DE3020276A1

DE3020276A1 - Vorrichtung zur ueberwachung der drehrichtung eines drehbaren elements

Info

Publication number: DE3020276A1
Application number: DE19803020276
Authority: DE
Inventors: Hans Andersson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1980-12-11
Also published as: SE420954B; SE7904979L

Description

Vorrichtung zur Überwachung der Drehrichtung
eines drehbaren Elements Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Drehrichtung eines drehbaren Elements.
Der Bedarf an einer solchen Überwachungsvorrichtung liegt-auf mehreren verschiedenen technischen Bereichen vor. Als ein Beispiel können Trockenschleudern genannt werden, in denen die Schleudertrommel, wenn sie angehalten werden soll, durch Phasen- oder Polaritätsumsteuerung der Speisespannung zu ihrem Antriebsmotor gebremst wird. Die Überwachungsvorrichtung hat hierbei die Aufgabe, das Abschalten der Speisespannung zum Antriebsinotor zu gewährleisten, wenn die Schleudertrommel nach ihrem-völligen Abbremsen in Rückwärtsrichtung zu rotieren beginnt. Bei herkömmlichen Vorrichtungen zur Überwachung der Drehrichtung der Schleudertrommel erfolgte das Abtasten der Umsteuerung in der Drehrichtung mit Hilfe von fliehkraftbetätigten mechanischen Mitteln, was sehr hohe Herstellungskosten für die Uberwachungsvorrichtung und ausserdem, aufgrund des unvermeidbaren Verschleisses der mechanischen Abtastmittel, beträchtliche Unterhaltskosten- mit sich brachte.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine verbesserte Vorrichtung zur Überwachung der Drehrichtung eines drehbaren Elements zu- -schaffen, die zu sehr niedrigen Kosten herstellba-r ist, und bei der kein mechanischer Verschleiss vorkommt, folglich auch die dadurch verursachten Unterhaltskosten entfallen.
Wenn- die Erfindung auch in erster Linie als eine vorteilhafte, dievorgennanten bekannten Überwachungsvorrichtungen für Trockenschleudern ersetzende Lösung gedacht ist, ist sie gleichwohl nicht- auf -dieses Anwendungsgebiet begrenzt, sondern auch auf einer Reihe anderer technischer Bereiche anwendbar.
Eine erfindungsgemäss ausgeführte Vorrichtung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, das sie mindestens einen auf genanntem Element oder einem zusammen mit diesem drehbaren Träger montierten Dauermagneten enthält, der bei Rotation des Elementes sich längs einer kreisrunden Bahn bewegt, sowie zwei neben genannter Bahn mit kurzem Abstand zueinander längs der Bahn stationär angeordnete Hall-Effektelemente, die in je einem von zwei Logiksignalgebern enthalten sind, die bei jedem Durchlauf des Dauermagneten an den beiden Hall-Effektelemente vorüber zwei in Beziehung zueinander zeitverschobene, einander teilweise überlappende logische Signale an je einen Eingang eines logischen Detektors abgeben, der ein von der Reihenfolge zwischen den von den Gebern erhaltenen Signalen abhängiges logisches Steuersignal an einen Überwachungskreis abgibt.
Weitere Kennzeichen der Erfindung gehen aus den Patentansprüchen und der nachstehenden detaillierten Beschreibung hervor, in der eine Vorrichtung nach einer als Beispiel gewählten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte, einen Schaltplan über die genannte Vorrichtung zeigende Zeichnung näher beschrieben wird.
In der Zeichnung bezeichnen 10 und 11 zwei Logiksignalgeber, von denen jeder angenommen ist, sowohl ein Hall-Effektelement als auch mit diesem verbundene Verstärker-, Kipp- und Ausgangskreise sowie vorzugsweise auch Spannungsregelkreise zu enthalten. In der Zeichnung sind jedoch nur die als Transistor 10a bzw. lla ausgeführte Ausgangsstufe jedes Gebers 10 bzw. 11 und die Hall-Effektelemente lOb bzw. llb gezeigt. Die Geber können beispielsweise von dem Typ sein, der von dem amerikanischen Unternehmen Sprague Electric Company unter der Bezeichnung UGN-3013T vertrieben wird.
Die beiden Geber 10 und 11 sind angenommen, in solchen Lagen stationär angeordnet zu sein, dass deren Hall-Effektelemente lOb und llb neben und mit kurzem Abstand zueinander längs einer kreisrunden Bahn liegen, längs der ein oder mehrere, auf einem rotierbaren Träger montierte Dauermagnete angeordnet sind, sich bei Rotation genannten Trägers zu bewegen. In der Zeichnung ist nur ein solcher Dauermagnet 12 gezeigt. Die Ausgangsstufen 10a bzw. lla der Geber 10 und 11 werden über je einen Widerstand 13 bzw. 14 mit Spannung gespeist. Infolge der gezeigten Spannungsspeisung gibt jeder der Geber an seinem Ausgang 10c bzw. llc ein einer logischen "1" IIentsprechendes Ausgangssignal ab, solange das Hall-Effektelement des jeweiligen Gebers nicht vom Magneten 12 betätigt ist. Wenn das Hall-Effektelement in einem Geber er Einwirkung eines Magnetfeldes genügender Stärke vom Magneten 12 ausgesetzt wird, wechselt das Ausgangssignal des Gebers zu einer logischen 11011. Da die Hall-Effektelemente lOb und llb der zwei Geber dicht nebeneinander angeordnet sind, erzeugen die beiden Geber bei jedem Durchlauf des Magnets 12 an ihnen vorüber zwei "O"-Ausgangssignale, die in Beziehung zueinander zeitverschoben sind, aber einander teilweise überlappen.
Von zwei mit 15 und 16 bezeichneten D-Flip-Flop-Schaltungen dient die Schaltung 15 nur als ein pulsformender Kreis, während die Schaltung 16 als ein logischer Detektor zur Detektierung der Reihenfolge zwischen den "O"-Ausgangssignalen von den Gebern 10 und 11 dient. Das Ausgangssignal vom Geber 10 wird zum Setzen-Eingang der Flip-Flop-Schaltung 15 gespeist, deren Q-Ausgang an den Taktsignaleingang der Flip-Flop-Schaltung 16 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal vom Geber 11 wird direkt zum D-Eingang der Flip-Flop-Schaltung 16 gespeist. Die Flip-Flop-Schaltung 16 gibt an ihrem Q-Ausgang ein einer logischen "1" EIentsprechendes Signal ab, falls das Eingangssignal am D-Eingang der Flip-Flop-Schaltung aus einer logischen "1" EIbesteht, wenn das Signal am Taktsignaleingang von "O" IIzu "1" wechselt.
Dies bedeutet, dass das Ausgangssignal am Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 16 aus einer logischen "1" Eibesteht, solange der Magnet 12 sich in der mit dem Pfeil A bezeichneten Richtung bewegt, die als die Vorwärtsrichtung für den rotierenden Träger für den Magnet 12 angenommen werden kann. Wenn der Magnet 12 infolge einer Umsteuerung der Drehrichtung für seinen Träger sich anstelle dessen in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil A zu drehen beginnt, wechselt das Ausgangssignal am Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 16 zu einer logischen "O", da das Eingangssignal am D-Eingang der Schaltung 16 hierbei aus einer logischen "O" EIbesteht, wenn das Signal am Taktsignaleingang vom "O" iizu "1" IIwechselt.
In dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist die Flip-Flop-Schaltung 16 angeordnet, einen Überwachungskreis zu steuern, der einen Serienkreis mit einem Relais 17, einer als visuelles Anzeigemittel dienenden Leuchtdiode 18 und einem als Steuermittel für das Relais und die Leuchtdiode dienenden Transistor 19 einschliesst. Solange das Ausgangssignal am Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 16 aus einer logischen "1" besteht, leitet der Transistor 19. Die Leuchtdiode 18 leuchtet dabei, und das Relais 17 ist eingeschaltet. Wenn das Relais 17 angeordnet ist, einen Schliesskontakt im Speisestromkreis zu einem Elektromotor zu betätigen, der den Träger für den Dauermagneten 12 antreibt, wird dieser Motor angehalten, sobald der Magnet 12 beginnt, sich in entgegengesetzter Richtung zu der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung zu drehen, da das Ausgangssignal von der Flip-Flop-Schaltung 16 hierbei von Ei"1" zu "O" Elwechselt und dadurch den Transistor 19 sperrt, wobei das Relais abfällt.
Eine parallel mit dem Relais 17 geschaltete Löschdiode somit 20 bezeichnet, während die Bezeichnung 21 einen in die Verbindungsleitung zwischen dem Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 16 und der Basis des Transistors 19 eingeschalteten strombegrenzenden Widerstand betrifft.
Ein aus einem Kondensator 22 und einem Widerstand 23 bestehender RC-Kreis ist an den Rückstelleingang R der Flip-Flop-Schaltung 16 angeschlossen, um sicherzustellen, dass die Flip-Flop-Schaltung nach einer Unterbrechung in der Zufuhr von Speisespannung zur Vorrichtung an ihrem Ausgang einen korrekten Signalzustand einnimmt.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt. Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind somit viele verschiedene Änderungen möglich. Die gezeigten Kreise können somit gegen andere geeignete Kreise ausgewechselt werden. Als Beispiel kann erwähnt werden, dass der Überwachungskreis beliebige visuelle oder akustische Anzeigemittel enthalten kann. Ferner können die beiden Signalgeber und der Detektor sowie vorzugsweise auch Teile des Uberwachungskreises zu einer einzigen Einheit zusammengebaut sein, die eine gedruckte Kreiskarte und von dieser getragene integrierte Kreise umfasst.
Wenn die Vorrichtung zür Überwachung der Drehrichtung eines Elektromotors oder eines von einem solchen Motor ange--triebenen drehbaren Elements vorgesehen ist, kann sie vorzugsweise.fn den Motor eingebaut sein, wobei der Dauermagnet auf einem auf der Motorwelle befestigten Träger montiert sein kann, während die Signal geber von der Motorhaube getragen werden können.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zur Uberwachung der Drehrichtung eines drehbaren Elements, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie mindestens einen auf genanntem Element oder einem zusammen mit diesem drehbaren Träger montierten Dauermagneten (12) enthält, der bei Rotation des Elementes sich längs einer kreisrunden Bahn bewegt, sowie zwei neben genannter Bahn mit kurzem Abstand zueinander längs der Bahn stationär angeordnete Hall-Effektelemente (lot, llb), die in je einem von zwei Logiksignalgebern (10, 11) enthalten sind, die bei jedem Durchlauf des Dauermagneten (12) an den beiden Hall-Effektelementen vorüber zwei in Beziehung zueinander zeitverschobene, einander teilweise überlappende logische Signale an je einen Eingang (C, D) eines logischen Detektors (16) abgeben, der ein von der Reihenfolge zwischen den von den Gebern (10, 11) erhaltenen Signalen abhängiges logisches Steuersignal an einen Uberwachungskreis (17, 18, 19) abgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, dass der Detektor aus einer D-Flip-Flop-Schaltung (16) besteht, und der Ausgang (lOc) des einen-Signalgebers (10) an den Taktsignaleingang (C) der Flip-Flop-Schaltung (16) angeschlossen ist, während der Ausgang (llc) des anderen Signalgebers (11) an den D-Eingang (D) der Flip-Flop-Schaltung (16) angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, dass zwischen den Taktsignaleingang(C) der Flip-Flop-Schaltung (16) und den Ausgang (lOc) des an diesen angeschlossenen Signalgebers (10) ein pulsformender Kreis (15) eingeschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, dass der pulsformende Kreis aus einer weiteren D-Flip-Flop-Schaltung (15) besteht.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Signalgeber (10, 11) und der Detektor (16) zu einer einzigen Einheit zusammengebaut sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die genannte Einheit auch wenigstens Teile des Überwachungskreises (17, 18, 19) einschliesst.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Uberwachungskreis einen an den Speisestromkreis für einen Elektromotor angeschlossenen Umschalter (17) einschliesst, der durch Steuerung vom Detektor die Zuführung von Speiseeffekt zum Motor unterbricht, wenn dieser sich in einer in Beziehung zu einer vorbestimmten Vorwärtsrichtung entgegengesetzten Rückwärtsrichtung zu drehen beginnt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Uberwachungskreis visuelle und/oder akustische Anzeigemittel (18) einschliesst.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie in einen Elektromotor eingebaut ist, wobei der Dauermagnet (12) auf einem auf der Motorwelle befestigten Träger für ihn montiert ist, während die Signalgeber (10, 11) von der Motorhaube getragen werden.