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Eigensicheres Koppelglied
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Die Erfindung befaßt sich mit einem eigensicheren Koppelglied zur
Steuerung elektrischer Maschinen und Apparate in schlagwetter-oder explosionsgefährdeter
Umgebung. Koppelglieder dieser Art, wie sie beispielsweise durch die DT-OS 14 40
158 bekanntgeworden sind, dienen z. B. im Bergbau unter Tage dazu, Steuersignale
für den Betrieb eines Förderbandes oder eines Hobels weiterzuleiten.
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Da die Schaltgeräte, z. 5. Schütze, die man zum Ein- und Ausschalten
der Antriebsmotoren des Förderbandes oder des Hobels benötigt, eine Steuerleistung
erfordern, die zündfähige Funken ermöglicht, steuert man die Schaltgeräte nicht
direkt, sondern unter Zwischenschaltung der Koppelglieder. Diese werden zweckmäßig
in unmittelbarer Nähe der Schaltgeräte angebracht, z. B. in Gestalt eines Gerätes,
das einer Leitungsdurchführung ähnelt. Die Fernsteuerung kann nun über eine Leitung
erfolgen, deren Beschädigung oder Trennung ungefährlich ist, weil keine zündfähigen
Funken gebildet werden können.
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Es kann nun die Aufgabe bestehen, daß eine Maschine oder ein Apparat
erst dann eingeschaltet werden dar; wenn mehrere Bedingungen erfüllt sind, z. B.
daß ein Lüfter in Betrieb gesetzt worden ist oder daß weitere Antriebsmotoren einer
umfangreichen Förderanlage bereits eingeschaltet sind. Dies läßt sich mit den bekannten
Mitteln dadurch lösen, daß mehrere eigensichere Koppelglieder verwendet werden,
die den einzelnen Bedingungen zugeordnet sind, und daß auf der nlchtelgensicheren
Seite der Koppelglieder
die erforderliche logische Verknüpfung z.
B. durch Reihenschaltung vorgenommen wird. In diesem Fall kann die Maschine nur
dann eingeschaltet werden, wenn alle angeschlossenen Steuerleitungen die gewünschten
Zustände signalisieren. Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, den
verhältnismäßig großen Aufwand für die Verwendung mehrerer eigensicherer Koppelglieder
und den Platzbedarf zu verringerm.
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Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß das Koppelglied Eingänge
für mehrere elgensichere Steuerleitungen und eine Schaltungsanordnung zur wahlweisen
logischen Verknüpfung einzelner oder aller Eingangssignal sowie ein von der Schaltungsanordnung
beim Vorliegen der gewählten VerknWpfung steuerbares Schaltorgan zur nichteigensicheren
Steuerung ds Maschinen bzw. Apparate besitzt.
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Hierdurch erzielt man eine Ersparnis nicht nur durch den Wegfall einer
Anzahl von Kapselungenfür mehrere Koppelglieder, sondern auch durch die Auswertung
der Eingangssignale auf der eigensicheren Seite und Verwendang-eines gemeinsamen
Schaltorgans zur Betätigung der Maschinen oder Apparate bzw. der diesen zugeordneten
Schaltgeräte. Ferner ist es vorteilhaft, daß eine größere Freizügigkeit als bisher
bei der Herstellung der logischen Verknüpfungen zwischen den Engangssignalen bes-teht.
Die für solche Zwecke an sich bekannten elektrenischen Bauelemente gestatten es
nämlich, z. B. UND-Verknüpfunges, ODER-Verknüpfungen oder NAND-Verknüpfungen zwischen
einer Vielzahl von Eingangssignalen- durchzuführen.
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Die--Vielseitigkeit des neuen Koppelghi-eSes kann noch durch ein Wählorgan
gesteigert werden, das es gestattet, die zwischen den Eingangssignalen erwünschten
Logischen Verknüpfungen einzustellen.
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In vorteilhafter Weise kann das eigénsichere Koppelglied mit einer
Leuchtanzeige für jede Steuerleitung versehen sein. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise
mit Hilfe einer jeder Steuerleitung zugeordneten Leuchtdiode erkennen, ob die Steuerleitung
eingeschaltet ist. Dies erleichtert die gerade beim Vorhandensein einer Mehrzahl
von Steuerleitungen unter Umständen zeitraubende Fehlersuche.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Figur dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Die Figur zeigt in schematischer Darstellung ein eigensicheres Koppelglied
1, das beispielsweise in gekapselter oder vergossener Ausführung zum An- oder Einbau
an bzw. in einen Anschlußkasten der Schutzart erhöhte Sicherheit" ausgebildet ist,
wie sie an druckfest gekapselten Schaltgerätekombinationen vorgesehen sind.
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Das Koppelglied besitzt Eingänge 2a, 2b usf. bis 2n für eigensichere
Steuerleitungen. Im Stromkreis jeder dieser Steuerleitungen befindet sich ein Kontakt
3a, 3b usf. bis 3n, der z. B. durch einen Drucktaster, einen Schalter oder auch
einen Melde- oder Verriegelungskontakt eines anderen Schaltgerätes oder einer Maschine
bzw; eines Apparates gebildet sein kann. Ferner ist in jede der Steuerleitungen
eine Diode 4a, 4b usf. bis 4n eingeschaltet, die das Fließen eines Halbwellenstromes
in den Steuerleitungen beim Schließen der Kontakte 3a, 3b usf. bis 3n bewirkt.
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In bekannter Weise können die Leitungen durch den Halbwellenstrom
leicht auf Kurzschluß überwacht werden. Eingangsverstärker 5a, 5b usf. bis 5n bewirken
eine Verstärkung der über die eigensicheren Steuerleitungen 2a, 2b usf. bis 2n zugeführten
Steuersignale derart, daß sie einer Schaltungsanordnung 6 zugeführt werden können,
die eine logische Verknüpfung der Eingangssignale gestattet. Die Schaltungsanordnung
6 kann daher beisRelsweise bewirken, daß an ihrem Ausgang nur dann ein Signal erscheint,
wenn alle, z. 3.
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fünf, angeschlossenen eigensicheren Steuerleitungen ein Signal führen.
Sind beispielsweise zehn Steuerleitungen vorhanden, so kann ein Ausgangssignal an
der Schaltungsanordnung 6 erwünscht sein, wenn an vier der angeschlossenen Steuerleitungen
gleichzeitig ein Signal auftritt und ferner die weiteren sechs Steuerleitungen danach
jeweils im Abstand einer Sekunde ein Steuersignal zuführen. Es können somit beliebige
Verknüpfungen zwischen den angeschlossenen Steuerleitungen herbeigeführt werden.
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Das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung 6 betätigt ein Schaltorgan
7, das sich zum Schalten eines Starkstromschaltgerätes eignet. Beispielsweise kann
das Schaltorgan 7 ein Relais, ein Thyristor oder ein Triac sein. Der Schaltkontakt
10 des Schalt-
organs 7 gehört daher dem nichteigensicheren Steuerkreis
mit einem Starkstromschaltgerät 11 an. Im allgemeinen wird es sich hierbei um ein
Schütz handeln, das zum Ein- und Ausschalten einer Maschine oder eines Apparates
12, z. B. eines Förderbandes, eines Hobels oder eines ähnlichen Gerätes, dient.
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Das Koppelglied 1 enthält ferner einen Stromversorgungsteil, der in
schematischer Darstellung mit 13 bezeichnet ist. Es ist zweckmäßig, diesen Stromversorgungsteil
aus der Schaltgerätekombination zu speisen, dem das Koppelglied 1 elektrisch und
baulich zugeordnet ist.
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Die logische Schaltungsanordnung wirkt mit einem Wählorgan 8 zusammen,
durch das die Art der logischen Verknüpfung zwischen den durch die Steuerleitungen
2a bis 2n zugeführten Steuersignale einstellbar ist. Das Wählorgan kann z. B. nach
Art eines Kreuzschienenverteilers ausgebildet sein oder kann aus einer Anzahl von
Schaltern bestehen.
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1 Figur 7 Ansprüche
L e e r e i t e