Gattungsgemäße Sicherheitsschaltvorrichtungen werden dazu ver- wendet, um eine technische Anlage, wie beispielsweise eine hydraulische Presse oder eine automatisiert arbeitende Förder- anlage, bei Auftreten einer Gefahrensituation zuverlässig, d. h. fehlersicher abzuschalten. Die gattungsgemäßen Sicherheits- schaltvorrichtungen werden dazu eingangsseitig mit Signalgebern verbunden, wie beispielsweise Not-Aus-Tastern, Lichtschranken, Schutztüren, Drehzahlsensoren u. a. Sie werten die Signale die- ser Signalgeber in einer festgelegten, fehlersicheren Art und Weise aus und erzeugen in Abhängigkeit davon ausgangsseitig ein Schaltsignal, mit dem dann beispielsweise der Antrieb einer überwachten Anlage gebremst oder stillgesetzt wird. Dadurch wird dann ein sicherer Zustand erreicht.

Da bei einem Versagen der Sicherheitsschaltvorrichtung die Gesundheit oder sogar das Leben von Bedienpersonen u. a. gefähr- det sind, gelten für die Entwicklung, die Herstellung und den Betrieb von gattungsgemäßen Sicherheitsschaltvorrichtungen zahlreiche Spezialvorschriften. Die vorliegende Erfindung be- zieht sich daher auf (Sicherheits-) Schaltvorrichtungen, die insbesondere die Kategorien 3 oder 4 der einschlägigen europäi- schen Norm EN 954-1 oder vergleichbare Sicherheitsanforderungen erfüllen. Sie ist jedoch innerhalb dieses Rahmens nicht auf die oben genannten speziellen Beispiele beschränkt.

Um die hohen Anforderungen an die Eigenfehlersicherheit zu erfüllen, sind gattungsgemäße Sicherheitsschaltvorrichtungen häufig redundant aufgebaut und/oder sie führen im Betrieb lau- fend interne Funktionskontrollen durch. Es ist klar, dass die Entwicklung und Herstellung gattungsgemäßer Sicherheitsschalt- vorrichtungen daher einen erheblichen Aufwand im Vergleich zu , normalen" Schaltvorrichtungen erfordert. Dieser erhöhte Auf- wand wird aus Kostengründen andererseits nur dort betrieben, wo dies zur Erreichung der erforderlichen Fehlersicherheit notwen- dig ist. Daher können gattungsgemäße Sicherheitsschaltvorrich- tungen durchaus auch Komponenten und/oder Teile enthalten, die für sich genommen nicht die ansonsten geforderte Fehlersicher- heit besitzen.

Häufig werden mit gattungsgemäßen Sicherheitsschaltvorrichtun- gen induktive Verbraucher, insbesondere Schütze oder Magnetven- tile, abgeschaltet. Es ist bekannt, dass der Stromfluss durch solche Verbraucher aufgrund deren Induktivität nicht abrupt unterbrochen werden kann. Im Moment des Abschaltens, wenn also ein oder mehrere Schaltelemente der Sicherheitsschaltvorrich- tung den Strompfad zu dem induktiven Verbraucher unterbrechen, entsteht vielmehr eine Induktionsspannung, deren Höhe die unter normalen Betriebsbedingungen am Verbraucher anliegende Be- triebsspannung erheblich übersteigen kann. Es ist ferner be- kannt, eine solche Induktionsspannung mit Hilfe von geeigneten Schwellwertschaltern, beispielsweise Zener-Dioden, zu begren- zen. Durch die Begrenzung der Induktionsspannung wird Schäden am Ausgangskreis der Sicherheitsschaltvorrichtung und am abzu- schaltenden Verbraucher vorgebeugt. Da die genannten Schwell- wertschalter andererseits keinen unmittelbaren Einfluss auf die Sicherheitsfunktion der gattungsgemäßen Schaltvorrichtungen besitzen, war es bislang nicht notwendig, an dieser Stelle Funktionssicherungsmaßnahmen vorzusehen.

Generell ist es wünschenswert, eine überwachte Anlage bei Auf- treten einer Gefahrensituation möglichst schnell abzuschalten.

Dies gilt insbesondere bei der Überwachung von Pressen, da der herabfahrende Biegestempel einerseits eine große Gefährdung für das Bedienpersonal darstellt und das Bedienpersonal anderer- seits in unmittelbarer Nähe des Biegestempels arbeiten muss.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sicherheitsschaltvorrichtung anzugeben, die ein schnelles und gleichermaßen fehlersicheres Abschalten eines induktiven Verbrauchers ermöglicht. Bevorzugt ist es, wenn die neue Sicherheitsschaltvorrichtung dabei möglichst einfach und damit kostengünstig realisiert werden kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufga- be durch eine Sicherheitsschaltvorrichtung gelöst, mit : - einem Signalverarbeitungsteil zum Aufnehmen und Auswerten eines eingangsseitigen Abschaltsignals, - zumindest einem von dem Signalverarbeitungsteil angesteu- erten ersten Schaltelement zum Abschalten des Verbrau- chers, - einem ersten Schwellwertschalter zum Einstellen einer definierten Induktionsspannung an dem Verbraucher beim Ab- schalten, und - einem Überwachungskreis zum Überwachen des Schwellwert- schalters.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird diese Aufgabe durch ein Ver- fahren mit folgenden Schritten gelöst : Aufnehmen und Auswerten eines eingangsseitigen Abschalt- signals, Ansteuern eines ersten Schaltelements zum Abschalten des Verbrauchers, Einstellen einer definierten Induktionsspannung an dem Verbraucher beim Abschalten, und Überwachen der definierten Induktionsspannung mit Hilfe eines Überwachungskreises.

Bei der neuen Sicherheitsschaltvorrichtung wird somit erstmals die Funktionsfähigkeit des verwendeten Schwellwertschalters und damit implizit die Höhe der beim Abschalten auftretenden Induk- tionsspannung überwacht. Je höher die entstehende Induktions- spannung ist, desto schneller kann die im induktiven Verbrau- cher gespeicherte Energie abgebaut werden und desto schneller ist ein gewünschter Abschaltvorgang tatsächlich beendet. Mit anderen Worten kann ein schneller Abschaltvorgang u. a. dadurch realisiert werden, dass der Ausgangskreis der Sicherheits- schaltvorrichtung so dimensioniert ist, dass eine bestimmte Induktionsspannung beim Abschalten des Verbrauchers nicht un- terschritten wird. Möchte man sich die erreichbare Abschaltge- schwindigkeit gezielt zunutze machen, indem man beispielsweise ansonsten erforderliche Sicherheitsreserven verringert, wird die Höhe der Induktionsspannung zu einer sicherheitskritischen Größe. Dann wiederum ist es wünschenswert, die Höhe der Induk- tionsspannung zu überwachen, um das rechtzeitige Abschalten des Verbrauchers unter allen Betriebsumständen sicherzustellen. Der bislang nicht für die Sicherheitsfunktion verwendete Schwell- wertschalter wird hierdurch also zu einem sicherheitskritischen Bestandteil der Schaltvorrichtung.

Durch die Überwachung der Induktionsspannung bzw. des damit zusammenhängenden Schwellwertschalters kann die Entladezeit des induktiven Verbrauchers beim Abschalten innerhalb eines be- stimmbaren Zeitfensters garantiert werden. Dieses Zeitfenster kann durch geeignete Dimensionierung des Schwellwertschalters (und ggf. der anderen im Ausgangskreis der Sicherheitsschalt- vorrichtung verwendeten Bauelemente) minimiert werden. Daher ermöglicht die neue Sicherheitsschaltvorrichtung ein schnelle- res und gleichermaßen zuverlässiges Abschalten. Die obengenann- te Aufgabe ist daher vollständig gelöst.

Darüber hinaus kann aufgrund der Erfindung grundsätzlich auch einer Beschädigung der Sicherheitsschaltvorrichtung durch Auf- treten zu hoher Induktionsspannungen vorgebeugt werden, oder es können entsprechende Beschädigungen und damit verbundene Funk- tionsausfälle schneller und zuverlässiger erkannt werden. Die neue Sicherheitsschaltvorrichtung bietet daher eine noch größe- re Sicherheitsreserve.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Feh- lersignal erzeugt, wenn die Induktionsspannung einen Schwell- wert unterschreitet.

In dieser Ausgestaltung wird ein Funktionsfehler, der die Ab- schaltgeschwindigkeit der neuen Sicherheitsschaltvorrichtung beeinträchtigen könnte, frühzeitig gemeldet, so dass ggf. ein Warnsignal erzeugt werden kann und/oder die überwachte Anlage vorsichtshalber in eine sichere Ruheposition gebracht werden kann. Diese Ausgestaltung ist daher eine besonders vorteilhafte Fortführung des oben beschriebenen Grundgedankens.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Induktionsspannung in zumindest zwei Induktionsteilspannungen aufgeteilt und es wird ein Teilerverhältnis der Induktionsteilspannungen überwacht.

Grundsätzlich kann die Induktionsspannung mit einer geeigneten Messwertaufnahme gemessen und dann mit einem definierten Ver- gleichswert verglichen werden. Bei einem solchen Ansatz ist allerdings auch der Vergleichswert sicherheitskritisch, da ein fehlerhafter Vergleichswert zur Folge haben kann, dass die Induktionsspannung unerkannt unter den gesetzten Minimalwert absinkt. Die bevorzugte Ausgestaltung überwacht die Induktions- spannung daher nicht anhand eines absoluten Messwertes, sondern gewissermaßen relativ durch Vergleich von Induktionsteilspan- nungen. Diese bevorzugte Ausgestaltung lässt sich wesentlich kostengünstiger realisieren. Dabei macht man sich letztlich zunutze, dass die tatsächliche Höhe der Induktionsspannung herstellerseitig durch den oder die verwendeten Schwellwert- schalter bestimmt wird. Zur Überwachung der Induktionsspannung genügt es dann sicherzustellen, dass im Betrieb keine Verände- rungen gegenüber den herstellerseitig eingestellten Werten auftreten. Dies geschieht vorteilhaft, indem verschiedene her- stellerseitig festgelegte Größen relativ zueinander in Bezie- hung gesetzt werden, wie hier bevorzugt zwei Induktionsteil- spannungen. In einem besonders bevorzugten Fall wird die Induk- tionsspannung hälftig geteilt, so dass die Überwachung gewis- sermaßen anhand eines Symmetrievergleichs erfolgt. Grundsätz- lich sind jedoch auch andere Teilerverhältnisse möglich.

In einer weiteren Ausgestaltung besitzt die neue Sicherheits- schaltvorrichtung einen zweiten Schwellwertschalter zum Ein- stellen der Induktionsspannung, wobei der erste und der zweite Schwellwertschalter so angeordnet sind, dass die Höhe der In- duktionsspannung von jedem der Schwellwertschalter beeinflusst wird. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zumindest zwei Schwellwertschalter in Reihe zueinander angeordnet, so dass sich die Höhe der Induktionsspannung bei Ausfall eines Schwellwertschalters zwangsläufig ändert. Beson- ders bevorzugt ist es dabei, wenn die garantierte minimale Induktionsspannung bereits von einem Schwellwertschalter allei- ne sichergestellt werden kann, da dann eine Redundanz und eine erhöhte Fehlersicherheit erreicht ist. Darüber hinaus ist diese Ausgestaltung sehr einfach realisierbar, da die beiden Schwell- wertschalter von sich aus bereits Induktionsteilspannungen erzeugen.

In einer weiteren Ausgestaltung sind der erste und der zweite Schwellwertschalter in Reihe zueinander angeordnet, wobei zwi- schen den beiden Schwellwertschaltern ein Abgriff für eine Überwachungsspannung angeordnet ist.

Diese Ausgestaltung ist eine vorteilhafte Fortsetzung des Ge- dankens, die Induktionsspannung durch Vergleich von Induktions- teilspannungen zu überwachen. Das Abgreifen der Überwachungs- spannung zwischen den in Reihe zueinander angeordneten Schwell- wertschaltern ist eine besonders einfache Realisierung. Grund- sätzlich kann eine zwischen den Schwellwertschaltern abgegrif- fene Überwachungsspannung jedoch auch auf ihre absolute Größe hin überwacht werden, wobei diese Ausgestaltung generell den Vorteil besitzt, dass einfachere und damit kostengünstigere Messelemente verwendet werden können, die nicht unbedingt hoch- spannungsfest sein müssen.

In einer weiteren Ausgestaltung definiert der Abgriff einen ersten Spannungsteiler mit einem ersten Teilerverhältnis und es ist ferner ein zweiter Spannungsteiler mit einem zweiten Tei- lerverhältnis vorhanden, welches dem ersten Teilerverhältnis entspricht.

Diese Ausgestaltung ist die weitere konsequente Umsetzung des Gedankens, die Induktionsspannung relativ und nicht hinsicht- lich ihrer absoluten Größe zu überwachen. Mit Hilfe des zweiten Spannungsteilers, der bevorzugt die in der Sicherheitsschalt- vorrichtung vorhandene Betriebsspannung in einem festen Ver- hältnis teilt, kann ein für die Überwachung verwendeter Refe- renzwert sehr einfach erzeugt werden. Der erste Spannungsteiler teilt dagegen die entstehende Induktionsspannung, wobei der erste Spannungsteiler über die beiden Schwellwertschalter hin- aus durchaus noch andere Bauelemente beinhalten kann. Durch Vergleich der einander entsprechenden Teilspannungen der beiden Spannungsteiler wird die voreingestellte Induktionsspannung besonders effizient und wirkungsvoll überwacht.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Spannungsteiler parallel zu dem ersten Spannungsteiler angeordnet.

Durch diese Ausgestaltung wird der schaltungstechnische Aufbau noch weiter vereinfacht, da die miteinander zu vergleichenden Teilspannungen einfach einer Vergleichsschaltung zugeführt werden können.

In einer weiteren Ausgestaltung besitzt die neue Sicherheits- schaltvorrichtung zwei Anschlüsse zum Anschließen des Verbrau- chers, wobei die Anschlüsse so angeordnet sind, dass der Verbraucher parallel zu dem oben genannten Abgriff liegt.

Diese Ausgestaltung trägt ebenfalls zu einer besonders einfa- chen Realisierung bei, da die entstehende Induktionsspannung hierdurch unmittelbar auf die beiden Zweige aufgeteilt wird, die zur Überwachung miteinander verglichen werden. Die Anzahl der erforderlichen Bauelemente wird dabei weiter reduziert.

In einer weiteren Ausgestaltung besitzt die neue Sicherheits- schaltvorrichtung ein zweites von dem Signalverarbeitungsteil angesteuertes Schaltelement, wobei das erste Schaltelement stromaufwärts und das zweite Schaltelement stromabwärts von dem Verbraucher angeordnet ist.

Auch diese Ausgestaltung setzt die Idee, die Induktionsspannung durch Vergleich von-bevorzugt symmetrischen-Teilspannungen zu überwachen, konsequent fort. Die praktische Realisierung wird noch weiter vereinfacht.

In einer weiteren Ausgestaltung beinhaltet der Überwachungs- kreis einen Optokoppler mit einem Sendeelement und einem Emp- fangselement, wobei das Sendeelement an einem ersten Anschluss mit einem von der Induktionsspannung abhängigen Signal und an einem zweiten Anschluss mit einem Referenzsignal verbunden ist.

In dieser Ausgestaltung erfolgt der Vergleich der Induktions- spannung oder eines davon abgeleiteten Überwachungssignals mit einem Referenzsignal anhand eines Optokopplers. Üblicherweise werden für solche Zwecke bislang Komparatorschaltungen unter Verwendung von Operationsverstärkern oder herkömmliche Diffe- renzverstärker eingesetzt. Die Verwendung eines Optokopplers besitzt demgegenüber den Vorteil, dass der Rückführungskreis von sich aus bereits eine galvanische Trennung aufweist, die zu einer erhöhten Sicherheit beiträgt. Die Ausgestaltung trägt daher zu einer Reduzierung der benötigten Bauelemente bei.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Schwellwertschalter parallel zu dem Schaltelement angeordnet.

Alternativ hierzu könnte der Schwellwertschalter grundsätzlich auch an einer anderen Stelle, beispielsweise parallel zu dem Verbraucher angeordnet sein. Die bevorzugte Ausgestaltung er- möglicht jedoch eine besonders einfache Realisierung der Idee, die Induktionsspannung durch relativen Vergleich von Teilspan- nungen zu überwachen.

In einer weiteren Ausgestaltung beinhaltet der Schwellwert- schalter zumindest zwei in Reihe zueinander angeordnete Schwellwertschaltelemente, vorzugsweise Zener-Dioden.

In dieser Ausgestaltung ist der eine Schwellwertschalter in sich redundant. Hierdurch wird eine erhöhte Sicherheit er- reicht. Insbesondere kann bei Ausfall eines der Schwellwert- schaltelemente eine gewünschte minimale Induktionsspannung noch sichergestellt werden. Darüber hinaus besitzt diese Ausgestal- tung den Vorteil, dass Schwellwertschalter mit geringeren Leis- tungswerten und damit geringeren Toleranzen verwendet werden können, was zu einer weiteren Reduzierung von Herstellungskos- ten beiträgt.

In einer weiteren Ausgestaltung beinhaltet das Schaltelement zumindest zwei in Reihe zueinander angeordnete Transistoren, vorzugsweise MOS-Transistoren.

Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft in Kombination mit den beiden zuvor genannten Ausgestaltungen, d. h. wenn meh- rere Schwellwertschaltelemente parallel zu mehreren Transisto- ren angeordnet sind. Der Vorteil ist, dass durch die Verwendung mehrerer Transistoren ein vorzeitiges Durchbrechen der in den einzelnen Transistoren vorhandenen pn-Strecken verhindert wird, ohne dass besonders hochspannungsfeste Transistoren benötigt werden. Darüber hinaus bietet diese Ausgestaltung eine weitere Redundanz, die der Ausfallsicherheit zugute kommt. Bevorzugt sind die beiden in Reihe zueinander angeordneten Transistoren diversitär, d. h. von unterschiedlichen Herstellern und/oder unterschiedlicher Bauart, wodurch das Risiko eines zeitgleichen Ausfalls noch weiter reduziert ist.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nach- stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

In der einzigen Figur ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Sicherheitsschaltvorrichtung in seiner Gesamtheit mit der Be- zugsziffer 10 bezeichnet. Die Sicherheitsschaltvorrichtung 10 ist hier beispielhaft ein autark funktionsfähiges Sicherheits- schaltgerät, bei dem sämtliche Funktionselemente kompakt in einem Gerätegehäuse 11 eingebaut sind. Alternativ hierzu könnte es sich jedoch beispielsweise auch um eine Baugruppe einer komplexen Sicherheitssteuerung, insbesondere einer für Sicher- heitszwecke ausgelegten SPS (Speicher Programmierbare Steue- rung) handeln. In einem weiteren Ausführungsbeispiel (hier nicht gesondert dargestellt) könnte die Sicherheitsschaltvor- richtung 10 mit räumlich verteilten Komponenten aufgebaut sein, die beispielsweise über ein Bussystem miteinander verbunden sind.

Die Sicherheitsschaltvorrichtung 10 besitzt einen Signalverar- beitungsteil 12. Der Signalverarbeitungsteil 12 ist hier ent- sprechend der vorgesehenen Verwendung und der damit verbundenen Sicherheitsanforderungen mehrkanalig aufgebaut. Vereinfacht ist der Signalverarbeitungsteil 12 daher mit zwei Mikroprozessoren 14, 16 dargestellt, die miteinander kommunizieren und sich gegenseitig überwachen, was durch einen Pfeil 18 dargestelLt ist.

Eingangsseitig können an die Sicherheitsschaltvorrichtung LO Signalgeber für Sicherheitszwecke angeschlossen werden. Bei- spielhaft, jedoch nicht beschränkend, sind hier Schutztüren 20, Lichtschranken 22 und Not-Aus-Schalter 24 dargestellt. Der Signalverarbeitungsteil 12 wertet die Signale dieser Signale- ber in an sich bekannter Weise fehlersicher aus und steuert in Abhängigkeit davon ein oder mehrere ausgangsseitige Schaltele- mente an.

Im vorliegenden Fall besitzt die Sicherheitsschaltvorrichtung 10 zwei ausgangsseitige Schaltelemente 26,28, die jeweils zwei in Reihe zueinander angeordnete MOS-Transistoren beinhalten.

Die Transistoren sind hier mit den Bezugsziffern 30,32, 34 und 36 bezeichnet und liegen in Reihe zueinander zwischen einer Betriebsspannung UB und Masse. Jeder der vier MOS-Transistoren 30,32, 34,36 kann über eine entsprechende Verbindung von dem Signalverarbeitungsteil 12 angesteuert werden.

Parallel zu den beiden Transistoren 30,32 sind zwei Zener- Dioden 38,40 in Reihe zueinander angeordnet. Die Zener-Dioden 38,40 bilden gemeinsam einen ersten Schwellwertschalter im Sinne der vorliegenden Erfindung.

Die Transistoren 34,36 bilden zusammen das zweites Schaltele- ment. Parallel zu diesem zweiten Schaltelement sind zwei weite- re Zener-Dioden 42,44 in Reihe zueinander angeordnet. Die Zener-Dioden 42,44 sind ein zweiter Schwellwertschalter im Sinne der vorliegenden Erfindung.

Die Verwendung von MOS-Transistoren 30 bis 36 und Zener-Dioden 38 bis 44 ist ein derzeit bevorzugtes Ausführungsbeispiel.

Abweichend hiervon können jedoch auch andere Bauelemente, bei- spielsweise bipolare Transistoren für die Schaltelemente oder herkömmliche Dioden oder Tyristoren als Schwellwertschaltele- mente verwendet werden. Darüber hinaus ist die hier gezeigte Verwendung von jeweils zwei Transistoren und zwei Zener-Dioden eine bevorzugte Variante. Abweichend hiervon können jedoch auch noch weitere Elemente oder nur ein Transistor und eine Zener- Diode verwendet werden.

Zwischen dem ersten Schaltelement 26 und dem zweiten Schaltele- ment 28 sind seriell zwei Widerstände 46,48 angeordnet. Insge- samt ergibt sich hiermit also eine Serienschaltung der Transis- toren 30, 32, der Widerstände 46, 48 und der Transistoren 34, 36 zwischen Betriebsspannung UB und Masse. Parallel zu den Transistoren 30,32 befinden sich die Zener-Dioden 38,40 und parallel zu den Transistoren 34,36 liegen die Zener-Dioden 42, 44.

An einem ersten Knotenpunkt zwischen dem Transistor 32 und dem Widerstand 46 befindet sich ein Abgriff, der zu einem Anschluss 50 der Sicherheitsschaltvorrichtung 10 geführt ist. In gleicher Weise befindet sich ein zweiter Abgriff zwischen dem Transistor 34 und dem Widerstand 48. Der zweite Abgriff ist zu einem An- schluss 52 geführt. An die Anschlüsse 50,52 wird im Betrieb der Sicherheitsschaltvorrichtung 10 ein Verbraucher angeschlos- sen, der hier beispielhaft als Magnetventil 54 dargestellt ist.

Ein derartiger Anschluss des Verbrauchers 54 wird in der Fach- terminologie üblicherweise als zweipoliger Anschluss bezeich- net. Ein zweipoliger Anschluss stellt den bevorzugten Anwen- dungsfall für die vorliegende Erfindung dar. Grundsätzlich kann die Erfindung jedoch auch bei einpoligen Ausgangsanschlüssen angewendet werden.

Parallel zu der Serienschaltung aus den Transistoren 30 bis 36 und den Widerständen 46,48 befindet sich eine Serienschaltung aus zwei Widerständen 56,58. Zwischen den beiden Widerständen 56,58 ist ein Abgriff 60, so dass die Widerstände 56,58 einen Spannungsteiler bilden, der hier mit der Bezugsziffer 62 be- zeichnet ist. Der Spannungsteiler 62 ist ebenso wie die Serien- schaltung aus den Transistoren 30 bis 36 und den Widerständen 46,48 zwischen Betriebsspannung Ua und Masse angeordnet.

Ein weiterer Abgriff, der zwischen den beiden Widerständen 46, 48 angeordnet ist, ist hier mit der Bezugsziffer 64 bezeichnet.

Der Abgriff 64 teilt die Reihenschaltung aus den Transistoren 30,32, 34,36 und den Widerständen 46,48 mittig, so dass ein zweiter Spannungsteiler 66 gebildet wird. Bevorzugt sind die Teilerverhältnisse des ersten Spannungsteilers 62 und des zwei- ten Spannungsteilers 66 gleich groß. Noch weiter bevorzugt ist es, dass die Teilerverhältnisse hier jeweils 0,5 betragen, d. h. dass an den Abgriffen 60,64 im Normalbetrieb jeweils eine Spannung in Höhe von UB/2 anliegt. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Teilerverhältnisse möglich.

Mit den Bezugsziffern 68 und 70 sind zwei Optokoppler bezeich- net, wobei der Optokoppler 70 hier redundant zum Optokoppler 68 arbeitet und ggf. auch entfallen kann. Der Optokoppler 68 be- sitzt hier zwei Sendeelemente 72,73, die antiparallel zueinan- der geschaltet sind, sowie ein Empfangselement 74. Die Sende- elemente 72,73, typischerweise LEDs, sind an einem Anschluss mit dem Abgriff 60 und an einem zweiten Anschluss mit einer Reihenschaltung aus zwei Zener-Dioden 76, 78 verbunden. Die beiden Zener-Dioden 76,78 liegen dabei gedreht zueinander, so dass jeweils nur eine in Durchlassrichtung und die andere dann in Sperrrichtung arbeitet. Das offene Ende der Reihenschaltung der beiden Zener-Dioden 76,78 ist mit dem Abgriff 64 verbun- den. Die Zener-Dioden 76,78 sorgen dafür, dass die Sendeele- mente 72,73 erst ab einer definierten Schaltschwelle ein Sen- designal erzeugen. Ein solches Sendesignal führt dann zu einem Rückkopplungssignal an den Signalverarbe : Ltungsteil 12. Mit den beiden antiparallel geschalteten Sendeelementen 72,73 wird dabei eine Art Betragsbildung erreicht, da die Differenzspan- nung zwischen den Abgriffen 60 und 64 negativ oder positiv sein kann. Abhängig davon spricht hier jeweils nur ein Sendeelement 72,73 an. Alternativ könnte man diese Betragsbildung auch mit Hilfe von zwei antiparallel angeordneten Optokopplern 68,70 erreichen, in denen dann jeweils nur ein Sendeelement 72 ver- wendet ist.

Die Funktionsweise der gezeigten Sicherheitsschaltvorrichtung 10 ist wie folgt : Im stationären Betrieb, wenn also das Magnetventil 54 bestromt ist, liegt über dem Magnetventil 54 eine Spannung, die in etwa der Betriebsspannung Ug entspricht. Die Betriebsspannung UB wird über die beiden Spannungsteiler 62,66 ferner hälftig geteilt und die entstehenden Teilspannungen sind an den Abgriffen 60, 64 den Optokopplern 68,70 zugeführt. Da die Spannungen an den Abgriffen 60,64 praktisch gleich groß sind (abgesehen von etwaigen geringfügigen Toleranzen), liegt an dem Sendeelement 72 keine Spannung an und das Empfangselement 74 erhält dement- sprechend kein Sendesignal.

Wenn nun der Signalverarbeitungsteil 12 den Verbraucher 54 abschalten möchte (oder einen Abschalttest durchführen möchte), steuert er die Transistoren 30 bis 36 so an, dass der Strompfad zu dem Verbraucher 54 unterbrochen wird. Mit anderen Worten öffnet der Signalverarbeitungsteil 12 die Transistoren 30 bis 36. Durch die Unterbrechung des Strompfades entsteht über dem Verbraucher 54 eine Induktionsspannung Ui. Die Induktionsspan- nung Ui wird durch die Zener-Dioden 38 bis 44 begrenzt. Mit anderen Worten wird die Höhe der Induktionsspannung Ui durch die Dimensionierung der Zener-Dioden 38 bis 44 eingestellt.

Für die Spannungen im Ausgangskreis der Sicherheitsschaltvor- richtung 10 gelten dann folgende Zusammenhänge (bei einem Tei- lerverhältnis der Spannungsteiler 62,66 von 0,5) : Ui = U1 + U2-UB und Uil Ui2 = Ui/2, wobei Ul die Spannung über dem ersten Schaltelement 26, U2 die Spannung über dem zweiten Schaltelement 28, Ui die Induktionsspannung über dem Verbraucher 54, Uil die Spannung über dem Widerstand 46, Ui2 die Spannung über dem Widerstand 48 und u"die Betriebsspannung ist.

Die Spannung am Abgriff 64 beträgt dann : Ui + UH Ui UH<BR> '"2 2 2 Mit anderen Worten bleibt die Spannung am Abgriff 64 auch beim Abschalten des Verbrauchers 54 praktisch unverändert, solange die Teilspannungen Uil und Ui2 bzw. die Teilspannungen Ul und U2 jeweils gleich groß sind. Würde nun eine der Zener-Dioden 40 bis 44 defekt sein, gilt diese Annahme nicht mehr. Der Span- nungsteiler 66 würde die auftretende Induktionsspannung un- gleichmäßig aufteilen, was dazu führt, dass sich die Potentiale an den Abgriffen 60 und 64 voneinander unterscheiden. Dies hätte zur Folge, dass das Sendeelement 72 mit einer Spannung beaufschlagt wird, die zu einem Sendesignal der Optokoppler 68, 70 führt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Zener- Dioden 38 bis 44 hier so dimensioniert, dass eine minimale Induktionsspannung von Ut-100 V selbst dann erreicht wird, wenn eine der Zener-Dioden defekt wird.