DE1085948B - Schaltelement fuer eine Steueranordnung mit gelochtem Programmtraeger - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Um einen bestimmten Ablauf von Vorgängen z. B. in Werkzeugmaschinen, in Fertigungsstraßen, bei Waschmaschinen, Reklameeinrichtungen u. dgl. zu bewirken, hat man bereits zahlreiche Vorrichtungen entwickelt. So sind z. B. Steuervorrichtungen entwickelt worden, die ein Schaltwerk mit kontinuierlicher oder Schrittbewegung besitzen, wobei auf einer Welle mehrere den Steuerbefehlen entsprechende Nocken sitzen, welche beim Drehen der Welle Kontakte betätigen. Jeder Befehlsstelle entspricht dabei mindestens ein Nocken mit Kontakt. Der Befehl selbst kommt in der Nockenform zum Ausdruck, und die relative Folge der Befehle ist durch den Winkelabstand der Nocken gegeneinander bestimmt.

Diese bekannten Steueranordnungen haben den Nachteil, daß der Nockenradius und damit auch die erzielbare Schaltgenauigkeit rasch eine obere Grenze erreichen. Bei Umstellung einer derartigen Steuervorrichtung auf ein anderes Programm müssen die Nokken gegeneinander verstellt und eventuell sogar die Nockenform geändert werden. Bei einer derartigen Neueinstellung geht das alte Programm verloren, so daß es bei Wiederholung erst wieder mühselig eingestellt werden muß. In vielen Fällen, in denen eine Verstellbarkeit der Nocken nicht möglich ist, müssen jeweils neue Nockenwellen hergestellt und eingesetzt werden.

Es sind auch bereits Programmsteuerungen bekannt, bei denen gelochte Programmträger in Form eines Bands oder einer Karte verwendet werden. Bei derartigen Einrichtungen ist es auch bekannt, die Steuerbefehle von dem Programmträger auf pneumatischem Wege abzunehmen.

Bei einer bekannten Ausführungsform werden unter dem Einfluß von durch die Programmlöcher gesteuertem Überdruck in Zylindern Kolben bewegt, die ihrerseits Kontakte betätigen. Bei bewegtem Lochband wird je Loch jeweils ein kurzer Schaltstoß erzeugt; in dem Zylinderraum stellen sich mehr oder minder schnell wieder die ursprünglichen Druckverhältnisse ein. Wenn der Befehl aufrechterhalten werden soll — und diese Forderung besteht zumeist —, so sind hierzu besondere Maßnahmen erforderlich, um bis zum Eintreffen des Gegenbefehls die befohlene Schaltlage aufrechtzuerhalten.

Derartige pneumatische Schaltwerke weisen auf der Hand liegende Nachteile auf, die durch die erfindungsgemäße Einrichtung vermieden werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltelement für nach dem Baukastenprinzip aufgebaute Programmwerke zum pneumatischen oder hydraulischen Abtasten eines gelochten Programmträgers, das sich bei einem vorgegebenen Schaltdruck durch eine geringe Ausdehnung quer zur Längsrichtung des Lochbands Schaltelement für eine Steueranordnung mit gelochtem Programmträger

Anmelder:

Reinhold Bauder,
Stuttgart-Sillenbuch, Mendelssohnstr. 92

Reinhold Bauder, Stuttgart-Sillenbuch,
ist als Erfinder genannt worden

auszeichnet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß es ein zwischen zwei durch das Steuermittel beaufschlagten, flachen Schwellkörpern od. dgl. angeordnetes Schaltorgan mit zwei stabilen Stellungen besitzt.

Die Unterbringung zahlreicher derartiger schmaler Schaltelemente in Richtung der Quererstreckung des Lochbands wird in erster Linie dadurch erreicht, daß die den pneumatischen Druck aufnehmenden Organe vorzugsweise in Ebenen liegen, die parallel zur Bandbewegungsrichtung und senkrecht zur Bandfläche an der Lochabtaststelle verlaufen.

Diese kleinen Schaltelemente können mittels an sich bekannter Paßorgane nach dem Baukastenprinzip zu größeren Programmwerken zusammengefügt werden, so daß mit ihrer Hilfe große Programme gesteuert werden können.

Die beiden stabilen Stellungen der Schaltelemente können in an sich bekannter Weise durch magnetische Kräfte bestimmt werden, die beispielsweise durch entsprechend starke Permanentmagnete erzeugt werden. Es ist auch möglich, die beiden stabilen Stellungen der Schaltelemente durch entsprechende innere Spannungen in der Schaltfeder zu erzeugen. Anstatt in der Schaltfeder selbst diese Spannungen zu erzeugen, kann die Schaltfeder auch der Einwirkung einer oder mehrerer Zusatzfedern ausgesetzt werden.

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Ein weiteres vorteilhaftes Ergebnis der Erfindung besteht darin, daß die in einem gelochten Programmträger aufgespeicherten Befehle auf pneumatischem oder hydraulischem Wege, also ohne elektrische Verstärker, auf hochbelastbare Kontakte übertragen werden, welche unmittelbar unter dem Programmband angeordnet sind. Die mit diesen hochbelastbaren Kontakten ausgerüsteten Schaltelemente werden durch magnetische oder mechanische Kräfte jeweils in der befohlenen Lage bis zum Eintreffen eines Gegenbefehls arretiert. Dadurch wird die Verwendung von Relais überflüssig, und die Leistungsschütze können direkt ausgesteuert werden.

Aus der Fig. 1, welche ein konstruktives Beispiel eines Schaltelements darstellt, ist das Prinzip des Elements zu erkennen:

Teil 1 ist ein viereckiges Gehäuse aus Kunststoff mit Aussparungen 2 und Vorsprüngen 3, die so dimensioniert sind, daß beim Zusammensetzen eines Mehrfachprogrammgebers die Vorsprünge 3 des einen EIements jeweils in die Aussparungen 2 des Nachbarelements passen. Das obere Ende einer Blattfeder 4 ist in dem Kunststoffgehäuse 1 befestigt (z. B. eingespritzt) ; am unteren Ende trägt die Feder zu beiden Seiten zwei Platten 5 und 6 aus ferromagnetischem Material (z. B. Eisen) und zwei Kontakte 7 und 8, die sich bei Auslenkung der Feder 4 an die Gegenkontakte 9 oder 10 anlegen. Eine solche Auslenkung ist bei ruhender Feder immer vorhanden, da ihre Mittellage zwischen 9 und 10 zufolge der Anziehungskräfte zweier im Gehäuse 1 befestigter Permanentmagnete 11 und 12 auf die Platten 5 und 6 instabil ist. Es ist daher im Ruhezustand immer eines der beiden Kontaktpaare 7/9 oder 8/10 geschlossen, wobei der Kontaktdruck durch die Differenz der Anziehungskräfte der Magnete 11 und 12 bestimmt wird. Um die Feder 4 befehlsgemäß in die stabile linke oder rechte Kontaktlage versetzen zu können, sind zu beiden Seiten der Feder 4 zwei flache elastische Taschen 13 und 14 (z. B. aus Gummi oder dünnem Metall) angeordnet, deren Innenräume über die Röhrchen 15 und 16 mit den runden öffnungen 17 und 18 des Gehäuses 1 in Verbindung stehen. Durch Einblasen von Luft in 17 bzw. 18 aus den Düsen 19 bzw. 20 werden die Taschen 13 bzw. 14 aufgeblasen und die Feder 4 nach rechts bzw. links ausgelenkt. So bleibt also nach einem Luftstoß in die öffnung 17 das Kontaktpaar 8/10 so lange geschlossen, bis ein Gegenbefehl in Form eines Luftstoßes in die öffnung 18 erfolgt, welcher dann die Kontakte 8/10 öffnet und 7/9 schließt. Zur Steuerung der Luftstöße nach einer gewünschten Befehlsfolge wird der entsprechend gelochte band- oder kartenförmige Befehlsträger 21 (senkrecht zur Zeichenfläche) zwischen den Düsen 19 und 20 und der Gleitfläche 22 des Gehäuses 1 hindurchgezogen. Damit die Luft aus den Taschen 13 und 14, auch bei Bedeckung der Löcher 17 und 18 durch den Programmträger 21, entweichen kann, sind die flachen Kanäle 23 und 24 in der Oberfläche 22 vorgesehen.

Die Deformierung der Taschen 13 und 14 könnte auch so erfolgen, daß sie einem Unterdruck von außen ausgesetzt sine} und daß die Öffnungen. 17 und 18 normalerweise durch den Programmträger 21 geschlossen sind und nur im Befehlsfalle (Loch in 21) kurzzeitig geöffnet werden. Zur Herbeiführung des Druckausgleichs zwischen Innen- und Außenraum der Taschen müßten in ihnen Löcher sein, welche der Luftströmung einen wesentlich größeren Widerstand entgegensetzen als die Öffnungen 17 und 18. Ein Luftstoß in diese würde die Taschen kurzzeitig deformieren und die Kontakte betätigen, kurze Zeit später jedoch wäre die Luft entwichen, und die Taschen stünden zu neuem Befehlsempfang bereit.

Um die Größe der Schaltelemente möglichst weitgehend zu reduzieren, können Magnet und elastische Tasche auch in einer baulichen Einheit nach Fig. 2 zusammengefaßt werden. Der Magnet 11 z. B. sitzt hier in der Mitte eines flachen Napfes 25 aus ferromagnetischem Werkstoff. Die elastische Tasche ist ersetzt durch die über den Rand des Napfes 25 gespannte elastische Membran 13', welche sich beim Eintreten von Luft über den Kanal 15 durchbiegt und den Druck auf die Platte 5 und damit auf die Feder 4 überträgt.

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schaltelemente dargestellt, (welches dem in Fig. 1 dargestellten Typ weitgehend ähnlich ist. Ein wesentlicher Unterschied liegt jedoch bezüglich der Stabilisierung der beiden Kontaktlagen vor. Während diese im ersten Beispiel durch die Magnete 11 und 12 (Fig. 1) erzielt wurde, erfolgt sie hier durch innere Spannungen der Feder 4, welche durch Formänderung an ihr erzeugt werden. Es genügt nun ein Druck auf die eine oder andere Seite des bauchigen Teils der Feder mittels der Lufttaschen 13 oder 14, um die Feder jeweils in eine der gewünschten stabilen Lagen umklappen zu lassen.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist zur Betätigung eine wesentlich kleinere Luftaustritts-Geschwindigkeit an den Düsen 19 und 20, d. h. ein wesentlich kleinerer Luftdruck erforderlich als bei der Anordnung nach Fig. 3.

Fig. 4 zeigt die prinzipielle Anordnung der Schaltelemente bei einer Anordnung mit drei Befehlskanälen und einem Befehlsträger 26 als Band ohne Ende, geführt über die Rollen 27 und 28 und angetrieben durch den Motor 29. Aus der Figur ist ersichtlich, daß es nur durch die erfindungsgemäß extrem flache Bauweise Schaltelemente I-III möglich ist, auf schmalem Programmband eine große Zahl von Befehlskanälen unterzubringen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltelement für eine nach dem Baukastenprinzip aufgebaute Steueranordnung zum pneumatischen oder hydraulischen Abtasten eines gelochten Programmträgers, dadurch gekennzeichnet, daß es ein zwischen zwei durch das Steuermittel beaufschlagten flachen Schwellkörpern (13, 14) angeordnetes Schaltorgan (4, 5, 6, 7, 8) mit zwei stabilen Stellungen besitzt.

2. Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden stabilen Stellungen des Schaltorganes durch magnetische Kräfte bestimmt sind.

3. Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden stabilen Stellungen des Schaltorganes durch innere Spannungen in der Schaltfeder (4) bestimmt sind.

4. Schaltelement nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden stabilen Stellungen des aus einer Schaltfeder bestehenden Schaltorganes durch eine oder mehrere Zusatzfedern bestimmt sind.

5. Schaltelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit an sich bekannten Paßorganen (2, 3) versehen ist, mittels deren es mit anderen,

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vorzugsweise gleichartigen Elementen zu größeren Einheiten kombiniert werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 954 536;

deutsche Auslegeschrift D 15374 VIII b/21 c (bekanntgemacht am 19. 4. 1956); österreichische Patentschrift Nr. 105 272; USA.-Patentschriften Nr. 2 542 533, 2 550 546, 2 641664.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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