DE1588348B2

DE1588348B2 - Schaltungsanordnung zur steuerung eines lochstempelantriebes

Info

Publication number: DE1588348B2
Application number: DE19671588348
Authority: DE
Inventors: Frank Gerald Cannon Falls Minn Soltis (VStA)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1966-08-15
Filing date: 1967-08-12
Publication date: 1973-04-26
Also published as: SE316642B; NL6708838A; GB1130437A; US3456161A; DE1588348A1; CH457925A; ES344102A1; DE1588348C3; BE699674A; FR1529397A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Lochstempelantriebes, bei dem der Lochstempel mit einer kontinuierlich umlaufenden Nockenscheibe mittels eines Zwischenhebels in Eingriff bringbar ist, dessen Verschiebung in Abhängigkeit von der Erregung eines Elektromagneten während der Einstellzeit im Arbeitszyklus erfolgt.
Antriebe dieser Art können sowohl mit einem HaI-temagneten ausgerüstet sein, der zur Durchführung eines Stanzvorganges abgeschaltet wird, als auch mit einem Arbeitsmagneten, durch dessen Erregung der Zwischenhebel in die Arbeitslage verschoben wird.

Bei diesen Antrieben steht für die Auswahl eines Lochstempels durch Verschieben des Zwischenhebels derjenige Zeitabschnitt zur Verfügung, in welchem die Nockenscheibe mit einem abgeflachten Bereich dem Lochstempel gegenüberliegt. In diesem Zeitabschnitt muß aber auch die Rückstellung des Zwischenhebels

*5 nach der vorangegangenen Stanzoperation erfolgen, so daß z. B. bei zwei aufeinanderfolgenden Lochungen in jedem Arbeitszyklus zwei Funktionen ausgeführt werden müssen. Die Durchführung dieser beiden Funktionen in einem Arbeitszyklus verursacht jedoch Schwierigkeiten bei den Bemühungen, hohe Arbeitsgeschwindigkeiten für derartige Antriebe zu erreichen.

Bei einem Lochstempelantrieb anderer Art, bei welchem die Stanzmatrize und der Aufzeichnungsträ-

^a5 ger periodisch gegen die Lochstempel bewegt werden und die nachgiebig gelagerten Lochstempel mittels Drehankerrelais in ihrer Lage arretierbar sind, ist es zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit bekannt, die Erregung der Drehankerrelais bereits zu beginnen, während sich die Stanzmatrize noch in der Rückbewegung befindet. Diese in ein und demselben Arbeitszyklus getroffene Maßnahme dient jedoch lediglich dazu, die relativ langsame Einstellbewegung der Drehankerrelais der Matrizenbewegung zu überla-

gern. Ihre sinngemäße Übertragung auf den Lochstempelantrieb der eingangs genannten Art kann nur in begrenztem Maße erfolgen, da bei dieser Konstruktion für einen Schaltvorgang bevorzugte Stellungen existieren, z. B. wenn der Anker den Magnetspulen des Elektromagneten dicht gegenüberliegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Lochstempelantriebes der eingangs genannten Art anzugeben, die eine wesentliche Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit erlaubt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ausgangssignale einer ersten Verriegelungsschaltung, die durch ihren während der Stanzzeit eingestellten Schaltzustand das Stanzsignal für den nächsten Arbeitszyklus speichert, jeweils über ein UND-Glied einer den Elektromagneten steuernden, zweiten Verriegelungsschaltung zuführbar sind, deren Ausgänge an das dem jeweils entgegengesetzten Eingang zugeordnete UND-Glied zurückgeführt sind.

Durch diese Maßnahme wird somit erreicht, daß durch die Speicherung der Stanzsignale im momentanen und im nächsten Arbeitszyklus und die gleichzeitige Auswertung dieser Signale eine Verstellung des Zwischenhebels nur bei einem Wechsel der Signale erfolgt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß ein synchron mit der Nockenscheibe umlaufender Impulsgeber vorgesehen ist, von dem während der Stanzzeit ein Taktimpuls der ersten Verriegelungsschaltung und während der Einstellzeit jeweils ein weiterer Taktimpuls den die Eingänge der zweiten Verriegelungsschaltung steuernden UND-Gliedern zuführbar sind.

In vorteilhafter Weise ist der Elektromagnet als Haltemagnet ausgebildet, und die Verschiebung des Zwischenhebels ist von der Bewegung der Nockenscheibe ableitbar, so daß der Elektromagnet unter Umschaltung der zweiten Verriegelungsschaltung während der Einstellzeit, in welcher der Magnetanker dicht an den Polschuhen anliegt, durch das Null-Ausgangssignal der ersten Verriegelungsschaltung unter dem Einfluß eines Taktimpulses einschaltbar oder durch das 1-Ausgangssignal der ersten Verriegelungsschaltung unter dem Einfluß eines anderen Taktimpulses abschaltbar ist. Dabei ist die erste Verriegelungsschaltung zu Beginn jedes Arbeitsspiels durch einen Taktimpuls in den Aus-Zustand umschaltbar.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird darin gesehen, daß dem Elektromagneten innerhalb der Einstellzeit unter Steuerung von Taktimpulsen ein verstärkter Strom zuführbar ist, wobei die Stromzuführung über einen Relaiskontakt mittels eines UND-Gliedes und einer monostabilen Kippschaltung in Abhängigkeit vom Null-Zustand beider Verriegelungsschaltungen und eines Taktimpulses vorbereitet ist.

Die Erfindung wird an Hand von durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung mit dem zu steuernden Lochstempelantrieb unter Verwendung eines Haltemagneten, in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Schaltungsanordnung jedoch ohne die zur Erzeugung eines zusätzlichen Stromes durch die Magnetspule erforderlichen Stromkreise,

F i g. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung unter Verwendung eines Magneten, der zur Durchführung einer Lochung erregt werden muß, und

Fig. 5 das Magnetsystem des der Fig. 4 entsprechenden Ausführungsbeispieles in der Ruhestellung und in der Arbeitsstellung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung ist mit 10 eine Steuersignalquelle bezeichnet, aus der ein »Start«-Signal auf der Leitung 11 und »Stanz«-Signale auf der Leitung 12 geliefert werden. Die Steuersignalquelle 10 kann irgendeine geeignete Steuervorrichtung sein, beispielsweise die zentrale Recheneinheit einer Datenverarbeitungsmaschine. Das von der Steuersignalquelle 10 gelieferte »Start«-Signal durchsetzt die ODER-Glieder 13,14 zum Aus- bzw. Einschalten der Verriegelungsschaltungen 15,16. Die Verriegelungsschaltung 16 steuert die Erregung der Magnetspule 18 über den Treiber 17. Durch das »Start«-Signal wird die Verriegelungsschaltung 16 in den Ein-Zustand geschaltet und damit die Magnetspule 18 erregt. Die Magnetspule 18 bildet einen Teil des Elektromagneten 19, dessen Anker mit 20 bezeichnet ist. Der Anker 20 wird normalerweise durch die Feder 21 gezwungen, der Nockenscheibe 22 zu folgen, die gleichförmig umläuft und hierbei periodisch den Anker 20 in die Nachbarschaft der Polschuhe des Magneten 19 bringt. Infolgedessen ist für das Halten des Ankers an den Polschuhen lediglich der Haltestrom der Spule 18 erforderlich.

Der Anker 20 ist mit dem Zwischenhebel 23 verbunden, der zwischen den Schwinghebel 24 und den Lochstempel 25 eingeschoben wird, um den Lochstempel 25 zur Durchführung einer Lochung abwärts zu bewegen. Der Lochstempel 25 wird durch den Rückstellhebel 26 in seine Ausgangslage zurückgebracht. Der Zwischenhebel 23 kann somit nur dann unter der Wirkung der Feder 21 nach rechts bewegt werden, wenn die Magnetspule 18 strömlos ist.

Die Verriegelungsschaltung 16 dient als Speicher für das momentane Steuersignal, während die Verriegelungsschaltung 15 das nächste Steuersignal speichert. Aus dem in Fig. 2 dargestellten Impulsdiagramm ist ersichtlich, daß von der Steuersignalquelle 10 ein Signal zum Lochen im ersten Zyklus ausgegeben wird. Dieses Signal durchsetzt das UND-Glied 30 unter dem Einfluß des Taktimpulses C und schaltet die Verriegelungsschaltung auf EIN. Der Taktimpuls C wird durch einen synchron mit der Nockenscheibe 22 angetriebenen Impulsgeber 29 geliefert, der außerdem die Taktimpulse A bis H erzeugt. Der Taktimpuls A liegt an einem Eingang des ODER-Gliedes 13 zur Rückstellung der Verriegelungsschaltung 15 bei jedem Zyklusanfang. Der Taktimpuls B wird zu einer (nicht beschriebenen) Prüfoperation benutzt.

Durch das Ein-Schalten der Verriegelungsschaltung 15 sind die Eingangsbedingungen des UND-Gliedes 31 erfüllt, so daß die Verriegelungsschaltung 16 durch den Taktimpuls G auf AUS gestellt wird. Dadurch wird der Treiber 17 abgeschaltet und die Magnetspule 18 stromlos. Der Anker 20 wird nun durch die Feder 21 an die Nockenscheibe gelegt und mit deren Umlauf geschwenkt. Dabei wird der Zwischenhebel 23 unter den Schwinghebel geschoben. Während des ersten Teils des nächsten Zyklus' findet nun eine Lochung statt. Durch den Taktimpuls A im zweiten Zyklus wird die Verriegelungsschaltung 15 auf AUS gestellt. In diesem Beispiel ist für den zweiten Zyklus ein weiteres »Stanz«-Signal von der Steuersignalquelle 10 vorgesehen. Daher wird der Verriegelungsschalter 15 durch den Taktimpuls C wieder in den Ein-Zustand geschaltet. Die Verriegelungsschaltung 16 kann dabei nicht in den Ein-Zustand kommen, da die Bedingungen für das UND-Glied 32 nicht erfüllt sind. Daher bleibt im nächsten Zyklus die Verriegelungsschaltung 16 im Aus-Zustand und die Magnetspule 18 stromlos.

Im dritten Zyklus wird die Verriegelungsschaltung 15 durch den Taktimpuls A wieder zurückgestellt. Für diesen Zyklus wird kein »Stanz«-Signal ausgegeben. Daher wird die Verriegelungsschaltung 15 durch den Taktimpuls C nicht Ein-geschaltet. Da sich somit beide Verriegelungsschaltungen 15, 16 im Aus-Zustand befinden, sind zur Zeit des Taktimpulses D die Eingangsbedingungen des UND-Gliedes 33 erfüllt, so daß das Signal an den Eingang der monostabilen Kippschaltung 34 gelangt. Das Ausgangssignal dieser Schaltung erregt die Relaisspule 35. Dadurch wird der Arbeitskontakt 36 geschlossen, so daß ein Hilfsimpuls an die Magnetspule 18 gelangt.

Der Hilfsimpuls wird in diesem Beispiel in jedem Zyklus erzeugt. Hierzu wird der Thyristor 40 durch den an seine Steuerelektrode angelegten Taktimpuls F gezündet. Ist dies geschehen, so wird der normalerweise leitende Thyristor 41 gelöscht, da sein Anodenpotential über den Koppelkondensator 42 erniedrigt wird. Das Ausgangssignal wird von der Anode

des Thyristors 40 über den nunmehr geschlossenen Kontakt 36 der Magnetspule 18 zugeführt. Zur Taktzeit H wird der Thyristor 41 gezündet. Der Thyristor 40 wird dabei wegen der Herabsetzung seines Anodenpotentials über den Koppelkondensator 42 in den Aus-Zustand geschaltet. Die Einschaltdauer des monostabilen Multivibrators 34 erstreckt sich über die Zeit des Taktimpulses H hinaus. Dadurch wird sichergestellt, daß der Kontakt 36 über die gesamte Dauer des Hilfsimpulses geschlossen ist. Durch die Möglichkeit des selektiven Aufschaltens des Hilfsimpulses auf eine Magnetspule 18 können mehrere Lochpositionen mit nur zwei Thyristoren gesteuert werden.

Wenn die Relaisspule 35 stromlos wird und der Kontakt 36 öffnet, fließt durch die Magnetspule weiterhin der etwas niedrigere Haltestrom. Die Verriegelungsschaltung 15 bleibt im Aus-Zustand, da, weil nicht gelocht werden soll, das nächste »Stanz«-Signal fehlt. Dagegen befindet sich die Verriegelungsschaltung 16 im Ein-Zustand, in welchen sie durch den Taktimpuls E über das UND-Glied 32 und das ODER-Glied 14 gebracht wurde. Der Hilfsimpuls wird nicht weitergeleitet, da die Eingangsbedingungen für das UND-Glied 33 nicht erfüllt sind. Der monostabile Multivibrator 34 wird daher nicht erregt und die Relaisspule 35 bleibt ohne Strom. Es ist unerwünscht, den Hilfsimpuls in diesem Augenblick anzulegen, da er unnötigerweise die Magnetspule 18 erwärmen würde.

In manchen Fällen ist es unnötig, einen Hilfsimpuls

ίο vorzusehen. Wenn dies der Fall ist, so kann die Schaltung die in Fig. 3 gezeigte Anordnung annehmen. Aus Fig. 3 ist ferner zu ersehen, daß der gleiche Impuls zur Vorbereitung der UND-Glieder 31 und 32 benutzt werden kann.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 entspricht derjenigen der F i g. 3 mit der Ausnahme, daß die Magnetspule 18 stromführend sein muß, wenn eine Stanzoperation stattfinden soll. Deshalb ist in diesem Falle der Null-Ausgang der Verriegelungsschaltung 16 mit dem Treiber 17 der Magnetspule 18 verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Lochstempelantriebes, bei dem der Lochstempel mit einer kontinuierlich umlaufenden Nockenscheibe mittels eines Zwischenhebels in Eingriff bringbar ist, dessen Verschiebung in Abhängigkeit von der Erregung eines Elektromagneten während der Einstellzeit im Arbeitszyklus erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale einer ersten Verriegelungsschaltung (15), die durch ihren während der Stanzzeit eingestellten Schaltzustand das Stanzsignal für den nächsten Arbeitszyklus speichert, jeweils über ein UND-Glied (31, 32) einer den Elektromagneten steuernden, zweiten Verriegelungsschaltung (16) zuführbar sind, deren Ausgänge an das dem jeweils entgegengesetzten Eingang zugeordnete UND-Glied (31, 32) zurückgeführt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein synchron mit der Nockenscheibe umlaufender Impulsgeber vorgesehen ist, von dem während der Stanzzeit ein Taktimpuls (C) der ersten Verriegelungsschaltung (15) und während der Einstellzeit jeweils ein weiterer Taktimpuls (E, G) den die Eingänge der zweiten Verriegelungsschaltung (16) steuernden UND-Gliedern (32, 31) zuführbar sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (19) als Haltemagnet ausgebildet ist und die Verschiebung des Zwischenhebels (23) von der Bewegung der Nockenscheibe (22) ableitbar ist und daß der Elektromagnet (19) unter Umschaltu/ig der zweiten Verriegelungsschaltung (16) während der Einstellzeit, in welcher der Magnetanker (20) dicht an den Polschuhen anliegt, durch das Null-Ausgangssignal der ersten Verriegelungsschaltung (15) unter dem Einfluß eines Taktimpulses (E) einschaltbar oder durch das 1-Ausgangssignal der ersten Verriegelungsschaltung (15) unter dem Einfluß eines anderen Taktimpulses (G) abschaltbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verriegelungsschaltung zu Beginn jedes Arbeitsspiels durch einen Taktimpuls (A) in den »Aus«-Zustand schaltbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektromagneten (19) innerhalb der Einstellzeit unter Steuerung von Taktimpulsen (F, H) ein verstärkter Strom zuführbar ist, wobei die Stromzuführung über einen Relaiskontakt (35, 36) mittels eines UND-Gliedes (33) und einer monostabilen Kippschaltung (34) in Abhängigkeit vom NuIl-Zustand beider Verriegelungsschaltungen (15,16) und eines Taktimpulses (D) vorbereitet ist.