DE2017422B2 - Selbsttätige Sicherheitsschaltung zur Überwachung des Leistungsschaltgliedes eines elektrischen Stromverbrauchers - Google Patents
Selbsttätige Sicherheitsschaltung zur Überwachung des Leistungsschaltgliedes eines elektrischen StromverbrauchersInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Sicherheitsschaltung zur Überwachung des Leistungsschaltgliedes
eines elektrischen Stromverbrauchers zur Verhinderung von Schäden, die durch ein Versagen des den 4->
Hauptstromkreis beherrschenden Leistungsschaltgliedes beim Trennen des Hauptstromkreises entstehen, bei
welcher ein mit dem Leistungsschaltglied elektrisch oder mechanisch verbundenes Hilfsschaltglied und eine
elektrische Verbindung zwischen der zum elektrischen r>n
Stromverbraucher führenden Hauptstromleitung und dem Öffnungskontakt des Hilfsschaltgliedes sowie eine
mit diesem Öffnungskontakt elektrisch verbundene Einrichtung vorgesehen ist, die den Hauptstromkreis
trennt, wenn sie dem Strom des Hauptstromkreises r>r>
unterworfen ist.
Eine derartige Sicherheitsschaltung ist aus der US-PS 66 371 bekannt. Aus der Figur 3 dieser Druckschrift
entnimmt man folgende Funktion:
Mit dem Stromkreis des Hauptschalters 1 ist ein w>
Hilfsschaltglied in Form eines Relaiskontaktes 7 verbunden, zu dem eine Sicherung 6 parallel geschaltet
ist. Bleibt der Hauptschalter 1 trotz eines Ausschaltbefehls überbrückt, wird der Relaiskontakt 7 über
Zusatzschaltmittel geöffnet, und der gesamte Strom <>5
fließt durch die Sicherung 6, was deren Auslösung zur Folge hat und damit die Unterbrechung des Hauptstromkreises
Es sind demnach unterschiedliche mechanische Schaltmittel vorgesehen, die einerseits den Hauptstromkreis
im Hauptschalter 1 unterbrechen (Kontakt 5,4, 5) und andererseits das Hilfsschaltglied, den Kontakt 7,
steuern (Teile 10,12,14).
Diese Lösung einer Sicherheitsschaltung benötigt daher etliche zusätzliche Schaltmittel, die natürlich auch
ihrerseits störanfällig sein können, was den Zweck einer Sicherheitsschaltung beeinträchtigt.
Demgegenüber sieht die Erfindung ihre Aufgabe darin, den baulichen Aufwand einer derartigen Sicherheitsschaltung
und damit auch deren eigene Störanfälligkeit wesentlich zu reduzieren. Dies erreicht die
erfindungsgemäße Lehre dadurch, daß der Temperatur-Sollwert des Stromverbrauchers in Form eines beheizten
Körpers durch den Verstärker eines elektronischen Temperaturreglers gesteuert ist, dessen Ausgangskontakt
gleichzeitig der Öffnungskontakt eines das Hilfsschaltmittel bildenden Relais ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, daß die mit dem Öffnungskontakt
des Hilfsschaltgliedes elektrisch verbundene Einrichtung wenigstens ein Widerstandsheizelement sowie ein
mit dem Heizelement in thermischem Kontakt befindliches, aufheizbares Schaltelement hat, das den Hauptstromkreis
bei Überschreiten einer vorbestimmten Eigentemp'iratur trennt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 die Sicherheitsschaltung in schematischer Darstellung mit einem elektronischen Leistungsschaltglied,
F i g. 2 das Schallbild der Sicherheitsschaltung gemäß
Fig.l.
F i g. 3 eine Variante der Sicherheilsschaltung gemäß Fig. 1 mit elektromechanischen! Leistungsschaltglied,
F i g. 4 das Schaltbild der Sicherheitsschallung gemäß
F i g. 2 und
Fig. 5 das Schaltbild einer weiteren Variante der Sicherheitsschaltung mit manuell betätigbarem Leistungsschaltglied.
In den Ausführungsbeispielen wird davon ausgegangen, daß der elektrische Stromverbraucher eine
elektrische Heizung ist, die einen Körper 9 aufzuheizen hat.
In den Ausführungsbeispielen gemäß den F i g. 1 bis 4
wird der Körper 9 von einem elektronischen Regelgcrät auf einer vorbestimmten Soll-Temperatur gehalten.
Bestandteil des Temperatur-Regelgerätes ist ein den Sollwert am beheizten Körper überwachender Verstärker
8. Dieser steuert ein Relais 7, 12, das zusammen mit dem Verstärker 8 den Verstärkerstromkreis bildet. ]e
nachdem, ob am beheizten Körper der Sollwert über- oder unterschritten wird, schaltet das Relais 7 mit Hilfe
seines Kontaktes 12 das Leistungsschaltglied 6 bzw. 10 ein oder aus, das seinerseits den mit einer Sicherung I
versehenen Hauptstromkreis beherrscht.
Im Ausführungsbeispiel der Fig.l und 2 liegt das
vom Relais 7, 12 über den Widerstand 5 angesteuerte elektronische Leistungsschaltglied 6 unmittelbar im
Hauptstromkreis 11.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ist ein
elektromechanisches Leistungsschaltglied 10 vorgesehen, das in einem Hilfsstromkreis 1Γ liegt und mittels
eines Kontaktes 10' den Hauptstromkreis 11, in dem eine Sicherung 1 eingefügt ist, steuert. Das Relais 7 weist
zwei Kontakte 12'. 12" auf. wobei über den Kontakt 12"
das Hauptschaltglied 10 gesteuert wird.
Wesentlicher Bestandteil der Sicherheitsschaltung ist nun eine elektrische Verbindung 14 zwischen dem
Hauptstromkreis und dem Öffnungskontak t 12 (F i g. 2) bzw. 12' (Fig.4) des Relais 7 sowie eine im
Hauptstromkreis liegende Einrichtung 2, 3, 4, die mit dem Öffnungskontakt 12 bzw. 12' des Relais 7 über eine
Leitung 15 elektrisch verbunden ist. Die Einrichtung umfaßt zwei Widerstandsheizelemente 3, 4 und ein mit
diesen Eierrenten in thermischen Kontakt befindliches, aufheizbares, z. B. auf chemischer Basis arbeitendes
Schaltelement 2.
Bleibt das Leistungi.schaltglied 6 bzw. 10 durch einen
Defekt leitend, wobei das Hilfsrelais 7 abgeschaltet bleibt, so wird die Phase R des Hauptstromkreises über
die Leitung 14, den Öffnungskontakt 12 bzw. 12' des Relais 7 und die Leitung 15 an die Widerstände 3 und 4
geiegt. Diese Widerstände heizen das Schaltelement 2 auf, bis dieses die vorbestimmte Grenjtemperatur
überschreitet, infolge dieser Überschreitung den Hauptstromkreis trennt und damit den Stromfluß für den
elektrischen Stromverbraucher unterbricht. Die aus den Widerständen 3 und 4 und dem Schaltelement 2
bestehende, den Hauptstromkreis bei Versagen des Leistungsschaltgliedes abschaltende Einrichtung kann
auch durch ein elektromechanisches Schaltglied gebildet sein. Dieses schaltet den Hauptstromkreis ab, wenn
immer es über Leitung 14, Öffnungskontakt 12 bzw. 12' und Leitung 15 unter Strom gesetzt wird. In jedem Fall
wird der Hauptstromkreis 11 durch die Sicherheitssc'nal-
tung nur unterbrochen, wenn trotz ausgeschaltetem Hilfsrelais bzw. Hilfsschaltglied das Leistungsschaltglied
6 bzw. 10 (F i g. 2,4) bzw. 16' (F i g. 5) leitend bleibt.
Einer temperaturabhängig arbeitenden, im Vergleich zu einem elektromechanischen Schaltglied wesentlich
kleineren und kostensparenden Einrichtung 2, 3, 4 mit Widerständen 3,4 und einem z. B. auf chemischer 3asis
arbeitenden Schaltelement 2 ist gegenüber einem elektromechanischen Schaltglied (nicht gezeichnet) der
Vorzug zu geben, wenn es auf eine platzsparende Ausführung der Sicherheitsschaltung oder auf eine
bleibende Abschaltung ankommt.
Die Sicherheitsschaltung kann auch Bedeutung haben, wenn der elektrische Stromverbraucher eine
Heizung ist und der Sollwert des aufgeheizten Körpers nicht von einem Temperaturregler, sondern von einer
die Heizeinrichtung überwachenden Person mittels Handschalter eingehalten wird. In diesem Falle (F i g. 5)
ist das manuell von einer den elektrischen Stromverbraucher kontrollierenden bzw. bedienenden Person
betätigbare Leistungsschaltglied 16, 16' mechanisch oder elektrisch mit dem Hilfsschaltglied 16" verbunden.
Im Falle eines Versagens des Leistungsschaltgliedes beim Abschalten wird auch hier die Phase R des
Hauptstromkreises über die Leitung 14, den Öffnungskontakt 16' und die Leitung 15 an die Widerstände 3
und 4 gelegt, die das Schaltelement 2 aufheizen, bis dieses bei Überschreiten einer vorbestimmten Grenztemperatur
den Hauptstromkreis trennt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Selbsttätige Sicherheitsschaltung zur Überwachung des Leistungsschaltgliedes eines elektrischen
Stromverbrauchers zur Verhinderung von Schäden, die durch ein Versagen des den Hauptstromkreis
beherrschenden Leistungsschaltgliedes beim Trennen des Hauptstromkreises entstehen, bei welcher
ein mit dem Leistungsschaltglied elektrisch oder mechanisch verbundenes Hilfsschaltglied und eine
elektrische Verbindung zwischen der zum elektrischen Stromverbraucher führenden Hauptstromleitung
und dem Öffnungskontakt des Hilfsschaltgliedes sowie eine mit diesem Öffnungskontakt elektrisch
verbundene Einrichtung vorgesehen ist, die iä den Hauptstromkreis trennt, wenn sie dem Strom
des Hauptstromkreises unterworfen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Temperatur-Sollwert des Stromverbrauchers in Form eines beheizten
Körpers durch den Verstärker (8) eines elektronischen Temperaturreglers gesteuert ist,
dessen Ausgangskontakt gleichzeitig der Öffnungskontakt (12, 12') eines das Hilfsschaltglied bildenden
Relais ist.
2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Öffnungskontakt
des Hilfsschaltgliedes elektrisch verbundene Einrichtung auf chemischer Basis arbeitet und wenigstens
ein Widerstandsheizelement (3 bzw. 4) sowie ein mit dem Heizelement in thermischem Kontakt
befindliches, aufheizbares Schaltelement (2) hat, das den Hauptstromkreis (11) bei Überschreiten einer
vorbestimmten Eigentemperstur trennt.
3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Temperaturregler ^
die Heizung für den Plastifizierzylinder einer Kunststoffe verarbeitenden Maschine steuerbar ist.
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