DE102011080536A1 - Gear-cam-limit switches comprises a input shaft that is coupled with a corresponding drive shaft of a drive, a first gear coupled with the input shaft, a cam disk coupled with a gear output of the first gear, and a switch contact - Google Patents

Gear-cam-limit switches comprises a input shaft that is coupled with a corresponding drive shaft of a drive, a first gear coupled with the input shaft, a cam disk coupled with a gear output of the first gear, and a switch contact Download PDF

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Abstract

Gear-cam-limit switches (9) comprises a input shaft (4) that is coupled with a corresponding drive shaft of a drive, in a rotatable manner, a first gear (5) coupled with the input shaft, at least one cam disk (3) coupled with a gear output of the first gear, at least one switch contact (2), mechanically actuated by means of the cam disc, whose switching state depends on an angular position of the input shaft, where an angle-measuring device is adapted to measure the angular position of the input shaft, independently of the switching state of the switch contact.

Description

Die Erfindung betrifft einen Getriebe-Nocken-Endschalter. The invention relates to a transmission cam limit switch.

Getriebe-Nocken-Endschalter umfassen typisch eine Eingangswelle, die mit einer korrespondierenden Antriebswelle eines zu überwachenden Antriebs drehfest koppelbar ist, ein mit der Eingangswelle gekoppeltes Getriebe, eine oder mehrere mit einem Getriebeabtrieb des Getriebes gekoppelte Nockenscheibe(n) und mittels der Nockenscheibe(n) mechanisch betätigte Schaltkontakte, deren Schaltzustand von einer Winkelstellung der Eingangswelle abhängt. Die Winkelstellung der Eingangswelle wird folglich mittels der Schaltzustände der Schaltkontakte kodiert.Gear cam limit switches typically comprise an input shaft rotatably coupled to a corresponding drive shaft of a drive to be monitored, a transmission coupled to the input shaft, one or more cam discs coupled to a transmission output of the transmission, and by means of the cam disc (s). mechanically actuated switch contacts whose switching state depends on an angular position of the input shaft. The angular position of the input shaft is thus coded by means of the switching states of the switching contacts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Getriebe-Nocken-Endschalter der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass ein möglichst sicherer Betrieb des Getriebe-Nocken-Endschalters ermöglicht wird.The invention has the object of providing a transmission cam limit switch of the type mentioned in such a way that the safest possible operation of the gear cam limit switch is made possible.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Getriebe-Nocken-Endschalter nach Anspruch 1.The invention solves this problem by a gear cam limit switch according to claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, deren Wortlaut hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.Preferred embodiments are the subject of the subclaims, the wording of which is hereby incorporated by reference into the content of the description.

Der Getriebe-Nocken-Endschalter umfasst herkömmlich eine Eingangswelle, die mit einer korrespondierenden Antriebswelle eines Antriebs drehfest mechanisch koppelbar ist, ein mit der Eingangswelle gekoppeltes erstes Getriebe, mindestens eine mit einem Getriebeabtrieb des ersten Getriebes gekoppelte Nockenscheibe und mindestens einen mittels der Nockenscheibe mechanisch betätigten Schaltkontakt, dessen Schaltzustand von einer Winkelstellung der Eingangswelle abhängt. Insoweit sei auch auf die Spezifikation herkömmlicher Getriebe-Nocken-Endschalter verwiesen, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden. The gear-cam limit switch conventionally comprises an input shaft which is mechanically non-rotatably coupled to a corresponding drive shaft of a drive, coupled to the input shaft first gear, at least one coupled to a transmission output of the first gear cam and at least one mechanically actuated by the cam switch contact whose switching state depends on an angular position of the input shaft. In that regard, reference is also made to the specification of conventional gear-cam limit switch to avoid unnecessary repetition.

Erfindungsgemäß ist eine, insbesondere elektrische bzw. elektronische, Winkelmesseinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, eine Winkelstellung der Eingangswelle unabhängig vom und zusätzlich zum Schaltzustand des mindestens einen Schaltkontakts zu messen. Die Winkelmesseinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, die Winkelstellung redundant zu der und basierend auf einem anderen Messprinzip als die schaltzustandsbasierte Winkelmessung bzw. Winkelkodierung zu messen. D. h. der erfindungsgemäße Getriebe-Nocken-Endschalter ist um eine redundante und diversitäre Winkelmesseinrichtung ergänzt, so dass ein herkömmlicher Getriebe-Nocken-Endschalter dahingehend weitergebildet wird, dass eine redundante Erfassung der Winkelstellung der Eingangswelle möglich ist und über die Schaltzustände der Schaltkontakte hinaus weitere physikalische Größen, wie beispielsweise eine Winkelgeschwindigkeit der Eingangswelle und Zwischenstellungen der Eingangswelle, erfassbar sind.According to the invention, an angle measuring device, in particular electrical or electronic, is provided, which is designed to measure an angular position of the input shaft independently of and in addition to the switching state of the at least one switching contact. The angle measuring device is in particular designed to measure the angular position redundantly to and based on a different measuring principle than the switching state-based angle measurement or angle coding. Ie. the gear-cam limit switch according to the invention is supplemented by a redundant and diverse angle measuring device, so that a conventional gear cam limit switch is developed to the effect that a redundant detection of the angular position of the input shaft is possible and on the switching states of the switch contacts addition physical variables, such as an angular velocity of the input shaft and intermediate positions of the input shaft, are detectable.

In einer Weiterbildung weist die Winkelmesseinrichtung optische Sensoren zur Winkelerfassung auf, beispielsweise Lichtschranken etc.In one development, the angle measuring device has optical sensors for angle detection, for example light barriers, etc.

In einer Weiterbildung weist die Winkelmesseinrichtung magnetische Sensoren zur Winkelerfassung auf, beispielsweise AMR(anisotrope magnetoresistance)-, GMR(giant magnetoresistance)- oder Hall-Sensoren.In one development, the angle measuring device has magnetic sensors for angle detection, for example AMR (anisotropic magnetoresistance), GMR (giant magnetoresistance) or Hall sensors.

In einer Weiterbildung ist ein zweites Getriebe vorgesehen, das mit der Eingangswelle gekoppelt ist, wobei die Winkelmesseinrichtung mit einem Getriebeabtrieb des zweiten Getriebes gekoppelt ist.In a development, a second transmission is provided, which is coupled to the input shaft, wherein the angle measuring device is coupled to a transmission output of the second transmission.

In einer Weiterbildung ist ein Gehäuse vorgesehen, in welches das erste Getriebe, das zweite Getriebe, die Eingangswelle, die mindestens eine Nockenscheibe, der mindestens eine Schaltkontakt und /oder die Winkelmesseinrichtung integriert sind.In a further development, a housing is provided in which the first gear, the second gear, the input shaft, the at least one cam, the at least one switching contact and / or the angle measuring device are integrated.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellt. Hierbei zeigt schematisch:The invention will now be described with reference to the drawing, which shows preferred embodiments of the invention. This shows schematically:

1 einen erfindungsgemäßen Getriebe-Nocken-Endschalter mit einer redundanten und diversitären Winkelmesseinrichtung. 1 a gear cam limit switch according to the invention with a redundant and diverse angle measuring device.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Getriebe-Nocken-Endschalter 9 mit einer redundanten und diversitären Winkelmesseinrichtung 7. 1 shows a transmission cam limit switch according to the invention 9 with a redundant and diverse angle measuring device 7 ,

Der Getriebe-Nocken-Endschalter 9 umfasst eine Eingangswelle 4, die mit einer korrespondierenden Antriebswelle eines nicht gezeigten, zu überwachenden Antriebs drehfest koppelbar ist, ein mit der Eingangswelle 4 gekoppeltes erstes Getriebe 5 mit einem Übersetzungsverhältnis i1, mehrere mit einem nicht näher dargestellten Getriebeabtrieb des ersten Getriebes 5 gekoppelte Nockenscheiben 3, mittels der Nockenscheiben 3 mechanisch betätigte Schaltkontakte 2, deren Schaltzustand von einer Wellenstellung bzw. Winkelstellung der Eingangswelle 4 abhängt, ein zweites Getriebe 6, das ebenfalls, insbesondere unmittelbar, mit der Eingangswelle 4 gekoppelt ist, mit einem Übersetzungsverhältnis i2, wobei insbesondere i1 ≠ i2, eine Winkelmesseinrichtung 7, die mit einem Getriebeabtrieb 8 des zweiten Getriebes 6 gekoppelt ist, und ein Gehäuse 1, in welches die vorstehend genannten Komponenten 2 bis 8 des Getriebeendschalters 9 integriert sind.The gear cam limit switch 9 includes an input shaft 4 , which is rotatably coupled with a corresponding drive shaft of a drive, not shown, to be monitored, one with the input shaft 4 coupled first transmission 5 with a gear ratio i1, several with a transmission output, not shown, of the first transmission 5 coupled cams 3 , by means of the cams 3 mechanically actuated switch contacts 2 whose switching state of a shaft position or angular position of the input shaft 4 depends on a second gearbox 6 , which also, in particular directly, with the input shaft 4 is coupled, with a transmission ratio i2, in particular i1 ≠ i2, an angle measuring device 7 that with a transmission output 8th of the second transmission 6 coupled, and a housing 1 into which the abovementioned components 2 to 8th of the transmission limit switch 9 are integrated.

Über die Eingangswelle bzw. Antriebswelle 4 wird das Getriebe 5 angetrieben. Das Getriebe 5 bzw. dessen Abtriebswelle treibt die Nockenscheiben 3 an. Diese betätigen die Schaltkontakte 2, die bei Erreichen einer entsprechenden Winkelstellung ein Signal zum Abschalten des Antriebs auslösen. Die Winkelstellung der Eingangswelle 4 wird daher mittels der Schaltzustände der Schaltkontakte 2 kodiert.About the input shaft or drive shaft 4 becomes the transmission 5 driven. The gear 5 or whose output shaft drives the cams 3 at. These actuate the switch contacts 2 , which trigger a signal for switching off the drive when a corresponding angular position is reached. The angular position of the input shaft 4 is therefore by means of the switching states of the switching contacts 2 coded.

Die Schaltkontakte 2 können unterschiedlich aufgebaut sein, beispielsweise elektromechanisch oder pneumatisch. The switching contacts 2 can be constructed differently, for example electromechanically or pneumatically.

Die Eingangswelle 4 treibt weiter das zweite Getriebe 6 an. Das Getriebe 6 bzw. dessen Abtriebswelle 8 treibt die Winkelmesseinrichtung 7 als eine redundante und diversitäre elektronische Winkelerfassung der Eingangswelle 4. The input shaft 4 continues to drive the second gearbox 6 at. The gear 6 or its output shaft 8th drives the angle measuring device 7 as a redundant and diverse electronic angle detection of the input shaft 4 ,

Die elektronische Winkelmesseinrichtung 7 kann mittels magnetischer und/oder optischer Sensoren die Winkelstellung und somit eine zugehörige Position erfassen. The electronic angle measuring device 7 can detect the angular position and thus an associated position by means of magnetic and / or optical sensors.

Die Abtriebswelle bzw. das zweite Wellenende 8 erlaubt weitere Maschinenpositionserfassungen für eine nicht gezeigte Steuerung. The output shaft or the second shaft end 8th allows further machine position detections for a controller, not shown.

Der erfindungsgemäße Getriebe-Nocken-Endschalter 9 ist um eine redundante und diversitäre Winkelmesseinrichtung 7 ergänzt, so dass ein herkömmlicher Getriebe-Nocken-Endschalter 9 dahingehend weitergebildet wird, dass eine redundante Erfassung der Winkelstellung der Eingangswelle 4 möglich ist und über die Schaltzustände der Schaltkontakte 2 hinaus weitere physikalische Größen, wie beispielsweise eine Winkelgeschwindigkeit der Eingangswelle 4 und Zwischenstellungen der Eingangswelle 4, erfassbar sind. The transmission cam limit switch according to the invention 9 is a redundant and diverse angle measuring device 7 complements, leaving a conventional gear cam limit switch 9 is further developed such that a redundant detection of the angular position of the input shaft 4 is possible and via the switching states of the switching contacts 2 In addition, other physical quantities, such as an angular velocity of the input shaft 4 and intermediate positions of the input shaft 4 , are detectable.

Aufgrund der diversitären Redundanz nimmt die Betriebssicherheit deutlich zu, da Fehler aufgrund widersprüchlich erfasster Winkelstellungen einfach detektierbar sind, worauf ein sicherer Betriebszustand hergestellt werden kann.Due to the diverse redundancy, the reliability increases significantly, since errors due to contradictory detected angular positions are easily detectable, whereupon a safe operating condition can be established.

Claims (5)

Getriebe-Nocken-Endschalter (9), umfassend: – eine Eingangswelle (4), die mit einer korrespondierenden Antriebswelle eines Antriebs drehfest koppelbar ist, – ein mit der Eingangswelle (4) gekoppeltes erstes Getriebe (5), – mindestens eine mit einem Getriebeabtrieb des ersten Getriebes (5) gekoppelte Nockenscheibe (3) und – mindestens einen mittels der Nockenscheibe (3) mechanisch betätigten Schaltkontakt (2), dessen Schaltzustand von einer Winkelstellung der Eingangswelle (4) abhängt, gekennzeichnet, durch – eine Winkelmesseinrichtung (7), die dazu ausgebildet ist, eine Winkelstellung der Eingangswelle (4) unabhängig vom Schaltzustand des mindestens einen Schaltkontakts (2) zu messen.Gear cam limit switch ( 9 ), comprising: - an input shaft ( 4 ), which is rotatably coupled with a corresponding drive shaft of a drive, - one with the input shaft ( 4 ) coupled first transmission ( 5 ), - at least one with a transmission output of the first transmission ( 5 ) coupled cam disc ( 3 ) and - at least one by means of the cam disc ( 3 ) mechanically actuated switching contact ( 2 ), whose switching state of an angular position of the input shaft ( 4 ), characterized by - an angle measuring device ( 7 ), which is adapted to an angular position of the input shaft ( 4 ) regardless of the switching state of the at least one switching contact ( 2 ) to eat. Getriebe-Nocken-Endschalter (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Winkelmesseinrichtung (7) optische Sensoren zur Winkelerfassung aufweist.Gear cam limit switch ( 9 ) according to claim 1, characterized in that - the angle measuring device ( 7 ) has optical sensors for angle detection. Getriebe-Nocken-Endschalter (9) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelmesseinrichtung (7) magnetische Sensoren zur Winkelerfassung aufweist.Gear cam limit switch ( 9 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the angle measuring device ( 7 ) has magnetic sensors for angle detection. Getriebe-Nocken-Endschalter (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – ein zweites Getriebe (6), das mit der Eingangswelle (4) gekoppelt ist, wobei die Winkelmesseinrichtung (7) mit einem Getriebeabtrieb (8) des zweiten Getriebes (6) gekoppelt ist. Gear cam limit switch ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized by - a second transmission ( 6 ) connected to the input shaft ( 4 ), wherein the angle measuring device ( 7 ) with a transmission output ( 8th ) of the second transmission ( 6 ) is coupled. Getriebe-Nocken-Endschalter (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – ein Gehäuse (1), in welches das erste Getriebe (5), das zweite Getriebe (6), die Eingangswelle (4), die mindestens eine Nockenscheibe (3), der mindestens eine Schaltkontakt (2) und /oder die Winkelmesseinrichtung (7) integriert sind.Gear cam limit switch ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized by - a housing ( 1 ) into which the first transmission ( 5 ), the second transmission ( 6 ), the input shaft ( 4 ), which has at least one cam disc ( 3 ), the at least one switching contact ( 2 ) and / or the angle measuring device ( 7 ) are integrated.
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