DE69524117T2

DE69524117T2 - Gerät zur bestätigung des stillstands eines beweglichen teiles

Info

Publication number: DE69524117T2
Application number: DE69524117T
Authority: DE
Inventors: Hiroji Anzai; Koichi Futsuhara; Toshihito Shirai
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1995-02-07
Filing date: 1995-02-07
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2015-02-08
Also published as: JP3380254B2; US5861813A; WO1996024463A1; JP3602538B2; WO1996024852A1; EP0754521A4; EP0754521A1; US5793197A; EP0787991A4; EP0787991B1; EP0787991A1; DE69524117D1

Description

TECHNISCHER ANWENDUNGSBEREICH

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die bestätigt, dass ein bewegbares Teil angehalten hat und sie bezieht sich, um es noch präziser auszudrücken, auf eine Vorrichtung, die erfasst, dass die Geschwindigkeit eines bewegbaren Teils bei einem spezifischen Wert oder darunter liegt, und die ihr Erfassungssignal als ein Signal, dass das bewegbares Teil angehalten hat, ausgibt.

BISHERIGER STAND DER TECHNIK

In einer Vorrichtung, die ein bewegbares Teil enthält, das von einem Motor oder etwas ähnlichem angetrieben wird, wie z. B. einem Roboter oder ähnlichem, ist eine Schutzvorrichtung erforderlich, die es dem Bediener erst dann gestattet, sich der Vorrichtung zu nähern, nachdem erfasst wurde, dass das bewegbare Teil den Betrieb gänzlich eingestellt hat. Dies dient dazu, die Sicherheit des Bedieners, der sich der Vorrichtung nähern muss, zu gewährleisten. Solche Schutzvorrichtungen schließen das Erfassungsgerät für das Anhalten der Motorrotation ein, das in der internationalen Veröffentlichung WO94/23303 offenbart ist und das in der Lage ist, zuverlässig zu erfassen, dass die Rotation des Motors angehalten hat, einschließlich Rotation unter Trägheit, und das in Richtung Sicherheit arbeitet, wenn die Vorrichtung einen Fehler gehabt hat, wobei es für ein hohes Maß an Sicherheit sorgt. Das Gerät, das in dieser Publikation des früheren Stands der Technik offenbart wird, birgt jedoch zwei Probleme, die noch zu lösen sind: Problem Nummer eins ist eine Verzögerung, die beim Herausgeben einer Benachrichtigung über das Anhalten erzeugt wird, da das Gerät nicht mit einer Funktion zum Erfassen der Rotationsfrequenz ausgestattet ist. Problem Nummer zwei ist, dass eine Einregulierung bzw. Einstellung einer Brückenschaltung erforderlich ist, da eine Brückenschaltung für den Umdrehungsprüfer verwendet wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhalten eines bewegbaren Teils bereitzustellen, womit die Verzögerung bei der Benachrichtigung über das Anhalten des bewegbaren Teils reduziert wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils bereitzustellen, die von dem Anhalten eines bewegbaren Teils Mitteilung machen kann, nachdem sie erfasst hat, dass eine Spule mit dem bewegbaren Teil korrekt kombiniert ist, sodass ein Gefahrenzustand, in dem die Spule mit dem bewegbaren Teil in Kontakt kommen kann, nicht vorkommt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils bereitzustellen, in der die Benachrichtigung vom Anhalten eines bewegbaren Teils auf Grundlage einer Verifizierung erfolgt, dass das bewegbare Teil bis kurz vor der Ausgabe einer solchen Benachrichtigung überwacht wurde.
Noch eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils bereitzustellen, die ein Signal zum Zeitpunkt des Startup verursachen kann, um das Anhalten des bewegbaren Teils auf Grundlage einer Verifizierung über einen Startup-Schalter anzuzeigen.
Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils bereitzustellen, die Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils auf Grundlage einer Verifizierung macht, dass das bewegbare Teil sogar zum Zeitpunkt des Startup überwacht wurde.
Noch eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils bereitzustellen, die die Verzögerungszeit reduzieren kann, die vergeht, bevor das Signal dafür, dass das bewegbare Teil angehalten hat, aufhört, wenn das bewegbare Teil angefangen hat zu rotieren oder sich zu bewegen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Anhalten eines bewegbaren Teils bereitzustellen, die die Einregulierung erleichtert.
Um die obengenannten Aufgaben zu erreichen, umfasst die Vorrichtung zum Anhalten eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung ein Erfassungsmittel, eine Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung, eine Pegelerfassungsschaltung und eine UND-Schaltung.
Das Erfassungsmittel beinhaltet eine Spule, die in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des bewegbaren Teils vorgesehen ist, um Änderungen der Impedanz an der Spule festzustellen, die durch an der Oberfläche des bewegbaren Teils vorgesehene Vertiefungen und Vorsprünge verursacht werden, und um von dort ein Erfassungssignal zu erzeugen. Das vom Erfassungsmittel ausgegebene Erfassungssignal wird zu der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung geliefert und wenn das Erfassungssignaländerungsintervall größer als die spezifische Zeitdauer wird, erzeugt die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung ein anhaltendes Hochpegelausgangssignal. Der Erfassungssignalausgang vom Erfassungsmittel wird auch zu einer Pegelerfassungsschaltung geliefert und wenn das Erfassungssignal bei oder über einem bestimmten Pegel ist, erzeugt die Pegelerfassungsschaltung ein Hochpegelausgangssignal. Die Ausgangssignale von der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung und der Pegelerfassungsschaltung werden zu der UND-Schaltung geliefert und die UND-Schaltung erzeugt ein Ausgangssignal, das sich aus der UND-Berechnung der zwei Ausgangssignale ergibt.
Wie oben beschrieben, beinhaltet die Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung eine Spule, die in unmittelbarer Nähe einer Oberfläche des bewegbaren Teils vorgesehen ist, zum Erfassen von Änderungen der Impedanz an der Spule die durch Vertiefungen und Vorsprünge verursacht werden, die an der Oberfläche des bewegbaren Teils vorgesehen sind. Wenn das bewegbare Teil aus einem rotierenden Körper besteht, ändern sich die Zeitintervalle, in denen die die Spule auf die an der Oberfläche des bewegbaren Teils vorgesehenen Vertiefungen und Vorsprünge stößt, in Übereinstimmung mit der Rotationsfrequenz. Je langsamer also die Rotationsfrequenz, desto länger die Zeitintervalle. Wenn das bewegbare Teil in eine lineare Richtung wandert, ändern sich die Zeitintervalle ebenso in Übereinstimmung mit der Bewegungsgeschwindigkeit des bewegbaren Teils, i.e. je langsamer die Bewegungsgeschwindigkeit, desto länger die Zeitintervalle. Da die Impedanz an der Spule sich in Übereinstimmung mit Änderungen in den Zeitintervallen ändert, die wiederum mit Änderungen in der Rotationsfrequenz oder der Bewegungsgeschwindigkeit des bewegbaren Teils übereinstimmen, werden die Zeitintervalle, in denen sich das Erfassungssignal ändert, länger, wenn die Rotationsfrequenz oder die Bewegungsgeschwindigkeit des bewegbaren Teils niedriger wird. Die Betriebsmodi des bewegbaren Teils können sowohl rotierende oder lineare Bewegung beinhalten. Um die Erklärung zu vereinfachen, wird im folgenden davon ausgegangen, dass das bewegbare Teil eine Rotation betreibt, die lineare Bewegung beinhaltet.
Die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung, zu der die Erfassungssignalausgabe von dem Erfassungsmittel geliefert wird, erzeugt ununterbrochen ein Hochpegelausgangssignal, wenn das Erfassungssignaländerungsintervall gleich oder größer als eine spezifische Zeitdauer wird. Da die Zeitintervalle, mit denen sich das Erfassungssignal ändert, mit dem Absinken der Rotationsfrequenz des bewegbaren Teils länger werden, geht man, wie schon zuvor erklärt, davon aus, dass das bewegbare Teil angehalten hat, wenn das Erfassungssignaländerungsintervall größer als die spezifische Zeitdauer wird, und ein Hochpegelausgangssignal, das das Anhalten des bewegbaren Teils anzeigt, wird erzeugt. Damit kann die Verzögerung bei der Benachrichtigung, dass das bewegbare Teil angehalten hat, reduziert werden. Das Hochpegelausgangssignal, das anzeigt, dass das bewegbare Teil angehalten hat, wird ununterbrochen ausgegeben, um ein "Zittern" der Benachrichtigung des Anhaltens des bewegbaren Teils zu verhindern.
Die Pegelerfassungsschaltung, zu der das vom dem Erfassungsmittel ausgegebene Erfassungssignal geliefert wird, erzeugt ein Hochpegelausgangssignal, wenn das Erfassungssignal bei oder über einem spezifischen Pegel ist. Die Pegelerfassungsschaltung überprüft den Abstand zwischen der im Erfassungsmittel enthaltenen Spule und dem bewegbaren Teil, und gibt ein Niederpegelausgangssignal als ein Gefahrensignal aus, sobald der Abstand reduziert wird und ein Gefahrenzustand entsteht, in dem das bewegbare Teil und die Spule miteinander in Kontakt kommen können.
Da die UND-Schaltung, zu der die Ausgangssignale von sowohl der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung als auch der Pegelerfassungsechaltung geliefert werden, ein Ausgangssignal erzeugt, das die UND-Berechnung der beiden Ausgangssignale einschließt, kann Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils erteilt werden, nachdem erfasst wurde, dass die Spule und das bewegbare Teil korrekt ohne Aufkommen eines Gefahrenzustandes zusammenwirken, in welchem die Spule unter Umständen mit dem bewegbaren Teil in Berührung kommt.
Zusätzlich kann die Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung eine Selbsthalteschaltung enthalten. Die Selbsthalteschaltung verwendet Änderungen im Ausgangssignal vom Erfassungsmittel als ein Triggereingangssignal und verwendet das Ausgangssignal von der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung als Rücksetzeingangssignal. Die UND-Schaltung, zu der die Ausgangssignale von der Selbsthalteschaltung und der Pegelerfassungsschaltung geliefert werden, erzeugt ein Ausgangssignal, das die UND-Berechnung der beiden Ausgangssignale umfasst. Wenn das bewegbare Teil rotiert, ändert sich das Ausgangssignal vom Erfassungsmittel in Übereinstimmung mit den Änderungen, die durch die an der Oberfläche des bewegbaren Teils vorgesehenen Vertiefungen und Vorsprünge verursacht werden, wie schon zuvor erklärt. Da die Selbsthalteschaltung Änderungen in dem Ausgangssignal von dem Erfassungsmittel als ein Triggereingangssignal verwendet, überprüft sie praktisch ununterbrochen die Rotation des bewegbaren Teils. Die Selbsthalteschaltung, zu der ein Rücksetzeingangssignal geliefert wird, das aus einem Ausgangssignal von der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung besteht, erzeugt durch Erhalten des obenerwähnten vorgesehenen Triggereingangssignals eine Hochpegelhalteausgabe, wenn das Rücksetzeingangssignal auf hoch gesetzt ist. Folglich wird mit der Erfindung die Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils basierend auf der Verifizierung, dass das bewegbare Teil bis kurz vor der Benachrichtigung überwacht wurde, erteilt.
Die UND-Schaltung, zu der die Ausgangssignale von der Selbsthalteschaltung und der Pegelerfassungsschaltung geliefert werden, erzeugt ein Ausgangssignal, das aus der UND-Berechnung der beiden Ausgangssignale resultiert. Als Ergebnis kann eine Benachrichtigung des Anhaltes des bewegbaren Teils erteilt werden, die auf der Verifizierung basiert, dass die Spule und das bewegbare Teil korrekt zusammenwirken, sodass ein Gefahrenzustand, in dem sie miteinander in Berührung kommen können, nicht entsteht, und die auch auf einer Verifizierung basiert, dass das bewegbare Teil bis kurz vor der Ausgabe der Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils überwacht wurde.
Wenn die oben beschriebene Selbsthalteschaltung vorhanden ist, kann auch ein Mittel zum Startup-Schalten vorgesehen sein, das von außerhalb betrieben wird. Das Mittel zum Startup-Schalten ist wiederum mit einem Kontaktpunkt versehen, um die Selbsthalteschaltung mit dem Triggereingangssignal zu beliefern. Ohne ein solches Mittel zum Startup-Schalten kann ein Triggereingangssignal nicht zu der Selbsthalteschaltung gesendet werden, wenn das bewegbare Teil nicht zur Zeit des Startup rotiert, und folglich wird das Ausgangssignal von der Selbsthalteschaltung nicht auf hoch gesetzt, selbst wenn das von der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung gelieferte Rücksetzeingangssignal auf hoch gesetzt wird. Das Mittel zum Startup-Schalten ist vorgesehen, um dieses zum Zeitpunkt des Startup entstehende Problem zu beseitigen. Dieses Mittel zum Startup-Schalten hat einen Kontaktpunkt, um die Selbsthalteschaltung mit einem Triggereingangssignal zu beliefern, damit ein Signal erzeugt werden kann, welches das Anhalten des bewegbaren Teils anzeigt, basierend auf einer Verifizierung durch das Mittel zum Startup-Schalten.
Am besten sollte das Mittel zum Startup-Schalten mit einem weiteren Kontaktpunkt versehen sein, der geschlossen ist, wenn das Triggereingangssignal abgeschaltet ist. In diesem Fall sollte die Erfindung eine weitere UND-Schaltung enthalten. Diese weitere UND-Schaltung erzeugt eine UND- Ausgabe, indem sie das Signal, das durch die anderen oben erwähnten Kontaktpunkte des Mittels zum Startup-Schalten geliefert wird, wenn das Triggereingangssignal für die Selbsthalteschaltung abgeschaltet ist und das Ausgangssignal von der Selbsthalteschaltung als ihre Eingangssignale, verwendet. Wenn das Mittel zum Startup-Schalten nur mit dem Kontaktpunkt zur Lieferung eines Triggereingangssignal versehen ist und ein Fehler auftritt, wodurch ein anhaltendes Triggersignal zu der Selbsthalteschaltung durch diesen Kontaktpunkt geliefert wird, führt ein solcher Fehler zu einem weiteren Fehler, wobei die Selbsthalteschaltung ein anhaltendes Hochpegelsignal ausgibt. Im Gegensatz dazu kann der obenerwähnte Fehler vermieden werden, indem ein weiterer Kontaktpunkt vorgesehen wird, der geschlossen ist, wenn das Triggereingangssignal in dem Mittel zum Startup-Schalten abgeschaltet ist, und auch in dem die weitere, oben erwähnte UND-Schaltung bereitgestellt wird. Und sogar zum Zeitpunkt des Startup kann die Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils basierend auf einer Verifizierung der Überwachung des bewegbaren Teils erteilt werden.
Außerdem kann die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung in der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung zwei An- Verzögerungsschaltungen und eine Aus-Verzögerungsschaltung enthalten. Die zwei An-Verzögerungsschaltungen, zu denen der Signalausgabe von dem Erfassungsmittel, die das Erfassungssignal enthält, im allgemeinen geliefert wird, erzeugen Ausgangssignale, deren Phasen gegensinnig voneinander sind. Die Aus-Verzögerungsschaltung wird mit einem ODER-Signal versehen, das aus den Ausgangssignalen von den zwei An-Verzögerungsschaltungen besteht. In dieser Struktur kann das Signal, das das Anhalten des bewegbaren Teils anzeigt, prompt abgeschaltet werden, wenn das bewegbare Teil mit dem Rotieren oder sich Bewegen begonnen hat.
Zudem kann in der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung die Spule eine Resonanzschaltung bilden, die das bewegbare Teil enthält. Da das bewegbare Teil mit Vertiefungen und Vorsprüngen auf seiner Oberfläche versehen ist, ändert sich die Resonanzfrequenz der mit der Spule und dem bewegbaren Teil gebildeten Resonanzschaltung abhängig davon, ob die Spule eine Vertiefung oder einen Vorsprung erfasst. Wenn die zu erfassende Resonanzfrequenz spezifisch auf die Frequenz eingestellt ist, mit der die Spule gerade eine Vertiefung erfasst, ist der Pegel des durch die Resonanzeigenschaften eines Vorsprungs erhaltenen Signals niedriger als der Pegel des Erfassungssignals, das in Übereinstimmung mit den Resonanzeigenschaften einer Vertiefung erhalten wird. Zusätzlich sind die Resonanzeigenschaften, wenn die Spule abgefallen (dropped) ist, anders als die Resonanzeigenschaften, die man entweder von den Vertiefungen oder den Vorsprüngen erhalten hat. Somit können basierend auf den Unterschieden in den Resonanzmerkmalen Fehler wie Spulenabfall (coil dropping) und ähnliches sowie die Rotation oder Bewegung des bewegbaren Teils erfasst werden, ohne eine Brückenschaltung einzusetzen. Daraus resultiert, dass man eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils erhalten kann, die eine Einregulierung vereinfacht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und weiteren Eigenschaften der Erfindung und die zugehörige Vorteile werden besser von Fachleuten auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, mit Blick auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen veranschaulichen, verstanden und gewürdigt. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein spezifisches Beispiel von der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung in Fig. 1;
Fig. 3 die Beziehung zwischen der Spule und dem bewegbaren Teil in der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung, in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist;
Fig. 4 die Frequenz-Erfassungssignaleigenschaften mit verschiedenen Kombinationen der Spule und des bewegbaren Teils, wie es in Fig. 3 dargestellt ist;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm, das das Funktionieren der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, wie es abgebildet in Fig. 2 ist, veranschaulicht;
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung;
Fig. 7 ein spezifisches Beispiel der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung, abgebildet in Fig. 6;
Fig. 8 ein weiteres spezifisches Beispiel der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung, abgebildet in Fig. 6;
Fig. 9 verbesserte Frequenz-Erfassungssignaleigenschaften mit der Kombination der Spule und des bewegbaren Teils aus Fig. 2;
Fig. 10 ein elektrisches Stromkreisdiagramm, das noch ein weiteres Beispiel der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung, die in der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung enthalten ist, veranschaulicht;
Fig. 11 ein Zeitdiagramm der durchgeführten Funktion, wenn die in Fig. 10 abgebildete Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung in Anwendung ist, und;
Fig. 12 ein elektrisches Stromkreisdiagramm eines Beispiels einer Variante der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung, wie sie in in Fig. 10 abgebildet ist.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM

Die Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der in Fig. 1 gezeigten Erfindung beinhaltet ein Erfassungsmittel 1, eine Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2, eine Pegelerfassungsschaltung 3 und eine UND-Schaltung 4. "Rot" zeigt ein bewegbares Metallteil an, das mit einem Ausgang von einem Motor oder ähnlichem in der Richtung rotiert, die vom Pfeil Cn angezeigt wird, und Py1 und Py2 zeigen Vertiefungen oder Löcher an, mit denen das bewegbare Teil "Rot" versehen ist. In dem bewegbaren Teil "Rot" in der Figur bilden die Bereiche der Oberfläche, wo die Vertiefungen oder Löcher Py1 und Py2 nicht vorgesehen sind, Vorsprünge.
Das Erfassungsmittel 1 beinhaltet eine Spule TC, die in unmittelbarer Nähe zu einer Oberfläche des bewegbaren Teils "Rot" mit einem Abstand L vorgesehen ist. Das Erfassungsmittel 1 erfasst Änderungen in der an der Spule TC erzeugten Impedanz, die als Antwort auf die an der Oberfläche des bewegbaren Teils vorgesehenen Vertiefungen oder Löcher Py1 und Py2 (im folgenden als Vertiefungen Py1 und Py2 bezeichnet) verursacht werden, und gibt darauf ein Erfassungssignal aus. Das Erfassungssignal 1 beinhaltet eine Sensorschaltung "Rse", die die Änderungen in der Impedanz an der Spule TC erfasst, die von dem bewegbaren Teil "Rot" durch den Abstand L getrennt ist. Die Änderungen werden in Übereinstimmung mit dem Vorhandensein oder der Abwesenheit der Vertiefungen Py1 und Py2 erzeugt.
Die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2, zu der das Erfassungssignal "e", das von dem Erfassungsmittel 1 ausgegeben wird, geliefert wird, gibt ein Hochpegelausgangssignal "A2i" (logischer Wert 1) aus, wenn das Signal "e" eine spezifische Geschwindigkeit oder niedriger anzeigt. Das Signal, das Rotation anzeigt, wird gemäß den Änderungen in dem Ausgangssignal "e" der Sensorschaltung "Rse" erzeugt, die von den Änderungen in der Impedanz an der Spule TC herrühren, verursacht durch die Vertiefungen Py1 und Py2 an der Oberfläche des metallischen bewegbaren Teils Rot.
Die Pegelerfassungsschaltung 3, zu der das Erfassungssignal "e" auch von dem Erfassungsmittel 1 ausgegeben wird, erzeugt ein Ausgangssignal "A1i" auf hohem Pegel (logischer Wert 1), wenn das Erfassungssignal "e" auf oder oberhalb eines spezifischen Pegels ist. Die Pegelerfassungsschaltung 3 ist dafür vorgesehen, den Abstand L zwischen der Spule 'TC und dem bewegbaren Teil "Rot" zu überprüfen.
Die UND-Schaltung 4, zu der die Ausgangssignale "A1i" und "A2i" von der Pegelerfassungsschaltung 3 beziehungsweise der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 geliefert werden, erzeugt ein Ausgangssignal Z, das aus der UND-Berechnung der zwei Ausgangssignale "A1i" und "A2i" resultiert. Während die Spule TC einen normalen Abstand L bezüglich der Oberfläche des bewegbaren Teils "Rot" beibehält, ist das Ausgangssignal Z der UND-Schaltung 4 auf hohem Pegel (logischer Wert 1), um anzuzeigen, dass das bewegbare Teil angehalten hat, wenn das Ausgangssignal "A1i" der Pegelerfassungsschaltung 3 bei hohem Pegel (logischer Wert 1) liegt und das Ausgangssignal "A2i" der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 den logischen Wert 1 hat. Wenn der logische Wert von einem der beiden Eingangssignale 0 ist, wird das Ausgangssignal Z auf einen niedrigen Pegel gesetzt (logischer Wert 0).
Wie oben erklärt, beinhaltet das Erfassungsmittel 1 in der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung die in unmittelbare r Nähe zu der Oberfläche des bewegbaren Teils "Rot" vorgesehene Spule TC, sodass das Erfassungsmittel 1 Änderungen in der Impedanz erfassen kann, die an der Spule TC, verursacht als Antwort zu den an der Oberfläche des bewegbaren Teils "Rot" vorgesehenen Vertiefungen Py1 und Py2, erzeugt werden. Die Zeitintervalle, mit denen die Spule TC auf die an der Oberfläche des bewegbaren Teils "Rot" vorgesehenen Vertiefungen Py1 und Py2 antwortet, ändern sich in Übereinstimmung mit der Rotationsfrequenz, wenn das bewegbare Teil "Rot" ein rotierender Körper ist, und je niedriger die Rotationsfrequenz, desto länger die Zeitintervalle. Zusätzlich ändern sich die Intervalle in Übereinstimmung zu der Bewegungsgeschwindigkeit, wenn das bewegbare Teil "Rot" sich linear bewegt, und je niedriger die Bewegungsgeschwindigkeit, desto länger die zeitlichen Intervalle. Da die Änderungen der Impedanz an der Spule TC mit Intervallen übereinstimmen, die sich ändern, wenn sich die Rotationsfrequenz oder die Bewegungsgeschwindigkeit des bewegbaren Teils "Rot" ändern, wird das Zeitänderungsintervall im Erfassungssignal "e" länger, wenn die Rotationsfrequenz oder die Bewegungsgeschwindigkeit des bewegbaren Teils "Rot" niedriger wird.
Die Geschwindigkeitbeurteilungsschaltung 2, zu der das von dem Erfassungsmittel 1 ausgegebene Erfassungssignal "e" geliefert wird, erzeugt ununterbrochen das Ausgangssignal "A2i" bei hohem Pegel (logischer Wert 1), wenn das Zeitänderungsintervall des Erfassungssignals "e" bei einer spezifischen Zeitdauer oder darüber ist. Da das Zeitänderungsintervall des Erfassungssignals "e" länger wird, wenn die Rotationsfrequenz oder die Bewegungsgeschwindigkeit des bewegbaren Teils "Rot" niedriger wird, wird angenommen, dass das bewegbare Teil angehalten hat, wenn das Zeitänderungsintervall des Erfassungssignals "e" gleich mit oder länger als eine spezifische Zeitdauer wird, und das Ausgangssignal "A2i" wird mit hohem Pegel (logischer Wert 1) erzeugt, was anzeigt, dass das bewegbare Teil angehalten hat. Damit wird die Verzögerung bei dem Erteilen der Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils "Rot" reduziert. Das Ausgangssignal "A2i" bei hohem Pegel (logischer Wert 1), das das Anhalten des bewegbaren Teils anzeigt, wird ununterbrochen ausgegeben. Somit wird ein "Zittern" der Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils vermieden.
Die Pegelerfassungsschaltung 3, zu der das von dem Erfassungsmittel 1 ausgegebene Erfassungssignal "e" geliefert wird, erzeugt das Ausgangssignal "A1i" bei hohem Pegel (logischer Wert 1), wenn das Erfassungssignal "e" bei oder über einem spezifischen Pegel ist. Auf diese Weise wird ein Ausgangssignal "A1i" bei einem niedrigen Pegel (logischer Wert 0) als Gefahrensignal ausgegeben, wenn ein Zustand entsteht, in dem der Abstand L reduziert wird und die Spule TC in Berührung mit dem bewegbaren Teil "Rot" kommen könnte.
Die UND-Schaltung 4, zu der die Ausgangssignale "A1i" und "A2i" von der Pegelerfassungsschaltung 3 beziehungsweise der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 geliefert werden, erzeugt das Ausgangssignal Z, das aus der UND-Berechnung der zwei Ausgabene mit den Signalen "A1i" und "A2i" resultiert. Folglich ist es möglich, eine Benachrichtigung von dem Anhalten des bewegbaren Teils zu erteilen, indem man erfasst, dass kein Gefahrenzustand entsteht, in dem die Spule TC in Berührung mit dem bewegbaren Teil "Rot" kommen kann.
Die internationale Veröffentlichung WO 94/23303 offenbart Eigenschaften wie: ein Signal zum Anzeigen von Rotation, das in dem Ausgangssignal der Sensorschaltung beinhaltet ist; die Pegelerfassungsschaltung überwacht, um sicherzustellen, dass das Ausgangssignal innerhalb eines spezifischen Pegelbereichs ist; eine Erfassungsschaltung für das Anhalten der Rotation, die ein Hochpegelausgangssignal (logischer Wert 1) erzeugt, wenn das Rotationssignal, das in dem Ausgangssignal beinhaltet ist, ausfällt (Anhalten der Rotation anzeigend) und das UND-Berechnungsausgangssignal des Ausgangssignals von der Pegelerfassungsschaltung und des Ausgangssignals von der Rotationsanhalterfassungsschaltung als ein Ausgangssignal verwendet, das ein Anhalten der Rotation anzeigt. Dieser frühere Stand der Technik enthält jedoch keine Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung für das bewegbare Teil. Somit ist eine spezielle Vorrichtung erforderlich, um die Geschwindigkeitsbeurteilung des bewegbaren Teils zu erreichen. Ein spezifisches Beispiel hiervon wird weiter unten erklärt.
Fig. 2 zeigt ein spezifisches Beispiel von einer Schaltungskonfiguration der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, wie in Fig. 1 dargestellt. In Fig. 2 enthält das Erfassungsmittel 1 die Spule TC und die Sensorschaltung "Rse". Ein Wechselstrom- bzw. AC- Signalausgang von einem Signalgenerator SG1 wird zu einer ersten Wicklung N1 der Spule TC über einen Strombegrenzungswiderstand R1 geliefert. Das AC-Signal, das in einer zweiten Wicklung N2 induziert wird, wird an einem Verstärker A1 verstärkt und das Ausgangssignal von dem Verstärker A1 wird von einer Gleichrichterschaltung RC1 gleichgerichtet und geglättet, sodass es ein Gleichstromausgangssignal "e" wird. Die Spule TC ist mit einem Resonanzkondensator Cr ausgestattet, der mit der Betriebsfrequenz des AC-Signals, das vom Signalgenerator SG1 geliefert wird, mitschwingt.
Die Änderungen in der Impedanz der Spule TC, die als Antwort zu den Vertiefungen Py1 und Py2 an der Oberfläche des bewegbaren Teils "Rot" (siehe Fig. 1) bewirkt werden, offenbaren sich als Änderungen in dem Ausgangssignal "e" von der Gleichrichterschaltung RC1. Zu beachten ist, dass die Struktur der Spule TC nicht notwendigerweise auf die in der Figur gezeigte Struktur begrenzt ist. Sie kann z. B. mit nur einer Wicklung versehen sein. Abgesehen davon kann eine Vielzahl an Spulenstrukturen übernommen werden, um einen elektromagnetischen Induktionssensor zu bilden.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht einer Struktur, in der das mit z. B. einer Eisenplatte gebildete bewegbare Teil "Rot" sich an der Vorderseite der Spule TC befindet. Fig. 4 zeigt Änderungen im Gleichrichterausgangssignal "e", wenn die Spule TC und das bewegbare Teil "Rot" wie in Fig. 3 gezeigt plaziert sind. Wenn das bewegbare Teil "Rot" nicht anwesend ist, entspricht das Gleichrichterausgangssignal "e" einer Kurve mit L = . Dies entspricht annähernd einem Fall, in dem die Vertiefungen Py1 und Py2 in den Fig. 1 und 2 große Löcher mit Böden bilden und die Spule TC entgegengesetzt von den Vertiefungen Py1 und Py2 liegt. Wenn die Anregungsfrequenz f der Spule TC bei der Resonanzfrequenz fr liegt, ist die Ausgangsspannung e = e0 mit L = . Wenn die Spule TC gegenüber einer Oberfläche liegt, die einen Vorsprung des bewegbaren Teils "Rot" bildet, wird das Ausgangssignal "e" zu e = e1 mit dem Abstand. L = L1 reduziert und wird zu e = e2 (e1 > e2) mit L = L2 (L2 < L1) reduziert. Folglich ändert sich das Ausgangssignal "e" zwischen der Ausgangsspannung e0 und der Ausgangsspannung e1, während das bewegbare Teil rotiert, wenn der Abstand L zwischen dem bewegbaren Teil "Rot" und der Spule TC bei dem Abstand L1 gesetzt ist.
In Fig. 4 bildet der Pegel der Spannung "et" den Schwellenwert von der Pegelerfassungsschaltung 3 (Fig. 2) und wenn das Gleichrichterausgangssignal "e" bei dem Schwellenwert "et" liegt oder niedriger ist, wird das Ausgangssignal "A1i" der Pegelerfassungsschaltung 3 ein Niederpegelausgangssignal mit einem logischen Wert von 0, wohingegen das Ausgangssignal "A1i" der Pegelerfassungsschaltung 3 ein Hochpegelausgangssignal mit einem logischen Wert von 1 ist, wenn das Gleichrichterausgangssignal "e" einen Pegel höher als der Schwellenwert "et" hat. Somit hat das Ausgangssignal der Pegelerfassungsschaltung 3 einen logischen Wert von 0, wenn sich die Spule TC der Oberfläche des bewegbaren Teils "Rot" so annähert, dass der Abstand L = L2 ist. Folglich wird bei einem Zustand, wo der Abstand L reduziert wird und die Spule TC mit dem bewegbaren Teil "Rot" in Berührung kommen kann, das Ausgangssignal "All" bei niedrigem Pegel (logischer Wert 0) als ein Gefahrensignal ausgegeben, um die Gefahr zu vermeiden, dass die Spule TC mit dem bewegbaren Teil "Rot" in Berührung kommt.
Als nächstes werden die Struktur und der Betrieb der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 erklärt. Die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2, die in Fig. 2 von den gestrichelten Linien umgeben ist, enthält einen Verstärker A2, der die Änderung in dem Ausgangssignal "e", das von der Gleichrichterschaltung RC1 des Erfassungsmittels 1 ausgegeben wird, verstärkt. Zudem enthält sie eine Gleichrichterschaltung RC2 zum Erzeugen des Hüllenkurvenerfassungsausgangs des Ausgangssignals vom Verstärker A2, eine Pegelerfassungsschaltung LV1, eine An- Verzögerungsschaltung OND zum Bestimmen der Rotationsfrequenz und eine Aus-Verzögerungsschaltung OFD zum Erzeugen eines Ausgangssignals bei einem Hochpegelausgang mit einem logischen Wert von 1, nachdem das bewegbare Teil "Rot" in einen Niedriggeschwindigkeitsrotationszustand kurz vor Anhalten kommt, bis das bewegbare Teil "Rot" wieder in einen Hochgeschwindigkeitsrotationszustand hineinkommt. Das Ausgangssignal von der Aus-Verzögerungsschaltung OFD wird ein Eingangssignal von der UND-Schaltung 4, wie das Ausgangssignal "A2i" der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2, gemeinsam mit dem Ausgangssignal "A1i" des Pegelerfassungsschaltung 3.
Beim Bilden der Pegelerfassungsschaltung 3, der LV1- und der UND-Schaltung 4 als Fail-Safe-Elemente (failsafe = Fehlerabsicherung) kann eine der Safe-Fenster- Komparator/UND-Schaltungen, die in US 5 345 138, US 4 661 880 und US 5 027114 offenbart sind, verwendet werden. Dasselbe gilt für die Pegelerfassungsschaltungen LV1, LV2 und die UND- Schaltung 4, die später erklärt werden sollen.
Die Änderungen in dem Ausgangssignal "e" von der Gleichrichterschaltung RC1 werden in einen Verstärker A2 über einen Kopplungskondensator C1 eingegeben. In diesem Fall wird das bei der Gleichrichterschaltung RC1 (Änderungen in dem korrigierten Ausgangssignal e) erzeugte Rotationssignal, wenn in dem Kondensator C1 ein Auslösungsfehler auftreten sollte, nicht dem Verstärker A2 übermittelt und folglich kann die Geschwindigkeitbeurteilungsschaltung 2 einen Rotationanhaltezustand anzeigen, selbst wenn das bewegbare Teil rotiert. Um zu gewährleisten, dass solch ein Problem nicht auftritt, ist ein Signalgenerator SG2 in dieser Ausführungsform vorgesehen. Ein Hochfrequenzausgangssignal "w" von dem Signalgenerator SG2, auf niedrigem Pegel gesetzt (logischer Wert 0), überlagert das Ausgangssignal von der Gleichrichterschaltung RC1 über einen Widerstand R3. Die Ausgangsfrequenz des Signalgenerators SG2 ist hoch genug, um zu gewährleisten, dass die Kapazität des in der Gleichrichterschaltung RC1 enthaltenen Glättungskondensators nicht als eine Lastimpedanz wirkt. Aus diesem Grund wird das Ausgangssignal "w" des Signalgenerators SG2 in den Verstärker A2 bei einem Signalpegel eingegeben, den man erhält, in dem die Spannung zwischen dem Widerstand R3 und einem Widerstand R2 geteilt wird. Die Technologie, mit der ein Rotationssignal überwacht wird, wobei ein möglicher Auslösungsfehler des Kopplungskondensators C1 in Betracht gezogen wird, wird in der vorher beschriebenen internationalen Veröffentlichung WO 94/23303 offenbart.
Zusätzlich kann eine mit einer Diode gebildete Klammer- bzw. Halteverstärkungschaltung (clamp amplifying circuit) für eine AC-Verstärkerschaltung betrieben werden, die aus dem Kopplungskondensator C1 und dem Verstärker A1 besteht, wenn die Änderung in dem Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung Rd, die auftritt, während das bewegbare Teil "Rot" rotiert, eine Gleichstromkomponente enthält. Ein Zustand, in dem die Änderung in dem Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung RC1, die beim Rotieren des bewegbaren Teils "Rot" auftritt, eine Gleichstromkomponente enthält, kann vorkommen, wenn die Zeitweite, über die das Ausgangssignal auf hohem Pegel (logischer Wert 1) mit e = e0 ist, von der Zeitweite abweicht, über die hinweg das Ausgangssignal bei niedrigem Pegel (logischer Wert 0) mit z. B. e = e1 ist. Die Technologie, die eine Klammerverstärkungsschaltung für ein Eingangssignal mit verschiedenen Haltezeitlängen einsetzt, über die es bei hohem Pegel (logischer Wert 1) und bei niedrigem Pegel (logischer Wert 0) bleibt, ist schon durch die in geprüft japanische Patentveöffentlichungen 4320/1980 und 34396/1975 gemachten Offenbarungen bekannt.
Als nächstes werden die Hauptstrukturen und der Betrieb der in Fig. 2 gezeigten Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 mit Bezug auf das in Fig. 5 gezeigte Zeitdiagramm erklärt.
In Fig. 5 bildet ein Zeitblock t1 auf einer Zeitachse t eine Zeitspanne, während der sich das bewegbare Teil "Rot" in einem angehaltenen Zustand vor Beginn des Rotierens befindet. Zeitblock t2 ist eine Zeitspanne, während der das bewegbare Teil "Rot" sich in einem Übergangszustand befindet, in dem das bewegbare Teil "Rot" von einem rotierenden Zustand auf einen angehaltenen Zustand umschaltet und Zeitblock t3 ist eine Zeitspanne, bei der man davon ausgeht, dass über diese das bewegbare Teil "Rot" den angehaltenen Zustand erreicht hat. Zeitdiagramm (a) zeigt das Ausgangssignal "e" der Gleichrichterschaltung RC1. Während des Zeitblocks t1, über den hinweg sich das bewegbare Teil "Rot" in einem angehaltenen Zustand befindet, zeigt das Ausgangssignal "e" einen spezifischen Wert bei einem Pegel an, der zwischen dem Maximalwert e0 und dem Minimalwert e1 der Änderungen in der Amplitude ist, die beim Rotieren des bewegbaren Teils "Rot" auftreten. Während des Zeitblock t2 wächst der Zyklus der Änderungen in der Amplitude des Ausgangssignals "e" in dem Maße, wie die Rotation des bewegbaren Teils "Rot" langsamer wird. In dem Zeitblock t3, während dem das bewegbare Teil "Rot" in einen Anhalt-Zustand eingetreten ist, wird das Anhalten als Vorgang dargestellt, der z. B bei einer Position zwischen den Vertiefungen Py1 und Py2 in dem in Fig. 1 gezeigten bewegbaren Teil "Rot" vorkommt.
Zeitdiagramm (b) zeigt einen Zustand, in dem das Ausgangssignal w, das von dem Signalgenerator SG2 ausgegeben wird, auf das Signal "e" überlagert wird.
Zeitdiagramm (c) zeigt ein Ausgangssignal, das sich aus dem Signal "w" ergibt, das zu dem Verstärker A2 über den Kondensator C1 eingegeben wird, um verstärkt zu werden. In der Nähe des Scheitels der Änderung in dem Signal "e" ist, da der Eingabepegel hoch ist, der Verstärker A2 in der Sättigung, und die Komponenten des Signals "w" verschwinden. Die Komponenten des verstärkten Signals "w" werden nur in der Nähe des Nullpunktes erzeugt, was mit der Nähe des Pegels übereinstimmt, der den Durchschnittswert des Signals "e", darstellt.
Bei der Gleichrichterschaltung RC2 an der Außenseite des Verstärkers A2 wird die Änderung in dem Signal "e", das aus der Rotation resultiert, direkt als eine Anschlussspannung bei einem Glättungskondensator C3 angezeigt, da die Kapazität des Kopplungskondensators C2 ausreichend groß ist. Die Kapazität des Glättungskondensators wird eingesetzt, um zu gewährleisten, dass nur das Hochfrequenzsignal "w" geglättet wird. Deswegen wird nur das Hochfrequenzsignal "w" der Anschlussspannung des Glättungskondensator C3 gleichgerichtet und geglättet, wie in Zeitdiagramm (d) gezeigt, und das Teil, das die Änderung in dem Signal "e" in dem Ausgangssignal der Verstärkerschaltung A2 darstellt, wird direkt zwischen den Anschlüssen des Kondensators C3 ausgegeben.
Das Ausgangssignal der Pegelerfassungsschaltung LV1 folgt auch einem Schema ähnlich dem in dem Zeitdiagramm (d) gezeigten. Anders ausgedrückt, bilden die Gleichrichterschaltung RC2 und die Pegelerfassungsschaltung LV1 ein Tiefpassfilter, durch das ein Hochpegelausgangssignal (logischer Wert 1), das sich nach einem Hochfrequenzeingangssignal richtet, erzeugt wird, und ein Ausgangssignal antwortet auf ein Niederfrequenzeingangssignal.
Da das bewegbare Teil "Rot" sich während dem Zeitblock t1 in einem Anhaltzustand befindet, wird nur das Hochfrequenzsignal "w" am Verstärker A2 verstärkt, das dann als ein Ausgangssignal k2 bei hohem Pegel (logischer Wert 1) der Gleichrichterschaltung RC2 ausgegeben wird.
Während der Zeitblock t3 einen Zustand darstellt, in dem das bewegbare Teil "Rot" nach Beendigung der Änderung P1 in dem Signal angehalten hat, kann sich das bewegbare Teil "Rot" in der Tat leicht bewegt haben, nachdem es die Vertiefungen Py1 bzw. Py2 vor Erreichen der nächsten Vertiefungen Py1 oder Py2 übergangen hat. Der Verstärker A2 verstärkt diese Änderung, und an dem Kopplungskondensator C1 wird keine Komponente des Signals "w" erzeugt, bis sich die elektrische Ladung, die sich wegen der Änderung angesammelt hat, entladen hat. Das Ansteigen des Signals während des Zeitblocks t4 in Zeitdiagramm (c) und (d) stellen diese Tatsache dar. Der in Zeitdiagramm (d) eingetragene Pegel Th2 zeigt den Schwellenwert der Pegelerfassungsschaltung LV1.
Die An-Verzögerungsschaltung OND misst die Zeitdauer, über die hinweg ein Hochpegelzustand in der Pegelerfassungsschaltung LV1 aufrechterhalten wird. In einem Gleichstromhochpegelzustand wird der Zustand des Maximalpegelausgangs mit dem logischen Wert 1 angezeigt, während der Zustand bei niedrigem Pegel mit dem logischen Wert 0 übereinstimmt. Die An-Verzögerungsschaltung OND erzeugt ein Hochpegelausgangssignal k5 (logischer Wert 1) (siehe Zeitdiagramm (g)), wenn eine spezifische Verzögerungszeit "Ton" nach Eingabe eines Hochpegeleingangssignals k4 (logischer Wert 1) vergangen ist. Das Signal k5 mit einem logischen Wert von 1 bedeutet, dass die Bewegung des bewegbaren Teils "Rot" bei einer spezifischen Geschwindigkeit oder darunter gefallen ist. Dann, wenn das Eingangssignal k4 (siehe Zeitdiagramm (f)) nicht im Hochpegelzustand (logischer Wert 1) verbleibt, bis die Verzögerungszeit "Ton" abgelaufen ist und der logische Wert 0 innerhalb einer kurzen Zeit t < Ton gesetzt wird, misst die An-Verzögerungsschaltung OND erneut den Zeitraum, über den hinweg der Hochpegelzustand andauert, bis nächstes Mal ein Hochpegeleingangssignal (logischer Wert 1) erzeugt wird, und erzeugt ein Hochpegelausgangssignal k5 (logischer Wert 1), nachdem die spezifische Zeitdauer "Ton" vorbei ist. Schaltungen, die mit einer solchen Funktion ausgestattet sind, sind schon Stand der Technik, wie in der vorher erwähnten internationalen Veröffentlichung WO 94/23303' und in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 23006/1989' offenbart.
Da das Ausgangssignal k5 mit dem logischen Wert von 1, das von der An-Verzögerungsschaltung OND ausgegeben wird, nur erzeugt wird, wenn das Eingangssignal k4 bei einem hohen Pegel ist (logischer Wert 1), wie in Zeitdiagramm (g) gezeigt, wird das Ausgangssignal mit dem logischen Wert von 1 nur erzeugt, wenn das Signal k4 bei hohem Pegel (logischer Wert 1) ist, selbst wenn das bewegbare Teil "Rot" mit einer Geschwindigkeit rotiert, die bei einem spezifischen Pegel ist oder niedriger, und es deswegen immer wieder aussetzt. Die Aus-Verzögerungsschaltung OFD ist mit einer Funktion ausgestattet, um das Ausgangssignal k5 der An- Verzögerungsschaltung OND zu halten, das, wie oben erklärt, mit Unterbrechungen erzeugt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist es in einer Struktur, in der die Rotation des bewegbaren Teils "Rot" in Abständen festgestellt wird, und zwar mit dem Timing, mit dem die Spule TC vor den Vertiefungen Py1 und Py2 steht, nötig, die Signalanzeigeerfassung der Vertiefung Py1 während der Zeitdauer so lange zu halten, nachdem das durch die Erfassung von z. B. der Vertiefung Py1 durch die Spule TC erzeugte Signal erhalten wird, bis später das Signal erhalten wird, das die Erfassung der Vertiefung Py2 anzeigt. Die Aus- Verzögerungsschaltung OFD dient dazu, eine solche Haltefunktion zu sichern. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird das Signal k5, das bei einem hohen Pegel (logischer Wert 1) von der An-Verzögerungsschaltung ausgegeben wird, durch eine Diode D3 und einen Kondensator C4 integriert und sein Pegel wird durch die Pegelerfassungsschaltung LV2 festgestellt. Die Entladung der elektrischen Ladung, die sich in dem Kondensator C4 angesammelt hat, wird durch den Eingangswiderstand der Pegelerfassungsschaltung LV2 durchgeführt. Dadurch wird das intrmittierende Ausgangssignal k5 der An- Verzögerungsschaltung OND in ein anhaltendes Hochpegelausgangssignal k6 (logischer Wert 1) umgewandelt (siehe Zeitdiagramm (h)).
In Fig. 2 wird das Ausgangssignal der Gleichrichterschaltung in einer Schalterkonfiguration gezeigt, in der es bei dem Quellpotential Vcc geklemmt wird. Der Grund hierfür ist, dass die Ausgangssignale der Verstärker A1 und A2 und die Signale, die bei den Pegelerfassungsschaltungen und der An-Verzögerungsschaltung verarbeitet werden, AC-Signale sind, und dass Eingabesignale bei einem Pegel, der höher ist als der des Quellpotentials, für die Eingangssignale für die Pegelerfassungsschaltungen und die An-Verzögerungsschaltung nötig sind.
Als nächstes wird über die Fig. 6 bis 12 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung erklärt. In diesen Figuren werden die selben Bezugszeichen wie die in den Fig. 1 bis 5 identischen Komponenten zugewiesen.
Zuerst, in Fig. 6, beinhaltet die Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils eine Selbsthalteschaltung 5. Die Selbsthalteschaltung 5 verwendet die Änderung in dem Ausgangssignal des Erfassungsmittels 1 als ein Triggereingangssignal und verwendet das Ausgangssignal k6 der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 als ein Rücksetzeingangssignal. Die UND-Schaltung 4, zu der die Ausgangssignale "A2i" beziehungsweise "A1i" von der Selbsthalteschaltung 5 und der Pegelerfassungsschaltung 3 geliefert werden, erzeugt ein Ausgangssignal Z, das aus der UND-Berechnung der zwei Ausgangssignale "A2i" und "All" resultiert. Wenn das bewegbare Teil "Rot" rotiert oder sich bewegt, ändert sich das Ausgangssignal "e" des Erfassungsmittels in Übereinstimmung mit den Vertiefungen und Vorsprüngen, die an der Oberfläche des bewegbaren Teils "Rot" vorhanden sind, wie vorher beschrieben.
Der Betrieb der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform kann über das in Fig. 5 gezeigte Zeitdiagramm erklärt werden. Da die Selbsthalteschaltung 5 eine Änderung in dem Ausgangssignal "e" von dem Erfassungsmittel 1 als ein Triggereingangssignal verwendet, wird die Rotation oder die Bewegung des bewegbaren Teils "Rot" jederzeit überwacht. Die Selbsthalteschaltung 5 wird durch Erhalten des oben beschriebenen Triggereingangssignals weiter mit einem Rücksetzsignal k6 (siehe Zeitdiagramm (h) in Fig. 5) versorgt, das aus dem Ausgangssignal der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 besteht, und wenn das Rücksetzeingangssignal zu hoch gesetzt ist (logischer Wert 1), erzeugt die Selbsthalteschaltung 5 einen Hochpegelhalteausgang k8 (logischer Wert 1) (siehe Zeitdiagramm (i) in Fig. 5). Daraus ergibt sich in dieser Ausführungsform, dass die Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils basierend auf einer Verifizierung erteilt wird, dass das bewegbare Teil "Rot" bis kurz vor Erteilung der Benachrichtigung überwacht wurde.
Die UND-Schaltung 4, zu der die Ausgangssignale "A2i" und "A1i" von der Selbsthalteschaltung 5 beziehungsweise der Pegelerfassungsschaltung 3 geliefert werden, erzeugt das Ausgangssignal Z, das aus der UND-Berechnung der beiden Ausgangssignale "A2i" und "A1i" resultiert. Folglich kann eine Benachrichtigung, dass das bewegbare Teil angehalten hat, basierend auf der Verifizierung erteilt werden, dass das bewegbare Teil "Rot" bis kurz vor der Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren. Teils überwacht wurde und basierend auf der Verifizierung, dass das Erfassungsmittel 1 mit dem bewegbaren Teil "Rot" korrekt verbunden ist, ohne einen Fehler wie ein Abfallen zu verursachen.
In der in der Figur gezeigten Ausführungsform ist ein Mittel zur Rotationserfassung 6 vorgesehen. Das Mittel für Rotationserfassung 6 ist eine Schaltung zum Erfassen von Rotation. Mit diesem Mittel für Rotationserfassung 6 wird ein Signal, das Rotation anzeigt, von der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 extrahiert und ihr Ausgangssignal k7 wird als ein Triggereingangssignal für die Selbsthalteschaltung 5 verwendet und das Ausgangssignal k6 der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 wird als ein Rücksetzsignal verwendet, während das Ausgangssignal k8 der Selbsthalteschaltung 5 als ein Eingangssignal bei der UND- Schaltung 4 verwendet wird.
Fig. 7 zeigt eine detailliertere Schaltungskonfiguration der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, abgebildet in Fig. 6. In der Figur zeigen Bezugszeichen, die die selben wie jene in Fig. 2 sind, identische Komponenten an. In Fig. 7 wird ein Ausgangssignal k1 des Verstärkers A2, der eine Komponente der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung 2 bildet, zu den Mitteln für Rotationserfassung 6 eingegeben, und ein Ausgangssignal k7 dieses Mittels für Rotationserfassung 6 wird ein Triggereingangssignal für die Selbsthalteschaltung 5. Das Rotationserfassungsmittel 6 beinhaltet einen Strombegrenzungswiderstand R4, einen 4-Anschlusskondensator C5, einen Kopplungskondensator C6 und einen Entladungswiderstand R5. Während der Kondensator C6 und der Widerstand R5 eine Differenzierschaltung bilden, wird die Änderung in der Spannung zwischen den Anschlüssen des Kondensators C5 direkt als ein Triggereingangssignal der Selbsthalteschaltung 5 verwendet, wenn diese Zeitkonstante groß ist.
Das Signal k1, das in Zeitdiagramm (c) in Fig. 5 gezeigt wird, wird dem Kondensator C5 über den Widerstand R4 eingegeben. Der Widerstand R4 wird eingefügt, sodass der Kondensator C5 sich nicht auf die Ausgangsseite des Verstärkers A2 auswirkt. Wie im Fall des Kondensators C3 hat die Kapazität des Kondensators C5 eine niedrige Impedanz bezüglich dem Hochfrequenzsignal "w", und folglich ist auch das Anschlussspannungssignal k3 des Kondensators C5 ein Signal, das dem von Zeitdiagramm (d) ähnlich ist. Der Anstieg des Signals k3 wird ein Triggersignal der Selbsthalteschaltung 5 über den Kondensator 06.
Die Selbsthalteschaltung 5 verwendet das Ausgangssignal k6 der Aus-Verzögerungsschaltung 2 als ein Rücksetzsignal. Nach Anstieg des Ausgangssignals k6 der Aus- Verzögerungsschaltung OFD wird ihr Ausgangssignal k8 bei Zeitpunkt t5 gleichzeitig mit der Erhöhung des Ausgangssignals k6 erzeugt, wenn die Kapazität des Kopplungskondensators C6 groß ist, und wird bei dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t6) erzeugt, bei dem die Anschlussspannung ds Kondensators C5 sich beim nächsten Mal erhöht hat, wenn die Kapazität des Kopplungskondensators C6 klein ist, da das Triggereingangssignal in jenem Fall ein Differenziersignal wird, wie in Zeitdiagramm (i) in Fig. 5 gezeigt.
In solch einer Struktur wird kein Ausgangssignal, das fälschlich Anhalten von. Rotation anzeigt, erzeugt, selbst wenn die Spule TC während der Rotation des bewegbaren Teils "Rot" abfällt. Anders ausgedrückt wird das bewegbare Teil "Rot" in der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines in Fig. 7 gezeigten bewegbaren Teils bis kurz vor Erzeugung des Anhaltesignals k8 mit einem logischen Wert von 1 überprüft. Die Selbsthalteschaltung kann durch Betreiben einer Schaltung nach Stand der Technik gebildet werden wie diejenigen, die in der internationalen Veröffentlichung WO 94/23303 und der internationalen Veröffentlichung WO 94/23496 offenbart werden.
Fig. 8 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung.
In der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform tritt das Ausgangssignal der Selbsthalteschaltung 5 nicht in einen Hochpegelzustand mit einem logischen Wert von 1 ein, der das Anhalten der Rotation anzeigt, es sei denn, das bewegbare Teil "Rot" rotiert nicht, wenn die Quellenspannung Vcc angewandt wird. Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform stellt eine Lösung für dieses Problem dar. Als ein Gerät zum Erreichen der Lösung ist das Mittel in Fig. 8 mit einem Schalter 7 ausgestattet. Wenn das bewegbare Teil "Rot" bei Startup angehalten wird, wird der logische Wert des Ausgangssignals k6 der Aus-Verzögerungsschaltung OFD auf 1 gesetzt. In diesem Zustand wird der Schalter 7 mit der Seite eines Kontaktpunktes Bon verbunden, um ihn auf eingeschaltet zu setzen, damit so die Selbsthalteschaltung 5 mit einem Gleichstromsignal Va bei hohem Pegel (logischer Wert 1) als ein Triggereingangssignal zwangsläufig versorgt wird. Damit tritt das Ausgangssignal k8 der Selbsthalteschaltung 5 in einen Hochpegelzustand mit einem logischen Wert 1 ein, der Anhalten der Rotation anzeigt, und als Ergebnis kann das Ausgangssignal k8 der Selbsthalteschaltung 5 sogar bei Startup in einen Hochpegelzustand versetzt werden, was dem Anhalten der Rotation des bewegbaren Teils entspricht.
Wenn ein Fehler vorkommt, wie wenn der Kontaktpunkt auf der Bon-Seite in einem geschlossenen Zustand bleibt, wird das Eingangssignal Va ununterbrochen von der Außenseite eingegeben und die Selbsthalteschaltung 5 wird zu jeder Zeit eine Ausgabe erzeugen, deren logischer Wert 1 ist. Als ein Mittel zur Vermeidung eines solchen Zustands ist eine UND- Schaltung 8 vorgesehen. Indem der Schalter 7 von dem Kontaktpunkt Bon zu einem Kontaktpunkt Bof zurückgeschaltet wird, wird ein Hochpegeleingangssignal Va zu der UND- Schaltung 8 durch den Kontaktpunkt Bof geliefert, und die UND-Schaltung 8 verwendet das UND-Ausgangssignal dieses Eingangssignals Va und das Ausgangssignal k8 der Selbsthalteschaltung 5 als ein Eingabesignal "A2i" für die UND-Schaltung 4. Daraus ergibt sich, dass der oben beschriebene Fehler nicht auftritt, da der Ausgang von Ausgangssignal k8 der Selbsthalteschaltung 5 nur auf hoch gesetzt wird, wenn ein normales, aus dem Anhalten der Rotation des bewegbaren Teils "Rot" resultierendes Triggereingangssignal von der Rotationserfassungsschaltung 6 geliefert wird.
Als nächstes wird über Fig. 9 noch eine weitere Ausführungsform erklärt. In der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform wird ein falsches Anhalteverifizierungssignal Z erzeugt, wenn die Spule TC schon bei Startup abgefallen ist. Das mögliche Abfallen der Spule in Betracht ziehend, wird das in der vorher erwähnten internationalen Veröffentlichung WO 94/23303 offenbarte Gerät mit einer Spule auf einer Seite der Brückenschaltung versehen, um zu gewährleisten, dass ein Ausgangssignal für Anhalteverifizierung nur innerhalb einem begrenzten Abstandsbereich zwischen dem metallenen bewegbaren Teil und der Spule erzeugt wird. Um dies zu erreichen, wird die Pegelerfassungsschaltung mit einer sogenannten Fenster- Komparatorschaltung gebildet, die Schwellenwerte an der oberen und unteren Grenze hat. Eine Brückenschaltung erfordert jedoch eine komplizierte Einregulierung. Um dieses Problem zu beseitigen, bildet in dieser Erfindung die Spule TC eine Resonanzschaltung, die das bewegbare Teil "Rot" beinhaltet. Dieser spezifische Aspekt der Erfindung wird über Fig. 9 erklärt.
Fig. 9 zeigt die charakteristischen Merkmale, die erreicht werden, wenn das bewegbare Teil "Rot" aus einem guten Leiter wie Kupfer, Aluminium oder ähnlichem besteht und wenn eine Resonanzschaltung, die mit der Betriebsfrequenz fr mitschwingt, mit der Spule TC, dem Resonanzkondensator C und dem bewegbaren Teil "Rot" gebildet wird, und das in einem Zustand, in dem die Spule TC genügend nahe an dem bewegbaren Teil "Rot" ist, d.h. L = L1. Wenn das bewegbare Teil "Rot" weit genug von der Spule TC (L = ) ist, wächst der Q-Faktor zwischen dem bewegbaren Teil "Rot" und der Spule TC und auch die Selbstinduktivität der Spule TC wächst. Folglich verschiebt sich die Resonanzfrequenz zu einer Frequenz f1, die niedriger als die Betriebsfrequenz fr ist.
Wenn die Spule TC sich weiter dem bewegbaren Teil "Rot" nähert, sodass der Abstand L2 < L1 wird, wird der Q-Faktor der Spule TC und auch die Induktivität reduziert. Folglich schaltet die Resonanzfrequenz zu einer Frequenz f2, die höher als die Betriebsfrequenz fr ist. Daher wird der Ausgangspegel "e" des Rotationssensors auf e0 (< e1) gesetzt, wenn sich die Spule TC von dem bewegbaren Teil "Rot" zu einer spezifischen Betriebsfrequenz fr weg bewegt, wohingegen dieser Ausgangspegel "e" auf e2 < e1 gesetzt wird, und der Ausgangspegel "e" in jedem Fall reduziert wird, wenn die Spule TC zu nahe kommt. Daher kann der oben beschriebene Fehler vermieden werden, indem man den Schwellenwert "et" der Pegelerfassungsschaltung 3 zwischen den Ausgangspegel e1, wenn der Abstand L bei L1 ist, und den höheren Pegel der folgenden zwei Pegel setzt, d.h. Pegel e0, wenn die Spule TC gefallen ist, oder Pegel e2, wenn die Spule TC zu nahe gekommen ist.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß der Erfindung. Das Gerät in Fig. 10 beinhaltet eine Gleichrichterschaltung RC3, eine Gleichrichterschaltung RC4, eine An-Verzögerungsschaltung OND1, eine Gleichrichterschaltung RC5, einen Kondensator C7 für AC- Kopplung, eine Klemmdiode D5, eine An-Verzögerungsschaltung OND2, eine Gleichrichterschaltung RC6 und eine Aus- Verzögerungsschaltung OFD.
Die Gleichrichterschaltung RC3 richtet ein AC- Ausgangssignal k40 der Pegelerfassungsschaltung LV1 (siehe Fig. 2) in ein positives Spannungssignal gleich. Die Gleichrichterschaltung RC4 richtet das AC-Ausgangssignal k40 der Pegelerfassungsschaltung LV1 in ein negatives Spannungssignal gleich. Die An-Verzögerungsschaltung OND1 arbeitet mit einer spezifischen Verzögerungszeit bezüglich dem Ausgangssignalanstieg eines Ausgangssignals k41 der Gleichrichterschaltung RC3. Die Gleichrichterschaltung RC5 richtet ein AC-Ausgangssignal von der An- Verzögerungsschaltung OND1 gleich, um ein Ausgangssignal k51 zu erzeugen. Der Kondensator C7 für AC-Kopplung überträgt die AC-Komponente eines Ausgangssignals k42 der Gleichrichterschaltung RC4. Das AC-Signal k43, das übertragen wird, wird an das Quellpotential Vcc bei der Klemmdiode DS geklemmt, um in die An-Verzögerungsschaltung OND2 eingegeben zu werden. Die An-Verzögerungsschaltung OND2 gebraucht das Signal k43, das über den Kondensator C7 übertragen wird, als ein Eingangssignal. Die Gleichrichterschaltung RC6 richtet ein AC-Ausgangssignal von der An-Verzögerungsschaltung OND2 gleich, um ein Ausgangssignal k52 zu erzeugen. Das ODER (wired OR) des Ausgangssignals k51 der Gleichrichterschaltung RC5 und das Ausgangssignal k52 der Gleichrichterschaltung RC6 werden in die Aus-Verzögerungsschaltung OFD eingegeben.
Der Weg, über den das AC-Ausgangssignal k40 der Pegelerfassungsschaltung LV1 in das Gleichstromausgangssignal k41 der Gleichrichterschaltung RC3 umgewandelt wird und dann als das Ausgangssignal k51 der Gleichrichterschaltung RC5 über die An-Verzögerungsschaltung OND1 übermittelt wird, und der Weg, über den das AC-Ausgangssignal k40 der Pegelerfassungsschaltung LV1 in ein Ausgangssignal k42 der Gleichrichterschaltung RC4 umgewandelt und dann als Gleichstromsignal k52 der Gleichrichterschaltung RC6 über die An-Verzögerungsschaltung OND2 übertragen wird, sind, was die Schaltungsstruktur betrifft, dafür gebildet, eine Funktion identisch zu der des Wegs zu haben, durch den die Signale von der Pegelerfassungsschaltung LV1 durch die An- Verzögerungsschaltung OND in den Fig. 2 und 7 übertragen werden, ausgenommen die Schaltungsstrukturen der Gleichrichterschaltungen RC3 und RC4, und dem Signalübertragungsweg, der mit dem Kondensator C7 und der Diode D5 gebildet wird.
Als nächstes wird anhand des Zeitdiagramms von Fig. 11 der Betrieb der in Fig. 10 gezeigten Figur erklärt. Das Ausgangssignal k40 der Pegelerfassungsschaltung LV1 wird an der Gleichrichterschaltung RC3 gleichgerichtet und als ein positives Gleichrichtausgangssignal k41 erzeugt. Dieses Gleichrichtausgangssignal k41 ändert sich zwischen dem Quellpotential Vcc (logischer Wert 0) und einer positiven Ausgangsspannung (logischer Wert 1), die bei einem höheren Pegel liegt als das Quellpotential Vcc, in Übereinstimmung mit den Vertiefungen Py1 und Py2 des bewegbaren Teils, wie es in Zeitdiagramm (a) in. Fig. 11 gezeigt ist. Die schraffierten Bereiche zeigen die Zeitblöcke an, über die das gleichgerichtete Gleichstromsignal k40 erzeugt wird.
Das Ausgangssignal k51 der An-Verzögerungsschaltung OND1 wird mit einer Verzögerung erzeugt, die der Anstiegsverzögerungszeit Ton1 der An-Verzögerungsschaltung OND1 entspricht, nachdem das korrigierte Ausgangssignal k41 erzeugt wird, wie in Zeitdiagramm (d) gezeigt. Dann bildet die Dauer der Ausgangsdissipationszeit, die aus der Zeit Tot1 besteht, eine Wartezeit, wie in Fig. 5 angezeigt.
Das Ausgangssignal. k42 der Gleichrichterschaltung RC4, die das Ausgangssignal k40 der Pegelerfassungsschaltung LV1 in ein negatives Signal gleichrichtet, wechselt zwischen dem Quellpotential Vcc (logischer Wert 1) und der negativen Ausgangsspannung (logischer Wert 0), die bei einem niedrigeren Pegel als das Quellpotential Vcc ist, den Vertiefungen Py1 und Py2 des bewegbaren Teils "Rot" entsprechend, wie es in Zeitdiagramm (b) gezeigt ist. Die schraffierten Bereiche zeigen die Zeitblöcke an, über die das gleichgerichtete Ausgangssignal k42 erzeugt wird. Dies Ausgangssignal k42 wird als ein Signal k43 (siehe Zeitdiagramm (c) in Fig. 11) über den Kondensator C7 und die Klemmdiode D5 in die An-Verzögerungsschaltung OND2 eingegeben Da das Signal k43 an das Quellpotential Vcc durch die Diode D5 geklemmt ist, wird der Pegel des logischen Werts 0 auf das Quellpotential Vcc gesetzt, wie in Zeitdiagramm (c) gezeigt. Das Ausgangssignal k52 (siehe Zeitdiagramm e)) wird durch die An-Verzögerungsschaltung OND2 erhalten und die Gleichrichterschaltung RC6 wird mit einem Verzögerungsequivalent zu der Anstiegsverzögerungszeit Ton2 der An-Verzögerungsschaltung OND2 nach Erzeugen des Signals k43 erzeugt, und dann, nachdem das Signal erzeugte ist, besteht ein Wartezustand, bis die Ausgangs-Strompause, die sich aus der Zeit Tot2 bildet, vergeht.
Die Aus-Verzögerungsschaltung OFD verwendet das ODER- Signal k50, das aus dem Ausgangssignal k51 der Gleichrichterschaltung RC5 und dem Ausgangssignal k52 der Gleichrichterschaltung RC6 als ihre Eingangssignale besteht. In dem ODER-Signal k50 werden Zeitblöcke, in denen der logische Wert auf 0 gesetzt ist (Niedrigpegelblöcke), durch die Anstiegsverzögerungszeiten der zwei An- Verzögerungsschaltungen OND1 und OND2 erzeugt, wie in Zeitdiagramm (f) gezeigt, und als Resultat wird die Zeitlänge, über die es ununterbrochen AUS ist, im Vergleich zu der Ausgangs-Strompause in der An-Verzögerungsschaltung von Fig. 5 reduziert.
Diese Zeitdauer, über die hinweg der Ausgang ununterbrochen aus ist, ist unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit wichtig. Anders ausgedrückt, wenn das bewegbare Teil "Rot" anfängt, mit Höchstgeschwindigkeit zu rotieren, nachdem es vorübergehend angehalten hat, verschwindet das Ausgangssignal von der An-Verzögerungsschaltung wegen des sich ergebenden Rotationssignals sofort. Das Ausgangssignal von der Aus-Verzögerungsschaltung verschwindet jedoch nicht sofort, und es entsteht eine Verzögerung, die der Ausfallverzögerungszeit der Aus-Verzögerungsschaltung entspricht. Daher ist es wünschenswert, dass die Verzögerungszeit der Aus-Verzögerungsschaltung aus Sicherheitsgründen kurz ist. In der Ausführungsform von Fig. 10 wird eine Funktion für Niedriggeschwindigkeitsbeurteilung zu der An-Verzögerungsschaltung OND1 von den Fig. 2 und 7 hinzugefügt, die von dem phasenversetzten Signal des Ausgangssignals von der Pegelerfassungsschaltung LV1 durchgeführt wird, und die Funktion der Aus- Verzögerungsschaltungsschaltung OFD muss in das ODER- Ausgangssignal k50 aufgenommen werden, das aus den Ausgangssignalen k51 und k52 von den An- Verzögerungschaltungen OND1 und OND2 besteht. Dadurch wird es möglich, die durch die Aus-Verzögerungsschaltung OFD verursachte Verzögerungszeit zu reduzieren.
In Fig. 12 wird eine optisch gekoppelte Schaltung PC an Stelle der in Fig. 10 gezeigten Gleichrichterschaltung RC4 betrieben. Die optisch gekoppelte Schaltung PC beinhaltet eine optisch gekoppeltes Element PC1, gebildet aus einem lichtemittierendem Element PT1 und einem lichtempfangendem Element PD1, einem Strombegrenzungswiderstand R6 und einem Ladewiderstand R7 für das lichtemittierende Element PD1. Zu beachten ist, dass die selben Bezugszeichen wie jene in Fig. 10 festgesetzt sind, um identische Komponenten anzuzeigen.
Ein Ausgangsstromsignal k40 von der Pegelerfassungsschaltung LV1 wird für das lichtemittierende Element PT1 über den Widerstand R6 geliefert. Das optische Ausgangssignal von dem lichtemittierenden Element PT1 wird bei dem lichtempfangenden Element PD1 erhalten und wenn das passiert, ändert sich die Anschlussspannung des Ladewiderstandes R7, um ein Signal k42 zu erzeugen. Das Signal k42 wird mit umgekehrter Phase ausgegeben, die sich nach dem optischen Signal von dem lichtemittierenden Element PT1 richtet. Hinzu kommt, dass das Signal K42 einen Signalverlauf bildet, der identisch zu dem in Zeitdiagramm (b) gezeigten ist, da die Hochfrequenzkomponente nicht in einem optisch gekoppelten Element übertragen wird.
Zu beachten ist, dass während die Fig. 1 und 6 die Vertiefungen und Vorsprünge des bewegbaren Teils als Deformationen der Kontur zeigen, es sich von selbst versteht, dass die magnetische Deformation nicht notwendigerweise auf Form basieren muss. Anders ausgedrückt ist es offensichtlich, dass ähnliche Vorteile erzielt werden können, indem man isolierendes Material und leitendes Material statt Vertiefungen und Vorsprünge verwendet.
Während die Erfindung detailliert mit Bezug auf die Ausführungsformen erklärt wurde, ist es für einen Fachmann in dem Bereich der Technik, zu dem die Erfindung gehört, klar, dass sie nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt ist, und dass eine Vielzahl von Variationen möglich ist, die auf den Lehren der Erfindung basieren, wie in den angefügten Ansprüchen definiert.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Die Erfindung bietet die folgenden Möglichkeiten für industrielle Anwendung:
(a) Eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, in dem die Verzögerung der Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils reduziert wird, kann bereitgestellt werden.
(b) Eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, die Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils erteilt, nachdem erfasst wurde, dass die Spule korrekt mit dem bewegbaren Teil zusammengefügt ist, ohne Risiko, dass sie mit dem bewegbaren Teil in Berührung kommt, kann bereitgestellt werden.
(c) Eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, in der die Benachrichtigung vom Anhalten des bewegbaren Teils erteilt wird basierend auf der Verifizierung, dass das bewegbare Teil bis kurz vor Erteilung der Benachrichtigung überwacht wurde, kann bereitgestellt werden.
(d) Eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, die in der Lage ist, ein Signal zu erzeugen, das das Anhalten eines bewegbaren Teils anzeigt, basierend auf einer Verifizierung, die mit einem Startup-Schalter zur Zeit des Startup gemacht wird, kann bereitgestellt werden,
(e) Eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, die Benachrichtigung vom Anhalten eines bewegbaren Teils erteilt, basierend auf der Verifizierung, dass das bewegbare Teil schon zur Zeit des Startup überwacht wurde, kann bereitgestellt werden.
(f) Eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, in der die Verzögerungszeit der Dissipation des Anhaltesignals des bewegbaren Teils reduziert werden kann, wenn das bewegbare Teil angefangen hat zu rotieren oder sich zu bewegen, kann bereitgestellt werden.
(g) Eine Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils, die Einregulierung erleichtert, kann bereitgestellt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils (Rot) mit:

Erfassungsmittel (1) mit einer Spule (TC), die in unmittelbarer Nähe ein er Oberfläche des bewegbaren Teils (Rot) zum Erfassen von Änderungen der Impedanz, die an der Spule als Antwort auf Vertiefungen (Py1, Py2) und Vorsprüngen verursacht werden, die an der Oberfläche des bewegbaren Teils (Rot) vorgesehen sind, um ein Erfassungssignal (E) auszugeben;

eine Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2), an die das von dem Erfassungsmittel (1) ausgegebene Erfassungssignal (e) zum kontinuierlichen Erzeugen eines logischen Hochpegelausgangssignals (A2i) geliefert wird, wenn Intervalle zwischen Änderungen in dem Erfassungssignal (e) länger als eine spezifische Zeitdauer werden;

eine Pegelerfassungsschaltung (3), an die das von dem Erfassungsmittel (1) ausgegebene Erfassungssignal (e) zum Erzeugen eines logischen Hochpegelausgangssignals (AU) geliefert wird, wenn das Erfassungssignal (e) bei oder über einem spezifischen Pegel ist; und

eine UND-Schaltung (4), an die das Ausgangssignal (A2i) von der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) und das Ausgangssignal (A1i) von der Pegelerfassungsschaltung (3) zum Erzeugen eines von der UND-Berechnung der Ausgangssignale (A2i, Ali) resultierende Ausgangssignal (Z) geliefert werden.

2. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 1, wobei:

die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) eine An- Verzögerungsschaltung (OND) und eine Aus- Verzögerungsschaltung (OFD) umfaßt;

die An-Verzögerungsschaltung (OND), an die ein Signal (k4) geliefert wird, das das von dem Erfassungsmittel (1) ausgegebene Erfassungssignal (e) enthält, ein Ausgangssignal (k5) erzeugt, das sofort auf einen Abfall des Signals (k4) anspricht und mit einer Verzögerung einer spezifischen Zeitdauer (Ton) nach einem Anstieg des Signals (k4) ansteigt; und

die Aus-Verzögerungsschaltung (OFD) sofort auf einen Anstieg des von der Aus-Verzögerungsschaltung (OND) ausgegebenen Ausgangssignals (k5) anspricht, veranlaßt, daß das Ausgangssignal (k5) um eine spezifische Zeitdauer verzögert wird, wenn das Ausgangssignal (k5) abfällt, und ein Ausgangssignal (A2i) an die UND-Schaltung (4) liefert.

3. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 2, ferner mit:

Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals (W), wobei:

das so erzeugte Hochfrequenzsignal (W) auf das von dem Erfassungsmittel (1) ausgegebene Erfassungssignal (e) überlagert wird, und das somit überlagerte Signal an die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) geliefert wird.

4. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 3, wobei:

die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) ein Tiefpaßfilter umfaßt, das bei einer der An- Verzögerungsschaltung (ONA) vorhergehenden Stufe bereitgestellt wird, ein Gleichstromsignal bei einem logischen Hochpegel erzeugt, wenn das überlagerte Signal eine Hochfrequenzkomponente enthält, und ein Signal ausgibt, das auf eine Niederfrequenzkomponente basierend auf dem Erfassungssignal (e) anspricht.

5. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 4, wobei:

das Tiefpaßfilter mit einer Spannungsversdoppelungs- Gleichrichterschaltung (RC2) aufgebaut ist, die einen Kopplungskondensator großer Kapazität (C2) und einen Glättungskondensator kleiner Kapazität (C3) umfaßt.

6. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 1, ferner mit:

einer Selbsthalteschaltung (5), wobei:

die Selbsthalteschaltung (5) eine Änderung in einem Ausgangssignal (e) von dem Erfassungsmittel (1) als ein Triggereingangssignal und ein Ausgangssignal (k6) von der Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) als ein Rücksetzeingangssignal verwendet; und

die UND-Schaltung (4), an die die Ausgangssignale (A2i, A1i) von der Selbsthalteschaltung (5) und der Pegelerfassungsschaltung (3) geliefert werden, ein von der UND-Berechnung der Ausgangssignale (A2i, Ali) resultierendes Ausgangssignal (Z) erzeugt.

7. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 6, ferner mit:

einem Mittel zum Startup-Schalten, das von außerhalb betrieben wird, wobei:

das Mittel zum Startup-Schalten mit einem Kontaktpunkt (Bon) zum Beliefern der Selbsthalteschaltung (5) mit einem Triggereingangssignal versehen ist.

8. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 7, wobei:

das Mittel zum Startup-Schalten mit einem weiteren Kontaktpunkt (Bof) versehen ist, der geschlossen ist, wenn das Triggereingangssignal abgeschaltet ist; und

eine weitere UND-Schaltung (8) bereitgestellt wird, die das durch den weiteren Kontaktpunkt (BOF) des Mittels zum Startup-Schalten bereitgestellte Signal (Va) verwendet, wenn das Triggereingangssignal für die Selbsthalteschaltung (5) abgeschaltet wird, und ein Ausgangssignal (k8) von der Selbsthalteschaltung (5) als Eingangssignale verwandet, um eine durch deren UND aufgebaute Ausgabe zu erzeugen.

9. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 6, wobei:

die An-Verzögerungsschaltung (OND), an die ein Signal (k4) geliefert wird, das ein von dem Erfassungsmittel (1) ausgegebenes Erfassungssignal (e) enthält, ein Ausgangssignal (k5) erzeugt, das sofort auf einen Abfall des Signals (k4) anspricht und mit einer Verzögerung einer spezifischen Zeitdauer (Ton) nach einem Anstieg des Signals (k4) ansteigt; und

die Aus-Verzögerungsschaltung (OFD) sofort auf einen Anstieg des von der An-Verzögerungsschaltung (OND) ausgegebenen Ausgangssignals (k5) anspricht, veranlaßt, das das Ausgangssignal (k5) um eine spezifische Zeitdauer verzögert wird, wenn das Ausgangssignal (k5) abfällt, und ein Ausgangssignal (A2i) an die UND-Schaltung (4) liefert.

10. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 9, ferner mit:

Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals (W), wobei:

11. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 10, wobei:

die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) ein Tiefpaßfilter umfaßt, das bei einer der An- Verzögerungsschaltung (OND) vorhergehenden Stufe bereitgestellt wird, ein Gleichstromsignal bei einem logischen Hochpegel erzeugt, wenn das überlagert Signal eine Hochfrequenzkomponente enthält, und ein Signal ausgibt, das auf eine Niederfrequenzkomponente basierend auf dem Erfassungssignal (e) anspricht.

12. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 11, wobei:

das Tiefpaßfilter aus einer Spannungsverdoppelungs- Gleichrichterschaltung (RC2) aufgebaut ist, die einen Kopplungskondensator großer Kapazität (C2) und einen Glättungskondensator kleiner Kapazität (C3) umfaßt.

13. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 1, wobei:

die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) zwei An- Verzögerungsschaltungen (OND1, OND2) und eine Aus- Verzögerungsschaltung (OFD) umfaßt,

die beiden An-Verzögerungsschaltungen (OND1, OND2), an die ein das von dem Erfassungsmittel (1) ausgegebenes Erfassungssignal (e) enthaltenes Signal gewöhnlicherweise geliefert wird, Ausgangssignale (k51, k52) erzeugen, deren Phasen voneinander gegensinnig sind; und

die Aus-Verzögerungsschaltung (OFD) mit einem ODER- Signal beliefert wird, das aus den Ausgangssignalen (k51, k52) von den beiden An-Verzögerungsschaltungen (OND1, OND2) aufgebaut ist.

14. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 13, ferner mit:

Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals (e), wobei:

das so erzeugte Hochfrequenzsignal (e) auf das von dem Erfassungsmittel (1) ausgegebene Erfassungssignal (e) überlagert wird, und das somit überlagerte Signal an die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) geliefert wird.

15. Vorrichtung zum Betätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 14, wobei:

die Geschwindigkeitsbeurteilungsschaltung (2) ein Tiefpaßfilter umfaßt, das an einer der An- Verzögerungsschaltung (OND1, OND2) vorhergehenden Stufe bereitgestellt wird, ein Gleichstromsignal bei einem logischen Hochpegel erzeugt, wenn das überlagerte Signal eine Hochfrequenzkomponente enthält, und ein Signal ausgibt, das auf eine Niederfrequenzkomponente basierend auf dem Erfassungssignal(e) anspricht.

16. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 15, wobei:

17. Vorrichtung zum Bestätigen des Anhaltens eines bewegbaren Teils gemäß Anspruch 1, wobei:

die Spule (TC) eine Resonanzschaltung bildet.