EP1228519A1 - Safety switch device for switching on and safely switching off an electrical user, in particular an electrically driven machine - Google Patents

Safety switch device for switching on and safely switching off an electrical user, in particular an electrically driven machine

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EP1228519A1
EP1228519A1 EP00971407A EP00971407A EP1228519A1 EP 1228519 A1 EP1228519 A1 EP 1228519A1 EP 00971407 A EP00971407 A EP 00971407A EP 00971407 A EP00971407 A EP 00971407A EP 1228519 A1 EP1228519 A1 EP 1228519A1
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switching device
safety
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002Monitoring or fail-safe circuits
    • H01H47/004Monitoring or fail-safe circuits using plural redundant serial connected relay operated contacts in controlled circuit

Abstract

The present invention relates to a safety switching device for connecting and safely disconnecting an electrical load, in particular an electrically driven machine. The safety switching device includes first and second electromechanical switching elements whose operating contacts are arranged in series with one another between a first input terminal and an output terminal of the switching device. Furthermore, the switching device has a second input terminal for receiving a switching signal. The switching signal acts on the switch position of the operating contacts of the two switching elements. According to a preferred embodiment, the first switching element has a lower nominal switching capacity than the second switching element.

Description

Sicherheitsschaltgerät zum Ein- und sicheren Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Maschine Safety switching device for switching an electrical consumer, in particular an electrically driven machine, on and off
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsschaltgerät zum Ein- und sicheren Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Maschine, mit einem ersten und einem zweiten elektromechanischen Schaltelement, deren Arbeitskontakte in Reihe zueinander zwischen einer ersten Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme des Schaltgerätes angeordnet sind, und mit einer zweiten Eingangsklemme für ein Schaltsignal, das auf die Schaltstellung der Arbeitskontakte der beiden Schaltelemente einwirkt. Ein derartiges Sicherheitsschaltgerät ist aus der DE 197 36 183 Cl bekannt.The present invention relates to a safety switching device for switching an electrical consumer, in particular an electrically driven machine, on and off, with a first and a second electromechanical switching element, the working contacts of which are arranged in series with one another between a first input terminal and an output terminal of the switching device, and with a second input terminal for a switching signal, which acts on the switching position of the normally open contacts of the two switching elements. Such a safety switching device is known from DE 197 36 183 Cl.
Gattungsgemäße Sicherheitsschaltgeräte werden vor allem im industriellen Bereich verwendet, um elektrisch angetriebene Maschinen, wie bspw. eine Presse oder ein Fräswerkzeug, ein- und sicher auszuschalten. Sie dienen insbesondere in Verbindung mit einem mechanisch betätigbaren Notaus-Taster dazu, um die Maschine in einer Notfallsituation schnell und sicher abzuschalten. Hierzu wird die Stromversorgung der abzuschaltenden Maschine über die Arbeitskontakte der beiden genannten elektromechanischen Schaltelemente geführt. Sobald auch nur eines der beiden Schaltelemente seine Arbeitskontakte öffnet, wird die Stromzuführung der Maschine unterbrochen.Generic safety switching devices are mainly used in the industrial sector to switch on and off electrically driven machines, such as a press or a milling tool. They are used in particular in conjunction with a mechanically actuated emergency stop button to switch off the machine quickly and safely in an emergency situation. For this purpose, the power supply to the machine to be switched off is carried out via the working contacts of the two electromechanical switching elements mentioned. As soon as even one of the two switching elements opens its work contacts, the power supply to the machine is interrupted.
Ein bekanntes Problem bei den verwendeten Schaltelementen ist, daß das Öffnen und Schließen eines unter Spannung stehenden Arbeitskontaktes eine Funkenbildung zur Folge haben kann. Je nach Größe des Stromes, der über den Kontakt geführt wird, ist die Funkenbildung weniger oder stärker ausgeprägt. Bei sehr hohen Strömen bildet sich zwischen den Arbeitskontakten ein Lichtbogen, der aufgrund seiner hohen Temperatur zur Folge haben kann, daß die Arbeitskontakte miteinander verschweißen. Dies kann dazu führen, daß die Arbeitskontakte fest aneinander haften bleiben, so daß sich das Schaltelement nicht mehr öffnen läßt. Mit zunehmender Stärke des zu schaltenden Stromes sind daher Maßnahmen zur Lichtbogenlöschung erforderlich. Der Aufwand für derartige Maßnahmen steigt mit zunehmender Stärke des zu schaltenden Stromes, so daß Schaltelemente für hohe und sehr hohe Ströme entsprechend teuer sind. Bei Sicherheitsschaltgeräten der eingangs genannten Art werden mindestens zwei Schaltelemente in Reihe verwendet, um ein sicheres Abschalten der Stromversorgung auch dann zu gewährleisten, wenn die Arbeitskontakte eines Schaltelements aufgrund einer Verschweißung aneinanderhaften bleiben. Bei dem Sicherheitsschaltgerät gemäß der DE 197 36 183 Cl werden bspw. zwei Sicherheitsrelais in Reihe als Schaltelemente verwendet.A known problem with the switching elements used is that the opening and closing of a live contact can lead to sparking. Depending on the size of the current that is conducted through the contact, the spark formation is less or more pronounced. At very high currents, an arc forms between the working contacts, which due to its high temperature can result in the working contacts welding together. This can lead to the fact that the work contacts stick firmly to one another, so that the switching element can no longer be opened. With increasing strength of the current to be switched, measures for arc quenching are therefore necessary. The effort for such measures increases with increasing strength of the current to be switched, so that switching elements for high and very high currents are correspondingly expensive. In safety switching devices of the type mentioned at the beginning, at least two switching elements are used in series in order to ensure that the power supply is switched off safely even when the working contacts of a switching element remain attached to one another due to welding. In the safety switching device according to DE 197 36 183 Cl, for example, two safety relays are used in series as switching elements.
Bisher werden dabei stets zwei Schaltelemente verwendet, die bezogen auf dieselbe Lastklasse das gleiche Nenn-Schaltvermögen besitzen. Das Nenn-Schaltvermögen gibt dabei an, welchen größten Strom ein Schaltelement bei einer bestimmten Spannung und einem bestimmten Leistungsfaktor cos φ schalten kann, ohne Schaden zu nehmen. Die Lastklasse definiert die Eigenschaften der zu schaltenden Last, bspw. ob es sich um eine rein ohmsche Last (Lastklasse AC 1) oder um eine eher induktive Last (Lastklasse AC 3) handelt. Bei Letzterer ist eine Funkenbildung besonders stark ausgeprägt.So far, two switching elements have always been used that have the same nominal switching capacity in relation to the same load class. The nominal switching capacity indicates the largest current a switching element can switch at a certain voltage and a certain power factor cos φ without being damaged. The load class defines the properties of the load to be switched, e.g. whether it is a purely ohmic load (load class AC 1) or a more inductive load (load class AC 3). In the latter, sparking is particularly pronounced.
Die Verwendung zweier Schaltelemente mit gleichem Nenn- Schaltvermögen besitzt den Nachteil, daß beide Schaltelemente denselben relativen Belastungen bezogen auf ihre jeweilige Leistungsfähigkeit ausgesetzt sind. Dies hat zur Folge, daß beide Schaltelemente dem gleichen relativen Verschleiß unterliegen und es birgt somit auch die Gefahr, daß beide Schaltelemente zeitgleich ausfallen können, bspw. indem bei beiden Schaltelementen im selben Schaltvorgang die Arbeitskontakte verschweißen.The use of two switching elements with the same nominal switching capacity has the disadvantage that both switching elements are exposed to the same relative loads in relation to their respective performance. This has the consequence that both switching elements are subject to the same relative wear and there is therefore also the risk that both switching elements can fail at the same time, for example by welding the working contacts in both switching elements in the same switching process.
Des weiteren steigen bei der Verwendung zweier Schaltelemente mit gleichem Nenn-Schaltvermögen die Kosten stets mit einem Faktor zwei, wenn zum Schalten von höheren Strömen Schaltelemente mit höheren Nenn-Schaltvermögen benötigt werden.Furthermore, when using two switching elements with the same nominal switching capacity, the costs always increase with one Factor two if switching elements with higher nominal switching capacity are required to switch higher currents.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Sicherheitsschaltgerät anzugeben, das im Hinblick auf das mögliche Verschweißen von Arbeitskontakten bei hohen Strömen eine besonders hohe Sicherheit bietet und das dabei kostengünstig ist.It is therefore an object of the present invention to provide an alternative safety switching device which offers a particularly high level of safety with regard to the possible welding of work contacts at high currents and which is inexpensive in the process.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem eingangs genannten Sicherheitsschaltgerät das erste Schaltelement ein geringeres Nenn-Schaltvermögen aufweist als das zweite Schaltelement.This object is achieved in that, in the safety switching device mentioned at the outset, the first switching element has a lower rated switching capacity than the second switching element.
Das erfindungsgemäße Sicherheitsschaltgerät unterscheidet sich von den bisher bekannten Sicherheitsschaltgeräten dadurch, daß die beiden in Reihe zueinander angeordneten Schaltelemente unterschiedliche Nenn-Schaltvermögen aufweisen. Dies gilt zumindest in Bezug auf dieselbe Lastklasse. Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß die verwendeten Schaltelemente unterschiedlich starken relativen Belastungen bezogen auf ihr Nenn-Schaltvermögen ausgesetzt sind. Hierdurch wird erreicht, daß der Verschleiß der beiden Schaltelemente unterschiedlich ist. Des weiteren sinkt die Wahrscheinlichkeit, daß beide Schaltelemente zeitgleich ausfallen können. Infolge dessen wird hier eine besonders hohe Sicherheitsreserve gegen ein unkontrolliertes und gefährliches Verschweißen der Arbeitskontakte erreicht.The safety switching device according to the invention differs from the previously known safety switching devices in that the two switching elements arranged in series with one another have different nominal switching capacities. This applies at least to the same load class. This measure has the advantage that the switching elements used are exposed to different strengths relative to their nominal switching capacity. This ensures that the wear of the two switching elements is different. Furthermore, the probability decreases that both switching elements can fail at the same time. As a result, a particularly high safety reserve against uncontrolled and dangerous welding of the working contacts is achieved.
Darüber hinaus besitzt die Maßnahme den Vorteil, daß die Kosten für ein Schaltgerät für höhere Ströme nicht mehr überproportional steigen. Infolge dessen ist es möglich, ein Sicherheitsschaltgerät der eingangs genannten Art bereits von sich aus so zu dimensionieren, daß es zum Schalten von hohen und sehr hohen Strömen geignet ist.In addition, the measure has the advantage that the costs for a switching device for higher currents no longer increase disproportionately. As a result, it is possible for a safety switching device of the type mentioned at the outset to do so dimension that it is suitable for switching high and very high currents.
Die genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.The above task is therefore completely solved.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Sicherheitsschaltgerät ein Zeitglied auf, welches das Schaltsignal derart verzögert, daß es auf die Arbeitskontakte des ersten Schaltelements beim Einschalten des Verbrauchers zeitlich früher und beim Ausschalten des Verbrauchers zeitlich später einwirkt als auf die Arbeitskontakte des zweiten Schaltelements.In one embodiment of the invention, the safety switching device has a timing element, which delays the switching signal in such a way that it acts earlier on the working contacts of the first switching element when the consumer is switched on and later when the consumer is switched off than on the working contacts of the second switching element.
Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß das erste Schaltelement im normalen Arbeitsbetrieb nicht unter Last geschaltet wird. Infolge dessen kann sich kein Funken oder Lichtbogen zwischen seinen Arbeitskontakten bilden, so daß der Verschleiß des ersten Schaltelements beträchtlich reduziert ist und auch ein Verschweißen ausgeschlossen ist. Das erste Schaltelement besitzt somit trotz seines relativ geringeren Nenn-Schaltver- mögens eine hohe Lebensdauer, während gleichzeitig das Sicherheitsschaltgerät insgesamt zum Schalten von hohen Strömen dimensioniert sein kann. Sollte aufgrund eines Verschweißens der Arbeitskontakte das zweite, stets unter Last geschaltete Schaltelement versagen, genügt es, daß das bisher "geschonte" erste Schaltelement einen erfolgreichen Schaltvorgang unter Last ausführen kann, bei dem seine Arbeitskontakte geöffnet werden .This measure has the advantage that the first switching element is not switched under load in normal working mode. As a result, no spark or arc can form between its work contacts, so that the wear of the first switching element is considerably reduced and welding is also excluded. Despite its relatively lower rated switching capacity, the first switching element thus has a long service life, while at the same time the safety switching device as a whole can be dimensioned for switching high currents. Should the second switching element, which is always switched under load, fail due to welding of the working contacts, it suffices that the previously "protected" first switching element can carry out a successful switching operation under load, in which its working contacts are opened.
Auch in dieser Ausgestaltung der Erfindung besitzen die beiden Schaltelemente somit unterschiedliche "Lebenserwartungen", wobei die "Alltagslast" hier auf dem stärkeren, zweiten Schaltelement liegt. Ein gleichzeitiger Ausfall der beiden Schaltele- mente ist hierdurch jedoch wiederum praktisch ausgeschlossen. Darüber hinaus besitzt diese Ausgestaltung den Vorteil, daß das erste Schaltelement hinsichtlich seines Nenn-Schaltvermögens unter Umständen sogar niedriger ausgelegt sein kann, als bei vergleichbaren Schaltgeräten. . Grund hierfür ist, daß das erste Schaltelement im wesentlichen nur einen erfolgreichen Schaltvorgang unter Last ausführen können muß. Wenn seine Arbeitskontakte dabei beschädigt werden, ist dies unerheblich, da das Sicherheitsschaltgerät wegen des Defektes des zweiten Schaltelements sowieso ausgetauscht werden muß. Das erste, sehr kostengünstige Schaltelement fungiert hier somit als eine Art Sicherung, die beim Ansprechen beschädigt werden kann. Das Sicherheitsschaltgerät dieser Ausgestaltung ist jedoch gerade zum Schalten von hohen und sehr hohen Strömen sehr kostengünstig, da nur ein Schaltelement mit dem erforderlichen sehr hohen Nenn-Schaltvermögen benötigt wird.In this embodiment of the invention, too, the two switching elements thus have different "life expectancies", the "everyday load" being here on the stronger, second switching element. A simultaneous failure of the two switching elements However, elements are practically excluded. In addition, this configuration has the advantage that the first switching element can in some cases even be designed to be lower than in comparable switching devices with regard to its rated switching capacity. , The reason for this is that the first switching element essentially only has to be able to carry out a successful switching operation under load. If his work contacts are damaged, this is irrelevant, since the safety switching device has to be replaced anyway because of the defect of the second switching element. The first, very inexpensive switching element thus acts as a type of fuse that can be damaged when activated. However, the safety switching device of this configuration is very inexpensive, especially for switching high and very high currents, since only one switching element with the required very high rated switching capacity is required.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zumindest das erste und das zweite Schaltelement von einem gemeinsamen, fest geschlossenen Gehäuse umgeben, aus dem die erste Eingangsklemme und die Ausgangsklemme herausgeführt sind.In a further embodiment of the invention, at least the first and the second switching element are surrounded by a common, firmly closed housing, from which the first input terminal and the output terminal are led out.
Bei dem fest geschlossenen Gehäuse handelt es sich um ein kompaktes Gehäuse, das die beiden Schaltelemente derart umgibt, daß der Anwender hierauf keinen Zugriff erhält. Hierdurch werden Beschädigungen in dem sicherheitsrelevanten Arbeitskreis des Sicherheitsschaltgerätes vermieden. Die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Schaltgerätes gegenüber Fehlern bei der Installation und auch gegenüber Manipulationen ist so beträchtlich erhöht. Der Vorteil der genannten Maßnahme wird besonders deutlich im Vergleich zu den bisher praktizierten Lösungen, bei denen zum Schalten von sehr hohen Strömen zusätzlich zu den be- kannten Sicherheitsschaltgeräten einzeln zu installierende Schütze verwendet wurden. Demgegenüber stellt die genannte Maßnahme ein einziges, kompaktes und einfach zu installierendes Bauteil bereit.The tightly closed housing is a compact housing which surrounds the two switching elements in such a way that the user has no access to them. This prevents damage in the safety-relevant working group of the safety switching device. The reliability and safety of the switching device against errors during installation and also against manipulation is considerably increased. The advantage of the measure mentioned is particularly clear in comparison to the solutions practiced hitherto, in which for switching very high currents in addition to the known safety relays to be installed individually were used. In contrast, the measure mentioned provides a single, compact and easy-to-install component.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das erste und das zweite Schaltelement auf einem gemeinsamen Bauteilträger angeordnet.In a further embodiment of the invention, the first and the second switching element are arranged on a common component carrier.
Auch diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Schaltgerätes erhöht ist, da fehlerhafte Verdrahtungen bereits bei der Herstellung vermieden werden. Darüber hinaus wird aufgrund dieser Maßnahme auch die Kompaktheit und modulartige Verwendbarkeit des Sicherheitsschaltgerätes verbessert.This measure also has the advantage that the safety and reliability of the switching device is increased, since faulty wiring is avoided during manufacture. In addition, this measure also improves the compactness and modular usability of the safety switching device.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste und das zweite Schaltelement jeweils zumindest einen Hilfskontakt auf, der mit dem jeweiligen Arbeitskontakt mechanisch zwangsgeführt ist.In a further embodiment of the invention, the first and the second switching element each have at least one auxiliary contact, which is mechanically positively guided with the respective working contact.
Zwangsführung bedeutet, daß die Schaltstellung der Hilfskontakte unabdingbar mit der Schaltstellung der Arbeitskontakte verkoppelt ist, so daß die Schaltstellung der Hilfskontakte stets eine zuverlässige Bestimmung der Schaltstellung der Arbeitskontakte ermöglicht, ohne in den Arbeitsstromkreis der Schaltelemente einzugreifen. Erst mit Hilfe einer derartigen Zwangsführung ist es möglich, eine zuverlässige Aussage über die Schaltstellung der Arbeitskontakte der beiden Schaltelemente zu gewinnen. Aufgrund der genannten Maßnahme ist die Sicherheit des Schaltgerätes nochmals erhöht, da ein sicheres Abschalten der Stromversorgung anhand der Stellung der Hilfskontakte auf einfache Weise überprüft werden kann.Forced operation means that the switching position of the auxiliary contacts is absolutely coupled to the switching position of the normally open contacts, so that the switching position of the auxiliary contacts always enables a reliable determination of the switched position of the normally open contacts without interfering with the working circuit of the switching elements. It is only with the help of such a positive guidance that it is possible to obtain reliable information about the switching position of the working contacts of the two switching elements. Because of the measure mentioned, the safety of the switching device is increased again, since the switch-off is switched off safely Power supply can be checked in a simple manner based on the position of the auxiliary contacts.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Schaltelement ein Relais.In a further embodiment of the invention, the first switching element is a relay.
Der Begriff "Relais" bezieht sich hierbei der üblichen Fachterminologie entsprechend auf ein elektromechanisches Schaltelement, das zum Schalten von niedrigen bis mittleren Strömen geeignet ist. Insbesondere weist ein solches Relais als Arbeitskontakt nur ein einziges Kontaktpaar auf. Die Maßnahme besitzt den Vorteil, daß solche Relais als Standard-Bauelemente kostengünstig erhältlich sind, so daß bei ihrer Verwendung die Kosten des Sicherheitsschaltgerätes insgesamt reduziert sind. Dies gilt insbesondere in Kombination mit der bereits beschriebenen Ausgestaltung, in der das erste Schaltelement in der Art einer Sicherung verwendet wird.The term “relay” here refers to an electromechanical switching element that is suitable for switching low to medium currents in accordance with the usual technical terminology. In particular, such a relay has only a single contact pair as a working contact. The measure has the advantage that such relays are available inexpensively as standard components, so that the costs of the safety switching device are reduced overall when they are used. This applies in particular in combination with the configuration already described, in which the first switching element is used in the manner of a fuse.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Schaltelement ein Schütz.In a further embodiment of the invention, the second switching element is a contactor.
Nach der Deutschen Industrienorm DIN 57 660, Teil 103 ist ein Schütz genaugenommen ein Schaltelement mit nur einer Ruhestellung, das nicht von Hand betätigt wird und das unter normalen Bedingungen des Stromkreises einschließlich betriebsmäßiger Überlast Ströme einschalten, führen und ausschalten kann. Praktisch unterscheiden sich Schütze von einfachen Relais vor allem dadurch, daß der Strompfad im Arbeitskreis zumindest über zwei voneinander getrennte Arbeitskontaktpaare geführt ist, so daß ein Schütz bereits von sich aus eine Redundanz bezüglich der Arbeitskontakte aufweist. Ein einfaches Relais besitzt demgegenüber im Arbeitskreis nur ein Kontaktpaar. Hinzu kommen in das Schütz integrierte Maßnahmen zur Funken- und Lichtbogenlöschung.Strictly speaking, according to the German industrial standard DIN 57 660, part 103, a contactor is a switching element with only one rest position, which is not operated by hand and which can switch on, conduct and switch off currents under normal circuit conditions including operational overload. Practically, contactors differ from simple relays primarily in that the current path in the work circuit is guided at least over two separate pairs of work contacts, so that a contactor already has redundancy with respect to the work contacts. In contrast, a simple relay has only one contact pair in the working group. Add to that in the contactor integrated measures to extinguish sparks and arcs.
Die Maßnahme besitzt den Vorteil, daß ein Schütz aufgrund seiner Bauart eine sehr große Robustheit auch bei hoher Schalthäufigkeit besitzt. Dementsprechend erhöht sich, insbesondere in Kombination mit der zuerst genannten Ausgestaltung der Erfindung, die Lebensdauer des Sicherheitsschaltgerätes beträchtlich. Darüber hinaus besitzt die Maßnahme den Vorteil, daß der Arbeitsstromkreis des Sicherheitsschaltgerätes nur im aktiven Zustand geschlossen ist, da ein Schütz bei Wegfall des Schaltsignals von selbst in seine geöffnete Ruhestellung zurückfällt. Infolge dessen ist bei der Verwendung eines Schützes die Sicherheit des Schaltgerätes nochmals erhöht.The measure has the advantage that, due to its design, a contactor is very robust, even with a high switching frequency. Accordingly, especially in combination with the first-mentioned embodiment of the invention, the service life of the safety switching device increases considerably. In addition, the measure has the advantage that the working circuit of the safety switching device is only closed in the active state, since a contactor automatically falls back into its open rest position when the switching signal is lost. As a result, the safety of the switching device is increased again when using a contactor.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Sicherheitsschaltgerät als Kontaktverstärker zum Anschluß an ein vorhergehendes Schaltgerät ausgebildet.In a further embodiment of the invention, the safety switching device is designed as a contact amplifier for connection to a preceding switching device.
Alternativ zu dieser Maßnahme ist es möglich, das Sicherheitsschaltgerät als in sich voll funktionsfähige Einheit auszulegen. Die genannte Maßnahme besitzt demgegenüber den Vorteil, daß das Sicherheitsschaltgerät als modulares Zuschaltgerät nur dort benötigt wird, wo tatsächlich hohe und sehr hohe Ströme geschaltet werden müssen. Darüber hinaus lassen sich zahlreiche kundenspezifisch entwickelte Schaltgeräte für niedrige und mittlere Ströme hierdurch einfach und kostengünstig zum Schalten von hohen und sehr hohen Strömen aufrüsten. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Sicherheitsschaltgerät dieser Ausgestaltung in erheblich größerer Stückzahl gefertigt werden, wodurch sich die Kosten insgesamt nochmals reduzieren. Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.As an alternative to this measure, it is possible to design the safety switching device as a fully functional unit. In contrast, the measure mentioned has the advantage that the safety switching device as a modular switching device is only required where high and very high currents actually have to be switched. In addition, numerous customer-specific switching devices for low and medium currents can be easily and inexpensively upgraded to switch high and very high currents. As a result, the safety switching device according to the invention of this configuration can be manufactured in a significantly larger number, which in turn reduces the overall costs again. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination indicated in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltgerätes als sicherer Kontaktverstärker undFig. 1 is a schematic representation of a safety switching device according to the invention as a safe contact amplifier and
Fig. 2 die zeitliche Schaltfolge für das erste und das zweite Schaltelement gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 2 shows the timing sequence for the first and the second switching element according to a preferred embodiment of the invention.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Sicherheitsschaltgerät als sicherer Kontaktverstärker in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.In Fig. 1, a safety switching device according to the invention is designated as a safe contact amplifier in its entirety with the reference number 10.
Das Schaltgerät 10 ist in ein kompaktes, fest geschlossenes Gehäuse 12 eingebaut, aus dem mehrere Eingangsklemmen und Ausgangsklemmen herausgeführt sind. Von dem Schaltgerät 10 sind in Fig. 1 nur die für die Erfindung wesentlichen Bestandteile schematisch dargestellt. Weitere, an sich bekannte Bestandteile von gattungsgemäßen Schaltgeräten, wie bspw. Bereitschaftsanzeigen, sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Das Schaltgerät 10 besitzt ein erstes Schaltelement 14 sowie ein zweites Schaltelement 16, deren Arbeitskontakte 18 bzw. 20 in Reihe zueinander angeordnet sind. Im vorliegenden Fall besitzt jedes der beiden Schaltelemente 14, 16 drei Sätze von Arbeitskontakten 18 bzw. 20, die jeweils miteinander zwangsgeführt sind. Jedes der beiden Schaltelemente 14, 16 ist daher in der Lage, drei Phasen einer Stromversorgung 22 zu schalten. Darüber hinaus besitzt jedes der beiden Schaltelemente 14, 16 einen Hilfskontakt 24, 26, der ebenfalls mit den jeweiligen Arbeitskontakten 18 bzw. 20 zwangsgeführt ist. Die Hilfskontakte 24, 26 der beiden Schaltelemente 14, 16 sind ebenfalls in Reihe zueinander verschaltet. Mit Hilfe eines Stromes, der über die Hilfskontakte 24, 26 geführt wird (nicht dargestellt), ist es daher möglich, die Schaltstellung der Arbeitskontakte 18, 20 der Schaltelemente 14, 16 zu überprüfen, ohne direkt in den Arbeitskreis der Schaltelemente 14, 16 einzugreifen.The switching device 10 is installed in a compact, tightly closed housing 12, from which a plurality of input terminals and output terminals are led out. Of the switching device 10, only the components essential to the invention are shown schematically in FIG. 1. Further, known components of generic switching devices, such as ready indicators, are not shown for reasons of clarity. The switching device 10 has a first switching element 14 and a second switching element 16, the normally open contacts 18 and 20 of which are arranged in series with one another. In the present case, each of the two switching elements 14, 16 has three sets of working contacts 18 and 20, which are each positively guided together. Each of the two switching elements 14, 16 is therefore able to switch three phases of a power supply 22. In addition, each of the two switching elements 14, 16 has an auxiliary contact 24, 26, which is also positively guided with the respective working contacts 18 and 20, respectively. The auxiliary contacts 24, 26 of the two switching elements 14, 16 are also connected in series to one another. With the help of a current which is conducted via the auxiliary contacts 24, 26 (not shown), it is therefore possible to check the switching position of the working contacts 18, 20 of the switching elements 14, 16 without directly intervening in the working group of the switching elements 14, 16 ,
Die beiden Schaltelemente 14, 16 sind fest auf einem gemeinsamen Bauteilträger 28 innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet. Das erste Schaltelement 14 ist ein Relais, dessen Arbeitskontakte 18 jeweils nur ein Kontaktpaar aufweisen. Es besitzt bezogen auf die Lastklasse AC 3 ein Nenn-Schaltvermögen von 8 A. Das zweite Schaltelement 16 ist ein Schütz, dessen Nenn-Schaltvermögen bezogen auf die Lastklasse AC 3 16 A beträgt.The two switching elements 14, 16 are fixedly arranged on a common component carrier 28 within the housing 12. The first switching element 14 is a relay, the normally open contacts 18 of which each have only one pair of contacts. It has a rated switching capacity of 8 A based on the load class AC 3. The second switching element 16 is a contactor, the rated switching capacity of which is 16 A based on the load class AC 3.
Die Arbeitskontakte 18, 20 der beiden Schaltelemente 14, 16 bilden jeweils einen Strompfad, der erste Eingangsklemmen 30 des Schaltgerätes 10 mit Ausgangsklemmen 32 verbindet. An die Ξingangsklemmen 30 werden bei der Installation des Schaltgerätes 10 die einzelnen Phasen der Stromversorgung 22 angeschlossen. Die Ausgangsklemmen 32 werden demgegenüber mit dem elektrischen Verbraucher verbunden, der mit Hilfe des Schaltgerätes 10 ein- und ausgeschaltet werden soll. Beispielhaft ist als elektrischer Verbraucher hier ein Motor 34 dargestellt.The make contacts 18, 20 of the two switching elements 14, 16 each form a current path that connects the first input terminals 30 of the switching device 10 to output terminals 32. The individual phases of the power supply 22 are connected to the input terminals 30 when the switching device 10 is installed. The output terminals 32, on the other hand, are connected to the electrical consumer, using the switching device 10 should be switched on and off. A motor 34 is shown here as an example of an electrical consumer.
Das Schaltgerät 10 besitzt des weiteren einen Eingangskreis, der ein Zeitglied 36 aufweist. Das Zeitglied 36 wird über eine zweite Eingangsklemme 38 sowie eine Ausgangsklemme 40 mit einem Schaltsignal angesteuert, das in der nachfolgend erläuterten Weise auf die Schaltstellung der Arbeitskontakte 18, 20 einwirkt. Das Zeitglied 36 verzögert dabei die Schaltfolge der Arbeitskontakte 18, 20 in der in Fig. 2 dargestellten Art.The switching device 10 also has an input circuit which has a timing element 36. The timing element 36 is controlled via a second input terminal 38 and an output terminal 40 with a switching signal which acts on the switching position of the normally open contacts 18, 20 in the manner explained below. The timer 36 delays the switching sequence of the normally open contacts 18, 20 in the manner shown in Fig. 2.
Ausgehend von der zweiten Eingangsklemme 38 besitzt das Zeitglied 36 zunächst eine in Durchlaßrichtung angeordnete Diode 42, deren Kathode mit einer Serienschaltung aus einem Widerstand 44 und einer in Sperrichtung angeordneten Zenerdiode 46 verbunden ist. Die Anode der Zenerdiode 46 ist mit einem Eingangsanschluß des Steuerkreises des zweiten Schaltelements 16 verbunden. Parallel zu dem zweiten Schaltelement 16 befindet sich eine in Sperrichtung angeordnete Diode 48. Der Ausgangsanschluß des Steuerkreises des zweiten Schaltelements 16 ist mit dem Kollektor eines Transistors 50 verbunden, dessen Emitter zu der Ausgangsklemme 40 geführt ist. Die Basis des Transistors 50 ist über einen Widerstand 52 mit der Anode der Zenerdiode 46 bzw. mit dem Eingangsanschluß des Steuerkreises des zweiten Schaltelements 16 verbunden.Starting from the second input terminal 38, the timer 36 initially has a diode 42 arranged in the forward direction, the cathode of which is connected to a series circuit comprising a resistor 44 and a Zener diode 46 arranged in the reverse direction. The anode of the zener diode 46 is connected to an input terminal of the control circuit of the second switching element 16. Parallel to the second switching element 16 is a diode 48 arranged in the reverse direction. The output connection of the control circuit of the second switching element 16 is connected to the collector of a transistor 50, the emitter of which is led to the output terminal 40. The base of transistor 50 is connected via a resistor 52 to the anode of zener diode 46 or to the input connection of the control circuit of second switching element 16.
Parallel zu dem Widerstand 44 befindet sich eine Diode 54, deren Kathode mit der Kathode der Diode 42 verbunden ist. Die Anode der Diode 54 führt auf die Kathode der Zenerdiode 46. Des weiteren ist die Anode der Diode 54 über einen Kondensator 56 mit der Ausgangsklemme 40 verbunden. Kathodenseitig sind die Dioden 42 und 54 mit dem Eingangsanschluß des Steuerkreises des ersten Schaltelements 14 verbunden. Ausgangsseitig ist der Steuerkreis des ersten Schaltelements 14 auf die Ausgangsklemme 40 geführt. Parallel zu dem ersten Schaltelement 14 befindet sich eine in Sperrichtung geschaltete Diode 58. Schließlich ist die Eingangsklemme 38 noch direkt mit der Eingangsseite des Steuerkreises des zweiten Schaltelements 16 verbunden.A diode 54 is located parallel to the resistor 44, the cathode of which is connected to the cathode of the diode 42. The anode of the diode 54 leads to the cathode of the zener diode 46. Furthermore, the anode of the diode 54 is connected to the output terminal 40 via a capacitor 56. On the cathode side, the diodes 42 and 54 are connected to the input connection of the control circuit of the first switching element 14. On the output side, the control circuit of the first switching element 14 is led to the output terminal 40. A diode 58 connected in the reverse direction is located parallel to the first switching element 14. Finally, the input terminal 38 is also connected directly to the input side of the control circuit of the second switching element 16.
Das Schaltgerät 10 dieses Ausführungsbeispiels dient als Kontaktverstärker, der über die zweite Eingangsklemme 38 sowie die Ausgangsklemme 40 an ein hier nicht dargestelltes, vorhergehendes Schaltgerät angeschlossen werden kann. Dieses Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber gewählt, da ein Kontaktverstärker schaltungstechnisch vergleichsweise einfach und übersichtlich aufgebaut ist. Die Erfindung kann jedoch gleichermaßen auch bei einem kompletten Sicherheitsschaltgerät verwendet werden, an das zum Betrieb nur noch ein Notaus-Taster angeschlossen werden muß.The switching device 10 of this exemplary embodiment serves as a contact amplifier which can be connected via the second input terminal 38 and the output terminal 40 to a previous switching device (not shown here). This exemplary embodiment has been chosen for the sake of simplicity, since a contact amplifier is comparatively simple and clear in terms of circuitry. However, the invention can equally be used in a complete safety switching device to which only an emergency stop button has to be connected for operation.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Zeitgliedes 36 und damit des Schaltgerätes 10 erläutert.The mode of operation of the timing element 36 and thus of the switching device 10 is explained below.
Bei Vorliegen eines positiven Spannungssignals zwischen der zweiten Eingangsklemme 38 und der Ausgangsklemme 40 wird die Diode 42 leitend. Infolge dessen fließt ein Strom von der zweiten Eingangsklemme 38 über die Diode 42 durch den Steuerkreis des ersten Schaltelements 14 zur Ausgangsklemme 40. Hierdurch wird das erste Schaltelement 14 aktiviert, d.h. es werden die Arbeitskontakte 18 geschlossen. Gleichzeitig wird aufgrund der Zwangskopplung der Hilfskontakt 24 geöffnet. Des weiteren fließt der Strom von der zweiten Eingangsklemme 38 auch über den Widerstand 44 zu dem Kondensator 56, der hierdurch aufgeladen wird. Sobald die Spannung am Kondensator 56 die Durchbruch- spannung der Zenerdiode 46 übersteigt, wird diese leitend, und infolge dessen fließt ein Basisstrom über den Widerstand 52 durch den Transistor 50. Dies wiederum hat zur Folge, daß der Transistor 50 leitend wird, so daß nun ein Strom durch den Steuerkreis des zweiten Schaltelements 16 fließen kann. Infolge dessen wird auch das zweite Schaltelement 16 aktiviert, d.h. die Arbeitskontakte 20 werden geschlossen und der Hilfskontakt 26 öffnet sich. In diesem Zustand sind die Strompfade zwischen den ersten Eingangsklemmen 30 und den Ausgangsklemmen 32 geschlossen, so daß der Motor 34 mit Strom versorgt wird.If there is a positive voltage signal between the second input terminal 38 and the output terminal 40, the diode 42 becomes conductive. As a result, a current flows from the second input terminal 38 via the diode 42 through the control circuit of the first switching element 14 to the output terminal 40. This activates the first switching element 14, ie the make contacts 18 are closed. At the same time, the auxiliary contact 24 is opened due to the forced coupling. Furthermore, the current from the second input terminal 38 also overflows resistor 44 to capacitor 56, which is thereby charged. As soon as the voltage across the capacitor 56 exceeds the breakdown voltage of the zener diode 46, it becomes conductive, and as a result a base current flows through the resistor 52 through the transistor 50. This in turn has the consequence that the transistor 50 becomes conductive, so that now a current can flow through the control circuit of the second switching element 16. As a result, the second switching element 16 is also activated, ie the normally open contacts 20 are closed and the auxiliary contact 26 opens. In this state, the current paths between the first input terminals 30 and the output terminals 32 are closed, so that the motor 34 is supplied with current.
Für die nachfolgende Beschreibung sei angenommen, daß das Zeitglied 36 genügend lang an Spannung lag, daß sich der Kondensator 56 aufladen konnte. Wird nun die Spannung zwischen der zweiten Eingangsklemme 38 und der Ausgangsklemme 40 entfernt, fällt das zweite Schaltelement 16 in seinen passiven Zustand zurück. Hierdurch werden gleichzeitig die Arbeitskontakte 20 geöffnet und der Hilfskontakt 26 geschlossen. Infolge dessen ist die Stromversorgung des Motors 34 abrupt unterbrochen.For the following description it is assumed that the timer 36 has been on voltage sufficiently long that the capacitor 56 could charge. If the voltage between the second input terminal 38 and the output terminal 40 is now removed, the second switching element 16 falls back into its passive state. As a result, the normally open contacts 20 are opened and the auxiliary contact 26 is closed. As a result, the power supply to the motor 34 is abruptly interrupted.
Des weiteren wird aufgrund des geladenen Kondensators 56 die Diode 54 leitend und der Kondensator 56 entlädt sich über den Steuerkreis des ersten Schaltelements 14. Dieses wird daher noch für eine gewisse Zeit in seinem aktiven Zustand gehalten, d.h. die Arbeitskontakte 18 bleiben noch für eine Zeitspanne geschlossen. Sobald die Spannung an dem Kondensator 56 unter die Rückfallspannung des ersten Schaltelements 14 sinkt, fallen auch die Arbeitskontakte 18 ab, so daß spätestens zu diesem Zeitpunkt die Stromversorgung des Motors 34 unterbrochen wird, selbst wenn einer oder mehrere Arbeitskontakte 20 des zweiten Schaltelements 16 aneinander haften bleiben sollten. Des weiteren ist nun der Strompfad über die beiden Hilfskontakte 24, 26 geschlossen, was aufgrund der Zwangskopplung eine sichere Aussage über die Abschaltung des Motors 34 ermöglicht.Furthermore, due to the charged capacitor 56, the diode 54 becomes conductive and the capacitor 56 discharges via the control circuit of the first switching element 14. This is therefore kept in its active state for a certain time, ie the make contacts 18 remain closed for a period of time , As soon as the voltage across the capacitor 56 drops below the dropout voltage of the first switching element 14, the normally open contacts 18 also drop out, so that the power supply to the motor 34 is interrupted at the latest at this point in time, even if one or more normally open contacts 20 of the second one Switching element 16 should stick to each other. Furthermore, the current path via the two auxiliary contacts 24, 26 is now closed, which, because of the forced coupling, enables a reliable statement to be made about the shutdown of the motor 34.
Die Dioden 48 und 58, die parallel zu den beiden Schaltelementen 14, 16 angeordnet sind, dienen in an sich bekannter Weise zur ergänzenden Funkenlöschung.The diodes 48 and 58, which are arranged in parallel with the two switching elements 14, 16, are used in a manner known per se for supplementary spark suppression.
Das Zeitglied 36 sorgt dafür, daß die Arbeitskontakte 18 des ersten Schaltelements 14 beim Einschalten der Stromversorgung des Motors 34 zeitlich stets früher geschlossen werden, als die Arbeitskontakte 20 des zweiten Schaltelements 16. Umgekehrt werden die Arbeitskontakte 20 des zweiten Schaltelements 16 beim Ausschalten des Motors 34 stets früher geöffnet als die Arbeitskontakte 18 des ersten Schaltelements.The timer 36 ensures that the normally open contacts 18 of the first switching element 14 are closed earlier than the normally open contacts 20 of the second switching element 16 when the power supply to the motor 34 is switched on. Conversely, the normally open contacts 20 of the second switching element 16 are closed when the motor 34 is switched off always opened earlier than the normally open contacts 18 of the first switching element.
Diese Zeitverhältnisse sind in Fig. 2 anhand dreier Zeitdiagramme dargestellt, in denen Us das Schaltsignal zwischen der zweiten Eingangsklemme 38 und der Ausgangsklemme 40 bezeichnet. Wie anhand der Darstellung zu erkennen ist, liegt die Anzugsspannung Ux für die Arbeitskontakte 18 des ersten Schaltelements 14 zeitlich um eine Zeitspanne Tx vor der Anzugsspannung U2 für die Arbeitskontakte 20 des zweiten Schaltelements 16 an. Umgekehrt fällt die Anzugsspannung U2 für das zweite Schaltelement 16 um eine Zeitspanne T2 früher als die Anzugsspannung Ux für das erste Schaltelement 14 ab. Zusätzlich zu den beiden Zeitspannen Tx und T2 sind in Fig. 2 auch schaltzeitbedingte Verzögerungen Tv zwischen dem Schaltsignal UΞ und den Anzugsspannungen Ux und U2 gezeigt. Es versteht sich, daß der Begriff "Einschalten" im Sinne der vorliegenden Erfindung einen Spannungsanstieg von einem Betrag unterhalb der Rückfallspannung der beiden Schaltelemente 14, 16 auf einen Betrag oberhalb der Anzugsspannung der beiden Schaltelemente 14, 16 innerhalb einer Zeit bezeichnet, die klein gegenüber T1 ist. Umgekehrt bezeichnet der Begriff "Ausschalten" einen Spannungsrückgang von oberhalb der Haltespannung der Schaltelemente 14, 16 auf einen Wert unterhalb der Rückfallspannung der Schaltelemente 14, 16 innerhalb einer Zeitspanne, die klein gegenüber der Zeit T2 ist. Tatsächlich werden die Schaltsignale gemäß Fig. 2 keine unendlich steilen Anstiegs- bzw. Abfallflanken besitzen.These time relationships are shown in FIG. 2 using three time diagrams, in which U s denotes the switching signal between the second input terminal 38 and the output terminal 40. As can be seen from the illustration, the pull-in voltage U x for the make contacts 18 of the first switching element 14 is present in time by a time period T x before the pull-in voltage U 2 for the make contacts 20 of the second switching element 16. Conversely, the pull-in voltage U 2 for the second switching element 16 drops earlier than the pull-in voltage U x for the first switching element 14 by a time T 2 . In addition to the two time periods T x and T 2 , switching time-related delays T v between the switching signal U Ξ and the starting voltages U x and U 2 are also shown in FIG. 2. It is understood that the term “switching on” in the sense of the present invention denotes a voltage rise from an amount below the dropout voltage of the two switching elements 14, 16 to an amount above the pull-in voltage of the two switching elements 14, 16 within a time that is small compared to T. 1 is. Conversely, the term “switching off” denotes a voltage drop from above the withstand voltage of the switching elements 14, 16 to a value below the dropout voltage of the switching elements 14, 16 within a period that is small compared to the time T 2 . In fact, the switching signals according to FIG. 2 will have no infinitely steep rising or falling edges.
In einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Sicherheitsschaltgerät 10 ein voll funktionsfähiges Stand-alone-Gerät, das zusätzlich zu den bislang beschriebenen Komponenten eine eigene Spannungsversorgung besitzt. Mit Hilfe der Spannungsversorgung erzeugt das Schaltgerät dieses Ausführungsbeispiels ein Spannungssignal, mit dessen Hilfe die Schaltstellung eines passiven Notaus-Tasters überprüft werden kann. In Abhängigkeit eines daraus gewonnenen Schaltsignals werden dann über eine dem Zeitglied 36 entsprechende Schaltung die Arbeitskontakte der beiden Schaltelemente 14, 16 angesteuert. In a further exemplary embodiment of the invention, not shown here, the safety switching device 10 is a fully functional stand-alone device which, in addition to the components described so far, has its own power supply. With the aid of the voltage supply, the switching device of this exemplary embodiment generates a voltage signal, with the aid of which the switching position of a passive emergency stop button can be checked. Depending on a switching signal obtained therefrom, the normally open contacts of the two switching elements 14, 16 are controlled via a circuit corresponding to the timing element 36.

Claims

Patentansprüche claims
Sicherheitsschaltgerät zum Ein- und sicheren Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers (34), insbesondere einer elektrisch angetriebenen Maschine, mit einem ersten (14) und einem zweiten (16) elektromechanischen Schaltelement, deren Arbeitskontakte (18, 20) in Reihe zueinander zwischen einer ersten Eingangsklemme (30) und einer Ausgangsklemme (32) des Schaltgerätes (10) angeordnet sind, und mit einer zweiten Eingangsklemme (38) für ein Schaltsignal (Us), das auf die Schaltstellung der Arbeitskontakte (18, 20) der beiden Schaltelemente (14, 16) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement (14) ein geringeres Nenn-Schaltvermögen aufweist als das zweite Schaltelement (16).Safety switching device for switching an electrical consumer (34) on and off, in particular an electrically driven machine, with a first (14) and a second (16) electromechanical switching element, the normally open contacts (18, 20) of which are connected in series between a first input terminal ( 30) and an output terminal (32) of the switching device (10) are arranged, and with a second input terminal (38) for a switching signal (U s ), which depends on the switching position of the working contacts (18, 20) of the two switching elements (14, 16 ) acts, characterized in that the first switching element (14) has a lower rated switching capacity than the second switching element (16).
Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Zeitglied (36) aufweist, welches das Schaltsignal (Us) derart verzögert, daß es auf die Arbeitskontakte (18) des ersten Schaltelements (14) beim Einschalten des Verbrauchers (34) zeitlich früher und beim Ausschalten des Verbrauchers (34) zeitlich später einwirkt als auf die Arbeitskontakte (20) des zweiten Schaltelements ( 16 ) . Safety switching device according to claim 1, characterized in that it has a timing element (36) which delays the switching signal (U s ) in such a way that it contacts the working contacts (18) of the first switching element (14) earlier in time when the consumer (34) is switched on and when the consumer (34) is switched off acts later than the work contacts (20) of the second switching element (16).
3. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das erste (14) und das zweite (16) Schaltelement von einem gemeinsamen, fest geschlossenen Gehäuse (12) umgeben sind, aus dem die erste Eingangsklemme (30) und die Ausgangsklemme (32) herausgeführt sind.3. Safety switching device according to claim 1 or 2, characterized in that at least the first (14) and the second (16) switching element are surrounded by a common, firmly closed housing (12), from which the first input terminal (30) and the output terminal (32) are brought out.
4. Sicherheitsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (14) und das zweite (16) Schaltelement auf einem gemeinsamen Bauteilträger (28) angeordnet sind.4. Safety switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first (14) and the second (16) switching element are arranged on a common component carrier (28).
5. Sicherheitsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (14) und das zweite (16) Schaltelement jeweils zumindest einen Hilfskontakt (24, 26) aufweisen, der mit dem jeweiligen Arbeitskontakt (18, 20) mechanisch zwangsgeführt ist.5. Safety switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first (14) and the second (16) switching element each have at least one auxiliary contact (24, 26) which is mechanically positively guided with the respective working contact (18, 20) is.
6. Sicherheitsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement (14) ein Relais ist.6. Safety switching device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first switching element (14) is a relay.
7. Sicherheitsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltelement (16) ein Schütz ist.7. Safety switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second switching element (16) is a contactor.
8. Sicherheitsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kontaktverstärker zum Anschluß an ein vorhergehendes Schaltgerät ausgebildet ist. 8. Safety switching device according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is designed as a contact amplifier for connection to a preceding switching device.
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19962497A1 (en) * 1999-12-23 2001-07-05 Pilz Gmbh & Co Circuit arrangement for safely switching off a system, in particular a machine system
DE10146753C1 (en) * 2001-09-22 2003-04-24 Pilz Gmbh & Co Safety switching device for safely switching off an electrical consumer
US7288860B2 (en) * 2002-02-19 2007-10-30 Teledyne Licensing, Inc. Magnetic transducer with ferrofluid end bearings
DE20203165U1 (en) * 2002-03-01 2002-06-27 Dewert Antriebs Systemtech Electromotive adjustment arrangement
NO20025207A (en) * 2002-10-30 2003-12-01 Sleipner Motor As Procedure and control system for controlling electric motors
DE10325363A1 (en) 2003-05-23 2005-01-13 Pilz Gmbh & Co. Safety switching device for fail-safe disconnection of an electrical consumer and corresponding method
DE10327959B4 (en) * 2003-06-20 2015-07-16 Siemens Aktiengesellschaft Monitoring method for at least two switching paths and wiring for a load
EP1652203B1 (en) * 2003-08-08 2007-05-09 Siemens Aktiengesellschaft Protector suitable for cascade connections and corresponding method for safety-conditioned switching
WO2006008781A1 (en) * 2004-05-26 2006-01-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Contact switch
DE102004033359A1 (en) * 2004-07-01 2006-02-09 Pilz Gmbh & Co. Kg Device for the failsafe shutdown of an electrical load, in particular an electrically driven machine
US7453677B2 (en) * 2004-10-06 2008-11-18 Teknic, Inc. Power and safety control hub
US7468876B2 (en) * 2006-01-06 2008-12-23 Inpower Llc Safety switch
DE102006008933B4 (en) * 2006-02-22 2009-06-18 Siemens Ag Electrical switching device
US8170693B2 (en) * 2006-09-15 2012-05-01 Production Resource Group, Llc Stage command autostop
EP2140470B1 (en) * 2007-04-26 2013-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Module with automatic extension of a monitoring circuit
CN101114824B (en) * 2007-06-28 2010-05-19 翁天禄 Linkage device for AC two-wire type solid state switch
JP5274046B2 (en) * 2008-02-21 2013-08-28 三洋電機株式会社 Power supply for vehicle
CN101582592B (en) * 2008-05-15 2013-07-10 宣昆 Transformer-less photovoltaic merging and inverting device and control method thereof
JP5274142B2 (en) * 2008-07-29 2013-08-28 三洋電機株式会社 Power supply for vehicle
DE102010060415B4 (en) * 2010-11-08 2015-11-12 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Safety relay and method for switching a safety relay
EP2461342B1 (en) * 2010-12-06 2015-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Error-proof switching module
EP2461341A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Error-proof switching module and method for operating same
DE102012102220B4 (en) * 2012-03-16 2017-05-11 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Safety circuit and safety relay with a safety circuit
DE102012103015B4 (en) * 2012-04-05 2013-12-05 Pilz Gmbh & Co. Kg Safety switching device with switching element in the auxiliary contact current path
DE202012101654U1 (en) 2012-05-04 2012-05-23 Chr. Mayr Gmbh & Co. Kg Compact control unit for fail-safe control of an electrical actuator
DE202012012759U1 (en) 2012-05-18 2013-10-17 Kristijan Skvorc Safety switching device
JP6244305B2 (en) 2014-01-16 2017-12-06 株式会社小松製作所 Work machine emergency stop system, work machine and work machine emergency stop method
DE102014117280A1 (en) 2014-11-25 2016-05-25 Pilz Gmbh & Co. Kg Safety switching device for switching on and off safely an electrical consumer
JP6459573B2 (en) 2015-02-02 2019-01-30 オムロン株式会社 Relay unit
EP3320592A4 (en) * 2015-07-01 2019-01-16 University of Florida Research Foundation, Inc. Using loads with discrete finite states of power to provide ancillary services for a power grid
CN106653480A (en) * 2015-10-29 2017-05-10 中车大连电力牵引研发中心有限公司 Relay device
DE102017101236B4 (en) 2017-01-23 2018-11-15 Sma Solar Technology Ag RELAY ARRANGEMENT WITH IMPROVED HEATING AND CONVERTER DEVICE WITH SUCH A RELAY ARRANGEMENT
EP3410458B1 (en) * 2017-06-02 2019-05-22 Sick AG Modular safety relay circuit for the safe switching on and/or disconnecting of at least one machine
JP6915410B2 (en) * 2017-07-03 2021-08-04 オムロン株式会社 Relay device
JP6383848B1 (en) * 2017-08-28 2018-08-29 カルソニックカンセイ株式会社 Relay unit and battery device
CN110456688A (en) * 2019-07-22 2019-11-15 北京交大微联科技有限公司 Output control system, method, equipment and the vehicle of signal
DE102021124133A1 (en) 2021-09-17 2023-03-23 Hiwin Technologies Corp. RELAY SAFETY SYSTEM AND ROBOT ARM CONTROL
US11688573B2 (en) 2021-09-22 2023-06-27 Hiwin Technologies Corp. Relay safety system and robotic arm controller

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3432476A1 (en) * 1984-09-04 1986-03-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Switching contactor
CH671118A5 (en) * 1985-11-14 1989-07-31 Bbc Brown Boveri & Cie
US4992904A (en) * 1989-11-14 1991-02-12 Sundstrand Corporation Hybrid contactor for DC airframe power supply
DE4107668C2 (en) 1991-03-09 1994-11-03 Pilz Gmbh & Co Safety relay
DE4223435C2 (en) * 1992-05-22 1994-06-01 Ferag Ag Safety shutdown system
DE4413637C1 (en) * 1994-04-20 1995-07-27 Schmidt Feinmech Fault protected switching circuit e.g. for feed conveyors or handling robots
DE19736183C1 (en) * 1997-08-13 1999-02-04 Schleicher Relais Safety switch arrangement for safety circuit with at least one channel
GB9822515D0 (en) * 1998-10-16 1998-12-09 Alstom Uk Ltd Improvements relating to monitoring apparatus for electrical circuits
US6297569B1 (en) * 1998-12-31 2001-10-02 Honeywell International Inc. Power switching system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0137302A1 *

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