DE2934401A1

DE2934401A1 - Schaltungsanordnung zur steuerung und ueberwachung einer schliessbewegung

Info

Publication number: DE2934401A1
Application number: DE19792934401
Authority: DE
Inventors: Arthur Dipl.-Ing.Dr. 7808 Waldkirch Walter
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1981-03-26
Also published as: EP0024678A1; EP0024678B1; JPS5639392A; DE2934401C2; US4365188A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung und Überwachung einer mittels einer Sicherheitsleiste abgesicherten und durch einen in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Motor ausgeführten Schließbewegung.

In der Technik ist es häufig erforderlich, gefährliche Schließbewegungen abzusichern und einen Einklemmschutz zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, sogenannte Sicherheitsleisten zu verwenden, die beispielsweise in den Speisestromkreis eines die Schließbewegung bewirkenden Antriebs geschaltet sind und den Speisestromkreis unterbrechen, wenn eine bestimmte Druckkraft auf die Sicherheitsleiste ausgeübt wird.

Nachteilig bei bekannten Anordnungen dieser Art ist, daß aufgrund von Bauteilausfüllen oder Unterbrechungen von elektrischen Leitungen Fehlfunktionen auftreten können, die trotz gedrückter Sicherheitsleiste eine Fortführung der Schließbewegung zulassen und damit den unbedingt erforderlichen Einklemmschutz nicht mehr gewährleisten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art mit geringem schaltungstechnischen Aufwand so auszubilden, daß die gefährliche Schließbewegung selbstüberwachend abgesichert wird und somit eine Schließbewegung nur erfolgen kann, wenn die Anlage fehlerfrei und die Sicherheitsleiste selbst nicht gedrückt ist, so daß ein absolut zuverlässiger Einklemmschutz gewährleistet werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß ergänzend zum Speisekreis des Motors ein Uberwachungskreis vorgesehen ist, daß in diesem Überwachungskreis die Sicherheitsleiste mit wenigstens einem die Motordrehrichtung steuernden Relais in Reihe geschaltet ist, daß dem stromlosen Zustand des Relais eine der Öffnungsbewegung entsprechende Stellung der Kontakte des Relais zugeordnet ist und daß der Überwachungskreis während jeder Schließphase parallel zum Speisekreis des Motors wirksanigeschaltet ist.

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Durch die Verwendung eines die Drehrichtung des Motors steuernden Überwachungskreises, der selbst wiederum in Abhängkeit von der jeweils geforderten Bewegung, d.h. in Abhängigkeit davon, ob gerade eine Schließ- oder Öffnungsbewegung durchzuführen ist, in seiner Funktion bzw. Wirksamkeit gesteuert ist, kann mit einfachen Mitteln stets sichergestellt werden, daß gefährliche Schließbewegungen auch dann verhindert und gegebenenfalls in eine Öffnungsbewegung umgekehrt werden, wenn in der Mötor-Speiseschaltung oder im Überwachungskreis Fehler, z.B. Leitungsunterbrechungen oder Kleben von Kontakten, auftreten.

Vorzugsweise besteht die Sicherheitsleiste aus flexiblem Isoliermaterial und weist zwei einander gegenüberliegende, beispielsweise aus dünnem Federband bestehende, leitende Kontaktbänder auf, die durch Drücken der Sicherheitsleiste elektrisch verbindbar sind. Die Speisung des die Umschaltung des Motors bewirkenden Relais erfolgt dabei über diese Kontaktbänder, so daß eine elektrische Verbindung dieser Kontaktbänder einem Kurzschließen der Anschlußklemmen des Relais entspricht.

Der Überwachungskreis wird elektrisch so dimensioniert, daß der in ihm auftretende Strom stets wesentlich kleiner als der Motor-Speisestrom ist. Insbesondere wird im überwachungskreis wenigstens ein Widerstand vorgesehen, dessen Wert dem Widerstandswert des Relais entspricht. Fließen im Überwachungskreis, wie dies gemäß der Erfindung vorgesehen ist, nur relativ geringe Ströme, so hat dies den Vorteil, daß die Sicherheitsleiste weder im ungedrückten noch im gedrückten Zustand in störender Weise elektrisch belastet wird, so daß auch über lange Zeiträume keine Einbußen hinsichtlich der erzielten Sicherheit hingenommen werden müssen.

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Gemäß einer sich durch ihre Einfachheit auszeichnenden Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zum Kurzschließen zumindest des die Sicherheitsleiste und das Relais umfassenden Teiles des Überwachungskreises während des Öffnungsvorganges vorgesehen. Diese Einrichtung besteht gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung in einem Folgekontakt des die Schließ- und Öffnungsbewegung steuernden Betätigungsschalters. Ein derartiger, mit einem Folgekontakt versehener Betätigungsschalter ist im Aufbau und einfach und weist neben einer Neutralstellung eine erste, dem Schließvorgang entsprechende Stellung, sowie eine zweite, dem Öffnungsvorgang entsprechende Stellung auf, wobei vorzugsweise in einer getrennten Schalterebene der Folgekontakt in der der Öffnungsbewegung entsprechenden Schalterstellung die Sicherheisleiste und das Relais überbrückt, so daß neben dem Motor nur noch der Widerstand des Überwachungskreises an der Speisespannung liegt.

Es ist zwar möglich, daß aufgrund fehlender Kontaktgabe durch den Folgekontakt oder durch Kleben der Motor-Umsteuerkontakte die gewollte Bewegung "Öffnen" in die Bewegung "Schließen" umgekehrt wird, aber dies kann deshalb ohne Gefahr in Kauf genommen werden, weil der Vorgang des Öffnens praktisch stets aus dem geschlossenen Zustand erfolgt und somit aus dem ohnehin geschlossenen Zustand keine gefährliche Schließbewegung bewirkt werden kann.

Von ausschlaggebender Bedeutung ist aber, daß ein Schließvorgang nur bei gleichzeitiger Erfüllung einer Mehrzahl von Bedingungen möglich ist, nämlich dann, wenn das die Drehrichtung des Motors festlegende, im Überwachungskreis angeordnete Relais anzieht, die Sicherheitsleiste nicht gedrückt ist, der Überwachungsstromkreis in Ordnung, d.h. nicht unterbrochen ist und auch die Einrichtung zum Kurzschließen eines Teils des Überw.achungskreises einwandfrei arbeitet, d.h. im speziellen Falle, daß der Folgekontakt nicht klebt. Es ist ersichtlich, daß somit durch einfachste Maßnahmen eine außerordentliche hohe Sicherheit erzielt werden kann.

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Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung, die den Vorteil mit sich bringt, daß der Zeitpunkt der Speisung des Relais bei einem Schließvorgang immer vor dem Zeitpunkt der Stromzuführung zum Motor gelegen ist, besteht darin, daß die Öffnungsbewegung über einen Folgekontakt des Betätigungsschalters gesteuert ist und daß durch den vor dem Folgekontakt wirksam werdenden Hauptkontakt des Betätigungsschalters bei durch eine Diode gesperrtem Überwachungskreis ein Nebenstromkreis über den Widerstand gebildet wird.

Die im Überwachungskreis vorgesehene Diode bildet dabei vorzugsweise gleichzeitig einen Bestandteil einer Dioden-Schutzbeschaltung für das Relais. Damit kann sichergestellt werden, daß durch die beim Abbau der in der Erregerwicklung des Relais gespeicherten Energie auftretenden Spannungsspitzen unwirksam gemacht werden und eine Beschädigung der Kontaktbahnen der Sicherheitsleiste durch Funkenbildung ausgeschlossen wird.

Bei einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist der Überwachungskreis in der Öffnungsphase vom Motorspeisekreis durch ein elektronisches Sperrglied, insbesondere durch eine Leistungsdiode getrennt.

Die Verwendung einer derartigen Leistungsdiode ermöglicht es, mit einem folgekontaktlosen Umschalter mit neutraler Mittelstellung zu arbeiten, wobei die Leistungsdiode zwischen die zu den beiden Kontakten des Betätigungsschalters führenden Leitungen geschaltet werden kann und die beiden mit ihren Festanschlüssen motorseitig angeordneten Relaiskontakte mit ihren Umschaltstrecken in zum Überwachungskreis parallel liegenden Zweigen angeordnet sind.

Eine Alternativlösung unter Verwendung einer Leistungsdiode besteht darin, daß diese Leistungsdiode in einem zu den Motorklemmen parallel geschalteten Zweig angeordnet ist, in

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dem die Umschaltstrecke des den Motorspeisekreis in der Öffnungsphase mit dem Überwachungskreis verbindenden Relaiskontakt vorgesehen ist. Diese Lösung hat den Vorteil, daß dann, wenn die Relaiskontakte in der Position "Schließen" kleben bleiben und der Betätigungsschalter auf "öffnen" gestellt wird, in der Schaltung ein satter Kurzschluß auftritt, der zu einer Unterbrechung des Stromkreises über die vorgesehene Sicherung führt und damit das Fehlverhalten des Relais signalisiert.

Vorteilhaft ist ferner, daß eine zusätzliche, die Schließbewegung überwachende Schutzeinrichtung in einfacher Weise in den Überwachungskreis geschaltet und damit die insgesamt gewünschte Sicherheit noch erhöht werden kann.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung eignet sich sowohl für Gleichstrommotoren als auch für Wechselstrommotoren, wobei im Falle eines Wechselstrommotors vorzugsweise ein Kondensator-Motor verwendet wird, da dessen Richtungsumschaltung besonders einfach ist. Soll in diesem Falle ein Gleichstromrelais zur Betätigung des Umschaltkontaktes verwendet werden, so muß natürlich diesem Relais eine Gleichrichteranordnung vorgeschaltet werden. Wird im Zusammenhang mit dieser Gleichrichteranordnung ein Ladekondensator benutzt, so ist dessen Wert möglichst klein zu wählen, um die Abfallverzögerung und damit die Umschaltzeit aus dem angezogenen Zustand möglichst klein zu halten.

Im Falle der Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung im Zusammenhang mit einem Drehstrommotor^:wird der Überwachungskreis vorzugsweise zwischen Nullpunkt und eine Phase des Drehstromnetzes geschaltet und der Drehstrommotor über einen Hauptschütz betätigt, der in einem zum Überwachungskreis parallelen Stromkreis zwischen Nullpunkt und Phase angeordnet ist.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert;; in der Zeichnung zeigt:

Figur 1 ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ,

Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht einer in der Schaltungsanordnung nach Figur 1 verwendeten Sicherheitsleiste, die

Figur 3, 3a schematische Schaltbilder weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Figur 4 ein schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Figur 5 ein schematisches Schaltbild einer modifizierten Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach Figur 4,

Figur 6 ein schematisches Schaltbild einer zur Verwendung in Verbindung mit einem Wechselstrommotor bestimmten Ausfuhrungsform der Erfindung,

Figur 7 ein insbesondere für die Ausführungsform nach Fig. bestimmtes Schaltungsdetail, und die

Figuren 8a und 8b schematische Schaltbilder einer Ausführungsform der Erfindung im Falle der Verwendung eines Drehstromantriebs.

Nach Figur 1 ist ein Gleichstrommotor M vorgesehen, der je nach Drehrichtung eine Schließ- oder Öffnungsbewegung bewirkt und dazu mit der entsprechenden Betätigungseinrichtung verbunden ist. Dieser Motor M wird über einen Schalter S und

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und Relaiskontakte r.. , τ* und einer Gleichspannungsquelle U gespeist. Die Relaiskontakte r., r„ sind gemeinsam zwischen zwei Schaltstellungen umsteuerbar, wobei jede Schaltstellung einer Drehrichtung des Motors M entspricht.

Parallel zum Motor-Speisekreis ist ein Überwachungskreis vorgesehen, der aus einem ersten Kontaktband 1 einer Sicherheitsleiste, der Erregerwicklung des die bereits erwähnten Kontakte r.., r~ aufweisenden Relais R, einem zweiten Kontaktband 2 der Sicherheitsleiste SL und einem Widerstand W besteht.

Die in Figur 2 im Schnitt gezeigte Sicherheitsleiste besteht aus einem relativ flexiblen Isoliermaterial, z.B. Kunststoff, und ist zweckmäßigerweise wasserdicht ausgebildet. In einem Hohlraum der Leiste sind einander gegenüberliegend zwei beispielsweise aus sehr dünnem Federstahl bestehende Kontaktbänder 1 , 2 so angebracht, daß sie nur dann in elektrisch leitendem Kontakt sind, wenn die Leiste gedrückt ist. Die Druckkraft, die diese Kontaktgabe bewirken kann, soll zweckmäßigerweise recht klein sein. Die Richtung dieser Druckkraft, die eine Kontaktgabe bewirkt, sollte jedoch einen möglichst großen Winkelbereich zur Normalen auf das Kontaktband umfassen. Der flexible Körper 3 dieser Sicherheitsleiste ist im praktischen Einsatz auf einer festen Unterlage 4 angebracht, und die auf diese Sicherheitsleiste einwirkenden Kräfte können die durch Pfeile dargestellten Richtungen besitzen.

Der zum Bewirken der Bewegung des Motors M vorgesehene Schalter S besitzt gemäß Figur 1 einen Folgekontakt f, der nur dann wirksam ist, wenn der Schalter S auf "Öffnen" gestellt wird, und in diesem Falle verbindet der Folgekontakt f den positiven Pol der Spannungsquelle U direkt mit dem Punkt C, d.h. mit einem Anschluß des Vorwiderstandes W, was gleichbedeutend mit einem Kurzschließen von Sicherheitsleiste SL und Relais R im Überwachungskreis ist.

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Durch dieses Überbrücken von Sicherheitsleiste SL und Relais R sind diese beiden Elemente wirkungslos, und das Relais R kann nicht anziehen. Damit fließt ein Strom von der positiven Klemme der Spannungsquelle U über den Kontakt r.. , den Motor M und den Kontakt r„ zurück zur negativen Klemme der Spannungsquelle. Gleichzeitig fließt ein in seiner Größe durch den Widerstand W bestimmter Strom von der positiven Klemme der Spannungsquelle U über den Folgekontakt f, den Punkt C und den Widerstand R zurück zur negativen Klemme.

Eventuelle Fehler, z.B. keine Kontaktgabe des Folgekontakts f oder ein Kleben der Kontakte r.., r„ in der Lage "Schließen" können zwar die gewollte Bewegung "öffnen" in die Bewegung "Schließen" umkehren, aber dies stellt keine Gefahr dar, da der Vorgang des öffnens regelmäßig aus dem geschlossenen Zustand erfolgt und somit aus dem ohnehin geschlossenen Zustand keine gefährliche Schließbewegung entstehen kann.

Wird der Schalter S auf "Schließen" umgelegt, so bleibt der Folgekontakt f unwirksam und es fließt ein Strom vom positiven Pol der Spannungsquelle U über die Kontaktbahn 1 der Sicherheitsleiste SL, die Erregerwicklung des Relais R, die Kontaktbahn 2 der Sicherheitsleiste SL und den Widerstand W zurück zum negativen Pol der Spannungsquelle U. Durch diesen Stromfluß wird das Relais R erregt, wodurch es anzieht und die Kontakte r. , r„ in die gegenüber der Darstellung in Fig. 1 invertierte Lac,e umsteuert. Damit beginnt ein Schließvorgang.

Wird jetzt die Sicherheitsleiste SL gedrückt, so wird sofort das Relais R kurzgeschlossen und fällt ab, so daß sich eine unmittelbare Umsteuerung der Bewegungsrichtung vom "Schließen" in "Öffnen" ergibt. Ein entsprechender Effekt tritt ein, wenn der Überwachungskreis durch eine sonstige Unterbrechung gestört ist oder der Folgekontakt f des Schalters S nicht

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ordnungsgemäß arbeitet, d.h. wenn beispielsweise ein Kleben dieses Folgekontaktes auftritt.

Zusammenfassend kann daher gesagt werden, daß ein Schließvorgang nur dann möglich ist, wenn das Relais R anzieht, die Sicherheitsleiste SL nicht gedrückt ist, der Überwachungskreis SL-R-W in Ordnung ist und der Folgekontakt f des Schalters S nicht klebt.

Ein Öffnungsvorgang ergibt sich außer bei einem gewünschten "Öffnen" immer dann, wenn bei laufendem Schließvorgang die Sicherheitsleiste SL gedrückt ist, irgendwelche Zuleitungen zu den Bauelementen im Überwachungskreis unterbrochen sind, das Relais R defekt ist und nicht anzieht, in der Sicherheitsleiste SL ein Kurzschluß oder in der Zuleitung zur Sicherheitsleiste SL ein Kurzschluß auftritt oder der Folgekontakt f des Schalters S einen Kurzschluß bewirkt.

Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsvariante der Schaltungsanordnung nach Figur 1 besitzt den Vorteil, daß bei langsamer Betätigung des Schalters S in Richtung "Öffnen" kein Anziehen des Relais R erfolgen und damit auch der Motor M nicht kurzzeitig in Richtung "Schließen" anlaufen kann. Dies wird dadurch erreicht, daß über den Hauptkontakt des Schalters S, der bei einer Betätigung in Richtung "Öffnen" zuerst erreicht wird, ein Nebenstromkreis über den Widerstand W gebildet und der Motorspeisekreis über den anschließend wirksam werdenden Folgekontakt f geschlossen wird. Voraussetzung für diese Betriebsweise ist, daß der zunächst gebildete Nebenstromkreis, in dem der Widerstand W liegt, über ein Sperrglied, das vorzugsweise aus einer Diode D₁ besteht, vom Überwachungskreis getrennt wird. Durch die Einschaltung der Diode D₁ wird der Überwachungskreis gerichtet, d.h. er kann nur noch in einer Richtung vom Strom durchflossen werden,und zwar dann, wenn der Überwachungskreis gemäß Grundprinzip der vorliegenden Erfindung während der Schließphase parallel zum Motorspeisekreis

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wirksam geschaltet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, die Diode D₁ gleichzeitig als Bestandteil einer Dioden-Schutzbeschaltung für das Relais R zu verwenden. Diese Dioden-Schutzbeschaltung besteht demgemäß in Figur 3 aus den Dioden D₁ und D„, wobei die Diode D_? zwischen die Anschlußklemmen des Relais R geschaltet ist.

Die Verwendung einer derartigen Dioden-Schutzbeschaltung ist vor allem deshalb günstig, weil dadurch verhindert wird, daß die beim Abbau der in der Relaiswicklung gespeicherten Energie auftretenden Spannungsspitzen, die sehr hoch sein können, im Bereich der Sicherheitsleiste SL Überschlüge bewirken, die an den sehr dünnen und damit auch empfindlichen Kontaktbändern der Sicherheitsleiste SL Brandstellen verursachen und damit deren Funktion im Laufe der Zeit stark beeinträchtigen können.

Die in Figur 3a gezeigte Ausführungsvariante unterscheidet sich von der Schaltungsanordnung nach Figur 3 dadurch, daß in die vom Schließkontakt des Betätigungsschalters S kommende Zuleitung zur Sicherheitsleiste SL ein Kondensator K eingeschaltet ist. Diesem Kondensator K ist eine überbrückungsstrecke zugeordnet, in der ein vom Relais R gesteuerter Kontakt r₃ angeordnet ist. Im Ruhezustand, d.h. wenn das Relais R nicht erregt ist, ist die Überbrückunsstrecke offen. Beim Anziehen des Relais R schließt der Kontakt r^, wodurch der Kondensator K kurzgeschlossen wird.

Gemäß einer strichliert eingezeichneten Ausführungsvariante der überbrückunssstrecke für den Kondensator K ist als diese Überbrückungsstrecke steuernder Kontakt der Relaiskontakt r.. verwendet, der im Motorspeisekreis angeordnet ist und zur Drehrichtungssteuerung dient. In die in diesem Falle vorgesehene Verbindungsleitung zwischen den in der Schließphase

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angesteuerten Anschluß des Kontaktes r- und dem sicherheitsleistenseitigen Anschluß des Kondensators K ist eine Diode D₃ geschaltet, deren Polung so gewählt ist, daß sie bei auf "Schließen" stehendem Betätigungsschalter S leitend ist, d.h. einen Stromfluß durch den Überwachungskreis zuläßt.

Die Anordnung des mit einem gesteuerten Überbrückungskreis versehenen Kondensators in der Zuleitung zur Sicherheitsleiste erbringt den Vorteil, daß bei dem durch den Betätigungsschalter S gesteuerten Übergang in den Schließvorgang das Relais R anziehen und die zugehörigen Kontakte umschalten kann, daß aber dann, wenn der Schließvorgang durch ein Drücken der Sicherheitsleiste SL gestoppt wird und nach Abfallen des Relais R ein Übergang in die Öffnungsphase erfolgt, auch bei Wegnahme des Drucks von der Sicherheitsleiste, d.h. bei Trennung der Kontaktbahnen der Sicherheitsleiste kein erneuter Übergang in die Schließphase möglich ist, wenn der Betätigungsschalter immer noch die Position "Schließen" einnimmt.

Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Figur 4 ist anstelle eines Umschalters mit Folgekontakt ein einfacher Umschalter mit neutraler Mittelposition verwendet, und es ist zur Trennung des Überwachungskreises vom Motorspeisekreis in der Öffnungsphase ein vorzugsweise aus einer Leistungsdiode D bestehendes elektronisches Sperrglied vorgesehen. Die Leistungsdiode D ist dabei zwischen die zu den beiden Kontakten des Betätigungsschalters S führenden Leitungen geschaltet, und die beiden mit ihren Festanschlüssen motorseitig angeordneten Relaiskontakte r., r_ sind mit ihren Umschaltstrecken in zum Überwachungskreis parallel liegenden Zweigen angeordnet. Damit ist sichergestellt, daß der Überwachungskreis während der Öffnungsphase, in der der Strom von der positiven Klemme über den Kontakt r„, den Motor M und den Kontakt r.. zur negativen Klemme fließt, von diesem Motorspeisekreis getrennt und damit unwirksam ist. Wird der Schalter S in die Position "Schließen" gebracht, so liegt der uberwachungskreis wiederum parallel zum Motorspeisekreis, so daß er seine Funktion voll erfüllen kann.

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Die in Figur 5 gezeigte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Figur 4 dadurch, daß die Leistungsdiode D in einem zu den Motorklemmen parallel geschalteten Zweig angeordnet und die Beschaltung der Kontakte r* , r„ so gewählt ist, daß in dem die Leistungsdiode enthaltenden Zweig die Umschaltstrecke des den Motorspeisekreis in der Öffnungsphase mit dem Überwachungskreis verbindenden Relaiskontakt r. gelegen ist.

Der Vorteil dieser speziellen Schaltungsanordnung besteht darin, daß dann, wenn die Kontakte r- und r~ auf der Seite "Schließen" klebenbleiben und der Schalter S auf "öffnen" gestellt wird, ein satter Kurzschluß auftritt, der das Vorliegen eines Fehlverhaltens des Relais signalisiert, wobei aufgrund der durch diesen Kurzschluß bewirkten Zerstörung der zugehörigen Sicherung eine weitere Betätigung des Motors M verhindert wird und damit auch keine durch das Fehlverhalten des Relais R bedingten Gefahren mehr entstehen können.

Figur 6 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung im Zusammenhang mit einem für Einphasen-Wechselspannung geeigneten Motor M mit vorgeschaltetem Kondensator C_M· Ein derartiger Kondensator-Motor ist besonders einfach in seiner Drehrichtung umschaltbar, da dazu lediglich ein Umschaltkontakt r erforderlich ist, der abwechselnd mit einem der beiden Anschlüsse des dem Motor vorgeschalteten Kondensators C. verbunden werden muß. Dieser Kontakt r wird wiederum durch das Relais R gesteuert, das in gleicher Weise wie bisher bereits erläutert, in einem Überwachungskreis angeordnet ist.

Soll bei Steuerung eines mit Wechselspannung betriebenen Motors anstelle eines Wechselspannungsrelais R ein Gleichstromrelais R verwendet werden, so ist gemäß Figur 7 diesem Relais eine Gleichrichterschaltung G vorzuschalten.

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Ist dieser Gleichrichterschaltang G ein Ladekondensator C_L zugeordnet, so sollte der Wert dieses Ladekondensators C^ so klein wie möglich gewählt werden, um die Abfallverzögerungszeit und damit die Umschaltzeit aus dem angezogenen Zustand klein zu halten.

Die Figuren 8a und 8b zeigen die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung im Zusammenhang mit einem Drehstromantrieb.

In Figur 8b sind die Phasen RST des Drehstromnetzes dargestellt, über die der Motor M gespeist wird. Die Zuschaltung des Motors M erfolgt über Kontakte h eines Hauptschütz H. In den Phasen R und S sind Umschalt kontakte r₁, r_ des Relais R angeordnet, welche eine Vertauschung der Phasen R und S und damit eine Drehrichtungsumkehr des Motors M ermöglichen.

Gemäß Figur 8a ist der den Motor M schaltende Hauptschütz H in einen zwischen der Phase R und den Nullpunkt N vorgesehenen Stromkreis angeordnet. Parallel zu diesem Stromkreis liegt wiederum der gemäß der Erfindung vorgesehene Uberwachungskreis mit Schutzleiste SL, Relais R und Widerstand W. Ebenfalls in gleicher Weise wie bisher bereits beschrieben, ist ein Teil des Überwachungskreises, nämlich der die Schutzleiste und das Relais umfassende Teil mittels eines Folgekontaktes f des Schalters S überbrückbar, wenn der Schalter S auf "öffnen" gestellt ist. Die Funktion dieser Schaltungsanordnung entspricht der beispielsweise im Zusammenhang mit Figur 1 erläuterten Arbeitsweise, und es wird auch eine entsprechend hohe Sicherheit erzielt.

Falls der Drehstrommotor M aufgrund eines zu hohen Stroms nicht direkt in seiner Drehrichtung umgeschaltet werden kann, können zusätzliche Zeitglieder verwendet werden, die bekannt sind. Zu erwähnen ist auch, daß in der vorstehenden

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Beschreibung von Ausführungsbeispielen die jeweils vorhandenen Endkontakte, die bei Erreichen der Endlage den Öffnungsbzw. Schließvorgang beenden, nicht erwähnt wurden, da sie in der Technik üblich und geläufig und für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ohne Bedeutung sind.

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Leerseite

Claims

Schaltungsanordnung zur Steuerung und überwachung
einer Schließbewegung

- Patentansprüche -

Λ Schaltungsanordnung zur Steuerung und Überwachung einer -^' mittels einer Sicherheitsleiste abgesicherten und durch einen in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Motor ausgeführten Schließbewegung, dadurch gekennzeich net, daß ergänzend zum Speisekreis des Motors (M)
ein Überwachungskreis vorgesehen ist, daß in diesem
Überwachungskreis die Sicherheitsleiste (SL) mit wenigstens einem die Motordrehrichtung steuernden Relais (R) in Reihe geschaltet ist, daß dem stromlosen Zustand des Relais (R) eine der Öffnungsbewegung entsprechende
Stellung der Kontakte (r.. , r₂) des Relais (R) zugeordnet

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ist, und daß der Überwachungskreis während jeder Schließphase para]IeI zum Speisekreis des Motors (M) wirksam geschaltet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch "gekennzeichnet , daß der Überwachungskreis einen im Vergleich zum Motor-Speisekreis wesentlich höheren ohmschen Widerstand aufweist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsleiste (SL) aus flexiblem Isoliermaterial besteht und zwei einander gegenüberliegende, leitende Kontaktbänder (1, 2) aufweist, die durch Drücken der Leiste elektrisch verbindbar sind, und daß die Speisung des Relais (R) über diese Kontaktbänder (1, 2) erfolgt.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß im Überwachungskreis wenigstens ein Widerstand (W) vorgesehen ist, dessen Wert vorzugsweise dem Widerstandswert des Relais (R) entspricht.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Widerstand (W) zwischen einen Speiseleiter und eines der beiden Kontaktbänder (1, 2) der Sicherheitsleiste (SL) geschaltet ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zum Kurzschließen zumindest des die Sicherheitsleiste (SL) und das Relais (R) umfassenden Teils des Überwachungskreises während des Öffnungsvorganges vorgesehen ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß im Überwachungskreis ein während des Öffnungsvorganges den Überwachungs-

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kreis sperrendes Schaltelement vorgesehen ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltelement eine Diode (D-) ist, die vorzugsweise gleichzeitig einen Bestandteil einer Dioden-Schutzbeschaltung (D₁, D₂) für das Relais (R) bildet.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Kurzschließen des die Sicherheitsleiste (SL) und das Relais (R) umfassenden Teils des Überwachungskreises aus einem Folgekontakt (f) eines zur Auslösung der Schließ- und Öffnungsbewegung vorgesehenen Betätigungsschalters (S) besteht.
10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die relaisseitige Klemme (C) des Widerstandes (W) im Überwachungskreis in der Öffnungsphase über den Folgekontakt (f) unter Ausbildung eines Nebenstromkreises mit einer Klemme der Speisequelle (U) verbindbar ist.
11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungsbewegung über einen Folgekontakt (f) des Eetätigungsschalters (S) gesteuert ist, und daß durch den vor dem Folgekontakt (f) wirksam werdenden Hauptkontakt bei durch eine Diode (D₁) gesperrtem Überwachungskreis ein Nebenstromkreis über den Widerstand

(W) gebildet wird.
12. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Überwachungskreis in der Öffnungsphase vom Motorspeisekreis durch ein elektronisches Sperrglied, ins-

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besondere durch eine Lei^tungsdiode (D) getrennt ist.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschalter

(S) als Umschalter mit einer neutralen Mittelstellung ausgebildet ist, daß die Leistungsdiode (D) zwischen die zu den beiden Kontakten des Betätigungsschalters

(S) führenden Leitungen geschaltet ist und daß die beiden mit ihren Festanschlüssen motorseitig angeordneten Relaiskontakte (r.. , r^) mit ihren Umschaltstrecken in zum Überwachungskreis parallel liegenden Zweigen angeordnet sind.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Betätigungsschalter

(S) als Umschalter mit einer neutralen Mittelstellung ausgebildet ist, und daß die Leistungsdiode (D) in einem zu den Motorklemmen parallel geschalteten Zweig angeordnet ist, in dem die Umschaltstrecke des den Motorspeisekreis in der Öffnungsphase mit dem Uberwachungskreis verbindenden Relaiskontakt (^₁) vorgesehen ist.
15. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche, die Schließbewegung überwachende Schutzeinrichtung in den Uberwachungskreis geschaltet ist.
16. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet.-, daß der die Schließ- und Öffnungsbewegung ausführende Motor (M) ein Kondensator-Motor für Einphasen-Wechselspannung ist und daß dabei dem Relais (R) gegebenenfalls eine Gleichrichteranordnung (G) vorgeschaltet ist.

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17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß der die Schließ- und Öffnungsbewegung ausführende Motor (M) ein Drehstrommotor ist, und daß der Überwachungskreis zwischen den Nullpunkt (N) und eine Phase (R) des Drehstromnetzes (R,S,T) geschaltet ist.
18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehstrommotor über einen Hauptschütz (H) geschaltet ist, der in einem zum Uberwachungskreis parallelen Stromkreis zwischen Nullpunkt (N) und Phase (R) angeordnet ist.
19. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Zuleitung zur Sicherheitsleiste (SL) ein während der Schließphase mittels eines vom Relais (R) gesteuerten Kontaktes (rO überbrückbarer Kondensator (K) geschaltet ist.
20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß als überbrückungskontakt ein Kontakt der den Motorkreis steuernden Kontakte verwendet und in eine Verbindungsleitung zwischen dem in der Schließphase angesteuerten Anschluß dieses Kontaktes (r..) und dem sicherheitsleistenseitigen Anschluß des Kondensators (K) eine in der Schließphase leitende Diode (D.,) geschaltet ist.

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