DE1016804B

DE1016804B - Schrittschaltwerk

Info

Publication number: DE1016804B
Application number: DEF15953A
Authority: DE
Inventors: Walter Kamp; Dr-Ing Harry Weissmann
Original assignee: PAUL FIRCHOW NACHFGR APP U UHR
Current assignee: PAUL FIRCHOW NACHFGR APP U UHR
Priority date: 1954-10-22
Filing date: 1954-10-22
Publication date: 1957-10-03
Also published as: CH352027A; FR1143095A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrittschaltwerk für die in bestimmten Zeiträumen auszuführende Schließung und Öffnung von Stromkreisen von Arbeitsvorrichtungen in wiederholbarer Folge mit auf einem Programmträger (Walze, Karte, Band usw.) wahlweise in Längs- und Querreihen anzuordnenden Impulsmitteln (Hebel, Nocken, Schlitze usw.), deren Querreihen nacheinander durch eine Reihe von die Steuerimpulse auslösenden Fühlern abgetastet werden. Mit einem derartigen Schrittschaltwerk können bekanntlich die verschiedensten Arbeitsprogramme, sei es bei Anlagen der chemischen Industrie, sei es bei Werkzeugmaschinen od. dgl., durch entsprechende Steuerung von Stromkreisen automatisch und wiederholbar durchgeführt werden.

Wenn jedoch das Programm ganz oder teilweise geändert werden soll, dann verursacht das in der Regel erhebliche Umstände und Zeitverluste, und selbst kleine Änderungen einzelner Stellen im Programm beeinflussen die ganze Folge desselben. Ziel der Erfindung ist es daher, einen Programm träger zu schaffen, welcher eine schnelle und leichte Änderung des auf ihm eingestellten Programms ermöglicht. Erfindungsgemäß besteht der Programmträger aus nebeneinander auf einer Fortschaltwelle aufgereihten Kreisscheiben, die an ihrem Umfange kippbare Hebel aufweisen, welche entweder radial über den Scheibenumfang hinaus in auf die Fühler wirkende Stellung oder seitlich in unwirksame Stellung geschwenkt werden können. Eine derartige Verschwenkung der erwähnten Hebel zwecks Änderung gewisser Stellen des eingerichteten Programms oder zwecks Aufstellung eines vollkommen neuen Programms läßt sich außerordentlich leicht und schnell durchführen, während man bisher entweder vollkommen neue Programmträger anfertigen oder umständliche Änderungen an den vorhandenen Programmträgern vornehmen mußte.

Diese praktische Bedeutung der vorliegenden Erfindung wird dadurch anschaulicher, daß zunächst die Arbeitsweise eines mit einem bekannten Programmträger versehenen Schrittschaltwerkes betrachtet wird an Hand der Zeichnungen Fig. 1 bis 3.

Fig. 1 ist die graphische Darstellung eines beispielsweise angenommenen Schaltprogramms, wonach fünf Arbeitsvorrichtungen (also etwa eine Pumpe. ein Rührwerk, ein Heizaggregat, ein Zuflußventil und ein Abflußventil) während bestimmter, durch die Längen der waagerechten Balken α bis e ausgedrückter Zeitabschnitte eingeschaltet sein sollen.

Fig. 2 zeigt, daß auf dem Programmträger 1 das Arbeitsprogramm in Stufen unterteilt ist, und zwar wird eine Stufe dann gebildet, wenn eines der Impulsmittel nach einer gewissen Wirkzeit in Fortfall kommen oder wenn ein neues Impulsmittel hinzutreten soll.

Anmelder:

Paul Firchow Nachfgr. Apparate-

u. Uhren-Fabrik Aktiengesellschaft,

Frankfurt/M., Baseler Str. 27-31

Walter Kamp, Frankfurt/M.,

und Dr.-Ing. Harry Weissmann, Hannover,

sind als Erfinder genannt worden

Fig. 3 zeigt, daß der in diesem Falle flache Programmträger auf Rollen 2 gelagert ist und durch den Schrittmechanismus 4 absatzweise unter die ortsfeste Reihe der mit Fühlern versehenen Schalter 3 transportiert wird.

Auf dem Programmträger 1 sind in Längs- und Querreihen rasterartig hervortretende Impulsmittel angeordnet. Die als kleine Quadrate angedeuteten Impulsmittel in den Längsreihen A bis E sind bestimmt für die programmgemäße Steuerung der erwähnten fünf Arbeitsvorrichtungen. Die durch kleine Kreisscheiben angedeuteten Impulsmittel in den Längsreihen M₁ bis M₁ sind bestimmt für die programmgemäße Steuerung einer an sich bekannten und somit nicht dargestellten Zeitgebevorrichtung. Der Programmträger wird in die nächste Stellung fortgeschaltet nach Ablauf einer Standzeit, deren Datier durch die Stellung des in jeder Ouerreihe nur einmal in einer der vier Längsreihen M₁ bis M_i vorhandenen Impulsmittels.

Sobald die erste Ouerreihe der Impulsmittel die Fühler der Schalter anhebt, beginnt das Arbeitsprogramm und verläuft fortan automatisch. Es werden im vorliegenden Beispiel zunächst nur drei Arbeitsvorrichtungen durch die Impulsmittel A₁B und D eingeschaltet. Außerdem wird von dem dieser Ouerreihe zugehörigen Zeitimpulsmittel Af₁ ein Schalter betätigt, der die Zeitgebevorrichtung so steuert, daß die Standzeit des Programmträgers beispielsweise eine Minute beträgt, nach deren Ablauf der Programmträger um einen Schritt vorwärts rückt, so daß die nächste Querreihe der Impulsmittel von den Fühlern der Schalter 3 abgetastet wird. Dadurch wird beim vorliegenden Beispiel eine. Arbeitsvorrichtung wieder abgeschaltet, da in der jetzt wirksamen Ouerreihe der

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Impulsmittel kein solches in der Längsreihe A vorhanden ist. Die Arbeitsvorrichtungen, die von den Impulsmitteln B und D eingeschaltet wurden, bleiben weiter eingeschaltet. In dieser Stellung bleibt derProgrammträger wieder 1 Minute stehen. Nach Ablauf derselben wird durch ein in der dritten Ouerreihe vorhandenes Impulsmittel der Längsreihe E eine neue Arbeitsvorrichtung hinzugeschaltet. In dieser Stellung bleibt der Programmträger für die Dauer von 2 Minuten stehen, da durch das der dritten Querreihe zugeordnete und auf der Längsreihe M₂ stehende Zeitimpulsmittel ein anderer Zeitgebeschalter betätigt wurde, der das Zeitgebewerk auf eine andere Standzeit steuert. Die bisher erläuterte Wirkungsweise des Programmträgers läßt sich weiter über die Darstellung in den Fig. 1 und 2 verfolgen.

Es können auf dem Programmträger auch noch weitere Impulsmittel vorgesehen, und es können denselben besondere Schalter zugeordnet sein, die irgendwelche in der gesteuerten Arbeitslage vorhandene Meßinstrumente beschälten, welche im Stromkreis des Schrittschaltwerkes liegen. So kann beispielsweise ein Thermometer oder ein Flüssigkeitsstandanzeiger vorgesehen sein mit der Wirkung, daß erst bei Erreichung einer bestimmten Temperatur oder eines bestimmten Flüssigkeitsstandes die Fortschaltung des Programmträgers erfolgt. In diesem Falle ist dann in der entsprechenden Querreihe des Programmträgers kein Zeitimpulsmittel vorhanden, sondern statt dessen das eingangs erwähnte Meßinstrumentimpulsmittel.

Bauart und Wirkungsweise des einen oder anderen im vorliegenden Zusammenhang zu verwendenden Zeitgebewerks bedürfen hier keiner Erläuterung, da derartige Einrichtungen in den verschiedensten Ausführungen zur Verfügung stehen.

Wenn das bisher in der vorstehend erläuterten, an sich bekannten Weise verwendete Programm irgendwie umgestellt oder vollständig geändert werden soll, dann muß man den bisherigen Programmträger gegen einen anderen, eigens anzufertigenden neuen Programmträger austauschen oder an dem vorhandenen Stück gewisse Änderungen vornehmen, die oft große Schwierigkeiten bereiten und zu verhängnisvollen Irrtümern Anlaß geben können.

Der erfmdungsgemäße Programmträger ist in den Fig. 4 bis 7 veranschaulicht. Auf der Fortschaltwelle 5 sind Kreisscheiben 6 aufgereiht, die an ihrem Umfange kippbare Hebel 7 aufweisen, welche entweder radial über den Scheibenumfang hinaus in auf die Fühler der Schalter 3 wirkende Stellung oder seitlich in unwirksame Stellung geschwenkt werden können. Die Mantelfläche einer solchen aus aufgereihten Scheiben gebildeten Walze ist gewissermaßen die zylindrische Aufwicklung eines flachen und mit hervorstehenden Impulsmitteln versehenen Programmträgers. Diese neue Walzenkonstruktion bietet jedoch den Vorteil, daß Änderungen im Schaltprogramm durch einfaches Kippen der Hebel 7, die zweckmäßig in ihren beiden Endsteilungen federnd einrastbar sind, ausgeführt werden können. Die Verstellung dieser als Tabulatornocken anzusehenden Hebel 7 zur Gestaltung bzw. Speicherung des Arbeitsprogramms (Kommandowahl und Schrittzeitwahl) kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Bei einer Verstellung von Hand wird zweckmäßig eine Programmtafel verwendet, die aufgezeichnete oder gelochte Markierungen besitzt. Man kann auch eine Programmtafel verwenden, die aus abkippbaren Streifen besteht, die an ihrer Kante programmgemäße Aussparungen aufweisen, so daß alle zu befehlenden Umstellungen der Hebel 7 durch Seitwärtsbewegen mit einem Handgriff bewirkt werden. Die Verstellung der Hebel kann auch durch mechanische Ein-Aus-Druckknöpfe erfolgen, die in ihrer getasteten Stellung zur Nachkontrolle so lange arretiert bleiben, bis die Walze in die nächste Stellung gebracht wird. Ferner kann die Hebelverstellung durch elektromagnetische Relais oder durch eine hydraulische Fernbedienung ausgeführt werden, also ganz allgemein durch Heranziehung von in der Fernmelde- und Fernschalttechnik bekannten Mitteln.

Als von den Hebeln betätigte Schalter werden zweckmäßig an sich bekannte Mikrosprungschalter mit Kippfeder verwendet, die (in der Regel über einzelne zugehörige Relais) die Zeitgebeschalter und die Schalter der einzelnen Arbeitsvorrichtungen bzw. Meßinstrumente steuern.

Zweckmäßig sind gemäß Fig. 6 und 7 zwei achsenparallele und im Gleichschritt antreibbare Walzen in einem Chassis 8 angeordnet, von denen die eine (die Kommandoschaltwalze) die Impulsmittel für die Reihe von Schaltern der Arbeitsmittel, die andere (die Zeitschaltwalze) die Impulsmittel für die Reihe von Sehaltern des Schrittschaltwerks 4 trägt.

Claims

Patentansprüche:

1. Schrittschaltwerk für die in bestimmteüsgil? räumen auszuführende Schließung und öffnung von Stromkreisen von Arbeitsvorrichtungen in wiederholbarer Folge mit auf einem Programm?- träger (Walze, Karte, Band usw.) wahlweise in Längs- und in Querreihen anzuordnenden Impulsmitteln (Hebel, Nocken, Schlitze usw.), deren Querreihen nacheinander durch eine Reihe von die Steuerimpulse auslösenden Fühlern abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmträger aus nebeneinander auf einer Fortschaltwelle aufgereihten Kreisscheiben besteht, die an ihrem Umfange kippbare Hebel aufweisen*¹·¹ welche entweder radial über den Scheibenumfang hinaus in auf die Fühler wirkende Stellung oder seitlich in unwirksame Stellung geschwenkt werden können.

2. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Hebel in ihren Endstellungen federnd einrastbar sind.

3. Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Programmträger zwei achsenparallele und im Gleichschritt antreibbare Scheibenwalzen vorgesehen sind, von denen die eine die Impulsmittel für eine Reihe von Steuerfühlern für die Arbeitsvorrichtungen, die andere die Impulsmittel für eine Reihe von Steuerfühlern der Zeitgebevorrichtung für die Schaltschritte trägt.

4. Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerfühler vorgesehen sind, welche Meßinstrumenten (Thermometer usw.) oder Endschaltern zugeordnet sind, die im Stromkreis des Schrittantriebes des Programmträgers liegen.

5. Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Programmträger beaufschlagten Fühler an Mikrosprungschaltern (mit Kippfeder) angeordnet sind.

6. Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der kippbaren Hebel des Programmträgers von Hand eine mit aufgezeichneten oder gelochten Markierungen versehene Programmkarte dient.

7. Schrittschaltwerk nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmkarte aus abkippbaren Streifen besteht, die an ihrer Kante programmgemäße Aussparungen aufweisen.

8. Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Hebel mechanische Ein-Aus-Druckknöpfe vorgesehen sind.

9. Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Hebel elektromagnetische Relais oder Mittel der hydraulischen Fernbedienung vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 586 635.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen