DE1094855B - Vorrichtung zum Steuern eines oder mehrerer Betaetigungsmittel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Steuern eines oder mehrerer Betätigungsmittel und 'bezieht sich besonders auf die Steuerung eines oder mehrerer Betätigungsmittel im Synchronismus mit einer zyklisch arbeitenden Maschine und zugleich in Abhängigkeit von einer aufgezeichneten Information.

Nach der Erfindung enthält die Vorrichtung zur Steuerung eines oder mehrerer Betätigungsmittel in Synchronismus mit einer zyklisch arbeitenden Maschine und zugleich in Abhängigkeit von einer aufgezeichneten Information Steuermittel für jedes Betätigungsmittel, die auf das Unterbrechen oder das Durchlassen des Lichtes einer Lampe oder einer anderen Lichtquelle durch einen Film mit hellen und dunklen Zonen oder durch ein mit Löchern versehenes, undurchsichtiges Band und zugleich auf ein Signal ansprechen, das im Synchronismus mit der zyklisch arbeitenden Maschine erzeugt wird.

Vorzugsweise sind die Steuermittel für das oder jedes der Betätigungsmittel elektrische Elemente und enthalten einen Differentialverstärker mit einer lichtempfindlichen Vorrichtung, die zum Empfang des Lichtes von einer Lampe oder einer anderen Lichtquelle unter der Kontrolle des Filmes oder des mit Löchern versehenen, undurchsichtigen Bandes angeordnet ist, eine bistabile Schaltung, welche mittels jeder von zwei »Und«-Eingangsschaltungen (AND"-gate) gleichzeitig durch den Differentialverstärker und einen im Synchronismus mit der zyklischen Arbeitsweise der Maschine erzeugten Impulses betätigt wird, und einen Leistungsverstärker für das Betätigungsmittel, das durch die bistabile Schaltung ausgesteuert wird.

Die elektrischen Steuermittel enthalten üblicherweise Transistoren. Die lichtempfindliche Vorrichtung kann ein Phototransistor sein. Das Betätigungsmittel kann ein elektromechanisches oder elektrohydraulisches Relais sein.

Die Erfindung wird im besonderen in der Anwendung bei einer Kettenwirkmaschine betrachtet, in der eine Mehrzahl von Betätigungsgliedern zur Steuerung einer oder mehrerer Führungsschienen angeordnet sind, welche das einem auf der Kettenwirkmaschine hergestellten Tuch zu verleihende Muster bestimmen, wobei der Impuls in Abhängigkeit von der zyklischen Arbeitsweise der Kettenwirkmaschine erzeugt wird.

Andere Anwendungen der Erfindung können zum Beispiel die Fernsteuerung von Getriebekästen, mechanischen Beschickungsanlagen oder relaisbetätigte Ventile sein.

Die Erfindung wird an einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen darstellt

Fig. 1 einen Steuerkasten, der an einer Kettenwirkmaschine befestigt werden kann, und

Vorrichtung zum Steuern
eines oder mehrerer Betätigungsmittel

Anmelder:

Sir W. G. Armstrong Whitworth

Aircraft Limited,
Baginton, Warwickshire (Großbritannien)

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore

und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte,

Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. März 1959

John Edward Marshall, Baginton, Warwickshire

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 die elektrische Schaltung zur Steuerung eines Betätigungsmittels aus einer Gruppe von in Fig. 1 dargestellter Betätigungsmittel.

In Fig. 1 enthält der Steuerkasten ein endloses, undurchsichtiges Band 1, das mit Löchern durchbohrt ist, welche vorher in einer Anzahl sich in Längsrichtung des Bandes erstreckender Kanäle gemäß dem durch die Kettenwirkmaschine zu übertragenden Muster angeordnet sind. Das Band 1 wird zwischen einer Lampe2 und einem Block 4 von Phototransistoren gehalten, von denen jeder mit einer Schaltung verbunden ist, die später mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben wird. Für jeden Kanal der im Band angebrachten Löcher ist eine Schaltung vorgesehen. Das Band ist auf Rollen 5 befestigt und wird durch ein Kettenrad 6 angetrieben, das durch die rotierende Welle der Maschine in Umdrehung versetzt wird. Der Steuerkasten wird mittels Anhängeösen und Klammern 3 an der Maschine befestigt.

In Fig. 2 enthält jede elektrische Schaltung einen Phototransistor 7, welcher einer von den im Block 4 gehaltenen und in Fig. 1 dargestellten ist. Die Basis des Phototransistors 7 ist offen geschaltet, und der Kollektor ist direkt an den geerdeten Leiter 8 gelegt. Die Widerstände 9 und 10 sind in Reihe zwischen einem positiven Leiter 47 und dem Emitter des Phototransistors 7 geschaltet. Die Verbindung zwischen den Wider-

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ständen 9 und 10 ist an die Basis eines Transistors 11 angeschlossen. Die Widerstände 12 und 13 sind zwischen den Kollektor 11 und einen geerdeten Leiter 8 geschaltet. Ein zweiter Transistor 14 ist mit seinem Emitter an den Emitter des Transistors 11 angeschlossen und auch über einen Widerstand 15 mit dem positiven Leiter 47 verbunden. Der Kollektor des Transistors 14 ist über die Widerstände 16 und 17 an den geerdeten Leiter 8 angeschlossen. Die Widerstände 18 und 19 sind in Reihe zwischen den geerdeten und den positiven Leiter geschaltet. Die Verbindung zwischen den Widerständen 18 und 19 ist an die Basis des Transistors 14 angeschlossen. Der eben beschriebene Teil der Schaltung wird als »gesättigter Differentialverstärker« bezeichnet.

Ein Impuls, welcher in Synchronismus mit der rotierenden Welle der Kettenwirkmaschine erzeugt wird, die das Kettenrad 6 in Fig. 1 antreibt, wird an die Klemmen 48 gegeben. Die Kondensatoren 20 und 21 sind so an die Klemmen48 angeschlossen, daß derRichtungssinn des an die Kondensatoren 20 und 21 gegebenen Impulses positiv ist. Die genannten Kondensatoren sind an die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 12 und 13, die mit dem Transistor 11 verbunden ist, bzw. an die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 16 und 17, die mit dem Transistor 14 verbunden ist, angeschlossen. Die Anode einer Diode 22 ist an die Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 20 und die Widerstände 12 und 13 angeschlossen. Die Anode einer ähnlichen Diode 23 ist an die Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 21 und die Widerstände 16 und 17 angeschlossen. Die Kathoden der Dioden 22 und 23 sind entsprechend an die Basiselektroden der Transistoren 24 und 25 angeschlossen. Der Kondensator 20 und die Diode 22 und der Kondensator 21 und die Diode 23 bilden jeder je eine »Und«- Eingangsschaltung.

Die Emitterelektroden der Transistoren 24 und 25 sind mit einem Widerstand 26 verbunden, der an den positiven Leiter 47 angeschlossen ist. Die Widerstände 27 und 28 sind an die Kollektorelektroden der Transistoren 24 und 25 bzw. an den geerdeten Leiter 8 angeschlossen. Widerstände 29 und 30 sind zwischen die Kollektorelektroden der Transistoren 24 und 25 bzw. die Basiselektroden der Transistoren 24 und 25 geschaltet. Widerstände 31 und 32 sind zwischen den Basiselektroden der Transistoren 24 und 25 und dem positiven Leiter 47 angeschlossen. Ein Widerstand 33 ist zwischen den geerdeten Leiter 8 und die Emitterelektroden der Transistoren 24 und 25 geschaltet. Der eben beschriebene Teil der Schaltung, einschließlich der Transistoren 24 und 25, wird als bistabile Schaltung bezeichnet.

Die Basis eines weiteren Transistors 35 ist mit dem Kollektor des Transistors 25 verbunden. Der Kollektor des Transistors 35 ist an den geerdeten Leiter 8 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 35 ist durch den Widerstand 34 mit dem positiven Leiter 47 verbunden. Der den Transistor 35 einschließende Teil der Schaltung bildet eine Trennstufe.

Der Emitter des Transistors 35 ist auch durch die in Reihe geschalteten Widerstände 36 und 37 mit einem negativen Leiter 49 verbunden. Die Verbindungsstelle der Widerstände 36 und 37 ist über einen Widerstand

38 an die Basis eines Transistors 39 angeschlossen. Ein Widerstand 40 verbindet den Kollektor des Transistors

39 mit dem negativen Leiter 49. Der Emitter des Transistors 39 ist an die Basis eines Transistors 41 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 41 ist mit dem geerdeten Leiter 8 verbunden. Der Kollektor des Transistors 41 ist über eine Diode 42 und einen in Reihe geschalteten Widerstand 43 an den negativen Leiter 49 angeschlossen. Die Kathode der Diode 42 ist mit dem Kollektor des Transistors 41 verbunden, der in Reihe mit einem Widerstand45 und mit der Zylinderspule44 eines Relais geschaltet ist, welches zur Betätigung der Führungsschiene einer Kettenwirkmaschine angeordnet ist. Ein Kondensator 46 ist zwischen den geerdeten Leiter 8 und die Verbindungsstelle zwischen dem

ίο Widerstand45 und der Zylinderspule44 geschaltet. Der Widerstand 45 ist mit dem negativen Leiter 49 verbunden. Der eben beschriebene Teil der Schaltung mit den Transistoren 39 und 41 wird als Relaisleistungsverstärker bezeichnet.

Die Wirkungsweise der Schaltung wird nun beschrieben. Wenn ein Loch in dem undurchsichtigen Band 1 zwischen der Lampe 2 und einem Phototransistor 7 erscheint, findet ein Wechsel der Spannung am Transistor 11 statt. Dieser Spannungswechsel erscheint verstärkt und umgekehrt am Kollektor des Transistors 11 und verstärkt, jedoch nicht umgekehrt am Kollektor des Transistors 14. Wenn kein Synchronisierimpuls an die Klemmen 48 gegeben wird, lassen die Spannungswechsel an den Transistoren 11 und 14 die bistabile Schaltung und die folgenden Stufen unbeeinflußt. Wird ein positiver Synchronisierimpuls von den Klemmen 48 an die Kondensatoren 20 und 21 der »Unde-Eingangsschaltungen gegeben, werden an den Basiselektroden der Transistoren 24 und 25 der bistabilen Schaltung Spannungen erzeugt. Dies bewirkt, daß der Transistor 25 gesperrt wird, wenn durch die Anwesenheit eines Loches Licht von der Lampe 2 durch das Band zum Phototransistor 7 gelangen kann. Bei einer Bewegung des Bandes und einer Unterbrechung des Lichtdurchlasses von der Lampe 2 zum Phototransistor 7 wird der Transistor 24 gesperrt, wenn auch ein Impuls an die Klemmen 48 gegeben wird. Mit anderen Worten, es arbeiten beim Empfang eines Impulses an den Klemmen 48 die Transistoren 11 und 24 einerseits und die Transistoren 14 und 25 andererseits ähnlich. Da die Transistoren der bistabilen Schaltung nur arbeiten, wenn ein Impuls an den Klemmen 48 anliegt, spricht die Schaltung nur in gewünschten Intervallen auf die auf dem undurchsichtigen Band aufgezeichnete Information an.

Die Spannung an der Basis des Transistors 41 in der Relaisverstärkerstufe ist mit der Spannung am Kollektor des Transistors 25 phasengleich. Wenn der Transistor 25 leitet, ist der Transistor 41 gesperrt. Sperrt der Transistor 25, so leitet der Transistor 41 völlig. Auf diese Weise entspricht bei der Anwendung eines Synchronisierimpulses an die Klemmen 48 der Betriebszustand des Transistors 41 der Abwesenheit oder Anwesenheit eines Loches in dem undurchsichtigen Band 1. Der Kollektorstrom des Transistors 41 versorgt das Relais 44 mit Energie, welches das Betätigungsglied betätigt.

Die bistabile Schaltung'mit den Transistoren 24 und 25 und den Widerständen 26 bis 33 arbeitet auch als Gedächtniseinrichtung, und ihr Zustand drückt die Information »Loch« oder »kein Loch« im undurchsichtigen Band aus, wenn der letzte Synchronisierimpuls angelegt worden war. Der Zustand dieser Einrichtung bleibt erhalten, bis der nächste Synchronisierimpuls an die Klemmen 48 gelegt wird. Die bistabile Schaltung verharrt auch in ihrem Zustand, nachdem die negative Leitung 49 von der Stromquelle abgetrennt worden ist Das ist nützlich, weil es den Relaisleistungsverstärker, welcher von den Schaltungsteilen die meiste Leistung der Stromquelle entnimmt, abtrennen läßt, während

die bistabile Schaltung noch ihren gleichen Zustand aufrechterhält. Für jeden Kanal kann eine Drucktaste vorgesehen werden, mit der die gesamten elektrischen Stromzuführungen abgetrennt werden kann, so daß jede bistabile Schaltung in den richtigen Zustand getriggert werden kann, wie er bei einer visuellen Prüfung des undurchsichtigen Bandes bestimmt wird.'

Der vorhandene Transistor 35 wirkt als Trennstufe und verhindert eine Beeinflussung zwischen dem Relaisleistungsverstärker und der bistabilen Schaltung.

Jeder Phototransistor 7 und die mit diesem verbundene Schaltung nach Fig. 2 steuert ein elektromechanisches oder elektrohydraulisches Relais oder andere elektrisch ausgelöste, durch ein flüssiges oder gasförmiges Medium betätigte Relais. Die Zahl der Relais ist gleich der Anzahl der Kanäle auf dem Band. Die Relais werden zur Betätigung einer Legeschiene in einer Kettenwirkmaschine angeordnet; die Legeschiene ist allen Kanälen auf dem Band gemeinsam. Eine solche Maschine hat gewöhnlich zwei oder mehrere Lege- ao schienen, deren Stellung das einem auf der Kettenwirkmaschine hergestellten Gewirk zu verleihende Muster bestimmt. Eine oder mehrere Legeschienen werden durch ein Band gesteuert und werden jedesmal bei Anwendung eines Synchronisierimpulses in Übereinstimmung mit der auf dem undurchsichtigen Band aufgezeichneten Information »Loch« oder »kein Loch« betätigt.

An Stelle der Benutzung eines undurchsichtigen Bandes kann ein Film mit dunklen oder hellen Zonen, welche die Steuerinformation darstellen, verwendet werden.

Obwohl die beschriebene Schaltung Transistoren enthält, können auch Röhren verwendet werden. Die Vorteile durch die Verwendung von Transistoren sind jedoch Einfachheit der Spannungslieferung, einfache Herstellung der Schaltungen und Betriebssicherheit. Darüber hinaus kann die Schaltung sicher in einer explosiven Atmosphäre verwendet werden, wenn sie geeignet in einem Gehäuse eingeschlossen ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung eines oder mehrerer Betätigungsmittel in Synchronismus mit

40 einer zyklisch arbeitenden Maschine und auch in Abhängigkeit von einer aufgezeichneten Information, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel für jedes Betätigungsmittel auf das Unterbrechen und das Durchlassen von Licht aus einer Lichtquelle durch einen Film mit dunklen und hellen Zonen oder durch ein mit Löchern versehenes undurchsichtiges Band und zugleich auf ein in Synchronismus mit der zyklischen Arbeitsweise der Maschine erzeugtes Signal ansprechen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel für das oder jedes der Betätigungsmittel elektrisch sind und einen Differentialverstärker (7, 9 bis 19), welcher eine lichtempfindliche Vorrichtung (7) zum Empfang des Lichtes von der Lichtquelle (2) unter der Steuerung durch den Film oder das mit Löchern versehene, undurchsichtige Band (1) enthält, eine bistabile Schaltung (24 bis 33), welche mittels jeder von zwei »und«-Eingangsschaltungen (20, 22 oder 21, 23) gleichzeitig durch den Differentialverstärker und einen in Synchronismus mit der zyklischen Arbeitsweise der Maschine erzeugten Impuls ausgelöst wird, und einen Leistungsverstärker (37 bis 43) für das Betätigungsmittel enthalten, der durch die bistabile Schaltung ausgesteuert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Steuermittel Transistoren (11, 14, 24, 25, 35, 39, 41) enthalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Vorrichtung ein Phototransistor (7) ist.

5. Vorrichtung nach einem jeden der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes der Betätigungsmittel eine Legeschiene einer Kettenwirkmaschine steuert und angeordnet ist, um ein Muster zu bestimmen, das dem auf der Maschine herzustellenden Gewirk zu verleihen ist, wobei der Impuls in Abhängigkeit von der zyklischen Arbeitsweise der Maschine erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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