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Pneumatisch-mechanische Speichereinrichtung mit Speicherzellen, die im Mantel einer umlaufenden Trommel angeordnet sind
Die Erfindung betrifft eine pneumatisch-mechanische Speichereinrichtung mit Speicherzellen, die im Mantel einer umlaufenden Trommel angeordnet sind, wobei die Speicherzellen je aus einer ersten und einer zweiten, durch eine axiale Bohrung in der Trommel verbundene Rastkammer und einem kugelförmigen Speicherelement bestehen, sowie einer pneumatisch arbeitenden Eingabevorrichtung zum Verschieben der Speicherelemente von einer Rastkammer in die andere. Eine derartige
Speichereinrichtung ist insbesondere zum Steuern kontinuierlich ablaufender chemischer Prozesse geeignet.
Es sind mechanische Speicher mit umlaufenden Speichergliedern bekannt, deren Speicherelemente im Falle einer Einspeicherung aus der Ruhelage auf elektromagnetischem Wege in die Speicherlage gebracht werden. Dabei befindet sich unmittelbar hinter der Eingabevorrichtung ein Trennblech, das ein Zurückfallen der Speicherelemente verhindert. Am Ende dieses Bleches wird der eingespeicherte Wert gelöscht. Wenn der eingespeicherte Wert noch weiterhin erhalten werden muss, so muss er auf einen weiteren Speicher umgespeichert werden. Den einzelnen Speicherelementen sind Zahlenwerte zugeordnet. Solche mechanische Speicher eignen sich insbesondere für elektrische Rechenmaschinen.
Eingabe- und Entnahmevorrichtung sind feststehend angeordnet ; sie arbeiten elektromagnetisch bzw. über direkte elektrische Kontakte.
Ferner sind pneumatische Speicher bekannt, die aus rotierenden, parallelen Scheiben bestehen, in denen kegelförmige Kammern kugelförmige Speicherelemente erhalten, welche durch eine Eingabevorrichtung mit einem pneumatischen Impuls von einer Kammer in die andere gefördert werden können. Die Fixierung der Speicherelemente in den Kammern geschieht durch einen im Inneren der Anordnung herrschenden pneumatischen Überdruck, der auch zur Ausgabe der Speicherwerte über elektrische Kontakte benutzt wird.
Diese Speicher haben nur eine beschränkte Speicherkapazität. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die reibungsbehafteten, mechanisch verschleissenden Teile, ebenso die elektrisch beeinflussbaren Teile, im Gebrauch verschleissen und zu Störungen führen.
Speicher der beschriebenen Art sind in der Industrie zur Steuerung bzw. Automatisierung von Prozessen oder von Anlagen nicht geeignet. Für solche Zwecke werden Speicher mit kontinuierlicher Einspeicherung und gleichzeitiger Abfragemöglichkeit, gegebenenfalls mehrmals nacheinander in bestimmten Zeitabständen ohne zwischenzeitliche Löschung und Neuspeicherung, benötigt. Dazu ist erforderlich, dass die einmal gespeicherten Werte über einen längeren Zeitraum beibehalten werden können.
Bei bestimmten kontinuierlich ablaufenden Produktionsprozessen, z. B. bei Folgesteuerungen, sind herkömmliche Speicher nur mit sehr grossem Aufwand einsetzbar. Magnetische Speicher werden für diese Zwecke nur zu einem geringen Teil ausgelastet.
Es ist Zweck der Erfindung, eine Speichereinrichtung zu schaffen, die bei hoher Speicherkapazität eine geringe räumliche Ausdehnung besitzt und ausserdem kontinuierliches Einspeichern und gleichzeitiges Abfragen zu einer beliebigen Zeit nach der Einspeicherung, gegebenenfalls mehrere Male, ermöglicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mechanische Speicher in ihrer Kapazität zu erweitern und durch geeignete Ausgestaltung der für eine kontinuierliche Einspeicherung und Abfrage der notwendigen Elemente Fehleinspeicherungen auszuschliessen.
Dies wird dadurch erzielt, dass die Trommel an der Seite der ersten Rastkammern offen ist, dass die ersten Rastkammern in Radialrichtung der Trommel beiderseitig je eine Öffnung zum pneumatischen Abfragen der Speicherzelle mit einer Abfragevorrichtung besitzen und dass weiterhin eine pneumatische Löschvorrichtung zum Rücksetzen der Speicherelemente in die zweiten
Rastkammern und ein sich selbst verriegelndes Schrittschaltwerk vorgesehen sind.
Es ist zweckmässig, wenn die Rastkammern in ihrem Durchmesser etwas grösser als die sie verbindende Bohrung sind, damit das Speicherelement in der Ausgangs- oder in der Speicherlage mit
Sicherheit in der jeweiligen Position auch während der Drehung der Trommel verbleibt, bis diese
Position durch einen Impuls verändert wird. Nach aussen sind die Rastkammern durch
Verschlussbuchsen begrenzt.
Die jeder Trommel zugeordnete Impulseingabevorrichtung kann als an sich bekannte, einen
Luftstrom übertragende Düse ausgebildet und an einer Seitenfläche des Trommelmantels in Höhe der seitlichen Öffnungen der Speicherzellen angeordnet sein, wobei im Speicherfalle das Speicherelement durch einen Luftimpuls der Düse aus der einen Rastkammer in die gegenüberliegende Rastkammer befördert wird.
Die Abfragevorrichtung kann als an sich bekanntes Strahl-Fangdüse-System an den radialen Öffnungen der Rastkammern ausgebildet sein. Jeder Trommel können je nach der Häufigkeit der im kontinuierlichen Betrieb benötigten Werte für die Einzeleinspeicherungen mehrere Abfragevorrichtungen zugeordnet sein. Zweckmässigerweise ist an der der Impulseingabevorrichtung gegenüberliegenden Seite der Trommel, in Drehrichtung um zumindest zwei Speicherzellen zurückverlegt, eine
Impulslöschvorrichtung angeordnet. Sie kann als an sich bekannte, einen Luftimpuls übertragende Düse ausgebildet sein.
Zur impulsförmigen Bewegung der Trommel nach Ablauf eines Speichervorganges, der eine Impulseingabemöglichkeit, eine Impulsabfragemöglichkeit und eine Impulslöschmöglichkeit beinhaltet, dient das Schrittschaltwerk.
Es kann aus einem mit einem bestimmten Weg festgelegten Stellantrieb mit übertragungsstange und einem mit dieser lose verbundenen, entgegen der Arbeitsrichtung des Stellantriebs federbelasteten übertragungshebel, an dem eine festgekoppelte Sperrklinke sowie eine bewegliche Schaltklinke angeordnet sind, bestehen. Die festgekoppelte Sperrklinke greift dabei in eine mit sägezahnförmigen Zähnen versehene Scheibe und die bewegliche Schaltklinke in eine mit dieser Scheibe fest verbundene, jedoch entgegengesetzt gezähnte Scheibe ein. Vorzugsweise ist die Anzahl der Zähne an den Scheiben gleich der Anzahl der Speicherelemente in der Trommel.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Speichereinrichtung wird im folgenden näher erläutert.
Dem Speicher vorgeordnet ist ein Impulsgeber, angetrieben durch einen Synchron-Getriebemotor, der gegebenenfalls explosionsgeschützt ausgebildet sein kann. Er bewegt eine dem Programm (geforderte Charakteristik) entsprechende Lochscheibe. Ober- und unterhalb dieser Scheibe sind Strahl- und Fang-Düsen angeordnet, die bei Erscheinen der programmierenden Bohrung in der Scheibe Rechteckimpulse kontinuierlich ohne zeitliche Begrenzung auf nachfolgende pneumatische Verarbeitungsglieder, beispielsweise Zähler, Stellglieder, Verstärker usw. übertragen.
Der Speicher selbst besteht aus mindestens einer drehbar gelagerten, einseitig offenen Trommel, die radial durch eine starr gekuppelte, pneumatisch betätigte Transportvorrichtung impulsförmig zeitlich verzögert, vom Programmgeber gesteuert und bewegt wird. Am Umfang der Trommel sind im Abstand von etwa 5 mm Bohrungen radial und axial in bereits beschriebener Art angebracht. Die spezielle Form von Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt ist besonders für kugelförmige Speicherelemente geeignet.
An einer jeweils bestimmten Stelle am Umfang der Speichertrommel sind eine Impulseingabevorrichtung, Impulslöschvorrichtung und veränderlich einstellbar eine oder mehrere Abfragevorrichtungen angebracht.
Die Impulseingabevorrichtung bewirkt bei Vorliegen eines Luftimpulses, dass das Speicherelement von der einen Rastkammer in die andere transportiert wird. Wenn kein Luftimpuls vorliegt, d. h., dass keine Einspeicherung erfolgen soll, verharrt das Speicherelement in der andern Rastkammer.
Die Eingabevorrichtung ist am Gehäuse der Vorrichtung befestigt. Im Betriebszustand bestehen zwei Möglichkeiten für die Rastkammer, einmal Impulsabgabe- und Impulsaufnahme bei leerer Rastkammer in der Speicherzeit to-n, zum andern Impulsabgabe und keine Impulsaufnahme bei durch
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