DE2915589B2 - Sicherheitsschalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschalteinrichtung für eine mit elektronischen Bauteilen aufgebaute Steuerschaltung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches.

Mit elektronischen Bauteilen aufgebaute Steuerschaltungen, insbesondere fehlersichere Steuerschaltungen, gehören seit einiger Zeit zum Stand der Technik und dienen z. B. zur Steuerung von Pressen, Stanzen, Automationseinrichtungen usw. Diese Steuerschaltungcn erfassen Fehlerzustände durch Verwendung von selbstüberwachenden Logikschaltungen, z. B. zweikanaliger Logik mit Antivalenzüberwachung (DE-OS 27 21 270) oder durch zyklische Überwachung sicherheitsrelevanter Bauteile (DE-OS 26 33 322). Derartige Steuerschaltungen sind zur Überwachung bestimmter Betriebszustände, wie Einzelhubbetrieb bei Exzenterpressen, ausgelegt und gewährleisten hierbei ein hohes Maß an Betriebssicherheit. Die Stellglieder und/oder deren vorgeschaltete Leistungsverstärker, die von den Steuerschaltungen angesteuert werden, weisen in den überwiegenden Fällen Halbleiter-Bauelemente auf, die an einen Lastspannungsversorgungskreis derart schaltbar sind, daß bei ordnungsgemäßer Funktion der Steuerschaltungen und der zu steuernden Maschinen Bewegung verursachende Stellglieder beaufschlagt werden. Im Fehlerfall dagegen werden in aller Regel die Lastspannungsversorgungskreise von der fehlersicheren Steuerschaltung bewirkt unterbrochen. Bei besonderen Betriebsbedingungen, z. B. während des Einrichtbetriebes, kann die Steuerschaltung derart verwendet werden, daß ein Betrieb der Maschine möglich ist, obwohl bestimmte Sicherheitskreise — Schutzgitter auf — unwirksam geschaltet sind. Während dieses Betriebszustandes liegen die den Lastspannungsversorgungskreis schaltenden Halbleiisr-Bauelemente unmittelbar in der Wirkverbindung, so daß ein Versagen eines Halbleiter-Bauelementes zu einer ungewollten Bewegung, beispielsweise einer Automationseinrichtung führen kann, wodurch der Bedienungsmann während des Einrichtbetriebes sehr stark gefährdet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und die mit elektronischen Bauelementen aufgebaute Steuerschaltung mit einer Sicherheitsschalteinrichtung zu versehen, durch die bei Betriebszuständen, in denen Sicherheitskreise der Steuerschaltung unwirksam geschaltet sind, ungewollte Bewegungen von Pressen, Stanzen, Automationseinrichtungen usw. sicher vermieden werden.

■> Diese Aufgabe ist durch eine Sicherheitsschalteinrichtung gemäß den im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmalen gelöst.

Ein Vorteil der erfindungsgernäßen Sicherheitsschalteinrichung ist darin zu sehen, daß nur noch gewollt

ίο herbeigeführte Bewegungen möglich sind, durch die ein optimaler Schutz des Bedienungsmannes möglich ist.

An Hand einer Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel in Form eines stark vereinfachten Prinzipschaltbildes dargestellt und nachfolgend näher erläutert.

η Die gezeigte Schaltung ist Bestandteil einer mit elektronischen Bauteilen aufgebauten Steuerschaltung 1 für eine nicht näher dargestellte Automationseinrichtung für Pressenstraßen (siehe beispielsweise DE-OS 2417 131). Der dargestellte Ausschnitt zeigt eine Steuerleitung 2 für den Einrichtbetrieb, die über einen Kontakt na einer Not-Aus-Schaltung mit parallelgeschalteten Befehlstastern 3 — Kommando »Auf«, 4 — Kommando »Ab«, 5 — Kommando »Vor«, 6 — Kommando »Zurück« verbunden ist. In Reihe zu den Befehhtastern 3,4,5,6 ist je ein Relais Kl,K2,K3,K4 geschaltet. Von den Befehlstastern 3,4,5,6 werden die entsprechenden Stufen der elektronischen Steuerschaltung 1 direkt beaufschlagt. Den entsprechenden Ausgängen der elektronischen Steuerschaltung 1 sind Leistungsverstärker 7,8,9,10 nachgeschaltet, durch die ein Lastspannungsversorgungskreis 11 mit Stellgliedern 12, 13 für die angestrebten Bewegungen verbindbar ist. Die Verbindung der Verstärker 7, 8, 9, 10 mit dem Lastspannungsversorgungskreis 11 erfolgt jeweils über

J5 die Kontakte K₁, K₂, K₃, K₄ der Relais K i,K2,K3, K4, die nullspannungssichere Schaltglieder darstellen, d. h.

im unangesteuerten Zustand in jedem Fall die Ruhelage einnehmen.

Die Funktion der Sicherheitsschalteinrichtung setzt in vorliegendem Beispiel die Einschaltung des Betriebszustandes »Einrichten« voraus. Der Kontakt na ist geschlossen. Sobald der Befehlstaster 3 betätigt wird, gelangt ein Steuersignal auf die elektronische Steuerung 1. Dadurch wird der Leistungsverstärker 7 angesteuert, der das Stellglied 12 aktiviert, sobald das mit Betätigen des Befehlstasters 3 an Spannung gelegte Relais K 1 den Kontakt K\ geschlossen hat. Die Befehlsgabe von den Befehlstastern 3, 4, 5, 6 über dir elektronische Steuerung 1 auf die Leistungsverstärker 7, 8, 9, 10 ist zwingend, da vorgegebene unauflösbare Verriegelungsbedingungen, z. B. Presse in UT- Automationseinrichtung darf nicht gestartet werden, wirksam bleiben müssen. Die dem Leistungsverstärker 7 zugeführte Lastspannung wird nunmehr dem Stellglied 12 aufgeschaltet. Sobald der Befehlstaster 3 gelöst wird, entfällt einerseits das Steuerrelais für die elektronische Schaltung 1 und andererseits fällt das Relais K 1 ab, wodurch über den sich öffnenden Kontakt K\ der Leistungsverstärker 7 von dem Lastspannungsversorgungskreis 11 sicher getrennt wird. Das Stellglied 12 wird desaktiviert und die Bewegung unterbrochen. Für die Befehlstaster 4, 5, 6 gilt ein äquivalenter Funktionsablauf.

Bei dieser Sicherheitsschalteinrichtung hat z. B. ein Fehler in dem Leistungsverstärker 7 — Durchlegieren der Leistungsendstufe — keine Beaufschlagung des Stellgliedes 12 zur Folge, wodurch auch keine Bewegung der Automationseinrichtung ausgelöst wird,

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durch die Verletzungen von Bedienungsmannschaften aktiviert und dadurch die Unfallgefahren vermieden

verursacht werden könnten. sind.

Im Dauerlaufbetrieb bzw. einem Automatikbetrieb Eine Kontrolle der Sicherheitsschalteinrichtung ist in

wäre die Sicherheitsschalteinrichtung überbrückt, da geeigneter Weise derart vorzusehen, daß das Einschal-

hierbei die Steuerschaltung 1 die Überwachung der ·> ten der Anlage im Automatikbetrieb nur bei zunächst

Anlage und deren richtige Funktion alleine überprüft, abgefallenen Relais K 1, K 2, K 3. K 4 möglich ist.
die Schutzgitter geschlossen, alle äicherheitskreisr

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsschalteinrichtung für eine mit elektronischen Bauteilen aufgebaute Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung gegebenenfalls fehlersicher ausgeführt ist und auf Stellglieder einwirkt, die Bewegungen insbesondere von Pressen, Stanzen, Automationseinrichtungen usw. auslösen, und wobei die Stellglieder und/oder deren vorgeschaltete Leistungsverstärker mit einem Lastspannungsversorgungskreis verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (12, 13) und/oder deren vorgeschaltete Leistungsverstärker (7, 8, 9, 10) mittels gewollte Bewegungen auslösenden Befehlstastern (3, 4, 5, 6) über mindestens ein nullspannungssicheres Schaltglied (K_u K₂, Ki, K₄) mit dem Lastspannungsversorgungskreis (11) verbindbar und über die Steuerschaltung (1) ansteuerbar sind.