DE19755924A1 - Elektronisches Auswertegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Auswertegerät, insbesondere einen Zähler oder Wächter zur Erfassung und/oder Überwachung von Impulsen, mit einem Ge­ häuse, mit einer Auswerteelektronik und mit einer Anzeigeeinrichtung, wobei die Im­ pulse von einer berührungslos arbeitenden Sensorik - mit mindestens einem Sensor - er­ zeugt werden und das Auswertegerät mindestens einen potentialfreien Relaisaus­ gang aufweist.

Es gibt eine Vielzahl von elektronischen Auswertegeräten der eingangs beschriebe­ nen Art, die je nach ihrer Überwachungsfunktion als Impulszähler oder Wächter, ins­ besondere Drehzahl-, Richtungs- oder Schlupfwächter bezeichnet werden. Alle phy­ sikalischen Größen, die sich als Impulsfolgen darstellen lassen, alle drehenden und li­ nearen Bewegungsabläufe können mit solchen elektronischen Auswertegeräten auf Einhaltung von Sollwerten überwacht werden. Die Frequenz einer Impulsfolge ver­ hält sich proportional zur mechanischen Bewegung, so daß diese mit einer entspre­ chenden Auswerteelektronik auf ein vorgegebenes Verhalten überwacht werden kann. Grundlage für die Auswertung ist die Umsetzung mechanischer Bewegungen in digitale elektrische Signale (Impulse). Dies geschieht vorzugsweise mit einer berüh­ rungslos arbeitenden Sensorik, wozu beispielsweise induktive, kapazitive oder opto­ elektronische Sensoren sowie Drehgeber verwendet werden können.

Wie bereits erwähnt, erhält das elektronische Auswertegerät als Eingangssignale Im­ pulse von herkömmlichen, berührungslos arbeitenden Sensoren oder Drehgebern. Somit ist es bei der Überwachung von Impulsfolgen bisher stets notwendig und üb­ lich, zwei separate Geräte - einen Sensor und ein Auswertegerät - einzusetzen. Die beiden, räumlich voneinander getrennten Geräte, müssen durch eine elektrische Lei­ tung miteinander verbunden werden. Eine solche elektrische Leitung ist sowohl me­ chanisch als auch elektrisch störanfällig und stellt darüber hinaus auch einen zusätz­ lichen Aufwand bei der Inbetriebnahme einer Anlage durch das Verlegen und An­ schließen der Leitung dar. Besonders bei großen und weitverzweigten Anlagen ist es häufig erwünscht, direkt am "Ort des Geschehens" die gemessenen Informationen zur Verfügung zu haben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die Überwachung physikalischer Größen, die sich als Impulsfolgen darstellen lassen, einfacher, benutzerfreundlicher und kostengünstiger zu gestalten. Diese Aufgabe ist bei einem eingangs beschriebe­ nen Auswertegerät erfindungsgemäß zunächst dadurch gelöst, daß die Sensorik im Auswertegerät integriert ist.

Durch die Integration der Sensorik in das Auswertegerät ist zur Aufnahme und Überwachung der Impulsfolge nur noch ein Gerät notwendig, wodurch die zusätzli­ che Verkabelung entfällt, was wiederum eine einfachere und damit kostengünstigere Installation und Inbetriebnahme zur Folge hat. Ein solches erfindungsgemäßes elek­ tronisches Auswertegerät ist darüber hinaus wesentlich unempfindlicher gegenüber mechanischen und elektrischen Störungen und ermöglicht dem Benutzer, direkt am "Ort des Geschehens" die gewünschten Informationen abzulesen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse zweiteilig aus­ gebildet, wobei ein Gehäuseteil zumindest die Sensorik enthält, so daß diese einfach austauschbar ist. Die Sensorik besteht dabei im einfachsten Fall aus einem Sensor, der über Steckerkontakte oder elektrische Leitungen mit der Auswerteelektronik im an­ derem Gehäuseteil verbunden wird. Durch diese zweiteilige Ausgestaltung des Ge­ häuses ist es nun zum einen möglich, eine defekte Sensorik schnell und einfach aus­ zutauschen, zum anderen kann die in dem anderen Gehäuseteil, z. B. einem Gehäuse­ becher, untergebrachte Auswerteelektronik weiter benutzt werden. Auch kann auf einfache Art und Weise eine Gehäuseform mit unterschiedlicher, für verschiedene An­ forderungen angepaßte Sensorik verwendet werden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse näherungs­ weise quaderförmig ausgebildet, wobei das Verhältnis der Höhe zur Tiefe des Gehäu­ ses und/oder das Verhältnis der Tiefe zur Breite des Gehäuses oder das Verhältnis der Höhe zur Breite des Gehäuses näherungsweise dem "goldenen Schnitt" entspricht. Als "goldener Schnitt" wird dabei ein geometrisches Verhältnis bezeichnet, das von Menschen als besonders angenehm empfunden wird.

Ist eine Strecke AB durch einen Punkt C so geteilt, daß sich die größere Strecke AC so zu der ganzen Strecke AB verhält, wie sich die kleinere Strecke CB zur größeren Strecke AC verhält, so spricht man davon, daß diese Strecke nach dem goldenen Schnitt geteilt ist. Dieses Verhältnis kann durch folgende Formel beschrieben werden:

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Auswerte­ gerät zwei Schaltausgange mit mindestens 110 V Betriebsspannung auf. Die Schalt­ ausgänge können dabei als Öffner oder Schließer oder auch als zwei Wechselkon­ takte ausgeführt sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse des elektronischen Auswertegerätes einen integrierten Anschlußraum mit einer Steckerbuchse oder einem Kabelausgang auf. Zum Anschluß eines Kabels können dabei beispielsweise Schraub- oder Federklemmen im Anschlußraum vorhanden sein. Be­ sonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse nicht nur eine Steckerbuchse bzw. einen Kabelausgang aufweist, sondern entweder zwei Steckerbuchsen, zwei Kabelaus­ gänge oder sowohl eine Steckerbuchse als auch einen Kabelausgang aufweist. Dies ist besonders dann sehr vorteilhaft, wenn mit zwei verschiedenen Spannungen gear­ beitet wird, beispielsweise mit einer 24 V Gleichspannung als Hilfsspannung für die Sensorik und einer 220 V Wechselspannung als Schaltausgang.

Die letzte vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung, die hier kurz noch erwähnt werden soll, betrifft die in dem Gehäuse angeordnete Anzeigeeinrichtung. Die Anzei­ geeinrichtung ist vorteilhafterweise in einem angeschrägten Bereich der Oberseite des Gehäuses angeordnet und besteht dabei aus einem Anzeige-Display, mindestens einem Bedienelement zur Parametereingabe und mindestens einer LED zur Anzeige von Betriebszuständen. Als Anzeige-Display kann ein kundenspezifisches Liquid- Crystal-Display (LCD) verwendet werden, welches üblicherweise als numerische oder alphanumerische 7- oder 14-Segmentanzeige ausgebildet ist.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße elektronische Auswertegerät auszugestalten. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Be­ schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Auswertegerätes,

Fig. 2 das elektronische Auswertegerät nach Fig. 1 im Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 (Fig. 2 a) bzw. im Längsschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1 (Fig. 2b),

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines elektronischen Auswertegerätes in Seiten- und Frontansicht,

Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles ei­ nes elektronischen Auswertegerätes in Seiten- und Frontansicht,

Fig. 5 sechs verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung der Sensorik eines erfindungsgemäßen elektronischen Auswertegerätes.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen elektronischen Auswertegeräts, mit einem Gehäuse 1, mit einer Anzeigeeinrichtung 2 und mit einer Sensorik, die in den Fig. 1 bis 4 jeweils aus nur einem Sensor 3 besteht. Das Gehäuse 1 besteht aus zwei Gehäuseteilen 4 und 5, wobei der Sensor 3 in dem Gehäuseteil 4 integriert ist. Das Gehäuse 1 besteht aus Kunststoff, z. B. Polykarbonat oder Noryl. Der Zusammenbau der Gehäuseteil 4 und 5 erfolgt vorzugsweise durch Zusammenschieben, wozu in den Gehäuseteilen 4, 5 einander entsprechende Füh­ rungsschienen und Führungsnuten ausgebildet sind. Die Fixierung der beiden Ge­ häuseteile kann durch einfaches Verrasten, Verschrauben, Verkleben oder US-Ver­ schweißen erfolgen, abhängig von der gewünschten Schutzart. Durch geeignete Maßnahmen ist als Schutzart IP 65 möglich.

Das Gehäuse 1 hat eine abgeschrägte Oberseite 6, ist im übrigen jedoch im wesentli­ chen quaderförmig ausgebildet. Das Verhältnis der Höhe 7 zur Tiefe 8 des Gehäuses 1 und das Verhältnis der Tiefe 8 zur Breite 9 des Gehäuses 1 entsprechen näherungs­ weise dem goldenen Schnitt. Durch diese Wahl der Gehäuseproportionen entsteht eine Gehäuseform, die vom Menschen als besonders angenehm empfunden wird und somit auch hohen ästhetischen Anforderungen genügt. Die Anordnung der Anzeige­ einrichtung 2 in der schrägen Fläche 10 der Oberseite 6 erleichtert sowohl das Able­ sen von Werten als auch das Einstellen von Grenzwerten an der Anzeigeeinrich­ tung 2.

In der geschnittenen Darstellung des elektronischen Auswertegerätes in der Fig. 2 erkennt man eine Grundplatine 11 und zwei Seitenplatinen 12, die die hier nicht dar­ gestellten elektrischen und elektronischen Bauteile der Auswerteelektronik aufwei­ sen. Der Sensor 3 ist in der oberen Hälfte, vorzugsweise sogar im oberen Drittel des Gehäuses 1 angeordnet, so daß im unteren Bereich des Gehäuses 1 Platz für einen Anschlußraum 13 mit einer Steckerbuchse 14 und/oder einem Kabelausgang 15 zur Verfügung steht. Das Gehäuse 1 des in Fig. 2 dargestellten elektronischen Auswerte­ geräts weist zwei Kabelausgänge 15 auf, die am Gehäuseboden 16 und an der Ge­ häuserückwand 17 angeordnet sind. Wird nur ein Kabelausgang 15 benutzt, so kann der andere Kabelausgang 15 mit einem Blindstopfen geschlossen werden.

Die in der schrägen Fläche 10 des Gehäuses 1 angeordnete Anzeigeeinrichtung 2 be­ steht aus einem Anzeige-Display 18, mehreren als Taster 19 ausgebildeten Bedienele­ menten zur Parametereingabe und mehreren LED's 20 zur Anzeige des jeweiligen Be­ triebszustandes. Über die LED's 20 können sowohl anstehende Eingangsimpulse als auch der Schaltzustand der Ausgänge angezeigt werden. Das Anzeige-Display 18 kann beispielsweise als LCD mit 7 oder 14 Segmenten ausgebildet sein. Über die Ta­ ster 19 ist sowohl ein Auswählen des gewünschten Betriebsmodus als auch ein Ein­ stellen von Grenzparametern möglich.

Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils eine Seiten- und eine Frontansicht einer Ausführungs­ form des elektronischen Auswertegeräts. Das in Fig. 3 dargestellte Auswertegerät entspricht dabei im wesentlichen dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Auswertege­ rät, während Fig. 4 eine Sonderbauform darstellt, die bei beengten Einbauverhältnis­ sen am Meßort verwendet werden kann. Während bei dem elektronischen Auswerte­ gerät gemäß Fig. 3 der Sensor 3 in der größeren Schmalseite 21 angeordnet ist, ist bei dem Auswertegerät gemäß Fig. 4 der Sensor 3 in der kleineren Schmalseite 22 ange­ ordnet. Darüber hinaus ist das Gehäuse 1 gemäß Fig. 3 mit einem Kabelausgang 15 ausgestattet, während das Gehäuse 1 gemäß Fig. 4 eine Steckerbuchse 14 aufweist.

Für die Montage des Gehäuses 1 gibt es nun verschiedene Möglichkeiten. Das Aus­ wertegerät kann sowohl für eine Wandmontage als auch für eine Montage in einer horizontal und vertikal schwenkbaren Justiervorrichtung geeignet sein. Dargestellt sind Gehäuse 1 mit Befestigungslöchern 23, die als Sack- oder Durchgangslöcher ausgebildet sein können. Die Befestigungslöcher 23 sind im Bereich der beiden Sei­ tenwände 24, 25 so gestaltet, daß eingesetzte Befestigungsmuttern bündig abschlie­ ßen. Dadurch wird die Aneinanderreihung von mehreren Auswertegeräten ermög­ licht. Das Gehäuse 1 kann jedoch auch alternativ oder zusätzlich zu den Befesti­ gungslöchern 23 beispielsweise am Gehäuseboden 16 eine Hutschienenbefestigungs­ einrichtung aufweisen, wie sie aus dem Gebrauchsmuster 295 16 594 bekannt ist.

Fig. 5 zeigt schließlich sechs verschiedene Varianten der Sensorik, die sich durch die Größe, Position und Anzahl der Sensoren 3 unterscheiden. Durch die Verwendung von zwei zueinander räumlich versetzten Sensoren 3a, 3b ist die Überwachung einer Bewegungsrichtung möglich. Als Sensoren 3 können beispielsweise induktive, ka­ pazitive oder optoelektronische Näherungsschalter verwendet werden.

Claims (11)

1. Elektronisches Auswertegerät, insbesondere Zähler oder Wächter zur Erfassung und/oder Überwachung von Impulsen, mit einem Gehäuse (1), mit einer Auswerte­ elektronik und mit einer Anzeigeeinrichtung (2), wobei die Impulse von einer berüh­ rungslos arbeitenden Sensorik - mit mindestens einem Sensor (3) - erzeugt werden und das Auswertegerät mindestens einen potentialfreien Relaisausgang aufweist, da durch gekennzeichnet, daß die Sensorik im Auswertegerät integriert ist.

2. Elektronisches Auswertegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zweiteilig ausgebildet ist und nur ein Gehäuseteil (4) die Sensorik ent­ hält, so daß die Sensorik einfach austauschbar ist.

3. Elektronisches Auswertegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) näherungsweise quaderförmig ausgeführt ist und eine ange­ schrägte Oberseite (6) aufweist und daß in der angeschrägten Oberseite (6) die An­ zeigeeinrichtung (2) integriert ist.

4. Elektronisches Auswertegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Höhe (7) zur Tiefe (8) des Gehäuses (1) und/oder das Verhältnis der Tiefe (8) zur Breite (9) des Gehäuses (1) oder das Verhältnis der Höhe (7) zur Breite (9) des Gehäuses (1) näherungsweise dem goldenen Schnitt entspricht.

5. Elektronisches Auswertegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Auswertegerät zwei Schaltausgänge mit mindestens 110 V Betriebs­ spannung aufweist.

6. Elektronisches Auswertegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) einen integrierten Anschlußraum (13) mit einer Steckerbuchse (14) oder einem Kabelausgang (15) aufweist.

7. Elektronisches Auswertegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse entweder zwei Steckerbuchsen (14), zwei Kabelausgänge (15) oder sowohl eine Steckerbuchse (14) als auch einem Kabelausgang (15) aufweist.

8. Elektronisches Auswertegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (2) ein Anzeige-Display (18), mindestens ein Bedienelement zur Parametereingabe und mindestens eine LED (20) zur Anzeige von Betriebszuständen aufweist.

9. Elektronisches Auswertegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeig-Display (18) ein kundenspezifisches Liquid-Crystal-Display verwendet wird.

10. Elektronisches Auswertegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sensorik aus mindestens zwei zueinander räumlich versetzten Sensoren (3a, 3b) besteht.

11. Elektronisches Auswertegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus Kunststoff besteht und mindestens der Schutzart IP 65 genügt.