without initially being a brief one Negative pressure results, as is the case, for example, with an air space with a square Cross-section is the case.

Die beiden Seitenwände 7 sind aussen mit je einer Aussparung 9 ausgebildet. Diese bewirken ein seitliches Einknicken der Wände 7, wenn ein Druck von oben auf den Luftbehälter 2 nach Fig. The two side walls 7 are each formed with a recess 9 on the outside. These cause the walls 7 to buckle to the side when pressure is applied from above the air tank 2 according to Fig.

2 und 3 erfolgt. Im Mittelteil des Luftbehälters 2 sind zwei Längs zwischenwände 10 vorgesehen. Diese sind mit je einer Ausbiegung 11 versehen und begrenzen seitlich nach aussen je eine der Luftkammern 4, 5. Zwischen diesen ist der für sich abgeschlossene Zwischenraum 12 gebildet. Die Luftkammern 4, 5 verkleinern sich ebenfalls, wenn von oben ein Druck auf den Luftbehälter 2 erfolgt (Fig. 2, 3). An seinen beiden Enden ist der Luftbehälter 2 durch seitliche, in der Zeichnung nicht hervorgehobene, Deckel abgeschlossen. Diese sind mit Stöpseln ausgebildet, welche den Querschnitten der Luftkammern 3, 4, 5 entsprechen und in diese eingeschoben sind. Die Stöpsel sind mit in der Zeichnung nicht dargestellten Sacklöchern versehen, damit die Deckel nicht eine zu grosse Steifigkeit aufweisen. Bei einem der beiden seitlichen Deckel weisen die Stöpsel Durchgangslöcher 13, 14, 15 zur Aufnahme je einer Schlauchleitung 16, 17, 18 auf. Diese Schlauchleitungen führen zu je einem Membrankontaktschalter DW1, DW2, Dz3, auch Druckwellenschalter genannt, deren Kontakte bei einer Druckbelastung des Luftbehälters 2 (Fig. 2 oder Fig. 3) öffnen.2 and 3 takes place. In the middle part of the air tank 2 are two longitudinal intermediate walls 10 are provided. These are each provided with a bend 11 and delimit one of the air chambers 4, 5 laterally to the outside. Between these there is the self-contained space 12 is formed. Reduce the size of the air chambers 4, 5 also when pressure is applied to the air tank 2 from above (Fig. 2, 3). At both ends of the air tank 2 is through lateral, in the drawing not highlighted, lid complete. These are designed with plugs, which correspond to the cross sections of the air chambers 3, 4, 5 and are inserted into them are. The plugs are provided with blind holes not shown in the drawing, so that the cover does not have too great a rigidity. With one of the two side cover, the plug have through holes 13, 14, 15 for receiving each a hose line 16, 17, 18 on. These hose lines lead to one each Membrane contact switches DW1, DW2, Dz3, also called pressure wave switches, their contacts open when the air tank 2 (Fig. 2 or Fig. 3) is under pressure.

Die Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 stehen nach Schaltschema (Fig. 4) in Wirkverbindung mit einer Abtastungsgruppe A, die Verzögerungselemente aufweist. Die Gruppe A ist an eine mit Kombinationen von UND- und ODER-Elementen versehene Auswertungsgruppe B angeschlossen. The pressure wave switches DW1, DW2, DW3 are located according to the circuit diagram (Fig. 4) in operative connection with a scanning group A which has delay elements. Group A is linked to a combination of AND and OR elements Evaluation group B connected.

Wird ein Druckstoss auf den Luftbehälter 2 gegeben, so öffnen die an eine unbeschädigte Luftkammer 3, 4, 5 angeschlossenen Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 während einer kurzen Zeit und lösen je ein Signal an die Abtastungsgruppe A aus. Diese bewirkt eine zeitliche Verzögerung t2 in der Weitergabe der Signale an die Auswertungsgruppe B. Durch diese Verzögerung wird eine vorzeitige falsche Auswertung verhindert, falls die drei Signale nicht gleichzeitig eintreffen. In der Auswertungsgruppe B wird festgestellt, ob alle oder nur ein bis zwei Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 angesprochen haben. If a pressure surge is given to the air tank 2, the open pressure wave switch DW1 connected to an undamaged air chamber 3, 4, 5, DW2, DW3 for a short time and each release a signal to the scanning group A off. This causes a time delay t2 in the transfer of the signals to evaluation group B. This delay is a premature incorrect evaluation prevented if the three signals do not arrive at the same time. Evaluation group B determines whether all or only one or two pressure wave switches DW1, DW2, DW3 have addressed.

Haben alle Druckwellenschalter angesprochen, so sind die Luftkammern 3, 4, 5 und ihre Anschlüsse an die Druckwellenschalter unbeschädigt und ein UND-Element 19 der Gruppe B gibt einen Impuls über ein folgendes UND-Element 20 an einen monostabilen Multivibrator MV2. Dieser wirkt bis zur Zeit tl auf einen Transistor T1, so dass ein Relais R während der Zeit tl - t2 entregt wird, wobei durch einen Schütz ein zu betätigendes Tor für kurze Zeit geöffnet wird. If all pressure wave switches have responded, the air chambers are 3, 4, 5 and their connections to the pressure wave switch undamaged and an AND element 19 of group B gives a pulse via a following AND element 20 to a monostable Multivibrator MV2. This acts on a transistor T1 until time tl, so that a relay R is de-energized during the time tl - t2, with a contactor on the gate to be operated is opened for a short time.

Sprechen nur ein oder zwei der drei Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 an, so ist mindestens eine der Luftkammern 3, 4, 5 oder der Anschluss derselben an ihren Druckwellenschalter beschädigt und ein ODER-Element 21 der Gruppe B gibt über ein folgendes UND-Element 22 ein Signal an die Basis eines Transistors T2, wobei ein bistabiles Relais S erregt und ein Kontakt S1 geschlossen wird. Dieser legt die Basis des Transistors T1 auf Emitterpotential und das Relais R fällt ab und kann nicht wieder anziehen, weil der Transistor T1 hochohmig bleibt. Das Tor wird geöffnet und bleibt offen. Ein Transistor T4 erhält so Basisstrom, wird leitend und eine Leuchtdiode DL signalisiert die Störung dauernd. If only one or two of the three pressure wave switches DW1, DW2, DW3 on, at least one of the air chambers 3, 4, 5 or the connection of the same is damaged to their pressure wave switch and an OR element 21 of group B is there A signal to the base of a transistor T2 via a subsequent AND element 22, whereby a bistable relay S is energized and a contact S1 is closed. This sets the base of the transistor T1 to emitter potential and the relay R drops out and cannot pick up again because transistor T1 remains high-resistance. The gate is opened and remains open. A transistor T4 thus receives base current and becomes conductive and a light-emitting diode DL continuously signals the fault.

Diese ist gespeichert und wird auch nach einem Speisespannungsunterbruch von der Diode DL signalisiert.This is saved and is also used after an interruption in the supply voltage signaled by the diode DL.

Um die Schaltanordnung wieder in den Ausgangszustand zu setzen, muss mit einer Deblockiertaste D ein Impuls auf einen monostabilen Multivibrator MV1 gegeben werden, der während der Zeit t3 einen Ausgangsimpuls abgibt. Innerhalb dieser Zeit t3 müssen durch Druck auf ein unbeschädigtes Druckgefäss 2 alle Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 betätigt und ihre Signale über die Abtastungsgruppe A und die Auswertungsgruppe B an den monostabilen Multivibrator MV2 gebracht werden, der seinerseits das Signal an ein NAND-Glied N weitergibt. Von diesem aus wird ein Transistor T3 angesteuert, der das Relais S in den ursprünglichen Zustand bringt, wobei der Kontakt S1 wieder geöffnet wird. Die Schaltanordnung ist wieder betriebsbereit und zudem auf ihre Tauglichkeit geprüft. In order to set the switching arrangement back to the initial state, must with an unblocking key D, a pulse on a monostable multivibrator MV1 which emits an output pulse during time t3. Within this Time t3, all pressure wave switches must press on an undamaged pressure vessel 2 DW1, DW2, DW3 actuated and their signals via the scanning group A and the evaluation group B to be brought to the monostable multivibrator MV2, which in turn sends the signal passes to a NAND gate N. From this one becomes a transistor T3 driven, which brings the relay S in the original state, whereby the contact S1 is opened again. The switching arrangement is ready for operation again and also checked for suitability.

Um zu verhindern, dass das bistabile Relais S beim Oeffnen des Tores infolge einer Betätigung der Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 irrtümlich erregt und das Tor blockiert wird, ist ein Optokoppler 23 vorgesehen, dessen Leuchtdiode 24 an einem Schaltkontakt 25 der Speisestromleitung angeschlossen ist. Wird nun durch das Schütz zum Oeffnen des Tores der Speisestrom eingeschaltet, so fliesst ein Strom durch die Leuchtdiode 24, die ihrerseits den galvanisch getrennten Transistor T5 des Optokopplers 23 in den leitenden Zustand versetzt. Das Signal, das vom Transistor T5 abgenommen wird, gelangt an den zusätzlichen Eingang eines Multivibrators MV3, der dann während der Oeffnungszeit des Tores die elektrische Wirkverbindung der Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 zu den elektronischen Elementen der Auswertungsgruppe B trennt. To prevent the bistable relay S when opening the gate erroneously energized as a result of actuation of the pressure wave switch DW1, DW2, DW3 and the gate is blocked, an optocoupler 23 is provided, its light emitting diode 24 is connected to a switching contact 25 of the feed line. Will now the feed current is switched on by the contactor to open the gate, so it flows a current through the light emitting diode 24, which in turn is the electrically isolated transistor T5 of the optocoupler 23 put into the conductive state. The signal coming from the transistor T5 is removed, reaches the additional input of a multivibrator MV3, which then during the opening time of the gate the electrical active connection of the Pressure wave switches DW1, DW2, DW3 for the electronic elements of the evaluation group B separates.

Fällt aus irgendeinem Grunde der Speisestrom für die Oeffnung des Tores aus, so werden bei einem Druckstoss auf den Luftbehälter 2 alle Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 geöffnet und auch ein Signal vom ODER-Element 21 über das UND-Element 22 an den Transistor T2 gegeben, wobei das bistabile Relais S zeitlich nach dem Relais R erregt wird, so dass die Leuchtdiode DL eine Störung anzeigt. If for any reason the supply current for opening the Tores off, all pressure wave switches are activated in the event of a pressure surge on the air tank 2 DW1, DW2, DW3 open and also a signal from the OR element 21 via the AND element 22 given to the transistor T2, the bistable relay S in time after the Relay R is energized so that the light emitting diode DL indicates a fault.

Es können auch nur zwei der drei Luftkammern 3, 4, 5 mit je einem der drei Druckwellenschalter DW1, DW2, DW3 verbunden sein, wobei dann die nicht angeschlossene Luftkammer für sich abgeschlossen sein muss. Die UND-Elemente und ODER-Elemente der Gruppen A und B erhalten dann nur zwei statt drei Eingänge, mit Ausnahme des ODER-Elementes 21. It can also only two of the three air chambers 3, 4, 5 with one each the three pressure wave switches DW1, DW2, DW3 be connected, but then not connected air chamber must be self-contained. The AND elements and OR elements of groups A and B then only receive two instead of three inputs, with Exception of the OR element 21.

Claims

Patent claims:

1. Electropneumatic switching arrangement with safety control and a cushion-like made of elastic material and held on a rail Air reservoir, which is connected to at least two membrane contact switches, thereby characterized in that the air tank (2) has a profile with four arranged in cross-section Has air chambers (3, 4, 5, 12), of which at least two each with a membrane contact switch (DW1, DW2, DW3) are connected, and that the membrane contact switches (DW1, DW2, DW3) are in operative connection with a scanning group (A), which delay elements so that the forwarding of the switching signals is delayed in time, and the sample group (A) to one provided with combinations of AND and OR elements Evaluation group (B) is connected from which, when the air tank (2) is pressed an AND element (19) in operative connection with undamaged air chambers (3, 4, 5) Via a further AND element (20) a monostable multivibrator (MV2) and a The transistor (T1) with a relay (R) is connected to a contactor for a supply current connection connected, and with the air reservoir (2) depressed, with a damaged air chamber (3, 4, 5) an OR element (21) of the evaluation group (B) in operative connection via there is an AND element (22) and a transistor (T2) with a bistable relay (S), via a switch (S1) in operative connection with the relay (R) and a light-emitting diode (DL) stands.

2. Electropneumatic switching arrangement according to claim 1, characterized in that that the air tank (2) has a semicircular upper part (6), one with two parallel Side walls (7) provided central part and anchored in a rail (1) Foot (8) has that the air chamber (3) is provided in the semicircular upper part (6) is, which has a convex-concave cross-section that the two side walls (7) each have a recess (9) on the outside for lateral buckling, and that in the middle part two standing, provided with bends (11) Partitions (10) are provided, the laterally inwardly an intermediate chamber (12) and laterally to the outside one of the air chambers (4, 5) limit which air chambers (4, 5) decrease in size by applying pressure from above on the air reservoir (2).

3. Electropneumatic switching arrangement according to claim 1, characterized in that that an unblocking button (D) in operative connection via a monostable multivibrator (MV1), a NAND gate (N) and a transistor (T3) with the bistable relay (S) stands.

4. Electropneumatic switching arrangement according to claim 3, characterized in that that a light emitting diode (24) of an optocoupler (23) with a switching contact (25) a supply connection for opening a gate is connected, which diode (24) via a transistor (T5) in operative connection with a multivibrator (MV3) stands, so that this is the electrical active connection during the opening time of the gate the membrane contact switch (DW1, DW2, DW3) with the downstream electronic Interrupts elements of evaluation group (B).