DE3512568C2 - Hubzähler für hin- und herbewegte Teile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubzähler für hin und her bewegte Teile mit einer auf das Vorbeilaufen des bewegten Teiles anspre­ chenden Fühleranordnung und einer mit der letzteren verbundenen Auswerteschaltung, wobei die Fühleranordnung zwei innerhalb des Hubintervalles liegende in Bewegungsrichtung unter Abstand ange­ ordnete Fühler und die Auswerteschaltung einen Verkettungskreis für die Ausgangssignale der beiden Fühler aufweist.

Derartige durch Vorbenutzung bekannt gewordene Hubzähler weisen als Fühleranordnung einen bei einem der Hubenden angeordneten Endschalter auf, welcher somit bei jeder Hin- und Herbewegung des Teiles genau einmal geschlossen oder geöffnet wird. Die mit dem Ausgangssignal des Endschalters beaufschlagte Auswerteschaltung enthält einen einfachen Zähler. Das Zählen von Hüben unter Ver­ wendung eines beim Hubende angeordneten Endschalters ist aber dann kritisch, wenn der Hub infolge variierender Bewegungsbedingungen des hin und her bewegten Teiles schwankt (z. B. sich ändernde Reibungsverhältnisse, unterschiedlich große Lasten, die durch das Teil angetrieben werden). In diesem Falle wird dann der End­ schalter nicht zuverlässig betätigt, so daß eine falsche Hubzäh­ lung erhalten wird.

Man hat deshalb gemäß der VDI-Zeitschrift, Bd. 101, Nr. 15 vom 21. Mai 1959, S. 589-594 einen Hubzähler mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezählten Merkmalen vorgeschlagen, wobei die Impulse auf optischem Wege erzeugt werden, der jedoch neben dem eines aufwendigen Aufbaus auch noch den Nachteil hat, daß er von Netz­ spannungsschwankungen stark abhängig ist. Zudem arbeitet er nach dem Analog-Prinzip. In ähnlicher Weise ist auch die Anordnung nach der DE-AS 15 65 792 zu bewerten, bei der es sich um eine Schal­ tungsanordnung zur Übertragung von Zählimpulsen von einer aus einem rotierenden Kontaktgeber bestehenden Sendeeinrichtung zu einer Empfangseinrichtung handelt, bei der zwei von der Sendeein­ richtung gegenphasig gesteuerte Impulssender vorhanden sind, deren jeder über eine ihm zugeordnete Übertragungsleitung einen ihm zugeordneten Zähler der Empfangseinrichtung steuert und bei der Einrichtungen zum Vergleich der Zählerstände der beiden Zäh­ lern vorhanden sind. Hinzu kommt noch, daß bei der Erzeugung der Impulse mechanische Kontakte mit allen hiermit verbundenen Nach­ teilen mitwirken, auch ist der Aufbau recht kompliziert und auf­ wendig. Zum Zählen von Hüben linear hin und her bewegte Teile ist dieser rotierende Kontaktgeber nicht geeignet.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, einen Hubzähler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so aus­ zubilden, daß bei möglichst einfachem kompakten Aufbau auch bei Schwankungen in der Amplitude der vom linear hin und her bewegten Teil zurückgelegten Bahn auf berührungslosem Wege eine richtige Zählung der insgesamt durchgeführten Hübe erfolgt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hub­ zähler für linear hin und her bewegte Teile vorgesehen ist, daß in an sich bekannter Weise der Verkettungskreis nur das Ausgangssig­ nal eines der Fühler durchlaufen läßt und zwar nur dann, wenn zuvor das Ausgangssignal des anderen der Fühler erhalten wurde, daß der Verkettungskreis eine bistabile Kippschaltung (RS-Flip- Flop) aufweist, deren einer Eingang mit dem einen und deren anderer Eingang mit dem anderen Fühler verbunden ist, daß dieser letztere Fühler zugleich mit dem Eingang eines Verzögerungskreises verbun­ den ist, daß der Verkettungskreis ein UND-Glied aufweist, bei dem ein Eingang mit einem der Ausgänge der bistabilen Kippschaltung und ein zweiter Eingang mit dem Ausgang des Verzögerungskreises verbunden ist, und daß zwischen die beiden Fühler und den Verket­ tungskreis ein Signalumschalter eingefügt ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Hubzähler sind die beiden Fühler der Fühleranordnung von beiden Hubenden entfernt in einem Bereich des Arbeitshubes angeordnet, der auch bei Schwankungen der Bewegungs­ bedingungen mit Sicherheit durchquert wird. Damit gehen keine Hübe bei der Zählung verloren. Dadurch, daß die Fühleranordnung zwei beabstandete Fühler aufweist und die Ausgangssignale dieser Fühler von dem durch wenige preisgünstige digitale Bausteine realisierten Verkettungskreis zusammengefaßt werden, ist gewährleistet, daß stets nur die Vorwärtshübe oder nur die Rückwärtshübe gezählt werden, wobei man durch einfaches Umlegen des Signalumschalters von der Zählung der Vorwärtshübe auf die Zählung der Rückwärts­ hübe umschalten kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur einen Hubzähler in Verbindung mit einem doppelt wirkenden Druckmittel-Arbeitszylinder.

In der Zeichnung ist bei 10 ein doppelt wirkender Druckmittel- Arbeitszylinder gezeigt, dessen Kolbenstange einen Markenkörper 12 trägt. Der Markenkörper 12 arbeitet mit zwei Fühlern 14, 16 zu­ sammen, welche von einer am Arbeitszylinder 10 angebrachten Plat­ te 18 getragen sind und einen vorgegebenen Abstand in Bewegungs­ richtung des Arbeitszylinders 10 aufweisen. Der Markenkörper 12 kann z. B. ein Stück aus magnetischem Material sein, wobei dann die Fühler 14, 16 induktive Fühler sind.

Gleich was für einen Markenkörper 12 und was für Fühler 14, 16 man wählt, jeder der Fühler 14, 16 erzeugt für jedes Vorbeilaufen des Markenkörpers 12 einen Ausgangsimpuls. Die Ausgangssignale der Fühler 14, 16 gelangen über einen zweipoligen Signalumschalter 20 auf eine insgesamt mit 22 bezeichnete Auswerteschaltung.

Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung des Signalum­ schalters 20 gelangt das Ausgangssignal des Fühlers 16 auf den Setzeingang einer bistabilen Kippschaltung 24. Der Ausgang des Fühlers 14 ist mit dem Rückstelleingang der bistabilen Kippschal­ tung 24 und dem Eingang eines Verzögerungskreises 26 verbunden.

Ein UND-Glied 28 ist mit seinen beiden Eingängen an den "1"-Aus­ gang der bistabilen Kippschaltung 24 bzw. den Ausgang des Ver­ zögerungskreises 26 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes 28 arbeitet auf die Zählklemme eines digitalen Zählers 30, dessen Stand durch eine digitale Anzeigeeinheit 32 laufend ausgegeben wird.

Ein Schalter 34 dient zum Rückstellen des Zählers 30 und ist gleichzeitig auch mit der Rückstellklemme der bistabilen Kipp­ schaltung 24 verbunden.

Bewegt sich der Kolben des Arbeitszylinders 10 in der Zeichnung von links nach rechts, so wird beim Vorbeilaufen des Markenkörpers 12 am Fühler 14 zunächst die bistabile Kippschaltung 24 zurückge­ setzt. Der vom Verzögerungskreis 26 nach vorgegebener Zeitspanne weitergeleitete Impuls kann somit das UND-Glied 28 nicht passie­ ren. Läuft nun der Markenkörper 12 am Fühler 16 vorbei, so wird die bistabile Kippschaltung 24 gesetzt, und der zugehörige ver­ zögerte Ausgangsimpuls des Verzögerungskreises 26 kann das UND- Glied 28 durchlaufen und den Stand des Zählers 30 erhöhen. Hier­ bei ist vorgesehen, daß die Pulsdauer des Verzögerungskreises 26 in einer bestimmten Beziehung zum zeitlichen Abstand der Fühler­ signale aus (14) und (16) steht, die Verzögerung dient also dazu, das Signal aus (14) solange anzuhalten, bis das Signal aus (16) ankommt. Bei Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit des bewegten Teiles, z. B. Kolbens, muß auch die Pulsdauer geändert werden.

Beim Rückwärtshub des Arbeitszylinders läuft der Markenkörper 12 zuerst am Fühler 16 vorbei. Der verzögerte Impuls am Ausgang des Verzögerungskreises 26 wird noch nicht erzeugt. Ist der Marken­ körper 12 am Fühler 14 angelangt, so wird die bistabile Kippschal­ tung 24 zurückgesetzt und der verzögerte Impuls erzeugt, der je­ doch nicht das UND-Glied passieren kann. Beim Rückhub des Arbeits­ zylinders wird somit insgesamt kein Zählimpuls auf den Zähler 30 gegeben.

Man erkennt, daß durch Umlegen des Signalumschalters 20 in die in der Zeichnung gestrichelt angedeutete zweite Arbeitsstellung ein analoges Zählen der Rückhübe des Arbeitszylinders erhalten wird, welches somit nicht im einzelnen beschrieben zu werden braucht.

Claims (2)

1. Hubzähler für hin- und herbewegte Teile mit einer auf das Vorbeilaufen des bewegten Teiles ansprechenden Fühleranord­ nung und einer mit der letzteren verbundenen Auswerteschal­ tung, wobei die Fühleranordnung zwei innerhalb des Hubinter­ valles liegende in Bewegungsrichtung unter Abstand angeord­ nete Fühler (14, 16) und die Auswerteschaltung (22) einen Verkettungskreis (24-28) für die Ausgangssignale der bei­ den Fühler (14, 16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzähler für linear hin und her bewegte Teile vorgese­ hen ist, daß in an sich bekannter Weise der Verkettungskreis (24-28) nur das Ausgangssignal eines der Fühler (14, 16) durchlaufen läßt und zwar nur dann, wenn zuvor das Ausgangs­ signal des anderen der Fühler (14, 16) erhalten wurde, daß der Verkettungskreis eine bistabile Kippschaltung (RS- Flipflop) (24) aufweist, deren einer Eingang mit dem einen und deren anderer Eingang mit dem anderen Fühler (14, 16) verbunden ist, daß dieser letztere Fühler zugleich mit dem Eingang eines Verzögerungskreises (26) verbunden ist, daß der Verkettungskreis ein UND-Glied (28) aufweist, bei dem ein Eingang mit einem der Ausgänge der bistabilen Kippschal­ tung (24) und ein zweiter Eingang mit dem Ausgang des Verzö­ gerungskreises (26) verbunden ist, und daß zwischen die bei­ den Fühler (14, 16) und den Verkettungskreis (24-28) ein Signalumschalter (20) eingefügt ist.

2. Hubzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellklemme der bistabilen Kippschaltung (24) mit der Rückstellklemme eines mit dem Ausgang des UND-Gliedes (28) verbundenen Zählers (30) der Auswerteschaltung (22) verbun­ den ist.