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Steuereinrichtung für Förderanlagen zur Verteilung von Fördergütern
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Förderanlagen zur Verteilung,
Sortierung od. dgl. von Fördergütern an mindestens eine Empfangs stelle, bei der
beim Vorbeilauf der Fördergüter an einem Bezugspunkt der Förderstrecke (Sendestelle)
ein Zielkennzeichen für das Steuerorgan der Empfangsstelle in ein den Förderweg
nachbildendes Analogon eingegeben und in diesem synchron mit dem Förderablauf weiterbewegt
wird.
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Es ist bekannt, als Analogon ein Kopierwerk zu verwenden, das in
starrer Kopplung die Förderanlage nachbildet. Dieses Kopierwerk besteht aus einem
das Fördermittel nachbildenden Kommandospeicher sowie aus an dem Kopierwerk angebrachten,
den Abwurfstellen entsprechenden Abfragern. Es sind fernerhin Mittel vorgesehen,
die eine mit der Förderbewegung synchrone Relativbewegung zwischen dem Kommandospeicher
und den Abfragern herstellen.
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In ähnlicher Weise arbeitet eine bekannte Steuerung mit einem den
Förderweg nachbildenden Schieberegister als Analogon. An der Sendestelle (Gutaufgabe)
wird ein Zielkennzeichen in das Schieberegister eingegeben. Durch von den Antriebsorganen
der Förderanlage abgeleitete Impulse wird das Kennzeichen in dem Schieberegister
synchron mit der Förderbewegung weitergeschaltet. Gelangt es an das Ende der Schiebespeicherstrecke,
so wird die Weiche betätigt. Bei dieser Steuerungsart läuft damit das Zielkennzeichen
nicht kontinuierlich mit dem Fördergut wie bei den Kopierwerken, sondern schrittweise.
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Bei den bekannten Steuerungsprinzipien mit Abbildung des Förderweges
durch ein Analogon (Zielkennzeichenspeicher) bereitet die Abhängigkeit der Eingabe
des Zielkennzeichens von der Fördergutaufgabe unter Umständen Schwierigkeiten. Das
Zielkennzeichen soll gerade dann in den Speicher gegeben werden, wenn das Fördergut
einen bestimmten Bezugspunkt der Förderstrecke passiert. Im allgemeinen orientiert
man sich dabei nach dem Anfang der Fördergüter, da auch die Weichen auf den Anfang
der Güter angesteuert werden. Soweit das Zielkennzeichen beim Durchlauf des Fördergutanfangs
am Bezugspunkt bereits zur Verfügung steht, ergeben sich keine besonderen Schwierigkeiten,
gleichgültig, ob die Fördergüter gleich oder unterschiedlich lang sind. Es gibt
jedoch viele Förderaufgaben, bei denen das Zielkennzeichen erst während des Vorbeilaufes
des Fördergutes am Bezugspunkt erhalten werden kann, z. B. bei der selbsttätigen
Abtastung von Gütern, die an irgendeiner Stelle, beispielsweise auch am Ende, ein
abtastfähiges Zielkennzeichen tragen. Solange die Fördergüter stets gleich lang
sind, kann man obigen
Umstand ohne besondere Schwierigkeiten durch einen entsprechenden
Vorhalt berücksichtigen.
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Sind jedoch Fördergüter unterschiedlicher Länge in Förderrichtung
vorhanden, so treten Schwierigkeiten auf. Bei der Orientierung nach dem Empfang
der Güter könnte man die Länge der Güter bei der Speicherung berücksichtigen, was
allerdings entweder eine der Länge der Güter entsprechende Änderung der Anzahl der
Stufen im Schieberegister oder eine Verschiebung des Bezugspunktes bedingen würde.
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Die Orientierung nach dem Ende der Fördergüter berücksichtigt zwar
die Länge der Fördergüter, jedoch nicht die Tatsache, daß für den Zeitpunkt der
Sortierweichenbetätigung im allgemeinen der Anfang der Fördergüter maßgebend ist.
Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, müßte ebenfalls die Anzahl der Stufen im Schieberegister
entsprechend der Länge der Fördergüter geändert werden.
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Die selbsttätige Einstellung der Stufenzahl im Schieberegister bzw.
der Lage des Bezugspunktes entsprechend der Länge des Fördergutes ist jedoch sehr
kompliziert und vor allem dann fast unlösbar, wenn Güter unterschiedlicher Länge
abwechselnd aufeinanderfolgen. Außerdem kann bei manueller Einstellung die Neueinstellung
von der Bedienungsperson vergessen werden, was zu Fehlsortierungen führt.
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Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung vermeidet eine Änderung der
Stufenzahl im Schieberegister oder eine sonstige mechanische Einstellung, z. B.
des Bezugspunktes, und berücksichtigt auf überraschend einfache Weise selbsttätig
die unterschiedliche Länge der Fördergüter bei vorteilhafter Orientierung nach dem
Anfang der Fördergüter.
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Dies gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß mindestens ein parallel
zum Analogon arbeitender, synchron mit dem Förderablauf in seiner Zählstellung fortschaltbarer
Zählspeicher vorgesehen ist, der bei
der Beobachtung der Vorderkante
der Fördergüter bzw. einer nach der Vorderkante orientierten Markierung gestartet
wird und eine seiner Zählstellung entsprechende und damit zum Fördergut lagegerechte
Übertragung des erfaßten Zielkennzeichens in das Analogon bewirkt.
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Zweckmäßig wird die Vorderkante der Fördergüter selbst als Markierung
genommen. Bei einer derartigen Ausführung wird damit beim Abtasten der Vorderkante
der Zählspeicher gestartet. Der Zählspeicher wird synchron mit dem Fördervorgang
in einer Zählstellung verändert. Sobald ein Zielkennzeichen erfaßt wird, bewirkt
der Zählspeicher auf Grund seiner dem Bewegungsablauf synchronen Zählstellung eine
zum Fördergut lagegerechte Ubertragung in das Analogon. Das Zielkennzeichen erscheint
damit immer an der Stelle im den Förderweg nachbildenden Analogon, die der Lage
der Vorderkante der Fördergüter bei der Übertragung entspricht, und zwar unabhängig
von der Länge der Fördergüter bzw. dem Zeitpunkt der Erfassung des Zielkennzeichens.
Die Steuereinrichtung nach der Erfindung wird damit auch schwierigen Eingabeproblemen
bei Förderanlagen mit einem Analogon gerecht.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen
Einrichtung ergeben sich an Hand der Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen.
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Als Anwendungsbeispiel ist dabei die Aussortierung von Papierbogen
bzw. -bahnen nach festgestellten Mängeln gewählt. Bei einer derartigen Anlage handelt
es sich darum, Papierbahnen oder -bogen auf Fehler abzutasten und in Abhängigkeit
davon die fehlerhaften Teile auszusortieren. Dabei muß unter Berücksichtigung des
räumlichen Abstandes zwischen Abtaststelle und Sortierweiche gewährleistet sein,
daß nur der Teil ausgeschieden wird, der mit Fehlern behaftet ist. Zur Lösung dieses
Problems ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung in vorteilhafter Weise geeignet.
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Es zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, angewendet
bei einer Bogensortiermaschine mit einer Abtaststelle, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, angewendet bei einem Querschneider, F
i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, angewendet bei einer Bogensortiermaschine
mit zwei Abtaststellen.
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Mit 1 ist in Fig. 1 ein Förderband bezeichnet, das, bewegt durch
Rollen lt, 1II, in Pfeilrichtung umläuft und Papierbogen 2 bis 2V transportiert.
Mittels einer Abtasteinrichtung 3 bekannter Art werden die Bogen auf Fehler untersucht.
Fehlerhafte Stücke werden mittels der Sortierweiche 4 ausgeschieden.
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Vor und hinter der Abtastlinie wird z. B. mit Hilfe einer Refiexionslichtschrankenanordnung
5, 51 bei einem Hellimpuls der Bogenanfang und mit einer zweiten Refiexionslichtschrankenanordnung
6, 61 das Bogenende festgestellt. Natürlich können auch andere Abtaster verwendet
werden.
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In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wie auch in den folgenden
ist als Analogon beispielsweise ein Schieberegister 7, das Hauptschieberegister,
dargestellt, das in Fig. 1 aus den Speicherelementen7: bis 7VIII besteht. Dieses
Schieberegister bildet in bekannter Weise den Weg von der Abtastlinie der
Abtasteinrichtung
3 bis zur Sortierweiche 4 nach. Die Zahl der Speicherelemente richtet sich dabei
nach der Zahl der Impulse, die von der Impulsgeberanordnung 8 (Geber), 8' (Abtaster)
und 9 (Sperrschwinger) erzeugt werden, wenn das Transportband 1 sich von der Abtastlinie
(Sendestelle) bis zur Weiche4 bewegt hat. Wird mit jedem Impuls das Schieberegister
7 um eine Stelle weitergeschoben, so wird eine am Eingang eingegebene Information
durch ein n-stelliges Schieberegister gerade durchgeschoben werden und die Weiche
betätigen, wenn der Impulsgeber 8 beim Ablauf des Transportbandes von der Abtastlinie
bis zur Weiche n Impulse erzeugt.
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Die am Eingang eingegebene Information stellt dabei das Zielkennzeichen
für die Sortierweiche 4 dar. In vorliegendem Anwendungsfall ist das Zielkennzeichen
eine Information der Abtasteinrichtung 3, ob der abgetastete Bogen fehlerhaft ist,
d. h., das Zielkennzeichen ist das Sortiersignal der Abtastvorrichtung. Diese Information
kann das Vorhandensein einer Falte, eine gewisse Zahl von Fehlern, eine Fehlstelle
bestimmter Größe od. dgl. bedeuten. In Abhängigkeit von dieser Information soll
die Sortierweiche 4 betätigt werden.
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Für die Eingabe dieser Information in das Hauptschieberegister ist
die Lage des Papierbogens an der Abtaststelle maßgebend. Den Weg der Bogen kann
man dabei nur dann angeben, wenn man sich immer wieder nach der gleichen Stelle
des Bogens orientiert, d. h. das Zielkennzeichen bei der Abtastung dieser Stelle
in das Schieberegister 7 eingibt. Für den Zeitpunkt der Weichenbetätigung ist die
Lage der vorderen Blattkante, also der Bogenanfang, maßgebend, so daß es zweckmäßig
ist, sich nach dem Bogenanfang zu richten.
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Allerdings ist die Orientierung nach dem Bogenanfang bei der Abtastung
nicht ohne weiteres möglich, da erst nach der Bogenabtastung, also am Bogenende,
festgelegt werden kann, ob der Bogen gut oder fehlerhaft ist. Dann hat aber der
Bogenanfang bereits einen Teil des Transportweges hinter sich.
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Man könnte nun diesen Teil des Weges, d. h. die Bogenlänge, bei der
Speicherung ohne weiteres berücksichtigen, wenn man immer Bogen desselben Formats
sortiert. Werden jedoch Bogen von verschiedenem Format sortiert, so wäre jeweils
eine der Bogenlänge entsprechende Einstellung (z. B. Änderung der Anzahl der Stufen
im Schieberegister) notwendig.
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Um diese Einstellung bei Orientierung nach dem Bogenanfang zu vermeiden,
ist erfindungsgemäß ein parallel zum Schieberegister 7 arbeitender Zählspeicher,
in vorliegendem Ausführungsbeispiel ein weiteres Schieberegister, das Fördergutschieberegister
10, vorgesehen. Die Anzahl der Speicherelemente dieses Schieberegisters richtet
sich nach dem größten vorkommenden Bogenformat. Der Ausgang der Speicherelemente
10I bis 10V dieses Schieberegisters steht jeweils über UND-Elemente 11 bis 15 mit
dem Eingang des entsprechenden Speicherelementes im Hauptschieberegister 7 in Verbindung.
Die zweiten Eingänge der UND-Elemente stehen über eine monostabile Kippstufe 16
und ein ODER-Element 17 mit der Abtasteinrichtung 3 in Verbindung. Das ODER-Element
17 in Verbindung mit den drei Strichen soll andeuten, daß die ODER-Eingänge von
mehreren Stellen des Abtastgerätes 3 angesteuert werden können, z. B. von dem Teil
der Abtasteinrichtung, der
die Flecken erfaßt, oder von der Stelle,
die die Falten registriert, usw.
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Läuft ein Bogen unter die Abtasteinrichtung 3 ein, so erzeugt die
Lichtschrankenanordnung 5, 51 einen Hellimpuls, der über eine monostabile Kippstufe
18 in das Speicherelement 10' des Fördergutschieberegistersl4 eingespeichert wird.
Jeder von der Impulsgeberanordnung 7 bis 9 während des Bogenvorschubes erzeugte
Impuls schiebt das gespeicherte Signal um eine Stelle weiter, d. h., an den rechten
UND-Eingängen ist nacheinander, synchron mit dem Bewegungsablauf, ein Eingangssignal.
Erfaßt die Abtasteinrichtung 3 einen Fehler, der zur Aussortierung des betreffenden
Bogens führen soll, so gibt sie ein Sortiersignal ab, das an allen linken Eingängen
der UND-Elemente anliegt.
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Es ist jedoch nur an einem UND-Element an beiden Eingängen ein Signal,
nämlich an dem UND-Element, das dem Speicherelement des Fördergutschieberegisters
zugeordnet ist, in dem entsprechend der Lage der Vorderkante des Bogens der Start-Hellimpuls
der Lichtschranke 5 gespeichert ist. Das Sortiersignal wird damit durch das AusgangssignaI
des betreffenden UND-Elementes an das Speicherelement des Hauptschieberegisters
7 übertragen, das auf Grund der Nachbildung des Förderablaufes der augenblicklichen
Lage der Vorderkante des Bogens zugeordnet ist.
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Es wird damit durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung in vorteilhafter
Weise selbsttätig eine lagegerechte, auf die Vorderkante der Bogen orientierte Übertragung
des Zielkennzeichens in das Analogon erreicht.
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Beim Durchlauf des Bogenendes wird durch den Dunkelimpuls der Lichtschrankenanordnung
6, 61 das Fördergutschieberegister über den Sperrschwinger 19, der genau wie der
Sperrschwinger 9 zur Impulsverstärkung dient, gelöscht.
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Wenn das übertragene Zielkennzeichen in dem Hauptscbieberegister
7 bis zur letzten Stelle durch geschoben ist, befindet sich die Vorderkante des
fehlerhaften Bogens gerade vor der Weiche 4. Die Lagegenauigkeit des Bogens hängt
von dem Impulsabstand des Impulsgebers 8 ab. Dieser Abstand ist zweckmäßig kleiner
als die kleinste vorkommende Bogenlänge. Dann ist die Bogenvorderkante immer weniger
als eine Bogenlänge von der Weiche 4 entfernt, wenn das Sortiersignal das Ende des
Hauptschieberegisters erreicht hat.
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Die Weiche 4 wird jedoch zweckmäßig erst dann umgeschaltet, wenn
der vorhergehende Bogen die Stelle kurz vor der Weiche verlassen hat. Hierzu befindet
sich vor der Weiche eine Reflexionslichtschrankenanordnung20, 201. Nur wenn die
Lichtschranke Dunkelwert zeigt, gibt sie ein Signal auf zwei UND-Glieder 21, 22.
Der angeschlossene Speicher 23 kann nur während dieser Zeit eingeschaltet (Sortiersignal
am Ende des Schieberegisters) bzw. gelöscht werden. Dadurch ist gewährleistet, daß
selbst bei sehr kleinen Abständen zwischen zwei Bogen die Weiche 4 über den Verstärker
24 und die Weichenspule 25 nur dann betätigt werden kann, wenn sich vor dem Weicheneingang
kein Papier befindet, so daß sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen der Weiche
keine Fehlleitungen oder Papierstopper eintreten können.
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Die Fig. 2 zeigt die Anwendung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
bei einem Querschneider.
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Diese Maschine zerschneidet eine laufende Bahn in einzelne Bogen.
Dieser Schnitt erfolgt mittels der umlaufenden Schneideinrichtungen 26, 26'. Das
Abtastgerät 3 tastet die laufende Papierbahn auf Fehler ab. Damit sichergestellt
ist, daß bei Erfassung eines Fehlers auch später nur der Bogen aussortiert wird,
auf dem sich der Fehler befindet, ist der Abstand zwischen Abtaststelle 3 und Querschneider
26 bei der Bemessung der Länge des Hauptschieberegisters zu berücksichtigen.
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Die Elemente der F i g. 2, die mit den Elementen der F i g. 1 übereinstimmen,
tragen dieselben Bezugsziffern und brauchen nicht näher erläutert zu werden.
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Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 werden bei der
Einrichtung nach Fig. 2 der Startimpuls und der Löschimpuls für das Förderschieberegister
1 nicht von Lichtschranken, sondern von einem Impulsgeber 27, 27I erzeugt, der synchron
mit dem Querschneider 26 umläuft. Dabei ist zu beachten, daß die Löschung zeitlich
etwas früher als die Informationseingabe erfolgt. Dies erreicht man am zweckmäßigsten
dadurch, daß man über eine monostabile Kippstufe 28 den Informationsimpuls gegenüber
dem Löschimpuls zeitlich etwas verzögert.
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In der Fig. 3 ist ein Ausführnngsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
dargestellt, bei der zwei Stellen für die Erzeugung eines Zielkennzeichens, nämlich
zwei Abtaststellen 3 und 31, vorhanden sind. In der Erweiterung der Ausführung nach
F i g. 1 mit einer Abtaststelle ist in der Vorrichtung nach F i g. 3 für die Abtaststelle
31 ein zweites Förderschieberegister 10' vorgesehen, das um den Abstand zwischen
den beiden Abtaststellen versetzt mit dem Hauptschieberegister zusammenarbeitet.
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Das Startsignal wird von jeder Abtaststelle beim Einlaufen des Bogens
durch die LichtschrankenS, 51 bzw. 511, 5111 in das zugehörige Fördergutschieberegister
gegeben. Der Übertrag in das Hauptschieberegister erfolgt beim Auftreten eines Fehlers
durch das zugehörige Abtastgerät. Die Löschung der Fördergutschieberegister geschieht
unabhängig voneinander durch die Lichtschranken 6, 61 bzw. 611, 6 beim Bogenende.
Im übrigen arbeitet die Anordnung wie bei der Einzelabtastung nach Fig. 1.
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Falls der Abstand zwischen den beiden Abtaststellen 3 und 3I kleiner
ist als die größte vorkommende Bogenlänge, so überschneiden sich die beiden Fördergutschieberegister.
In diesem Fall ist es zweckmäßig, an der Überschneidungsstelle die tZbertragungsimpulse
aus den Fördergutschieberegistern über ODER-Verknüpfungen den entsprechenden UND-Gliedern
der UND-Kette zuzuführen. Man kann auch die UND-Ausgänge über ODER-Verknüpfungen
dem entsprechenden Speicherelement im Hauptschieberegister zuführen.
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Natürlich kann die Einrichtung nach F i g. 3 auch bei einem Querschneider
gemäß F i g. 2 angewendet werden.
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In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 wird der Startimpuls
beim Durchlauf der Vorderkante der Fördergüter gegeben. Es ist auch denkbar, den
Startimpuls beim Erfassen einer Markierung zu geben, die um eine bestimmte Strecke
von der Vorderkante der Fördergüter entfernt angeordnet ist.
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An Stelle der dargestellten Hauptschieberegister können auch andere
Einrichtungen als Analogon Verwendung finden, z. B. ein umlaufendes Magnetband od.
dgl. (Kopierwerke). Bei langen Förderwegen
ist es zweckmäßig, das
Analogon zumindest teilweise aus einer Zähleinrichtung aufzubauen, deren Zählstellung
dem Bewegungsablauf entspricht.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist als Zählspeicher jeweils
ein Schieberegister, das Fördergutschieberegister, vorgesehen. Es können auch andere
Einrichtungen, z. B. ein Ringzähler oder ein Binärzähler, verwendet werden.
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Die Speicherelemente der Schieberegister enthalten vorzugsweise als
Schaltelemente Transistoren. Es können natürlich auch magnetische Schieberegister
verwendet werden.
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In den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen ist die
Aussortierung mit einer Weiche dargestellt. Die Erfindung kann auch bei solchen
Förderanlagen angewendet werden, bei denen mehrere Weichen vorhanden sind. Unter
Verwendung eines Schieberegisters läßt sich jeder Weiche ein spezifisches Kennzeichen
zuordnen (Codierung).
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Man kann auch jeder Weiche ein entsprechend bemessenes eigenes Schieberegister
zuordnen.
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Eine derartige Förderanlage mit mehreren Weichen kann auch bei dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel der Papiersortiermaschine von Bedeutung sein.
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Es ist z. B. denkbar, an einer Weiche nur die Papiere mit geringen
Fehlern, an einer anderen Weiche die Papiere mit großen Fehlern auszusortieren.
Man wird dann den Sortierbefehl für die kleinen Fehler in das eine Schieberegister
und den Sortierbefehl für die großen Fehler in das andere Schieberegister eingeben.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Anwendungsgebiet der
Papiersortierung beschränkt. Sie kann auch bei anderen Förderanlagen, wie Briefsortieranlagen,
bzw. allgemein für Fördergüter beliebiger Art, z. B. auch für Bleche, Folien od.
dgl., verwendet werden.