DE19800143C2 - Näherungsschalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen insbesondere induktiven Näherungsschalter zur Überwachung einer physikalischen Größe. Um eine Drift des Sensorelements zu detektieren bzw. eine Manipulation des Schalters zu verhindern, wird die gemessene physikalische Größe in mindestens 4 Bereiche unterteilt. Davon ist mindestens einer als zulässig und einer als unzulässig definiert worden. Die Freigabe des zulässigen Bereichs erfolgt, nachdem die Bereiche in einer vordefinierten Reihenfolge erfasst worden sind. Diese Reihenfolge wird gegebenenfalls zeitmäßig überwacht. Die Sperrung des zulässigen Bereichs wird nur aufgehoben, nachdem die Bereiche in einer vordefinierten Reihenfolge erfasst worden sind. Diese Reihenfolge wird gegebenenfalls zeitmäßig überwacht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Näherungsschalter.

Näherungsschalter werden in immer größerem Umfang eingesetzt. Bei induktiven Näherungsschaltern sowie bei zahlreichen anderen Sensorikmethoden ist es notwendig, ein mögliches Driften des Sensorelements zuverlässig zu erfassen, um den Näherungsschalter in diesem Fall in den sicheren Zustand überzuleiten. Darüberhinaus ist eine einfache Manipulation des Schalters zu unterbinden.

Durch die europäische Patentschrift EP 0 132 850 A1, die deutsche Patentschrift DE 32 20 111 C1 und die Gebrauchsmusteranmeldung DE 90 10 779 U1 ist die Unterteilung der zu überwachenden Zone in 3 Bereiche bekannt.

Die EP 0 049 795 A2 zeigt eine Unterteilung der Beeinflussungszone in 4 Bereiche.

Die bekannten Näherungsschalter erlauben eine Manipulation des Sensors, da der Anwender den zulässigen Bereich mit einfachen Mitteln feststellen kann, indem er sich langsam dem Schaltpunkt annähert.

Darüberhinaus kann das Driften des Sensors im unbedämpften Zustand einen bedämpften Sensor vortäuschen. Die Sicherstellung der richtigen Funktion auch bei Sensordrift erlaubt nur einen relativ kleinen Arbeitsbereich, denn wenn sich der Bedämpfungsgegenstand an der oberen Grenze des zulässigen Bereichs befindet, muß eine Abschaltung bei Erreichen der unteren Grenze sichergestellt werden, bevor die obere Grenze ins Unendliche gedriftet ist. Befindet sich der zu erfassende Gegenstand im Erfassungsbereich des Sensors, welcher sich ausserhalb des zulässigen Bereichs befindet, kann durch Sensordrift der Gegenstand in einem zulässigen Bereich erkannt werden und unzulässiger Weise die Schaltfunktion freigeben.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu finden, die einerseits Manipuliersicherheit gewährleistet, und andererseits eine Erkennung einer Sensordrift bei Vorhandensein und Nichtvorhandensein des Bedämpfungsgegenstandes ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Vor dem eigentlich zulässigen Bereich ist ein zusätzlicher Bereich vorgeschaltet, welcher aber nur während einer begrenzten Zeit zulässig ist. Wird diese Zeit überschritten, dann bewirkt auch eine Eindringung in den zulässigen Bereich keine Funktionsfreigabe.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Funktionsweise eines Näherungsschalters nach dem Stand der Technik kann, bezugnehmend auf Fig. 2, folgendermaßen erklärt werden:

• - Befindet sich der Gegenstand im Bereich II und zwar genau an der Grenze 8 und driftet der Sensor so, daß die Grenze 7 bis zur Grenze 8 driftet, dann wird eine Eindringung des Gegenstands im Bereich I vorgetäuscht und führt zur Abschaltung.
• - Befindet sich der Gegenstand im Bereich III und driftet der Sensor so, daß die Grenze 8 vor dem
  Gegenstand her driftet, dann wird keine Freigabe erzeugt.
  Driftet aber 8 über den Gegenstand hinaus, dann wird die Sicherheitsfunktion freigegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 wie folgt beschrieben:

• - Befindet sich der Gegenstand im Bereich II und zwar genau an der Grenze 2 und driftet der Sensor so, daß die Grenze 1 bis zur Grenze 2 driftet, dann wird eine Eindringung des Gegenstands in den Bereich I vorgetäuscht und führt zur Abschaltung.
  Befindet sich der Gegenstand im Bereich IV und driftet der Sensor so, daß die Grenze 2 bis vor den Gegenstand driftet, (ein Vorhandensein des Gegenstand im Bereich III wird vorgetäuscht) dann wird keine Freigabe erzeugt. Driftet aber 2 über den Gegenstand hinaus, dann wird ein Vorhandensein im Bereich II vorgetäuscht. Jedoch wurde davor der Gegenstand im Bereich III eine relativ lange Zeit erkannt und dementsprechend wird der Bereich II nicht freigegeben.
  Durch die relativ kurze zulässige Verweildauer des Gegenstandes im Bereich III ist eine Manipulation durch langsame Annäherung nicht möglich. Wird der Bereich III schnell überschritten und gelangt der Gegenstand auch nur kurzzeitig in den Bereich I, dann bewirkt seine Rückkehr in den Bereich II keine Freigabe. Somit ist die Manipuliersicherheit gewährleistet.

Claims (9)

1. Näherungsschalter, insbesondere induktiver Näherungsschalter, bestehend aus einem Sensorikteil und einer vorzugsweise elektronischen Auswerteeinheit, wobei
das Eindringen eines Gegenstandes in eine zu überwachende Zone eine Schaltfunktion bewirkt,
die zu überwachende Zone in Überwachungsrichtung in 4 Bereiche unterteilt ist,
ein erster zulässiger Bereich von zwei unzulässigen Bereichen begrenzt wird,
an den zulässigen ersten Bereich unmittelbar ein zweiter Bereich angrenzt, der nur während einer begrenzten Zeit zulässig ist, wird diese Zeit überschritten, dann wird der als zulässig definierte erste Bereich als unzulässig umdefiniert, so dass ein anschliessendes Eindringen in den zulässigen ersten Bereich keine Schaltfunktion bewirkt.

2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Umdefinition des zulässigen ersten Bereichs in einen unzulässigen Bereich, diese Umdefinition nur rückgängig gemacht werden kann, wenn der auslösende Gegenstand in einem vordefinierten Bereich erkannt worden ist.

3. Näherungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Rückgängigmachung der Umdefinition vordefinierte Bereich zeitlich überwacht wird.

4. Näherungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bereich die Rückgängigmachung der Umdefinition erlaubt.

5. Näherungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgängigmachung der Umdefinition nur für vordefinierte als unzulässig erklärte Bereiche gültig ist.

6. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe der zulässigen Bereiche nur erfolgt, nachdem der Gegenstand eine vordefinierte Reihenfolge der überwachten Bereiche durchlaufen hat.

7. Näherungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge zeitlich überwacht wird.

8. Näherungsschalter nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgängigmachung der Sperrung der zulässigen Bereiche nur erfolgt, nachdem die physikalische Größe eine vordefinierte Reihenfolge der überwachten Bereiche durchlaufen hat.

9. Näherungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge zeitlich überwacht wird.