DE19622447A1 - Elektrische Sicherheitsverriegelungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung oder eine elektrische Verriegelung, die insbesondere, aber nicht aus­ schließlich für Maschinen bestimmt ist, die durch Elektromo­ toren angetrieben werden. Sie ist aus den unaufhörlich größer werdenden Forderungen für die Maschinensicherheit entstanden und aus der Schwierigkeit, in manchen Fällen ein demontierba­ res Schutzorgan mit einer Verriegelungsvorrichtung zu verse­ hen, die nach dem Prinzip einer positiven mechanischen Aktion arbeitet.

Bei einer Verriegelung mit positiver mechanischer Aktion treibt ein mechanisches Schutzorgan, das sich in Bewegung be­ findet, ein weiteres Organ unmittelbar oder mittelbar über feste Elemente an. Dies erlaubt es, die Funktion der Verrie­ gelungsvorrichtung unter allen Umständen zu garantieren, was zur Erfüllung der Normen über die Maschinensicherheit notwen­ dig ist.

Es gibt aber Situationen, wo es unmöglich ist, oder manchmal auch wünschenswert, einen direkten Eingriff des Schutzorganes auf seine Verriegelungsvorrichtung zu erreichen, insbesondere während seines offenen Zustandes, der der Gefahrensituation entspricht, sei es, weil sich die offene Stellung der Schut­ zeinrichtung nur und einfach durch dessen Zurückziehen über­ trägt, sei es, weil das Umfeld und der Einsatz der Maschine diesen direkten Eingriff unmöglich macht, oder sei es, weil beide Gründe zu gleicher Zeit auftreten. Insbesondere tritt diese Situation sehr häufig bei Küchengeräten auf, wo die Schutzorgane oft Abdeckhauben sind, wo es aus hygienischen Gründen und Gründen der Benutzung undenkbar ist, sie leicht und vollständig zur Reinigung von ihrer Maschine abzunehmen.

Für solche Situationen besteht eine äußerst einfache elektri­ sche Sicherheitseinrichtung darin, beispielsweise entweder einen magnetischen Unterbrecher I. L. S. (Interrupteur à Lames Souples oder REED-Schalter), oder einen Halleffekt-Detektor zu verwenden, der einen elektronischen Schalter mit magneti­ scher Steuerung bildet; oder auch einen klassischen Schalter mit mechanisch gesteuerten Kontakten vorzusehen, deren geöff­ neter Zustand in Abwesenheit der Schutzvorrichtung durch ein mechanisches Hilfselement gesichert wird, beispielsweise durch eine Feder oder durch Schwerkraft oder auch andere Mit­ tel. In allen dieser Fälle ist der Schalter im Maschinen­ gehäuse angeordnet, und bei den ersten beiden Typen unter der Einwirkung eines Magneten, oder beim dritten Typ eines geeig­ neten mechanischen Teils, im geschlossenen Zustand gehalten.

Der Magnet oder das mechanische Teil ist dabei in der Schutz­ vorrichtung so angeordnet, daß der Schalter nicht geschlossen wird, solange die Schutzvorrichtung nicht in ihrer Sicher­ heitsstellung ist. Das Öffnen oder das Abziehen der Schutz­ vorrichtung bewirkt das Öffnen des Schalters, es sei denn bei einem Versagen desselben, was dann zum Stillstand der Maschi­ ne führt. Diese drei Schaltertypen sind äußerst weit verbrei­ tert.

Trotzdem werden sie nicht ausschließlich verwendet. Es gibt noch andere Einrichtungen, die es ermöglichen, das Vorhanden­ sein des Schutzorganges festzustellen und die Funktion der Maschine zuzulassen. Beispielsweise können induktive Empfän­ ger, optische oder Infrarotsysteme oder auch Systeme mit Os­ zillatorspulen genannt werden.

Alle diese Einrichtungen werfen das gleiche Problem auf: Es ist nicht möglich, den Ausschluß der Funktion der Maschine beim Abnehmen der Schutzvorrichtung zu garantieren, wenn das Sensororgan oder eines seiner Teile ausfällt. Um den Beitrag der vorliegenden Erfindung zu verstehen, soll noch beschrie­ ben werden, was magnetische Schalter mit elastischen Zungen sind, und es sollen die Voraussetzungen für ihre große Zuver­ lässigkeit definiert werden.

Ein magnetischer Schalter mit Federzungen (ILS oder REED) be­ steht aus einem Glasrohr, das an jedem Ende hermetisch abge­ schlossen ist und mit einer bestimmten Atmosphäre gefüllt ist, und das auf einer Achse jeweils eine an jedem Ende ange­ ordnete Zunge aus magnetischem Material besitzt, die sich in der Mitte des Rohres teilweise überdecken, ohne sich aber zu berühren. Diese Zungen tragen auf ihren einander zugewandten Seiten eine Metallverkleidung. Diese beiden Zungen kommen miteinander unter Einfluß eines geeigneten Magnetfeldes in Kontakt. Wenn dieses magnetische Feld, das die beiden Zungen geschlossen hält, ausreichend abfällt, dann trennen sich die beiden Zungen schlagartig aufgrund ihrer Elastizität und sie schließen sich erst wieder, wenn ein deutlich höheres elek­ trisches Feld vorliegt.

Die bewegten Massen (der Zungen) sind sehr klein und ihre Be­ wegungen sehr gering. Die Wirkung tritt daher ohne jede Rota­ tion oder Reibung ein. Die Zungen sind gleich ausgebildet, und es gibt kein Zwischenstück aus einem unterschiedlichen Metall. Diese Schalter besitzen keinerlei mechanisches Teil, das einer Abnützung unterliegt, so daß sie eine mechanische Lebensdauer von vielen Milliarden Schaltvorgängen aufweist. Sie bilden daher ausgezeichnete Sicherheitsorgane.

Der Übergang von einem Zustand in den anderen (von offen zu geschlossen oder umgekehrt) geht nicht schlagartig vor sich, sondern spielt sich in einer Zeit in der Größenordnung von mehreren 10 Nanosekunden ab. Dies verursacht einen Verschleiß der Kontakte aufgrund der elektrischen Energie, die sich im Bereich dieser Kontakt innerhalb des kurzen Zeitintervalles abbaut. Dieses physikalische Phänomen führt unwiderruflich zum Zusammenhaften (durch einen mechanischen Stoß unterdrück­ bar), dann zur Verschweißung der beiden Zungen. Dieses Versa­ gen bestimmt die Lebensdauer des Schalters. Diese hängt un­ mittelbar von den Spannungen, den Strömen und der geschalte­ ten elektrischen Ladung ab. Diese Art des Versagens ist trotzdem nicht charakteristisch für magnetische Schalter. Sie wird auch für alle klassischen Schalter mit trockenen Kontak­ ten befürchtet, bei denen das Auseinanderreißen der Kontakte nicht durch das Prinzip einer positiven Öffnungsbetätigung bewirkt wird.

Wegen ihrer geringen Leistung werden magnetische Schalter oft zur Steuerung von Relais- oder Hilfskontakten verwendet, die eine höhere Leistung aufweisen. Diese Relais bilden teilweise unheilvolle Selbstbelastungen für die Kontakte eines magneti­ schen Schalters. Es ist daher nicht selten, nur eine Lebens­ dauer von einigen hundert bis einigen zehntausend von Schalt­ operationen festzustellen.

Wenn keine extrem präzise Sorgfalt auf die Konzeption des elektrischen Schaltkreises verwendet wird, dann ist der Ein­ satz eines magnetischen Schalters als einziges Sicherheitsor­ gan nicht ausreichend. In gleicher Weise ist auch die Lösung für einen klassischen Schalter nicht annehmbar, weil man dann dessen Wiederöffnen für den Fall des Verschweißens seiner Kontakte nicht garantieren kann, in dem das Rückstellorgan (die Feder) versagt (gebrochene Spirale).

Schließlich ist auch die bekannte Lösung, bei der man einen Detektor auf der Basis des Hall-Effektes verwendet, der ein Element mit großer Lebensdauer ist, trotzdem nicht sicherer, weil es sich dabei um einen aus Halbleitern aufgebauten Be­ standteil handelt, der das Risiko eines Versagens aufgrund eines Kurzschlusses in sich birgt, der beispielsweise unter der Wirkung einer zu hohen Versorgungsspannung auftreten kann.

Man hat in der DE-A1 37 03 859 bereits einen berührungslosen Lagesensor vorgeschlagen, der aus zwei Schaltern besteht, von denen der eine einen Arbeitskontakt, der anderen einen Ruhe­ kontakt bildet. Diese beiden Schalter steuern jeweils ein Re­ lais und ein Hilfsrelais, durch die die drei Relais in einer vorbestimmten Reihenfolge in ihre Wirkposition und in ihre Ruhestellung kommen. Sie haben immer einen ihrer Kontakte in Reihe untereinander geschaltet, um den äußeren Steuerkreis­ lauf zu bilden. Die Annäherung eines Steuermagneten bewirkt das Schließen des Arbeitskontaktes, aber auch die Öffnung des Ruhekontaktes. Diese spezielle Abfolge ist für einen logi­ schen Schaltkreis, der die drei Relais zusammenfaßt, bekannt. Dieser sich selbst überwachende Schaltkreis stellt jeweils die richtige Folgeschaltung der beiden Schalter fest und blockiert den Ausgang im Fall einer Anomalie. Ein Versagen des Arbeitskontaktes kann aber nur bei einem folgenden Kreis­ lauf festgestellt werden. Eine solche Einrichtung sichert ef­ fektiv die Sicherheit der beiden Schalter zu und kann deshalb auch als zuverlässige Verriegelungseinrichtung eingesetzt werden. Die bekannten Bauarten dieser Erfindung benützen ei­ nen kodierten Magneten, der auf ein und derselben Fläche min­ destens zwei entgegengesetzt gerichtete magnetische Pole be­ sitzt.

Diese Eigenart macht eine Verwendung unmöglich in dem Fall, in dem die Maschinen oder der Magnet den Schalter nicht di­ rekt steuern, sondern dies über eine magnetische Stange be­ wirken. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Schutzvor­ richtung ein Funktionsteil ist, das sehr weit entfernt vom Maschinengehäuse, welches den Magnetschalter enthält, ange­ ordnet ist. Die Stange kann den magnetischen Fluß nur in ei­ nem Sinn leiten und läßt die Einrichtung mit dem kodierten Magneten in seiner Nichtwirksamstellung. Eine andere Grenze dieser Einrichtung ist die Verpflichtung, sie mit einer Gleichspannung zu versorgen, die für die Funktion einer kom­ binatorischen Logik unerläßlich ist. Außerdem, und das ist der Hauptnachteil, führt die Notwendigkeit von drei Relais und der Teile, die die kombinatorische Logik bilden dazu, daß eine solche Vorrichtung ausgesprochen kostenintensiv wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine einfache und wirtschaftliche Lösung für die Verwirklichung von elektrischen Verriegelungsvor­ richtung vorzuschlagen, die sicher ist, auch wenn es nicht möglich ist, das Prinzip der positiven mechanischen Aktion zu verwirklichen.

Die Erfindung besteht bei einer elektrischen Verriegelungs­ einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genann­ ten Art darin, daß der Hauptschalter direkt die Spule des Re­ lais steuert, nachdem der Sekundärschalter durch den Magneten im Steuerorgan geöffnet worden ist, daß der Schalter, sobald er sich wieder schließt, die Spule des Relais kurzschließt, was erfolgt, sobald sich das Steuerorgan und dessen Magnet wieder entfernt, und wobei die ganze Einrichtung so konstru­ iert ist, daß bei Annäherung des Steuerorgans durch die Ge­ genwart des Magneten zunächst die Öffnung des Sekundärschal­ ters und danach das Schließen des Hauptschalters hervorgeru­ fen wird und umgekehrt, bei seiner Entfernung, das Steueror­ gan den Hauptschalter freigibt, der sich öffnet, ehe sich der Sekundärschalter wieder schließt, so daß der Sekundärschalter nie stromdurchflossen ist. Auf diese Weise kann der Sekundär­ schalter nie von einem Strom durchlaufen werden, außer im Fall, daß der Hauptschalter versagt oder bei einem Fehlver­ such der Verriegelungsvorrichtung, bei dem der Hauptschalter geschlossen wird, ohne daß der Sekundärschalter sich öffnet.

Der den Arbeitskontakt enthaltende Hauptschalter ist dabei ganz allgemein ein Sicherheitsschalter, dessen Steuerung von der Lage eines mechanischen Organes abhängt, wobei der Sekun­ därschalter es erlaubt, sich von jedem gefährlichen Versagen des Schalters freizumachen.

Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden Be­ schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele hervor, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 die Darstellung des Funktionsprinzips der Erfindung,

Fig. 2 eine Variante der Verwirklichung,

Fig. 3 eine Anordnung in einem vorgeformten Gehäuse,

Fig. 4 eine andere Verwirklichungsart, bei der die Bestand­ teile in einem Gehäuse integriert sind,

Fig. 5 eine weitere Verwirklichungsart, bei der ein erster Halleffekt-Sensor eingesetzt ist,

Fig. 6 eine mechanische Steuerungsvorrichtung für den Haupt­ schalter, und

Fig. 7 eine andere Ausführungsform mit zwei Halleffekt- Detektoren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht der Verriegelungs­ schaltkreis in seiner einfachsten Bauart, die in der Fig. 1 gezeigt ist, aus mindestens einem Hauptschalter mit einem Ar­ beitskontakt (1), einem magnetischen Sekundärschalter mit elastischen Zungen und mit einem Ruhekontakt (2), sowie aus mindestens einem Hilfsrelais (3) mit einer Spule, die einen Kontakt (4) beaufschlagt. Die Einrichtung wird durch ein äu­ ßeres Steuerorgan (6) vervollständigt, das u. a. mindestens einen Permanentmagneten (5) enthält.

Der Hauptschalter (1) ist in Serie mit der Spule des Hilfsre­ lais (3) zwischen die Versorgungsleitungen (7) geschaltet. Der Sekundärschalter (2) ist parallel zu der Spule geschal­ tet. Der Schalter (1) steuert unmittelbar das Relais, das mindestens einen Kontakt (4) aufweist, das in Höhe des Aus­ ganges das Signal für den Betrieb oder den Stillstand gibt. Bei Maschinen kleiner Leistung kann bzw. können die Kontakte (4) die Maschine direkt steuern.

Das mechanische Steuerorgan (6), das den Magneten (5) auf­ weist, ist so ausgebildet, daß es bei seiner Annäherung zu­ nächst das Öffnen von (2) und dann das Schließen von (1) (Stellung 6′) bewirkt. Bei seiner Rückwärtsbewegung gibt es zunächst (1) frei, der sich normalerweise öffnet, dann (2), der bauartbedingt gezwungen ist, sich wieder zu schließen.

Es können sich daher drei die Sicherheit betreffende Fälle einstellen: beim Zurückziehen des Steuerorgans (6) öffnet der Kontakt (1), das Relais (3) fällt ab und der Ausgang (4) ist offen. Dies ist die normal zu erwartende Funktion.

Beim Zurückziehen des Steuerorgans bleibt der Kontakt (1) ge­ schlossen (Zusammenkleben, Zusammenschweißen oder Versagen eines Rückstellelementes, so vorhanden) . In diesem Fall bringt der Kontakt (2), der sich systematisch wieder schließt, die Spannung an den Anschlußklemmen der Spule des Relais auf null. Dieses fällt daher ab und der Ausgang ist daher offen.

Während der Annäherung des Steuerelementes bleibt der Kontakt von (2) (Verkleben oder Verschweißen) geschlossen. In diesem Fall gibt (1), der sich schließt, kein Betriebssignal zum Ausgang, weil die Spule des Relais (3) durch (2) kurzge­ schlossen ist.

Es ist festzustellen, daß der letzte Fall außerordentlich we­ nig wahrscheinlich ist, weil der Schalter (2) nie von Strom durchflossen wird, außer im Fall des Versagens des Schalters (1). Für den Schalter (2) findet man daher eine mechanische Lebensdauer wie man sie oft für magnetische Schalter mit Zun­ gen beobachtet hat, die mehrere Milliarden von Schaltvorgän­ gen durchführen können. Wie dem auch sei, ein eventuelles Versagen von (2) ist niemals gefährlich.

Im zweiten Fall, der dem in der Praxis auftretenden Fall des Versagens entspricht, gegen den man sich zu schützen wünscht, kann festgestellt werden, daß das Schließen des Kontaktes von (2) nicht von irgendeinem mechanischen oder elastischen Rück­ stellelement abhängt, das zu Bruch gehen kann, das sich fest­ setzt oder einer anderen Anomalie unterliegt. Ausschließlich ein magnetischer Schalter mit Zungen kann aufgrund seines Aufbaus diese Garantie geben.

Was den magnetischen Schalter (2) betrifft, macht es keinen Unterschied, zwischen einerseits einem magnetischen Schalter, der konstruktionsbedingt mindestens einen Ruhekontakt be­ sitzt, was beispielsweise bei der Verwendung eines magneti­ schen Schalters mit inversem Kontakt der Fall ist, dessen Ar­ beitskontakt in der "Luft" gelassen wird und wo lediglich der Ruhekontakt ausgenützt wird, und auf der anderen Seite einem klassischen Magnetschalter, der nur einen einzigen Arbeits­ kontakt aufweist, der durch die Wirkung eines kleinen Hilfs­ magneten (5a), wie er in der Fig. 2 gezeigt ist, in einen Ru­ hekontakt übergeführt wird, derart, daß sie zusammen einen Magnetschalter mit einem Ruhekontakt bilden, der durch einen Hauptmagneten (5) gesteuert wird, der dem Steuerorgan (6) zu­ geordnet ist. In dem letzteren Fall muß präzisiert werden, daß der Hauptmagnet (5) in koherenter Weise zu dem Hilfsma­ gneten (5a) orientiert sein sollte. Beim Fehlen eines entge­ gengerichteten magnetischen Flusses der beiden Magneten näm­ lich wird beim Annähern des Steuermagneten der Kontakt von (2) nicht geöffnet, und das System bleibt unwirksam. Dieser Zwang kann dazu ausgenutzt werden, um den Kampf gegen die Verfälschbarkeit des Verriegelungssystem zu erleichtern, falls sich dies als notwendig erweisen sollte.

Es gibt einen einzigen Fall, wo die Wirksamkeit der Vorrich­ tung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, in Frage gestellt werden kann. Das ist dieser, bei dem die Kontinuität des elektrischen Kreises zwischen den Punkten (c und g) (Fig. 1) einerseits, oder zwischen den Punkten (h und e) ande­ rerseits nicht zugesichert werden kann, sei es aufgrund eines unfallbedingten oder nichtunfallbedingten Bruches der elek­ trischen Verbindungen zwischen Punkten, sei es durch ein Ver­ schmelzen der Leitungen, die diese Verbindungen gewährlei­ sten, was in Folge einer Kurzschlusses auftreten kann, der von dem Hilfsschalter (2) hervorgerufen werden kann, wenn der Hauptschalter (1) ausfällt. In diesem Fall ist das Kurz­ schließen der Spule des Relais (3) durch den Schalter (2) nicht gewährleistet.

Die vorliegende Erfindung stellt aber eine Lösung für diese zwei möglichen Fälle zur Verfügung. Wenn ein Schmelzen be­ fürchtet wird, beispielsweise aufgrund der Versorgungslei­ stung, dann fügt man dem Kreis eine Sicherung (8) zwischen den Punkten (a und b) zu, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, wo­ bei diese Sicherung dazu gewählt wird, den notwendigen Ver­ sorgungsstrom für das Relais (3) zur Verfügung zu stellen, aber zerstört zu werden, wenn vom Schalter (2) beim Ausfall des Schalters (1) ein Kurzschluß erzeugt wird. Die Zerstörung der Sicherung führt dazu, das System beim Auftreten des er­ sten Fehlers inoperativ zu machen. Sie erlaubt auch, jede Überladung des Hauptschalters (1) zu vermeiden.

Wenn ein Bruch der elektrischen Verbindungen, die oben be­ schrieben sind, befürchtet wird, unabhängig von einem Ausfall von (1), dann ist es möglich:

• - die elektrische Verbindung e, f (Fig. 1) in eine Verbindung e, e′ umzuformen, die zu einer Verbindung f′, f führt, wo e′ und f′ zwei Punkte derselben Klemme sind, die auch an h ange­ schlossen ist,
• - den Schaltkreis nach Fig. 3 auszubilden, bei dem mindestens der Sekundärschalter (2), die elektrische Verbindung c-g und die elektrische Verbindung h-e′ in einem dichten Gehäuse (9) integriert sind, das mit einem Kunststoff vergossen ist, um den elektrischen Verbindungen, die es enthält, eine permanen­ te Integrität zu verleihen. Unter diesen Bedingungen führt der Bruch irgendeiner äußeren Verbindung zum vergossenen Ge­ häuse dazu, daß die Versorgung des Relais und des Ausgangs (4) ständig offenbleibt, derart, daß die Maschine nicht ver­ sorgt werden kann.

Andere Konstruktionsvarianten bestehen darin, in das vergos­ sene Gehäuse alle oder einen Teil der anderen Bestandteile der Vorrichtung mit zu integrieren, d. h. den Hauptschalter (1), wenn sein Steuerungsprinzip dies erlaubt (Steuerung ohne direkten Kontakt), sowie das Hilfsrelais (3) und die Siche­ rung (8), wenn es eine solche gibt.

Es muß festgestellt werden, daß dann, wenn die Sicherung (8) in dem Gußformstück (17) enthalten ist, sie die Vorrichtung endgültig unwirksam macht, nachdem sie eventuell zerstört ist. Man kann dies insbesondere feststellen, wenn man be­ denkt, daß das erste Versagen ein deutliches Zeichen für die Abnutzung des Hauptschalters (1) ist und daß es zu empfehlen ist, sofort die gesamte Einrichtung für eine dauerhafte Funk­ tion der Maschine zu ersetzen. Die Ausführungsvariante, die darin besteht, daß sowohl das Relais, als auch die Sicherung in dem vergossenen Gehäuse integriert ist, erlaubt es daher, ein autonomes kompaktes Modul zu bilden, das nur noch an die Versorgungsspannung anzuschließen ist. Das ist in Fig. 4 ge­ zeigt.

Wie vorher schon ausgeführt, bestehen bei der vorliegenden Erfindung keine Unterschiede zwischen den verschiedenen Arten von Schaltern, die als Hauptschalter (1) eingesetzt werden können.

Es empfiehlt sich trotzdem zu bemerken, daß ein magnetischer Schalter mit Zungen, oder ein klassischer Kontaktschalter es erlauben, die Einrichtung unmittelbar mit Wechselspannung vom Netz, beispielsweise mit 115, 230 oder 400 Volt, zu versor­ gen, was die Verwirklichung eines sicheren, elektrischen Ver­ riegelungssystems erlaubt, das sehr einfach und ausgesprochen wenig kostenaufwendig ist, im Vergleich zu jedem anderen bis heute bekannten System.

Die Fig. 5 zeigt einen Aufbau mit einem Halleffekt-Detektor (13). Die Wahl eines Schalters (1) als Halleffekt-Detektor macht es notwendig, daß die Speisespannung eine sehr niedrige Gleichspannung ist. In der Mehrzahl der Fälle ist es auch notwendig, den Ausgang eines solchen Detektors mit Hilfe ei­ nes Transistors (10) zu verstärken, um das Relais steuern zu können. Eine Realisationsmöglichkeit ist in Fig. 5 gezeigt, wo (11 und 12) zwei Widerstände sind, deren Werte auf die Po­ larisation des Transistors abgestellt sind. In diesem Fall kann das Steuerorgan auf einen einzigen Magneten (5) redu­ ziert werden, der Detektor (13) ist wesentlich weniger magne­ tisch sensibel als der Schalter (2), so daß man dadurch die notwendige Verschiebung zwischen ihren jeweiligen Funktionen erreicht.

Ein weiteres wichtiges Merkmal einer Verriegelungsvorrichtung ist die Schwierigkeit, verfälscht zu werden. Um dies zu er­ reichen, ist es einfach als Hauptschalter (1) eine Betäti­ gungsweise zu wählen, die Kräfte in Spiel bringt, die von Hand nicht aufgebracht werden können, ohne daß das Schutzor­ gan benutzt wird. Eine spezielle Ausführungsform ist schema­ tisiert in der Fig. 6 gezeigt. Diese Ausführungsform ist da­ durch gekennzeichnet, daß der Schalter (2) in einer hohlen beweglichen Stange (14) enthalten ist, die auch den Schalter (1) und das Relais (3) enthält. Die Stange (14) gleitet längs im Gehäuse der Maschine und bewegt sich unter der Wirkung des Steuerorgans (6), das am Schutzglied angeordnet ist, sobald dieses sich schließt. Die Stange (14) ist unter der Wirkung einer Feder (15) zurückstellbar, sobald sich das Schutzorgan öffnet. Bei ihrer Vorwärtsbewegung zieht die Stange den Schalter (1) mit, wodurch dessen Drücker frei wird und er un­ ter der Wirkung der Feder (16) geschlossen werden kann. Bei ihrer Rückbewegung bringt die Stange (14) den Drücker von (1) zur Anlage am Gehäuse, was sein Wiederöffnen hervorruft. Die Schutzeinrichtung zieht das Steuerorgan (6), welches den Ma­ gneten (5) trägt, dieser öffnet den Schalter (2) bevor sich der Schalter (1) schließen kann. Das gleiche tritt beim Ab­ nehmen des Schutzorgans auf, wobei der Magnet den Schalter (2) freigibt, nachdem der Schalter (1) geöffnet ist.

Diese Bauweise bietet verschiedene Vorteile: das Schutzorgan kann die Kraft der Bedienungsperson vervielfältigen, bei­ spielsweise wenn es so angelenkt ist, daß die Feder (15) dazu ausgewählt werden kann, um eine sehr starke Kraft auszuüben, die das Öffnen des Schalters (1) garantiert, auch dann, wenn dessen Kontakte verschweißt sind, falls (1) als ein Typ mit positiver Kontaktelementöffnungsweise ausgebildet ist, bei dem jede andere Bewegungsart der Stange, außer mit dem Schutzorgan, verhindert ist. Die Anordnung des Schalters (2) erlaubt es, neben der Sicherung der Verriegelung bei einem Ausfall der Feder (15) auch die Möglichkeiten einer Verfäl­ schung zu verringern.

Die Stange (14) kann ein Verbindungsstück aufweisen, das es möglich macht, die Vorrichtung gegenüber dem Äußeren des Ge­ häuses abzudichten, was insbesondere im Bereich von Maschinen zur Verarbeitung von Lebensmitteln gewünscht wird. Die Stange (14) kann auch als Gehäuse dienen und zusätzlich den Schalter (2), die elektrischen Verbindungen c-g und h-e′, eventuell auch das Relais (3), den Ausgang der Steuerung (4) und die Sicherung (8) enthalten, ebenso wie ein Gießharz (17) mit den vorher erwähnten Vorteilen.

Eine weitere Möglichkeit im Ringen gegen eine Verfälschung besteht darin, den Schalter (1) mit zwei gleichpolarisierten Halleffekt-Detektoren (13 und 13a) auszugestalten, wie das in Fig. 7 gezeigt ist. Diese beiden Detektoren sind invers ange­ ordnet, was ihre Steuerung betrifft und sind in Serie ge­ schaltet, was ihren elektrischen Ausgang betrifft. In diesem Fall trägt das Steuerorgan (6) mindestens zwei Magnete, aber vorzugsweise drei (51, 52, 53). Der Magnet (51) steuert den Halleffekt-Detektor (13), der Magnet (52) steuert (13a) und der dritte Magnet (53) steuert den Schalter (2). Wenn (13) dazu vorgesehen ist, um durch den magnetischen Südpol gesteu­ ert zu werden, ist (13a) so ausgerichtet, daß er durch den magnetischen Nordpol gesteuert wird und umgekehrt. Die drei Magnete (51, 52, 53), die beiden Halleffekt-Detektoren (13, 13a) und der Schalter (2) sind so angeordnet, daß bei einer Annäherungsbewegung des Steuerorgans (6) der Magnet (53) den Schalter (2) öffnet, ehe die Magneten (51 und 52) den Ausgang der Detektoren (13 und 13a) jeweils steuern. Der Transistor (10) ist durch seine Widerstände (11, 12 und 18) polarisiert.

Diese Ausführungsform macht eine Verfälschung außerordentlich schwierig, weil die Annäherung eines Magneten nur einen ein­ zigen Detektor zu gleicher Zeit steuern kann und dadurch der Ausgang nicht freigegeben ist. Wenn ein Benutzer selbst zwei Magnete mit ihren Polen fachgemäß orientiert annähert, um die beiden Halleffekt-Detektoren zu steuern, dann entmutigt der systematische Ausfall der Sicherung, der durch das Fehlen des Öffnungsvorganges von (2) hervorgerufen wird, vollständig ei­ nen solchen Versuch.

Das Steuerorgan kann außerdem auch sehr leicht die Magnete integriert enthalten, ohne daß diese sichtbar sind. Die ma­ gnetisch sensiblen Elemente können durch das ausgegossene Ge­ häuse so verdeckt werden, daß es unmöglich ist, ihre Lage zu erkennen, auch nicht ihre Anzahl und noch weniger die Aus­ richtung, die sie zu den Magneten einnehmen müssen, um die Verriegelungsvorrichtung zu verfälschen.

Es versteht sich, daß zahlreiche Varianten vorgenommen werden können, insbesondere durch technisch äquivalente Mittel, ohne daß dadurch jedoch der Rahmen der vorliegenden Erfindung ver­ lassen werden kann.

Claims (11)

1. Elektrische Verriegelungsvorrichtung mit mindestens einem Hauptschalter mit einem Arbeitskontakt (1), einem Se­ kundärschalter in der Form eines magnetischen Schalters mit Zungen und einem Ruhekontakt (2), mindestens einem Hilfsre­ lais (3), das mindestens einen Arbeitskontakt (4) besitzt, sowie mit einem äußeren Steuerorgan (6), das mindestens einen Permanentmagnet (5) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschalter (1) direkt die Spule des Relais (3) steuert, nachdem der Sekundärschalter (2) durch den Magneten (5) im Steuerorgan (6) geöffnet worden ist, daß der Schalter (2), sobald er sich wieder schließt, die Spule des Relais (3) kurzschließt, was erfolgt, sobald sich das Steuerorgan und dessen Magnet wieder entfernt, und wobei die ganze Einrich­ tung so konstruiert ist, daß bei Annäherung des Steuerorgans durch die Gegenwart des Magneten (5) zunächst die Öffnung von (2) und danach das Schließen des Schalters (1) hervorgerufen wird und umgekehrt, bei seiner Entfernung, das Steuerorgan (6) den Schalter (1) freigibt, der sich öffnet, ehe sich der Schalter (2) wieder schließt, so daß der Schalter (2) nie stromdurchflossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherung (8) in den Kreis eingesetzt ist und zwar in die Verbindung zwischen dem Schalter (1) und der Versor­ gungsseite (7), die nicht direkt an die Spule des Relais an­ geschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder zwei, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schalter (2) ein magnetischer Schalter mit elastischen Zungen mit einem inversen Kontakt ist, dessen nicht gemeinsame Klemme des Arbeitskontaktes "in der Luft" gelassen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (2) ein mit Zungen versehener Ma­ gnetschalter mit einem Arbeitskontakt ist, der durch die An­ wesenheit eines Hilfsmagneten (5a) an seinen Seiten in einen Ruhekontakt übergeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (1) ein mit elastischen Zungen ausgestalteter Magnetschalter ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß (1) durch einen Schaltkreis ersetzt ist, der als sensibles Organ einen Halleffekt-Detektor (13) aufweist, dessen Signal durch einen Transistor (10) verstärkt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (1) ein Schalter ist von der Art, bei dem die Kontaktelemente durch einen positiven Eingriff geöffnet werden.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Schalter (2) und die elek­ trischen Verbindungen (c-g und h-e′) integrierte Teile eines dichten Gehäuses (9) sind, das mit einem Gießharz (17) ge­ füllt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (2) mit mindestens den elektri­ schen Verbindungen (c-g und h-e′) in einer Stange (14) inte­ griert ist, die unter der Wirkung eines äußeren Steuerorgans (6) einerseits und unter der Wirkung einer Feder (15) ande­ rerseits beweglich ist und bei seiner Bewegung jeweils das Schließen oder Öffnen des Schalters (1) bewirkt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (1) durch einen integrierten Schaltkreis gebildet wird, in dem zwei gleichpolige Hall­ effekt-Detektoren (13, 13a) enthalten sind, die in Serie ge­ schaltet und so angeordnet sind, daß sie durch gegenüberlie­ gende magnetische Pole steuerbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (2) und mindestens die elektri­ schen Verbindungen c-g und h-e′ in einem dichten, gegossenen Gehäuse (9) integriert sind.