DE3135888C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Sicherheitseinrichtung nach der Gat­ tung des Hauptanspruchs. Aus der DE-AS 29 03 702 ist eine Sicherheits­ schaltung für eine Stellvorrichtung, insbesondere eine Presse, Stanze oder dergleichen, bekannt. Das ordnungsgemäße Arbeiten der Stellvor­ richtung wird mit Detektoren überwacht, die zur Fehlererkennung Signale an eine Logikschal­ tung abgeben. Im über eine Treiberstufe angesteuerten Auslösestromkreis der Stellvorrichtung sind relais­ betätigte Schalter vorgesehen, die in Abhängigkeit von den Ausgangssi­ gnalen der Steuerlogik betätigt werden. Die Sicherheitsschaltung über­ wacht auch das ordnungsgemäße Arbeiten dieser relaisbetätigten Schalter.

Aus der DE-OS 27 34 264 oder aus der DE-OS 28 18 806 ist eine Sicher­ heitseinrichtung bekannt, bei der die verschiedenen Verstellbewegungen eines Kraftfahrzeugsitzes durch elektrische Stellvorrichtungen er­ folgen. Dort wird die Unterschreitung einer Mindestverstellgeschwindig­ keit bei gleichzeitig vorliegendem Verstellbefehl als Kriterium für die Sicherheitsabschaltung der Stellvorrichtung gewählt. Diese Anord­ nung ist zum einen relativ aufwendig, da Signale differenziert werden müssen und eine Schwellwertstufe vorgesehen sein muß, die wechselnden Temperatur- und Spannungsbedingungen angepaßt sein muß. Zum anderen setzt diese Sicherheitseinrichtung eine zunächst erfolgende Verstell­ bewegung voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung für eine elektrische Stellvorrichtung zu schaffen, welche die in ei­ ner transistorgesteuerten Umschaltvorrichtung für den Rechtslauf/Links­ lauf eines Stellmotors auftretenden Signale derart verknüpft, daß eine Abschaltung des Stellmotors im Fehlerfall sicher ausgelöst wird.

Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 2 weist den Vorteil auf, daß durch eine einfache Fehlererkennungslogik schon vor der Ansteuerung ei­ ner Stellvorrichtung ein Fehler erkannt wird, worauf sich die Stellvor­ richtung erst gar nicht in Bewegung setzen kann. Dabei können durch­ legierte Transistoren und blockierte Umschaltvorrichtungen als fehler­ haft erkannt werden. Eine falsche Inbetriebnahme der Stellvorrichtung ist dadurch in jedem Fall ausgeschlossen.

In einer Ausführung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung löst die Fehlererkennungslogik eine Abschaltung des in der Stellvorrichtung enthaltenen Stellmotors bei Nichtvorliegen von Steuersignalen an beiden Steuereingängen der beiden Transistoren und bei einem gleichzeitig auf­ tretenden, dem Schaltsignal entsprechenden Signal am Ausgang wenigstens eines der beiden Transistoren aus.

Ebenso löst die Fehlererkennungslogik auch eine Abschaltung des Stellmotors bei Nichtvorliegen von Steuersignalen an beiden Steuereingängen der beiden Transistoren und bei einem gleichzeitig vorliegenden, dem Ein­ schaltpotential entsprechenden Potential an wenigstens einem Anschluß des Stellmotors aus.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil­ hafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den beiden Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Sicherheitseinrichtung möglich. Die Abschaltung des Stellmotors im Fehlerfall wird besonders einfach realisiert durch Be­ aufschlagung beider Steuereingänge der beiden Transistoren mit einem Steuersignal zum gleichzeitigen Einschalten des Rechts- und Linkslaufs des Stell­ motors. Das gleichzeitige Anlegen der Steuersignale bewirkt, daß der Stellmotor stromlos gehalten wird.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine schaltungsmäßige Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels.

An zwei Steuereingängen 10, 11, die mit den Basen zweier Transistoren (Steuertransistoren) 12, 13 verbunden sind, werden alter­ nativ Steuersignale für den Rechts- und Linkslauf einer vorzugsweise als Stellmotor 14 ausgebildeten elektrischen Stellvorrichtung angelegt. Die Emitter der beiden Tran­ sistoren 12, 13 sind an Masse gelegt und die Kollektoren über je eine Relaiswicklung 15, 16 mit einer Klemme 17 verbunden, an die der positive Pol einer Versorgungs­ spannungsquelle gelegt ist. Durch die Relaiswicklungen 15, 16 sind zwei Umschalter 18, 19 steuerbar, durch die die beiden Anschlüsse des dazwischengeschalteten Stell­ motors 14 wahlweise mit Masse oder mit der Klemme 17 verbindbar sind.

Die Steuersignale an den Steuereingängen 10, 11 sind weiterhin den beiden Eingängen eines Äquivalenz-Gatters 20 zugeführt, des­ sen Ausgang an je einem Eingang zweier UND-Gatter 21, 22 angeschlossen ist. Die Kollektoren der beiden Transistoren 12, 13 sind je über die Kathoden-Anoden-Strecken zweier Dioden 23, 24 mit dem Eingang eines Inverters 25 verbun­ den, dessen Ausgang an einen weiteren Eingang des UND- Gatters 21 angeschlossen ist. Weiterhin ist der Eingang des Inverters 25 über einen Widerstand 26 mit der Klemme 17 verbunden. Beide Anschlüsse des Stellmotors 14 sind über die Anoden-Kathoden-Strecken zweier weiterer Dioden 27, 28 sowohl mit einem weiteren Eingang des UND-Gatters 22 verbunden, wie auch über einen Widerstand 29 an Masse angeschlossen. Die Ausgänge der beiden UND-Gatter 21, 22 sowie eine Klemme 30 sind mit Eingängen eines ODER-Gatters 31 verbunden, dessen Ausgang über die Anoden-Kathoden- Strecken zweier weiterer Dioden 32, 33 an die beiden Steu­ ereingänge 10, 11 angeschlossen ist. Die Bauteile 20, 21, 22, 25, 31 bilden eine Fehlererkennungslogik 34.

Die Wirkungsweise der dargestellten Schaltungsanordnung besteht zunächst darin, daß bei Auftreten eines Steuer­ signals z. B. am Steuereingang 10 der Transistor 12 stromlei­ tend wird, wodurch die Relaiswicklung 15 den Umschalter 18 in seine zweite Schaltstellung bewegt. Dadurch ist der Stellmotor 14 über diesen Umschalter 18 mit der Klemme 17 verbunden und beginnt eine Verstellbewegung auszuführen. Entsprechend verhält es sich bei Vorgabe eines Steuersi­ gnals am Steuereingang 11, das eine Bewegung des Stellmotors 14 in die andere Stellrichtung zur Folge hat.

Es wird nun davon ausgegangen, daß bei Abwesenheit eines Steuersignales an einem der Steuereingänge 10, 11 beide Transi­ storen 12, 13 gesperrt sein müssen, wodurch ihre Kollek­ toren mit einem positiven 1-Signal beaufschlagt sind. Dieses 1-Signal bewirkt ein 0-Signal am Ausgang des In­ verters 25, wodurch das UND-Gatter 21 gesperrt bleibt. Ist nun einer der beiden Transistoren 12, 13 z. B. in­ folge einer Durchlegierung stromleitend, so bewirkt dies ein 1-Signal am Ausgang des Inverters 25. Liegt gleichzeitig kein Steuersignal an einem der Steuereingänge 10, 11 vor, so wird am Ausgang des Äquivalenzgattes 20 eben­ falls ein 1-Signal erzeugt, worauf über das UND-Gatter 21 und das ODER-Gatter 31 über die Dioden 32, 33 an beide Steuereingänge 10, 11 ein 1-Signal gelegt wird. Nunmehr wird auch der zweite, nichtdurchlegierte Transistor 13, 12 stromleitend und eine Inbetriebnahme des Stellmotors 14 dadurch verhindert, indem seine beiden Anschlüsse mit der Klemme 17 verbunden sind. Dieser Zustand bleibt aufrechterhalten, da sich das Ausgangssignal am Äqui­ valenzgatter 20 nicht ändert. Erst nach Auswechseln des beschädigten Transistors wird der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt.

Zur Kontrolle der beiden Umschalter 18, 19 wird ebenfalls die Bedingung geprüft, ob bei Abwesenheit eines Steuersignals an einer der beiden Steuereingänge 10, 11 beide Umschalter 18, 19 an Masse liegen. Trifft dies zu, so wird dem UND-Gatter 22 über beide Dioden 27, 28 ein 0-Signal zugeführt, durch das das UND-Gatter 22 gesperrt bleibt. Wird nun bei feh­ lendem Steuersignal an einer dem Steuereingänge 10, 11 über das Äquivalenzgatter 20 dem UND-Gatter 22 ein 1-Signal zuge­ führt und ist gleichzeitig einer der Umschalter 18, 19 z. B. infolge einer Kontaktverschweißung mit der Klemme 17 verbunden, so wird am Ausgang des UND-Gatters 22 ein 1-Signal erzeugt, durch das gemäß dem zuvor Beschriebenen an beide Steuereingänge 10, 11 ein Steuersignal angelegt und eine Inbetriebnahme des Stellmotors 14 dadurch verhindert wird.

Durch die Fehlererkennungslogik 34 können natürlich nicht nur direkte Fehler in den Steuertransistoren 12, 13 oder in den Umschaltern 18, 19 erkannt werden, sondern auch Fehler, deren Ursachen auf fehlerhafte Signalleitungen zurück­ zuführen sind, was sich wiederum auf eine entsprechende Ansteuerung der Transistoren 12, 13 bzw. der Umschalter 18, 19 auswirkt.

Die im Ausführungsbeispiel sehr einfach dargestellte Fehler­ erkennungslogik 34 kann natürlich auch z. B. durch einen Mikro­ prozessor realisiert sein, der die entsprechenden logischen Verknüpfungen vornimmt. Statt der groben Unterscheidung zwischen 1- und 0-Signalpegel kann diese Erkennung auch feiner über Fensterkomparatoren erfolgen, die ebenfalls durch einen Mikroprozessor realisierbar sind.

Über die Klemme 30 können weitere Abschaltsignale für den Stellmotor 14 der Fehlererkennungslogik 34 zugeführt werden, die durch andere Sicherheitseinrichtungen oder durch manu­ elle Betätigung erzeugt wurden.

Claims (5)

1. Sicherheitseinrichtung für eine elektrische Stellvorrichtung, die eine transistorgesteuerte Umschaltvorrichtung für den Rechtslauf/Links­ lauf eines Stellmotors enthält, mit jeweils einem am Steueranschluß ei­ nes Transistors liegenden Steuereingang für den Rechtslauf bzw. Links­ lauf und mit einer Fehlererkennungslogik, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererkennungslogik (34) bei Nichtvorliegen von Steuersignalen an beiden Steuereingängen (10, 11) der beiden Transistoren (12, 13) und bei einem gleichzeitig auftretenden, dem Schaltsignal entsprechenden Signal zum Betätigen des Stellmotors (14) am Ausgang wenigstens eines der beiden Transistoren (12, 13) ein Fehlersi­ gnal erzeugt, das eine Abschaltung des Stellmotors (14) auslöst.

2. Sicherheitseinrichtung für eine elektrische Stellvorrichtung, die eine transistorgesteuerte Umschaltvorrichtung für den Rechtslauf/Links­ lauf eines Stellmotors enthält, mit jeweils einem am Steueranschluß ei­ nes Transistors liegenden Steuereingang für den Rechtslauf bzw. Links­ lauf und mit einer Fehlererkennungslogik, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererkennungslogik (34) bei Nichtvorliegen von Steuersignalen an beiden Steuereingängen (10, 11) der beiden Transistoren (12, 13) und bei einem gleichzeitig vorliegendem, dem Einschaltpotential entsprechenden Potential an wenigstens einem Anschluß des Stellmotors (14) ein Fehlersignal erzeugt, daß eine Abschaltung des Stellmotors (14) auslöst.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Abschaltung des Stellmotors (14) an beide Steuereingänge (10, 11) der beiden Transistoren (12, 13) jeweils ein Steuersignal zum gleichzeitigen Einschalten des Rechts- und Linkslaufs des Stellmotors (14) gelegt wird.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die zu überwachenden (12) Signale über Fensterkomparatoren der Fehlererkennungslogik (34) zuführbar sind.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fehlererkennungslogik (34) durch einen Mikroprozessor ersetzbar ist.