DE4101209C2 - - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsschaltgerät mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der Praxis sind Sicherheitsschaltgeräte, bspw.
zeitgesteuerte Relais, Zweihandsteuerung, Notausgeräte
und dergl., bekannt, die seitens des Herstellers so
konstruiert sind, daß sie durch den Anwender an die
jeweils gewünschte Betriebsart angepaßt werden können.
Sowohl hersteller- als auch anwenderseitig ist die
Möglichkeit der Betriebsarteneinstellung sehr er
wünscht, weil sich die Lagerhaltung auf beiden Seiten
entsprechend vermindert. Es muß nicht für jeden spezi
ellen Anwendungsfall das jeweils dafür zugeschnittene
Gerät bereitgehalten werden, sondern es kann auf ein
unprogrammiertes Gerät zurückgegriffen werden, was dann
bei der Anwendung sowohl bei der Erstinstallation als
auch im Falle einer Reparatur oder Änderung entspre
chend eingestellt wird.
Beispiele für solche unterschiedlichen Betriebsarten
sind der ein- oder der zweikanalige Betrieb eines
Schaltgerätes, die Festlegung, ob ein zeitgesteuertes
Relais anzugs- oder abfallverzögert arbeiten soll und
dergl. mehr. Zum Anpassen des Sicherheitsschaltgerätes
an die jeweilige Betriebsart sind in der Regel an dem
Sicherheitsschaltgerät Einrichtungen vorgesehen, an
denen die Betriebsart eingestellt werden kann. Als
Einrichtungen zur Festlegung der Betriebswahl können
Steckverbinder vorgesehen sein, in die ein Steckmodul
mit Brücken einzustecken ist. Die Brücken realisieren
eine elektrische Verbindung verschiedener Kontakte des
Steckverbinders. Für jede vorgesehene Betriebsart sind
bestimmte Verbindungen herzustellen.
Das an sich sehr einfache Verfahren des Einsteckens von
Steckmodulen in eine dafür vorgesehene Buchsenleiste an
einem Sicherheitsschaltgerät birgt allerdings auch die
Gefahr in sich, daß Schmutzteilchen, Metallspäne und
dergl. in die Buchsenleiste hineingeraten und benach
barte Kontakte kurzschließen. Auch kann bei schief
eingesteckten Steckmodulen eine an diesem vorgesehene
Kontaktfläche benachbarte Kontakte der Buchsenleiste
überbrücken. Im einfachsten Fall führt dann das Gerät
nur nicht die gewünschte Funktion aus. Es sind aller
dings auch Fälle möglich, bei denen eine fehlerhafte
Herstellung von elektrischen Verbindungen, die die
Betriebsart des Gerätes programmieren, Fehlauslösungen
der angeschlossenen Geräte auslösen und damit Gefahren
hervorrufen kann.
Darüber hinaus ist beispielsweise aus der DE-PS 38 17 869
eine Belegung der Anschlußklemmen einer Fernsprechanschlußdose
bekannt, bei der die Erdleitung zwischen zwei Paaren
von Anschlußklemmen für Sprechadern liegt. Diese Verteilung
ist aber mehr zufällig und hat für die Funktion
wenig Bedeutung, weil die Sprechadern ohnehin erdsymmetrisch
sind.
Auch bei mit Hilfe von steckbaren Kreuzschienenverteilern
realisierten Funktionsarten, beispielsweise wie aus der
EP-A 3 10 965 bekannt, ist es nicht ausgeschlossen, daß
benachbarte Steckkontakte unterschiedliches Potential
führen. In keinem Falle wird jedoch systematisch davon
Gebrauch gemacht, Kontakte hinsichtlich der Polarität
verschachtelt anzuordnen, um eine erhöhte Sicherheit
zu gewährleisten.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein in seiner
Betriebsart einstellbares Sicherheitsschaltgerät zu schaffen,
das bei Kurzschluß unmittelbar benachbarter Kontakte der
Buchsenleiste in einem sicheren Zustand ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Sicherheitsschaltgerät
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
An dem Sicherheitsschaltgerät, das eine mit einer elektrischen
Versorgungsspannung verbundene elektrische Schaltung aufweist,
ist zur Einstellung und Auswahl verschiedener Betriebsarten
eine Steckverbinderleiste mit mit der elektrischen Schaltung
verbundenen Kontakten vorgesehen. Ein Steckmodul kann in verschiedenen
Stellungen so in die Steckerleiste eingesteckt
werden, daß zwischen ausgewählten Kontakten der Steckverbinderleiste
Betriebsarten kodierende Brücken gesetzt werden. Jeweils
zwischen zwei mit einer Brücke zu verbindenden Kontakten
ist ein weiterer Kontakt angeordnet, der ein von dem Potential
der gebrückten Kontakte verschiedenes Potential aufweist.
Sowohl die gebrückten Kontakte als auch der zwischenliegende
Kontakt sind niederohmig mit jeweils einem Pol der Versorgungsspannung
verbunden. Sollten durch einen schief in die
Buchsenleiste eingesteckten Steckmodul, in die Buchsenleiste
hineingefallene Metallspäne oder ähnliches ein Kurzschluß
zwischen benachbarten Kontakten auftreten, ist die Versorgungsspannung
des Sicherheitsschaltgerätes kurzgeschlossen.
Damit geht das Sicherheitsschaltgerät in den Aus-Zustand über.
Es ist, mindestens solange der Kurzschluß Bestand hat, auch
nicht einschaltbar. Fehlfunktionen, aus den Gefahren für
Personen oder Maschinen erwachsen könnten sind somit zuverlässig
ausgeschlossen.
Die Zahl der Kontakte an der Buchsenleiste wird durch die
Verschachtelung von Kontakten, die von auf unterschiedlichen
Potential liegenden Brücken zu verbinden sind, gering gehalten.
Die Anordnung ist dann derart getroffen, daß von zwei
oder mehreren mittels Brücke zu verbindender Kontakte wenigstens
einer niederohmig mit einem Pol der Versorgungsspannung
verbunden ist.
Dadurch, daß die zu Teilschaltungen des Sicherheitsschaltgerätes
gehörenden Stromkreise über die Kontakte der Buchsenleiste
und Brücken geschlossen sind, führen z. B. durch
Schmutz verursachte Kontaktunsicherheiten zwischen den Kontakten
und der Leiterplatte zur Stromunterbrechung in der
betroffenen Teilschaltung. Damit ist das Sicherheitsschaltgerät
in dem Aus-Zustand.
Um Beschädigungen der Buchsenleiste oder andere Teile des
Sicherheitsschaltgerätes bei Kurzschluß benachbarter Kontakte
und damit der Versorgungsspannung vorzubeugen, ist die Versorgungsspannung
über eine Schmelzsicherung an das Sicherheitsschaltgerät
angelegt. Ist ein Kurzschluß erfolgt, kann
das Sicherheitsschaltgerät erst nach Ersetzen der Schmelzsicherung
eingeschaltet werden.
Besonders einfach ist die Bedienung, wenn anstelle der
Schmelzsicherung ein Element mit strombegrenzender Eigenschaft,
vorzugsweise ein PTC-Widerstand eingesetzt ist. Das
Auswechseln des Elementes nach einem Kurzschluß erübrigt sich.
Nach Beseitigung desselben ist das Sicherheitsschaltgerät
sofort wieder betriebsbereit.
Eine komfortable Ausführungsform erhält man durch die Anordnung
von Leuchtdioden, die die gewählte Betriebsart anzeigen.
Diese Leuchtdioden sind über Brücken, die in oben beschriebener
Weise angeordnet sind, mit Strom versorgt. Jeder Leuchtdiode
ist eine Betriebsart zugeordnet. Ist durch einen Kurzschluß
die Versorgungsspannung zusammengebrochen, leuchtet
keine Leuchtdiode. Damit ist der Fehlerzustand sofort erkennbar.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen
standes der Erfindung dargestellt, es zeigen:
Fig. 1 ein Sicherheitsschaltgerät für ein- oder
zweikanaligen Betrieb ohne Querschlußerken
nung,
Fig. 2 ein Sicherheitsschaltgerät für ein- oder
zweikanaligen Betrieb mit Querschlußerkennung
und
Fig. 3 ein Sicherheitsschaltgerät für ein- oder
zweikanaligen Betrieb mit Querschlußerkennung
und Anzeige der gewählten Betriebsart.
Die Fig. 1 zeigt ein aus einer elektrischen Schaltung 1 und
einer mit dieser verbundenen Buchsenleiste 2 zur Einstellung
der Betriebsart bestehendes Sicherheitsschaltgerät 3. Die
elektrische Schaltung 1 weist einen zwischen eine mit einer
Versorgungsspannung verbundene Schmelzsicherung 4 und eine
Massepotential führende Leitung 5 geschalteten Initialisierungskanal
6 auf, der aus der Reihenschaltung eines Handtasters
7, zwei Ruhekontakten 8 und 9 sowie einer Parallelschaltung
aus einem Relais 10 und einem Kondensator 11 besteht.
Parallel zu dem Initialisierungskanal 6 sind zwei weitere
Kanäle 12 und 13 geschaltet. Der Kanal 12 besteht aus der
Reihenschaltung eines Ruhekontaktes 14 eines Notaustasters 15,
der Parallelschaltung aus einem zu dem ebenfalls in dem Kanal
in Reihe geschalteten Relais 16 gehörigen Arbeitskontakt 17
und dem zu dem Relais 10 gehörigen Arbeitskontakt 18. Der
Kanal 13 enthält eine Reihenschaltung eines Ruhekontaktes 19
des Notaustasters 15 sowie eine Parallelschaltung eines zu
einem Relais 20 gehörigen Arbeitskontaktes 21 und einem mit
einem Arbeitskontakt 22, der zu dem Relais 10 gehört. Die in
dem Initialisierungskanal liegenden Ruhekontakte 8 und 9 sind
den Relais 16 und 20 zugehörig. Alle Relais 10, 16 und 20
weisen Ruhekontakte 23 bzw. Arbeitskontakte 24 und 25 auf, die
in einem Stromführungszweig zu einer in der Fig. 1 nicht
dargestellten Maschine oder Anlage liegen. Die Kanäle 12 und
13 sind an den Stellen 26 und 27 unterbrochen und mit der
Buchsenleiste 2 elektrisch verbunden. Die Buchsenleiste 2
trägt Kontakte 28a . . . 28m und ist in ihrer Form passend zu
die entsprechenden Betriebsarten kodierenden Steckmodulen 29,
30 ausgebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Steckmodul 29, 30 als
Leiterplatte ausgebildet, auf der die die verschiedenen Betriebsarten
kodierenden Brücken 31, 32 und 33 als Leiterbahnen
aufgebracht sind. Bei eingestecktem Steckmodul 29 oder 30,
stehen die Kontakte 28 in direktem Kontakt mit entsprechend
dafür vorbereiteten Kontaktflächen 32a, 32b, 31a, 31b bzw.
33a, 33b, 33c.
Das insoweit beschriebene Sicherheitsschaltgerät funk
tioniert wie folgt:
Es sei angenommen, daß zur Kodierung der zweikanaligen Betriebsweise des Sicherheitsschaltgerätes 3 der Steck modul 29 in die Buchsenleiste 2 mit den Kontakten 28 eingesteckt sei. Das Sicherheitsschaltgerät 3 befindet sich zunächst im Ruhezustand, wobei es über die Schmelzsicherung 4 und die Leitung 5 an die Versor gungsspannung angeschlossen ist. Wird der im Initiali sierungskanal 6 liegende Handtaster 7 geschlossen, fließt über die ebenfalls geschlossenen Ruhekontakte 8 und 9 ein Strom, der den Kondensator 11 auflädt und das Relais 10 zum Anziehen bringt. Die dem Relais 10 zuge hörigen Arbeitskontakte 18 und 22 schließen, so daß in den Kanälen 12 und 13 und damit in den Relais 16 und 20 jeweils ein Strom zu fließen beginnt. Im einzelnen fließt in dem Kanal 12 der Strom von dem geschlossenen Kontakt des Tasters 15 über den Kontakt 28a der Buch senleiste 2, die Brücke 32, den Kontakt 28c und im weiteren über den Arbeitskontakt 18 und das Relais 16. In gleicher Weise fließt in dem Kanal 13 der Strom zunächst über den geschlossenen Kontakt 19, sodann über den Kontakt 28e, die Brücke 31, den Kontakt 28g und im weiteren über den geschlossenen Arbeitskontakt 22 und das Relais 20. Die in den Kanälen 12 und 13 liegenden Relais 16 und 20 ziehen an und öffnen damit die Ruhe kontakte 8 und 9. Damit ist der Initialisierungskanal 6 unterbrochen, das Relais 10 wird noch eine gewisse Zeit, die ausreicht, um die Relais 16 und 20 über die Arbeitskontakte 17 und 21 in Selbsthaltung gehen zu lassen, aus dem Kondensator 11 mit Strom versorgt. Es fällt zeitverzögert ab, wobei eine ausreichende Halte zeit durch eine ausreichende Bemessung des Kondensators 11 gesichert ist. Damit sind die Relais 16 und 20 angezogen und das Relais 10 ist abgefallen. Die in der Zuleitung zu der nicht dargestellten Maschine oder Anlage liegenden Kontakte 23 sind geschlossen, die Kontakte 24 und 25 sind ebenfalls geschlossen, so daß sich die Maschine im eingeschalteten Zustand befindet. Wird der Taster 15 betätigt, werden die in den Kanälen 12 und 13 fließenden Ströme unterbrochen, wodurch die Relais 16 und 20 abfallen. Folglich öffnen die Kontaktsätze 24 und 25 und die über diese Kontakte mit Strom versorgte Maschine wird abgeschaltet.
Es sei angenommen, daß zur Kodierung der zweikanaligen Betriebsweise des Sicherheitsschaltgerätes 3 der Steck modul 29 in die Buchsenleiste 2 mit den Kontakten 28 eingesteckt sei. Das Sicherheitsschaltgerät 3 befindet sich zunächst im Ruhezustand, wobei es über die Schmelzsicherung 4 und die Leitung 5 an die Versor gungsspannung angeschlossen ist. Wird der im Initiali sierungskanal 6 liegende Handtaster 7 geschlossen, fließt über die ebenfalls geschlossenen Ruhekontakte 8 und 9 ein Strom, der den Kondensator 11 auflädt und das Relais 10 zum Anziehen bringt. Die dem Relais 10 zuge hörigen Arbeitskontakte 18 und 22 schließen, so daß in den Kanälen 12 und 13 und damit in den Relais 16 und 20 jeweils ein Strom zu fließen beginnt. Im einzelnen fließt in dem Kanal 12 der Strom von dem geschlossenen Kontakt des Tasters 15 über den Kontakt 28a der Buch senleiste 2, die Brücke 32, den Kontakt 28c und im weiteren über den Arbeitskontakt 18 und das Relais 16. In gleicher Weise fließt in dem Kanal 13 der Strom zunächst über den geschlossenen Kontakt 19, sodann über den Kontakt 28e, die Brücke 31, den Kontakt 28g und im weiteren über den geschlossenen Arbeitskontakt 22 und das Relais 20. Die in den Kanälen 12 und 13 liegenden Relais 16 und 20 ziehen an und öffnen damit die Ruhe kontakte 8 und 9. Damit ist der Initialisierungskanal 6 unterbrochen, das Relais 10 wird noch eine gewisse Zeit, die ausreicht, um die Relais 16 und 20 über die Arbeitskontakte 17 und 21 in Selbsthaltung gehen zu lassen, aus dem Kondensator 11 mit Strom versorgt. Es fällt zeitverzögert ab, wobei eine ausreichende Halte zeit durch eine ausreichende Bemessung des Kondensators 11 gesichert ist. Damit sind die Relais 16 und 20 angezogen und das Relais 10 ist abgefallen. Die in der Zuleitung zu der nicht dargestellten Maschine oder Anlage liegenden Kontakte 23 sind geschlossen, die Kontakte 24 und 25 sind ebenfalls geschlossen, so daß sich die Maschine im eingeschalteten Zustand befindet. Wird der Taster 15 betätigt, werden die in den Kanälen 12 und 13 fließenden Ströme unterbrochen, wodurch die Relais 16 und 20 abfallen. Folglich öffnen die Kontaktsätze 24 und 25 und die über diese Kontakte mit Strom versorgte Maschine wird abgeschaltet.
Wird der Steckmodul 29 gegen den Steckmodul 30 ausge
tauscht, dann befindet sich das Sicherheitsschaltgerät
3 in einkanaligem Betrieb. Der Kanal 12 ist durch den
zwischen den Kontaktflächen 33a und 33b liegenden Teil
der Brücke 33 an den Kontakten 28a und 28c gebrückt und
über den zwischen den Kontaktflächen 33b und 33c lie
genden Teil der Brücke 33 über den Kontakt 28g mit den
zu dem Kanal 13 gehörigen Arbeitskontakten 21 und 22
sowie dem Relais 20 verbunden. Der an dem Kontakt 28e
angeschlossene Ruhekontakt 19 des Tasters 15 ist nicht
weiter angeschlossen und bleibt ohne Funktion. Das
Sicherheitsschaltgerät 3 befindet sich somit im einka
naligen Betrieb. Die Arbeitsweise der Schaltung 1 beim
Ein- und beim Ausschalten ist ähnlich zu der vorbe
schriebenen, der einzige Unterschied besteht darin, daß
die Kanalströme der Kanäle 12 und 13 über die Brücke 33
zusammengeführt und gemeinsam von dem Ruhekontakt 14
des Tasters 15 geschaltet werden.
Sowohl bei eingestecktem Steckmodul 29 als auch bei
eingestecktem Steckmodul 30 liegen die Kontakte 28a . . .
28h der Steckverbinderleiste abwechselnd auf einem
hohen und auf einem niedrigen Potential. Die Differenz
entspricht der Versorgungsspannung. Sollte ein elek
trisch leitender Partikel, wie z. B. ein Metallspan
oder ein Drahtstückchen, unbeabsichtigt in den Steck
verbinder hineingefallen sein, erfolgt ein Kurzschluß
zwischen zwei benachbarten Kontakten 28 der Buchsenlei
ste 2. Sind z. B. die Kontakte 28a und 28b verbunden,
ist die Versorgungsspannung des Sicherheitsschaltgerä
tes 3 ausgehend von der Schmelzsicherung über den
Ruhekontakt 14, die genannten Kontakte 28a und 28b zu
der Leitung 5 kurzgeschlossen. Übergreift die durch den
leitenden Partikel verursachte Verbindung mehrere
Kontakte 28, erfolgt ebenfalls der Kurzschluß der Ver
sorgungsspannung. Sollten andere unmittelbar benach
barte Kontakte 28 der Buchsenleiste 2 verbunden sein,
erfolgt ebenfalls der Kurzschluß der Versorgungsspannung. Gleiches
gilt, wenn ein Steckmodul 29 oder 30
schief eingesteckt worden sein sollte, so daß die
Kontaktflächen des Steckmoduls 29, 30 zum Kurzschluß
beispielweise zwischen Kontakt 28a und 28b der Buchsen
leiste 2 führen. Wegen des Kurzschlusses der Versor
gungsspannung schmilzt die Schmelzsicherung 4 durch und
unterbricht die Stromzufuhr zu dem Sicherheitsschaltge
rät 3. Damit ist die Schaltung 1 nicht mehr initiali
sierbar, Fehlfunktionen sind somit ausgeschlossen. Erst
durch Beseitigung der Kurzschlußursache und Erneuerung
der Schmelzsicherung 4 ist die Schaltung 1 bei voller
Funktionsfähigkeit wieder betriebsbereit. Auf Grund der
entlang der Buchsenleiste 2 an den Kontakten 28 wech
selnden niederohmig anliegenden Potentiale, erfolgt
auch bei der Verbindung anderer unmittelbar benach
barter Kontakte 28 Kurzschluß der Versorgungsspannung
und nachfolgend Ansprechen der Schmelzsicherung 4.
In Abwandlung des Ausführungsbeispieles kann die
Schmelzsicherung 4 auch durch einen PTC-Widerstand,
oder andere strombegrenzende Mittel ersetzt sein. Auch
dann führt ein Kurzschluß an der Buchsenleiste 2 zum
Kurzschluß der Versorgungsspannung und damit zur dauer
haften Blockierung des Sicherheitsschaltgerätes 3.
Somit sind ebenfalls Fehlfunktionen ausgeschlossen, es
ergibt sich aber der Vorteil, daß nach Beseitigung der
Kurzschlußursache an der Buchsenleiste 2 die Stromver
sorgung des Sicherheitsschaltgerätes 3 automatisch
wieder gewährleistet ist, ohne daß die Schmelzsicherung
4 ausgetauscht werden müßte.
Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das sowohl
für einkanaligen Betrieb als auch für zweikanaligen
Betrieb mit Querschlußerkennung geeignet ist. In Über
einstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist
der Kanal 12 mit den Kontakten 28a und 28c der Buchsen
leiste 2 verbunden. Der Kanal 13 ist abweichend von dem
vorangegangenen Ausführungsbeispiel ausgebildet: Der
Ruhekontakt 19 des Tasters 15 ist einenends mit der
Leitung 5 und anderenends mit dem Kontakt 28h der
Buchsenleiste 2 verbunden. Die Parallelschaltung aus
den Arbeitskontakten 21 und 22 ist einenends mit dem
Kontakt 28f
der Buchsenleiste 2 und anderenends mit dem
Relais 20, das seinerseits mit dem Kontakt 28e der
Buchsenleiste 2 in Verbindung steht, verbunden. An dem
Kontakt 28g der Buchsenleiste 2 liegt Versorgungsspan
nung an. Bei eingestecktem Steckmodul 35 ist die Schal
tung 1 im zweikanaligen Betrieb. Der Stromkreis für den
Kanal 12 ist über die Brücke 32 geschlossen. Der Kanal
13 ist über die Brücke 37 geschlossen und über die
Brücke 31 mit der Versorgungsspannung verbunden. Die
prinzipielle Funktionsweise des Sicherheitsschaltgerä
tes 3 entspricht der des Ausführungsbeispiels nach Fig.
1, ein wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin,
daß bei eingeschaltetem Sicherheitsschaltgerät 3 der
Strom im Kanal 13 in entgegengesetzter Richtung zu dem
Strom in Kanal 12 fließt. Diese Maßnahme führt dazu,
daß bei durch Fremdeinwirkung auf die zu den Kanälen 12
und 13 gehörenden Leitungen auftretenden Querschlüssen
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen beiden
Polen der Versorgungsspannung hergestellt ist. Im
einzelnen soll beispielsweise ein Querschluß unmittel
bar an dem Taster 15 zwischen den mit 26 und 27 be
zeichneten Stellen bestehen. Aus dem Kanal 12 fließt
ein Strom über den Querschluß in den Kanal 13. Die
Stelle 26 ist über den Ruhekontakt 14 und die Schmelz
sicherung 4 mit der Versorgungsspannung verbunden. Die
Stelle 27 liegt über den Ruhekontakt 19 an der Leitung
5. Damit besteht ein Kurzschluß, der zum Durchschmelzen
der Schmelzsicherung 4 und damit zum Abschalten des
Sicherheitsschaltgerätes 3 führt. Das Einschalten des
Sicherheitsschaltgerätes 3 ist sicher verhindert. Wenn
an einer beliebigen anderen Stelle zwischen den Kanälen
12 und 13 ein Querschluß auftritt, erfolgt ebenfalls in
der oben beschriebenen Weise ein Kurzschluß der Ver
sorgungsspannung und Ansprechen der Schmelzsicherung
4. Somit werden Kabelfehler, die Querschlüsse zur Folge
haben, erkannt und eine Fehlfunktion der Schaltung 1
wird vermieden.
An der Buchsenleiste 2 wechseln bei eingestecktem
Steckmodul 35 von Kontakt 28a bis 28h ständig betriebs
spannungsführende und masseführende Kontakte miteinan
der ab. In Übereinstimmung mit dem obigen Ausführungs
beispiel wird dadurch bei versehentlicher
Verbindung benachbarter oder mehrerer Kontakte die Versorgungs
spannung kurzgeschlossen und das Sicherheitsschaltgerät
3 in den Aus-Zustand versetzt.
Bei eingestecktem Steckmodul 36 befindet sich das
Sicherheitsschaltgerät 3 in einkanaligem Betrieb.
Ausgehend von dem Ruhekontakt 14 ist die Reihenschal
tung aus der Parallelschaltung der Kontakte 17 und 18
und dem Relais 16 über einen Zweig der Brücke 33 und
die Kontakte 28a und 28c mit Strom versorgt. Über den
Kontakt 28e und die Brücke 33 ist das Relais 20 mit dem
Ruhekontakt 14 verbunden. Andererseits ist das Relais
20 über die Parallelschaltung der Arbeitskontakte 21
und 22 und dem Kontakt 28f sowie die Brücke 38 mit der
Leitung 5 verbunden. Dadurch, daß die Relais 16 und 20
sowie die mit Ihnen in Reihe geschalteten Arbeitskon
takte 17 und 18 bzw. 21 und 22 in entgegengesetzter
Richtung stromdurchflossen sind, ist auch bei dieser
Schaltungsart mit eingestecktem Steckmodul 36 eine
Sicherung gegen Querschlüsse in oben beschriebener
Weise gegeben. Jede Verbindung zwischen den Kanalteilen
der Kanäle 12 und 13 führt zu einem Versorgungsspan
nungskurzschluß und damit zum Durchschmelzen der
Schmelzsicherung 4, wodurch die Schaltung 1 abgeschal
tet bzw. gar nicht erst einschaltbar ist. Auch bei
eingestecktem Steckmodul 36 wechseln sich an der Buch
senleiste 2 von Kontakt 28a bis Kontakt 28h ständig
Kontakte mit entweder Versorgungsspannungsspotential
oder Massepotential ab. Versehentliche Verbindung
benachbarter Kontakte 28 durch in die Buchsenleiste 2
gefallene Metallteile oder durch versehentlich schief
eingesteckte Steckmodule führt damit immer zum Kurz
schluß der Versorgungsspannung und zur Überführung des
Sicherheitsschaltgerätes 3 in den Aus-Zustand.
Eine in vielen Fällen wünschenswerte Anzeige der ge
wählten Betriebsart realisiert das Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3. Zusätzlich zur Ausbildung des Sicherheits
schaltgerätes 3 und der mit ihm verbundenen Buchsenlei
ste 2 und Steckmodule sind zwei als Leuchtdioden 40 und
41 ausgebildete Anzeigeelemente vorgesehen. Diese sind
kathodenseitig zusammengeschaltet und mit einem gemein
samen Widerstand 42 an Leitung 5 geschaltet.
Anodenseitig sind die Leuchtdioden nichtbenachbarten Kontakten
28l und 28n verbunden. Je nach eingestecktem Steckmodul
47 oder 48 wird entweder die Leuchtdiode 41 über die
Brücke 45 mit dem mit der Versorgungsspannung verbun
denen Kontakt 28i verbunden oder die Leuchtdiode 40
über den Kontakt 28l und die Brücke 46 mit dem Kontakt
28i verbunden. Je nach eingestecktem Steckmodul erhält
demzufolge nur eine der Leuchtdioden 40, 41 Strom, so
daß nur eine dieser Leuchtdioden leuchtet und somit die
gewünschte Betriebsart anzeigt. Der zwischen den mit
den Leuchtdioden verbundenen Kontakten 28l und 28n
liegende Kontakt 28m sowie der zwischen dem mit der
Versorgungsspannung verbundenen Kontakt 28i und dem mit
der Leuchtdiode 40 verbundene Kontakt 28l liegende
Kontakt 28k sind mit der Leitung 5 verbunden. Wenn der
Steckmodul 47 eingesteckt ist und sich das Sicherheits
schaltgerät 3 in der oben beschriebenen Weise im zwei
kanaligen Betrieb befindet, wechseln auf der Buchsen
leiste 2 mit Ausnahme des Kontaktes 28l stets Kontakte,
die über die Schmelzsicherung 4 mit der Versorgungs
spannung verbunden sind und Kontakte, die mit der
Leitung 5 verbunden sind, einander ab. Eine versehent
liche Verbindung dieser Kontakte oder eine übergreifen
de Verbindung über mehrere Kontakte führt somit sofort
zum Kurzschluß der Versorgungsspannung und zum Durch
schmelzen der Sicherung 4. Lediglich die Verbindung des
hier nicht genutzten und mit der Leuchtdiode 40 in
Verbindung stehenden Kontaktes 28l mit einem seiner
Nachbarkontakte 28k oder 28m bleibt ohne Auswirkung für
die Funktion der Schaltung 1. Diese ist aber dann
uneingeschränkt gegeben und nicht beeinträchtigt. Wird
jedoch in diesem Fall der Steckmodul 47 gegen den
Steckmodul 48 ausgetauscht, ist der Kontakt 28l mit der
Versorgungsspannung verbunden und bei Kurzschluß bei
einem seiner benachbarten Kontakte entsteht ein Kurz
schluß. Damit spricht die Schmelzsicherung 4 an und das
Sicherheitsschaltgerät 3 ist in dem Aus-Zustand.
In analoger Weise wirkt ein Kurzschluß zwischen dem
Kontakt 28n und 28m bei eingestecktem Steckmodul 48.
Auch dieser Kurzschluß ist zunächst ohne Bedeutung und
führt zu keinerlei Beeinträchtigung, wird der Steckmo
dul 48 jedoch gegen den
Steckmodul 47 getauscht, führt
das zum Kurzschluß und damit zur Überführung des Si
cherheitsschaltgerätes 3 in den Aus-Zustand.
Durch die an der Buchsenleiste 2 gewählte Anordnung der
Kontakte 28a bis 28n so, daß jeweils Kontakte, die mit
der Versorgungsspannung und Kontakte mit Massepotential
benachbart angeordnet sind, führt die Verbindung be
nachbarter oder mehrerer Kontakte der Steckverbinder
leiste 2, die nicht zulässig sind, regelmäßig zum Kurz
schluß der Versorgungsspannung und damit zur Überfüh
rung des Sicherheitsschaltgerätes 3 in den Aus-Zustand.
Damit sind Fehlfunktionen durch in die Buchsenleiste 2
hineingefallene Metallspäne, Drahtstücke oder ähnli
ches sowie Fehlfunktionen durch schief eingesteckte
Steckmodule 35, 36, 47 oder 48 mit Sicherheit ausge
schlossen.
Claims (12)
1. Sicherheitsschaltgerät mit einer an einer Versorgungsspannung
angeschlossenen elektrischen Schaltung, die neben anderen
Anschlüssen elektrische Anschlüsse zur Realisierung unterschiedlicher
Betriebsarten des Sicherheitsschaltgerätes aufweist,
mit einer Steckverbinderleiste, deren Kontakte mit den
Anschlüssen der Schaltung verbunden sind und mit einem zu der
Steckverbinderleiste komplementären Steckverbinder, der elektrisch
leitende Brücken zur Verbindung der Kontakte aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß grundsätzlich zwischen jeweils
zwei, entsprechend der Betriebsart über eine Brücke (31, 32,
33) miteinander zu verbindenden Kontakten (28) der Steckverbinderleiste
wenigstens ein weiterer Kontakt (28) liegt, der
ein Potential aufweist, das sich von dem Potential von wenigstens
einem der über eine Brücke (31, 32, 33) verbundenen Kontakte
(28) unterscheidet, daß sowohl die über eine Brücke (31,
32, 33) miteinander zu verbindenden Kontakte (28) als auch die
dazwischenliegenden Kontakte (28) niederohmig mit jeweils
einem Pol der Versorgungsspannung verbunden sind und daß in
einer Zuleitung der Versorgungsspannung eine Sicherungseinrichtung
(4) angeordnet ist.
2. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckverbinderleiste durch eine Buchsenleiste
(2) gebildet ist.
3. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Einsparung von Kontakten (28) an der Buchsenleiste
(2) Kontakte (28), die mit verschiedenen Brücken
(31, 32, 33) zu verbinden sind und die unterschiedliche
Potentiale aufweisen, miteinander verschachtelt sind.
4. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Brücken (31, 37) die zu einer eine Betriebsart
festlegenden Gruppe gehören, miteinander verschachtelt
sind.
5. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Brücken (31, 32, 33) die zu verschiedene
Betriebsarten festlegenden Gruppen gehören, verschachtelt
sind.
6. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es zwei im wesentlichen gleich aufgebaute Kanäle
(12, 13) bildende Teilschaltungen aufweist.
7. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Kanal (12, 13) lediglich einen Stromkreis
aufweist, und daß der lediglich eine Stromkreis über wenigstens
eine Brücke (31, 32, 33) führt.
8. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungseinrichtung (4) eine
Schmelzsicherung (4) ist.
9. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungseinrichtung (4) ein PTC-Widerstand
ist.
10. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Betriebsartenanzeige Anzeigeelemente (40
41) vorgesehen sind, die zur Stromversorgung über Brücken (45,
46) mit einem Pol der Versorgungsspannung verbunden sind.
11. Sicherheitsschaltgerät nach den Ansprüchen 1 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zur Stromversorgung
der Anzeigeelemente (40, 41) vorgesehenen und gebrückten
Kontakten (28) wenigstens ein weiterer Kontakt (28) vorgesehen
ist, der niederohmig mit einem Potential verbunden ist, das zu
dem der gebrückten Kontakte verschieden ist.
12. Sicherheitsschaltgerät nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es mit lediglich einer Versorgungsspannung
verbunden ist.
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