EP2385533B1 - Zuhaltung mit einem Elektromagneten - Google Patents

Zuhaltung mit einem Elektromagneten Download PDF

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EP2385533B1
EP2385533B1 EP11003229.9A EP11003229A EP2385533B1 EP 2385533 B1 EP2385533 B1 EP 2385533B1 EP 11003229 A EP11003229 A EP 11003229A EP 2385533 B1 EP2385533 B1 EP 2385533B1
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EP
European Patent Office
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current
electromagnet
interlock
energy
current source
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EP2385533A2 (de
EP2385533A3 (de
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Christian Stagis
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KA Schmersal Holding GmbH and Co KG
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KA Schmersal Holding GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
    • H01F7/1816—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current making use of an energy accumulator

Definitions

  • the invention relates to a tumbler with an electromagnet.
  • Locks are known as part of an access protection device for a lockable area of a mechanical system, from which a potential hazard can arise.
  • the system can be, for example, machines or components such as robots for manufacturing, treating or processing workpieces, as well as chemical systems or the like.
  • a tumbler is usually arranged between a door or flap closing the room area as a movable part and opposite fixed walls or walls or a frame as a fixed part.
  • the at least one optionally circumferentially sealed door or flap which can be opened or closed by pivoting or pushing, can be locked or locked by the tumbler.
  • the tumblers include Electromagnets which have an armature which can be actuated in accordance with the control of a solenoid and which locks or unlocks the door due to its position. It must be ensured that the armature moves correctly during a tightening section and that a magnetic force exerted by the solenoid to hold the armature in position during a holding section with the lowest possible operating voltage is not reduced to such an extent that the armature is caused by external interference, especially vibrations.
  • a mining electromagnet is known, to which a storage medium which can be charged with a power supply voltage of a power supply is assigned, which can be connected in series with the power supply by initiating a switching process for the electromagnet and, due to its discharge for the tightening phase, an increase in the solenoid to be switched on the coil applied voltage compared to the supply voltage of the power supply.
  • EP 0 911 840 A2 describes a control circuit associated with an electromagnet in an electromechanical contactor in which contacts are to be closed or opened in response to an on or off command.
  • the electromagnet has two coils, namely a first coil which is supplied with current for being attracted and a second coil which is supplied with current for holding.
  • the circuit comprises a direct current energy source for supplying the coils and a first and a second switch, which are each assigned to the pull-in coil and the holding coil for controlling the current flow.
  • a control device controls the first and the second switch in such a way that the first switch controls the discharge of a capacitor through the first coil in a pull-in phase and the second switch establishes a current flow through the second coil during the pull-in phase and the hold phase, and cuts off the current, when it is no longer needed.
  • DE 1 294 551 A relates to a circuit arrangement for feeding electromagnets with accelerated armature tightening and dropping.
  • the arrangement consists of an alternating current magnet, which assumes a dropped state when the switch is open, a capacitor connected in parallel to the magnet beyond the switch, a resistor connected upstream of the magnet and the capacitor, and a rectifier. If you close the switch, the magnet receives a powerful current surge so that it picks up extremely quickly.
  • the capacitor is dimensioned such that it has discharged when the magnet has attracted, so that unnecessary heating, which is disadvantageous for the switching frequency, is ruled out.
  • the safety-related device can be supplied with energy from the fieldbus.
  • the AS-i bus - with which, for example, a certified standard was developed with AS-i Safety at Work, which enables the use of safety-related components in the AS-Interface - is designed so that supply power supplies deliver a maximum current of 8A. If the safety-related device is supplied with energy via the AS-i bus, the number of devices that can be supplied with energy via the AS-i bus is limited due to the AS-i power supply properties.
  • the object of the invention is therefore to provide a guard locking device with an electromagnet, with which a simple configuration of the energy supply of the guard locking device is possible when the guard locking device is connected to the fieldbus.
  • the guard locking is designed for a connection to a field bus, ie the guard locking is powered via the field bus.
  • the guard locking has a switching regulator supplied from the fieldbus as a voltage supplier, which is connected in series with a current source.
  • the current source forms a Kirchhoff junction between the switching regulator and an energy store, the Kirchhoff junction being connected to the control for the electromagnet.
  • the energy store which charges during the low energy requirement state, provides the energy for the higher energy requirement, as a result of which a separate auxiliary voltage supply is unnecessary and guard locking with a high locking force can be achieved by means of an electromagnet without the disadvantage of current peaks in the supply system, ie the current becomes constant "pulled" by the fieldbus and internally in the guard locking, a pulsation is carried out between the two states.
  • the data for controlling the guard locking are transmitted via the same line as the energy for controlling the electromagnet of the guard locking.
  • the line network can be designed smaller.
  • the inventor has found that an energy supply from the fieldbus is possible for a large number of tumblers if a tumbler according to the invention is used with simple electronic components. There is no need for additional cabling for the auxiliary supply voltage, which reduces the effort for wiring and interconnecting the guard locking. Furthermore, a reduction in the dimensions of the tumbler is made possible.
  • the electromagnet is current-controlled by the control, the current source being designed as a constant current source.
  • the control the current source being designed as a constant current source.
  • This enables a particularly simple type of control, in which a simply constructed constant current source can be used, which delivers an impressed current.
  • the inventor was the first to recognize that a constant current source in the guard locking with an electromagnet decisively promotes the solution of the task.
  • the constant current source particularly preferably delivers a current of more than 1.2 times, more preferably 1.3 times and very particularly preferably more than 1.4 times the current with a low energy requirement for the Electromagnets, with the control of the state of higher energy requirements regulating to a current more than 2.5 times, in particular more than 2.75 times, the current at low energy requirements.
  • the energy store is a capacitor, the capacitance of which is designed such that, taking into account an exponential behavior of the voltage across the capacitor as a function of the time during discharge, the Value of this voltage does not fall below the product of current with higher energy requirements and resistance of the electromagnet.
  • the fieldbus is preferably an AS-i bus for using the certified AS-i Safety at Work standard.
  • the electromagnet is preferably periodically controlled by the control in the two states, which enables simple control that can be implemented in a small volume without the use of complex components.
  • Fig. 1 schematically shows a section of a circuit of a tumbler 1 according to the invention with an electromagnet 2, the energy supply of which a fieldbus takes place, ie data for controlling guard locking 1 and energy for supplying guard locking 1 are transmitted via the same line.
  • the tumbler 1 has an input 3, which can be connected to the line of the fieldbus.
  • the electromagnet 2 of the tumbler 1 can be controlled via a control 4 in at least two states of different energy requirements in order to enable pull-in sections with a higher energy requirement and holding sections with a lower energy requirement of the electromagnet 2.
  • a switching regulator 5 From the line of the fieldbus, which is preferably an AS-i bus, a switching regulator 5, the guard locking 1 is fed, which serves as a voltage supplier and delivers an output voltage of about 40 V to 50 V, preferably 45 V.
  • the switching regulator 5, which is connected as a current source, is connected in series with a current source 6, which is designed as a constant current source.
  • the control of the electromagnet 2 is current-controlled.
  • the switching regulator 5 is used as a step-up converter and a linear regulator for series stabilization of the electromagnet 2.
  • the (constant) current source 6 supplies a current which is greater than the current which is required for the control of the electromagnet 2 when the energy consumption is low, in the holding sections.
  • the constant current source delivers a current of more than 1.2 times, preferably 1.3 times and particularly preferably more than 1.4 times the current with a low energy requirement.
  • the control 4 is designed in such a way that the state of higher energy requirements is a control of a current of more than 2.5 times, in particular more than 2.75 times, the current with low energy requirements.
  • a current of approximately 180 mA is controlled, while the constant current source supplies a current of approximately 250 mA.
  • An energy store 7 is used for the tightening sections of the electromagnet 2.
  • the current source 6 forms a Kirchhoff junction, which is connected to the energy store 7.
  • the energy store 7 is charged during the state of low energy requirement - that is to say in the holding sections - and can provide energy for this higher energy requirement for the state of higher energy requirement - that is to say in the tightening section.
  • a current of approximately 500 mA can thus be generated for the tightening sections, which results from the current from the current source 6 and the current from the energy store 7.
  • the energy store 7 is designed as a capacitor, the capacity of which is selected such that, taking into account an exponential behavior of the voltage across the capacitor as a function of the time during discharge, the value of the voltage is the product of current with a higher energy requirement and resistance of the Electromagnet 2 does not fall below.
  • Fig. 2 is the resulting current curve at the control Fig. 1 reproduced as a function of time with the electromagnet 2 attracted.
  • a periodic actuation of the electromagnet 2 with a holding section H and a tightening section A is shown.
  • the duration of the holding section H is in the range of seconds, preferably a time of approximately 1.5 s to 1.8 s is selected for the holding section H.
  • the duration of the suit section A is in the range from 80 ms to 150 ms, preferably about 100 ms.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zuhaltung mit einem Elektromagneten.
  • Zuhaltungen sind als Teil einer Zugangsschutzeinrichtung für einen verschließbaren Raumbereich einer maschinellen Anlage, von dem ein Gefahrenpotenzial ausgehen kann, bekannt. Bei der Anlage kann es sich beispielsweise um Maschinen oder Komponenten wie Roboter zum Herstellen, Behandeln oder Bearbeiten von Werkteilen sowie um chemische Anlagen oder dergleichen handeln.
  • Eine Zuhaltung ist üblicherweise zwischen einer den Raumbereich verschließenden Tür oder Klappe als beweglicher Teil und gegenüber feststehenden Wänden bzw. Wandungen oder einem Rahmen als feststehender Teil angeordnet. Die mindestens eine gegebenenfalls umlaufend abgedichtete Tür oder Klappe, die durch Schwenken bzw. Schieben geöffnet bzw. geschlossen werden kann, ist durch die Zuhaltung arretierbar bzw. verriegelbar.
  • Stehen zumindest Teile der maschinellen Anlage in dem verschließbaren Raumbereich nicht still oder sind ansonsten vorzunehmende Vorkehrungen vor dem Öffnen der Türen noch nicht getroffen, werden die Zuhaltungen blockiert, so dass die Türen nicht geöffnet werden können. Außerdem verhindert die Steuerung ein Inbetriebnehmen der maschinellen Anlage bei wenigstens einer geöffneten Tür. Damit verhindert die Zuhaltung den unerlaubten sowie unbewussten Zugriff bzw. Zugang in einen Gefahrenbereich, bis dass die Personen gefährdende Bewegung der maschinellen Anlage zum Stillstand gekommen ist.
  • In Sicherheitsschaltungen zur Ver- und Entriegelung von Türen, Klappen oder dergleichen werden in den Zuhaltungen u.a. Elektromagneten verwendet, die einen gemäß der Ansteuerung eines Solenoids betätigbaren Anker aufweisen, der aufgrund seiner Position die Tür ver- bzw. entriegelt. Dabei muss gewährleistet sein, dass sich der Anker während eines Anzugsabschnitts korrekt bewegt, und dass sich eine vom Solenoid ausgeübte Magnetkraft zum Halten des Ankers in seiner Position während eines Halteabschnitts bei einer möglichst niedrigen angelegten Betriebsspannung nicht soweit reduziert, dass der Anker durch äußere Störungen, insbesondere Erschütterungen, abfällt.
  • Aus DE 43 41 797 A1 ist es bekannt, einen durch einen elektromagnetischen Verbraucher, z.B. in Form eines Solenoids, fließenden Strom durch eine Stromregelung auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen, der in einem Anzugsabschnitt höher ist als in einem Halteabschnitt.
  • Aus DE 101 34 346 A1 ist eine Vorrichtung zur stromgeregelten Ansteuerung eines Elektromagneten einer Sicherheitsschaltung wie einer Zuhaltung bekannt.
  • Aus DE 103 47 877 B4 ist ein Bergbau-Elektromagnet bekannt, dem ein mit einer Netzteilspannung eines Netzteils aufladbares Speichermittel zugeordnet ist, das durch Einleiten eines Schaltvorgangs für den Elektromagneten in Reihe zum Netzteil zuschaltbar ist und durch seine Entladung für die Anzugsphase eine Erhöhung der an der Spule des zu schaltenden Elektromagneten anliegenden Spannung gegenüber der Versorgungsspannung des Netzteils bewirkt.
  • EP 0 911 840 A2 beschreibt eine Steuerschaltung, die einem Elektromagneten in einem elektromechanischen Schütz zugeordnet ist, in dem Kontakte zu schließen oder zu öffnen sind in Reaktion auf einen An- oder Aus-Befehl. Der Elektromagnet weist zwei Spulen auf, nämlich eine erste Spule, die zum Anziehen mit Strom versorgt wird, und eine zweite Spule, die zum Halten mit Strom versorgt wird. Die Schaltung umfasst eine Gleichstrom-Energiequelle zur Versorgung der Spulen und einen ersten und einen zweiten Schalter, die der Anzugspule und der Haltespule jeweils zugeordnet sind zur Steuerung des Stromdurchflusses. Ein Steuergerät steuert der ersten und den zweiten Schalter so, dass der erste Schalter das Entladen eines Kondensators durch die erste Spule in einer Anzugphase steuert und der zweite Schalter einen Stromfluss durch die zweite Spule während der Anzugphase und der Haltephase aufbaut, und den Strom unterbricht, wenn er nicht mehr benötigt wird.
  • DE 1 294 551 A betrifft eine Schaltungsanordnung zur Speisung von Elektromagneten mit beschleunigtem Ankeranzug und -abfall. Die Anordnung besteht aus einem Wechselstrommagneten, der bei geöffnetem Schalter einen abgefallenen Zustand annimmt, einem jenseits des Schalters parallel zu dem Magneten geschalteten Kondensator, einem dem Magneten und dem Kondensator vorgeschalteten Widerstand und einem Gleichrichter. Schließt man den Schalter so erhält der Magnet einen kräftigen Stromstoß, so dass er äußerst schnell anzieht. Der Kondensator ist so bemessen, dass er sich entladen hat, wenn der Magnet angezogen hat, damit eine für die Schalthäufigkeit nachteilige unnötige Erwärmung ausgeschlossen ist.
  • Werden sicherheitsgerichtete Vorrichtungen wie beispielsweise eine Zuhaltung zusammen mit einem Feldbus, z.B. AS-i Bus oder CAN Bus, verwendet, so kann die sicherheitsgerichtete Vorrichtung aus dem Feldbus mit Energie versorgt werden. Der AS-i Bus - mit dem beispielsweise mit AS-i Safety at Work ein zertifizierter Standard entwickelt wurde, der den Einsatz von sicherheitsgerichteten Komponenten im AS-Interface ermöglicht - ist so ausgelegt, dass Versorgungsnetzteile einen maximalen Strom von 8A liefern. Wird die sicherheitsgerichtete Vorrichtung über den AS-i Bus mit Energie versorgt, ist die Anzahl der über den AS-i Bus mit Energie versorgbaren Vorrichtungen aufgrund der AS-i Netzteileigenschaften begrenzt.
  • Die Überwindung dieser Begrenzung wird derzeit dadurch gelöst, dass sicherheitsgerichtete Vorrichtungen wie eine Zuhaltung mit einem Elektromagneten, die einen verhältnismäßig hohen Strom- bzw. Spannungsbedarf haben, aus einer Hilfsspannung versorgt werden. Nachteilig dabei ist, dass zwei zusätzliche separate Leitungen benötigt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zuhaltung mit einem Elektromagneten zu schaffen, mit der eine einfache Ausgestaltung der Energieversorgung der Zuhaltung bei einem Anschluss der Zuhaltung an den Feldbus möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Hierdurch wird eine Zuhaltung mit einem Elektromagneten geschaffen, der über eine Ansteuerung in mindestens zwei Zustände unterschiedlichen Energiebedarfs steuerbar ist. Die Zuhaltung ist für einen Anschluss an einen Feldbus ausgelegt, d.h. die Energieversorgung der Zuhaltung geschieht über den Feldbus. Die Zuhaltung weist einen aus dem Feldbus gespeisten Schaltregler als Spannungslieferant auf, der in Reihe mit einer Stromquelle verbunden ist. Die Stromquelle bildet einen Kirchhoffschen Knotenpunkt zwischen dem Schaltregler und einem Energiespeicher, wobei der Kirchhoffsche Knotenpunkt mit der Ansteuerung für den Elektromagneten verbunden ist. Der während des Zustands niedrigen Energiebedarfs sich aufladende Energiespeicher stellt die Energie für den höheren Energiebedarf bereit, wodurch eine separate Hilfsspannungsversorgung unnötig wird und eine Zuhaltung mit hoher Zuhaltekraft mittels eines Elektromagneten erreicht werden kann, ohne den Nachteil von Stromspitzen im Versorgungssystem, d.h. der Strom wird konstant vom Feldbus "gezogen" und intern in der Zuhaltung wird eine Pulsung zwischen den beiden Zuständen durchgeführt. Die Daten zur Ansteuerung der Zuhaltung werden über die gleiche Leitung übertragen wie die Energie zur Ansteuerung des Elektromagneten der Zuhaltung. Das Leitungsnetz kann geringer ausgelegt werden.
  • Der Erfinder hat herausgefunden, dass eine Energieversorgung aus dem Feldbus für sehr viele Zuhaltungen möglich ist sofern eine erfindungsgemäße Zuhaltung mit einfachen elektronischen Bauteilen verwendet wird. Auf eine zusätzliche Verkabelung für die Hilfsversorgungsspannung kann verzichtet werden, was den Aufwand für das Verkabeln und Verschalten der Zuhaltung verringert. Ferner wird eine Verkleinerung der Abmessungen der Zuhaltung ermöglicht.
  • Der Elektromagnet ist durch die Ansteuerung stromgeregelt, wobei die Stromquelle als Konstantstromquelle ausgestaltet ist. Hierdurch wird eine besonders einfache Art der Steuerung ermöglicht, bei der eine einfach aufgebaute Konstantstromquelle verwendet werden kann, die einen eingeprägten Strom liefert. Ferner hat der Erfinder als Erster erkannt, dass eine Konstantstromquelle in der Zuhaltung mit einem Elektromagneten die Lösung der Aufgabe entscheidend fördert.
  • Besonders bevorzugt liefert die Konstantstromquelle einen Strom von mehr als dem 1,2fachen, weiter bevorzugt dem 1,3fachen und ganz besonders bevorzugt mehr als dem 1,4fachen des Stroms bei niedrigem Energiebedarf für den Elektromagneten, wobei durch die Ansteuerung der Zustand höheren Energiebedarfs eine Regelung auf einen Strom mehr als das 2,5fache, insbesondere mehr als das 2,75fache, des Stroms bei niedrigen Energiebedarfs ist.
  • Zur Verringerung des Volumens der Zuhaltung und um einfache elektronische bzw. elektrische Bauelemente zu verwenden, ist der Energiespeicher ein Kondensator, dessen Kapazität so ausgestaltet ist, dass unter Berücksichtigung eines exponentiellen Verhaltens der Spannung über dem Kondensator in Abhängigkeit von der Zeit bei der Entladung, der Wert dieser Spannung den Produkt aus Strom bei höherem Energiebedarf und Widerstand des Elektromagneten nicht unterschreitet.
  • Vorzugsweise ist der Feldbus ein AS-i Bus zur Verwendung des zertifizierten Standards AS-i Safety at Work.
  • Bevorzugt wird der Elektromagnet periodisch durch die Ansteuerung in die zwei Zustände gesteuert, was eine einfache Steuerung ermöglicht, die ohne Verwendung komplexer Bauelemente in einem kleinen Volumen realisiert werden kann.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Schaltung zur Energieversorgung der Ansteuerung eines Elektromagneten einer Zuhaltung;
    • Fig. 2 zeigt schematisch einen sich in der Schaltung gemäß Fig. 1 ergebenden Stromverlauf.
  • In Fig. 1 ist schematisch ein Ausschnitt einer Schaltung einer erfindungsgemäßen Zuhaltung 1 mit einem Elektromagneten 2 gezeigt, deren Energieversorgung aus einem Feldbus erfolgt, d.h. Daten zur Ansteuerung der Zuhaltung 1 und Energie zur Versorgung der Zuhaltung 1 werden über die gleiche Leitung übertragen. Die Zuhaltung 1 weist dazu einen Eingang 3 auf, der an die Leitung des Feldbusses anschließbar ist.
  • Der Elektromagnet 2 der Zuhaltung 1 ist über eine Ansteuerung 4 in mindestens zwei Zustände unterschiedlichen Energiebedarfs steuerbar, um Anzugsabschnitte mit höherem Energiebedarf und Halteabschnitte mit niedrigerem Energiebedarf des Elektromagneten 2 zu ermöglichen.
  • Aus der Leitung des Feldbusses, der vorzugsweise ein AS-i Bus ist, wird ein Schaltregler 5, der Zuhaltung 1 gespeist, der als Spannungslieferant dient und eine Ausgangsspannung von etwa 40 V bis 50 V, vorzugsweise 45 V, liefert. Der Schaltregler 5, der als Stromquelle geschaltet ist, ist in Reihe mit einer Stromquelle 6, die als Konstantstromquelle ausgestaltet ist, verbunden. Die Ansteuerung des Elektromagneten 2 erfolgt stromgeregelt. Der Schaltregler 5 wird als Aufwärtswandler und Linearregler zur Serienstabilisierung des Elektromagneten 2 verwendet.
  • Die (Konstant-)Stromquelle 6 liefert einen Strom, der größer ist als der Strom, der für die Ansteuerung des Elektromagneten 2 bei niedrigem Energiebedarf, in den Halteabschnitten, benötigt wird. Die Konstantstromquelle liefert einen Strom von mehr als dem 1,2fachen, vorzugsweise dem 1,3fachen und besonders bevorzugt mehr als dem 1,4fachen des Stroms bei niedrigem Energiebedarf.
  • Die Ansteuerung 4 ist so ausgestaltet, dass der Zustand höheren Energiebedarfs eine Steuerung auf einen Strom von mehr als dem 2,5fachen, insbesondere mehr als dem 2,75fachen, des Stroms bei niedrigem Energiebedarf ist.
  • Beispielsweise wird für die Halteabschnitte mit niedrigem Energiebedarf auf einen Strom von etwa 180 mA gesteuert, während die Konstantstromquelle einen Strom von etwa 250 mA liefert.
  • Für die Anzugsabschnitte des Elektromagneten 2 wird ein Energiespeicher 7 verwendet. Die Stromquelle 6 bildet dazu einen Kirchhoffschen Knotenpunkt, der mit dem Energiespeicher 7 verbunden ist. Der Energiespeicher 7 wird während des Zustands niedrigen Energiebedarfs - also in den Halteabschnitten - aufgeladen und kann für den Zustand höheren Energiebedarfs - also in dem Anzugsabschnitt - Energie für diesen höheren Energiebedarf bereitstellen. So ist ein Strom von etwa 500 mA für die Anzugsabschnitte erzeugbar, der sich aus dem Strom der Stromquelle 6 und dem Strom aus dem Energiespeicher 7 additiv ergibt.
  • Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Energiespeicher 7 als Kondensator ausgestaltet, dessen Kapazität so gewählt ist, dass unter Berücksichtigung eines exponentiellen Verhaltens der Spannung über dem Kondensator in Abhängigkeit von der Zeit bei der Entladung, der Wert der Spannung den Produkt aus Strom bei höherem Energiebedarf und Widerstand des Elektromagneten 2 nicht unterschreitet.
  • In Fig. 2 ist der sich ergebende Stromverlauf an der Ansteuerung aus Fig. 1 in Abhängigkeit von der Zeit bei angezogenem Elektromagneten 2 wiedergegeben. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine periodische Ansteuerung des Elektromagneten 2 mit einem Halteabschnitt H und einem Anzugsabschnitt A gezeigt. Die Dauer des Halteabschnitts H liegt im Sekundenbereich, vorzugsweise wird eine Zeit von etwa 1,5 s bis 1,8 s für den Halteabschnitt H gewählt. Die Dauer des Anzugsabschnitts A liegt im Bereich von 80 ms bis 150 ms, vorzugsweise etwa 100 ms.

Claims (5)

  1. Zuhaltung (1) für eine Zugangsschutzeinrichtung für einen verschließbaren Raumbereich einer maschinellen Anlage mit einem Elektromagneten (2), der über eine Ansteuerung (4) in mindestens zwei Zustände unterschiedlichen Energiebedarfs steuerbar ist, wobei die Zuhaltung (1) für einen Anschluss an einen Feldbus ausgelegt ist, und ein aus dem Feldbus gespeister Schaltregler (5) der Zuhaltung (1) als Spannungslieferant vorhanden ist, der in Reihe mit einer Stromquelle (6) verbunden ist, die einen Kirchhoffschen Knotenpunkt mit einem Energiespeicher (7) bildet, wobei der Kirchhoffsche Knotenpunkt mit der Ansteuerung (4) für den Elektromagneten (2) verbunden ist, und der während des Zustands niedrigen Energiebedarfs sich aufladende Energiespeicher (7) Energie für den höheren Energiebedarf bereitstellt und wobei der Elektromagnet (2) über die Ansteuerung (4) stromgeregelt ist und die Stromquelle (6) eine Konstantstromquelle ist.
  2. Zuhaltung (1) nach Anspruch 1, wobei die Konstantstromquelle einen Strom von mehr als dem 1,2fachen, vorzugsweise dem 1,3fachen und besonders bevorzugt mehr als dem 1,4fachen des Stroms bei niedrigem Energiebedarf liefert, und durch die Ansteuerung (4) der Zustand höheren Energiebedarfs eine Steuerung auf einen Strom von mehr als dem 2,5fachen, insbesondere mehr als dem 2,75fachen, des Stroms bei niedrigem Energiebedarf ist.
  3. Zuhaltung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Energiespeicher (7) ein Kondensator ist, dessen Kapazität so ausgestaltet ist, dass unter Berücksichtigung eines exponentiellen Verhaltens der Spannung über dem Kondensator in Abhängigkeit von der Zeit bei der Entladung, der Wert der Spannung den Produkt aus Strom bei höherem Energiebedarf und Widerstand des Elektromagneten (2) nicht unterschreitet.
  4. Zuhaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Feldbus ein AS-i Bus ist.
  5. Zuhaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei über die Ansteuerung (4) der Elektromagnet (2) periodisch zwischen den beiden Zuständen steuerbar ist.
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