DE1013902B - Steuereinrichtung fuer Fraktionssammelapparate - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Fraktionssammelapparate mit einem Träger für eine Anzahl reihenweise angeordneter Behälter zur Aufnahme irgendwelcher Stoffe aus einer Einrichtung mit einer Zuteilvorrichtung und Mitteln nebst Elektromotor zur zeitweiligen Bewegung des Behälterträgers, um die Behälter der Reihe nach der Abfüllvorrichtung zuzuführen, sowie mit einer Steuereinrichtung zum Betätigen des Elektromotors, um die Stillstandszeiten des Behälterträgers zwischen seinen zeitweiligen Bewegungen festzulegen.

Es ist bereits ein automatischer Fraktionssammler bekanntgeworden, der unter Steuerung durch eine Zeitmeßeinrichtung in Form eines Zählwerkes arbeitet, das in Abhängigkeit vom Durchlauf des jeweiligen Materials aus einem Vorratsbehälter durch eine Steuereinrichtung in Gang gesetzt wird. Diese Steuereinrichtung ist mit einer fotoelektrischen Zelle ausgerüstet und sorgt bei Erregung der zugehörigen Lampe für die Füllung der Behälter. Dagegen wird ein Materialfluß in die Behälter verhindert, wenn die Erregerlampe der fotoelektrischen Zelle nicht arbeitet.

Die Steuereinrichtung gemäß der Erfindung enthält eine Zeitsteuervorrichtung und gleichzeitig einen Tropfenzähler und ist so ausgestaltet, daß sie der Steuerung durch eine dieser beiden Einrichtungen unterworfen werden kann, während die andere ausgeschaltet ist. Es ist also damit ein Gerät geschaffen, das entweder für eine äußerst genaue Materialzufuhr zu den Behältern durch Verwendung des Tropfenzählers oder, falls eine so genaue Messung nicht erforderlich oder die verwendete Substanz pulverförmig oder körnig ist, mit einer Zeitsteuereinrichtung nutzbar gemacht werden kann. Außerdem ist bei der erfmdungsgemäßen Ausgestaltung des Fraktionssammlers eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die unter Steuerung durch die Zeitmeßeinrichtung arbeitet, wenn das Gerät oder besser der Elektromotor von dem Tropfenzähler gesteuert wird. In diesem Fall wirkt die Zeitmeßeinrichtung so, daß die Auffangvorrichtung aus ihrer Ruhestellung in eine Stellung gebracht wird, in der sie die Materialzufuhr zu den Behältern auffängt, im Falle der Motor unregelmäßig arbeitet oder aussetzt, wenn das Gerät der Steuerung durch den Tropfenzähler unterliegt.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wieder, und zwar zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema der elektrischen und elektronischen Einrichtungen eines automatischen Fraktionssammelapparates gemäß der Erfindung, wobei zahlreiche mechanische Bestandteile des Apparates mehr oder weniger schematisch dargestellt werden,

Fig. 2 ein Schaubild eines Teiles der Vorrichtung oder des Apparates.

Steuereinrichtung
für Fraktionssammelapparate

Anmelder:

Technicon Chromatography Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. K. Holzhäuser, Patentanwalt,
Offenbach/M., Herrnstr. 37

Georg Gorham, New York, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Der automatische Fraktionssammelapparat besteht aus einem beweglichen Gestell 10, auf welchem eine Anzahl Behälter T in Reihen nebeneinander angeordnet sind, wobei sich jede Reihe in der Bewegungsrichtung des Gestells erstreckt. Eine Steuervorrichtung 12 mit einem Durchlaß für die Flüssigkeit oder eine andere Substanz, welche den Behältern zugeführt werden soll, ist seitlich beweglich über den Behälterreihen des Gestells angeordnet. Das Gestell wird schrittweise bewegt, um jeden Behälter in eine Stellung unter dem Auslaß 13 der Steuervorrichtung zu führen, wo ihm die Substanz zugeleitet wird. Wenn die Substanz mehr als einer Reihe von Behältern zugeführt werden soll, so wird die Steuervorrichtung automatisch von einer Reihe zur anderen bewegt. Ein Schaltmechanismus, welcher schematisch bei 14 dargestellt ist, dient dazu, um die Anzahl der Behälter zu bestimmen, welche mit Substanz versorgt werden sollen. Ferner sind Einrichtungen einschließlich eines Zeitmeßgerätes oder Zählwerkes 16 vorgesehen, um die jedem Behälter einer vorbestimmten Anzahl von Behältern zugeführte Menge der Substanz zu bestimmen und zu messen. Der Bewegungsmechanismus des Gestells, welcher schematisch bei 20 dargestellt ist, wird durch einen Elektromotor 18 angetrieben. Er dient ferner zur Betätigung des Einstellmechanismus 14, nachdem letzterer von Hand eingestellt wurde, um die Anzahl der mit der Substanz zu beschickenden Behälter zu bestimmen, wodurch der Arbeitsgang des Apparates beendet wird, sobald der letzte Behälter beschickt wurde. Die Schaltmechanismen betätigen eine drehbare Säule 22, auf welcher die Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Säule automatisch zu bewegen.

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Der Motor ist während der Zeit der Beschickung jedes Behälters ortsfest; sobald ein Behälter die ihm zugedachte Beschickung oder Menge der bestimmten Substanz erhalten hat, wird der Motor unter der Steuerung der Zeitmeßeinrichtung betätigt, um das Gestell einen Schrittweiter zu schalten und den nächsten Behälter an die FüHstelle zu bringen, um ihn dort zu beschicken. Der Apparat enthält ferner vorzugsweise Einrichtungen, um den Zufluß der Substanz zu einem der Behälter zu unterbrechen, wenn die Röhre 24 der fotoelektrischen Zelle 26 der Steuervorrichtung 12 durchbrennt oder nicht leuchtet, und ferner am Ende der vorbestimmten Anzahl der Gestellbewegungen, wie sie auf dem Schaltmechanismus eingestellt wurden. Zu diesem Zweck hat die Steuereinheit 12 eine die Flüssigkeit auffangende Vorrichtung 28, welche an ihrer Unterseite angeordnet ist. Diese Auffangvorrichtung 28 wird in ihrer zurückgezogenen Stellung außerhalb des Flüssigkeitsauslasses der Steuervorrichtung 12 gehalten, solange die Spule 30 erregt ist. Diese Spule ist während der normalen Arbeitsweise des Apparates erregt, bis diese Arbeitsweise beendet ist. Wenn dagegen die Spule erregt ist, z. B. am Ende der Arbeitszeit des Apparates oder infolge eines fehlerhaften Zustandes der Röhre 24, so wird die Vorrichtung 28 in ihre vorgeschobene Stellung bewegt und deckt die AuslaßöfFnung 13 der Steuervorrichtung ab, so daß dem betreffenden Behälter T an der Beschickungsstelle des Gestells keine Flüssigkeit mehr zufließen kann. Die Flüssigkeit wird durch die Vorrichtung 28 einem Sammelgefäß zugeführt.

Zusätzlich zu der Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms oder der Zuführung einer anderen Substanz zu den Behältern für den Fall, daß die Lampe 24 der Steuereinrichtung durchbrennt, ist ferner dafür Sorge getragen, den Zufluß von Flüssigkeit oder sonstigem Material zu den Behältern zu unterbrechen und den Apparat stillzusetzen, falls ein Fehler oder Schaden in dem fotoelektrischen Relais 32 oder irgendein anderer Defekt oder Fehler auftritt, welcher von einem Fehler der Zeitmeßeinrichtung 16 herrührt, oder für den Fall, daß der Motor 18 nicht arbeitet, um das Gestell 10 nach dem vorbestimmten Ruheintervall weiterzubewegen. Zu diesem Zweck ist eine zeitabhängige Steuereinrichtung zur Betätigung eines zeitabhängig gesteuerten Schalters angeordnet, welcher in Serie mit dem Haupthandschalter des Apparates liegt. Dieser zeitgesteuerte Schalter wird durch die zeitabhängige Steuervorrichtung geöffnet, sobald eine einstellbare Zeitdauer die Ruhezeit des Gestelles 10 überschreitet. Beim Öffnen des zeitgesteuerten Schalters wird die früher erwähnte Spule 30 entregt und die flüssigkeitsauf nehmende Einrichtung 28 in ihre vorgeschobene Stellung bewegt, um den Zufluß von Flüssigkeit zu jedem Behälter zu unterbrechen und dadurch eine Überfüllung des betreffenden Behälters zu verhindern, weiche andernfalls eintreten würde, wenn die normale Weiterschaltung des Gestells 10 unterbleibt.

Der bekannte Apparat (vgl. im einzelnen etwa die USA.-Patentschri'ften 2 604 248 und 2 504 249 und die belgische Patentschrift 502 621) war besonders dazu bestimmt, als Fraktionssammler bei einer chromatographischen Analyse zu dienen. Bei diesem besonderen Verwendungsfall des Apparates wird eine Flüssigkeit durch eine oder in Berührung mit einer absorbierenden Substanz in einem Rohr 34 zugeleitet, wie dies bei der Chromatographie üblich ist. Diese Flüssigkeit verläßt das Rohr 34 tropfenweise und tropft ebenfalls tropfenweise durch die Steuervorrichtung 12. Die fotoelektrische Zelle 26 ist in der Steuervorrichtung angeordnet und wird dadurch betätigt, " . daß ein Lichtstrahl durch die Tropfen intermittierend unterbrochen wird, um das Relais 32 zu steuern, welches seinerseits elektrische Impulse auf das Zählwerk 16 steuert, wodurch die Menge der jedem Behälter zugeführten Flüssigkeit gesteuert wird. Die Dauer des Intervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bewegungen des Gestells bestimmt die Flüssigkeitsmenge, welche jedem Behälter zugeführt wird, ίο und dieses Stillstandsintervall des Gestells wird, durch das Zählwerk gesteuert, welches, wie oben erwähnt, die Arbeitsweise des Motors steuert, welcher das Gestell bewegt. Der Apparat gemäß der Erfindung wurde für einen ähnlichen Zweck entwickelt und sei im folgenden für diesen Verwendungszweck beschriebem, wobei jedoch die Möglichkeit besteht, daß er auch für andere Zwecke Verwendung findet.

Gemäß der Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, eine zeitabhängige Steuervorrichtung dazu zu verwenden, um die Zufuhr von Flüssigkeit oder anderen Substanzen zu den Behältern zu unterbrechen, falls ein Fehler oder eine falsche Arbeitsweise des Apparates eintritt, wahrend er unter der Steuerung der Tropfenzählereinrichtung steht. Ferner ist dafür gesorgt, .wahlweise den Apparat durch zeitabhängige Steuereinrichtungen zu regeln an Stelle des Tropfenzählers, wobei die zeitabhängigen Steuereinrichtungen durch die zeitabhängig gesteuerte Steuervorrichtung gebildet werden.

Gemäß den Zeichnungen ist die Zufluß- und Steuereinheit 12 auf einer senkrechten Säule 22 angeordnet und dreht sich mit ihr um die senkrechte Achse der Säule, wenn sie sich von einer Reihe von Behältern T zu den anderen Reihen bewegt. Die Flüssigkeit, welche den Behältern zugeführt wird, befindet sich in einem geeigneten Vorratsbehälter (nicht dargestellt) und fließt durch das Rohr 34, in welchem sie einer Behandlung oder Reaktion unterworfen wird, je nachdem, welches Verfahren mit dem Apparat durchgeführt werden soll. Aus dem Auslaß des Rohres 34 strömt die Flüssigkeit intermittierend., d. h. tropfenweise, wobei dieTropfen die gleiche volumetrische Größe haben, in den Trichter 36, welcher an der Steuereinheit 12 angeordnet ist. Die Flüssigkeitstropfen passieren einen Flüssigkeitsdurchlaß in der Steuereinheit 12, welcher zwischen der fotoelektrischen Zelle 26 und der zugehörigen Lampe 24 liegt, welche im Gehäuse 38 der Steuereinheit angeordnet ist. Bei jedem Flüssigkeitstropfen, welcher den Lichtstrahl der Lampe 24 zur fotoelektrischen Zelle 26 kreuzt, wird ein später beschriebenes Relais 32 durch die fotoelektrische Zelle betätigt und steuert einen Mechanismus einschließlich des Motors 18 und des Getriebes 20, sobald eine vorbestimmte Anzahl von Tropfen in das Reagenzglas an der Flüssigkeitsaufnahmestelle gefallen sind, um dann das Gestell 10 einen Schritt weiter zu schalten, wodurch das nächste Reagenzglas in die Beschickungsstelle gelangt. Jeder Tropfen, welcher zwischen der fotoelektrischen Zelle und der Lampe 24 hindurchfällt, unterbricht den Lichtstrahl zur Zelle und ruft einen elektrischen Impuls hervor, welcher auf das Impulszählwerk 16 übertragen wird. Das Zählwerk ist einstellbar und kann so eingestellt werden, daß es automatisch die intermittierende Bewegung des Gestells 10 steuert. Das Säulenrohr 34 bewegt sich als Einheit mit der Steuereinheit 12.

Das Gestell 10 wird intermittierend gedreht, um die

Behälter T nacheinander an die Empfangsstelle 5 zu bringen und jeden Behälter dort genügend lange zu lassen, um eine vorbestimmte Menge der Flüssigkeit

aufzunehmen. Nachdem alle Behälter einer Reihe mit der bestimmten Flüssigkeitsmenge beschickt worden sind, wird die Steuereinheit automatisch zur nächsten Reihe bewegt. Bei den bisher gebräuchlichen Apparaten dieser Art befanden sich in jeder von vier Reihen fünfzig Reagenzgläser oder insgesamt zweihundert Reagenzgläser. Der Apparat kann so ausgebildet werden, daß er eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge entweder allen zweihundert. Reagenzgläsern oder einer kleineren bestimmten Anzahl von Reagenzgläsern, je nachdem wie dies gefordert wird, zuführt.

Das Gestell 10 ist drehbar im Gehäuse 40 gelagert. Der Mechanismus zum Drehen des Gestells enthält ein Reduktionsgetriebe, welches schematisch bei 20 dargestellt ist. Das Getriebe 20 ist durch eine schematisch mit 42 bezeichnete Welle mit einem Elektromotor 18 verbunden. Schalterbetätigungsmechanismen, welche hier als Nocken 44 und 46 dargestellt sind, sind auf der Welle 42 befestigt und laufen mit ihr um. Sie schließen momentan den normalerweise offenen Schalter 48 und betätigen den beweglichen Kontakt 50 des Schalters 52, um diesen von seinem normalen Eingriff mit dem festen Kontakt 54 zu trennen und in Eingriff mit dem festen Kontakt 56 zu bringen, welcher mit dem Motor 18 verbunden ist. Die Schalter sind vorzugsweise Mikroschalter, können jedoch auch von anderer Gattung sein. Jeder Schalter hat einen Stift 58, welcher von den Nocken 44 und 46 erfaßt wird, um die Schalter momentan, wie beschrieben, zu betätigen. Diese Schalter arbeiten mit anderen Einrichtungen zusammen, welche später beschrieben werden, um den Motor 18 zu steuern. Die Anordnung und Beziehung zwischen den Teilen des durch den Motor betätigten Mechanismus ist derart, daß die Welle 42 während jeder Betätigung des Motors durch die Schalter 48 und 52 und die dazugehörigen Steuereinrichtungen, welche später im einzelnen beschrieben werden, nur eine Umdrehung macht. Es sei erwähnt, daß die Arbeitsweise des Motors 18 derart eingerichtet ist, daß er über das Getriebe 20 das Gestell 10 genau um den Winkel dreht, welcher erforderlich ist, um die Behälter T jeder Reihe nacheinander zur Beschickungsstelle S zu bringen, an welcher sich die Steuereinheit 12 befindet, so daß während der aufeinanderfolgenden Bewegungen des Gestells 10 alle Behälter T jeder Behälterreihe der Beschickungsstelle nacheinander zugeführt werden und dort genügend lang verbleiben, um eine vorbestimmte abgemessene Flüssigkeitsmenge aufzunehmen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß, wenn der Durchfluß der Flüssigkeit durch die Steuereinheit so eingestellt ist, daß der Durchfluß gleichförmig konstant ist, dann die Flüssigkeitsmenge, welche jedem Behälter zugeleitet wird, durch die Länge des Zeitraumes bestimmt ist, während welchem sich der einzelne Behälter unter dem Flüssigkeitsauslaß der Steuereinheit aufhält. Dieser Zeitraum entspricht dem Zeitraum des Stillstandes des Gestells, d. h. also der Länge der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Betätigungen des Motors 18. Dieser Zeitraum kann durch eine beliebige Zeitmeßvorrichtung vorher bestimmt werden. Im dargestellten Anwendungsfall, wo die Flüssigkeit tropfenweise zugeführt wird, benutzt man eine Zeitmeßeinrichtung derjenigen Gattung, welche als Tropfenzähler arbeitet. Diese Zeitbemessungseinrichtung, welche bei 16 angedeutet ist, ist auf einer Steuerplatte 20 befestigt und hat eine entsprechend kalibrierte Skala sowie einen Einstellknopf 62. Die Zeitbemessungseinrichtung oder Zählvorrichtung kann von beliebiger Gattung sein. Da sie keinen Teil der Erfindung bildet, braucht sie im einzelnen nicht beschrieben zu werden. Es sind jedoch gewisse Teile von ihr später erwähnt, um die Arbeitsweise des Apparates zu erläutern. Die Zähloder Meßvorrichtung, welche normalerweise bei diesem Apparat verwendet wird, besteht aus einem Zählwerk bekannter Art. Wenn ein Anlaßschalter, in diesem Fall der Schalter 48, geschlossen wird, so wird eine Kupplungsspule, d. h. die Spule einer elektromagnetisch betätigten Kupplung, eingeschaltet, und es werden Impulse auf einer Zählspule oder eine ein Schaltwerk betätigende Spule eines Elektromagneten übertragen, um die Klinke zu betätigen. Wenn die Kupplungsspule entregt wird, wird das Zählwerk automatisch in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Die Zählspule und die durch sie betätigte Klinke treten an die Stelle des Synchron- oder Uhrwerkmotors des genannten Zählwerks, um die Welle der Zeiteinstelleinrichtung zu betätigen. Die Schalterverdrahtungen im Schaltschema sind entsprechend geändert, wie leicht ersichtlich. Die Kupplungsspule und die Zählspule sowie die Schalterverbindungen sind schematisch in Fig. 1 dargestellt und werden im einzelnen bei der Beschreibung der Arbeitsweise des Apparates erläutert.

Gemäß Fig. 1 ist die fotoelektrische Zelle 26 der Steuereinheit 12 mit der Entladungsröhre 64 verbunden, welche bei der dargestellten Ausführungsform eine Röhre EF 86 in einem Entladungsrelaisstromkreis ist. Diese Röhre ist so ausgelegt, daß sie normalerweise nicht leitet, jedoch unter der Wirkung der fotoelektrischeni Zelle 26 jedesmal dann leitend wird, sobald ein, Flüssigkeitstropfen zwischen der Zelle und der Lampe 24 hindurchfällt und den Lichtstrahl zwischen Lampe und Zelle unterbricht. Das Enfladungssystem einer Entladungsröhre 66., welche als Röhre 6 SN 7 dargestellt ist, ist mit der Wicklung des magnetischen! Relais 32 verbunden, welches durch die Röhre 64 gesteuert arbeitet. Der Teil der Röhre 66, welcher mit dem Relais 32 und der Röhre 64 verbunden ist, ist mit A bezeichnet. Dieser Teil ist normalerweise leitend und. erregt die Wicklung¹ des Relais 32, so< daß die Kontakte 68 und 70 des Relais normalerweise offen, sind. Wenn die Röhre 64 einen Impuls empfängt, so wird der Teil A der Röhre 66 nichtleitend. Dadurch wird die Wicklung des Relais 32 entregt, und die Kontakte 68 und 70 des Relais werden geschlossen, so daß ein Impuls zu der Spule 72 gelangt, welcher die Zählspule oder die die Klinke betätigende Spule der Zeitmeßeinrichtung 16 bildet. Der Strom für den Relaisstromkreis wird der Sekundärwicklung 74 des Transformators entnommen, dessen Primärwicklung 76 an die Leitungen L1 und L 2 einer Wechselstromquelle¹ angeschlossen, ist. Ein Schalter 78 liegt in einer der Leitungen! zur Primärwicklung 76. Die Röhre 66 leitet nur während der positiven Hälfte des Wechselstromzyklus Strom, so daß ein kursierender Strom durch den Relais-Stromkreis fließt. Demgemäß ist ein Kondensator 80 angeordnet, um die Spannung über der Wicklung dies Relais 32 zu glätten und zu verhindern, daß sie der Frequenz des Stroms durch die Röhre folgt. Der Teil B der Röhre 66 bildet einen Halbwellengleichrichter für den durch die Sekundärwicklung 82 zugeführten Transfoirmatorstrom. Die empfindliche Steuerung, welche durch den einstellbaren Widerstand 84 vorgesehen ist, wird durch den Knopf 86 auf der Schalttafel 60 eingestellt, so d.aß die Wirkung des Lichtstrahls der Lampe 24 auf die Foto"

zelle 26 das Gitter dar Röhre 64 in bezug auf die Kathode negativ macht, wodurch der Anodenstrom durch die Röhre infolge dieser negativen Auslegung unterbrochen wird. Die Gitterkathode des Abschnitts A der Röhre 66 ist über den Widerstand 88 in den Anodenstromkreis der Röhre 64 eingeschaltet. Der Spannungsabfall über diesen Widerstand wirkt als Gittervorspannung für das Gitter, des Teiles A der Röhre 66. Da jedoch die Spannung über diesen Widerstand normalerweise Null ist, so ist der Anodenstrom im Teil A der Röhre 66 so, daß die Wicklung des Relais 32 normalerweise erregt ist, wie bereits beschrieben. Wenn der Lichtstrahl auf die FotO'-zelle26 beim Durchfallen eine» Flüssigkeitstropfeins unterbrochen wird, so wird die negative! Gittervorspannung der Röhre 64 verringert und der Anoden,-strotnkreis der Röhre- ausgelöst, wodurch der Spannungsabfall über den Widerstand 88 eine negative Gittervorspannung über die Gitterkathode des Teils A der Röhre 66 erzeugt, den Anodenstrom, dieser Röhre unterbricht und dadurch das Relais 32 entregt, so· daß die Kontakte 68 und 70 sich schließen und damit der Stromkreis durch die Zählerspule 72, welche die Klinke betätigt, wie bereits beschrieben, geschlossen: wird. Der Kondensator 90 lädt sich über den Widerstand 88 auf, wenn, die Röhre 66 Strom führt. Nachdem diese Röhre abgeschaltet ist, entlädt sich der Kondensator 90 über den Widerstand 88. Dadurch bleibt die Gittervorspannung des Teils A der Röhre 66 negativ und die Wicklung des Relais 32 für eine kurze Zeit nach Wiederherstellung des Lichtstrahles, auf die fotoelektrische Zelle entregt. Die Schaltung bewirkt somit eine schnelle Ladung und eine langsame Entladung des Kondensators 90. Hierdurch wird die kurzzeitige Unterbrechung des Licht-Strahls beim Durchfallen, eines Tropfens zwischen der Fotozelle 26 und der Lampe 24 genügend verlängert, um das Relais 32 wirken zu lassen. Die Sekundärwirkung 92 des Transformators liefert den Strom für die Heizfäden der Röhren 64 und 66.

Zur Speisung der Lampe 24 und der Wicklung der Spule 30,, welche normalerweise die Flüssigkeitsunterbrechungsvorrichtung 28 in ihrer zurückgezogenen Stellung hält, dient ein Abwärtstransformator 94, welcher an die Leitungen Ll und L 2 angeschlossen ist.

Die Leitungen Ll, L2 mit dem Schalter 96 in der Leitung Ll sind an eine geeignete Weehelstromqueile 60 periodisch angeschlossen, und zwar durch den, handbetätigten Hauptschalter 98, welcher auf der Schalttafel 60 angeschlossen ist. Die Schalttafel hat ferner einen Steckersoekel 99 zur Aufnahme eines Steckers, welcher den, Apparat über den Schalter 98 mit Strom versorgt. Der Schalter 100 ist normalerweise geschlossen,, jedoch geöffnet, wenn die Säule 22 ihre Endstellung nach Beendigung der Arbeitsweise des Apparates erreicht, wie in Fig. 1 dargestellt. Der Motor 18 ist direkt an die Leitung Ll durch die Leitung 192 und an die Leitung L2 durch die Leitung 104 der Zeitmess- oder Zählvorrichtung 16 angeschlossen. Der Schalter 104 hat einen ortsfesten Kontakt 106., welcher mit dem Motor über die Leitung 108 verbunden ist und einen beweglichen Kontakt 110, welcher mit der Leitung L2 durch die Leitung 112 verbunden ist. Der Kontakt 110 steht im Eingriff mit dem Kontakt 106 des Schalters 104, wenn die Spule 114 der Zeitbemessungseinrichtung 16 entregt ist. Wenn die Kupplungsspule 114 erregt ist, so wird der Anker 116, welcher dann durch die Kupplungsspule 114 angezogen wird, betätigt, um den Kontakt 110 vom Kontakt 106 zu trennen, und den Schalter 104 zu öffnen. Hierdurch wird der Strom des Motors 18 unterbrochen·. Es sei erwähnt, daß die Leitung Ll mit der einen, Klemme der Kupplungsspule 114 durch den Draht 118 und mit der einen Klemme der Zahlspule 72, welche die Klinke betätigt, durch die Leitungen 118 und 120 verbunden ist. Die andere Klemme der Kupplungsspule ist mit der Leitung L 2 durch die Leitung 122 über den. Schalter 48 verbunden, während der Schalter 48 und der Schalter 52 mit der Leitung L 2 durch die Leitung 124 verbunden sind. Die andere Klemme der Zählspule 72 ist mit dem Kontakt 68 des Relais 32 durch die Leitung 126 verbunden,. Wenn, wie bereits erwähnt, die Kontakte 68 und 70 geschlossen sind, so ist das andere Ende der Spule 72 mit der Leitung L 2 verbunden., um die Spule zu erregen, da der Schalter 128 zwischen dem Kontakt 70 und der Leitung L 2 geschlossen ist.

Die Zeitbemessungsvoirrichtung 16 enthält einen ortsfesten Kontakt 130 und einen beweglichen, Kontakt 132. Diese Kontakte sind offen, wenn die Kupplungsspule entregt ist und geschlossen, wenn die Spule, erregt ist. Der Kontakt 132 wird dann, durch den Anker 116 der Kupplungsspule 114 bewegt, um die Kontakte 132 und 130 zu schließen,. Es sei erwähnt, daß der Kontakt 130 mit einer Klemme der Kupplungsspule verbunden ist und daß der bewegliche Kontakt 132 mit der Leitung L 2 durch die Leitung 112 verbunden ist, um einen. Haltestromkreis für die Kupplungsspule zu bilden.

Die; iVncrdnung zur Unterbrechung der Zufuhr von Flüssigkeit oder anderer Substanz zu den Behältern und zur Stillsetzung des Apparates im Falle von Fehlern oder fehlerhafter Arbeitsweise des fotoelektrischen Relais oder anderer Fehler oder Defekte bsi der Arbeitsweise der Zeitbemessungseinrichtung 16 oder beim Ausfall des Motors 18, wodurch das Behältergestell 10 nicht nach einer vorbestimmten Ruhezeit weitergeschaltet wird, enthält einen zeitgesteuerten Schalter 134, welcher vorzugsweise von den trennbaren, Kontakten eines Zeitverzögerungsrelaismechanismus 136 gebildet wird, welcher im Stromkreis der Leitungen Ll, L2 liegt. Der Schalter 134 ist normalerweise geschlossen, wird jedoch, durch die Zeitbemessungseinrichtung des Relais geöffnet, sobald die Ruhezeit des Behältergestells 10 um einen vorbestimmten, einstellbaren Zeitraum überschritten ist. Es sei erwähnt, daß, wenn der Schalter 134 geöffnet ist, der Strom durch die Spule 30 unterbrochen wird und infolgedessen die Flüssigkeitsunterbreehungseinrichtung 28 in. ihre vorgeschobene Stellung bewegt wird, wie bereits beschrieben.. Hierdurch wird die Flüssigkeitszufuhr zu jedem der Behälter T unterbrochen und dadurch, eine Überfüllung jedes Behälters verhindert, welche sonst bei nicht ordnungsgemäßer Weiterschaltung des Gestells 10 stattfinden: würde. Die Zeitsteuereinrichtung des Relais zum öffnen des Schalters 134 enthält einen selbststartenden Synchronmotor 138, dessen, eine Klemme durch die normaler-Aveise geschlossenen Kontakte eines Übertragungsschalters, 140 mit der Leitung L1 durch die, Leitung 142 verbunden ist und dessen andere Klemme durch die Leitung 144 mit der Leitung L 2 durch die im Eingriff befindlichen Kontakte 146 und 148 des Teils 150.4 eines Doppelpolschalters 150 verbunden ist, welcher auf der Steuerschalttafel 60 liegt. Der Draht 152 ist mit dem Kontakt 54 des Schalters 52 verbunden. Da der Kontakt 54 normalerweise geschlossen ist, so besteht eine Verbindung über den, Draht 124

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zur Leitung L2. Wenn daher der bewegliche Kontakt der Abzweigung zum Schalter 134, während das

50 des Schalters 52 nicht vom Zeitbemessungskontakt andere Ende durch die im Eingriff befindlichen Kon-

54 innerhalb ainas Zeitraums getrennt wird, welcher takte 54 und 50 des Schalters 52 mit der Leitung L2

der normalen. Arbeitsweise des Nockens 46 entspricht, in Verbindung steht. Unabhängig von der Entregung

so wird der Zeitbemessungsvorrichtungsmotor 138 5 des Motors 138 durch öffnen des Schalters 140 bleibt

eingeschaltet. Je; nach dar Einstellung der Einrichtung daher das Kupplungsglied 158 im Eingriff mit dem

136, welche den. Motor 138 enthält, wird durch das angetriebenen, Kupplungsglied 160, um den Schalter

Beitätigungsglied 154 der Schalter 134 geöffnet und 134 in. seiner Offenlage zu halten und ein, Arbeiten

dadurch der Kraftstromkreis unterbrochen und als des Apparates zu verhindern. Der Teil 28 liegt dann Folge dieser Unterbrechung auch die Flüssigkeits- io in der S teuervo>r richtung 12 so<, daß er den Durchfluß

zufuhr zu den, Behältern, von. dem Gestell 10 ab- der Flüssigkeit verhindert, wie dies bereits beschrie-

geschnitten, und gleichzeitig der Apparat stillgesetzt. bein, wurde.

Die Arbeitsweise der Zaitbemessungsvorrichtung 136, Es sei erwähnt, daß eine irgendwelche andere gewcdchc den. Meter 138 und den. Schalter 134 enthält, eignete beliebige Vorrichtung an Stelle des Überwird, klarer verständlich aus folgender Beschreibung 15 brüekungsschakers 140 verwendet werden kann, um unter Bezugnahme auf Fig. 1. das gleiche Ergebnis zu erzielen. Beispielsweise kann Wie mehr oder waniger schematisch, bei 155 dar- der Schalter ersetzt werden durch einen Kupplungsgestellt, treibt der Motor 138 die Welle 156 mit gleich- mechanismus bekannter Art, um zu verhindern, daß förmiger langsamer Drehzahl an. Die Weile trägt der Motor 138 weiterläuft, nachdem der Schalter 134 oder treibt ein Kupplungsglied 158 an, welches in lös- 20 geöffnet wurde, um eine weitere Bewegung des Rebarem Eingriff mit einem Kupplungsglied I6O¹ steht, lais 164 zu verhindern,

welches auf der umlaufenden Welle 162 sitzt oder Gewünschtenfalls, z. B. wenn die Bedienungsperson diese antreibt. Auf dar Walle 162 ist ein Glied 164 Dienst hat, kann der Apparat auch durch die Steuervorgesehen, welches durch dia Welle so gedreht wird, vorrichtung 12 und die Zählvorrichtung 16 ohne Ver·· daß es das Schaltersteuarglied 154 betätigt, wenn der 25 wendung des Zeitverzögerungsmechanismus 136 als Motor 138 angelassen wird und die Kupplungsglieder Heizvorrichtung verwendet werden. Bei dieser Arbeits-158 und 160 im Eingriff miteinander stehen. Das weise wird der doppelpolige Doppelschalter 150, wel-Kupplungsglied 158 ist auf der Welle 156 längs ver- eher aus den Teilen, 150^4 und 150S besteht, in die schiebbar und durch einen Kupplungsbetätigungs- Stellung (Ein-Stellung) gemäß Fig. 1 geschaltet. In hebel 166 beweglich. Der Hebel ist bei 168 drehbar 30 dieser Stellung ist der Teil 150.4 geschlossen und der gelagert und steht unter der Wirkung eines Elektro- Teil 150 B offen, während in der »Aus«-Stellung der magneten, 170 des Zeitverzögerungsrelais. Die Spule Teil 150^4 offen ist. Hierdurch wird die Verbindung des Magneten ist parallel zum Relaismotor 138 ge- zwischen dem Kontakt 54 des Schalters 52 und sowohl schaltet. Der Anker 172 des Magneten, ist am Hebel dem Motor 138 als auch der Spule 170 des Mechanis-166 befestigt und bewegt diesen, wenn die Spule er- 35 rnus 136 unterbrochen, während der Schalter 150 B regt wird. Ist der Magnet 170 entregt, so zieht die geschlossen ist, wodurch der Punkt 186 des Zählers 16 Feder 174, welche auf der Welle 156 sitzt und mit mit der Leitung Ll an einer Stelle zwischen dem dem Kupplungsglied. 158 und. einem festen Teil 176 Schalter 134 und dem Kraftstromanschluß verbunden verbunden ist, in welchem die Welle 156 gleitbar ge- ist, und zwar durch den Draht 188, den geschlossenen lagert ist, das Kupplungsgliad 158 von dem geitrie- 40 Schalter 150 B und die Leitung 142, um die Verbinbenen Kupplungsglied 160 zurück. Wenn, dies ge- dung des Punktes 186 zur Leitung Ll durch die Leischieht, so· wird die Zeiteinstellvorrichtung 136 auto'- rung 118 und ferner den Schalter 134 in dieser Leima.tisch wieder eingestallt, d, h„, das Betätigungsglied tung zu umgehen.

164 kehrt in. seine Ausgangsstellung unter dar Wir- Wenn es erwünscht ist, den Apparat unter direkter kung der Feder 178 zurück. Der Teil 164 hat einen 45 Zeitkontrolle arbeiten zu lassen an Stelle der Tropfen-Teil 180, welcher mit dem Schalterbetätigungsteil 154 zäblerkontrolle, so daß das Gestell 10 sich dreht, in Eingriff kommt, um den Schalter 134 zu öffnen, nachdem jeder Behälter T an der Aufgabestelle eine wenn, der Motor 138 angelaufen, ist. Der Teil 164 hat vorbestimmte Zeit lang verweilt hat, um eine abgeferner einen, Tail 182, welcher den, Schalterbetäti- messene Menge der Flüssigkeit oder Substanz durch gungsstiftl84 des Übertragungsschalters 140 betätigt, 50 den Stillstand des Gestells 10 zu erhalten, statt daß nachdem der Schalter 134 geöffnet wurde, um den die Tropfen, welche jeder Behälter erhält, gezählt Motorstromkreis zu unterbrechen und ein Überlaufen werden, dann wird der Mechanismus 136 als zeitabdes Teils 164 zu verhindern, Es sei erwähnt, daß der hängige Steuervorrichtung benutzt. Die Schalter 128, Motor 138 durch die Leitung 142 mit der Leitung Ll 78 und 96 werden aus ihrer »Zähl«-Stellung, wie sie an einem Punkt zwischen dem Stromanschluß und 55 in Fig. 1 dargestellt ist, in die »Zeit«-Stellung gedem Schalter 134 verbunden, ist, so* daß das Öffnen schaltet, in welcher die Verbindung zwischen dem des Schalters 134 den Stromkreis des Motors nicht Kontakt 70 des Relais 32 und der Kraftleitung L 2 unterbricht. beim Schalter 128 geöffnet ist, der Stromkreis der Wenn, daher dar Nocken 46 den Kontakt 50 des Primär spule 76 beim Schalter 78 geöffnet ist, um die Schalters 52 nicht vom Kon.takt54 desselben Schalters 60 Arbeitsspannungen von den Rohren 64 und 66 fortzuin Intervallen, trennt, welche der normalen Arbeits- nehmen, und der bewegliche Kontakt Cl des Schalweise des Nockens 46 antsprechen, so· wird der Motor ters 96 vom ortsfesten Kontakt C2 getrennt ist und für die eingestellte Zeitdauer angelassen, der im Eingriff mit dem ortsfesten Kontakt C 3 steht, wel-Schalter 134 durch dan. Teil 164 geöffnet, um den eher durch die Leitung 190 mit der Leitung Ll an Kraftanschluß des Apparates zu unterbrechen, und 65 einem Punkt zwischen den Schaltern 98 und 134 verder Schalter 140 dann geöffnet, um eine weitere Be- bunden ist, um letzteren zu umgehen. Es sei erwähnt, wegung des Teils 164 zu verhindern. Es sei erwähnt, daß die Primärspule 94 im Stromkreis bleibt, um die daß, wenn, beide Schalter offen, sind, die Spule 170 Spule 30 zu steuern, welche die Vorrichtung 28 betätigt, noch erregt, ist, denen· eines Ende mit der Leitung L1 Wenn der Schalter 150 eingeschaltet ist, wie in durch die Leitung 142 verbunden, ist, und zwar vor 70 Fig. 1 dargestellt, und die Schalter 128, 78 und 96

Claims (3)

Ii sich in der Zeitstellung· befinden, arbeitet der Apparat wie folgt: Eine Seite des Antriebmotors 18 für das Gestell 10 ist mit der Leitung- L1 zwischen den Schaltern 98 und 134 durch die Leitung 102, die im Eingriff befindlichen Kontakte CX und C 3 des Schalters 96 und die Leitung 190 verbunden. Die andere Seite des Motors steht mit der Leitung L 2 in Verbindung durch die Leitung 108 und den normalerweise geschlossenen Schalter 104 der Zeitmeßeinrichtung 16. Wenn der Schalter 98 geschlossen ist, dreht der Motor 18 die Welle 42. Wenn die Welle 42 sich etwas gedreht hat, wird der Anlaß schalter 48 momentan durch den Nocken 44 geschlossen und schließt damit den Stromkreis über die Kupplungsspule 114, so daß die Spule erregt wird und den Schalter 104 Öffnet, wobei gleichzeitig die Kontakte 130 und 132 geschlossen werden und einen Haltestromkreis für die Kupplungsspule 114, unabhängig vom Schalter 48, bilden. Obwohl der Schalter 104 geöffnet ist, wenn die Kupplungssp_ule 114 auf diese Weise erregt wurde, läuft der Motor kurze Zeit weiter, weil sein Stromkreis momentan geschlossen gehalten wird, und zwar beim Schalter 52, weil der Nocken 46 die Kontakte 50 und 56 schließt, welche miteinander in Eingriff kommen, kurz bevor der Schalter 48 durch den Nocken 44 betätigt wird, und dann einen Augenblick später geöffnet werden, so daß eine Umdrehung der Welle 42 stattfindet. Der Motor 18 bleibt dann stehen und verbleibt unter der Steuerung der Zeitmeßeinrichtung 136 im Stillstand. Wenn der Motor 18 stillsteht, sind die Kontakte 50 und 54 des Schalters 52 geschlossen, so daß der Motor 138 der Zeitmeßvorrichtung 136 anläuft, dessen eines Ende mit der Leitung L1 durch die Leitung 152 und dessen anderes Ende mit der Leitung L 2 durch die Leitung 144, den Schalter 150 A1 die Leitung 152, den Schalter 52 und die Leitung 124 verbunden ist. Der Motor 138 arbeitet dann, und da die Kupplungsspule 170 parallel zu ihm liegt und gleichzeitig erregt wird, arbeitet die Zeitmeßvorrichtung 136 entsprechend ihrer Einstellung und öffnet den Schalter 134 am Ende des eingestellten Zeitintervalls. Dadurch wird der Stromkreis zwischen dem Punkt 186 der Zeiteinstellvorrichtung 16 und der Kraftquelle unterbrochen und macht die Kupplungsspule 114 stromlos, um die Kontakte 130 und 132 zu öffnen und den Schalter 104 zu schließen. Dadurch wird die Zeiteinstellvorrichtung automatisch für den nächsten Arbeitsvorgang eingestellt. Beim Schließen des Schalters 104 läuft der Motor 118 an. Es sei erwähnt, daß seine Verbindung über die Leitung 102 zur Kraftquelle den offenen Schalter 134 über die Kontakte CX und C 2 des Schalters 96 und die Leitung 190 umgeht. Durch das Anlassen des Motors 18 läuft die Welle 42 um und betätigt die Nocken 44 und 46. Der Nocken 46 betätigt momentan den Schalter 52 und schließt die Kontakte 50 und 56. Wie bereits erwähnt, schließt der Nocken 46 den Schalter 52 kurz bevor der Schalter 48 durch den Nocken 44 betätigt wird und öffnet dann einen Augenblick später die Kontakte 50 und 56. Wenn der Nocken 46, wie beschrieben, arbeitet, wird der Stromkreis des Motors 138 bei dem Kontakt 54 unterbrochen, um die Zeiteinstellvorrichtung 136 wieder einzustellen und den Schalter 134 zu schließen, wie beschrieben. Es sei erwähnt, daß der Schalter 134 sich schließt, ehe der Nocken 44 den Schalter 48 betätigt, so daß der Strom der Kupp lungs spule 114 zwischen dem Punkt 186 und der Kraftquelle geschlossen wird, wodurch, wenn der Nocken 44 den Schalter 48 betätigt, die Kupplungsspule 114 erregt wird und die Kontakte 130 und 132 in Eingriff bringt, um einen Haltestromkreis zu bilden und den Schalter 104 im Motorstromkreis des Motors 18 zu öffnen, worauf sich der Zyklus wie-beschrieben wiederholt. Daraus ergibt sich, daß die Ruhezeit des Motors 18 durch die Einstellung der Zeiteinstellvarrichtung 136 bestimmt wird und daß' die periodische Betätigung des Schalters 52 durch den Nocken 56 den Motor der Zeiteinstellvorrichtung 136 abstellt, um letztere wieder einzustellen. Es sei erwähnt, daß der Überbrückungsschalter nicht arbeitet, wenn die Zeiteinstellvorrichtung 136 den Apparat steuert. Der Motor 18 läuft unmittelbar nach dem öffnen des Schalters 134 an, und sehr kurz darauf betätigt der Nocken 36 das Abstellen des Motors 138, ehe das Glied 164 sich überdreht. Nachdem alle Behälter T gefüllt worden sind und der Schalter 100 geöffnet wurde, wird die Spule 30 entregt und bringt die Vorrichtung 28 in die Stellung, wo sie die Flüssigkeitszufuhr zu den Behältern unterbricht.· Es sei erwähnt, daß das periodische Öffnen des Schalters 134 keine Wirkung auf die Spule hat, weil der Stromkreis der Primärspule 94 die Leitung 190 schließt, welche dieser Schalter überbrückt. Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, kann der Apparat gemäß der Erfindung so arbeiten, daß er eine genau abgemessene Flüssigkeitsmenge wahlweise unter der Steuerung eines Tropfenzählers oder einer Zeitmeßvorrichtung abgibt, und zwar jeweils an eine vorbestimmte große Anzahl von Behältern, ohne daß dieser Vorgang überwacht zu werden braucht oder die Anwesenheit einer Bedienungsperson erfordert. Wenn daher ein Arbeitsvorgang des Apparates eingeleitet worden ist, so kann er dieser Arbeitsweise überlassen werden, beispielsweise über Nacht, wenn notwendig, bis die gesamte bestimmte Anzahl von Behältern mit der Flüssigkeit beschickt worden ist, worauf der Apparat sich selbsttätig abstellt. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in ihren Einzelheiten den jeweiligen Bedürfnissen des Einzelfalles angepaßt werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. PatentaνsρRCc η κ

1. Steuereinrichtung für Fraktionssammelapparate mit einem Träger für eine Anzahl reihenweise angeordneter Behälter zur Aufnahme irgendwelcher Stoffe aus einer Einrichtung mit einer Zuteilvorrichtung und Mitteln nebst Elektromotor zur zeitweiligen Bewegung des Behälterträgers, um die Behälter der Reihe nacheinander der Abfüllvorrichtung zuzuführen, sowie mit einer Steuereinrichtung für die Betätigung des Elektromotors, um die Stillstandszeiten des Behälterträgers zwischen seinen zeitweiligen Bewegungen festzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Betätigung des Elektromotors eine wahlweise zu betätigende Zeitsteuereinrichtung und eine Materialzählvorrichtung sowie Schaltelemente enthält, um den Motor entweder der Einwirkung der Zeitsteuervorrichtung oder der der Materialzählvorrichtung zu unterwerfen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung zu betätigen ist, um die Materialzufuhr zu den Behältern zu unterbrechen, wenn der Behälterträger länger als vorher bestimmt stehenbleibt, im Fall der Motor der Einwirkung der Materialzählvorrichtung unterworfen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung der Materialzufuhr zu den Behältern durch eine Einrichtung bewirkbar ist, die aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung bewegbar ist, in der sie das Mate-

rial auffängt und damit seine Zufuhr zu den Behältern verhindert.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 604 249.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen