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Title:
SAFETY RELAY CIRCUIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/135719
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a safety relay circuit, in particular having two relay switches (k1, k2) connected in series or in parallel in a load circuit (LN). A switch-position indicating circuit (A1) is associated with the relay switch (k1). An evaluating circuit compares the command input to the relay (k1) with the indication of the indicating circuit (A1), whereby error states occurring at the relay switches can be detected.

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Inventors:
ZINK FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/055029
Publication Date:
September 19, 2013
Filing Date:
March 12, 2013
Export Citation:
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Assignee:
PHOENIX CONTACT GMBH & CO (DE)
International Classes:
H01H47/00; H01H9/16; H02H1/00
Foreign References:
EP1202313A12002-05-02
EP2290776A12011-03-02
DE9107193U11991-08-14
EP1202313A12002-05-02
Attorney, Agent or Firm:
KAMPFENKEL, K. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zum Schalten eines

Laststromkreises in Sicherheitstechnik, umfassend:

- mindestens ein elektromagnetisches Relais (Kl) mit einem gesteuerten Schalter (kl), der im aktiven Zustand des

Relais seine geschlossene Arbeitsstellung einnimmt und dabei im Laststromkreis (LN) liegt, während im Ruhezustand des Relais der Schalter (kl) hinsichtlich des

Laststromkreises (LN) eine geöffnete Ruhestellung einnimmt,

- mindestens eine Überwachungsschaltung, welche umfasst:

- einen Schalterstellung-Anzeigestromkreis (AI), der eine Hilfs-Spannungsquelle (Hl) und Stromnachweismittel enthält und im Ruhezustand des Relais (Kl) die Stromnachweismittel ansprechen lässt,

- eine Auswerteschaltung, welche das Ansprechen der

Stromnachweismittel mit der Befehlseingabe „an" oder „aus" an das Relais (Kl) vergleicht und aus dem Vergleich den Zustand der Schaltungsanordnung „fehlerfrei" oder

„fehlerhaft" ableitet,

- wobei im fehlerfreien Ruhezustand das Relais (Kl) den Laststromkreis (LN) aus- und den Anzeigestromkreis (AI) einschaltet,

- wobei im fehlerfreien aktiven Zustand das Relais (Kl) den Laststromkreis (LN) ein- und den Anzeigestromkreis (AI) ausschaltet,

- wobei ein Fehlerzustand „hängende Kontakte" beim

Abschalten des Laststromkreises (LN) durch Unstimmigkeit der Befehlseingabe an das Relais mit dem Ansprechzustand der Stromnachweismittel erkennbar wird,

- wobei ein Fehlerzustand „Dreipunkt-Kontaktüberbrückung" sich beim Zuschalten des Laststromkreises (LN) durch Unstimmigkeit der Befehlseingabe an das Relais mit dem teilweise verharrenden Ansprechzustand der

Stromnachweismittel bemerkbar macht, und

- wobei ein Fehlerzustand „Zweipunkt-Kontaktüberbrückung" im laufenden Betrieb durch Unstimmigkeit der Befehlseingabe an das Relais mit einem falschen Ansprechzustand der

Stromnachweismittel erkennbar wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,

wobei beim Einschaltbefehl des Relais ein logisches

Befehlssignal „1" und beim Ausschaltbefehl ein logisches Befehlssignal „0" an die Auswerteschaltung abgegeben werden,

wobei beim positiven Ansprechzustand der

Stromnachweismittel ein logisches Zustandssignal „0" und beim negativen Ansprechzustand ein Zustandssignal „1" erzeugt wird, und

wobei die Auswerteschaltung bei Übereinstimmung des

Zustandssignal mit dem Befehlssignal Fehlerfreiheit anzeigt und bei Nichtübereinstimmung Fehlerhaftigkeit anzeigt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,

wobei die Stromlosschaltung des Laststromkreises (LN) sicherzustellen ist, umfassend:

- ein erstes elektromagnetisches Relais (Kl) mit einem ersten Schalter (kl),

- ein zweites elektromagnetisches Relais (K2) mit einem zweiten Schalter (k2),

- einen ersten Schalterstellung-Anzeigestromkreis (AI),

- einen zweiten Schalterstellung-Anzeigekreis (A2), und - eine Auswerteschaltung, welche die Befehlseingaben an die Relais (Kl, K2) mit den Stromzuständen der

Anzeigestromkreise (AI, A2) vergleicht und daraus den Zustand der Schaltungsanordnung als „fehlerfrei" oder als „fehlerhaft" ableitet.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3,

wobei die Überwachungsschaltung integrierte

Schaltungen enthält, welche den jeweiligen

Auswerteschaltungen (AI, A2) zugeordnet sind, und

zusätzlich weitere Logikschaltungen enthält, um die

Stellungen der Relaisschalter (kl, k2) untereinander auf Übereinstimmung auszuwerten,

- wobei im fehlerfreien aktivem Zustand der erste und zweite Schalter (kl, k2) den Laststromkreis (LN) schließen und den jeweilig zugehörigen Anzeigestromkreis (AI, A2) öffnen, was sich durch Nicht-Ansprechen der

Stromnachweismittel manifestiert,

- wobei ein Zustand „hängende Kontakte" an einem der Relais den zugeordneten Anzeigestromkreis (AI, A2) im seinem Zustand vor Stromlosschalten des Laststromkreises (LN) verharren lässt, was als Fehlerzustand des

betreffenden Relais auswertbar ist,

- wobei ein Fehlerzustand „Dreipunkt- Kontaktüberbrückung" sich durch teilweises Ansprechen der Stromnachweismittel des fehlerhaften Relais bemerkbar macht, wenn der Laststromkreis (LN) zugeschaltet wird und

- wobei ein Fehlerzustand „Zweipunkt- Kontaktüberbrückung" bei einem der Relais die

Stromnachweismittel des zugeordneten Anzeigestromkreises nicht, oder nur schwach, ansprechen lässt, wenn die Relais zugeschaltet werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Einschalten des Laststromkreises sicherzustellen ist, umfassend:

ein erstes elektromagnetisches Relais (Kl) mit einem ersten Schalter (kl),

ein zweites elektromagnetisches Relais (K2) mit einem zweiten Schalter (k2),

- einen ersten Anzeigestromkreis (AI),

einen zweiten Anzeigestromkreis (A2), und eine Auswerteschaltung, welche die

Befehlseingaben an die Relais (Kl, K2) mit den

Stromzuständen der Anzeigestromkreisen (AI, A2) vergleicht und daraus den Zustand der Schaltungsanordnung als

„fehlerfrei" oder als „fehlerhaft" ableitet.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5,

wobei die Überwachungsschaltung integrierte

Schaltungen enthält, welche den jeweiligen

Auswerteschaltungen (AI, A2) zugeordnet sind, und

zusätzlich weitere Logikschaltungen enthält, um die

Stellungen der Relaisschalter (kl, k2) untereinander auf Übereinstimmung auszuwerten,

- wobei im fehlerfreien aktivem Zustand sowohl der erste wie auch der zweite Schalter (kl, k2) den

Laststromkreis (LN) schließen und den jeweiligen

zugehörigen Anzeigestromkreis (AI, A2) öffnen, was sich durch Nichtansprechen der Stromnachweismittel manifestiert, - wobei ein Zustand „hängende Kontakte" an einem der Relais den zugeordneten Anzeigestromkreis in seinem Zustand vor Umschalten des Laststromkreises (LN) verharren lässt, was als Fehlerzustand des betreffenden Relais auswertbar ist,

wobei ein Fehlerzustand „Dreipunkt- Kontaktüberbrückung" sich durch teilweises Ansprechen der Stromnachweismittel des fehlerhaften Relais bemerkbar macht, wenn der Laststromkreis (LN) eingeschaltet wird, und wobei ein Fehlerzustand „Zweipunkt- Kontaktüberbrückung" bei einem der Relais die

Stromnachweismittel des zugeordneten Anzeigestromkreises heftig ansprechen lässt, wenn das andere Relais in den Ruhezustand geschaltet wird.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Stromnachweismittel als Leuchtdioden (LED1, LED2) ausgebildet sind, die in Reihe mit einer jeweiligen Hilfs- Spannungsquelle (Hl, H2) und mit zwei (Gl, Öl; G2, 02) der drei Kontaktpunkte (Sl, Gl, Öl; S2, G2, 02) eines

jeweiligen Relais (Kl, K2) liegen. 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei eine erste Hilfsspannungsquelle (Hl) des ersten

Anzeigestromkreises (AI) einen ersten Übertrager (Tl) enthält, der taktweise mit einem Strom-Spannungs-Impuls beaufschlagbar ist, und

wobei eine zweite Hilfsspannungsquelle (H2) des zweiten Anzeigestromkreises (A2) einen zweiten Übertrager (T2) enthält, der taktweise mit einem Strom-Spannungs-Impuls beaufschlagbar ist. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8,

wobei der erste und der zweite Übertrager (Tl, T2) baulich vereint sind und einen Transformator mit einer gemeinsamen Primärwicklung und mit zwei Sekundärwicklungen bilden.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei das erste und das zweite elektromechanische Relais (Kl, K2) an einen Steuerstromkreis angeschlossen sind.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Optokopplerschaltung den jeweiligen

Anzeigestromkreis (AI) mit der jeweiligen Auswerteschaltung verbindet .

Description:
SicherheitsrelaisSchaltung

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Schalten eines Laststromkreises in Sicherheitstechnik, wobei Fehlerzustände des Relais detektiert werden sollen. Insbesondere soll die Stromlosschaltung des

Laststromkreises („Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung" ) oder das Einschalten („Einschalt-

Sicherheitsrelaisschaltung" ) des Laststromkreises

sicherzustellen sein. Um die Öffnungsstellung eines Laststromkreises sicher einhalten zu können, werden bevorzugt elektromagnetische Relais verwendet. In der Sicherheitstechnik wird die

Schaltstellung mechanischer Schaltkontakte überprüft, wobei es bekannt ist (EP 1 202 313 AI), ein Hochfrequenzsignal an den Kontrollkreis mit dem zu überprüfenden Schalter

anzulegen und die Schalterstellung mit einem

Hochfrequenzdetektor festzustellen. Zur Erhöhung der

Sicherheit ist es auch bereits bekannt, zwei Relaisschalter hintereinander in dem Laststromkreis anzuordnen. Die

Überprüfung der Schalterstellung mittels eines

Hochfrequenzkontrollkreises ist jedoch aufwändig und lässt gewisse Fehlerzustände nicht erkennen. So kann der

Relaisschalter seine geöffnete Stellung einnehmen, was feststellbar ist, aber wenn dabei durch einen Fremdkörper oder durch Metallbruch eine Überbrückung zwischen dem

Arbeitskontakt und dem Ruhekontakt des Relaisschalters zustande kommt, kann dieser Fehlerzustand mit der bekannten Einrichtung nicht festgestellt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsrelaisschaltung anzubieten, bei der

Fehlerzustände beim Relaisschalter sicher festgestellt werden können. Insbesondere soll die Stromlosschaltung eines Laststromkreises, oder das Einschalten des

Laststromkreises, sicher herbeigeführt werden können.

Gemäß Erfindung ist eine Überwachungsschaltung vorgesehen, welche die Befehlseingabe an ein elektromechanisches Relais mit einem die Relaisschalterstellung oder den

Relaisschalterzustand anzeigenden Stromkreis logisch verknüpft und daraus ein Fehler-Fehlerlos-Signal gewinnt. Um die Stromlosschaltung des Laststromkreises

sicherzustellen, werden bei der Erfindung die

Relaisschalter zweier Relais in Serie im Laststromkreis geschaltet. Wenn demnach einer der Schalter seinen

Öffnungszustand nicht erreicht, dann bewirkt doch der andere Relaisschalter, dass der Strompfad zur Last stromlos geschaltet worden ist.

Um das Einschalten des Laststromkreises sicherzustellen, werden bei der Erfindung die Relaisschalter zweier Relais im Laststromkreis parallel zueinander geschaltet. Wenn demnach einer der Schalter seinen Schließzustand nicht erreicht, dann bewirkt doch der andere Relaisschalter, dass der Strompfad zur Last geschlossen wird. Im Sinne der Sicherheitstechnik muss verlangt werden, dass Störungen festgestellt werden, auch wenn diese noch nicht unmittelbar zu einer Fehlschaltung führen, weil die Störung bei einem der Relaisschalter durch das korrekte Arbeiten des anderen Relaisschalters geheilt wird. Bei jedem

Relaisschalter ist ein Anzeigestromkreis vorgesehen, der jedoch Störungen wegen fehlerhafter Überbrückung bei dem betreffenden Relaisschalter durch Stromnachweismittel zu detektieren vermag.

In der bevorzugten Ausführungsform weist jeder

Anzeigestromkreis eine Leuchtdiode auf, die über eine zugeordnete Hilfsspannungsquelle betrieben wird. Bei der

Offenstellung eines bestreffenden Relaisschalters leuchtet die zugehörige Leuchtdiode voll auf und signalisiert so den korrekten Zustand des Schalters im Ruhezustand der

Schaltung. Wenn dagegen der Laststromkreis aktiv geschaltet ist und keine Störung bei den Relaisschaltern vorliegt, dann sind die Leuchtdioden dunkel geschaltet.

Wenn in der Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung bei der Stromlosschaltung des Laststromkreises eine der in Serie geschalteten Relaisschalter nicht abfallen sollte, etwa weil die Kontakte verschweißt sind, dann wird der

zugehörige Anzeigestromkreis nicht geschlossen und die zugehörige Leuchtdiode bleibt dunkel. Dies wird als Fehler bei dem betreffenden Relais erkannt und es kann verhindert werden, dass der Laststromkreis wieder eingeschaltet wird.

Wenn in der Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung beim

Aktivieren des Laststromkreises eine Störung bei einem der Relais dergestalt auftritt, dass alle drei

Anschlusskontaktpunkte des gestörten Relaisschalters elektrisch miteinander verbunden sind, dann leuchtet die zugeordnete Leuchtdiode wegen Betriebes durch die Hilfsspannungsquelle auf und es besteht die Möglichkeit, den Laststromkreis durch Umschalten des nicht gestörten Relais abzuschalten. Dies kann innerhalb einer

Sicherheitszeit geschehen.

Eine Störung in der Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung kann auch bei stromlos geschaltetem Laststromkreis

vorkommen, nämlich dass bei einem der Anzeigestromkreise der Stromfluss der Hilfsspannungsquelle gestört ist und die Leuchtdiode nicht richtig leuchtet. Dadurch kann erkannt werden, dass das betreffende Relais nicht mehr sicher ist. Das Einschalten des Laststromkreises kann verhindert werden . Wenn in der Einschalt-Sicherheitsrelaisschaltung einer der Relaisschalter mit dem Kontaktpunkt des

Überwachungsstromkreises verschweißt („hängende Kontakte") sein sollte oder wenn bei einem der Relaisschalter sich eine „Dreipunktkontakt-Überbrückung" einstellt, dann wird dies beim Abfragen des Anzeigestromkreises aufgrund

Aufleuchten der Leuchtdiode erkannt. Der sichere

Einschaltzustand des Laststromkreises wird über das nicht gestörter, parallel geschaltete Relais aufrechterhalten. Wenn in der Einschalt-Sicherheitsrelaisschaltung bei einem der Relaisschalter die schalterlosen Kontakte

fehlerhafterweise überbrückt werden („Zweipunktkontakt- Überbrückung") dann wird dies beim Einschalten des

fehlerhaften Relais erkannt. Der Laststrom kann unter Umständen zu einer Überbelastung des Stromnachweismittels führen, was durch eine Sicherung („Polyfuse") abgewendet werden kann. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der

Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt: Fig. 1 eine Sicherheitsrelaisschaltung im Ruhezustand,

Fig. 2 im aktiven Zustand,

Fig. 3 im Fehlerzustand I (hängende oder verschweißte Kontakte)

Fig. 4 im Fehlerzustand II (Dreipunktkontakt- Überbrückung) Fig. 5 im Fehlerzustand III (Zweipunktkontakt- Überbrückung)

Fig. 6 eine Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung gemäß Erfindung,

Fig. 7 eine schematisierte Darstellung von

Anzeigestromkreisen der Ausschalt- Sicherheitsrelaisschaltung im Ruhezustand des

LastStromkreises ,

Fig. 8 die Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung im aktiven Zustand des Laststromkreises,

Fig. 9 die Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung in einem Fehlerzustand I,

Fig. 10 die Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung in einem Fehlerzustand II,

Fig. 11 die Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung in einem Fehlerzustand III,

Fig. 12 eine schematische Darstellung von

Überwachungsstromkreisen der Einschalt- Sicherheitsrelaisschaltung im Ruhezustand des

LastStromkreises ,

Fig. 13 die Einschalt-Sicherheitsrelaisschaltung im aktiven Zustand des Laststromkreises,

Es wird Bezug auf die Fig. 1 bis 5 genommen, die eine

Sicherheitsschaltung in unterschiedlichen korrekten und fehlerhaften Zuständen zeigen. Die Sicherheitsschaltung umfasst einen Laststromkreis LN zwischen den Anschlüssen L und N, der von einem Relais Kl ein- und ausgeschaltet werden kann, einen Anzeigestromkreis AI, der die

Schalterstellung des Relais anzeigt, und eine

Auswerteschaltung, welche den Anzeigezustand des

Anzeigestromkreises AI mit der Befehlseingabe an das Relais Kl logisch verknüpft und daraus den Zustand der

Schaltungsanordnung insgesamt als „fehlerfrei" oder als „fehlerhaft" bewertet. Man kann den Anzeigestromkreis zusammen mit der Auswerteschaltung als eine

Überwachungsschaltung bezeichnen .

Das Relais Kl weist als elektromechanisches Relais eine Schalterzunge kl auf, die zwischen einem Schließerpunkt Sl und einem Öffnerpunkt Öl schaltet und an einem gemeinsamen Punkt Gl angeschlossen ist. Der Anzeigestromkreis AI umfasst eine Hilfsstromquelle Hl und Stromnachweismittel in Form einer Leuchtdiode LED1 und ist an die Schaltpunkte Gl und Öl angeschlossen. Je nach Stellung des Schalters kl ist die Leuchtdiode LED1 in Betrieb oder außer Betrieb. Der eingeschaltete Zustand der Leuchtdiode wird durch Pfeile gekennzeichnet, während beim ausgeschalteten Zustand die Pfeile fortgelassen sind.

Die Auswerteschaltung umfasst eine integrierte Schaltung IC1, die logische Verknüpfungen in der Art vornehmen kann, dass zwei gleichartige Eingangssignale ein Ausgangssignal „fehlerfrei" ergibt, was hier durch eine „0" wiedergegeben wird, und zwei ungleichartige Eingangssignale zu der

Ausgabe eines Fehlersignals führt, was hier durch eine „1" symbolisiert wird. Als Eingangssignal zu der integrierten Schaltung IC1 wird einerseits die Befehlseingabe an das Relais Kl und andererseits das Signal eines Optokopplers benutzt, der das Signal der Leuchtdiode LED1 in ein

entsprechendes Eingangssignal an die integrierte Schaltung IC1 umsetzt. Der Optokoppler besteht aus einem Stromkreis mit Schalttransistor Ql, der durch das Licht der

Leuchtdiode LED1 eingeschaltet und sonst ausgeschaltet ist. In dem Stromkreis des Optokopplers liegt ein Widerstand in Reihe mit dem Transistor Ql und eine Anzapfung führt das Signal des Optokopplers an die integrierte Schaltung IC1 der Auswerteschaltung.

Fig. 1 zeigt den fehlerfreien Zustand der

Sicherheitsrelaisschaltung im Ruhezustand. Das Relais Kl hat den Laststromkreis LN ausgeschaltet und den

Anzeigestromkreis AI eingeschaltet. Die Leuchtdiode LED1 leuchtet auf und schaltet den Transistor Ql durch, sodass der Optokoppler das Signal „0" abgibt. Dieses stimmt mit dem Befehlssignal „0" an das Relais Kl überein. Die

integrierte Schaltung ICl gibt daraufhin das fehlerfreie Signal „0" ab.

Fig. 2 zeigt den aktiven Zustand der

Sicherheitsrelaisschaltung. Mit dem Signal „1" wird ein Einschaltbefehl an das Relais Kl gegeben, welches den

Laststromkreis LN einschaltet und den Anzeigestromkreis AI ausschaltet. Der Optokoppler erhält daraufhin kein

Leuchtsignal mehr und gibt das Signal „1" an die

integrierte Schaltung ICl weiter. Da beide Eingänge der integrierten Schaltung ICl der Auswerteschaltung

gleichwertig sind, wird das Signal „fehlerfrei", durch „0" symbolisiert, abgegeben.

Fig. 3 zeigt einen Fehlerzustand I, der durch hängende oder verschweißte Kontakte charakterisiert werden kann. Dieser Fehlerzustand I tritt beim Abschalten des Relais Kl auf und bedeutet, dass das Relais nicht mehr sicher ist. Wegen der fehlerhaften Stellung der Schaltzunge kl leuchtet die Diode LED1 im Anzeigestromkreis AI nicht, so dass der Optokoppler das Signal „1" an die integrierte Schaltung ICl abgibt, welche die Unstimmigkeit zwischen der Befehlseingabe an das Relais Kl und die Reaktion des Anzeigestromkreises AI feststellt und als Fehlersignal „1" abgibt.

Fig. 4 zeigt einen Fehlerzustand II, der als „Dreipunkt- Kontaktüberbrückung" bezeichnet werden kann, weil die

Schaltpunkte Sl, Gl und Öl miteinander Kontakt haben. Beim Fehlerzustand II leuchtet die Diode LED. Wenn das Relais Kl mit dem Befehlssignal „1" eingeschaltet wird, sollte sich der Anzeigestromkreis AI öffnen, was jedoch wegen der

Dreipunkt-Kontaktüberbrückung nicht geschieht. Dies führt zu einer Unstimmigkeit zwischen den Eingangssignalen der integrierten Schaltung IC1 und damit zu einer Abgabe eines Fehlersignals „1".

Mit Fig. 5 ist ein Fehlerzustand III skizziert, der in einer Art Zweipunkt-Kontaktüberbrückung besteht. Während des laufenden Betriebs, wenn der Anzeigestromkreis AI ausgeschaltet sein sollte, erhält die Leuchtdiode LED1 einen Überstrom, der durch einen (nicht gezeichneten)

Schutzwiderstand abgemildert wird. Das dabei abgebende Licht lässt den Optokoppler das Signal „0" abgeben, was von der integrierten Schaltung IC1 festgestellt wird. Es besteht eine Diskrepanz zwischen dem Eingangssignal „1" an das Relais Kl und dem Signal „0" des Anzeigestromkreises AI, was zur Fehlermeldung auswertbar ist. Als Fehlermeldung kann auch der Wechsel zwischen kurzzeitigem Aufleuchten der Leuchtdiode und dem Erlöschen der Leuchtdiode in der

Auswerteschaltung ausgenützt werden, wie dies bei

Zerstörung der Leuchtdiode auftreten würde.

Die in Fig. 6 dargestellte Schaltungsanordnung kann man als ein Safety-Relais mit optischer Diagnose bezeichnen. Die Schaltung enthält zwei elektromagnetische Relais Kl und K2 einfacher, konventioneller Bauart, die parallel zueinander an eine nicht dargestellte Steuerquelle angeschlossen sind, so dass die Relaisspulen erregt oder nicht erregt sind. Es ist auch möglich, die Relais Kl und K2 durch getrennte Steuerstromkreise anzusteuern. Die Relais Kl und K2 weisen jeweils zugeordnete Schalter kl und k2 auf, die eine

Ruhestellung, wie in Fig. 7 dargestellt, und eine Arbeitsstellung (Fig. 8) in Abhängigkeit vom

Erregungszustand der Relaisspulen einnehmen können. In ihrer Arbeitsstellung schließen die Relaisschalter kl und k2 einen Laststromkreis, der sich zwischen den Anschlüssen L und N erstreckt. Jedem Relaisschalter kl, k2 ist ein Anzeigestromkreis AI bzw. A2 zugeordnet, welche die

Stellung der Schalter kl bzw. k2 anzeigen und jeweils eine Leuchtdiode LED1 bzw. LED2 als Stromnachweismittel sowie jeweils eine Hilfsspannungsquelle Hl, H2 zum Betrieb der jeweils zugeordneten Leuchtdiode enthalten. Der

Relaisschalter kl in der dargestellten Ruhestellung (Fig. 7) überbrückt den sonst offenen Anzeigestromkreis AI an zwei (Gl, Öl) der drei Anschluss-Kontaktpunkte (Sl, Gl, Öl) des Relais Kl und in gleicher Weise verbindet der Schalter k2 die entsprechenden Anschluss-Kontaktpunkte (S2, G2, 02) des Relais K2, um den zweiten Anzeigestromkreis Ü2 zu schließen. Wenn die Relaisschalter kl und k2 aus ihrer dargestellten Ruhestellung (Fig. 7) in die Arbeitsstellung (Fig. 8) umgeschaltet werden, werden die Anzeigestromkreise AI und A2 geöffnet und der Laststromkreis LN geschlossen.

Als Hilfsspannungsquelle Hl, H2 kann jede Art von

Stromquelle benutzt werden, mit der sich

Stromnachweismittel und speziell Leuchtdioden betreiben lassen. Im Falle der Schaltung nach Fig. 6 wird ein

Transformator mit einer Primärwicklung und zwei

Sekundärwicklungen als Hilfsspannungsquellen Hl, H2

benutzt. Der Transformator bildet einen ersten Übertrager Tl als erste Hilfsspannungsquelle Hl und einen zweiten Übertrager T2 als zweite Hilfsspannungsquelle H2. Die

Primärwicklung wird mit Spannungsimpulsen beaufschlagt, um die jeweiligen Hilfsspannungsquellen Hl, H2 taktweise wirksam werden zu lassen und dabei den jeweiligen Zustand der Anzeigestromkreise AI, A2 abzufragen.

Fig. 7 zeigt eine Prinzipskizze der Ausschalt- Sicherheitsrelaisschaltung im Ruhezustand. Die

Hilfsspannungsquellen Hl, H2 sind vereinfacht als

Gleichspannungsquellen dargestellt. Die

Anschlusskontaktpunkte sind mit Sl, Gl und Öl bzw. S2, G2 und 02 angegeben. Der erste Relaisschalter kl schließt den ersten Anzeigestromkreis AI zwischen den Kontaktpunkten Gl und Öl und der zweite Relaisschalter S2 schließt den zweiten Anzeigeschaltkreis A2 zwischen den Kontaktpunkten G2 und 02. Pfeile bei den Leuchtdioden LED1 und LED2 zeigen den Leucht zustand dieser Dioden an. Wenn beide Dioden voll leuchten, liegt kein Fehlerzustand in der Stromlosschaltung des Laststromkreises vor, wie dies mit Fig. 1 erläutert worden ist.

Fig. 8 zeigt die Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung in ihrem aktiven Zustand, bei dem der Laststromkreis LN eingeschaltet ist. Der Schalter kl verbindet die

Kontaktpunkte Sl mit Gl und der Schalter k2 die

Kontaktpunkte S2 mit G2. Dabei sind die Anzeigestromkreise AI und A2 geöffnet und die Leuchtdioden LED1 und LED2 leuchten nicht. Wie mit Fig. 2 erläutert, liegt damit der fehlerfreie aktive Zustand vor.

Mit Fig. 9 wird ein Fehlerzustand I („hängende Kontakte") beim Schalter kl erläutert. Während der Schalter k2 beim Abschalten des Laststromkreises in den Ruhezustand gegangen ist, ist der Schalter kl am Kontaktpunkt Sl hängen

geblieben (z. B. wegen verschweißter Kontakte) . Demgemäß ist der erste Anzeigestromkreis AI offengeblieben und die Leuchtdiode LED1 leuchtet nicht. Dieser Fehlerzustand I kann erkannt werden, wie mit Fig. 3 im Einzelnen erläutert. Zusätzlich kann die Diskrepanz zwischen den Leuchtzuständen von LED1 und LED2 als Fehler erkannt werden. Der erneute Wideranlauf des Laststromkreises kann verhindert werden.

Fig. 10 skizziert einen weiteren Fehlerzustand II

(„Dreipunkt-Kontaktüberbrückung" ) , der beim Einschalten des Laststromkreises LN zu Tage treten kann. Der Fehler tritt durch Kurzschluss zwischen den Kontaktpunkten Sl, Gl und Öl auf, etwa wenn eine Feder in dem Relais gebrochen ist. Mit Fig. 4 wird erläutert, wie dieser Fehlerzustand II erkannt werden kann. Zur Entdeckung des Fehlers kann auch

ausgenutzt werden, dass die Leuchtdiode LED1 des

Anzeigestromkreises AI bei diesem Fehler leuchtet, während die Leuchtdiode LED2 des Anzeigestromkreises A2 erlischt. Beim Auftreten dieses Fehlers sollte der Laststromkreis unverzüglich stromlos geschaltet werden. Sofortiges

Abschalten ist über das Relais K2 möglich.

Fig. 11 zeigt einen Fehlerzustand III („Zweipunkt- Kontaktüberbrückung" ) , bei dem durch Bruch eines

Metallteils die Kontaktpunkte Sl und Öl miteinander in Verbindung geraten. Dies kann vor dem Zuschalten des

Laststromkreises erkannt werden, weil im Ruhezustand der Schaltung (Fig. 7) beide Leuchtdioden LED1 und LED2

leuchten sollen, im Fehlerzustand III jedoch LED1 erlischt. Daraufhin sollte der Laststromkreis nicht eingeschaltet werden. Wenn der Fehlerzustand III während des laufenden Betriebes auftritt, wird dieser Fehler gemäß der

Vorgehensweise nach Fig. 5 detektiert. Die beschriebene Schaltungsanordnung umfasst somit eine Überwachungsschaltung, welche Anzeigestromkreise AI, A2 und Auswerteschaltungen gemäß den Fig. 1 bis 5 aufweist. Dabei können die den Auswerteschaltungen AI, A2 zugeordneten integrierten Schaltungen miteinander vereint sein und zusätzlich eine weitere Logikschaltung mit integriert enthalten, um die Stellungen der Relaisschalter kl, k2 und die Ansprechzustände der Leuchtdioden LED1, LED2

aufzunehmen und durch logische Verknüpfung auszuwerten sowie gegebenenfalls Sicherheitsschaltmaßnahmen

durchzuführen .

Zur Realisierung der Einschalt-Sicherheitsrelaisschaltung wird Fig. 6 dergestalt abgewandelt, dass die Schalter kl, k2 parallel zueinander im Laststromkreis LN liegen, wie dies auch aus den Fig. 12 und 13 hervorgeht. Wenn demnach einer der Schalter kl oder k2 ausfallen sollte, kann der jeweils andere Schalter sicherstellen, dass der

Laststromkreis sicher eingeschaltet wird oder bleibt.

Im Gegensatz zu der Ausschalt-Sicherheitsrelaisschaltung nach Fig. 7 - 11 wird bei der Einschalt-

Sicherheitsrelaisschaltung bevorzugt, die Relais Kl, K2 im abgefallenen Zustand der Schalter kl, k2 für das

Einschalten des Laststromkreises LN zu betreiben. Dies ist jedoch nicht zwingend und in den Fig. 12, 13 werden

Anschlusskontaktpunkte mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie sie dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 bis 11 zu Grunde liegen. Fig. 12 zeigt den Ruhezustand der Einschalt-Sicherheitsrelaisschaltung und Fig. 13 deren aktiven Zustand. Im Ruhezustand leuchten beide Leuchtdioden LEDl und LED 2 der beiden Anzeigenstromkreise AI und A2, und im aktiven Zustand der Einschalt-

Sicherheitsrelaisschaltung sind die Leuchtdioden LEDl und LED2 dunkel.

Wie bei Fig. 3 besteht der Fehlerzustand I am Relais Kl im Hängenbleiben des Schalters kl an einem Kontaktpunkt (hier Öl). Dies kann entsprechend dem Überwachungsverfahren festgestellt werden, wie bei Fig. 3 beschrieben. Alternativ oder zusätzlich kann der Fehlerzustand I („hängender

Kontakt") beim Abfragen der Anzeigestromkreise AI und A2 dadurch festgestellt werden, dass die Leuchtzustände der Leuchtdioden LEDl und LED2 nicht übereinstimmen. Dabei bleibt der Einschaltzustand des Laststromkreises LN durch den Schalter S2 sichergestellt.

Beim Fehlerzustand II („Dreipunkt-Kontaktüberbrückung" ) haben alle drei Anschlusskontaktpunkte Sl, Gl, Öl des Relais Kl elektrischen Kontakt zueinander. Dies kann, wie bei Fig. 4 beschrieben, festgestellt werden. Außerdem kann der Fehlerzustand II beim Anziehen des Relais Kl erkannt werden, weil sich die Leuchtzustände der Leuchtdioden LEDl und LED2 unterscheiden. Beim Fehlerzustand III („Zweipunkt-Kontaktüberbrückung" ) kommt es zu einer Überbrückung zwischen den

Anschlusskontaktpunkten Sl und Öl. Die kann gemäß des Verfahrens nach Fig. 5 festgestellt werden. Zusätzlich gibt es eine Fehlerprüfmöglichkeit basierend auf

unterschiedlichen Leuchtstärken der Dioden LEDl und LED2. Solange der Schalter k2 des Relais K2 den Strompfad des Laststromkreises LN schließt, hat der Strom wenig Veranlassung, über die Fehlerstelle beim Relais Kl zu fließen. Beim Öffnen des Schalters k2 jedoch könnte die angelegte Spannung zu einem übermäßigen Strom über die Diode LED1 führen, weswegen die Leuchtdioden zweckmäßiger Weise durch eine Sicherung („Polyfuse") abgesichert werden. Beim Schalterspiel des Schalters k2 kommt es zu

unterschiedlichen Leuchtgraden der Dioden LED1 und LED2, wodurch erkannt wird, dass das Relais Kl nicht mehr sicher ist .

Die beiden beschriebenen Methoden der Fehlerfeststellung werden zweckmäßigerweise in der Überwachungsschaltung miteinander kombiniert, wobei die Steuerstellungen der Relaisschalter kl und k2 sowie die Ansprechzustände der Dioden LED1 und LED2 logisch miteinander verknüpft werden, um die Fehlerzustände an den jeweiligen Relaisschaltern kl, k2 zu detektieren. Die hierzu eingesetzte

Überwachungsschaltung kann die beiden Anzeigestromkreise AI, A2 und zugeordnete Auswerteschaltungen sowie

zusätzliche Logikschaltungen enthalten, um die

geschilderten logischen Verknüpfungen durchzuführen.

Zweckmäßigerweise werden die Auswerteschaltungen und die zusätzlichen Logikschaltungen in einer gemeinsamen

integrierten Schaltung zusammengefasst .