DE4136877C2

DE4136877C2 - Switching device and method for detecting penetrating, electrically conductive media in the input circuitry of switching amplifiers

Info

Publication number: DE4136877C2
Application number: DE19914136877
Authority: DE
Inventors: Rolf Nied
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-09
Filing date: 1991-11-09
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2011-11-10
Also published as: DE4136877A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Erkennen von eindringenden elektrisch leitenden Medien in der Eingangsbeschaltung von Schaltverstärkern mit einer Schalt verstärkereinrichtung mit Eingangsanschlüssen, einer Signal gebereinrichtung, die bei Erreichen einer vorgebbaren Entfernung zu einem Gegenstand ein Signal abgibt, woraufhin ein Aggregat geschaltet wird, und einer an die Eingangsanschlüsse ange schlossene Verbindungseinrichtung zur Signalübertragung von der Signalgebereinrichtung zu der Schaltverstärkereinrich tung. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltverstärkereinrichtung, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erkennen des Eintritts eines elektrisch leitenden Mediums in eine zwischen einer Schaltverstärkereinrichtung und einer Signalgebereinrichtung angeordneten Verbindungseinrich tung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 13.The present invention relates to a switching device for Detection of penetrating electrically conductive media in the Input circuitry of switching amplifiers with one switch amplifier device with input connections, a signal donor device which, when a predeterminable distance to a Issues a signal, whereupon an aggregate is switched, and one is connected to the input connections closed connection device for signal transmission from the signaling device to the switching amplifier device tung. Furthermore, the present invention relates to a Switch amplifier device, according to the preamble of Claim 12. The invention also relates to a Method for detecting the entry of an electrically conductive Medium in between a switching amplifier device and a signaling device arranged connecting device tion according to the preamble of claim 13.

Derartige Schaltverstärkereinrichtungen dienen zur binären Signalübertragung aus eigensicheren Steuerstromkreisen in nicht eigensichere Signalstromkreise. Häufig werden derartige Schaltverstärkereinrichtungen in explosionsgefährdeten Räumen eingesetzt. Hierbei befindet sich die Signalgebereinrichtung und/oder die Schaltverstärkereinrichtung in dem explosionsge fährdeten Raum. Diese ist durch eine Verbindungseinrichtung mit dem Steuerstromkreis der Schaltverstärkereinrichtung außer halb der Gefahrenzone verbunden.Such switching amplifier devices are used for binary Signal transmission from intrinsically safe control circuits in not intrinsically safe signal circuits. Such are common Switch amplifier devices in potentially explosive areas used. The signaling device is located here and / or the switching amplifier device in the explosionsge endangered space. This is through a connection device with the control circuit of the switching amplifier device except connected half of the danger zone.

Es sind Schaltungsanordnungen der eingangs genannten Art be kannt. Diese verfügen aus Sicherheitstechnischen Gründen über galvanisch getrennte Ein- und Ausgangsanschlüsse. Die Aus gangsstufen können als Relais oder als elektronische Schal tung ausgeführt sein. Integrierte Leuchtdioden zeigen den entsprechenden Schaltzustand an. Hierbei kann die Schaltver stärkereinrichtung über eine individuelle Programmierung auf Arbeitsstrom- oder Ruhestromverhalten eingestellt werden, wo durch je nach Programmierung unterschiedliche Schaltstellun gen Ausgangsbereich der Schaltverstärkereinrichtung er zeugt werden. Drahtbruch oder Kurzschluß der Verbindungslei tung zwischen der Schaltverstärkereinrichtung und der Signal gebereinrichtung stellt die Schaltverstärkereinrichtung selbsttätig fest und zeigt es über Leuchtdioden an.There are circuit arrangements of the type mentioned be knows. For safety reasons, these have galvanically isolated input and output connections. The out Gears can be used as a relay or as an electronic scarf be executed. Integrated LEDs show that corresponding switching status. Here, the switching ver strengthening facility via individual programming Shunt current or quiescent current behavior can be set where due to different switching positions depending on the programming gene output range of the switching amplifier device be fathered. Broken wire or short circuit in the connection line device between the switching amplifier device and the signal donor device provides the switching amplifier device automatically and displays it via LEDs.

Das Einsatzgebiet derartiger Schaltverstärker ist umfang reich. So werden Schaltverstärker beispielsweise für die Hochdruckreinigung eingesetzt. Hierbei kommt häufig ein NAMUR-Initiator (DIN 19234) zum Einsatz, der ein genormtes Signal abgibt, wenn der Initiator sich bis auf einen vorgeb baren Abstand an einen metallischen Gegenstand nähert. Auf dieses Signal hin wird ein Hochdruckreinigungsaggregat einge schaltet, das mittels einer Reinigungsflüssigkeit auf den Ge genstand unter sehr hohen Drücken (z. B. 1000 bar) einwirkt. Wird der Initiator wieder um einen bestimmten Abstand von dem Gegenstand entfernt, wird das Aggregat ausgeschaltet. Bei den bekannten Schaltverstärkern besteht nun die Gefahr, daß für den Fall von in die Verbindungsleitung eindringenden Wasser ein Signal abgegeben wird, wodurch der Schaltungsverstärker auf ein ordnungsgemäßes Signal schließt und das Aggregat ein schaltet. Durch das unvermittelte Einschalten des Aggregats ist es in der Praxis schon häufig zu sehr schweren Verletzun gen des Bedienpersonals von Hochdruckreinigungsaggregaten ge kommen. Insbesondere aufgrund des rauhen Betriebes in den ge nannten Hochdruckreinigungsanlagen besteht hier ein hohes Ge fahrenpotential. Auch sind die Verbindungsleitungen mitunter sehr lang, so daß diese häufig über Steckverbindungen mitein ander gekoppelt werden müssen, wobei gerade diese Steckver bindungen die Gefahr von eindringendem Wasser erhöhen. Auch werden die Verbindungsleitungen im Betrieb häufig von Fahr zeugen überfahren oder um Ecken bzw. Kanten herumgezogen, so daß auch hier die Gefahr besteht, daß die die Verbindungslei tung umgebende Schutzhülle beschädigt wird, wodurch Wasser eindringen kann und dadurch ein unbeabsichtigtes Einschalten des Aggregats mit den geschilderten schwerwiegenden Unfallge fahren erfolgt. Schaltungsvorrichtungen, die ein Erkennen von eindringenden, elektrisch leitenden Medien in der Verbin dungsleitung gewährleisten, sind nicht bekannt. The field of use of such switching amplifiers is extensive rich. For example, switching amplifiers are used for High pressure cleaning used. Often comes in here NAMUR initiator (DIN 19234) is used, which is a standardized Emits a signal when the initiator except for a given distance to a metallic object. On a high pressure cleaning unit is switched on this signal switches that by means of a cleaning liquid on the Ge object under very high pressures (e.g. 1000 bar). If the initiator is again a certain distance from the If the object is removed, the unit is switched off. Both known switching amplifiers there is now a risk that for the case of water entering the connecting pipe a signal is emitted, causing the circuit amplifier deduces a proper signal and the unit switches. By switching on the unit suddenly it is often very serious in practice to the operating personnel of high-pressure cleaning units come. Especially due to the rough operation in the ge called high pressure cleaning systems there is a high Ge driving potential. The connecting lines are also sometimes very long, so that they often coincide with plug connections other must be coupled, with this connector bindings increase the risk of water ingress. Also the connecting lines are often used by driving witness run over or pulled around corners or edges, so that here too there is a risk that the connection line the surrounding protective cover is damaged, causing water can penetrate and thereby an unintentional switching on of the unit with the described serious accident driving takes place. Circuit devices that recognize a penetrating, electrically conductive media in the connector Ensure line management are not known.

In DD-2 93 772 A5 ist eine Schaltungsanordnung zur selbsttäti gen Abschaltung von mit impulsgesteuerten Maschinen, wie CAM- Arbeitsplätzen und CNC-Maschinen, dargestellt. Hierbei wird einer netzunabhängigen, retriggerbaren monostabilen Kipp schaltung eine Impulsformerstufe vorgeschaltet, die den Da tentransport zum Maschinensystem auf unzulässig große Lücken überwacht. Die Kippschaltung wird von den von der Impulsform erstufe innerhalb der Verweilzeit der Kippstufe abgegebenen Impulse ständig zurückgetriggert. Bei Ausbleiben der Impulse kippt die Kippstufe in den stabilen Bereich und gibt ein Ab schaltsignal an einen Leistungsschalter ab. Diese Schaltungs anordnung reagiert auf ein Ausbleiben oder Verzögern von Im pulsen. Eine zuverlässige Erkennung von eindringendem elek trisch leitendem Medium ist nicht möglich. Weiterhin muß ein Steuerprogramm vorhanden sein, das wenigstens in der maxima len Dauer seiner Impulspausen festgelegt ist. In DD-2 93 772 A5 is a circuit arrangement for automatic switch off with pulse-controlled machines such as CAM Workplaces and CNC machines. Here will a mains-independent, retriggerable monostable tilt circuit upstream of a pulse shaper stage that the Da Transport to the machine system for impermissibly large gaps supervised. The flip-flop is based on that of the pulse shape levels delivered within the dwell time of the flip-flop Pulses continuously triggered back. If there are no pulses tilts the flip-flop into the stable area and gives off switching signal to a circuit breaker. This circuit Order reacts to the absence or delay of Im pulse. Reliable detection of intruding elek tric conductive medium is not possible. Furthermore, a Control program must be available, at least in the maxima len duration of its impulse pauses is fixed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den bekannten Schaltanordnungen eine Schaltvorrichtung sowie eine Schaltverstärkereinrichtung anzugeben, die das Eindringen von elektrisch leitenden Medien zu verläs sig erkennt und dadurch ein unbeabsichtigtes Einschalten des Aggregats verhindert, wobei gleichzeitig die hohen Anforde rungen hinsichtlich Sicherheit, Funktionsfähigkeit und Monta gefreundlichkeit derartiger Schaltvorrichtungen erfüllt wer den und eine einfache Herstellung möglich ist. Weiterhin liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein zuverlässiges Verfahren zum Erkennen des Eintritts von elektrisch leitenden Medien in eine zwischen einer Schaltverstärkereinrichtung und einer Signalgebereinrichtung angeordneten Verbindungseinrichtung anzugeben.The invention is based, based on the task known switching arrangements a switching device and a To specify switching amplifier device, which leaves the penetration of electrically conductive media sig recognizes and thereby an unintentional switching on of the Aggregates prevented, while at the same time the high requirements security, functionality and assembly friendliness of such switching devices who met and a simple production is possible. Farther the invention is based on the problem, a reliable Method for detecting the entry of electrically conductive media into one between a switching amplifier device and one Signaling device arranged connecting device specify.

Die Aufgabe wird bei einer Schaltvorrichtung bzw. Schaltverstärkereinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 12 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des Anspruchs 13 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The task is with a switching device or switching amplifier device by the features of claim 1 and claim 12 solved. The method according to the invention is given by the features of claim 13. Beneficial Refinements and developments of the invention are in the Subclaims specified.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist gekennzeichnet durch ein im Bereich der Verbindungseinrichtung oder der Signalgebereinrichtung angeordnetes Bauelement, das bei Stromflußumkehr eine elektrische Kenngröße der durch die Ver bindungseinrichtung und die Signalgebereinrichtung gebildeten Eingangsbeschaltung verändert, eine Umschalteinrichtung, die die Eingangsanschlüsse mit einer vorgebbaren Taktfrequenz um polt und eine Auswerteinrichtung, die die elektrische Kenn größe der Eingangsbeschaltung taktweise mißt, die aufeinan derfolgenden Meßwerte der Kenngröße vergleicht und bei Erfül lung eines vorgebbaren Kriteriums nachfolgender Meßwerte ein Störsignal abgibt, das ein Einschalten des Aggregats verhin dert.The switching device according to the invention is characterized by a in the area of the connecting device or the Signaling device arranged component, which at Current flow reversal is an electrical parameter of the Ver Binding device and the signaling device formed Input circuit changed, a switching device that the input connections with a predeterminable clock frequency polt and an evaluation device that the electrical characteristic size of the input circuit measures intermittently, the one another compares the following measured values of the parameter and if they are met a predefinable criterion of subsequent measured values Emits an interference signal that prevents the unit from being switched on different.

Die Umschalteinrichtung und die Auswerteinrichtung können hierbei als einfache elektronische Schaltungseinheiten ausge bildet sein.The switching device and the evaluation device can here out as simple electronic circuit units be educated.

Bevorzugt wird das Kriterium als erfüllt angesehen, wenn auf einanderfolgende Meßwerte in etwa gleich groß sind, wobei als elektrische Kenngröße bevorzugt der Stromfluß in der Ein gangsbeschaltung verwendet wird. Die Auswerteinrichtung mißt hierbei jeweils den aktuellen Wert des Stromflusses. Bedingt durch das vorhandene Bauelement unterscheidet sich der gemes sene Stromfluß bei jeder Umpolung durch die Umschaltvorrichtung im Normalbetrieb. In diesem Fall liegt keine Störung in folge eingedrungenem, elektrisch leitendem Medium vor. Ist jedoch der gemessene Stromfluß in beiden Richtungen in auf einanderfolgenden Umschalttakten gleich groß, bedeutet dies, daß in der Verbindungseinrichtung ein elektrisch leitendes Medium vorhanden ist, da das Bauelement durch das Medium überbrückt wird, so daß die normalerweise durch das Bauele ment verursachte Stromflußänderung pro Umschalttakt nicht zum Tragen kommt. Dies wird von der Auswerteinrichtung erkannt und ein Einschalten des Aggregats wird blockiert.The criterion is preferably considered to be fulfilled if on successive measured values are approximately the same size, whereby as electrical characteristic preferred the current flow in the on gear shifting is used. The evaluation device measures the current value of the current flow. Conditionally the gemes differs by the existing component Sene current flow at each polarity reversal through the switching device in normal operation. In this case there is no malfunction follow penetrated, electrically conductive medium. Is however the measured current flow in both directions in on successive changeover clocks the same size, this means that in the connecting device an electrically conductive Medium is present because the component is through the medium is bridged, so that normally through the construction ment caused current flow change per switching cycle not at Wear comes. This is recognized by the evaluation device and switching on the unit is blocked.

Bevorzugt wird als Bauelement ein Halbleiterelement, insbe sondere eine Diode, ein Transistor oder ein Thyristor einge setzt. Das Bauelement kann hierbei parallel oder in Reihe zu der Schaltung der Signalgebereinrichtung geschaltet sein. A semiconductor element, in particular, is preferred as the component special turned on a diode, a transistor or a thyristor puts. The component can be parallel or in series be connected to the circuit of the signaling device.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Schaltvorrichtung ist die Signalgebereinrichtung als Zweidrahtinitiator ausgebildet und als Bauelement wird die im Initiator als Verpolungsschutz vorhandene Diode eingesetzt. Dies ist von besonderem Vorteil, da weiterhin die vielfach im Einsatz befindlichen Initiatoren eingesetzt werden können, wobei zusätzlich das Eindringen von elektrisch leitenden Me dien in die Verbindungsleitung erkannt werden kann. Hierbei ist lediglich eine erfindungsgemäße Schaltverstärkereinrich tung einzusetzen, die gekennzeichnet ist durch eine Umschalt einrichtung, die die Eingangsanschlüsse mit einer vorgebbaren Taktfrequenz umpolt und eine Auswerteinrichtung, die die elektrische Kenngröße der Eingangsbeschaltung taktweise mißt, die aufeinanderfolgenden Meßwerte der Kenngröße vergleicht und bei Erfüllung eines vorgebbaren Kriteriums nachfolgender Meßwerte ein Störsignal abgibt, das ein Einschalten des Ag gregats verhindert.In a particularly preferred embodiment of the invention the switching device according to is the signaling device Two-wire initiator trained and as a component in the Initiator used as reverse polarity protection existing diode. This is of particular advantage, since the Initiators in use can be used, with the penetration of electrically conductive Me can be recognized in the connecting line. Here is only a switching amplifier device according to the invention device, which is characterized by a shift device that the input connections with a predeterminable Reversed clock frequency and an evaluation device that the measures the electrical characteristic of the input circuit in cycles, compares the successive measured values of the parameter and subsequent if a predefinable criterion is met Measured values emits an interference signal that turns on the Ag prevented gregats.

Bevorzugt arbeitet die Umschalteinrichtung mit einer Taktfre quenz bis ca. 20 kHz. Weitere Ausführungsformen und Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung und erfindungsgemäßen Schaltverstärkereinrichtung ergeben sich durch die in den An sprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nach stehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.The switching device preferably works with a clock frequency frequency up to approx. 20 kHz. Other embodiments and advantages the switching device according to the invention and the invention Switch amplifier device result from the in the An say also listed features and by the standing examples. The characteristics of the Claims can be combined with one another in any way insofar as they are not obviously mutually exclusive exclude.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Eingangsanschlüsse der Schaltverstärkereinrichtung mit einer vorgebbaren Taktfrequenz umgepolt werden, taktweise eine elektrische Kenngröße der durch die Verbindungseinrich tung und Signalgebereinrichtung gebildeten Eingangsbeschal tung gemessen wird, die aufeinanderfolgenden Meßwerte der Kenngröße miteinander verglichen werden und bei Erfüllung eines vorgebbaren Kriteriums ein Störsignal abgegeben wird, das das Einschalten des Aggregats verhindert. In besonders einfacher Art und Weise kann dieses erfindungsgemäße Verfah ren bei Schaltungsvorrichtung eingesetzt werden, die als Signalgebereinrichtungen Initiatoren aufweisen, die aus Grün den des Verpolungsschutzes eine Diode aufweisen. Diese Diode bildet das Bauelement, mittels dem beim Umpolen der Stromfluß sich ändert. Ist dies nicht der Fall, so ist Wasser in die Verbindungseinrichtung zwischen Initiator und Schaltverstär kereinrichtung eingedrungen. In so einem Fall veranlaßt die Schaltverstärkereinrichtung, daß das Aggregat nicht einge schaltet wird und eine Störungsmeldung abgegeben wird.The inventive method is characterized in that the input connections of the switching amplifier device with a polarity that can be predefined are reversed, cyclically an electrical characteristic of the through the connecting device device and signaling device formed input scarf device is measured, the successive measured values of the Characteristic are compared with each other and when fulfilled an interference signal is emitted according to a predefinable criterion, that prevents the unit from being switched on. Especially This method according to the invention can be carried out in a simple manner ren be used in circuit device that as Signaling devices have initiators made of green that of reverse polarity protection have a diode. This diode forms the component by means of which the current flow during polarity reversal changes. If this is not the case, water is in the Connection device between initiator and switching amplifier penetrated core device. In such a case, the Switch amplifier device that the unit is not turned on is switched and a fault message is issued.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und er läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen den Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be liebiger Kombination angewandt werden. Es zeigen:The invention is based on the in the Drawing illustrated examples described and he purifies. The can be found in the description and the drawing the features can be used individually or in groups any combination can be applied. Show it:

Fig. 1 schematische Übersichtsdarstellung einer erfindungs gemäßen Schaltvorrichtung mit einem Initiator, Fig. 1 shows a schematic overview of a fiction, modern switching device with an initiator,

Fig. 2 schematische Detaildarstellung einer Schaltverstär kereinrichtung und einer Signalgebereinrichtung mit Verbindungseinrichtung gemäß Fig. 1,Kereinrichtung Fig. 2 shows a schematic detailed representation of a Schaltverstär and a signal generation means with connection means according to Fig. 1,

Fig. 3a, b schematische Darstellung des Stromflusses in der Ein gangsbeschaltung bei in die Verbindungsleitung einge drungenem Wasser und Fig. 3a, b schematic illustration of current flow in the on gangsbeschaltung wherein in the connecting line is drungenem water and

Fig. 4 schematische Darstellung einer als potentialfreie Kontakteinrichtung ausgebildete Signalgebereinrich tung mit in Reihe geschalteter Diode. Fig. 4 is a schematic representation of a trained as a potential-free Signalgebereinrich device with a diode connected in series.

Eine Schaltverstärkervorrichtung 10 ist über eine als Kabel ausgebildete Verbindungseinrichtung 12 mit einer Signalgeber einrichtung 14 verbunden. Die Signalgebereinrichtung 14 ist als Zweidrahtinitiator nach DIN 19234 (NAMUR) ausgebildet. Sobald sich die Signalgebereinrichtung 14 einem metallischen Gegenstand 16 in einem vorgebbaren Abstand A nähert, gibt sie ein Normsignal an die Schaltverstärkereinrichtung 10 ab.A switching amplifier device 10 is connected via a connecting device 12 designed as a cable to a signal transmitter device 14 . The signaling device 14 is designed as a two-wire initiator according to DIN 19234 (NAMUR). As soon as the signaling device 14 approaches a metallic object 16 at a predeterminable distance A, it emits a standard signal to the switching amplifier device 10 .

Der Schaltverstärkereinrichtung 10 ist über eine Verbindungs leitung 18 eine Steuereinrichtung 20 nachgeschaltet, die nach Auswerten des Signals über eine Steuerleitung 22 ein Aggregat 24 ein- bzw. ausschaltet. Das Aggregat 24 kann beispielsweise als Hochdruckpumpe ausgebildet sein, die eine nicht darge stellte Spritzdüse beaufschlagt, um beispielsweise den Gegen stand 16 zu reinigen, wobei das Aggregat 24 erst nach Auftre ten des Signals 14, d. h. nachdem die Signalgebereinrichtung 14 genügend nahe an dem Gegenstand 16 ist, eingeschaltet wird. Die Signalgebereinrichtung 14 kann auch integriert in dem Aggregat 24 vorhanden sein. Die beschriebene Anordnung dient vorzugsweise zur binären Signalübertragung aus eigensicheren Steuerstromkreisen in nicht eigensichere Signalstromkreise.The switching amplifier device 10 is connected via a connecting line 18 to a control device 20 which, after evaluating the signal via a control line 22, switches an assembly 24 on or off. The unit 24 can for example be designed as a high-pressure pump that pressurizes a non presented Darge spray nozzle, for example, to purify subject-matter 16, wherein the aggregate 24 th after occurring defects of the signal 14, after that the signal transmitter device 14 sufficiently close to the object 16 is switched on. The signaling device 14 can also be integrated in the unit 24 . The arrangement described is preferably used for binary signal transmission from intrinsically safe control circuits into non-intrinsically safe signal circuits.

Das Verbindungskabel 12 ist als Zweidrahtkabel ausgebildet. Angeschlossen sind die zwei Drähte 26 des Verbindungskabels 12 an Eingangsanschlüsse 28 der Schaltverstärkereinrichtung 10. Innerhalb der Signalgebereinheit 14 ist zwischen den bei den Drähten 26 eine Diode 30 parallel geschaltet, die norma lerweise als Verpolungsschutz dient. Die weitere Schaltung innerhalb der Signalgebereinheit 14 ist in Fig. 2 nicht dar gestellt. Innerhalb der Schaltverstärkereinrichtung 10 ist an die Eingangsanschlüsse 28 eine Umschaltvorrichtung 32 ange schlossen, der eine Auswerteinrichtung 34 nachgeschaltet ist. Die übrige Beschaltung innerhalb der Schaltverstärkereinrich tung 10 ist bekannt und in den Figuren nicht nochmals darge stellt. Abhängig von der Signalfolge der Signalgebereinrich tung 14 sind die Ausgänge 36 der Schaltverstärkereinrichtung 10 bei Verwendung eines Relaisausgangs erregt oder entregt bzw. bei Verwendung eines Transistorausgangs leitend oder ge sperrt.The connecting cable 12 is designed as a two-wire cable. The two wires 26 of the connecting cable 12 are connected to input connections 28 of the switching amplifier device 10 . Within the signal generator unit 14 , a diode 30 is connected in parallel between the wires 26 , which normally serves as polarity reversal protection. The further circuit within the signal generator unit 14 is not shown in FIG. 2. Within the switching amplifier device 10 , a switching device 32 is connected to the input connections 28 , which is followed by an evaluation device 34 . The rest of the circuitry within the switching amplifier device 10 is known and is not shown again in the figures. Depending on the signal sequence of the Signalgebereinrich device 14 , the outputs 36 of the switching amplifier device 10 are excited or de-energized when using a relay output or conductive or blocked when using a transistor output.

Die Umschaltvorrichtung 32 polt die Eingangsanschlüsse 28 mit einer vorgebbaren Taktfrequenz um. Die Auswerteinrichtung 32 mißt pro Takt die Höhe des Stromes in der durch die Ver bindungseinrichtung 12 und die Signalgebereinrichtung 14 ge bildete Eingangsbeschaltung. Bei normalen Verhältnissen fließt in dieser Eingangsbeschaltung bei dem in Fig. 2 ange gebenen Schaltzustand ein Strom vom Minuspol über die Diode 30 zum Pluspol. Im nächsten Takt werden die Eingangsanschlüs se 28 umgepolt. In diesem Zustand sperrt die Diode 30 einen Stromfluß. Falls in zwei aufeinanderfolgenden Takten jeweils einmal Strom fließt bzw. beim nächsten Takt kein Strom fließt, gibt die Auswertvorrichtung 32 kein Störsignal ab, d. h. die Schaltvorrichtung arbeitet in Normalbetrieb. Falls nun in die Verbindungsleitung 12 an einer beschädigten Stelle 34 beispielsweise Wasser 37 eingedrungen ist, verhält es sich anders (sh. Fig. 3a, b). In diesem Fall fließt in jedem Takt ein Strom in etwa gleicher Höhe, unabhängig davon wie die Eingangsanschlüsse 28 jeweils gepolt sind. Darin erkennt die Auswertvorrichtung 32, daß nunmehr ein Störzustand vorliegt, da das Wasser 37 die Diode 30 überbrückt und ein Strom flie ßen kann, der in etwa dem Einschaltstrom zum Einschalten des Aggregats 24 entspricht. Die Stromflußrichtung ist in den Fig. 3a, b jeweils durch Pfeile angedeutet. In diesem Fall veranlaßt die Auswertvorrichtung die Abgabe eines Störsig nals, woraufhin ein Einschalten des Aggregats 24 verhindert wird. Gleichzeitig wird über in den Figuren nicht dargestell te Anzeigeeinheit die Störung optisch angezeigt. Insgesamt wird dadurch vermieden, daß es zu Unfällen kommen kann infol ge des unbeabsichtigten Einschaltens von Aggregaten 24 aufgrund Von in die Verbindungsleitung 12 eingedrungenem Wasser. The switching device 32 reverses the polarity of the input connections 28 with a predeterminable clock frequency. The evaluation device 32 measures per cycle, the amount of current in the through the Ver connection device 12 and the signaling device 14 ge formed input circuit. Under normal conditions, a current flows from the negative pole via the diode 30 to the positive pole in this input circuit in the switching state indicated in FIG. 2. In the next cycle, the input connections 28 are reversed. In this state, the diode 30 blocks a current flow. If current flows once in two successive cycles or no current flows in the next cycle, evaluation device 32 does not emit an interference signal, ie the switching device operates in normal operation. If, for example, water 37 has penetrated into the connecting line 12 at a damaged point 34 , the situation is different (see FIG. 3a, b). In this case, a current flows in approximately the same amount in each cycle, regardless of how the input connections 28 are poled in each case. In this, the evaluation device 32 recognizes that there is now a fault state, since the water 37 bridges the diode 30 and a current can flow which approximately corresponds to the inrush current for switching on the unit 24 . The direction of current flow is indicated in FIGS . 3a, b by arrows. In this case, the evaluation device causes the delivery of a Störsig nals, whereupon switching on the unit 24 is prevented. At the same time, the malfunction is optically indicated via the display unit, not shown in the figures. Overall, this prevents accidents from occurring due to the inadvertent switching on of units 24 due to water penetrating into the connecting line 12 .

In Fig. 4 ist schematisch eine Signalgebereinrichtung 42 dar gestellt, die einen potentialfreien, mechanischen Kontakt 44 aufweist. An dem Kontakt 44 ist ein Stabelement 46 ange bracht, der mit der Oberfläche 47 eines Gegenstands 48 in Kontakt bringbar ist, derart, daß der Kontakt 44 geschlossen wird. Ein zwischen den Drähten 49 der Signalgebereinrichtung 42 parallel geschalteter Widerstand 50 und ein in Reihe ge schalteter Widerstand 52 sind so gewählt, daß bei Schließen des Kontakts 44 das genormte NAMUR-Signal abgegeben wird. Vor dem Widerstand 52 ist eine Diode 54 in Reihe geschaltet, die wiederum denselben Effekt erzielt wie die Diode 30 im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.In Fig. 4, a signal transmitter device 42 is shown schematically, which has a potential-free, mechanical contact 44 . On the contact 44 , a rod element 46 is introduced , which can be brought into contact with the surface 47 of an object 48 , such that the contact 44 is closed. A between the wires 49 of the signaling device 42 connected in parallel resistor 50 and a series connected resistor 52 are selected so that the standardized NAMUR signal is emitted when the contact 44 is closed. A diode 54 is connected in series in front of the resistor 52 , which in turn achieves the same effect as the diode 30 in the exemplary embodiment described above.

Erfindungsgemäß ist es besonders von Vorteil, bei Verwendung der sogenannten NAMUR-Initiatoren, die aus Gründen des Verpo lungsschutzes immer vorhandene Diode einzusetzen, um zu er kennen, ob in die Verbindungsleitung Wasser eingedrungen ist. Dadurch wird erreicht, daß lediglich Änderungen in der Schaltverstärkereinrichtung dahingehend vorgenommen werden müssen, daß eine zusätzliche Umschaltvorrichtung und Auswert vorrichtung eingebaut werden.According to the invention, it is particularly advantageous when used the so-called NAMUR initiators, who for reasons of the Verpo Protection always use existing diode to he know whether water has entered the connection line. This ensures that only changes in the Switching amplifier device can be made need an additional switching device and evaluation device to be installed.

Neben der Verwendung von Dioden können auch andere Halblei terelemente eingesetzt werden. Ebenfalls ist es möglich, der artige Halbleiterelemente unmittelbar nach der Signalgeber einheit in die Verbindungseinheit mit einzubauen. Die darge stellten Ausführungsbeispiele zeigen nur zwei der möglichen konstruktiven Ausgestaltungen. Die erfindungsgemäße Schalt vorrichtung läßt sich auch mit anderen Signalgebern als den dargestellten verwirklichen. Die Umschalt- und die Auswert einrichtung werden bevorzugt als elektronische Schaltungen ausgebildet.In addition to the use of diodes, other semiconductors can also be used ter elements are used. It is also possible to like semiconductor elements immediately after the signal generator unit in the connection unit. The darge illustrated embodiments show only two of the possible constructive designs. The switching according to the invention device can also be used with other signal generators than the realize shown. The switching and the evaluation device are preferred as electronic circuits educated.

Claims

1. Switching device for detecting penetrating, electrically conductive media in the input circuitry of switching amplifiers with

- A switching amplifier device ( 10 ) with input connections ( 28 ),
- A signal transmitter device ( 14 ; 42 ) which emits a signal when a predeterminable distance to an object is reached, whereupon an aggregate ( 24 ) is switched, and
- One of the input connections ( 28 ) connected connecting device ( 12 ) for signal transmission from the signal generator device ( 14 , 42 ) to the switching amplifier device ( 10 ) characterized by
- A component ( 30 ; 54 ) arranged in the area of the connection device ( 12 ) or the signal transmitter device ( 14 ), which changes an electrical characteristic variable of the input circuit formed by the connection device ( 12 ) and the signal transmitter device ( 14 ; 42 ) when the current flow is reversed,
- A switching device ( 32 ), which poles the input connections ( 28 ) with a predeterminable clock frequency,
- An evaluation device ( 34 ) which measures the electrical characteristic of the input circuit clockwise, which compares the respective measured values of the characteristic and emits an interference signal when filling a predeterminable criterion of subsequent measurement values, which prevents the unit ( 16 ) from being switched on.

2. Switching device according to claim 1 characterized in that a display device is switched with the interference signal that indicates the fault optically and / or acoustically.

3. Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the component ( 30 , 54 ) is designed as a semiconductor element.

4. Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the component ( 30 , 54 ) is designed as a diode, transistor or thyristor.

5. Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the component ( 30 , 54 ) is connected in parallel ( 30 ) or in series ( 54 ) for switching the signaling device ( 14 ; 42 ).

6. Switching device according to claim 1, characterized in that the signaling device ( 14 ) is designed as an initiator and the component present in the initiator ( 30 ) is used as the polarity protection diode Ver.

7. Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the component ( 30 ; 54 ) in the signal transmitter device ( 14 ; 42 ) is integrated.

8. Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the clock frequency of the switching device ( 32 ) approximately to. 20 kHz, in particular 10 kHz.

9. Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the signal transmitter device ( 14 ) is designed as a two or three-wire initiators according to DIN 19234 (Namur).

10. Switching device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the signaling device ( 42 ) is designed as a potential-free contact device.

11. Switching device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the signal transmitter device ( 42 ) is designed as a potentiometer device.

12. switching amplifier device, in particular for use in a switching device according to claims 1 to 11, with input connections ( 28 ) for a via a connec tion device ( 12 ) connectable Signalgebereinrich device ( 14 ; 42 ) on the signal of an aggregate ( 24 ) or is switched off, characterized by

- A switching device ( 32 ) which reverses the inputs connections ( 28 ) with a predetermined clock frequency and
- An evaluation device ( 34 ) which measures the electrical characteristic of the input circuit in cycles, compares the successive measured values of a characteristic of an input circuit formed by the connecting device ( 12 ) and signal transmitter device ( 14 ; 42 ) and, when a predeterminable criterion follows the measured values, follows an interference signal emits that prevents the unit from being switched on.

13. A method for detecting the entry of an electrically conductive medium into a connecting device between a switching amplifier device and a signal transmitter device, in particular in a switching device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that

- The input connections of the switching amplifier device ( 10 ) are reversed with a predefinable clock frequency,
- an electrical characteristic of the input connection circuit formed by the connecting device ( 12 ) and signaling device ( 14 , 42 ) is measured intermittently,
the respective measured values of the parameter are compared with one another,
- If a predeterminable criterion is met according to the measured values, an interference signal is emitted which prevents the unit ( 24 ) from being switched on.

14. The method according to claim 13, characterized in that the interference signal is emitted if consecutive Measured values are approximately the same size.

15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that as an electrical parameter, the current flow, the voltage or measured the resistance of the input circuit becomes.