DE3316310A1

DE3316310A1 - Sicherheitsvorrichtung zum einschalten eines elektrischen geraetes

Info

Publication number: DE3316310A1
Application number: DE19833316310
Authority: DE
Inventors: Pierre 14300 Caen Cousin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-05-05
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1983-12-01
Also published as: FR2526519A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Gerät, das wenigstens ein abnehmbares Schutzteil aufweist und deren elektrische Schaltung wenigstens eine Unterbrechungsstelle aufweist, die beim Einsetzen des abnehmbaren Schutzteils geschlossen werden kann. Solche Geräte können gefährliche Teile , z. B. bewegliche Teile oder unter Spannung stehende Teile aufweisen und erfordern deshalb das Aufsetzen einer Schutzhaube, bevor sie eingeschaltetwerden. Es ist dabei wünschenswert, das Einschalten eines solchen Apparates mit Sicherheit zu vermeiden, solange die Haube oder ein anderes erforderliches Sicherheitsteil nicht an Ort und Stelle sind.

Im Hinblick auf die Sicherheit ist es oftmals erforderlich, das Einschalten eines Gerätes solange zu verhindern, solange die erforderliche Anzahl von Sicherheitsteilen zum Schutz der Bedienungsperson nicht an Ort und Stelle sind.

Es gibt bereits eine Anzahl von Vorrichtungen, bei denen die Versorgungsschaltung des zu schützenden Geräts oder eine Zusatzschaltung zum Einschalten des Geräts eine Stelle aufweist, die bei vielen der erforderlichen Schutzteile offen ist und bei ihrer Anwesenheit geschlossen ist. Diese übernehmen also die Rolle von beweglichen Steuerteilen, wobei ihr Einsetzen an Ort und Stelle das Schließen der erwähnten Schaltungsunterbrechung bewirken mittels Schaltern.

Diese bestehenden Vorrichtungen weisen jedoch noch den Nachteil auf, daß sie,insbesondere wenn die durch die Schutzteile betätigten Schalter leicht zugänglich sind, umgangen werden können, indem das Schließen der Unterbrechungsstelle durch andere Gegenstände erfolgt, als die zu diesem Zweck vorgesehenen beweglichen Steuerteile.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sicherheitsvorrichtung für derartige Geräte zu schaffen, bei der die Schließung der Unterbrechungsstelle in der elektrischen Schaltung nur durch Gegenstände erfolgen kann, die eine bestimmte, genau vorgegebene Größe darstellen, wobei diese Gegenstände üblicherweise in der Umgebung der zu schützenden Geräte nicht vorkommen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß erfolgt also das Schließen der Schaltung durch Einsetzen eines vom Sicherheitsteil getragenen Schaltteils, wobei dieses bewegliche Schaltteil einer bestimmten Größe entspricht, deren Wert von einer Meßanordnung gemessen wird, die zu demjenigen Teil der Sicherheitsvorrichtung gehört, die mit der zu schließenden Schaltung fest verbunden ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Die Versorgungsschaltung eines einzuschaltenden mit einer Spannung V beaufschlagten Gerätes kann durch ein Relais 5 geschlossen werden, das üblicherweise offen ist und dessen Schließung durch die Sicherheitsvorrichtung erfolgt, wobei zusätzlich ein Schalter 28 vorgesehen ist, der zum Einschalten der Maschine von der Bedienungsperson betätigt ■wird. Der bewegliche Teil der Sicherheitsvorrichtung ist ". B. mit der Schutzhaube 1 eines Gerätes verbunden und ^eist einen Widerstand 2 einer bekannten Größe Rm auf, wobei der Widerstand an der Haube 1 fest,z. B. mittels Nieten

oder Schweißnähten angeordnet ist. Die Enden des Widerstandes ' sind mit Kontakten 3, 4 verbunden, die von der Haube getragen werden und elektrisch von ihr isoliert sind.

Der feststehende Teil der Sicherheitsvorrichtung weist die Form einer elektrischen Schaltung auf, deren Anschlüsse 20, 21 mit einer Gleichspannung V beaufschlagt sind und die die Spule des Relais 5 beaufschlagen können. Dieser Teil der Schaltung weist außerdem einen Transistor 6 auf, dessen Kollektor mit einem der Anschlüsse für die Spule des Relais 5 verbunden ist und dessen Emitter mit der Masse verbunden ist.

Ein anderer Zweig der mit der Spannung V beaufschlagten Schaltung bildet eine Meßanordnung und weist ein Nein ODER-Tor 7 auf, dessen Ausgang 8 mit der Basis des Transistors 6 verbunden ist und dessen Eingänge 9 und 10 mit den entsprechenden Ausgängen 11 und 12 von zwei Operationsverstärkern 13 und 14 verbunden sind. Drei Widerstände 15, 16 und 17 sind derart angeordnet, daß sie eine Wheatstone'sche Brücke bilden, die zusammen mit dem in der Haube angeordneten Widerstand 2 abgeglichen ist, sofern dieser seinen Platz eingenommen hat. Zwei Kontaktstellen 18 und 19 sind mit dem Gerätegehäuse fest verbunden und elektrisch von ihm isoliert und sowohl mit dem Widerstand 15 und dem Versorgungsanschluß 20 verbunden. Das den Widerständen 15 und 16 gemeinsame Ende ist mit dem Versorgungsanschluß 21 verbunden. Das den Widerständen 16 und 17 gemeinsame Ende 26 ist mit dem positiven Eingang 22 des Operationsverstärkers 14 und mit dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 13 verbunden.

Das mit der Kontaktstelle 18 verbunden Ende des Widerstandes ist einerseits mit dem negativen Eingang 24 des Operationsverstärkers 14 und mit dem positiven Eingang 25 des Operationsverstärkers 13 verbunden.

Die Sicherheitsvorrichtung arbeitet wie folgt:

Sofern die Haube 1 abgenommen ist oder wenn ein Widerstand mit einem Wert der vom Wert Rm abweicht, an die Kontaktstellen 18 und 19 angeschlossen wird, ist die Wheatstone'sehe Brücke nicht abgeglichen und es besteht eine Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen 26 und 27. Ist das Potential des Anschlusses 27 größer als dasjenige des Anschlusses 26, so übermittelt der Operationsverstärker 13 dem Eingang 10 des Tors 7 eine bestimmte Spannung, so daß dieser den Zustand 1 annimmt, während der Eingang 9 den Zustand 0 annimmt.

Sofern das Potential des Anschlusses 27 kleiner als dasjenige des Anschlusses 26 ist, bewirkt der Operationsverstärker 14, daß der Eingang 9 des Tores 7 den Zustand 1 annimmt und der Eingang 10 den Zustand 0.

Das Tor 7 bleibt demzufolge geschlossen und verhindert eine Betätigung des Transistors 6, so daß das Relais 5 offen bleibt. Das Gerät kann demzufolge nicht durch Betätigung des Schalters 28 eingeschaltet werden.

Ist die Haube 1 aufgesetzt, so berühren die Kontaktstellen 3 und 4 die entsprechenden Kontaktstellen 18 und 19 am Gehäuse, wodurch der Widerstand 2 an die Wheatstone¹sehe Brücke angeschaltet wird, die dadurch abgeglichen ist. Die Anschlüsse 26 und 27 weisen also das gleiche Potential auf. Die beiden Eingänge des Tores 7 befinden sich im Zui5tand 0 und der Ausgang 8 im Zustand 1, d. h. daß eine Spannung an die Basis des Transistors 6 angelegt wird. Der Transistor 6 wird dadurch leitend und ermöglicht ein Schließen des Relais 5. Das Gerät kann demzufolge eingeschaltet werden, sobald der Benutzer den Schalter 28 schließt.

Aus dem Vorstehenden wird deutlich, daß das Gerät nur dann eingeschaltet werden kann, wenn die Kontaktstellen 18 und 19 durch einen Gegenstand geschlossen werden, dessen Widerstand gleich demjenigen des Widerstands 2 ist, so daß die Verwendung eines anderen Gegenstandes anstelle der Haube, auch wenn diese gleiche Abmessungen aufweist aber einen unterschiedlichen Widerstand aufweist, die Wheatstone'sche Brücke nicht abgleichen kann.

Die vorstehende Beschreibung bezog sich auf ein einziges Sicherheitsteil, d. h. ein abnehmbares Schutzteil. Es ist jedoch oftmals erforderlich, daß bestimmte Geräte, wie z. B. Konditioniermaschinen, mehrere abnehmbare Schutzteile aufweisen, die gleichzeitig aufgesetzt sein müssen, damit das Gerät sicher funktioniert.

Die Erfindung bezieht sich demzufolge auch auf eine Sicherheitsvorrichtung für ein Gerät mit mehreren Schutzteilen.

Zwei Ausführungsbeispiele können diesem Zweck dienen:

Beim ersten Ausführungsbeispiel weist jedes der η Schutzteile bzw. Schutzhauben, deren Aufsetzen kontrolliert werden soll, einen Widerstand auf mit einem Wert Fm/n, der mit entsprechenden Kontaktstellen am Schutzteil verbunden ist.

Das Gehäuse des Gerätes weist entsprechende Kontaktstellen auf, die von denjenigen der Schutzteile berührt werden, sofern die Schutzteile aufgesetzt werden; von den verschiedenen Kontaktstellen des Gehäuses sind jeweils zwei mit zwei derart verbunden, daß das Aufsetzen aller η Schutzteile eine Serienschaltung der η Widerstände zwischen den Anschlüssen 20 und 27 bewirkt. Die Gesamtheit der Schutzteile entspricht demzufolgen einem einzigen Widerstand des Wertes Rm und die Vorrichtung arbeitet wie im Fall eines einzigen Schutzteils.

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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist jedes der Schutzteile, dessen Aufsetzen kontrolliert werden soll, einen Widerstand mit dem Wert Rm auf, der mit entsprechenden fest am Schutzteil angeordneten Kontaktstellen verbunden ist.

Jedem Schutzteil ist eine Meßanordnung zugeordnet, die identisch mit derjenigen ist, wie sie im Zusammenhang mit einem Gerät mit einem Schutzteil beschrieben ist und demzufolge drei Widerstände aufweist, die zusammen mit dem Widerstand Rm eine Wheatstone'sehe Brücke bildet und die zwei Operationsverstärker und ein Nein-ODER-Tor aufweist.

Der Ausgang eines jeden der Nein-ODER-Tore ist mit dem Eingang eines UND-Tores verbunden, dessen Ausgang mit der Basis des Transistors 6 verbunden ist. Das Gerät kann also nur dann in Betrieb genommen werden, wenn die Gesamtheit der Schutzteile aufgesetzt ist, wodurch sich der Ausgang des UND-Tores im Zustand 1 befindet.

Wenngleich bei der vorstehenden Beschreibung das bewegliche Steuerteil durch einen Widerstand gebildet wird, so ist die Erfindung doch nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann die Meßanordnung durch eine andere bekannte Meßanordnung ersetzt werden, die es ermöglicht, einen bestimmten Wert einer vorgegebenen Größe zu messen, wobei an Stelle eines Widerstandes auch eine Induktivität, eine Kapazität oder eine Vorrichtung treten kann, die ein bestimmtes Signal aussendet, wobei die geeignete Meßanordnung die beschriebene Wheatstone¹sehe Brücke ersetzt.

Außerdem können die Schutzteile, die aufgesetzt werden müssen, auch Teile aufweisen, um sie an Ort und Stelle i'.u halten. Diese Teile wiederum können unabhängig von den Anschlüssen der beweglichen Steuerteile sein, oder einen festen Bestandteil von ihnen bilden.

Im letzteren Fall kann eine Halteanordnung für das Festhalten einer Schutzhaube in Form eines magnetischen Schnappverschlusses vorgesehen sein, der zwei magnetische Teile aufweist, deren jedes einen Permanentmagneten in Form eines Stabes enthält, wobei die Enden eines jeden Stabmagneten mit magnetischen, von ihm elektrisch isolierten Platten zusammenwirken, die das Magnetfeld des Magnetes aufnahmen; eines der magnetischen Teile wird von dem Schutzteil getragen, während die beiden äußersten metallischen Platten durch einen Widerstand des Wertes Rm miteinander verbunden sind. Das andere Teil wird vom Gehäuse getragen, wobei die Pole umgekehrt bezüglich der j en igi gen des vom SchutzteiL getragenen Teils angeordnet sind und die äußersten metallischen Platten entsprechend mit den Anschlüssen 20 und 27 einer Schaltung verbunden sind, wie sie weiter oben beschrieben worden ist.

Beim Aufsetzen des Schutzteils wird der magnetische Kreis geschlossen und bewirkt das Halten an Ort und Stelle des Schutzteils, während die elektrische Schaltung ebenfalls geschlossen ist und das Einschalten des Geräts ermöglicht.

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Leerseite

Claims

Haft · Berngruber · C'zybulka Patentanwälte Pierre COUSIN CAEN - France Sicherheitsvorrichtung zum Einschalten eines elektrischen Gerätes Patentansprüche

1. Sicherheitsvorrichtung für ein Gerät, das wenigstens ein abnehmbares Schutzteil aufweist und deren elektrische Schaltung wenigstens eine Unterbrechungsstelle aufweist, die beim Einsetzen des abnehmbaren Schutzteils geschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Schaltteil (2)aufweist , das einer bestimmten Größe entspricht und vom abnehmbaren Schutzteil (1) getragen werden kann, eine Meßanordnung zur Erfassung der mit dem Gerät zu verbindenden Größe aufweist und eine Schaltanordnung aufweist, die mit der Meßanordnung verbunden ist, zum Schließen der Unterbrechungsstelle der elektrischen Schaltung, wenn die gemessene Größe identisch mit derjenigen des Schaltteils (2) ist aber die Unterbrechungsstelle offenhält, wenn die gemessene Größe von derjenigen des Schaltteils abweicht.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil ein elektrischer Widerstand ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung eine nicht abgeglichene Wheatstone¹sehe Brücke aufweist, die durch das Einsetzen des Schaltteils abgleichbar ist.

4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3 für ein Gerät mit mehreren abnehmbaren Schutzteilen, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Schaltteile aufweist und eine einzige Wheatstone¹sehe Brücke, die durch einen Widerstand abgleichbar ist, der demjenigen der Gesamtheit der Schaltteile entspricht.

5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie soviele Wheatstone¹sehe Brücken aufweist, als abnehmbare Schutzteile vorhanden sind und daß die Schaltanordnung derart ausgelegt ist, daß sie die Unterbrechungsstelle nur dann schließt, wenn alle Wheatstone¹sehe Brücken gleichzeitig abgeglichen sind.

6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanordnung ein Transistor ist, der durch einenmit der Meßanordnung verbundenen logischen Schaltkreis angesteuert wird.

7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Schutzteil an seinem Platz gehalten wird und elektrisch mit der Meßanordnung über ein Magnetsystem verbunden ist, das aus einem magnetischen Teil besteht, das fest mit dem Schutzteil verbunden ist und derart angeordnet ist, daß sein Magnetfeld die von ihm elektrisch isolierten und mit der Schaltanordnung verbundenen elektrischen Kontaktstellen durchdringt und aus einem magnetischen Teil besteht, das fest mit dem Gehäuse des Gerätes verbunden ist und derart angeordnet ist, daß sein Magnetfeld die von ihm elektrisch isolierten, am Gehäuse angeordneten und mit der Meßanordnung verbundenen Kontaktstellen durchdringt.