DE69412280T2 - Sicherheitsnullstelleinrichtung - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheits-Nullstelleinrichtung, bestimmt für den Gebrauch zusammen mit einer persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung, die enthält: einen Nullstell- oder Rückstellschalter; Mittel zur Erzeugung eines Rückstellsignals, wobei die Erzeugungsmittel so vorgesehen sind, daß der Rückstellschalter zwecks Erzeugung des Rückstellsignals sowohl geschlossen als auch geöffnet werden muß; zwei Rückstellkanäle, die jeder eine Eingabe von der persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung umfassen, eine Ausgabe, Haltemittel für die Ausgabe und Startmittel vorgesehen zum Schließen der Ausgabe und zum Aktivieren der Haltemittel, wenn ein Rückstellsignal empfangen und die Eingabe geschlossen wird.
- Persönliche Sicherheits-Schutzvorrichtungen werden beispielsweise bei industriellen Robotern verwendet, um zu verhindern, daß Personal in den Arbeitsbereich des Roboters eindringt und eine Verletzung riskiert, wenn der Roboter noch arbeitet. Eine persönliche Sicherheits-Schutzvorrichtung kann aus Lichtstrahlen oder Lichtvorhängen bestehen, die eine Begrenzung um den Arbeitsbereich des Roboters bilden und ein Haltesignal an den Roboter senden, wenn sie unterbrochen werden, oder aus einer Kontaktmatte, die ein Haltesignal an den Roboter aussendet, wenn sie betreten wird, oder eine Umzäunung mit einem Gatter, das ein Haltesignal aussendet, wenn es geöffnet wird, oder dergleichen. Wenn der Roboter durch Unterbrechen der persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtungen angehalten worden ist, kann er nur mit Hilfe eines Rückstellschalters wieder gestartet werden, der außerhalb des Arbeitsbereiches des Roboters angeordnet ist.
- Für größere Sicherheit werden die persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtungen im allgemeinen verdoppelt, so daß, wenn eine versagt, mit Hilfe der anderen trotzdem ein Anhalten erzielt werden sollte. Die persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtungen und der Rückstellschalter sind mit einer Sicherheits-Nullstelleinrichtung gekoppelt, die die Eingaben von den persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtungen in solcher Weise überwacht, daß beide Ausgaben an den Roboter nur geschlossen werden können, wenn beide Eingaben von den persönlichen S icherheits-Schutzvorrichtungen geschlossen sind. Außerdem überwacht sie den Rückstellschalter, der sowohl geschlossen als auch geöffnet worden sein muß, um das Schließen der Ausgaben zu ermöglichen. Wenn somit der Rückstellknopf kurzgeschlossen ist, wird kein Rückstellsignal erzeugt. Außerdem werden auch die Ausgaben überwacht, was bedeutet, daß beide geöffnet sein müssen, bevor die Rückstellung eintritt, um ihnen zu ermöglichen, geschlossen zu sein, wenn das Rückstellsignal empfangen wird.
- Das schwedische Patent SE-B-4 65 067 beschreibt eine Sicherheits-Nullstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit zwei Rückstellkanälen mit einer jeweiligen Eingabe von der persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung und auch einem Rückstellschalter, der, wenn er geschlossen und die Ausgaben geöffnet sind, ein erstes Relais betätigt, was das Aufladen eines Kondensators verursacht. Wenn der Rückstellschalter geöffnet ist, fällt das erste Relais ab, und der Kondensator wird über ein zweites Relais entladen. Das zweite Relais hat einen Relaiskontakt in jedem Rückstellkanal. Wenn der Relaiskontakt des zweiten Relais im ersten Rückstellkanal geschlossen ist, und die Eingabe von der persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung geschlossen ist, wird ein drittes Relais betätigt, das in diesem Rückstellkanal angeordnet ist. Das dritte Relais hat eine Haltefunktion und schließt die zugehörige Ausgabe zur Maschine. Der zweite Rückstellkanal arbeitet auf gleiche Weise.
- Diese bekannte Sicherheits-Nullstelleinrichtung enthält vier Relais. Wie bekannt, sind jedoch Relais teure und voluminöse Bauteile. Es ist daher wünschenswert, eine Sicherheits-Nullstelleinrichtung vorzusehen, die ebenso verläßlich funktioniert, jedoch billiger und weniger voluminös ist.
- Dies wird erreicht mit Hilfe einer Sicherheits-Nullstelleinrichtung der Type, die durch die Beschreibung vorgestellt wird und die Merkmale hat, die in Anspruch 1 aufgeführt sind. In der Sicherheits-Nullstelleinrichtung gemäß der Erfindung werden wenigstens die Startmittel und die Haltemittel vollständig aus elektronischen Komponenten aufgebaut, was es möglich macht, die Zahl der Relais zu vermindern. In diesem Zusammenhang sollte betont werden, daß selbst dann, wenn die Startmittel und die Haltemittel vollständig aus elektronischen Komponenten bestehen, sie im Bereich der Erfindung ein Ausgangsrelais für ihre Funktion verwenden können. Außerdem können die Startmittel und die Haltemittel aus ein und demselben Bauteil bestehen.
- Der Austausch von Relais gegen elektronische Komponenten bedeutet jedoch, daß die Einrichtung empfindlicher gegenüber Störungen wird. Dieses Problem ist gelöst worden, indem die entsprechenden elektronischen Komponenten in diesen zwei Kanälen im wesentlichen elektrisch spiegelbildlich gemacht werden. Wenn ein Bauelement in dem ersten Rückstellkanal nach plus schließt, arbeitet das entsprechende Bauelement in dem anderen Kanal somit schließend nach minus. Da die Störung im allgemeinen entweder positiv oder negativ ist, bedeutet das, daß es nur ein sehr geringes Risiko gibt, daß die entsprechenden Bauelemente in den zwei Kanälen betroffen sind, was wiederum bedeutet, daß es nur ein minimales Risiko gibt, daß die zwei Kanäle zur gleichen Zeit die Ausgaben falsch schließen oder die Ausgaben bei Empfang eines Stopsignals, also einer Eingabe, nicht öffnen.
- Vorteilhafterweise werden auch die Mittel zur Erzeugung eines Rückstellsignals vollständig aus elektronischen Komponenten gemacht, was es möglich macht, die Zahl der Relais weiter zu reduzieren.
- Die elektronischen Bauelemente können in jedem Rückstellkanal, z.B. aus einem Mikroprozessor, bestehen. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Die vorliegende Erfindung wird nun in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
- Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
- Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm des Ausführungsbeispiels der in Fig. 1 dargestellten Erfindung.
- Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Sicherheits-Nullstelleinrichtung nach der Erfindung, enthaltend zwei Rückstellkanäle 1, 2 und einen Rückstelischalter 3, der diesen Kanälen gemeinsam ist. Jeder Rückstellkanal enthält in Reihe einen Rückstellkreis 11 bzw. 21 zur Erzeugung eines Rückstellsignals, das statisch oder gepulst sein kann, einen Eingabekreis 12 bzw. 22, die jeweils eine Eingabe A bzw. B von einer persönlichen Sicherheits- Schutzeinrichtung haben, einen Startkreis 13 bzw. 23, verbunden mit einem Ausgangsrelais 14 bzw. 24, und einen Haltekreis 15 bzw. 25, seinerseits verbunden mit der Eingabe 12 bzw. 22. Die Startkreise 13 und 23 haben auch eine Eingabe von den Ausgaberelais 24 bzw. 14 in dem anderen Rückstellkanal.
- Die Einrichtung arbeitet wie folgt.
- Wenn der Rückstellschalter 3 geschlossen worden war und danach wieder geöffnet wurde, erzeugen die Rückstellkreise 11 und 21 ein jeweiliges Rückstellsignal, das, wenn die Eingaben A und B in den Eingabekreisen 11 bzw. 22 geschlossen sind, an die Startkreise 13 bzw. 23 weitergegeben wird, die auf die Ausgaberelais 14 und 24 arbeiten, wenn die Ausgaberelais 24 bzw. 14 in dem anderen Rückstellkanal abgefallen sind oder eine kürzere Zeit als eine vorbestimmte Zeit geschlossen waren. Der Startkreis aktiviert auch die Haltekreise 15 bzw. 25, die das Ausgaberelais so lange halten, als die Eingaben A bzw. B geschlossen sind.
- Fig. 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm für das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 1. In diesem Schaltungsdiagramm sind die Komponenten, die den jeweiligen Blöcken in Fig. 1 entsprechen, eingekreist und durch Bezugsziffern identifiziert worden.
- Der Rückstellkreis 1 enthält einen Widerstand R116 und einen Kondensator C102, die in Serie zwischen der Versorgungsspannung + 24V und Erde geschaltet sind. Eine Diode D101 ist parallel in Rückwärtsrichtung über den Widerstand R116 geschaltet. Die Verbindung zwischen dem Widerstand R116 und dem Kondensator C102 ist mit der Basis eines PNP-Transistors T107 verbunden, dessen Kollektor mit der Versorgungsspannung verbunden ist und dessen Emitter mit einem Widerstand R117 verbunden ist, der in Reihe mit einer lichtemittierenden Diode in einem Optokoppler O203 in dem anderen Kanal 2 geschaltet ist. Ein Widerstand R100 in Reihe mit einem Kondensator C100 ist zwischen die Versorgungsspannung und Erde geschaltet. Die Verbindung zwischen dem Widerstand R100 und dem Kondensator C100 ist mit der Kathode der lichtemittierenden Diode in einem Optokoppler O100 verbunden, und auch mit dem Kollektor des Transistors in einem anderem Optokoppler O104. Die Anode der lichtemittierenden Diode in diesem Optokoppler O104 ist mit dem ersten Pol des Rückstellschalters 3 verbunden, dessen zweiter Pol mit der Kathode der lichtemittierenden Diode in dem Optokoppler O203 verbunden ist. Die Kathode der lichtemittierenden Diode in dem Optokoppler O104 ist mit Erde verbunden, ebenso wie der Emitter des Transistors des gleichen Optokopplers. Die Anode der lichtemittierenden Diode in dem Optokoppler O100 ist mit der Verbindung zwischen der Kathode der lichtemittierenden Diode in dem Optokoppler O203 und dem zweiten Pol des Rückstellschalters 3 verbunden, während seine Kathode mit einem ersten Pol einer automatischen Rückstelleingabe A verbunden ist, deren zweiter Pol mit Erde verbunden ist. Wenn automatische Rückstellung gewünscht ist, wird die automatische Rückstelleingabe Auto A einbezogen. Der Kollektor des Transistors in dem Optokoppler O100 ist mit einem Widerstand R101 verbunden, und dieser mit der Versorgungsspannung. Der Kollektor ist außerdem mit der Basis eines NPN-Transistors T100 verbunden. Der Emitter des Transistors des Optokopplers O100 ist mit Erde verbunden, wie der Emitter des Transistors T100. Der Kollektor des Transistors T100 ist über einen Widerstand R 102 mit der Versorgungsspannung verbunden und bildet auch eine Ausgabe, die mit dem Startkreis 13 verbunden ist.
- Der Rückstellkreis 21 ist in entsprechender Weise aufgebaut, jedoch elektrisch spiegelbildlich. Die Bauelemente, zu denen äquivalente Teile in dem Rückstellkreis 1 existieren, sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, jedoch ist die erste Ziffer 2 statt 1. Außerdem sollte darauf hingewiesen werden, daß die Transistoren T200 und T207 PNP-Transistoren sind.
- Der Rückstellkreis 11 arbeitet wie folgt. Wenn der Rückstellschalter 3 geschlossen ist, schließt sich der Stromkreis vom Transistor T107 über den Widerstand R117, die lichtemittierende Diode im Optokoppler O203, die lichtemittierende Diode in dem Optokoppler O204, den Rückstellschalter 3 und die lichtemittierende Diode in dem Optokoppler O104 nach minus, wobei die lichtemittierenden Dioden im Optokoppler O203 und im Optokoppler O104 leuchten. Die Spannung über der lichtemittierenden Diode im Optokoppler O100, die gleich der Spannung über der lichtemittierenden Diode im Optokoppler O104 minus der Kollektoremitterspannung über dem Transistor im gleichen Optokoppler ist, ist jedoch zu klein, um sie zum Leuchten zu bringen. Der Kondensator C100, der vor dem Schließen des Rückstellschalters 3 über den Widerstand R100 geladen worden ist, wird entladen, wenn der Rückstellschalter über den Transistor im Optokoppler O104 geschlossen ist. Wenn der Rückstellschalter 3 danach geöffnet wird, wird der Kondensator C100 über den Widerstand R100 und die lichtemittierende Diode im Optokoppler O100 wieder geladen. Während der Aufladung wird die Spannung über der lichtemittierenden Diode LO100 genügend hoch für kurze Zeit, um sie aufleuchten zu lassen. Sie leuchtet, bis das Potential an der Kathode der lichtemittierenden Diode zu hoch wird, infolge der Aufladung des Kondensators C100. Wenn die lichtemittierende Diode LO100 leuchtet, wird ihr Transistor leitend, der vorher leitende Transistor T100 wird abgeschaltet, so daß ein positives Rückstellsignal an der Ausgabe des Kollektors erzeugt wird. Dieses Rückstellsignal wird dem Eingabekreis 12 zugeleitet. Um automatische Rückstellung nach der Spannungseinschaltung im ersten Rückstellkanal zu verhindern, muß die Spannung an der Kathode der lichtemittierenden Diode in dem Optokoppler O100 höher als oder gleich der Spannung an seiner Anode minus der Zündspannung der lichtemittierenden Diode sein. Da der Kondensator C100 bei Spannungseinschaltung entladen werden kann, muß die Spannung an der Anode der lichtemittierenden Diode langsamer ansteigen als die Spannung über dem Kondensator. Dies wird gewährleistet durch den Kondensator C100, den Widerstand R116, die Diode 101 und den Transistor T106, wenn R116 x T102 größer ist als R100 x C100.
- Der Rückstellkreis 21 arbeitet in entsprechender Weise und gibt an seiner Ausgabe ein negatives Rückstellsignal ab.
- Der Eingabekreis 12 enthält eine Eingabe A von einer persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung, wobei die Eingabe mit Erde verbunden ist. Der positive Pol der Eingabe ist mit einem Widerstand R115 verbunden, der seinerseits mit der Kathode einer lichtemittierenden Diode in einem Optokoppler O103 verbunden ist. Die Anode der lichtemittierenden Diode ist mit dem Kollektor eines PNP-Transistors T106 verbunden, dessen Emitter mit der Versorgungsspannung über eine Brückeneingabe verbunden ist. Der Emitter des Transistors in dem Optokoppler O103 ist mit Erde verbunden, während sein Kollektor mit der Kathode einer Diode D100 verbunden ist, deren Anode mit dem Emitter eines NPN-Transistors T101 verbunden ist, dessen Basis mit der Ausgabe des Rückstellkreises 11 verbunden ist und deren Kollektor die Ausgabe an den Startkreis 13 bildet.
- Der Eingabekreis 22 hat den Optokoppler O103 und den Widerstand 115 nicht, ist aber ansonsten aus den gleichen Bauelementen wie der Eingabekreis 12 aufgebaut. Außerdem ist er in Bezug auf den Eingabekreis 12 elektrisch spiegelbildlich.
- Der Eingabekreis 12 arbeitet auffolgende Weise.
- Wenn die Eingabe A geschlossen ist, leuchtet die lichtemittierende Diode in dem Optokoppler O103, der Transistor in diesem Optokoppler wird leitend, so daß die Kathode der Diode D100 eine niedrige Spannung hat. Wenn dann ein Rückstellsignal von dem Rückstellkreis 11 an der Basis des Transistors T101 erhalten wird, wird dieser leitend und erzeugt ein Rückstellsignal an der Kollektorausgabe an den Startkreis 13. Wenn andererseits die Eingabe A nicht geschlossen ist, wenn das Rückstellsignal von dem Rückstellkreis 11 kommt, wird der Transistor T101 nicht leitend und kein Rückstellsignal wird an der Ausgabe des Eingabekreises 12 empfangen.
- Der Eingabekreis 22 arbeitet wie folgt.
- Der Startkreis 13 enthält drei Widerstände R103, R104 und R105, die zwischen der Versorgungsspannung und Erde in Reihe geschaltet sind. Die Ausgabe von dem Eingabekreis 12 wird an die Verbindung zwischen den Widerständen R103 und R104 angeschlossen. Die Verbindung zwischen dem Widerstand R104 und dem Widerstand R105 wird mit der Basis eines NPN- Transistors T102 verbunden, dessen Emitter mit Erde verbunden ist und dessen Kollektor an die Anode einer lichtemittierenden Diode in einem Optokoppler O101 verbunden ist, wobei die Kathode der lichtemittierenden Diode mit Erde verbunden ist. Der Kollektor des Transistors des Optokopplers O101 ist an die Versorgungsspannung angeschlossen, während sein Emitter über den Widerstand R101 mit Erde verbunden ist. Die Anode der lichtemittierenden Diode in dem Optokoppler O101 wird außerdem mit dem Widerstand R106 verbunden, der seinerseits mit der Verbindung zwischen einem Kondensator C101, dessen anderer Pol mit Erde verbunden ist, und zwei in Reihe geschalteten Relaiskontakten verbunden ist, von denen einer aus der Testeingabe B und der andere aus einem Relaiskontakt für das Ausgaberelais 24 im andern Kanal 2 besteht. Die Verbindung zwischen dem Emitter des Transistors in dem Optokoppler O101 und dem Widerstand R108 ist mit der Basis eines PNP-Transistors T103 verbunden, dessen Emitter mit der Versorgungsspannung verbunden ist und dessen Kollektor über einen Widerstand R109 mit Erde verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T103 ist auch mit der Basis eines PNP-Transistors T104 verbunden, dessen Emitter mit der Versorgungsspannung verbunden ist und dessen Kollektor mit dem Ausgaberelais 14 und dem Haltekreis 15 verbunden ist.
- Der Startkreis 23 ist in entsprechender Weise aufgebaut, jedoch elektrisch spiegelbildlich, wobei der Transistor T202 ein PNP-Transistor und die Transistoren T203 und T204 NPN-Transistoren sind.
- Der Zweck der Startkreise ist es, wenn ein Rückstellsignal an der Ausgabe des Eingabekreises empfangen wird, das Ausgaberelais zu betätigen und den Haltekreis zu aktivieren, der dann das Relais betätigt halten sollte, bis die Eingabe geschlossen ist. In den Startkreisen gibt es ein Gleichzeitigkeitserfordernis zwischen den zwei Rückstellkanälen, was bedeutet, daß ein Startkreis nur das Ausgaberelais betätigen kann, wenn das Ausgaberelais in dem anderen Kanal abgefallen ist oder maximal für eine vorbestimmte Zeit betätigt war.
- Das Gleichzeitigkeitserfordernis funktioniert wie folgt in bezug auf den ersten Rückstellkanal: Wenn das Ausgaberelais 24 in dem zweiten Rückstellkanal abgefallen ist, wird der Kondensator C101 über die Testeingabe Test B und den Steuerkontakt des Ausgaberelais 24 aufgeladen. Wenn einer dieser Kontakte geöffnet, wird der Kondensator C101 von der Versorgungsspannung abgeschaltet und beginnt stattdessen sich zu entladen durch entweder die lichtemittierende Diode in dem Optokoppler O101 oder den Transistor T102. Wenn kein Rückstellsignal vorhanden ist, leitet der Transistor T102 und schließt somit die lichtemittierende Diode in dem Optokoppler O101 kurz, wobei der Kondensator C101 durch den Transistor T102 entladen wird, und es geschieht sonst nichts. Wenn ein Rückstellsignal an der Ausgabe von dem Transistor T101 empfangen wird, wird der Transistor T102 abgeschaltet und der Kondensator wird dann über die lichtemittierende Diode in dem Optokoppler O101 entladen. Die lichtemittierende Diode leuchtet dann und veranlaßt den zugeordneten Transistor, leitend zu werden, der Transistor T103 wird abgeschaltet, und der Transistor T104 wird leitend mit Hilfe des Widerstandes R109 und betätigt das Ausgaberelais 14. Die Größe des Kondensators C101 bestimmt somit das Intervall, innerhalb dessen die zwei Ausgaberelais 14 und 24 arbeiten müssen. Wenn der Kondensator C101 entladen wird, kann das Relais 14 nicht mehr betätigt werden. Der Startkreis 23 arbeitet in entsprechender Weise.
- Der Haltekreis 15 enthält einen Optokoppler O102 mit einer lichtemittierenden Diode, deren Anode mit dem Ausgaberelais 14 und die Kathode mit einem Widerstand R107 verbunden ist, der seinerseits mit dem Transistor in dem Optokoppler O103 im Eingabekreis 12 verbunden ist. Der Widerstand R107 dient zur Begrenzung des Stromes zu der lichtemittierenden Diode in dem Optokoppler O102. Der Transistor des Optokopplers O102 hat einen Emitter, der mit dem Ausgaberelais 14 verbunden ist, und einen Kollektor, der mit der Verbindung zwischen dem Widerstand R117 und dem Emitter des Transistors T107 in dem Eingabekreis verbunden ist. Der Grund, warum is der Kollektor des Transistors im Optokoppler O102 mit dem Transistor T107 und dem Widerstand R117 und nicht unmittelbar mit der Versorgungsspannung verbunden ist, ist der, daß die Spannung an dem Kollektor des Transistors langsam auf den Wert der Spannungseinschaltung steigen sollte. Wenn die Spannung nicht langsam ansteigt und die Eingabe A geschlossen ist, besteht ein Risiko, daß ein Impuls kurzer Dauer, nach dem Erreichen der Spannungseinschaltung, zu dem Emitter des Transistors passiert, in welchem Fall die lichtemittierende Diode eingeschaltet werden kann und den Transistor, der das Relais betätigt, öffnen kann. Wenn der Startkreis 13 das Ausgaberelais 14 betätigt und die Eingabe A geschlossen ist, leuchtet die lichtemittierende Diode in dem Optokoppler O102 auf und sein Transistor wird leitend. Wenn das Rückstellsignal verschwindet und der Transistor T104 nicht mehr leitend ist, wird der Transistor in dem Optokoppler O102 weiterhin leitend sein und das Ausgaberelais betätigt halten. Die lichtemittierende Diode leuchtet weiter, da sie mit Strom über die geschlossene Eingabe versorgt wird. Wenn die Eingabe A geöffnet wird, hört die lichtemittierende Diode zu leuchten auf, der Transistor im Optokoppler O102 hört aufleitend zu sein und das Ausgaberelais 14 fällt ab. Der Haltekreis 25 ist aufgebaut und arbeitet in entsprechender Weise.
- Die Rückstellvorrichtung ist so aufgebaut, daß es möglich sein müßte, die Eingaben A und B direkt mit einer Kontaktmatte zu verbinden. Allgemein sind die zwei Ausgaben einer Kontaktmatte immer geschlossen. Wenn die Matte in Funktion tritt, sind die Ausgaben miteinander kurzgeschlossen. Dies sollte dann dazu führen, daß die zwei Ausgaberelais 14 und 24 abfallen. Da die Eingabe B an die Versorgungsspannung anschließt, während die Eingabe A an Erde anschließt, bedeutet ein Kurzschluß zwischen den Eingaben, daß die Versorgungsspannung kurzgeschlossen wird. Daher wird die Rückstellvorrichtung mit Strombegrenzungsmitteln 16 und 26 in den Rückstellkanälen 1 bzw. 2 versehen. Die Strombegrenzungsmittel 26 enthalten einen NPN- Transistor T205, dessen Kollektor mit der Versorgungsspannung verbunden ist und dessen Emitter mit einem Widerstand R210 verbunden ist, der seinerseits mit der Eingabe B verbunden ist. Die Strombegrenzungsmittel 26 enthalten weiterhin einen NPN-Transistor 206, dessen Basis mit der Verbindung zwischen dem Emitter des Transistors 205 und dem Widerstand 210 verbunden ist, dessen Emitter mit der Eingabe B verbunden ist und dessen Kollektor über einen Widerstand 211 mit der Versorgungsspannung verbunden ist. Wenn eine Kontaktmatte, die mit den Eingaben A und B verbunden ist, in Funktion tritt, wird die Eingabe B kurzgeschlossen auf die Eingabe A, die dann auf null Volt liegt. Der Strom durch den Widerstand R210 steigt dann an, bis der Spannungsabfall über dem Widerstand so hoch wird, daß der Transistor T206 leitend wird, wobei der Transistor 205 abgeschaltet wird, um den Strom zu begrenzen. Da die Eingabe B immer noch auf null Volt liegt, wird der Haltekreis unterbrochen und das Ausgaberelais 24 fällt ab.
- Die Strombegrenzungsmittel 16 in dem Rückstellkanal 1 enthalten drei Widerstände R110, R111, R112, die in Reihe zwischen der Versorgungsspannung und Erde geschaltet sind. Die Verbindung zwischen dem Widerstand R111 und R112 ist über eine Diode D1 mit der Basis des Transistors 205 in dem anderen Rückstellkanal 2 verbunden. Die Verbindung zwischen den Widerständen R110 und R111 ist mit der Basis eines NPN-Transistors T105 verbunden, dessen Emitter mit Erde verbunden ist und dessen Kollektor über einen Widerstand R113 mit einem PNP-Transistor T106 verbunden ist, dessen Emitter mit der Versorgungsspannung verbunden ist und über einen Widerstand R114 auch mit seiner Basis verbunden ist, und dessen Kollektor mit der Anode einer lichtemittierenden Diode in dem Optokoppler O103 verbunden ist.
- In dem Rückstellkanal 1 wird die Eingabe A durch den Transistor T106, gesteuert vom Transistor T105, versorgt. Wenn der Strom in der Eingabe B in dem anderen Rückstellkanal 2 durch die Strombegrenzungsmittel 26 begrenzt ist, wird der Kollektor des Transistors T206 nahezu null Volt, der Transistor T105 wird abgeschaltet und schaltet seinerseits den Transistor T106 ab. Wenn dies auftritt, wird die lichtemittierende Diode im Optokoppler O103 abgeschaltet und somit ist der Haltekreis 15 unterbrochen und das Ausgaberelais 14 fällt ab.
- Viele Abänderungen an dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind innerhalb des Bereichs der Ansprüche möglich. Die Ausgaberelais 14, 24 können durch Transistorausgaben ersetzt werden, die adaptiert sein können zum Antrieb externer Relais oder Kontaktgeber, deren Kontakte in dem Rückstellgerät überwacht werden. Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Rückstellvorrichtung vollständig elektronisch wird und daher billig herzustellen ist. Wenn ein externes Relais schadhaft wird, kann es leicht ausgetauscht werden.
- Darüberhinaus können die Rückstellkreise 11 und 12 verschieden aufgebaut werden und doch die gleiche Funktion ausüben. Zum Beispiel kann der Kondensator so ausgelegt sein, daß er geladen/entladen wird über einen Transistor oder einen Optokoppler, was ein Rückstellsignal erzeugt, wenn der Rückstellschalter geöffnet wird.
- Zusätzlich zu den Relaisausgaben kann die Rückstellvorrichtung mit Signalausgaben in Form von Transistoren oder Optokopplern versehen sein, die in Reihe mit den Optokopplern O102 bzw. O202 geschaltet sind.
Claims (9)
1. Sicherheits-Nullstelleinrichtung, bestimmt für den Gebrauch zusammen
mit einer persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung, enthaltend einen
Rückstellschalter (3); Mittel (11, 21) zur Erzeugung eines
Rückstellsignals, wobei die Erzeugungsmittel so vorgesehen sind, daß der
Rückstelischalter (3) zwecks Erzeugung des Rückstellsignals sowohl
geschlossen als auch geöffnet werden muß; zwei Rückstellkanäle (1, 2), die
jeder eine Eingabe (A, B) von der persönlichen
Sicherheits-Schutzvorrichtung, eine Ausgabe (14, 24), Ilaltemittel (15, 25) für die Ausgabe
und Startmittel (13, 23) umfassen, die adaptiert sind zum Schließen der
Ausgabe und Aktivieren der Haltemittel (15, 25), wenn ein
Rückstellsignal empfangen und die Eingabe (A, B) geschlossen wird,
dadurch gekeunzeichuet, daß
wenigstens die Startmittel (13, 23) und die Haltemittel (15, 25)
volständig aus elektronischen Bauteilen bestehen, und daß entsprechende
elektronische Bauteile in den Startmitteln und den Haltemitteln im
wesentlichen elektronisch spiegelbildlich sind, so daß, wenn ein Bauteil
an einen Pol der Stromversorgung in einem Rückstellkanal angeschlossen
ist, das entsprechende Bauteil im anderen Rückstellkanal an den anderen
Pol der Stromversorgung angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
(11, 21) zur Erzeugung eines Rückstellsignals vollständig aus
elektronischen Bauteilen bestehen, und daß jeder Rückstellkanal, getrennt von
dem anderen Kanal, seine eigenen Mittel zur Erzeugung des
Rückstellsignals hat.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
elektronischen Bauteile einen Mikroprozessor in jedem Rückstellkanal (1,
2) umfassen.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
(11, 21) zur Erzeugung eines Rückstellsignals einen ersten Kondensator
(C100; C200) umfassen, der entladen bzw. geladen wird, wenn der
Rückstellschalter (3) geschlossen bzw. geöffnet wird, wobei der
Ladungszustand des Kondensators die Spannung über einem ersten
Schaltmittel (O100; O200) beeinflußt, das für kurze Zeit während des
Ladevorgangs zur Erzeugung des Rückstellsignals betätigt wird.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder der Rückstellkanäle (1, 2) außerdem ein zweites
Schaltmittel (T101; T201) umfaßt, adaptiert zum Empfang des
Rückstellsignals und derart mit der Eingabe (A, B) von der persönlichen
Sicherheits-Schutzvorrichtung verbunden, daß es von dem Rückstellsignal
geschlossen wird, wenn die Eingabe (A, B) geschlossen ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Rückstellkanal (1, 2) Strombegrenzer enthält,
adaptiert zum Begrenzen des Stroms, wenn die Eingabe von der
persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung in dem einen Rückstellkanal mit der
Eingabe von der persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung in dem
anderen Rückstellkanal kurzgeschlossen wird, wobei die Ausgaben (14,
24) geöffnet werden.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Startmittel (13, 23) jeweils einen Sensor zum Ab
fühlen des Zustandes der Ausgabe im anderen Kanal umfassen, wobei
der Sensor adaptiert ist zum Verhüten des Schließens der Ausgabe
seines Rückstellkanals, falls die Ausgabe in dem anderen Rückstellkanal
länger als eine vorbestimmte Zeit geschlossen war, wenn das
Rückstellsignal empfangen wird.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren
jeweils einen Kondensator (C101; C201) umfassen, der geladen wird,
wenn die Ausgabe (24, 14) in dem anderen Rückstellkanal geöffnet
wird, und der, wenn die Eingabe (A, B) von der persönlichen
Sicherheits-Schutzvorrichtung in seinem Rückstellkanal geschlossen und das
Rückstellsignal empfangen wird, über ein drittes Schaltmittel (O101;
O201) entladen wird, das zum Schließen der Ausgabe adaptiert ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Haltemittel (15, 25) aus einem Optokoppler (O102; O202) bestehen, dessen
lichtemittierende Diode aktiviert wird, wenn das dritte Schaitmittel die
Ausgabe schließt, und dessen Transistor die Ausgabe geschlossen hält,
solange die Eingabe von der persönlichen Sicherheits-Schutzvorrichtung
geschlossen ist.
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