DE4333079A1 - Rastwerk mit magnetischer Verrastung - Google Patents
Rastwerk mit magnetischer VerrastungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Rastwerk, insbesondere für
elektrische Schalter, mit magnetischer Verrastung durch
eine Permanentmagnetanordnung mit abwechselnd angeordne
ten, voneinander um einen Rastschritt beabstandeten,
simultan rastwirksam werdenden magnetischen Nord- und
Südpolen, sowie mit zwei Hallgeneratoren, welche an einem
relativ zur Permanentmagnetanordnung verrastbar beweg
lichen Teil, voneinander in Bewegungsrichtung um ein
vom Maß des Rastschrittes abweichendes Maß beabstandet,
angeordnet sind.
Ein derartiges Rastwerk ist aus der DE 40 35 011 A1
bekannt, vgl. dort insbesondere die Fig. 1 sowie die zuge
hörige Beschreibung. Dort ist der eine Hallgenerator so
angeordnet, daß er in einer Rastlage einem magnetischen
Pol der Permanentmagnetanordnung gegenüberliegt. Der
andere Hallgenerator liegt dann mit einer gewissen Seit
wärtsverschiebung in Bewegungsrichtung bei einem anderen
magnetischen Pol gleicher Polarität der Permanentmagnet
anordnung. Beim Weiterschalten des Rastwerkes erzeugen
die beiden Hallgeneratoren gegeneinander phasenverschobene
Signale, wobei je nach Bewegungsrichtung das Signal des
einen Hallgenerators dem Signal des anderen Hallgenerators
vorausläuft oder nachfolgt.
Die Auswertung der Signale der Hallgeneratoren erfordert
jedoch einen relativ großen Aufwand, da die Herstellungs
toleranzen der Hallgeneratoren außerordentlich groß sind.
Dies ist gleichbedeutend damit, daß die erzeugbaren Signal
stärken außerordentlich unterschiedlich sein können. Dem
entsprechend ist es notwendig, entweder die Hallgeneratoren
mit einer vergleichsweise aufwendigen Auswerteschaltung
für die erzeugten Signale zu kombinieren oder umfangreiche
Meßreihen durchzuführen, um Hallgeneratoren mit ähnlichen
Eigenschaften paaren zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, Rastwerke der eingangs
angegebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß eine
vergleichsweise einfache und darüber hinaus sichere Signal
auswertung möglich wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
an jedem Hallgenerator zwei je nach Richtung des einwirken
den Magnetfeldes unterschiedliche Signale abgreifbar sind.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Hall
effekt an sich geeignet ist, die Richtung eines Magnet
feldes anzuzeigen, denn der Halleffekt besteht darin, daß
quer zur Richtung eines Magnetfeldes bewegte elektrische
Ladungsträger je nach Richtung des Magnetfeldes aus ihrer
ursprünglichen Bewegungsrichtung in der einen oder anderen
Richtung quer zum Magnetfeld auszuweichen suchen. Dement
sprechend kann quer zu dem Magnetfeld und einem die Bewegung
der elektrischen Ladungsträger bewirkenden, quer zum Magnet
feld orientierten elektrischen Feld eine elektrische Span
nung der einen oder anderen Polarität erzeugt werden.
Die Erfindung beruht nun auf dem allgemeinen Gedanken,
diese Tatsache auszunutzen und bei der Signalverarbeitung
in erster Linie die Polarität der Signale zu berücksich
tigen, so daß die jeweilige Signalstärke von untergeord
neter Bedeutung ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
dabei vorgesehen, die beiden Hallgeneratoren so anzuordnen,
daß in einer Rastlage der eine Hallgenerator jeweils un
mittelbar bei einem magnetischen Pol der Permanentmagnet
anordnung liegt, während der andere Hallgenerator dann eine
Lage zwischen zwei magnetischen Polen entgegengesetzter
Polarität einnimmt. Je nach Richtung der Weiter- bzw. Um
schaltung des Rastwerkes werden dann zwei aufeinander
folgende Signale gleicher Polarität oder ungleicher-Pola
rität erzeugt.
Derartige Signalbilder sind unabhängig von der jeweiligen
Signalstärke leicht auswertbar.
In diesem Zusammenhang ist in besonders bevorzugter Weise
vorgesehen, daß der in Rastlage zwischen zwei magnetischen
Polen entgegengesetzter Polarität liegende Hallgenerator
etwa in der Mitte zwischen diesen Polen bzw. in einem
Bereich mit verschwindendem Halleffekt angeordnet ist.
Damit haben die zwischen zwei Rastlagen auftretenden Sig
nale des letztgenannten Hallgenerators ein deutlich erkenn
bares Maximum der einen oder anderen Polarität, so daß in
Verbindung mit den vom anderen Hallgenerator erzeugten
Signalen, welche jeweils in einer Rastlage ein Maximum der
einen oder anderen Polarität aufweisen, die Drehrichtung
sowie das Erreichen einer anderen Rastlage besonders gut
registrierbar sind.
Schaltungstechnisch ist es besonders vorteilhaft, Hallgene
ratoren mit zwei Ausgängen anzuordnen, von denen je nach
Richtung des einwirkenden Magnetfeldes entweder der eine
oder der andere ein Signal erzeugt. Auf diese Weise können
zwar die erzeugten Signale jeweils gleiche elektrische
Polarität haben; gleichwohl wird die Polarität des einwir
kenden Magnetfeldes erkennbar, weil das Signal entweder
auf dem einen oder dem anderen Ausgang erscheint. Dement
sprechend kann das Auftreten eines elektrischen Signales
am einen Eingang als Signal der einen Polarität und am
anderen Eingang als Signal der anderen Polarität ausge
wertet werden.
Die beiden Ausgänge desjenigen Hallgenerators, der in Rast
stellung jeweils eine Lage in unmittelbarer Nachbarschaft
eines magnetischen Poles der Permanentmagnetanordnung hat,
können mit den Eingängen eines Flipflops verbunden sein,
dessen Zustand dann bei aufeinanderfolgenden Rast
stellungen wechselt, entsprechend der wechselnden Pola
rität der auf den vorgenannten Hallgenerator einwirkenden
magnetischen Pole der Permanentmagnetanordnung. Der Aus
gang des Flipflops kann dann zur Feststellung von Rast
lagenwechseln ausgewertet werden.
In Verbindung mit den die Rastlagenwechsel wiedergebenden
und - beispielsweise im vorgenannten Flipflop - gespeicher
ten vorgenannten Signalen können die Signale des weiteren
Hallgenerators, welcher in einer Rastlage zwischen zwei
magnetischen Polen entgegengesetzter Polarität liegt,
dazu ausgenutzt werden, ein die jeweils letzte Drehrichtung
wiedergebendes Signal zu erzeugen, welches dann - beispiels
weise in einem weiteren Flipflop - gespeichert werden kann,
um die jeweilige Drehrichtung zu registrieren bzw. zusätz
liche drehrichtungsabhängige Signale zu erzeugen.
Zusätzlich kann ein Signal erzeugt werden, welches anzeigt,
daß eine Mittellage zwischen zwei Rastlagen überschritten
wurde.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Er
findung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläu
terung einer in der Zeichnung dargestellten besonders
vorteilhaften Ausführungsform verwiesen.
Dabei zeigt
Fig. 1 einen Radialschnitt eines erfindungsgemäßen Rast
werkes,
Fig. 2 einen schematisierten Schaltplan einer zugehörigen
Schaltung zur Signalauswertung und
Fig. 3 eine graphische Darstellung der an unterschied
lichen Ausgängen dieser Schaltung abgreifbaren
Signale bzw. Impulse.
Gemäß Fig. 1 besitzt das dargestellte Rastwerk 100 eine
in nicht dargestellten Lagern drehgelagerte Welle 101 mit
einem darauf drehfest angeordneten Rastmagnetring 102,
welcher in Umfangsrichtung abwechselnd aufeinander folgende
magnetische N- und S-Pole aufweist. Diese Pole besitzen in
Umfangsrichtung untereinander gleiche Abstände.
Der Rastmagnetring 102 wird berührungsfrei von einem
stationären Weicheisenring 103 umschlossen, welcher nach
radial innen weisende Fortsätze 103′ besitzt, die in
gleicher Anzahl wie die magnetischen N- und S-Pole des
Rastmagnetringes 102 mit untereinander gleichen Abständen
in Umfangsrichtung angeordnet sind.
Bei Drehung der Welle 101 bzw. des Rastmagnetringes 102
erfolgt dementsprechend jeweils eine berührungsfreie
magnetische Verrastung, sobald die magnetischen N- und
S-Pole des Rastmagnetringes 102 den Fortsätzen 103′ des
Weicheisenringes 103 radial gegenüberstehen. In allen
diesen Raststellungen erreichen nämlich die zwischen den
magnetischen N- und S-Polen des Rastmagnetringes 102 und
den Fortsätzen 103′ des Weicheisenringes 103 wirksamen
magnetischen Kräfte jeweils ein Maximum.
Um das Erreichen einer Rastlage sowie die Drehrichtung
beim Umschalten zwischen Rastlagen registrieren zu können,
sind zwei Hallgeneratoren Se.1 und Se.2 angeordnet. Der
Hallgenerator Se.1 befindet sich an einem der Fortsätze
103′ und wird dementsprechend in allen Rastlagen von einem
starken Magnetfeld der einen oder anderen Polarität beauf
schlagt.
Der Hallgenerator Se.2 befindet sich zwischen zwei Fort
sätzen 103′, so daß in den Rastlagen am Orte dieses Hall
generators Se.2 nur ein verschwindendes Magnetfeld bzw.
ein verschwindender Halleffekt auftreten.
Beim Weiterschalten des Rastmagnetringes 102 von einer
Rastlage in eine nachfolgende Rastlage sind an den Hall
generatoren Se.1 und Se.2 zueinander phasenverschobene
Signale abgreifbar, wobei die Polarität der Phasenver
schiebung eine Information hinsichtlich der jeweiligen
Drehrichtung des Rastmagnetringes 102 darstellt.
Die Phasenverschiebung allein ist jedoch schwer auswert
bar, da bei der Herstellung von Hallgeneratoren sehr
große Toleranzen auftreten und dementsprechend die
Signalstärken sehr unterschiedlich sind.
Deshalb ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Hallgenera
toren Se.1 und Se.2 so auszubilden, daß sie ausgangsseitig
auch eine Information über die Polarität des jeweils ein
wirkenden Magnetfeldes liefern.
Im Beispiel der Fig. 2 besitzen die Hallgeneratoren Se.1
und Se.2 jeweils zwei Ausgänge, die so angeordnet sind,
daß entweder am einen oder am anderen Ausgang ein
High-Signal (Signal mit hohem elektrischen Pegel) erscheint,
wenn der jeweilige Hallgenerator Se.1 bzw. Se.2 in die
Nachbarschaft eines N- oder S-Poles des Rastmagnetringes
102 gelangt; dabei wird die Polarität dieses Poles dadurch
wiedergegeben, daß das Ausgangssignal entweder auf dem
einen oder dem anderen Ausgang des Hallgenerators Se.1
bzw. Se.2 auftritt.
Wenn die Hallgeneratoren Se.1 bzw. Se.2 zwischen zwei
magnetischen Polen des Rastmagnetringes 102 liegen und
dementsprechend am jeweiligen Hallgenerator kein wirk
sames Magnetfeld bzw. kein meßbarer Halleffekt auftreten,
so liegen beide Ausgänge des jeweiligen Hallgenerators
auf Low-Pegel.
Die Ausgänge des Hallgenerators Se.1 sind über Negato
ren 104, die ein High-Signal in ein Low-Signal bzw. ein
Low-Signal in ein High-Signal umsetzen, mit den Eingängen
eines ersten Flipflops 105 verbunden. Da in einer Rast
lage jeweils an nur einem Ausgang des Hallgenerators Se.1
ein High-Signal erscheint, wird also das Flipflop 105
bei Erreichen einer Rastlage entweder in seinen einen
oder anderen Zustand gesetzt, je nachdem, ob zum Hall
generator Se.1 ein magnetischer N-Pol oder ein magne
tischer S-Pol benachbart ist. Der jeweils gesetzte Zu
stand des Flipflops 105 bleibt auch dann erhalten, wenn
der Rastmagnetring 102 aus der jeweils zuletzt erreichten
Rastlage bis in eine Stellung weitergedreht wird, in der
der Hallgenerator Se.1 zwischen zwei magnetischen Polen
des Rastmagnetringes 102 liegt. In dieser Stellung des
Rastmagnetringes 102 haben beide Ausgänge des Hallgene
rators Se.1 Low-Pegel, so daß an beiden Negatoren 104
ausgangsseitig ein High-Pegel vorliegt. Damit bleibt aber
der jeweils zuletzt gesetzte Zustand des Flipflops 105
erhalten, da es bei High-Pegeln an beiden Eingängen
bistabil ist.
Einer der Ausgänge des Flipflops 105 kann mit einer
Ausgangsbuchse 106 verbunden sein, an der bei jeder
Rastung des Rastwerkes dementsprechend ein Pegelwechsel
zwischen High und Low auftritt.
Zwischen den Ausgängen der Negatoren 104 und den Eingängen
des Flipflops 105 sind die Eingänge eines UND-Gliedes 107
angeschlossen. In Rastlagen führt dieses UND-Glied 107
ausgangsseitig Low-Pegel, da die Ausgänge des Hallgene
rators Se.1 und damit auch die Ausgänge der Negatoren 104
bei Rastlagen einander entgegengesetzte Pegel - High und
Low - haben. Wenn jedoch der Rastmagnetring 102 zwischen
zwei Rastlagen umgeschaltet wird, so nimmt der Hallgene
rator Se.1 vorübergehend eine Lage zwischen zwei Magnet
polen des Rastmagnetringes 102 ein. Da dann beide Ausgänge
des Hallgenerators Se.1 auf Low-Pegel liegen und dement
sprechend die Ausgänge beider Negatoren 104 High-Pegel
haben, erzeugt das UND-Glied 107 bei dieser Betriebsphase
ausgangsseitig ein High-Signal, dessen Verarbeitung
weiter unten erläutert wird.
In den Ausgangsleitungen des anderen Hallgenerators Se.2
sind jeweils RC-Glieder R1 C1 bzw. R2 C2 angeordnet,
welche im wesentlichen nur zur Impulsformung dienen.
Durch diese RC-Glieder wird erreicht, daß auf deren Aus
gangsseiten High-Impulse mit relativ steilen Flanken auf
treten, wenn beim Vorbeilauf eines Magnetpoles des Rast
magnetringes 102 am Hallgenerator Se.2 im Verlauf einer
Umschaltung des Rastwerkes 100 zwischen zwei Rastlagen
an jeweils einem Ausgang des Hallgenerators Se.2 vorüber
gehend ein High-Pegel auftritt.
Sobald eine Rastlage eingenommen wird, haben beide Aus
gänge des Hallgenerators Se.2 wiederum Low-Pegel.
Die Ausgänge des Flipflops 105 sowie des Hallgenerators
Se.2 bzw. der nachgeschalteten RC-Glieder werden einer
aus den NAND-Gliedern 108 bis 111 und den UND-Gliedern
112 und 113 gebildeten Gatterschaltung zugeführt, die
mit den Eingängen eines weiteren Flipflops 114 sowie
eines UND-Gliedes 115 ausgangsseitig verbunden ist.
Sobald beim Umschalten zwischen zwei Rastlagen ein
magnetischer Pol des Rastmagnetringes 102 am Hallgene
rator Se.2 vorbeiläuft und dementsprechend an einem
Ausgang des Hallgenerators Se.2 bzw. des nachgeschalte
ten RC-Gliedes ein Impuls mit High-Pegel erzeugt wird,
tritt am Ausgang des einen UND-Gliedes 112 bzw. 113
ein High-Pegel auf, während der Ausgang des jeweils
anderen UND-Gliedes 112 bzw. 113 Low-Pegel führt. Dabei
ist das Erscheinen des High-Pegels am Ausgang des einen
oder anderen UND-Gliedes 112 bzw. 113 eine Information
darüber, in welcher Richtung der Rastmagnetring 102
gedreht wird. Hierbei wird ausgenutzt, daß die Ausgangs
pegel des Flipflops 105 anzeigen, welche Polarität der
dem Hallgenerator Se.1 in der jeweils letzten Rastlage
benachbarte Magnetpol des Rastmagnetringes 102 hatte.
Je nach Drehrichtung muß dann beim Weiterschalten in
eine folgende Rastlage am Hallgenerator Se.2 ein Magnet
pol mit gleicher oder entgegengesetzter Polarität vorbei
laufen.
Im Endergebnis wird damit das Flipflop 114 immer in
einen Zustand gebracht bzw. in einem solchen Zustand
gehalten, der die Richtung der zuletzt erfolgten Drehung
zwischen zwei Rastlagen wiedergibt.
Ein Ausgang des Flipflops 114 kann mit einer Ausgangs
buchse 116 verbunden sein, an der dann dementsprechend
je nach Richtung der zuletzt erfolgten Drehung ein High-
oder Low-Pegel anliegt.
Sobald eine Rastlage erreicht ist, liegen alle NAND-Glie
der 108 bis 111 ausgangsseitig auf High-Pegel, da beide
Ausgänge des Hallgenerators Se.2 Low-Pegel haben und die
Ausgänge des Flipflops 105 auf zueinander entgegenge
setzten Pegeln liegen. Dementsprechend haben die UND-
Glieder 112 und 113 in allen Rastlagen ausgangsseitig
beide High-Pegel. Dies läßt den vorher drehrichtungsab
hängig gesetzten Zustand des Flipflops 114 unverändert,
da dieses Flipflop 114 bei High-Pegel an beiden Eingängen
bistabil ist.
In Raststellung liegen beide Eingänge des UND-Gliedes 115
entsprechend den Ausgängen der UND-Glieder 112 und 113
auf High-Pegel, so daß dementsprechend auch ausgangs
seitig des UND-Gliedes 115 ein High-Pegel vorliegt.
Beim Umschalten des Rastwerkes zwischen zwei Rastlagen
wird der Ausgang des UND-Gliedes 115 vorübergehend auf
Low-Pegel gelegt, weil dann die Ausgänge der UND-Glieder
112 und 113 vorübergehend entgegengesetzte Pegel haben.
Diese Umschaltung des Ausganges des UND-Gliedes 115
wird zum Setzen eines dritten Flipflops 117 genutzt,
dessen einer Eingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes 115
verbunden ist. Der andere Eingang des Flipflops 117 ist
zwischen einem Widerstand R7 und einem Kondensator C5
angeschlossen, wobei der Widerstand R7 mit einem High-
Pegel-Anschluß verbunden ist und der Kondensator C5 am
Ausgang eines weiter unten funktionsmäßig erläuterten
NAND-Gliedes 118 angeschlossen ist.
In den Rastlagen des Rastwerkes hat der Ausgang des
NAND-Gliedes 118 Low-Pegel, so daß der mit dem Konden
sator C5 und dem Widerstand R7 verbundene Eingang des
Flipflops 117 über den Widerstand R7 auf High-Pegel
gehalten wird. Da in Rastlagen auch der andere Eingang
des Flipflops 117 entsprechend dem Ausgang des UND-
Gliedes 115 High-Pegel hat, bleibt der jeweils vorliegende
Zustand des Flipflops 117 in Rastlagen unverändert.
Wie weiter unten erläutert wird, erzeugt das NAND-Glied 118,
welches in Rastlagen ausgangsseitig Low-Pegel hat, vor
Erreichen einer neuen Rastlage einen High-Impuls, dessen
Abschaltflanke über den Kondensator C5 am damit ver
bundenen Eingang des Flipflops 117 einen Low-Impuls
bewirkt und dieses im dargestellten Beispiel in den
Zustand zurücksetzt, bei dem am in Fig. 2 linken Ausgang
des Flipflops 117 Low-Pegel vorliegt.
Wird nun die zuletzt erreichte Rastlage verlassen und der
Rastmagnetring 102 in die nächste Rastlage weitergedreht,
so wird der Ausgang des UND-Gliedes 115 vorübergehend
auf Low-Pegel geschaltet, mit der Folge, daß das Flip
flop 117 in den Zustand gesetzt wird, bei dem am vorge
nannten Ausgang High-Pegel auftritt.
Dies führt dazu, daß ein NAND-Glied 119, welches mit dem
vorgenannten Ausgang des Flipflops 117 sowie dem Ausgang
des UND-Gliedes 107 eingangsseitig verbunden ist, beim
Umschalten zwischen zwei Rastlagen vorübergehend an beiden
Eingängen High-Pegel erhält, mit der Folge, daß am Ausgang
des NAND-Gliedes 119 ein gegebenenfalls an einer Ausgangs
buchse 120 abgreifbarer Low-Impuls erzeugt wird; normaler
weise hat der Ausgang des NAND-Gliedes 119 High-Pegel.
Außerdem ist der Ausgang des NAND-Gliedes 119 mit dem Ein
gang eines Negators 121 verbunden, welcher beim Auftreten
des Low-Impules am Ausgang des NAND-Gliedes 119 einen
High-Impuls erzeugt, der dann zwei parallelen Verzögerungs
gliedern R3 C3 bzw. R4 C4 zugeführt wird, wobei der eine
Pol des Kondensators C3 ständig Low-Pegel hat, während
der entsprechende Pol des Kondensators C4 über einen Schalt
transistor T auf Low-Pegel gelegt bzw. davon abgekoppelt
werden kann. Der Schalttransistor T wird vom Ausgang des
Flipflops 114 drehrichtungsabhängig durchlässig bzw. sper
rend geschaltet.
Je nach Zustand des Schalttransistors T wird dann der vom
Negator 121 kommende High-Impuls vom Verzögerungsglied
R4 C4 gegenüber dem Verzögerungsglied R3 C3 unterschied
lich verzögert, d. h. der ausgangsseitig des R4 C4-Gliedes
auftretende High-Impuls erscheint je nach Drehrichtung
zeitlich vor oder nach dem High-Impuls des R3 C3-Gliedes.
Mittels weiterer NAND-Glieder 122 und 123 werden diese
High-Impulse in entsprechend zueinander phasenverschobene
Low-Impulse umgesetzt, die an Ausgangsbuchsen 124 und 125
abgreifbar sind.
Dabei sind die Verzögerungsglieder R3 C3 und R4 C4 so
bemessen, daß sich die Low-Impulse an den Ausgängen der
NAND-Glieder 122 und 123 zeitlich überschneiden. Dies hat
zur Folge, daß der normalerweise auf Low-Pegel liegende
Ausgang des NAND-Gliedes 118 vorübergehend auf High-Pegel
und dann zurück auf Low-Pegel geschaltet wird, wodurch
der mit dem Kondensator C5 verbundene Eingang des Flip
flops 117 mit einem Low-Impuls beaufschlagt wird, der das
zuvor vom Ausgang des UND-Gliedes 115 gesetzte Flipflop 117
zurücksetzt.
Im Ergebnis wird auf diese Weise erreicht, daß an den
Ausgangsbuchsen 120, 124 und 125 nur dann Signale
- hier Low-Impulse - auftreten, wenn das Rastwerk aus
einer Rastlage über eine Mittellage zwischen zwei Rast
lagen hinwegbewegt wird.
Die Fig. 3 zeigt die an den Ausgangsbuchsen 106, 116,
120, 124 und 125 bei Rechtsdrehung bzw. Linksdrehung
abgreifbaren Signalpegel beim Weiterschalten zwischen
benachbarten Rastlagen, die durch strichlierte (senkrechte)
Linien angezeigt werden.
Man erkennt, daß bei jeder Rastung an der Ausgangsbuchse 106
ein Pegelwechsel auftritt. Die Ausgangsbuchse 116 führt bei
Rechtsdrehung im dargestellten Beispiel dauernd Low-Pegel
und bei Linksdrehung dauernd High-Pegel. An der Ausgangs
buchse 120 ist bei jeder Rastung ein Impuls, im dargestell
ten Beispiel ein Low-Impuls, abgreifbar. Die an den Ausgangs
buchsen 124 und 125 abgreifbaren Impulse, hier Low-Impulse,
liegen zeitversetzt zueinander, wobei bei Rechtsdrehung die
Impulse an der Ausgangsbuchse 124 zu den Impulsen an der
Ausgangsbuchse 125 nacheilend und bei Linksdrehung vor
eilend sind.
Claims (7)
1. Rastwerk, insbesondere für elektrische Schalter, mit
magnetischer Verrastung durch eine Permanentmagnet
anordnung (102) mit abwechselnd angeordneten, vonein
ander um einen Rastschritt beabstandeten, zumindest
teilweise simultan rastwirksam werdenden magnetischen
Nord- und Südpolen (N, S) sowie mit
zwei Hallgeneratoren (Se.1, Se.2), welche an einem
relativ zur Permanentmagnetanordnung (102) verrastbar
beweglichen Teil (103) voneinander in Bewegungs
richtung um ein vom Maß des Rastschrittes abweichendes
Maß beabstandet angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem Hallgenerator (Se.1, Se.2) zwei je nach
Richtung des einwirkenden Magnetfeldes unterschiedliche
Signale abgreifbar sind.
2. Rastwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Hallgenerator zwei Ausgänge besitzt, die bei
Einwirkung eines Magnetfeldes auf den jeweiligen Hall
generator unterschiedliche Pegel haben, wobei die Pola
rität der Pegeldifferenz die Richtung des Magnetfeldes
wiedergibt.
3. Rastwerk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Rastlagen am einen Hallgenerator (Se.2)
ein verschwindendes Magnetfeld bzw. ein verschwinden
der Halleffekt auftreten und der andere Hallgenerator
(Se.1) jeweils von einem relativen Maximum des Magnet
feldes der einen oder anderen Polarität beaufschlagt ist.
4. Rastwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer den Hallgeneratoren (Se.1, Se.2) zuge
ordneten Auswerteschaltung Speicher (Flipflop 105,
Flipflop 114) vorhanden sind, in denen die Polarität
des in der letzten Rastlage am einen Hallgenerator (Se.1)
vorhandenen Magnetfeldes und/oder die Drehrichtung nach
Verlassen der letzten Rastlage speicherbar sind.
5. Rastwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine den Hallgeneratoren (Se.1, Se.2) zugeordnete
Auswerteschaltung einen bistabilen Speicher (Flipflop 117)
umfaßt, welcher bei einer Weiterschaltung des Rastwer
kes (100) von einer Rastlage in eine benachbarte
Rastlage zunächst gesetzt und dann zurückgesetzt wird.
6. Rastwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine den Hallgeneratoren (Se.1, Se.2) zugeordnete
Auswerteschaltung bei Verstellung des Rastwerkes (100)
nur dann vorgegebene Signale erzeugt, wenn nach Ver
lassen einer Rastlage eine Mittellage zwischen benach
barten Rastlagen überschritten wird.
7. Rastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß Ausgangsbuchsen (106, 116, 120, 124, 125)
vorhanden sind, welche
- - bei jeder Rastung ihren Pegel wechseln,
- - je nach Richtung der Bewegung bzw. Drehung des Rastwerkes High-Pegel oder Low-Pegel führen,
- - bei jeder Rastung einen Impuls liefern, und/oder
- - je nach Drehrichtung zueinander in der einen oder anderen Richtung phasenverschobene Impulse liefern.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934333079 DE4333079C2 (de) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Rastwerk mit magnetischer Verrastung |
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