JPS5863233A - スイツチ装置と故障表示器を有する回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子スイッチ装置が、外部から作用を及ぼす
ことのできる存在表示器、例えば発振器、および存在表
示器から制御可能な電子スイッチ、例えばトランジスタ
、サイリスタまたはトライアックを有し、かつ電子スイ
ッチ装置および／またはこの電子スイッチ装置に接続さ
れた外部導に故障があるかどうかを、故障表示器によっ
て検出可能である、なるべく無接触動作する電子スイッ
チ装置と電子スイッチ装置の出力端子に接続された故障
表示器とを有する回路装置に関する。

前記の回路装置の主要部品であるような電子スイッチ装
置は、無接点に構成されており、かつ接点を有しかつ機
械的に操作される電気スイッチ装置に代って電気測定、
制御および調整回路にますます使用されるようになって
いる。このことは、特にいわゆる近接スイッチ、すなわ
ち無接触動作する電子スイッチ装置にあてはまる。この
ような近接スイッチによれば、相応する近接スイッチが
感応する作用素子が近接スイッチに十分に近付いたかど
うかが表示される。（すなわち相応した近接スイッチが
感応する作用素子が存在表示器に十分に近付くと、存在
表示器は電子スイッチを切換制御し、−ｆ’７２わちス
イッチ装置が常開スイッチとして構成されている場合に
は、不導通電子スイッチはこの時導通するが、一方スイ
ッチ装置が常閉スイッチとして構ｆｊ、’ｇれている場
合、導通した電子スイッチはこの時しゃ断する。） 従って前記のような電子スイッチ装置の主要部品は、と
りわけ外部から作用を及ぼすことのできる存在表示器で
ある。存在表示器としては、例えば誘導または容量作用
を及ぼすことができろ発振器を考えることができ、この
時誘導または容量近接スイッチが得られる。また存在表
示器として、例えば光導電素子、ホトダイオードまたは
ホトトランジスタを考えることができ、この時光電近接
スイッチが得られる。

すてＫｍ明したように前記のような電子スイッチ装置は
、測定、制御および調整回路に使用される。従ってこれ
ら電子スイッチ装置を備えた測定、制御および調整回路
の動作能力、従ってこのような測定、制御および調整回
路を含む機械および装置の動作能力は、しばしばこれら
スイッチ装置の動作能力に依存する。

コノ時このような電子スイッチ装置にまたこのようなス
イッチ装置に接続された外部導体に故障が生じろことは
避けられない。このような故障を識別できるようにする
ため、電子スイッチ装置（およびスイッチ装置の外部導
体）は「故障監視」され、すなわち初めに述べたような
回路装置において電子スイッチ装置の出力端子に故障表
示器が接続されており、かつ故障表示器によって、電子
スイッチ装置および／または電子スイッチ装置に接続さ
れた外部導体に故障があるかどうかが検出できる。

前記のような公知の回路装置において電子スイッチ装置
は２つの不一致出力端子を有し、かつ故障表示器に中断
のない２つの不一致出力信号が到来した場合に、故障表
示器は故障信号を送出する。

しかしその際電子スイッチ装置および／または電子スイ
ッチ装置に接続された外部導体に故障があり、かつそれ
にもがかわらず故障表示器が故障信号を送出しないこと
は排除されていない。

従って本発明の課題は、電子スイッチ装置および／また
は電子スイッチ装置に接続された外部導体に故障があっ
た場合、およびその時にだけ、故障表示器が、確実に近
ｐＬＮ確率で故障信号を送出する、初めに述べたような
回路装置を提供することにある。

この課題を解決する本発明による回路装置は、まず大体
において次のような特徴を有する。すなわち電子スイッ
チ装置において存在表示器と電子スイッチの制御入力端
子との間にＥＸＯＲゲートが接続されており、その際Ｅ
ＸＯＲゲートの第１の入力端子が、存在表示器またはこ
の存在表示器の後に接続されたスイッチ増幅器の出力端
子に接続ざ・：： れており、かつＥＸＯＲゲートの出力端子が、電子スイ
ッチの制御入力端子に接続されており、また電子スイッ
チ処置のＥＸＯＲゲートの第２の入力端子に、監視パル
スを発生する監視パルス発生器が接続されており、また
故障表示器に中断のない一連の監視−パルスが到来しな
い場合、故障表示器が故障信号を発生する。

従って本発明によれば、電子スイッチ装置および電子ス
イッチ装置に接続された外部導体の１ダイナミツク」な
監視が実現されている。電子スイッチ装置に外部から供
給されまたは電子スイッチ装置内で発生された監視パル
スは、電子スイッチ装置および電子スイッチ装置に接続
された外部導体に故障が無い場合にだけ、中断なく連続
して故障表示器に達する。本発明により電子スイッチ装
置において存在表示器と電子スイッチの制御入力端子と
の間Ｋ　ＫＸＯＲゲートが接続されており、かつＦｉＸ
ＯＲゲートの第２の入力端子に継続的に監視パルスが与
えられることによって、特に故障の危険がある電子スイ
ッチ装置の部分は、特に電子スイッチ装置の電子スイッ
チも、また電子スイッチ装置に接続された外部導体も、
故障監視部に含まれている。

（従って明らかにここでも開示されたものとする開示内
容を有するドイツ連邦共和国特許第２６２８４２７号明
細書によれば、外部から作用を及ぼすことのできる発振
器およびこの発振器から制御可能なサイリスタから成る
電子スイッチ装置において、発振器とサイリスタの点弧
電極の間にＥＸＯＲ（排他的論理和）ゲートを接続し、
その際ＥＸＯＲゲートの第１の入力端子に発振器の出力
端子または発振器の後に接続されたスイッチ増幅器の出
力端子に接続し、ＥＸＯＲゲートの第２の入力端子に反
転制御信号を加えろことができろようにし、かつＥＸＯ
Ｒゲートの出力端子をサイリスクの点弧電極に接続する
ようにしたことは公知である。その際常閉スイッチおよ
び常開スイッチとして利用でき、かつ完成したスイッチ
装置における簡単な処置によって常閉スイッチまたは常
開スイッチにすることができる、初めに述べたような電
子スイッチを提供するという課題が解決される。） 本発明の主要な考え、すなわち特に故障し易い電子スイ
ッチの部分も含めて電子スイッチ装置および電子スイッ
チ装置に接続された外部導体を「ダイナミック」監視す
るということは、明らかに電子スイッチ装置において存
在表示器と電子スイッチの制御入力端子の間にＢＧＸ　
ＯＲゲートを接続する以外にも実現することはできる。

特に中断のない一連の監視パルスを存在表示器に供給す
ることもでき、従ってなお存在表示器の能力を監視する
こともできろ。

詳細に述べれば、本発明による回路装置を構成しかつ改
善する種々の可能性があり、次にこれについて例を挙げ
て説明する。

本発明による回路装置において故障表示器に中断のない
一連の監視パルスが到来しない場合、故障表示器は故障
信号を送出しなければならない。

そのため故障表示器に監視パルス積分器を備え、この監
視パルス積分器が監視パルスから平均値を形成し、従っ
て監視パルスが無い際に平均値ＬＪ　Ｏになり、かつそ
れにより故障信号が取出されるようにすることは望まし
い。

本発明による回路装置において、電子スイッチ装置の存
在表示器と電子スイッチの制御入力端子との間に接続さ
れかつ第２入力端子に監視パルスを加えたＫＸＯＲゲー
トによれば、まず監視パルスの周期で電子スイッチ装置
の出力信号が変化するようになる。このことは、電子ス
イッチ装置の出力端子に出力信号積分器を接続し、この
出力信号積分器が電子スイッチ装置の周期的出力信号か
ら平均値を形成し、かつこの出力信号積分器の出力力１
本発明による回路装置の「利用可能」な出力であるよう
にすれば防止できろ。しかし次のような特徴を有する本
発明による回路装置の有利な実施例は重要である。すな
わち電子スイッチ装置の出力端子の後に、別のＥＸＯＲ
ゲートが接続されており、その際刈のＫＸＯＲゲートの
第１の入力端子が、電子スイッチ装置の出力端子に接続
され、がっ別のＥＸＯＲゲートの第２の入力端子が監視
パルス発生器に接続されており、がつ別のＫＸＯＦＩゲ
ートの′：１ 出力端子が、回路″装置の「利用可能な」出力を生じる
。従ってこの実施形において電子スイッチ装置の出力信
号の作用は、存在表示器と電子スイッチの制御入力端子
の間に接続されかつ第２の入力端子に監視パルスを加え
たＥＸＯＲゲートにより、また第２の入力端子に同じ監
視パルスを加えた第２のＫＸＯＲゲートによって排除さ
れる。

本発明による回路装置のこの実施形において監視パルス
発生器から電子スイッチ装置の出方端子までの、従って
第２のＥＸＯＲゲートの第１の入力端子までの監視パル
スの「遅延時間」は、監視パルス発生器から第２のＫＸ
ＯＲゲートの第２の入力端子までの監視パルスの「遅延
時間」よりもずっと長いことがある。この時監視パルス
発生器と別のＫＸＯＲゲートの第２の入力端子との間に
遅延素子を接続することは望ましい。

最後に特別な意味を持った本発明の別の教示は次の点に
ある。すなわち電子スイッチ装置と故障表示器の倖に、
２つの入力端子と１つの出力端子を有する安全スイッチ
回路が接続されており、その際安全スイッチ回路の第１
の入力端子が、電子スイッチ装置の出力端子、出力信号
積分器の出力端子または別のＥＸＯＲゲートの出方端子
に接続され、かつ安全スイッチ回路の第２の入力端子が
、故障表示器の出力端子に接続されており、かつ所定の
出力信号が電子スイッチ装置の出力信号でありかつ故障
表示器が故障信号を発生しない時、およびこの時にだけ
、安全スイッチ回路の出力端子からこの出力信号が生じ
ろ。従って本発明による回路装置の安全技術的に特に重
要なこの実施形においては次のように考慮されている。

すなわち例えば電子スイッチ装置の出力信号「電子スイ
ッチ導通」は、この出力信号が電子スイッチ装置の出力
信号でありかつ故障表示器が故障信号を発生しない時に
だけ、回路装置の「利用可能」な出力端子から生じる。

また故障表示器が故障信号を送出した場合には、回路装
置の「利用可能」な出力端子からは、電子スイッチ装置
の出力端子がら生じる出力信号「電子スイッチ導通」の
代りに、出方信号「電子スイッチ不導通」が生じる。

前にすでに説明したように、特に故障し易い電子スイッ
チ装置の部品も含めて、電子スイッチ装置および電子ス
イッチ装置に接続された外部導体を「ダイナミック」に
監視するという本発明の主要な考えは、電子スイッチ装
置において存在表示器と電子スイッチの制御入力端子の
間にＥＸＯＲゲ　−一トを接続する以外にも実現でき、
すなわち中断のない一連の監視パルスを存在表示器に供
給することが可能であり、従って存在表示器の能力も監
視できる。しかし存在表示器に中断のない一連の監視パ
ルスを供給することは、ざ程の費用を必要としない。そ
れ故にここでも特別な意味を持つ本発明の別の教示は次
の点にある。すなわち監視パルス発生器とＥＸＯＲゲー
トの第２の入力端子の間、および／または監視パルス発
生器と別のＥＸＯＲゲートの第２の入力端子の間に、監
視線が設けられており、がっ監視線が少なくとも一方に
おいて存在表示器を介してかつ／またはそのまわりを案
内されている。本発明による回路装置においては、電子
スイッチ装置の存在表示器が発振器として構成されてお
り、かつ発振器コイルを有するようなものを使用する場
合、監視線が発振器コイルを介してかつ／またはそのま
わりを案内されており、特に発振器フィルの外方に向い
た端面を介して案内されていると有利である。

本発明による回路装置のこの実施形、従って監視線を持
つものにおいては、存在表示器は特に機械的な応力にさ
らされることがあるということが考慮されている。前記
の監視線が存在表示器を介してかつ／またはそのまわり
を案内されていることによって、存在表示器、例えば発
振器として構成された存在表示器の発振器コイルが機械
的に損傷すれば、監視線も損傷することになり、その結
果この時故障表示器に中断のない一連の監視パルスが到
来することはなく、従って故障表示器は故障信号を発生
する。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図は、ブロック図の形で無接触動作する電子スイッ
チ装置１と電子スイッチ装置１の出力端子２に接続され
た故障表示器３赫有する回路装置２： を示している。電子スイッチ装置１は、外部から作用を
及ぼすことができる存在表示器４、すなわち発振器と存
在表示器４から制御できる電子スイッチ５、例えばトラ
ンジスタを有する。故障表示器３によって、電子スイッ
チ１および／または電子スイッチｌに接続された外部導
体６．７に故障があるかどうかが検出できる。

電子スイッチ装置１において存在表示器倉と電子スイッ
チ５０制御入力端子８の間にＥＸＯＲゲート９が接続さ
れており、その際ＫＸＯＲゲート９の第１の入力端子１
０ハ存在表示器４の出力端子１１に接続され、かつ１ｘ
ｏＲゲート９の出力端子１２は電子スイッチ５の制御入
力端子８に接続されている。

ＥＸＯＲゲートの第２入力端子１３には、監視パルスを
発生する外部監視パルス発生器１４が接続されている。

故障表示器３は、故障表示器３に中断のなイ一連の監視
パルスが到来しなかった場合、故障信号を送出する。

図示された実施例において故障表示器３は、監視パルス
積分器１５を有し、かつ電子スイッチ装置１の出力端子
２の後に、別のＥＸＯＲゲート１６が接続されており、
その際刈のＥＸＯＲゲート１６の第１入力端子１７は電
子スイッチ装置１の出力端子２に接続され、かつ別のＥ
ＸＯＲゲートの第２入力端子１８は監視パルス発生器１
４に接続されており、また別のＫＸＯＲゲート】６の出
力端子１９は、本発明による回路装置の「利用可能な」
出力を生じろことができる。

第１図に示すように、監視パルス発生器１４と別のＥＸ
ＯＲゲート１６′の第２入力端子１８の間には遅延素子
２０が接続されている。

その他に第１図は、電子スイッチ装置ｌと故障表示器３
の後に、２つの入力端子２２．２３と出力端子２４を有
する安全スイッチ回路２１が接続されている、という点
において本発明による回路装置の有利な実施形を示して
おり、その際安全スイッチ回路２１の第１入力端子２２
は別のＫＸＯＲゲート１６の出力端子１９に接続され、
かつ安全スイッチ回路２１の第２入力端子２３は故障表
示器３の出力端子２５に接続されており、また所定の出
力信号が電子スイッチ装置１の出力信号でありかつ故障
表示器３が故障信号を生じない時、およびこの時にだけ
、安全スイッチ回路２１の出力端子２４から所定の出力
信号が生じる。

最後に監視パルス発生器１４とＥＸＯＲゲート９の第２
入力端子１３の間に監視線２６が設けられており、かつ
監視線２６が存在表示器４を介して案内されている限り
、図は本発明による回路装置の有利な実施形を示してい
る。本発明による回路装置の図示された実施例では、電
子スイッチ装＠１の存在表示器４が発振器として構成さ
れており、かつ発振器コイル２７を有するようなものが
取扱われている。

それ故に詳細には監視線２６は発振器コイル２７を介し
て案内されており、しかも発振器コイル２７の外方に向
いた端面を介して案内されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による回路装置の有利な実施例を示す
ブロック図、第２図Ｇ１、第１図による本発明の回路装
置の有利な実施形に所属のスイッチ装置の「頭部」を示
す略図である。 ｌ・・・スイッチ装置、３・・、・故障表示器、４・・
・・存在表示器、５・・・電子スイッチ、６．７・・・
・外部導体、９．１６・・・ＥＸＯＲゲート、１４・・
・・・・遅延素子、２１・・・安全スイッチ回路、２６
・・・監視線、２７・・・発振器コイル 特許出願人　ロベルト、ブック 同　　　　　ゲルト、マルホ〜７アー 代理人弁理士　１）代　蒸　治

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）電子スイッチ装置が、外部から作用を及ぼすこと
   のできる存在表示器、例えば発振器、および存在表示器
   から制御可能な電子スイッチ、例えばトランジスタ、サ
   イリスクまたはトライアックを有し、かつ電子スイッチ
   装置および／またはこの電子スイッチ装置に接Ｍぎれた
   外部導に故障かあろかどうかを、故障表示器によって検
   出可能であろ、なるべく無接触動作する電子スイッチ装
   置と電子スイッチ装置の出力端子に接続された故障表示
   器とを有する回路装置において、 電子スイッチ装＠（１）において存在表示器（４〕と電
   子スイッチ（５）の制御入力端子（８）との間にＢＸＯ
   Ｒゲート（９）が接続されおり、その際ＫＸＯＲゲート
   （９ンの第１の入力端子（１０）が、存在表示器（４）
   またはこの存在表示器の後に接続されたスイッチ増幅器
   の出力端子（１１）に接続されており、かつＫＸＯＲゲ
   ート（９］の出力端子（１２）が、電子スイッチ（５）
   の制御入力端子（８ンに接続されており、また電子スイ
   ッチ装＠（１）のＫＸＯ貧ゲート（９）の第２の入力端
   子（１３）に、監視パルスを発生する監視パルス発生器
   （１４）が接続されており、また故障表示器（３）に中
   断のない一連の監視パルスが到来しない場合、故障表示
   器（３）が故障信号を発生することを特徴とする、スイ
   ッチ装置と故障表示器を有する回路装置。 （２）故障表示器（３）が監視パルス積分器（１５）を
   有する、特許請求の範囲第１項記載の回路装置。 （３）電子スイッチ装置の出力端子に出力信号積分器が
   接続されており、かつ出力信号積分器の出力が、回路装
   置の［利用可能な］出力である、特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の回路装置。 （４）電子スイッチ装置（１）の出力端子（２）の後に
   、別のｇｘｃ＋Ｒゲー）、（１６）が接続されており、
   その際刈のＫＸＯＲゲー）　（１６，）の第１の入力端
   子（１７）が、電子スイッチ装置（１）の出力端子（２
   ）に接続され、かつ別のＥＸＯＲゲート（１６）の第２
   の入力端子（１８）が監視パルス発生器（１４）に接続
   されており、がつ別のＥＸＯＲゲー）　（１６）の出力
   端子（１９）が、回路装置の１利用可能な一１出力を生
   じる、特許請求の範囲第１゛項または第２項記載の回路
   装置。 （５）監視パルス発生器（１４）と別のＫＸＯＲゲート
   （１６）の第２の入力端子（１８）との間に遅延素子（
   ２０）が接続されている、特許請求の範囲第４項記載の
   回路装置。 （６）電子スイッチ装置（１）と故障表示器（３）の後
   に、２つの入力端子（２２，２３ンと１つの出力端子（
   ２４ンを有する安全スイッチ回路（２１ンが接続されて
   おり、その際安全スイッチ回路（２１）の第１の入力端
   子（２２）が、電子スイッチ装置の出力端子、出力信号
   積分器の出力端子または別のＥＸＯＲゲー）　（１６）
   の出力端子に接続され、かつ安全スイッチ回路（２１）
   の第２”の入力端子（２３）が、故障表示器（３）の出
   力端子（２５）に接続されており、かつ所定の出力信号
   が電子スイッチ装置（ｌ）の出力信号であり、かつ故障
   表示器（３ンが故障信号を発生しない時、およびこの時
   にだけ、安全スイッチ回路（２１）の出力端子（２４）
   からこの出力信号が生じる、特許請求の範囲第１項ない
   し第５項の１つに記載の回路装置。 （））監視パルス発生器（１４）とＥＸＯＲゲート（９
   ）の第２の入力端子（１３）の間、および／または監視
   パルス発生器（１４）と別のＥＸＯＲゲート（１６）の
   第２の入力端子（１８）の間に、監視線（２６）が設け
   られており、かつ監視線（２６）が少なくとも一方にお
   いて存在表示器（４）を介してかつ／またはそのまわり
   を案内されている、特許請求の範囲第１項ないし第６項
   の１つに記載の回路装置。 （８）電子スイッチ装置の存在表示器が発振器として構
   成されており、かつ発振器コイルを有し、その際監視線
   （２６）が、預振器フィル（２７）を介してかつ／また
   はそりまわりを案内でれている、特許請求の範囲第７項
   記載の回路装置。 （９）監視線（２６）が、発振器フィル（２７）の外方
   に向いた端面を介して案内されている、特許請求の範囲
   第８項記載の回路装置。