DE1463045C - Elektrische Nachlaufsteuerung für ein drehbares Teil mit einer Stufenschalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Nachlaufsteuerung für ein drehbares Teil mit einer Stufenschalteinrichtung, bestehend aus einer an einem Pol einer Spannungsquelle angeschlossenen hintereinander geschalteten Reihe von Steuerkontakten, einer von einem motorisch angetriebenen, mit dem zu steuernden Teil gekoppelten'drehbaren Fühler bestrichenen kreisbogenförmigen Reihe von Rückmeldekontakten, die jeweils zwischen den einzelnen Steuerkontakten und dem anderen Pol der Spannungsquelle liegen, und je einem an den Enden der Steuerkontaktreihe angeschlossenen Rechts- bzw. Linkslaufschalter, von denen der eine oder der andere durch Öffnung eines der Steuerkontakte eingeschaltet wird und durch Schließen der zwei dem geöffneten Steuerkontakt benachbarten Rückmeldekontakte mittels des drehbaren Fühlers ausgeschaltet wird.

Es ist bereits eine elektromechanische Steuervorrichtung für die Einstellung eines beweglichen Teils in vorbestimmte Lagen bekannt. Diese bekannte Einrichtung wird zur elektrischen Fernsteuerung einer motorisch angetriebenen Stufenschalteinrichtung verwendet. Die hintereinandergeschaltete Steuerkontaktreihe und die Rückmeldekontaktreihe des motorischen Antriebes für je .zwei Betriebsstellungen der Stufenschalteinrichtung hat nur je einen Steuer- bzw. Rückmeldekontakt und der bewegliche- Rückmeldekontakthebel berührt abwechselnd nur einen oder zwei von den Rückmeldekontakten. Die Übertragung des Steuerstromes von den Enden der Steuerkontaktreihe auf die Rechts- und Linkslaufschalter des motorischen Antriebes erfolgt hierbei durch zwei Hilfsrelais. Diese Stufenschalteinrichtung ist nicht vollständig zu einem Kreis geschlossen und die Rückmeldekontaktreihe des motorischen Antriebes ist auf einem Halbkreis angeordnet, so daß der motorische Antrieb bzw. der Meldekontakthebel keine volle Umdrehung ausführen kann. Da diese bekannte Stufenschalteinrichtung nur halbkreisförmig ausgebildet ist, lassen sich auf ihr relativ wenig Kontakte vorsehen und es ist nicht möglich, durch öffnen eines einzigen Steuerkontaktes verschiedene Stellungen des Rückmeldekontakthebels oder des beweglichen Gliedes zu programmieren. Die mögliche Einstellage eines beweglichen Gliedes oder Meldekontaktarmes erfordert mindestens ebenso viel Steuerkontakte wie Rückmeldekontakte.

Bekannt ist auch eine motorgetriebene, drehrichtungsgesteuerte Einstellvorrichtung zur Einstellung einer Welle auf eine von mehreren Raststellungen. Diese bekannte Einrichtung versucht die Begrenzung der Bewegung einer mit einer solchen Steuereinrichtung verbundenen Welle durch die Anschläge des Steuerschlittens zu beseitigen, und sie schafft die Möglichkeit die über den Umfang eines Kreises verteilten Raststellungen auf dem kürzesten Weg zu erreichen. Diese bekannte Einstellvorrichtung steuert also die Drehrichtung einer Welle so, daß eine gewählte Raststellung in möglichst kurzer Einstellzeit eingenommen wird, die Welle ist in keiner Richtung in ihrer Bewegung behindert und es wird dadurch eine Schonung des Kontaktmaterials erreicht. Jedoch auch bei dieser bekannten Einrichtung ist es z. B. nicht möglich, auf eine Steuertaste zwei verschiedene Raststellungen eines beweglichen umlaufenden Teils zu programmieren.

Diü der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Piogramniierbarkeit der bekannten elektrischen Nachlaufsteuerung mit einer motorisch angetriebenen Stufenschalteinrichtung weiter zu verbessern.

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das zu steuernde Teil mittels eines Untersetzungsgetriebes mit dem drehbaren Fühler derart gekuppelt ist, daß das zu steuernde Teil eine Umdrehung und der Fühler zwei

ίο Umdrehungen ausführt, daß ein erster und ein zweiter Umpolschalter in Reihe zwischen den Enden der Steuerkontaktreihe einerseits und den Spulen des Rechts- und Linkslaufschalters andererseits eingeschaltet sind, daß in je zwei Arbeitsstellungen der Umpolschalter die Spule des Rechtslaufschalters oder die Spule des Linkslaufschalters mit dem einen bzw. dem anderen Ende der Steuerkontaktreihe verbunden ist, daß eine Nockenscheibe synchron mit dem zu steuernden Teil drehbar ist und im Winkelbereich

ao zwischen 0 bis 180° den einen Umpolschalter in der einen Arbeitsstellung und zwischen 180 bis 360° in der anderen Arbeitsstellung hält und daß ein Verstellglied zur willkürlichen Betätigung des anderen Umpolschalters vorgesehen ist.

»5 Um also ein drehbares anzusteuerndes Teil entsprechend volle 360° in Raststellungen einstellen zu können, sind nur halb so viel Rückmeldekontakte, die von dem drehbaren Fühler bestrichen werden, erforderlich.

Die elektrische Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist insbesondere zur Anwendung in einer tastenbetätigten Prägemaschine anwendbar, kann aber auch anderweitig angewendet werden.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist für die Einstellung eines beweglichen Teils in vorbestimmte Winkellagen vorgesehen. Diese Lagen können 200 oder mehr pro Umdrehung sein und brauchen nicht . in gleichem Abstand voneinander zu liegen, obwohl dieses in der Praxis meistens der Fall ist. Die Vorrichtung ist verhältnismäßig einfach für mehrere Umdrehungen ausgebildet, wobei eine und dieselbe Winkellage durch die Anzahl der Umdrehungen, d. h. ±1, ±2, ±3 Umdrehungen usw. unterschieden wird. Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschema der Stufenschaltung einer Nachlaufsteuerung,

F i g. 2 eine Weiterentwicklung der in F i g. 1 grund-' sätzlich veranschaulichten Stufenschaltung, ■

F i g. 3 die Umpolschalteinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 4 schematisch eine. tastenbetätigte Prägemaschine nach der vorliegenden Erfindung.

Für die eigentliche Einstellbewegung ist außer der erforderlichen Antriebsvorrichtung ζ. B. ein elektrischer Motor, noch ein magnetkupplungsbetätigtes Getriebe vorgesehen, das jedoch nicht im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt,

Im folgenden soll zunächst auf das Prinzipschema einer Stufenschalteinrichtung entsprechend F i g. 1 eingegangen werden. Die Einrichtung nach Fig. I besteht aus einer Vielzahl von Steuerkontakten a, b, c, d usw., einer Vielzahl von Rückmeldekontakten A, B, C, D usw. sowie aus zwei Relaisspulen HS und VS zweier Links- und Rechtslaufsclialter V und // für den Motor. Die Steüerkontakte a, b. c, J ... werden bei Betätigung einer Taste unterbrochen, und die

Rückmeldekontakte werden ζ. B. von einem Nocken an einer Nockenscheibe geschlossen, die eine einzustellende Scheibe sein kann oder aus einer zusammen mit dieser Scheibe rotierenden Nockenscheibe bestehen Kann.

Es sei angenommen, daß beispielsweise durch das Herunterdrücken einer Taste der Steuerkontakt c unterbrochen wird, und daß durch eine Drehung der genannten Scheibe die Kontakte A und B geschlossen worden sind, dann fließt Strom durch die Relaisspule HS, so daß der Kontakt // geschlossen wird. Dadurch wird eine Magnetkupplung zum Eindrücken magnetisiert, so daß die verstellbare Scheibe mit hoher Geschwindigkeit in der. einen Richtung, und zwar nach rechts, vom Stellmotor angetrieben wird. Diese Drehbewegung setzt sich unbeeinflußt fort, bis sich die drehbare Scheibe soweit bewegt hat, daß die Rückmeldekontakte C und D geschlossen werden. Infolge der Trägheit läuft die Scheibe jedoch über die Sollstellung hinaus.

Daraufhin wird die Magnetkupplung (nicht gezeigt) für niedrige Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung, d. h. nach links, eingerückt. Die drehbare Scheibe läuft dann langsamer nach links und schließt die Kontakte C und D zum zweiten Mal, wodurch der Antrieb der Scheibe stillgesetzt wird. Damit ist die gewünschte Lage erreicht. Bei Erreichen- der richtigen Lage wird ein Rückmeldekontakt an jeder "Seite dieser Lage geschlossen.

Bei gewissen praktischen Anwendungen der Stufenschalteinrichtung ist es erforderlich, daß zwei verschiedene Winkellagen der Ausgangswelle 14 nur einer Einstellung der gewünschten Lage am eigentlichen Wählerteil entsprechen. Dieses ist z. B. bei Prägemaschiiien der Fall. Jedem Herunterdrücken einer Prägetaste entsprechen hier zwei verschiedene erwünschte Einstellungen eines zu steuernden, drehbaren Teiles. Die Wahl zwischen diesen beiden Einstellungen erfolgt mittels einer Umschalttaste. Der Einfachheit halber wird zuerst ein System beschrieben, in dem der Einstellung des Wählerteils nur eine Einstellung des zu steuernden drehbaren Teiles eines kreisförmigen Stufenschalters entspricht.

In Fig. 2 der Zeichnung bezeichnet42 einen mit j der Ausgangswelle rotierenden Sektor als Fühler, der die Rückmeldekontakte A, B... L schließt, die innerhalb eines Sektorwinkels λ liegen. Die Kontakte b, c, d...k bezeichnen Steuerkohtakte zum Wählen der gewünschten Lage der Drehachse. Die Kontaktgruppen 43 und 44 dienen zum Einstellen jeweils einer der zwei Drehlagen der Achse, in denen der Sektor 42 die Kontakte A und B bzw. A und L schließt. Die angegebenen Arbeitskontakte A, B ... L werden durch den Umfang des Sektors 42 in Schließstellung gebracht. Die Kontakte Λ, B... sind über eine stromführende Schiene 45 mit dem Potential 0 oder einem anderen geeigneten Potential einer Spannungsquelle verbunden.

Es sei angenommen, daß der Sektor 42 die Kontakte C und D schließt und symmetrisch über diesen steht, d. h. etwas entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn aus der gezeigten Lage, und daß der Steuerkontakt g durch beispielsweise manuelle Betätigung einer Taste oder durch einen Stromimpuls an ein Relais, das den Steuerkontakt g enthält, unterbrochen wird. Da die Stronibahn durch die Spule VS an Erde angeschlossen ist, wird dabei eine Bewegung des Sektors 42 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn eingeleitet. Die Strombahn durch die Spule HS an Erde ist dabei unterbrochen^

Während der weiteren Drehung des Sektors 42 werden ein oder mehrere der Rückmeldekontakte C, D, E, F und G geschlossen und der Strom durch die Spule FS aufrechterhalten, .so daß sich die Drehbewegung des Sektors 42 fortsetzt. Wenn der Sektor 42 so weit entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht worden ist, daß der Kontakt H geschlossen ist, wird der Strom durch die Spule HS zum ersten Mal während des Vorganges geschlossen. Dieser Umstand zeigt an, daß die erwünschte Lage mit dem Sektor 42 symmetrisch über G und //, d. h. genau gegenüber der erwünschten Lage g, nahezu oder ganz erreicht worden ist. Die beschriebene Ausführungsform ist so aufgebaut, daß die erwünschte Lage einmal mit der hohen Geschwindigkeit überfahren wird, woraufhin eine Rückkehr mit entgegengesetzt gerichteter niedriger Suchgeschwindigkeit erfolgt. .

Wenn nun angenommen wird, daß die Einstellung durch Schließen einer der Kontaktpaare A und B oder L und A, beispielsweise L und A, charakterisiert werden soll und der Sektor 42 symmetrisch über C und D steht wie in dem vorhergehenden Beispiel, dann wird zuerst ein Kontakt .r geschlossen und ein Umschalter y, ζ umgeschaltet, so daß der Kontakt ζ geschlossen und der Kontakt y unterbrochen ist. Die Spule HS kann nur dann mit Erde verbunden werden, wenn A und L gleichzeitig von dem Sektor 42 geschlossen werden.

Wie im vorhergehenden Beispiel wird die Relaisspule VS magnetisiert, weil diese über die geschlossenen Kontakte C.und D mit Erde verbunden ist. Dabei beginnt eine Drehung des Sektors 42 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn wie im vorhergehenden Beispiel, und die Kontakte C und D, D und E usw. bis zu den Kontakten K und L werden nacheinander geschlossen, um die Spule VS magnetisiert zu halten.

Wenn die Drehung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn so weit fortgeschritten ist, daß die Kontakte L und /1 geschlossen sind, wird die Spule VS über den Kontakt L mit Erde verbunden, und gleichzeitig wird die Spule //5 über die Kontakte A und L mit Erde verbunden. Dieser Umstand zeigt im System an, daß die erwünschte symmetrische Lage des Sektors 42 über den Kontakten L und A nahezu oder ganz erreicht worden ist.

In gewissen Fällen ist es erwünscht, daß jeder Wählerlage zwei Lagen der Drehachse entsprechen. Dabei kann derselbe Wähler angewendet werden, wenn zusätzliche einfache Umpolschalter mit einer Untersetzung zwischen der Wählerscheibe und der Haupt-· drehachse des zu steuernden drehbaren Teils, vorgesehen werden. Die Umpolschalter bestehen aus zwei Umschaltkontakten 48, 49 und 50, 51. Die eine Kontaktgruppe 48, 49 wird manuell oder in anderer zweckmäßiger Weise willkürlich betätigt, und die Kontaktgruppe 50, 51 wird mittels einer an der Hauptdrehachse angeordneten Nockenscheibe 46 betätigt.

Uni die Wirkungsweise zu beschreiben, wird die Stufenschalteinrichtung gemäß F i g. 2 in den Punkten P und Q von den Relaisspulen VS und IiS getrennt und mit den entsprechenden Punkten in F i g. 3 verbunden. In den in F i g. 3 gezeichneten Lagen der Umschaltkontakte 48, 49 50 und 51 ist VS mit P und HS mit Q verbunden. Diese Lagen verbleiben für alle Drelistellungen innerhalb eines Drehwinkels von 0 bis 180° für die Huüptdrehachse. Die Eiiistdlkum-

mandos innerhalb dieses Drehwinkels der Hauptdrehachsc können somit eindeutig zugeordnet werden. Der Sektor 42 der Stufenschalteinrichtung bewegt sich bei Einstellung innerhalb des genannten Kreissektors von 0 bis 180° innerhalb eines doppelt so großen Winkelbereichs, d. h. 360°, und zwar infolge der früher genannten Untersetzung zwischen der Stufenschalterwelle und der Hauptdrehachse. Wenn nun eine Einstellung innerhalb des zweiten Kreissektors von 180 bis 360° des Drehbereiches der Hauptdrehachse erwünscht ist, werden die Umschaltkontakte 48, 49 durch Betätigung eines Vorstcllgliedes 47 umgeschaltet, das aus einer Taste oder einer Relaisvorrichtung bestehen kann. Die Relaisspule VS wird dadurch mit dem Punkt Q und die Relaisspule HS mit dem Punkt P verbunden. Die Folge dieser Umschaltung ist, daß der Sektor 42 in F i g. 2 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, im Vergleich zu dem vorher betrachteten Fall. Wenn sich die Umschaltkontakte 48, 49 in der linken Stellung befinden, ao läuft der Sektor 42 den kürzesten Weg zu der gewählten Einstcllungslage, und wenn sich die Umschaltkontakte 48, 49 in der rechten Stellung befinden, läuft der Sektor 42 folglich den längsten Weg zu der gewählten Lage. Offensichtlich nimmt dabei die Hauptdrehwellc auf Grund der genannten Untersetzung im Verhältnis 1:2 diejenige Position ein", die um eine halbe Umdrehung versetzt im Verhältnis zu der nächsten Lage an der Hauptdrehachse liegt, die in der Stufenschalteinrichtung dasselbe Gegenstück hat.

Wie bereits erwähnt, ist das oben beschriebene Einstellungssystem allgemein anwendbar, insbesondere wurde es aber in Verbindung mit der Entwicklung einer tastenbetätigten Prägemaschine zum Prägen von Adressendruckblechen u. dgl. geschaffen. Eine tastenbetätigte Prägemaschine ist schematisch in Fig.4 veranschaulicht. Die erwähnte Drehachse 14 trägt in diesem Falle einen sogenannten Typenkranz 68 mit Typenkanälen für positive und negative Prägetypen 69,70 zum Prägen auf einem Adressendruckblech 71.

Der Typenkranz wird nach Herunterdrücken einer dem gewünschten Zeichen entsprechenden Taste 72 einer Schreibmaschinentastatur gedreht, wobei angenommen wird, daß die betreffende Taste den entsprechenden Kontakt a, b, c usw. in F i g. 2 betätigt. Der Typenkranz wird in die gewünschte Lage in einem Zeitzyklus der oben beschriebenen Art gedreht und selbstverständlich wird der oben genannte elek-. tromechanische Vorgang vor dem Prägungsvorgang ausgeführt, der eingeleitet wird, wenn der Typenkranz in die richtige Lage angelangt ist. Die Prägung erfolgt mit Hilfe zweier Prägearme 73, 74, die schwenkbar gelagert sind und zur Prägebewegung durch einen Keil 75 an einem schwenkbaren oder anderswie betätigbaren Hebel 76 betätigt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrische Nachlaufsteuerung für ein drehbares Teil mit einer Stufenschalteinrichtung, bestehend aus einer an einen Pol einer Spannungsquelle angeschlossenen hintereinandergeschalteten Reihe von Steuerkontakten, einer von einem motorisch angetriebenen, mit dem zu steuernden Teil gekoppelten, drehbaren Fühler bestrichenen kreisbogenförmigen Reihe von Rückmeldekontakten, die jeweils zwischen den einzelnen Steuerkontak.-ten und dem anderen Pol der Spannungsquelle liegen und je einen an den Enden der Steuerkontaktreihe angeschlossenen Rechts- bzw. Linkslaufschalter, von denen der eine oder der andere durch Öffnung eines der Steuerkontakte eingeschaltet wird und durch Schließen der zwei dem geöffneten Steuerkontakt benachbarten Rückmeldekontakte mittels des drehbaren Fühlers aus- _ geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zu steuernde Teil (68) mittels eines Untersetzungsgetriebes derart mit dem drehbaren Fühler (42) gekuppelt ist, daß das zu steuernde Teil eine Umdrehung und der Fühler zwei Umdrehungen ausführt, daß ein erster und ein zweiter Umpolschalter (48, 49; 50, 51) in Reihe zwischen den Enden der Steuerkontaktreihe (a, b, c, d ...) einerseits und den Spulen (VS, HS) des Rechtsund Linkslaufschalters (V, H) andererseits eingeschaltet sind, daß in je zwei Arbeitsstellungen der Umpolschalter (48, 49; 50, 51) die Spule (HS) des Rechtslaufschalters (H) oder die Spule (VS) des Linkslauf schalters (V) mit dem einen bzw. dem anderen Ende der Steuerkontaktreihe (α, b, c, d...) verbunden ist, daß eine Nockenscheibe (46) synchron mit dem zu steuernden Teil (68) drehbar ist und im Winkelbereich zwischen 0 bis 180° den einen Umpolschalter (50, 51) in der einen Arbeitsstellung und zwischen 180 und 360° in der anderen Arbeitsstellung hält und daß ein Verstellglied (47) zur willkürlichen Betätigung des anderen Umpolschalters (48, 49) vorgesehen ist

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen