DE3029489A1 - Naeherungsschalter und zugehoerige maschinen-anlaufsteuerung - Google Patents

Naeherungsschalter und zugehoerige maschinen-anlaufsteuerung

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DE3029489A1
DE3029489A1 DE19803029489 DE3029489A DE3029489A1 DE 3029489 A1 DE3029489 A1 DE 3029489A1 DE 19803029489 DE19803029489 DE 19803029489 DE 3029489 A DE3029489 A DE 3029489A DE 3029489 A1 DE3029489 A1 DE 3029489A1
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proximity switch
rel
relay
transistor
switch
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DE19803029489
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Heinz Ing.(grad.) 7302 Ostfildern Kammerer
Hans Dipl.-Ing. 7250 Leonberg Langheinrich
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Balluff GmbH
Original Assignee
Balluff GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

  • Näherungsschalter und zugehörige
  • Maschinen-Anlaufs teuerung (Zusatzpatent ... (Patentanmeldung P 30 07 929.9)) Die Erfindung betrifft einen berührungslos steuerbaren Näherungsschalter zur Überwachung bewegbarer Teile, mit einem Oszillator mit einem in seiner Impedanz durch Annäherung der Teile veränderlichen induktiven oder kapazitiven Steuerelement und mit Uberwachungseinrichtungen, die zur Überwachung der Funktionsfähigkeit des Näherungsschalters einen zu Prüfzwecken schaltbaren Bedämpfungskreis aufweisen, mit dessen Hilfe der Oszillator bedämpfbar ist nach Patent ... (Patentanmeldung P 30 07 929.9).
  • Ein solcher Näherungsschalter gemäß dem Hauptpatent hat den entscheidenden Vorteil, dass seine Funktionsfähigkeit im Prinzip zu jedem Zeitpunkt überprüft werden kann, so dass schwerwiegende Störungen im Betriebsablauf, wie sie bei Defekten von Näherungsschaltern eintreten können, zumindest weitgehend vermieden werden können. Auf diese Weise wird die Gefährdung von Maschinen, Werkstücken und Bedienungspersonal auf ein Minimum reduziert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Uberwachungsmöglichkeiten, welche der Näherungsschalter gemäß dem Hauptpatent bietet, in optimaler Weise während einer besonders kritischen Betriebsphase, nämlich beim Einschalten einer Maschine optimal zu nutzen, insbesondere beim Anlaufen einer Maschine mit mindestens zwei parallel geschalteten Näherungsschaltern, die den Endpositionen eines beweglichen Maschinenelementes, insbesondere eines längs einer Stange beweglichen Stössels zugeordnet sind, wobei unter "Parallelschaltung" die funktions- und schaltungsmäßige Aquivalenz der Näherungsschalter zu verstehen ist.
  • Diese Aufgabe wird bei dem Näherungsschalter gemäß dem Hauptpatent gemäß der Erfindung dadurch yelöst, daß die Uberwachungseinrichtungen derart mit den Schalteinrichtungen einer mit dem Näherungsschalter ausgerüsteten Maschinen-Anlaufsteuerung verbunden sind, daß durch jeden Einschaltvorgang zwangsläufig ein elektrisches Schalten des Bedämpfungskreises zum Bedämpfen des Oszillators herbeiführbar ist.
  • Der en-scheidex.de Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, dass die Überprüfbarkeit . mindestens eines Näherungsschalters auf seine einwandfreie Funktion in die Prüfung der Einschaltfunktionen einer Maschinen-Anlaufsteuerung einbezogen wird; es wird also mit anderen Worten eine Maschinen-Anlaufsteuerung geschaffen, bei der in Verbindung mit dem Einschaltvorgang die Funktionsfähigkeit mindestens eines Näherungsschalters überprüft wird, insbesondere die Funktionsfähigkeit zweier parallel geschalteter Näherungsschalter gemäß dem Hauptpatent, wobei gleichzeitig ausserdem auch eine Überprüfung der Schaltfunktionen der Einschalteinrichtungen selbst erfolgt, beispielsweise eine Überprüfung von mehreren Relais auf das einwandfreie öffnen und Schliessen ihrer Schaltkontakte.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild eines als öffner einsetzbaren Näherungsschalters gemäß dem Hauptpatent und Fig. 2 sein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Ma-5 zb schinen-Anlaufsteuerung mit zwei Näherungsschaltern gemäß Fig. 1.
  • Im einzelnen zeigt das Schaltbild gemäß Fig. 1, wenn man zunächst von den Schaltungselementen zwischen den Schaltungspunkten 1, 3 und 7 absieht, einen üblichen, als öffner einsetzbaren Näherungsschalter mit einem pnp-Ausgangstransistor. Dieser Näherungsschalter besitzt eingangsseitig eine Tastkopfspule L, die üblicherweise in einem nach vorn - d.h. in Richtung auf die bewegbaren Teile - offenen Topfkern angeordnet ist.
  • Die äußeren Anschlüsse 2, 3 der Tastkopfspule sind mit Anschlüssen 4 und 6 des Näherunqsschalters ver-(über, R1, T1) bunden, an denen eine positive (+) bzw./eine negative (-) Spannung anliegt. Parallel zu der Tastkopfspule L liegt ein Kondensator Cl, welcher zusannen mit der Tastkopfspule L einen Schwingkreis L, Cl bildet.
  • Der Oszillator des Näherungsschalters gemäß Fig. 1 weist ferner zwei Transistoren Tl und T2 und drei Widerstände Rx, R1 und R2 auf. Die Basisanschlüsse der Transistoren Tl und T2 sind über den Widerstand Rl mit dem Anschluß 6 des Näherungsschalters verbunden.
  • Der Emitter des Transistors Tl ist einerseits mit dem äußeren Anschluß 2 der Tastkopfspule L und andererseits mit dem Kondensator Cl verbunden. Der Kollektor des Transistors Tl ist nicht beschaltet, so daß lediglich die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Tl als Diode wirksam ist, wobei jedoch diese Diode in ihren elektrischen Eigenschaften besonders genau auf die Eigenschaften des Transistors T2 abgestimmt werden kann, dessen Kollektor über den Widerstand R2 mit dem Anschluß 6 verbunden ist und dessen Emitter über den Widerstand Rx mit dem Anschluß 1 des Näherungsschalters 1 verbunden ist, d.h. mit einer Anzapfung der Tastkopfspule L, welche durch diese Anzapfung in zwei Teilwicklungen tl und L2 unterteilt wird.
  • Mit dem vorstehend beschriebenen Oszillator ist eine Kippschaltung verbunden, welche einen Kondensator C2, Widerstände R3 - R9 und zwai weitere Transistoren T3 und T4 aufweist, wobei der Kondensator C2 auch als Bestandteil des Oszillators anzusehen ist.
  • Von den genannten Bauelementen ist der Kondensator C2 einerseits an den Anschluß 4 des Näherungsschalters und andererseits an den Kollektor des Transistors T2 angeschlossen. Der gemeinsame Verbindungspunkt des Transistors T2 des Widerstandes R2 und des Kondensators C2 ist über einen Widerstand R3 mit der Basis des Transistors T3 der Kippschaltung verbunden. Der Emitter dieses Transistors T3,der als npn-Transistor ausoebildet ist, ist einerseits über den Widerstand R4 mit dem Anschluß 6 und andererseits über den Widerstand R5 mit dem Anschluß 4 des Näherungsschalters verbunden. Der Kollektor des Transistors T3 ist über den Widerstand R7 mit der Basis des Transistors T4 verbunden. Die Basis des Transistors T4 ist außerdem über den Widerstand R6 mit dem Anschluß 4 verbunden, während der Emitter des Transistors T4 unmittelbar mit der Klemme 4 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T4 ist über den Widerstand R8 mit der Basis des Transistors T3 und über den Widerstand R9 mit dem Anschluß 6 verbunden und bildet einen Anschluß 5, der den eigentlichen Ausgang der Kippschaltung und damit des ganzen Näherungsschalters darstellt. Zwischen den Anschlüssen 5 und 6 können in bekannter Weise Auswerte- und Schalteinrichtungen angeschlossen werden, die in Fig. 1 durch ein gestrichelt eingezeichnetes Relais Rel angedeutet sind.
  • Bei einem Näherungsschalter der vorstehend beschriebenen Art liegt die Tastkopfspule L normalerweise in einem nach vorn offenen Schalenkern, so daß ein magnetisches Feld mit großer Streuung aufaebaut werden kann. Bewegt man nun in dieses Feld ein Metallteil, so fließen in diesem induzierte Wirbelströme, die dem Feld Energie entziehen. Diese Wirbelstromverluste bewirken eine Verschlechterung der Schwingkreisgüte, so daß sich die Schwingungsamplitude verringert; der Schwingkreis wird also mit anderen Worten bedämpft.
  • Wenn der Schwingkreis bzw. der Oszillator schwingt, dann bilden die Elemente R2, T2, Rx und Ll für die Dauer der negativen Halbwelle der Schwingung einen Spannungsteiler. Dabei entsteht am Kollektor des Transistors T2 eine verhältnismäßig hohe positive Spannung, weil der Widerstand R2 gegenüber den übrigen Elementen des Spannungsteiles hochohmig ist. Dies hat zur Folgte, daß- der Kondensator C2 am Eingang der Kippschaltung aufgeladen wird. Wenn der Transistor T2 dann während der positiven Halbwelle der Schwingung sperrt, dann lädt sich der Kondensator C2 geringfügig über den Widerstand R2 bis die nächste negative Halbwelle der Schwingung auftritt. Der Kondensator C2 glättet also die Spannung am Kollektor des Transistprs T2 bzw. am Eingang der Kippschaltung derart, daß sich eine Gleichspannung mit vernachlässigbarer Restwelligkeit ergibt.
  • Diese Spannung ist so hoch, daß die Transistoren T3 und T4 leitend gesteuert sind, so daß das Relais zwischen den Anschlüssen 5 und 6 anzieht.
  • Wird nun der Schwingkreis, wie oben beschrieben, durch ein Metallteil bedämpft, dann wird die Schwingungsamplitude des Oszillators kleiner, dann wird der Xondensator C2 höher aufgeladen, während die Spannung am Kollektor des Transistors T2 gegenüber der Spannung am Anschluß 6 immer geringer wird, bis sie schließlich nicht mehr ausreicht, um den Transistor T3 leitend zu steuern. Mit dem Transistor T3 sperrt dann auch der Transistor T4 und das Relais Rel fällt ab. Bei dem betrachteten Näherungsschalter dient der Widerstand Rx der Einstellung des Ansprechabstandes, d.h. desjenigen Abstandes, bis auf den ein Metallteil an die Vorderseite des Tastkopfes herangeführt werden muß, um die Oszillatorschwingung für ein Kippen der Kippschaltung ausreichend zu bedämpfen.
  • Wird ein solcher Näherungsschalter zur Überwachung der Betriebsbedingungen an einer Maschine eingesetzt, dann kann eine Funktionsstörung des Näherungsschalters verhängnisvolle Folgen haben. Es ist zwar unkritisch, wenn aufgrund einer Fehlfunktion fälschlicherweise eine Bedämpfung vorgetäuscht wird und das Relais Rel abfällt. In diesem Fall wird nämlich (fälschlich) ein Betriebszustand angezeigt, der verhindert, daß die oschine eingeschaltet wird. Wenn jedoch tatsächlich eine Bedämpfung des Oszillators vorliegt, beispielsweise weil ein Maschinenteil bald seine Endstellung erreicht hat, das Ausgangssignal des Näherungsschalters jedoch dennoch ein freies Schwingen des Oszillators vortäuscht, was beispielsweise bei einem Durchschlagen eines der Transistoren T2, T3 oder T4 der Fall sein kann, dann kann die Maschine trotzdem anlaufen, wobei es möglicherweise zu einem schweren Sachschaden oder sogar zu einem Personenschaden kommt. Aus diesem Grunde sollte eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Näherungsschalters möglich sein.
  • Diese Prüfungsmöglichkeit ist bei dem Näherungsschalter gemäß Fig. 1 dadurch gegeben, dass zwischen den Anschlüssen 1, 3 und 7 eine Transistorschaltung aus einem Transistor T5, Widerständen R10 und R11 und einem Kondensator C3 vorgesehen ist. Dabei liegt die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T5 zwischen den Anschlüssen 1 und 3. Die Basis des Transistors T5 ist ferner mit dem Anschluß 3 über den Widerstand 10 verbunden und über den Widerstand Ril mit dem Anschluß 7. Dabei sorgt der Widerstand R10 für die speziell bei höheren Temperaturen wichtige niederohmige Verbindung zwischen Emitter und Basis, während der Widerstand R11 der Begrenzung des Basisstroms dient. Schließlich dient der Kondensator C3 zwischen den Anschlüssen 7 und 3 als Siebglied zum Abblocken von Störspannungsspitzen, die über das Anschlußkabel eintreffen können. Mit Hilfe des Kondensators C3 wird weiterhin die Rückkopplung von Störspannungsimpulsen aufgrund von Ausgangsimpulsen der Kippstufe auf den Eingang des Näherungsschalters unterdrückt.
  • Der Transistor T5 wird beim Schliessen des Prüftasters K1 leitend gesteuert, so dass der Wicklungsteil L1 über die Schaltstrecke dieses Transistors kurzgeschlossen werden kann. In Ausgestaltung der Erfindung besteht aber auch die Möglichkeit, in den Kollektorzweig des Transistors T5 einen Widerstand Ri2 einzufügen, der so bemessen ist, dass die Bedämpfung des Schwingkreises bzw. des Oszillators etwa ebenso groß ist wie die Dämpfung durch den Metallteil bei dem am Widerstand Rx eingestellten Ansprechabstand. Wenn dann beim Schliessen des Prüfschalters K1 das Relais Rel abfällt und beim Öffnen desselben wieder anzieht, dann ist nicht nur sichergestellt, dass der Oszillator des Näherungsschalters überhaupt bedämpft werden kann, sondern auch, dass der Ansprechabstand nicht zu klein geworden ist, was dazu führen könnte, dass der Oszillator des Näherungsschalters weiterschwingt, obwohl sich das zu überwachende Metallteil hinreichend weit genähert hat.
  • Fig. 2 zeigt eine Maschinen-Einschaltsteuerung für eine Maschine, die mit zwei Näherungsschaltern gemäß Fig. 1 ausgerüstet ist und die nur dann eingeschaltet werden soll, wenn die drei nachfolgende aufgeführten Bedingungen sämtlich gleichzeitig erfüllt sind: 1. Keiner der beiden Näherungsschalter ist bedämpft; beispielsweise befindet sich also ein längs einer Stange verschiebbarer Stössel,dessen Bewegung bzw.
  • Position überwacht werden soll, zwischen den beiden Schaltern.
  • 2. Beide Näherungsschalter arbeiten, was ihre interne Funktion anbelangt, einwandfrei.
  • 3. Keines der fünf zur Einschaltsteuerung notwenigen Relais, die beim Ausführungsbeispiel als Relais mit zwangsgeführten Kontakten, bzw. als Schütze ausgeführt sind, weist eine Leitungs- bzw Spulenunterbrechung oder einen Kontakt auf, der in der Einschaltstellung bzw. in der Ausschaltstellung festgeschweißt ist.
  • Die Prüfung bzw. Uberwachung der drei vorstehend aufgeführten Bedingungen erfolgt nun erfindungsgemäß -gemäß einer ersten Variante - während des Niederdrükkens einer Einschalt-bzw. Start-Taste Ein.
  • Im einzelnen weist die Maschinen-Einschaltsteuerung gemäß Fig*.2 zunächst einmal die beiden Näherungsschalter 'Näherungsschalter 1 und "Näherungsschalter 2" auf. Ausserdem sind die üblichen Speisespannungsanschlüsse, nämlich der Anschluß 4 (+) und der Anschluß 6 (-) vorgesehen. Weiterhin sind die schon erwähnte Einschalttaste "Ein" und eine Ausschalttaste "Aus" vorgesehen sowie die fünf bereits oben erwähnten Relais Rel.1 bis Rel.5 und zwei weitere, den Näherungsschaltern einzeln zugeordnete Relais Rel.6 und Rel.7, die dem Relais Rel. in Fig. 1 entsprechen, wo aus diesem Grund bereits der Hinweis auf Rel. 6, 7 eingefügt ist.
  • Weiterhin ist der Einschaltsteuerung gemäß Fig. 2 parallel zu den Relais Rel.l bis Rel.5 jeweils eine Freilaufdiode geschaltet und es sind ausserdem vier Anzeigelampen LP1 bis LP4 vorgesehen, die zunächst einmal einer einfachen Erläuterung der Funktion der Einschaltsteuerung dienen, aber auch in der Praxis an einem Schaltkasten der Maschine oder dergleichen vorgesehen sein können.
  • Bei der Einschaltsteuerung gemäß Fig. 2, in der die einzelnen Relais Rel.1 bis Rel.7 in üblicher Weise jeweils mehrere Arbeits- und Ruhekontakte haben, die jeweils zur Bezeichnung des zugehörigen Relais mit der entsprechenden Ziffer bezeichnet sind und ausserdem zur Unterscheidung voneinander'mit einem klein geschriebenen Buchstaben - der Kontakt 4d ist also beispielsweise ein vierter Kontakt des Relais Rel.4 - laufen bei einem normalen Startvorgang folgende Vorgänge ab: Beim Drücken der Einschalttaste Ein fliesst ein Strom vom Anschluß 6 über den Ruhekontakt A der Ausschalttaste "Aus" über den Arbeitskontakt Es der Einschalttaste "Ein", einen Ruhekontakt 4a des Relais Rel.4 und das Relais Rel. 1 zum Anschluß 4. Das Relais Rel.l zieht folglich an, so dass seine Arbeitskontakte 1a, 1b, 1c, le schliessen, während sein Ruhekontakt 1d öffnet. Das Schließen des Kontaktes ic bewirkt dabei das Anziehen des Relais Rel. 5 mit den Arbeitskontakten 5a,Sb,5c und 5e. Der Arbeitskontakt le entspricht dabei,wie in Fig. 1 angedeutet, dem Kontakt des Prüftasters K1, so dass eine Scheinbedämpfung der beiden Näherungsschalter erfolgt, deren Anschlüsse 7 parallel zueinander mit dem Kontakt le verbunden sind. Durch die Bedämpfung der Näherungsschalter fallen deren zugeordnete Relais Rel.6 und Rel.7 ab. Hierdurch wird über die Kontakte A, Es, einen Ruhekontakt 3a des dritten Relais Rel.3, den Arbeitskontakt 1a und die Ruhekontakte 6a und 7a der Relais Rel.6 und Rel.7 zwischen den Anschlüssen 4 und 6 ein Stromkreis für das zweite Relais Rel.2 geschlossen, so dass dieses anzieht. Die Schliesser bzw. Arbeitskontakte des zweiten Relais Rel.2, nämlich die Kontakte 2a, 2b, 2c und 2e schliessen folglich,während zwei Ruhekontakte 2d und 2f des zweiten Relais Rel.2 öffnen. Das Relais Rel.2 hält sich nunmehr über seinen Arbeitskontakt 2a selbst. Durch das Schliessen des Kontaktes 2b wird zwischen den Anschlüssen 4 und 6 über die Kontakte A und Es den Arbeitskontakt 2b, den Arbeitskontakt 1b und einen Ruhekontakt 4b des vierten Relais Rel.4 auch ein Stromkreis für das Relais Rel.3 geschlossen, dessen Ruhekontakte 3a und 3e daraufhin öffnen, während seine Arbeitskontakte 3b, 3c, 3d schliessen, wobei sich das dritte Relais Rel. 3 anschliessend über seinen Arbeitskontakt 3b selbst hält. Damit ist jetzt aber auch zwischen den Anschlüssen 4 und 6 ein Stromkreis für das vierte Relais Rel.4 über die Arbeitskontakte 2c, 3c, 5a geschlossen, so dass dieses anzieht und sich selbst über seinen Arbeitskontakt 4c hält. Ausserdem schliessen zwei weitere Arbeitskontakte 4d, 4f,während drei Ruhekontakte 4a, 4b und 4e des vierten Relais Rel.4 öffnen.
  • Durch das öffnen des Ruhekontaktes 4a wird dabei der Stromkreis für das erste Relais Rel.l unterbrochen, welches daraufhin abfällt. Durch den sich dabei öffnenden Arbeitskontakt le wird damit die Scheinbedämpfung für die beiden Näherungsschalter beendet, so dass das sechste und siebte Relais Rel.6 bzw. Rel.7 wieder anziehen. Weiterhin wird durch das öffnen des Arbeitskontaktes 1a der Stromkreis für das zweite Relais Rel.2 unterbrochen, so dass dieses ebenfalls abfällt. Auch der Arbeitskontakt 1c öffnet beim Abfallen des Relais Rel.1. Dabei bleibt jedoch über die Leiterstrecke mit den Kontakten 5c und 5e der Stromkreis für das fünfte Relais Rel.5 noch einen Augenblick geschlossen, bis auch der Kontakt 2e öffnet. Zu diesem Zeitpunkt muß das fünfte Relais abfallen, da sowohl der Ruhekontakt 3ewie auch der Ruhekontakt 4e geöffnet sind. Sobald das zweite und das fünfte Relais Rel.2 bzw. Rel.5 abgefallen sind und die Relais Rel.6 und Rel7 wieder angezogen haben, ist der in Fig. 2 durch besonders starke Linien hervorgehobene Strompfad für die Maschine t: geschlossen, so dass nunmehr ein Strom über die Maschine und die Schaltstrecke mit den Kontakten 2d, 3d, 4d, 6b, 7b und 5b fliessen kann, wobei eine parallel zur Maschine geschaltete grüne Signallampe LP3 aufleuchtet. Man erkennt, dass die Maschine M gestartet werden kann, wenn die Relais und die Näherungsschalter in Ordnung sind und wenn die Einschalttaste "Ein" zunächst mindestens so lange gedrüqkt wird, bis die Relais Rel.1 und Rel.2 angesprochen haben. Anschliessend kann die Einschalttaste "Ein" wieder freigegeben werden, wobei der Einschaltvorgang automatisch bis zum Einschalten der Maschine M weiterläuft.
  • Damit der ordnungsgemäße Ablauf des Einschaltvorganges mit Prüfung der beiden Näherungsschalter auch der Bedienungsperson deutlich wird, sind den beiden Näherungsschaltern die Anzeigelampen LP1, LP2 zugeordnet, die bei unbedämpften Näherungsschaltern, wenn die Relais Rel.6 und Rel.7 angezogen haben, leuchten - ihr Stromkreis wird über die Arbeitskontakte 6d bzw. 7d geschlossen - und die dementsprechend bei der Scheinbedämpfung der Näherungsschalter durch Schliessen des Arbeitskontaktes le kurzfristig -erlöschen müssen. Eine vierte, als rote Lampe ausgebildete Anzeigelampe dient schließlich dazu, Störungen anzuzeigen.
  • Während vorstehend einige Grundbedingungen der Maschinen-Einschalt-Steuerung gemäß Fig. 2 erläutert wurden, sind, wie die Zeichnung zeigt, noch weitere Kontakte und Strompfade vorgesehen, die eine besondere Uberwachung spezieller Fehlerbedingungen ermöglichen, wie dies für den Fachmann aus dem Schaltbild deutlich wird.
  • Wie weitgehend die Überwachung bei der Einschaltsteuerung erfindungsgemäß ist, wird aus den nachfolgenden Listen deutlich, von denen die Liste 1 die Fehlermöglichkeiten bei den Bauelementen auf führt, während die Liste 2 Auskunft über verschiedene Störungsfälle an den Relaiskontakten/der Maschinen-Einschaltsteuerung gibt.
  • Insgesamt wird aus der Liste deutlich, daß praktisch jede Störung, die den Betriebsablauf beeinträchtigen könnte, erfaßt wird, wobei im allgemeinen eine Anzeige über die rote Anzeigelampe LP4 erfolgt, außer in den Fällen, in denen keine Spannung vorhanden ist bzw.
  • keine Spannung durchgeschaltet wird, wobei in diesen Fällen aber auch keine Gefahr für ein Anlaufen bzw.
  • Weiterlaufen der Maschine besteht und folglich ebenfalls keine die Maschine oder das Werkstück gefährdenden.
  • Fehler auftreten können. Insbesondere sind in diesem Zusammenhang die Arbeitskontakte 6b und 7b in der Hauptkontaktstrecke zu beachten, welche für eine sofortige Unterbrechung der Speisung der Maschine M sorgen, wenn einer der Näherungsschalter bedampft wird und das zugehörige Relais abfällt. Die Störung bringt dabei über die Kontakte 6c und/oder 7c auch ein Anziehen des Relais Rel. 5 mit sich, so daß die rote Lampe LP 4 aufleuchtet.
  • LISTE 1
    Fall Bauteil Defekt Funktionsbeschreibung Hauptkontaktstrecke Rote Lampe
    unterbrochen durch
    1 fällt 6 und 7 bleiben abgefallen, 5 bekam über 1c und 2e geöffneten 5b, 6b, 7b nein, da 1d geöffnet
    nicht ab Spannung, nach Loslassen von E fällt 2 ab, 5 bekommt
    über 1c (parallel auch 5c) und Eö Spannung
    2 Rel. 1 Abfall 5 löst sich nicht mehr, da 1c durch 5c überbrückt wird geöffneten 5b ja, da 5e geschl.
    verzögert und 5 dann über 5c und Eö Spannung bekommt und (verzögert)
    1d auch schließt
    3 zieht Startvorgang beginnt nicht geöffneten 3d und 4d nein, da 5e offen
    nicht
    4 fällt 5 bekommt über 1c und 2e Spannung und hält sich über geöffneten 2d und 5d ja, über 5e und 1d
    nicht ab 5c und 2e
    5 Rel. 2 fällt ver- 5 bekommt über 1c und 2e Spannung und hält sich über 5c geöffneten 5b ja, über 5e und 1d
    zögert und 2e, nach Loslassen von E auch parallel über Eö.
    (nach Los- Öffnet sich 2e, hält sich 5 über 5c und Eö
    lassen von
    E) ab
    6 zieht Startvorgang wird nach Anziehen von 1 gestoppt. 5 be- geöffneten 3d,4d,5b ja, über 5e und 1d
    nicht kommt über 2f, 3e, 1c (und gleich darauf auch parallel
    über 5c) Spg. Nach Loslassen von E öffnet sich 1c, aber
    über 5c und Eö (parallel noch 3e und 2f) hält sich
    5 selbst
    7 fällt Startvorgang wird nach Anziehen von 1 gestoppt, denn 2 geöffneten 4d,5b ja, über 5e und 1d
    nicht ab kann wegen offenem 3a, 4 wegen offenem 2c nicht anzie-
    hen. 5 bekommt über 1c,4e,2f Spg., nach Loslassen von
    E Selbsthaltung über 5c,4e,2f (parallel auch über Eö)
    Rel. 3
    8 zieht Startvorgang wird nach Anziehen von 2 gestoppt, 4 kann geöffneten 3d,4d meist nein, wenn 5
    nicht wegen offenem 3c nicht anziehen, 5 bekommt über 1c und sich nicht selbst
    2e Spg. nach Loslassen von E kann sich 5 meistens nicht hält, d.h. 5e offen
    halten, wenn 2e öffnet und Eö nicht sofort schließt
    Eortsetzung Liste 1
    Fortsetzung LISTE 1
    Hauptkontaktstrecke
    @all Bauteil Defekt Funktionsbeschreibung unterbrochen durch Rote Lampe
    9 fällt nicht Kein Startvorgang möglich, da 4a offen und 1 keine Spg. be- geöffneten 3d nein, denn 5e
    ab kommen kann. 5 erhält keine Spg. offen
    Rel. 4
    10 zieht nicht Startvorgang wird nach Anziehen von 3 gestoppt. 5 erhält Spg. geöffneten 4d meise nein, w
    über 1c und 2e, kann sich nach Loslassen von E aber meist 5 sich nicht
    nicht halten, wenn 2e öffnet und Eö nicht sofort schließt selbst hält,
    d.h. 5e offen
    11 fällt nicht Startvorgang normal geöffneten 5b ja, über 5e
    ab und 1d
    Rel. 5
    12 zieht nicht Startvorgang wird nach Anziehen von 3 gestoppt, da 4 wegen geöffneten 4d nein, denn 5
    geöffnetem 5a keine Spg. bekommt zieht ja nich
    13 fällt nicht Startvorgang wird nach Anziehen von 1 unterbrochen, da 2 we- geöffneten 3d,4d,5b ja, über 5e u
    ab gen offenem 6a (7a) nicht anziehen kann. 5 erhält Spg. über 1d
    1c,3e,2f, nach Loslassen von E über 5c,3e,2f (auch parallel
    Rel. 6
    über Eö).
    (Rel. 7)
    14 zieht nicht Startvorgang normal, 5 fällt wieder ab. Nach Loslassen von E geöffneten 6b (7b) ja, über 5e u
    aber bekommt 5 wieder Spg. über Eö, 4f,6c(7c) 1d
    15 wird nach er- 5 bekommt Spg. über Eö, 4f,6c (7c). Anschließend Selbsthal- geöffneten 5b, während ja, über 5e u
    folgreichem tung über 5c und Eö. Dadurch bleibt 5 angezogen, selbst der Bedämpfung auch 1d
    Start bedämpft wenn Näherungsschalter wieder entdämpft wird. durch geöffneten 6b (7b)
    oder bekommt
    Defekt
    Näherungs-
    Schalter
    16 läßt sich wie Fall 13 wie Fall 13 wie Fall 13
    1 nicht(schein-)
    bedämpfen
    oder
    17 2 bedämpft oder wie Fall 14
    entspr.defekt
    LISTE 2 Fehlerliste für die einzelnen Relaiskontakte
    Fall Defekt bei Auswirkung (Funktionsbeschreibung) Hauptkontaktstrecke Rotsignal
    Kontakt unterbrochen durch
    18 1a Relais 2 kann nicht anziehen, wie Fall 6 geöffneten 3d,4d, ja, über Se und 1d
    5b
    19 1b Relais 3 kann nicht anziehen, wie Fall 8 geöffneten 3d,4d nein, denn 5e offen, da
    sich 5 nicht selbst hält
    20 1c Relais 5 kann nicht anziehen, wie Fall 12 geöffneten 4d nein, denn 5 zieht ja
    nicht an, folglich 5e
    offen
    21 1d Normaler Ablauf, alle sonstigen Fehler werden erkannt keine Unterbre- bei Fehler: nein, denn
    chung, wenn sonst Strompfad für Rotsignal
    keine Fehler unterbrochen
    22 1e Keine Scheinbedämpfung möglich, wie Fall 13 und 16 geöffneten 3d,4d,5b, ja, über 5e und 1d
    23 2a Relais 2 fällt zu früh ab, Zeit reicht nicht, um Relais 4 zum An- geöffneten 4d nein, 5 fällt wieder ab,
    ziehen und zum Selbsthalten zu bringen folglich 5e offen
    24 2b Relais 3 kann nicht anziehen, wie Fall 8 und Fall 19 geöffneten 3d,4d nein, denn 5e offen, da
    sich 5 nicht selbst hält,
    25 2c Relais 4 kann nicht anziehen, wie Fall 10 geöffneten 4d ja, über 5e und 1d, denn
    5 zieht an über 1c und 2e;
    hält sich über 5c,4e,2f
    26 2d Normaler Ablauf, aber Hauptkontaktstrecke unterbrochen Fehler bei 2d nein, wenn kein weiterer
    Fehler
    27 2e Relais 5 fällt zu früh ab, so daß Relais 4 nicht anzieht geöffneten 4d nein, wenn kein weiterer
    Fehler; ja, wenn bei ei-
    nem Näh.-Sch.keine
    Sch.-Bed. möglich
    28 2f Normaler Ablauf, wenn kein weiterer Fehler. Wenn keine (Schein-) geöffneten 3d,4d nein, wenn keine Sch.-
    Bedämpfung möglich, kann Relais 2 jedoch nicht anziehen, 5 eben- Bed.möglich.Ja wenn mind.
    falls nicht 1 Näh.Sch. ständig
    (schein) bedämpft
    29 3a Relais 2 kann nicht anziehen, wie Fall 6 und 18 geöffneten 3d,4d,5b ja, über 5e und 1d
    Fortsetzung LISTE 2 Fehlerliste für die einzelnen Relaiskontakte
    Fall Defekt bei Auswirkung (Funktionsbeschreibung) Hauptkontaktstrecke Rotsignal
    Kontakt unterbrochen durch
    30 3b Relais 3 kann sich nicht halten und fällt beim Anziehen von 4 wieder geöffneten 3d,4d,5b ja, über 5e und 1d
    ab. Hierdurch fällt auch 4 wieder ab, 1 zieht wieder an usw.,
    Schaltung klappert während des Drückens von EIN
    31 3c Relais 4 kann nicht anziehen, wie Fall 10 und 25 geöffneten 4d ja, über 5e und 1d
    (5 zieht an über 1c,2e,
    hält sich, wenn 2 abf.,
    über 5c,4e,af)
    32 3d Normaler Ablauf, aber Hauptkontaktstrecke unterbrochen Fehler bei 3d nein, wenn kein wei-
    terer Fehler
    33 4a Kein Start möglich geöffneten 3d,4d nein, 5e bleibt offen
    34 4b Relais 3 kann nicht anziehen, wie Fall 8,19 und 24 geöffneten 3d,4d nein,5e offen (keine
    Selbsth.v.Rel.5)
    35 4c Relais 4 kann sich nicht halten, fällt beim Abfallen von Relais 2 geöffneten 4d,5b ja, über 5e und 1d
    ebenfalls ab
    36 4d Normaler Ablauf, aber Hauptkontaktstrecke unterbrochen Fehler bei 4d nein, wenn kein weitere@
    Fehler
    37 4e Normaler Ablauf, wenn kein weiterer Fehler. Es erscheint dann kein -- nein, wenn kein wei-
    Rotsignal, wenn Relais 3 nicht abgefallen war terer Fehler
    38 4f Normaler Ablauf, wenn kein weiterer Fehler. Es erscheint dann kein geöffneten 6b bzw. nein, wenn kein weiterer
    Rotsignal, wenn nach dem Einschalten, also während des Maschinen- 7b, wenn Schalter- Fehler; ebenfalls nein,
    laufs, einer der Näherungsschalter bedämpft wird oder einen Defekt bedämpfung oder wenn Schalterbedampfung
    bekommt. Außerdem kein Einrasten der Abschaltung -defekt zusätzlich oder -defekt zusätzlich
    39 5a Relais 4 kann nicht anziehen, wie Fall 10,25 und 31 geöffneten 4d ja, über 5e und 1d
    (5 zieht an über 1c,2e,
    hält sich, wenn 2 abf.,
    über tc,4e,2f)
    40 5b Normaler Ablauf, wenn kein weiterer Fehler, jedoch Hauptkontakt- Fehler bei 5b nein, wenn kein weiterer
    strecke unterbrochen Fehler
    Fortsetzung Liste 2
    Fortsetzung LISTE 2 Fehlerliste für die einzelnen Relaiskontakte
    ll Defekt bei Auswirkung (Funktionsbeschreibung) Hauptkontaktstrecke Totsignal
    Kontakt unterbrochen durch
    41 5c Normaler Ablauf, wenn kein weiterer Fehler. Wenn mindestens ein Nähe- nein, wenn k.weit.Fehler;
    rungsschalter sich nicht bedämpfen lässt und Relais 2 nicht anzieht, auch nein, wenn 6(7)
    fällt Relais 5 nach Loslassen von EIN wieder zurück nicht (schein)bedämpfbar,
    da Rel. 5 sich nicht
    selbst hält
    42 5e Normaler Ablauf, wenn kein weiterer Fehler. Bei Fehlern kein Rot- - nein, da Unterbrechung
    signal möglich bei 5e
    43 6a od. 7a Wie Fall 6,18,29 geöffneten 3d,4d,5b ja, über 5e und 1d
    44 6b od. 7b Wie Fall 26,32,37 Fehler bei 6b od.7b nein, wenn kein weiterer
    Fehler
    45 6c od.7c Normaler Ablauf, wenn kein weiterer Fehler. Kein Rotsignal mölich, (geöffneten 6b bzw. nein, denn 5e offen
    wenn nach dem Einschalten(während des Maschinenlaufs) mindestens 1 7b) (5 erhält keine Spg.)
    Näherungsschalter bedämpft wird oder einen Defekt bekommt

Claims (3)

  1. Patentansprüche Berührungslos steuerbarer Näherungsschalter zur Überwachung bewegbarer Teile, mit einem Oszillator mit einem in seiner Impedanz durch Annäherung der Teile veränderlichen induktiven oder kapazitiven Steuerelement und mit Uberwachungseinrichtungen, die zur Überwachung der Funktionsfähigkeit des Näherungsschalters einen zu Prüfzwecken schaltbaren Bedämpfungskreis aufweisen, mit dessen Hilfe der Oszillator bedämpfbar ist nach Patent .... (Patentanmeldung P 30 07 929.9), dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtungen derart mit den Schalteinrichtungen (Ein, Aus, Rel.l bis Rel.7) einer mit dem Exäherungsschalter ausgerüsteten Maschinen-Anlaufsteuerung verbunden sind, dass durch jeden Einschaltvorgang zwangsläufig ein elektrisches Schalten des Bedämpfungskreises (T5, R10 - R12, C3) zum Bedämpfen des Oszillators (L, C1, Rl, R2, T1, T2) herbeiführbar ist.
  2. 2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtungen der Maschinen-Anlaufsteuerung (Fig. 2) als die Bedämpfbarkeit des Oszillators berücksichtigende, sich selbst auf ihre Funktionsfähigkeit überwachende Schalteinrichtungen ausgebildet sind.
  3. 3. Näherungsschalter nach mindestens Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einem weiteren Näherungsschalter parallel geschaltet ist und daß die Schalteinrichtungen der Maschinen-Anlaufsteuerung (Fig. 2) als die Bedämpfbarkeit der Oszillatoren der Näherungsschalter berücksichtigende, sich selbst auf ihre Funktionsfähigkeit überwachende Schalteinrichtungen ausgebildet sind.
DE19803029489 1980-03-01 1980-08-02 Naeherungsschalter und zugehoerige maschinen-anlaufsteuerung Withdrawn DE3029489A1 (de)

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US06/238,200 US4433309A (en) 1980-03-01 1981-02-25 Proximity switch with built-in test circuit
EP81101341A EP0035225B1 (de) 1980-03-01 1981-02-25 Näherungsschalter mit zugehörigen Überwachungseinrichtungen

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3220111C1 (de) * 1982-05-28 1983-06-09 Honeywell Gmbh, 6050 Offenbach Überwachungseinrichtung für Näherungsschalter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3220111C1 (de) * 1982-05-28 1983-06-09 Honeywell Gmbh, 6050 Offenbach Überwachungseinrichtung für Näherungsschalter

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