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Verfahren und Einrichtung zur Steuerung und Regelung einer beliebigen
Anzahl von Einzelbewegungen mechanischer Einrichtungen Zum Zwecke der Automatisierung
mechanischer Einrichtungen, insbesondere von Fertigungsmaschinen, wird neben anderen
Verfahren die sogenannte Einprägautomatik verwendet. Bei diesen Verfahren wird jedem
durchzuführenden Steuerbefehl eine elektrische Schwingung bestimmter Frequenz zugeordnet.
Während des ersten, von Hand aus gesteuerten Arbeitszyklus werden diese elektrischen
Schwingungen einem Speicher eingeprägt. Die so festgehaltenen Steuerbefehle können
dann zur Durchführung weiterer, gleichartiger Arbeitszyklen vom Speicher abgenommen
und den Steuerorganen zugeführt werden.
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Neben dem für genau erfolgenden Ablauf von Einzelbewegungen wenig
geeigneten Verfahren des reinen Steuerns ohne Ausregelung eines etwaigen Fehlers
sind noch weitere Verfahren zur Durchführung der Einprägautomatik vorgeschlagen
worden, bei denen das Steuern durch »Fehlerbefehl« erfolgt, d. h., es muß
erst ein Fehler auftreten, der durch die vorhandene Regeleinrichtung ausgeglichen
wird, wodurch die Einzelbewegung ausgelöst und aufrechterhalten wird (Steuern durch
Regeln). Der für den Bestand der Bewegung daher unerläßliche Fehler wird naturgemäß
um so größer sein, je schnellere Bewegungen zu steuern sind.
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Die Erfindung betrifft nun in erster Linie ein solches Verfahren zur
Steuerung und Regelung einer beliebigen Anzahl von Einzelbewegungen mechanischer
Einrichtungen durch mehrere einem Signalspeicher entnommene Steuersignalfolgen,
wobei jede der Einzelbewegungen in zeitliche Abschnitte zerlegt und diese im Speicher
markiert werden, bei der durch den Signalspeicher erfolgenden Wiedergabe das zeitliche
Auftreten der Abschnitte mit dem der ihnen zugeordneten Markierungen verglichen
wird und etwaige zeitliche Abweichungen zwischen beiden gegebenenfalls die betreffende
Einzelbewegung nachregeln, und hat zum Ziel, auch bei Störungen des Bewegungsablaufes
einzelner dieser Einzelbewegungen den Gleichlauf aller wiederherzustellen.
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Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Steuerung
und die Regelung unabhän-gig voneinander vorgenommen werden, indem die Regelung
der von Anfang an durch die Steuerung bewirkten Bewegung nur im Falle des Auftretens
zeitlicher Abweichungen einsetzt, wobei zusätzlich die Entnahniegeschwindigkeit
der Steuersignalfolge in Richtung der Wiederherstellung einer Koinzidenz des Auftretens
der Bewegungsabschnitte und der Markierungen geändert werden kann, und daß gegebenenfalls
bei überschreiten einer vorgegebenen Differenz zwischen den abgelaufenen, im Speicher
markierten Abschnitten und den abgelaufenen Ab-
schnitten der Einzelbewegung
die mechanische Einrichtung stillgesetzt wird.
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Der durch das erfindungsgemäße, Verfahren erzielte Fortschritt beruht
darin, daß die Einzelbewegungen der mechanischen Einrichtung von einem Steuerteil
gesteuert werden, während der davon gesonderte Regelteil (Korrektureinrichtung)
nur dann in Funktion tritt, wenn eine Einzelbewegung außer Tritt fällt. Daraus ergibt
sich, daß bei richtigem Ab-
lauf der Einzelbewegungen nur gesteuert, aber
nicht geregelt werden muß. Wenn also der Regelteil außer Betrieb gesetzt werden
würde, wäre trotzdem eine Steuerung der Anlage - wohl ohne Korrekturmöglichkeit
- gegeben.
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Viele mechanische Einrichtungen führen Einzelbewegungen aus und sind
nur in einer Richtung nachsteuerbar; z. B. können Vorschubbewegungen von Werkzeugmaschinen,
deren Organe durch elektromagnetische Kupplungen mit dem gemeinsamen Antrieb verbunden
sind, durch Betätigung dieser Kupplungen nur verzögert, aber nicht beschleunigt
werden. Im Falle eines Zurückbleibens der Einzelbewegung, würden die bekannten Systeme,
bei welchen diese Bewegung beschleunigt wird, versagen. Erfindungsgemäß
ist
hingegen durch Verzögerung der Entnahmegeschwindigkeit der Steuersignalfolge eine
Koinzidenz herstellbar.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem Bekannten ist der
Gedanke, sowohl eine außer Tritt gefallene Einzelbewegung als auch die Entnahmegeschwindigkeit
der Steuersignalfolge im Sinne einer Koinzidenz zu ändern. Dadurch ergibt sich eine
Herabsetzung der Anpassungsdauer der beiden Bewegungen. wodurch die Bewegungsfehler,
z. B. eines Werkzeugmaschinenvorschubes, entsprechend kleiner werden. Außerdem können
dadurch relativ größere Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen Einzelbewegungs- und
Speichergeschwindigkeit leichter ausgeglichen C, werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die dadurch erzielbaren Vorteile
eröffnen sich zusätzliche Anwendungsbereiche. Das Verfahren nach der Erfindung ist
gemäß Obigem universeller einsatzfähig als die bekannten Systeme.
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Durch eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme, nämlich, daß bei Änderung
der Entnahmegeschwindigkeit einer Steuersignalfolge gleichzeitig eine gleich große
Änderung hinsichtlich aller anderen Steuersignalfolgen hervorgerufen wird, wirkt
der Speicher im Zusammenspiel mit den von ihm gesteuerten Einzelbewegungen als Koordinator
derselben. Erfolgt z. B. eine Störung in der Art, daß eine Einzelbeweguno, außer
Tritt fällt, so wird auf dem Wege über den Speicher entweder unmittelbar eine Korrektur
dieser Störung bewirkt oder mittelbar dadurch, daß die Speicherablaufgeschwindigkeit
und mit ihr alle anderen Einzelbewegungen in ihrer Geschwindigkeit so lange verändert
werden, bis sie mit der gestörten Bewegung wieder koordiniert werden, oder es erfolgen
beide Korrekturen zugleich.
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Die Wiederherstellung der Koinzidenz erfolgt nach der Erfindun g'
durch Beschleunigung oder Verzögerung der Einzelbewegungen und bzw. oder der Abtastgeschwindigkeit
des Speichers.
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ZurRealisierung derErfindung stehenverschiedene Wege zur Verfügung.
Zur Speicherung der Steuersignalfolgen können übliche Speichereinrichtungen verwendet
werden; besonders geeignet sind allerdings Speicher mit bewegten Aufzeichnungrsträgern,
wie Magnetbänder, Lochbänder oder Bänder mit photogr - aphischer Aufzeichnung,
wobei die Aufzeichnung der Steuersi,-nale für mehrere Einzelbewegungen in parallelen
Spuren auf einem einzigen Band erfolgt oder bei Wahl verschiedenartiger Markierungssignale
auf einer einzigen Spur überlagert werden kann.
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Zur Markierung der aufeinanderfolgenden Bewegungsabschnitte verwendet
man gemäß der Erfindung Wellen- oder Impulszüge bestimmter Zeitdauer, jedoch alternierend
verschiedener Art, z. B. verschiedener Frequenz, Amplitude usw., d. h., es
wird der erste Bewegungsabschnitt z. B. mit einer Frequenz fl aufgeschrieben, der
zweite mit einer Frequenz f., der dritte wieder mit f, usw. Ist es
erforderlich, für ein und dieselbe mechanische Einrichtung vor- und rückläufige
Bewegungen zu steuern, also z. B. verschiedene Drehsinne einer umlaufenden Welle,
so wird man neben dem ersten Frequenzpaar noch ein weiteres, f"
,
f", zur Aufzeichnung der entgigengesetzten Bewegung verwenden, oder es erfolgt bei
Er- i reichen einer bestimmten Stellunc, der Bewegung in C
der einen Richtunc,
durch eine elektromechanische e Einrichtung ein Umschalten des Bewegungssinnes in
die andere Richtung, so daß die Bewegung in der Gegenrichtung wieder durch
f" f,#, gesteuert werden kann. Dasselbe gilt natürlich auch zur Steuerung
weiterer, beliebig gerichteter Einzelbewegungen und nicht nur zur Umkehr einer Einzelbewegung.
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Die elektromechanische Einrichtung kann sowohl ein galvanischer als
auch ein kapazitiver oder induktiver Schalter sein, wobei die Schaltstrecken kreisförmig,
linear oder sonstwie angeordnet sein können.
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Bei einer im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren
Einrichtung ist für jede Einzelbewegung eine durch dieselbe betätigte elektromechanische
Einrichtung vorgesehen, mittels welcher mindestens zwei elektrische Wellen- oder
Impulsgeneratoren abwechselnd an den Aufnahmeeingang des Speichers anleg C ,bar
sind.
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Diese elektromechanischeEinrichtung bestehtz.B., wie bereits erwähnt,
aus einem elektrischen Schalter, welcher zunächst bei der Erstellung des Steuerprogramms,
also bei der erstmaligen Aufzeichnung der Steuersignalfolgen, die Markierungen derselben
im Speicher durchführt.
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Die Einrichtung zur Durchführung des weiter oben geschilderten erfindungsgemäßen
Verfahrens ist gleichfalls Gegenstand der Erfindung und zeichnet sich dadurch aus,
daß bei der Wiedergabe der im Signalspeicher markierten elektrischen Signalfolgen
zur Herstellung der Koinzidenz zwischen den Teilabschnitten der Einzelbewegung mit
den Signalfolgen des Speichers eine elektromechanische Einrichtung, z. B. Schalter,
vorgesehen ist, von der je eine Schaltbahn einem gespeicherten Teilabschnitt
zugeordnet und jede Schaltbahn in zwei Teilstrecken unterteilt ist, an welche zwei
verschiedene Schaltelemente angeschlossen sind, die im Falle einer notwendigen Korrektur
der Einzelbewegungen gegenüber der Entnahmegeschwindigkeit der Signalfolgen dieKorrektur
in verschiedenem Sinne vornehmen, je nachdem über welcher Teilstrecke sich
ein mit der Einzelbewegung ,gekoppelter, der elektromechanischen Einrichtung zugehöriger
Abnehmer befindet, und daß gegebenenfalls Zählwerke für die beiden Arten von abgelaufenen
Abschnitten vorgesehen sind, welche bei überschreitung einer bestimmten Zähldifferenz
eine elektrische Auslöseeinrichtung zur Stillsetzunff der mechanischen Einrichtung
zur Wirkung bringen. '7 Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun an Hand
der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Aus der folgenden Beschreibung
können weitere erfindungsgemäße Merkmale entnommen werden. An dieser Stelle sei
vorausgeschickt, daß die Erfindung selbstverständlich nicht durch die hier beschriebenen
Einzelelemente der Einrichtung, wie den angegebenen Drehschalter oder die besondere
Art der Wellenerzeuger, in ihrem Umfang beschränkt ist, da, wie dem Fachmann erkennbar
sein wird, auch jede andere, an sich bekannte Bauart der Elemente verwendet werden
kann.
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Fig. 1 stellt das Prinzipschaltbild für die Steuerung von Einzelbewegungen
einer mechanischen Einrichtung dar. Als Beispiel wurden Drehbewegungen mit Links-
und Rechtslauf gewählt. Die Drehbewegungen können auf mechanischem Wege in beliebige
Bewegungsformen übergeführt werden.
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Fig. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Stillsetzeinrichtung
unter Verwendung von elektromechanischen Zählwerken für den Fall einer Störung der
Steuereinrichtung und
Fig. 3 die Durchschaltung der Kontaktbahnen
der Zählwerke in abgewickelter Form.
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Den Koordinator (Fig. 1) verkörpert das Magnetophongerät
5. Beim ersten, von Hand aus gesteuerten Arbeitszyklus erfolgt die Markierung
der Teilabschnitte einer Einzelbewegung für Rechtslauf in der Weise, daß von den
Oszillatoren 1, 2 erzeugte elektrische Wechselspannungen mit den Frequenzen
f,
bzw. f., auf dem Magnetophonband abwechselnd aufgezeichnet werden. Das
wechselweise Aufspielen der beiden Spannungen wird durch den mit der Einzelbewegung
mitlaufenden, auf Segmenten l', Y', 2#', 2' gleitenden Kontaktfinger6 des
Drehschalters bewirkt. Die Bewegung des Kontaktfingers auf den Segmenten zerlegt
die mechanische Bewegung in Teilabschnitte, denen die mit fl bzw. f2 erfolgenden
Magnetisierangen des Magnetophonbandes zugeordnet sind. Dabei wird zunächst angenommen,
daß der Zwischenraum zwischen den Segmenten Y' und 2" bzw. l! und 2' so breit
ist wie der Kontaktfinger, so daß keine überlappung der Segmente eintritt.
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Die vom Oszillator 1 (Fig. 1) erzeugte Wechselspannung
f, wird dem miteinander leitend verbundenen Seginentpaar l', l" und
die vom Oszillator 2 erzeugte Wechselspannung f, dem Segmentpaar 2', 2", zugeordnet.
Nach Wählen der gewünschten Drehrichtung mit dem Richtungsschalter 7, 7'
(für Rechtsg) werden die Oszillauf z. B. Umlegen in Pfeilrichtung latoren dadurch
zum Schwingen gebracht, daß durch Auftrennen der Widerstände 8 und
9 mit Hilfe des Schalters 7 die Dämpfung der Gitterkreise verringert
wird. Gleichzeitig werden durch den Schalter 7' die Gitter der beiden Elektronenröhren
10 und 11 an die Segognente l', l" bzw. 2', Z' des Drehschalters
gelegt. Bei Betätigung der Lauftaste 12 erhält je nach Lage des Fingers
6 das Gitter einer der beiden Röhren 10
oder 11 über den Schalter
7' eine negative Sperrspannung, wodurch diese Röhre stromlos wird und das
Ruhestromrelais 13 oder 14 abfällt. Das bewirkt ein Schließen ihrer Kontakte
13' oder 14', wodurch eine Magnetkupplung 15 den Antrieb der Einzelbewegung
einschaltet. Damit beginnt auch der Finger 6 umzulaufen, wodurch abwechselnd
die Ruhestromrelais 13
und 14 abfallen bzw. anziehen und mit ihren Kontakten
IY' bzw. 14" die elektrischen Schwingungen von den Oszillatoren 1 und 2 abwechselnd
auf den Eingang des Magnetophongerätes aufschalten. Damit ist die Zuordnung der
Teilabschnitte am Magnetophongerät zu den durch die Breite der Segmente l',
l"
bzw. 2', 2" bestimmten Teilabschnitten hergestellt. Bei Aufnahme einer
Bewegung in entgegengesetzter Richtung (Linkslauf) wird der Richtungsschalter
7, 7'
entgegen der Pfeilrichtung umgelegt, dadurch kommen in analoger Weise,
wie vorher beschrieben, die Oszillatoren 3 und 4 mit den Frequenzen f., und
f4 sowie die Elektronenröhren 16 und 17, die Relais 18
und
19 mit ihren Kontakten 18', 18" und 19', 19"
und die Magnetkupplung
20 (für Linkslauf) zur Wirkung.
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Die Steuerung der weiteren Arbeitszyklen durch das Magnetophonband
erfolgt unter weitgehender Ausnutzung der für die Aufnahme bereits verwendeten elektrischen
und mechanischen Bauelemente.
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Die bisher als Oszillatoren arbeitenden Röhrenstufen 1, 2,
3, 4 arbeiten bei der Wiedergabe als Resonanzverstärker für die Frequenzen
f, bis f4. Bei der Wiedergabe steht der Schalter 7, 7' in Mittelstellung.
Dadurch kommt das Ausgangssignal des Magnetophongerätes durch 7 auf die Steuergitter
dieser Röhrenstufen, wobei durch den niederohnügen Magnetophonausgang ein Selbstschwingen
der Röhrenstufen verhindert wird. Gleichzeitig werden durch 7'
die Segmente
l' und V' und die Segmente 2', 2" an dieAußenpole einer Hilfsstromquelle21
gelegt, deren Mittelpunktanzapfung am Kontaktfinger 6 liegot. In den beiden
Hilfsstromkreisen liegen die Ruhekontakte 13"', 14... der Relais
13 und 14 bzw. die Kontakte 18... und 19"' der Relais 18 und
19.
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.,erät, entsprechend Liefert z. B. das Magnetophong dem Rechtslauf,
abwechselnd Schwingungen mit den Frequenzenfl, f., so sperren diese Frequenzen abwechselnd
über die Resonanzverstärkerl und 2 die Audionstufen 10 und 11. Dadurch
werden die Relais 13, 14 abwechselnd stromlos und schließen abwechselnd ihre
Ruhekontakte 13"', 14"', während die Ruhekontakte 18... und 19"' (die nur bei Linkslauf
wirksam werden) ständig offen sind. Gleichzeitig werden die Kontakte 13'
und 14' abwechselnd geschlossen, so daß die Magnetkupplung 15 den Rechtslauf
so lange eingeschaltet hält, wie eine der beiden Frequenzen fl bzw. f., vom Magnetophongerät
abgegeben wird.
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Der gleichzeitig mit umlaufende Finger 6 ermöglicht jetzt den
Vergleich der Teilabschnitte der Einzelbewegung mit den zugehörigen Teilabschnitten
am Magnetophonband. Ist der Gleichlauf gestört, so tritt die Korrektureinrichtung
in Tätigkeit.
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Befindet sich infolge Voreilens der Einzelbewegung der Kontaktfinger
6 bereits auf dem Segment Y', während vom Magnetophonband noch die Frequenz
f,
geliefert wird, so wird ein Stromkreis vom Pluspol der Hilfsstromquelle
21 über den noch geschlossenen Kontakt 13... durch die Wicklung 22" des polarisierten
Relais 22 und über das Segment 2" und den Kontaktfinger 6 geschlossen. Das
Relais 22 schließt dabei mit seinem Kontakt 22"' den Stromkreis für das Kupplungs-Trennrelais
25, welches seinerseits mit seinem Kontakt 25' die Kupplung
15 stromlos macht. Dadurch kommt die Einzelbewegung vorübergehend zum Stillstand,
wodurch der Gleichlauf zwischen den Teilabschnitten der Einzelbewegung und des Magnetophonbandes
wiederhergestellt wird.
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Befindet sich z. B. infolge Zurückbleibens der Einzelbewegung der
Kontaktfinger 6 noch auf dem Segment V', während bereits vom Magnetophonband
die Frequenz f2 geliefert wird, so wird ein Stromkreis vom Pluspol der Hilfsstromquelle
21 über den bereits geschlossenen Kontakt 14... durch die Wicklung 22# des
polarisierten Relais 22 und über das Segment Y'
und den Kontaktfinger
6 geschlossen. Das Relais 22 schließt mit seinem Kontakt 2Z" den Stromkreis
für das Magnetophon-Bremsrelais 24. Letzteres öffnet den Kontakt 24', wodurch ein
Vorwiderstand 26 in den Motorstromkreis 31 des Magnetophons gelegt
wird. Die dadurch erwirkte Verkleinerung der Magnetophonbandgeschwindigkeit führt
wieder zum Gleichlauf der Einzelbewegung mit dem Magnetophonband.
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Da das Magnetophonband nur mäßig gebremst, aber nicht vollständig
stillgesetzt werden kann, die Geschwindigkeitsabnahme ferner nicht sprunghaft, sondern
relativ langsam erfolgt, ist es möglich, daß beim Eintritt größerer Versetzungen
zwischen den Teilabschnitten der Einzelbewegungen und des Magnetophonbandes die
Koordinierung nicht innerhalb einer einzigen Korrekturzone erzielt werden kann,
vielmehr eine ständige Versetzung bestehenbleibt.
Dies kann dadurch
verhindert werden, daß der in Fig. 1 strichliert eingezeichnete Stromweg
über den Selbsthaltekontakt 24"" des Magnetophon-Bremsrelais 24 und den Trennkontakt
25"' des Kupplungs-Trennrelais geschaffen wird. Sobald Magnetophonbandbremsung durch
Relais 24 erfolgt, wird dieses über seinen Kontakt 24" so lange selbsthaltend, bis
nun umgekehrt durch Voreilen der Einzelbewegung der entgegengesetzte Korrekturbefehl
erfolgt, so daß das Kupplungs-Trennrelais 25 durch Kontakt 25" den
Selbsthaltekreis trennt und damit die Magnetophonhandbremsung beendet.
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Liefert das Magnetophongerät entsprechend dem Linkslauf abwechselnd
Schwingungen mit den Frequenzen f", f4, tritt in analoger Weise
wie beim Rechtslauf der andere, gleichartig aufgebaute Teil der Schaltanordnung
in Tätigkeit, welcher aus den Elementen 3, 4, 16, 17, 18, 19, 20,
27, 28 usw. besteht. Die Rolle des Segmentes l' übernimmt jetzt das
Segment 2', und die Rolle des Seginentes Y' übernimmt jetzt Segment 2". Die
Rolle der Wicklung 22' des Relais 22 erhält die Wicklung 23' des Relais
23,
während die Funktion der Wicklung 22" des Relais 22 der Wicklung
23" des Relais 23 zufällt.
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Eine Korrektur hat immer dann zu erfolgen, wenn der Kontaktfinger
6 sich im Bereich des der Frequenz fl (f2) zugeordneten Segmentpaares Y,
Y'
M, 2") befindet und gleichzeitig vom Magnetophonband die Frequenz
f., (fl) geliefert wird. Dabei muß das Magnetophonband gebremst
werden, wenn der Finger aus diesem Segmentbereich ablaufend ist, und es muß die
Einzelbewegung gebremst werden, wenn der Finger in diesen Bereich einläuft. Diese
einander widersprechenden Forderungen werden durch Teilung des der Frequenz fl (f.,)
zugeordneten Segmentbereiches in zwei Hälften l' und Y' (2#, V') und
Anschluß der Segmenthälften an verschiedene Wicklungen 23' und 22'
(23" und 22") der polarisierten Relais 22 und 23 erfüllt. Um mit einem
einzigen Finger und einer einzigen Segmentanordnung bei Links- und Rechtslauf
das Auslangen zu finden, wird die Stromrichtung in den Relais 22 und 23 dem
Laufsinn entsprechend umgekehrt, indem bei Rechtslauf der Stromkreis vom Pluspol
der Hilfsstromquelle zur Mittelanzapfung, beim Linkslauf vom Minuspol zur Mittelanzapfung
geschlossen wird.
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Die in Block-form eingezeichneten Schaltungen für weitere Einzelantriebe
30 sind in Aufbau und Wirkungsweise dem bisher beschriebenen System gleich
und sind auch in gleicher Weise am Magnetophongerät angeschlossen.
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Um kleinere Steuerschritte zu erhalten, kann die Folge der Segmente
l', l", 2", 2# am Umfang des Fingerweges mehrmals wiederholt werden. Die
gleich bezifferten Schaltbahnen oder Seginente müssen dabei parallel geschaltet
werden.
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Eine weitere Möglichkeit zur Verkleinerung der Steuerschritte besteht
darin, daß der Kontaktfinger breiter gemacht wird als der Zwischenraum zwischen
den Segmenten V' und 2" bzw. l' und 2, also eine überlappung der Seg:mente
erfolgL Dadurch werden dem Magnetophonband der Reihe nach die Frequenzen fl, fl
und f2 (Mischfrequenz), f." f2 und fl (Mischfrequenz) usw.
zugeführt. Das Auftreten der Mischfrequenz stellt nun zusätzliche Teilabschnitte
dar, so i daß dadurch die Zahl der Teilabschnitte pro Umlauf des Kontaktfingers
verdoppelt wird. Bei der Wiedergabe erfolgt eine fallweise notwendige Koordinierung
der Einzelbewegungen in der bereits beschriebenen Weise, sofern sich der Kontaktfinger
auf einem der Seginente l', V', 2" oder 2' befindet. überlappt der Kontaktfinger
6 z. B. die Segmente V', 2"' und werden im selben Moment vom Magnetophonband
die zugehörigen Frequenzen fl und f2 geliefert, so sind die Kontakte 13...
und 14... der Relais 13 und 14 gleichzeitig geschlossen. Vom Pluspol
der Batterie 21 fließen über 13"', 7', 22", 2', 6 und 0 bzw.
14"', 7',
22', Y', 6 und 0 zwei gleich große Ströme, welche
das polarisierte Relais 22 gegensinnig magnetisieren, wodurch dieses in Mittelstellung
bleibt und keine Korrektur erfolgt. Fehlt dagegen im überlappungsbereich infolge
einer Voreilung oder Nacheilung des Magnetophonbandes gegenüber dem Kontaktträger
6 eine der beiden Frequenzen f, oder f2, so ist nur einer der
beiden Kontakte 13... bzw. 14... geschlossen. Das Relais 22 erhält
nur über eine der beiden Wicklungen 22' oder 22" Strom und bewirkt in der bereits
beschriebenen Weise die Koordinierung der Einzelbewegungen mit dem Magnetophonband.
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Während die bisher beschriebene Anordnung zur Erzielung der Korrektur
nur jeweils eine Verringerung der Magnetophonbandgeschwindigkeit bzw. ein Auskuppeln
der Einzelbewegung vorsieht, kann der Gleichlauf auch durch gleichzeitiges Ändern
der Geschwindigkeiten beider Teile erreicht werden, z. B. durch Einfügen
je eines weiteren Kontaktes der Relais 24 und 25 in die Schaltung,
derart, daß bei Ansprechen des Kupplungs-Trennrelais 25 durch seinen zusätzlichen
Kontakt das Magnetophonband auf höhere Geschwindigkeit und bei Ansprechen des Magnetophon-Bremsrelais
24 durch seinen zusätzlichen Kontakt der Einzelantrieb auf höhere Geschwindigkeit
geschaltet wird. Letzteres kann dadurch erreicht werden, daß der zusätzliche Kontakt
des Relais 24 eine weitere Kupplung zum Ansprechen bringt, welche durch bekannte
Maßnahmen eine Geschwindigkeitserhöhung der Einzelbewegung bewirkt. An Stelle des
Antriebes der Einzelbewegung über Kupplungen können dieselben auch von Regelmotoren,
hvdraulischen Einrichtungen, über stufenlose Getriebe, Schaltgetriebe u. a. angetrieben
werden, welche in analoger Weise, wie oben beschrieben, mit Hilfe bekannter Zusatzelernente
vom Relais 25 aus gesteuert werden.
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Um zu vermeiden, daß im Falle eines Gebrechens der Steuereinrichtungg
eine Verfälschung des Arbeitszyklus bei der Wiedergabe bzw. eine Beschädigung der
gesteuerten mechanischen Einrichtung eintritt, soll in diesem Falle der mechanische
Antrieb der Gesamtanlage durch eine Stillsetzeinrichtung ausgeschaltet werden. Erfindungsgemäß
wird dies durch Verwendung zweier elektromechanischer Zählwerke erreicht, von denen
eines laufend die Anzahl überlappungen der Segmente durch den umlaufenden Finger
feststellt, während das zweite im selben Zeitraum diejenigen Teilabschnitte des
Magnetophonbandes zählt, auf welchen f, und f2 gleichzeitig gespeichert
sind (also die Anzahl der Stellen mit Mischfrequenz). Bei fehlerfreiem Arbeiten
der Steuerung wird zwischen den Zählwerken keine dauernde Differenz zwischen den
gezählten Schritten vorhanden sein. Nur beim Einsetzen einer Korrektur (Magnetophonbandbremsung
oder Lösung der Kupplung) wird vorübergehend eine Differenz von einem Schaltschritt
auftreten. Beim Eintritt einer Störung der Steuereinrichtung, wie z. B. Ausfall
einer Röhre, Versagen
einer Kupplung oder Auftreten einer so großen
Versetzung, daß eine um eine oder mehrere volle Segmentbreiten versetzte Koordinierung
eintreten würde, ergeben die beiden Zählwerke einen Unterschied von zwei oder mehr
gezählten Schritten. Dies stellt ein Kriterium für das fehlerhafte Arbeiten der
Steuerung dar und bewirkt durch entsprechende Schaltmaßnahmen ein StilIsetzen der
Gesamtanlage. Derselbe Effekt kann in analoger Weise durch Verwendung eines Subtraktionszählwerkes
an Stelle der beiden Einzelzählwerke erreicht werden.
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An Hand der Schaltung Fig. 2 wird eine der möglichen Ausführungsformen
der Stillsetzeinrichtung beschrieben. Die Zählwerke sind z. B. nach Art der bekannten
Drehwähler so aufgebaut, daß durch einen Stromstoß in der Wicklung der Zählwerksspule
31
bzw. 32 ein Kontaktarm 31' bzw. 32', der die Kontakte
101 bis 112 bzw. 201 bis 212 bestreicht, um einen Schritt bis zum nächsten
Kontakt weiterbewegt wird. Die Anzahl der Kontakte muß durch vier teilbar sein oder
durch Einfügen von sogenannten Laufstellen durch vier teilbar gemacht werden. Ein
Kontaktfinger 33, der mechanisch mit dem Kontaktfinger 6 der Fig.
1 starr verbunden ist, gleitet über zwei Seginente 34 und 35, wobei
das Segment 34 der Frequenz f" das Segment 35 der Frequenz f2 zugeordnet
ist. Die Kontakte 131v und 13v bzw. 141v und 14V werden von den Relais
13 und 14, die Kontakte 181v und 18v bzw. 19Iv und 19v von den Relais
18 und 19
der Fig. 1 betätigt. Solange vom Magnetophonband keine
Frequenzen geliefert werden, d. h. die Relais 13,
14, 18 und
19 stromdurchflossen sind, sind sämtliche Relaiskontakte der Fig. 2 geöffnet.
Werden z. B. bei Rechtslauf abwechselnd die Relais 13 bzw. 14 durch Eintreffen
von fl bzw. f. stromlos, so wird jeweils während des Teilabschnittes mit
Mischfrequenz fl und f. der Stromkreis vom Pluspol der Stromquelle 38 über
31, 131v, 14Iv zum Minuspol geschlossen, und das Zählwerk 31 macht
jeweils einen Schaltschritt. Bei überlappung der Segmente 34, 35 durch den
Finger 33 macht jeweils auch das Zählwerk 32
dadurch einen Schaltschritt,
daß ein Stromkreis vom Pluspol der Stromquelle 38 über 32, 13v und
14v, 34, 33, 35, zum Minuspol der Stromquelle geschlossen wird. Wenn z. B.
die Überlappung von 34, 35
früher erfolgt als das gemeinsame Schließen von
131v und 141v, so zählt das Zählwerk 32 einen Schritt mehr als das Zählwerk
31, der ausgeglichen wird, sobald beim Eintreten der Mischfrequenz das Zählwerk
31 über 13Iv. 141v Strom bekommt. Erfolgt das gemeinsame Schließen der Kontakte
131v, 141v früher als die überlappung von 34, 35 durch den Finger
33,
so Zählt das Zählwerk 31 einen Schritt mehr, der ausgeglichen wird,
sobald die überlappung eintritt. Bleibt dagegen der Finger 33 durch einen
Fehler der Steuereinrichtung so weit hinter den Teilabschnitten des Magrietophonbandes
zurück, daß vom Magnetophonband zweimal Mischfrequenz geliefert wird, ohne daß eine
überlappung der Segmente 34, 35 durch den Finger 33 erfolgt ist, so
tritt ein Unterschied von zwei Zählschritten ein. Dieser Unterschied tritt in analoger
Weise auch ein, wenn das Magnetophonband um zwei überlappungsschritte zurückbleibt.
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Fig. 3 zeigt die abgewickelten Kontaktbahnen 31"
und
32" der Zählwerke 31 und 32 und die Durchschaltung der einander
zugeordneten Kontakte. Steht der Kontaktarm 31' gegenüber dem Kontaktarm
32'
auf den Kontaktbahnen um zwei Schritte nach vom oder zurück versetzt (wie
im Fig. 3 eingezeichnet), so wird ein Stromkreis vom Pluspol einer Stromquelle
39 über die Kontaktarme 32', 31! und das Stillsetzrelais
36 zum Minuspol der Stromquelle geschlossen. Das Relais 36 unterbricht
mit einem Kontakt 36' den Antrieb der mechanischen Einrichtung.
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Bei Änderung der Drehrichtung auf Linkslauf werden die Zählwerke in
analoger Weise wie beim Rechtslauf, jedoch durch die Kontakte 1SIV, 18v, 191v und
19v der Relais 18 und 19 der Fig. 1 gesteuert. Nur zählt nun
umgekehrt das Zählwerk 31
die Anzahl überlappungen und das Zählwerk
32 die Anzahl Teilabschnitte mit Mischfrequenz fl und f2. Hört der Rechtslauf
z. B. gerade in dem Moment auf, wenn vom Magnetophonband die Frequenz f, kommt,
während der Finger 33 durch Voreilung bereits die Segmente 34,
35 überlappt, so hat das Zählwerk 32
einen Schritt mehr gemacht als
das Zählwerk 31.
Setzt sich die Bewegung nach einer Pause im gleichen Drehsinn
fort, so erfolgt ein Ausgleich der Differenz der gezählten Schritte in der bereits
beschriebenen Weise. Erfolgt die Weiterbewegung dagegen in entgegengesetzter Richtung
(Linkslauf), so erhält jetzt das Zählwerk 31, welches durch die kreuzweise
Anordnung der Kontakte bei Linkslauf die Überlappungen der Segmente 34,
35 zählt, Strom vom Pluspol der Stromquelle 38 über 18v, 34,
33, 35 zum Minuspol, wodurch die Differenz in der Anzahl gezählter Schritte
ausgeglichen wird.