DE2635890A1

DE2635890A1 - Beruehrungsloser induktiver schalter

Info

Publication number: DE2635890A1
Application number: DE19762635890
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Kissling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-10
Filing date: 1976-08-10
Publication date: 1978-02-16

Description

Berührungsloser induktiver Schalter
Die Erfindung betrifft einen berührungslosen induktiven Schalter mit einer durch eine Schutzwandung nach außen gegen Berührung geschützten Sensorspule, die an einen mit einer Triggerstufe verbundenen Oszillator angeschlossen ist.
Eine Schaltung der vorstehend genannten Art ist bereits bekannt. Bei dieser Schaltung besteht die Gefahr, daß bei fehlender Schutzwandung eine Bedienungsperson mit der freiliegenden Sensorspule in Berührung kommt und dabei einen elektrischen Schlag erhalten kann, wenn die Betriebsspannung über der zulässigen Berührungsspannung liegt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den beruhrungslosen induktiven Schalter so zu gestalten, daß eine Bedienungsperson bei einer BerUhrung der freiliegenden Sensorspule keiner Lebensgefahr durch elektrische Stromeinwirkung mehr ausgesetzt sein kann.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem berührungslosen induktiven Schalter der eingangs genannten Art erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß zwecks Berührungsschutz bei fehlender Schutzwandung entweder die Sensorspule über Trennkondensatoren galvanisch getrennt mit dem Oszillator gekoppelt ist, oder der Oszillator über hochohmige Schutzwiderstände und Koppelkondensatoren sowie einen Ladekondensator oder einen induktiven Ubertrager zur Stromversorgung mit der Triggerstufe verbunden ist.
Durch diese Maßnahmen wird eine galvanische oder pseudogalvanische Trennung der Sensorspule von einer Versorgungsstromquelle geschaffen, die einen den geltenden Sicherheitsbestimmungen entsprechenden ausreichenden Bertlhrungsschutz einer Bedienungsperson ergibt. Die Sensorspule kann dabei zweckmäßig mit einer Anzapfung versehen und parallel zu einem Kondensator geschaltet sein, wobei in diesem Falle erfindungsgemäß die beiden Anschlüsse der Schwenkkreisschaltung und der Anzapfpunkt der Sensorspule jeweils mit einem Trennkondensator verbunden sein können.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im einzelnen zeigen: Fig0 1 die Schaltung eines bekannten berührungslosen induktiven Schalters, bei welchem nur die wesentlichen Teile in Detailschaltung, die übrigen Teile im Blockschaltbild dargestellt sind; Fig0 2 eine erste Ausfüurungsform eines induktiven Schalters mit Berührungsschutz; Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines induktiven Schalters mit Berührungsschutz; Fig. 4 eine dritte Ausführungsform eines induktiven Schalters mit Berührungsschutz.
Fig. 1 zeigt den Schaltungsaufbau eines bekannten berührungslosen induktiven Schalters0 Er weist eine aus zwei Abschnitten iOa und lOb bestehende Sensorspule mit Mittelabgriff 10c auf, der ein Kondensator 11 parallelgeschaltet ist. Das eine Ende der Sensorspule 10a/10b und des parallelgeschalteten Kondensators 11 ist an den einen Ausgang 12 eines Oszillators 13 geschaltet, der einen zweiten Ausgang 14 aufweist, mit welchem der Mittelabgriff 10c der Sensorspule 10a/10b über einen einstellbaren Widerstand 15 und einen festen Widerstand 16 verbunden ist.
Der Oszillator 13 ist über zwei Verbindungsstrecken 17 und 18 mit einer vorgeschalteten Trigger- und Treiberstufe 20 verbunden. In die Verbindungsstrecke 18 ist ein Widerstand 19 gelegt, Die Stromversorgung erfolgt vom Wechselstromnetz über eine Gleichrichterbrücke 21. An den einen Ausgang 22 der Gleichrichterbrücke ist über eine gemeinsame Verbindungsleitung 23 das andere Ende der Sensorspule 1Oa/1Ob angeschlossen. Außerdem ist die gemeinsame Verbindungsleitung 23 mit einem Ausgang 24 der Trigger- und Treiberstufe 20 und über eine Zenerdiode 25, der ein Kondensator 26 parallelgeschaltet ist, mit einem Eingang des Oszillators 13 verbunden. Zwischen die beiden Ausgänge 22 und 27 der Gleichrichterbrücke 21 sind ein spannungsabhängiger Widerstand 28 und parallel dazu die Reihenschaltung eines Thyristors 29 und einer Zenerdiode 30 geschaltet. Vom Verbindungspunkt 31 des Thyristors 29 mit der Diode 30 führt eine Verbindungsleitung 32 zu einer dritten Ausgangsstrecke 33 der Trigger- und Treiberstufe und über eine Diode 34 zum einen Eingang des Oszillators 13, an welchem die Verbindungsstrecke 18 endet.
Normalerweise ist die Sensorspule 1Oa/1Ob durch eine nichtleitende Schutzwandung nach außen gegen Berührung geschützt. Für den Fall, daß diese Schutzwandung beschädigt wird und die Gefahr besteht, daß eine Bedienungsperson in Berührung mit der freiliegenden und an ihrer Isolation beschädigten Sensorspule gelangen kann, wird gemäß Fig0 2 eine kapazitive und galvanische Trennung der Sensorspule vom Oszillator 13 dadurch vorgenommen, daß die gesamte, aus dem Kondensator 11 und der Sensorspule 10a/10b bestehende Schwingkreisschaltung über Trennkondensatoren 35, 36 und 37 mit dem Oszillator 13 und der Stromversorgung der Schaltung verbunden sind. Der Trennkondensator 35 ist vor dem Ausgang 12 des Oszillators angeordnet, während der Trennkondensator 36 vor dem Anzapfpunkt 10c der Sensorspule 10a/10b eingefügt ist.
Der Trennkondensator 37 ist in die gemeinsame Verbindungsleitung 23 gelegt. Bei dieser Schaltung ist ein zusätzlicher Widerstand 38 zwischen den Ausgang 14 des Oszillators 13 und den Ausgang 22 der Gleichrichterbrücke 21 gelegt.
Fig. 3 zeigt eine Schaltung, bei welcher eine pseudogalvanische Trennung des Oszillators von der Trigger- und Treiberstufe über Schutzwiderstände und Kondensatoren vorgenommen ist. Der in der Verbindungsstrecke 18 liegende Widerstand 19 ist in diesem Falle sehr hochohmig gehalten. Ein weiterer hochohmiger Schutzwiderstand 39 ist in die gemeinsame Verbindungsleitung 23 gelegt und wird durch einen Kondensator 40 überbrücke. In die Verbindungsleitungen 33 ist ein Pumpkondensator 41 geschaltet, während in der Verbindungsstrecke 17 ein Koppelkondensator 40 in Reihe mit dem Gleichrichter 34 angeordnet ist.
Außerdem ist zwischen die Leitung 33 und die gemeinsame Verbindungsleitung 23 eine Entladediode 49 gelegt, Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 erfolgt eine pseudogalvanische Trennung des Oszillators 13 wieder über hochohmige Schutzwiderstände 19, in der Verbindungsstrecke 18, und 39, in der gemeinsamen Verbindungsleitung 23, sowie über Koppelkondensatoren 40 und 42 in der Verbindungsstrecke 17 oder in der gemeinsamen Verbindungsleitung 23.
Zu beiden Seiten des Kopplungskondensators 42 sind die beiden Spulen 43 und 44 eines Übertragers 45 mit ihrem einen Ende an den vorderen Teil 23' der Verbindungsleitung 23 angeschlossen0 Das andere Ende der Spule 44, der ein Kondensator 46 parallelgeschaltet ist, ist mit einem Ausgang 47 der Trigger-und Treiberstufe 20 verbunden. Die oszillatorseitige Spule 43 des Ubertragers 45 ist über eine Diode 48 mit dem einen Eingang des Oszillators 13 verbunden, zu welchem auch die Verbindungsstrecke 18 führt. Leerseite

Claims

Patentansprüche: ¼) Berührungsloser induktiver Schalter mit einer durch eine Schutzwandung nach außen gegen Berührung geschützten Sensorspule, die an einen mit einer Triggerstufe verbundenen Oszillator angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Berührungsschutz bei fehlender Schutzwandung die Sensorspule (?Oa/10b) über Trennkondensatoren (35, 36, 37) galvanisch getrennt mit dem Oszillator (13) gekoppelt ist (Fig. 2).
2o Beruhrungsloser induktiver Schalter mit einer durch eine Schutzwandung nach außen abgeschirmten Sensorspule, die an einen mit einer Triggerstufe verbundenen Oszillator angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Berührungsschutz bei fehlender Schutzwandung der Oszillator (13) über hochohmige Schutzwiderstände (19, 39) und Koppelkondensatoren (40, 42) sowie einen Ladekondensator (41) mit der Triggerstufe (20) verbunden ist (Fig. 3).
3. Berührungsloser induktiver Schalter mit einer durch eine Schutzwandung nach außen abgeschirmten Sensorspule, die an einen mit einer Triggerstufe verbundenen Oszillator angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Berührungsschutz bei fehlender Schutzwandung der Oszillator (13) über hochohmige Schutzwiderstände (19, 39), Koppelkondensatoren (40, 42) und einen induktiven Ubertrager (45) zur Stromversorgung mit der Triggerstufe (20) gekoppelt ist (Fig. 4).
4. Induktiver Schalter nach Anspruch 1, mit einer Sensorspule mit Anzapfung, die parallel zu einem Kondensator geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlüsse der durch die Sensorspule (10a/10b) und den Kondensator (11) gebildeten Schwingkreisschaltung und der Anzapfpunkt (10c) der Sensorspule jeweils mit einem Trennkondensator (35, 36, 37) verbunden sind (Fig. 1).