EP0865661B1

EP0865661B1 - Contactor safety combination

Info

Publication number: EP0865661B1
Application number: EP96946017A
Authority: EP
Inventors: Erwin Flierl; Richard Freitag
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1999-08-18
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: DE19545540A1; CN1063574C; US6054656A; DE19545540C2; WO1997021238A3; CN1202267A; DE59602825D1; WO1997021238A2; EP0865661A2

Abstract

A contactor safety combination is proposed comprising two contactors (1, 3) and a mechanical locking component (5) coupled between the contactors. The latter can be standard commercial contactors of any size to allow switching of even high-power consumer devices. This solution also eliminates the need for a third contact traditionally required to effect locking.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schützsicherheitskombination mit einer Wiedereinschaltsperre durch gegenseitige Verriegelung der Schütze.The invention relates to a contactor safety combination with a restart lock by mutual locking the shooter.

Gattungsgemäße Schützsicherheitskombinationen sind als elektrische Schaltungen bekannt. Sie bestehen zumeist aus drei Hilfsschützen bzw. Relais. Dabei wird über ein Vorschütz K1 die Stellung der Schütze K2 und K3 vor dem Einschalten abgefragt gemäß der in FIG 8 dargestellten Schaltung. Im störungsfreien Betrieb wird der Freigabekreis, bestehend aus Reihenschaltung der Öffner K1, Schließer K2 und Schließer K3, vom Öffner K1 durchgeschaltet. Das sichere Abschalten auch im Störungsfall wird durch die Reihenschaltung der Schließer K2 und K3 gewährleistet. Die Funktionstüchtigkeit dieser Ausführungen wird durch eine elektrische Verriegelung bzw. Stellüngsabfrage der Schütze K1, K2 und K3 gewährleistet. Kennzeichnend für die Ausführungsform ist ein hoher Verdrahtungsaufwand. Um Verdrahtungsfehler zu vermeiden, wird der Hauptanteil der notwendigen Verdrahtung über eine Leiterplatte realisiert. Die Güte der Freigabestrombahn auf der Leiterplatte bestimmt den zulässigen Strom. Dieser liegt bei bekannten Schützsicherheitskombinationen unter dem zulässigen Strom der Einzelschütze.Contactor safety combinations of the generic type are considered electrical Circuits known. They usually consist of three Auxiliary contactors or relays. A contactor K1 the position of the contactors K2 and K3 queried before switching on according to the circuit shown in FIG 8. Im trouble-free Operation will be the release group consisting of Series connection of NC contacts K1, NO contacts K2 and NO contacts K3, switched through by NC contact K1. Safe shutdown even in In the event of a fault, the make contact K2 and K3 guaranteed. The functionality of these versions is by an electrical lock or position query the K1, K2 and K3 contactors are guaranteed. Characteristic for the embodiment is a high wiring effort. To avoid wiring errors, the main part the necessary wiring via a printed circuit board realized. The quality of the enabling current path on the circuit board determines the permissible current. This is known Contactor safety combinations below the permissible Current of single contactors.

Die DE 24 40 361 B2 offenbart einen Verriegelungsbaustein, der zwei Schütze über ihre Schaltköpfe miteinander verbindet. Dabei dient der Verriegelungsbaustein nicht als Wiedereinschaltsperre im Fehlerzustand eines der beiden Schütze, sondern zur Sicherstellung, daß während des Normalbetriebs im Schaltzustand "EIN" des einen Schützes zwangsgeführt das andere Schütz im Schaltzustand "AUS" ist. DE 24 40 361 B2 discloses a locking module, who connects two contactors via their switching heads. The locking module does not act as a restart lock in the fault state of one of the two contactors, but to ensure that during normal operation in Switching state "ON" of the one contactor forced this other contactor is in the "OFF" switching state.

Weiterhin ist eine Wiedereinschaltsperre eines Relais durch die DE 36 02 692 Al bekannt. Die Wiedereinschaltsperre eines mittels eines Schaltfingers gleichzeitig zwei Kontaktanordnungen schaltenden Relais ist hier realisiert. An den beiden beweglichen Kontakten der Kontaktanordnungen greift ein gemeinsames Schaltglied an, an dem ein Zeiger ausgebildet ist. Dessen freies Ende liegt in der Bewegungsbahn des Schaltfingers, wenn beide bewegliche Kontakte in der gleichen Stellung stehen. Der Zeiger und der Schaltfinger sind so schmal ausgebildet, daß die Betätigungsfläche des Zeigers außerhalb der Bewegungsbahn des Schaltfingers liegt, wenn das Schaltglied aufgrund unterschiedlicher Stellung der beiden beweglichen Kontakte, also beim Kleben einer der Kontakte, verschwenkt ist.Furthermore, a relay is prevented from being switched on again DE 36 02 692 Al known. The restart lock of one two contact arrangements simultaneously by means of a switching finger switching relay is realized here. On the two Movable contacts of the contact arrangements engage a common one Switching element on which a pointer is formed. Its free end lies in the path of the shift finger, when both movable contacts in the same position stand. The pointer and the shift finger are so narrow that the operating surface of the pointer outside the Trajectory of the shift finger is when the switching element due to different position of the two movable Contacts, i.e. when gluing one of the contacts, pivoted is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schützsicherheitskombination der obengenannten Art zu schaffen, die kostengünstig und einfach aufgebaut ist, die Verwendung beliebig großer Schütze ermöglicht und mit nur zwei Schützen auskommt.The invention has for its object a contactor safety combination of the above type to create the is inexpensive and simple to use Sagittarius of any size and with only two shooters gets along.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß beliebig große Schütze geschaltet werden können, und daß auch die Schaltung leistungsstarker Verbraucher möglich ist. Dabei können handelsübliche Schütze in Verbindung mit dem Verriegelungsbaustein vom Kunden zu einer Schützsicherheitskombination zusammenmontiert werden. Die Lösung eignet sich sowohl für AC- als auch DC-Schütze.The object is achieved according to the features Claim 1 solved. The advantage of this solution is that any size contactors can be switched, and that it is also possible to switch powerful consumers. Standard shooters can be used in conjunction with the Locking module from the customer to a contactor safety combination be assembled together. The solution is suitable for both AC and DC contactors.

Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention are the subclaims refer to.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1: zwei Schütze und einen diese koppelnden Verriegelungsbaustein in der Stellung der Schütze vor dem Einschalten im ungestörten Zustand,
FIG 2: die prinzipielle Kopplung zweier Schütze mit einem Verriegelungsbaustein in der Stellung der Schütze nach dem Einschalten im ungestörten Zustand,
FIG 3: die prinzipielle Kopplung zweier Schütze mit einem Verriegelungsbaustein mit während des Ausschaltvorgangs im gestörten Zustand,
FIG 4: die prinzipielle Kopplung zweier Schütze mit einem Verriegelungsbaustein nach Beendigung des Ausschaltvorgangs im gestörten Zustand,
FIG 5: eine elektrische Schaltung der Schützsicherheitskombination,
FIG 6: eine Anordnung des Verriegelungsbausteines gemäß FIG 1 bis 4 zwischen zwei Schützen,
FIG 7: eine Anordnung des Verriegelungsbausteins gemäß FIG 1 bis 4 an der Frontseite zweier Schütze.

An embodiment of the invention is explained below with reference to a drawing. Show it:

FIG. 1: two contactors and a locking module coupling them in the position of the contactors before switching on in the undisturbed state,
FIG 2: the basic coupling of two contactors with a locking module in the position of the contactors after switching on in the undisturbed state,
FIG 3: the basic coupling of two contactors with a locking module with a faulty state during the switch-off process,
FIG 4: the basic coupling of two contactors with a locking module after the end of the switch-off process in the faulty state,
FIG 5: an electrical circuit of the contactor safety combination,
FIG 6: an arrangement of the locking module according to FIG 1 to 4 between two contactors,
FIG 7: an arrangement of the locking module according to FIG 1 to 4 on the front of two contactors.

In FIG 1 sind ein Verriegelungsbaustein 5 sowie andeutungsweise ein erstes Schutz 1 und ein zweites Schutz 3 dargestellt, die beide durch den Verriegelungsbaustein 5 gekoppelt sind, wodurch sich eine Schützsicherheitskombination ergibt. FIG 1 zeigt die Stellung der Schütze 1 und 3 vor dem Einschalten im ungestörten Zustand. Jedes der beiden Schütze 1 bzw. 3 weist einen ersten Kontaktträger 2 bzw. einen zweiten Kontaktträger 4 auf, durch die - wie angedeutet - Schließerkontakte 15 bzw. 16 schaltbar sind. Die Kontaktträger 2 bzw. 4 haben Anformungen 6, die durch eine Ausnehmung 7 in der jeweiligen Gehäusewand 8 der Schütze 1 und 3 hindurchragen und endseitig mit einem Rundzapfen 17 versehen sind. Die Ausnehmungen 7 sind dabei so bemessen, daß sich die Anformungen 6 an den Kontakt trägern 2 und 4 bei der Einschaltung der Schließerkontakte 15 bzw. 16 frei in ihnen bewegen können. Der Verriegelungsbaustein 5 umfaßt ein herzförmiges Koppelelement 9, dessen Spitze als nasenförmiger Vorsprung 10 ausgebildet ist, sowie zwei scherenförmig gekreuzt liegende, drehbare gelagerte Balken 12, deren zum Koppelelement 9 gerichtete Enden spitz auslaufen, während die abgewandten Enden durch eine Zugfeder 13 miteinander verbunden sind. Die Verriegelungskomponenten 9, 12, 13 sind in einem quaderförmigen Gehäuse 19 angeordnet. Durch die beiden Balken 12 ist eine Öffnung 11 gebildet, in die der nasenförmige Vorsprung 10 des Koppelelements 9 beim Einschalten der Schütze 1 und 3 eintaucht. Das oberhalb der Öffnung 11 angeordnete Koppelelement 9 weist zu beiden Seiten Schlitze 18 auf, in die die Rundzapfen 17 der Anformungen 6 beider Schütze 1 und 3 eingesteckt sind. Hierdurch ergeben sich Drehlager, über die das Koppelelement 9 gehalten und um seinen Schwerpunkt drehbar ist. Neben den spitz auslaufenden Balkenenden sind auf den dem Gehäuse 19 des Verriegelungsbausteins 5 zugewandten Seiten Anschläge 20 vorgesehen, deren Funktion an anderer Stelle beschrieben wird.In Figure 1, a locking module 5 and are indicated a first protection 1 and a second protection 3 are shown, both coupled by the locking module 5 are, which results in a contactor safety combination. 1 shows the position of contactors 1 and 3 before switching on in undisturbed condition. Each of the two shooters 1 or 3 has a first contact carrier 2 or a second Contact carrier 4, through which - as indicated - make contacts 15 or 16 are switchable. The contact carrier 2 or 4 have projections 6 through a recess 7 in the project through the respective housing wall 8 of the contactors 1 and 3 and are provided at the end with a round pin 17. The recesses 7 are dimensioned so that the formations 6 on the contact carriers 2 and 4 when switching on Normally open contacts 15 and 16 can move freely in them. The locking module 5 comprises a heart-shaped coupling element 9, the tip of which is designed as a nose-shaped projection 10 is, as well as two scissors crossed, rotatably mounted beams 12, which are directed towards the coupling element 9 The ends are pointed, while the opposite ends are connected to each other by a tension spring 13. The locking components 9, 12, 13 are cuboid Housing 19 arranged. Through the two bars 12 is one Opening 11 is formed, in which the nose-shaped projection 10 of the Coupling element 9 dips when contactors 1 and 3 are switched on. The coupling element arranged above the opening 11 9 has slots 18 on both sides, into which the round pins 17 of the projections 6 of both contactors 1 and 3 inserted are. This results in pivot bearings via which the coupling element 9 held and rotatable about its center of gravity. In addition to the pointed bar ends are on the Housing 19 of the locking module 5 facing sides Stops 20 are provided, their function elsewhere is described.

FIG 2 zeigt die Stellung der Schütze 1 und 3 bzw. der Kontaktträger 2 und 4 nach dem Einschalten der hier nicht dargestellten Schließerkontakte im ungestörten Zustand. Entsprechend dem Schaltweg der Kontaktträger 2 und 4 wird beim Einschalten auch das Koppelelement 9 in gleicher Richtung nach unten bewegt und taucht dabei in die durch die gekreuzt liegenden Balken 12 gebildete Öffnung 11 ein. Die beschriebene Schützsicherheitskombination ist in gleicher Weise für zu verriegelnde Schütze mit Öffnerkontakten anwendbar.2 shows the position of contactors 1 and 3 or the contact carrier 2 and 4 after switching on the not shown here Normally open contacts in the undisturbed state. Corresponding the switching path of the contact carriers 2 and 4 is when switching on also the coupling element 9 in the same direction moves below and dives into those crossed by the Beam 12 formed opening 11. The one described Contactor safety combination is in the same way for too interlocking contactors with break contacts can be used.

In FIG 3 ist der gestörte Zustand der Schützsicherheitskombination während des Ausschaltvorgangs dargestellt. Der gestörte zustand beruht auf einer Verschweißung einer der Schließerkontakte 15 oder 16, wobei im hier vorliegenden Fall ein Schließerkontakt 16 des zweiten Schutzes 3 verschweißt ist, so daß der zugehörige zweite Kontaktträger 4 hängen bleibt und der andere erste Kontaktträger 2 des ungestörten ersten Schutzes 1 sich frei nach oben bewegt. Die Halterung des Koppelelements 9 über die Drehlager 17,18 ermöglicht eine solche Bewegung, bei der sich das Koppelglied 9 dreht und dessen nasenförmiger Vorsprung 10 an der Innenseite des einen Balkens 12 entlanggleitet. Der dabei auf den Balken 12 ausgeübte Druck kann aufgrund der drehbaren Lagerung der Balken 12 in Verbindung mit der Zugfeder 13 problemlos, d.h. ohne schädigende Beanspruchung aufgenommen werden.3 shows the faulty state of the contactor safety combination shown during the switch-off process. The disturbed State is based on welding one of the NO contacts 15 or 16, in the present case a NO contact 16 of the second protection 3 is welded, so that the associated second contact carrier 4 is caught and the other first contact carrier 2 of the undisturbed first Protection 1 moves freely upwards. The holder of the coupling element 9 via the pivot bearing 17, 18 enables such Movement in which the coupling member 9 rotates and its nose-shaped Projection 10 on the inside of one bar 12 slides along. The one exercised on the beam 12 Pressure can be due to the rotatable mounting of the bar 12 in Connection with the tension spring 13 without problems, i.e. without damaging Stress are recorded.

FIG 4 zeigt die Stellung der Kontaktträger 2 und 4 sowie des Koppelelements 9 nach Beendigung des Ausschaltvorgangs. Der nasenförmige Vorsprung 10 hintergreift das spitz zulaufende Ende des Balkens 12, das dem ungestörten ersten Schutz 1 zugewandt ist, und liegt zugleich auf dem einen der Anschläge 20 auf. Das auf diese Weise blockierte Koppelelement 9 verhindert ein erneutes Einschalten des ersten Schutzes 1. Entsprechend erfolgt auch eine Verriegelung des zweiten Schutzes 3, nachdem einer der Schließerkontakte 15 des ersten Schutzes 1 verschweißt ist. Dies bedeutet, daß eine Freigabe nur dann erfolgt, wenn aus einem störungsfreien Zustand, d.h. nicht verschweißten Schließerkontakten 15 bzw. 16 heraus eingeschaltet wird.4 shows the position of the contact carriers 2 and 4 and the Coupling element 9 after completion of the switch-off process. Of the nose-shaped projection 10 engages behind the tapered End of the beam 12 facing the undisturbed first protection 1 is, and at the same time lies on one of the stops 20 on. The coupling element 9 blocked in this way is prevented a new activation of the first protection 1. Correspondingly the second protection is also locked 3, after one of the normally open contacts 15 of the first protection 1 is welded. This means that a release is only possible occurs when from a trouble-free state, i.e. Not welded normally open contacts 15 or 16 turned on becomes.

In FIG 5 ist ein Schaltplan der Schützsicherheitskombination abgebildet. Die Schließerkontakte 15 und 16 der Schütze 1 und 3 sind in Reihe geschaltet. Demzufolge kann auch noch dann abgeschaltet werden, wenn während oder nach dem Einschalten an einem der Schütze 1 oder 3 Schließerkontakte verschweißen. Die Verriegelung ist so gestaltet, daß die Schütze unabhängig voneinander öffnen können. Der Fehler wird beim nächsten Einschaltvorgang zuverlässig erkannt. Der Verdrahtungsaufwand beschränkt sich auf die direkte Ansteuerung der Spulen und die Verdrahtung der Freigabekreise. Durch die schützgerechte Verdrahtung ist eine Einschränkung der Daten der Einzelgeräte für die Kombination nicht notwendig.5 shows a circuit diagram of the contactor safety combination pictured. The normally open contacts 15 and 16 of the contactors 1 and 3 are connected in series. As a result, even then be switched off if during or after switching on weld 1 or 3 NO contacts to one of the contactors. The lock is designed so that the contactors are independent can open from each other. The error will appear the next time you turn it on reliably recognized. The wiring effort is limited to direct control of the coils and the wiring of the enabling circuits. Through the protection-appropriate Wiring is a limitation of the data of the individual devices not necessary for the combination.

Der Verriegelungsbaustein 5 kann sowohl zwischen den Schützen (siehe FIG 6), auf der Frontseite (FIG 7) der Schütze, als auch unter den Schützen sitzen.The locking module 5 can be between the shooters (see FIG. 6), on the front (FIG. 7) of the contactors, as also sit under the shooters.

Die beschriebene Schützsicherheitskombination hat dabei noch den Vorteil, daß bei leichter Verschweißung eines Schützes die Möglichkeit besteht, daß das zweite Schutz beim Versuch des Einschaltens die Verschweißung aufhebt. Hilfsschalter, Blöcke und anderes Zubehör können für die Schütze nach wie vor verwendet werden.The contactor safety combination described still has the advantage that with slight welding of a contactor there is a possibility that the second protection when trying switching off the welding. Auxiliary switch, Blocks and other accessories can be used for the shooter as well be used before.

Claims

Contactor safety combination having two contactors (1, 3) and having a reclosing lockout due to mutual interlocking of the contactors (1, 3), characterised in that the reclosing lockout is realized by means of an interlocking module (5) that is releasably connected to contact carriers (2, 4) of the contactors (1, 3).
Contactor safety combination according to claim 1, characterised in that the releasable connection is designed as a plug-in connection.
Contactor safety combination according to claim 1 or 2, characterised in that the contact carriers (2, 4) each have a pre-moulded portion (6) for coupling to the interlocking module (5) and the pre-moulded portions (6) project through cutouts (7) in a housing wall (8) of the contactors (1, 3).
Contactor safety combination according to one of the preceding claims, characterised in that the interlocking module (5) has a coupling element (9) that is coupled to the two pre-moulded portions (6) and which, during the closing operation of the contactors (1, 3) in their undisturbed state, plunges with its nose-shaped projection (10) into an opening (11) of an interlocking mechanism (12, 13).
Contactor safety combination according to claim 4, characterised in that the opening (11) is formed by two rotationally mounted bars (12) lying crossed in the shape of a pair of scissors and connected together by means of a tension spring (13).
Contactor safety combination according to one of the preceding claims, characterised in that the coupling element (9) is held on the pre-moulded portions (6) by way of pivot bearings (17, 18).
Contactor safety combination according to one of the preceding claims, characterised in that during the opening operation of the contactors (1, 3) after one of the contacts (15 or 16) has welded, the coupling element (9) rotating about its centre of mass moves out of the opening (11) and grips one of the two bars (12) from behind, whereby the closing-operation movement is blocked.
Contactor safety combination according to one of the preceding claims, characterised in that the pre-moulded portions (6) on the contact carriers (2, 4) project through the housing side walls (8) of the contactors (1, 3) and are coupled with the interlocking module (5) lying between the contactors (1, 3).
Contactor safety combination according to one of the preceding claims, characterised in that the contactors (1, 3) are coupled together by way of an interlocking module (5) arranged on the front side.