DE2504174C3 - Anordnung zum Fördern von Gegenständen durch eine Behandlungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Fördern von Gegenständen durch eine Behandlungsanlage mit einem Antriebsmotor, einer Vielzahl von von dim Motor angetriebenen Förderrollen und einer Steuerschaltung zum Steuern des Antriebsmotors.

Eine solche Anordnung ist bereits bekannt Zum Fördern von zu behandelnden Gegenständen in einer Maschine, beispielsweise einem Durchlaufofen oder einer Ätzmaschine oder dergleichen, in weicher die Gegenstände eine bestimmte Zeit der Wirkung eines Reaktionsmediums ausgesetzt werden, beispielsweise einer Wärmebestrahlung oder einem Ätzflüssigkeitsstrahl oder dergleichen, wird häufig eine Reihe von Förderrollen verwendet, die von einem Gleichstrommotor über ein Getriebe mit verzögerter Wirkung angetrieben werden. Mit dem Gleichstrommotor ist ein Tachogenerator verbunden, der eine Ausgangsspannung proportional zur Motordrehzahl abgibt Diese so Spannung wird in einer Vergleichsvorrichtung mit einer Spannung verglichen, die von einem Einstellpotentiometer zugeführt wird. Die der Differenz entsprechende Ausgangsspannung der Vergleichsvorrichtung wird in einer Steuerschaltung verstärkt weiche einen großen Verstärkungsfaktor hat Die Ausgangsspannung tius dieser Steuerschaltung steuert den Gleichstrommotor. Demzufolge wird ein Gleichgewicht erreicht, wodurch eine kleine Differenzspannung in der Vergleichsvorrichtung bleibt, welche nach der Verstärkung den Motor auf den gewünschten Wert einstellt

Diese bekannte Anordnung hat die folgenden Nachteile: Die Durchlaufzeit der zu behandelnden Produkte bleibt für die gleiche Einstellung und für einen längeren Zeitraum nicht konstant, was auf die Verschmutzung der Bürsten des Tachogenerators, auf Temperatureinflüsse in der Vergleichsvorrichtung «w. zurückzuführen ist Die Reproduzierbarkeit (Einstellung des Potentiometers) ist ungünstig. Ein weiterer Nachteil ergibt sich dadurch, daß die langen Durchlaufzeiten, d. h. die kleinen Drehzahlen des Gleichstrommotors, schwierig einzustellen und konstant zu halten sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die vorstehenden Nachteile vermieden werden.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Anordnung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Antriebsmotor ein Schrittmotor ist und daß die Steuerschaltung einen konstant schwingenden Oszillator, einen Frequenzteiler, dessen Eingang mit dem Oszillator verbunden ist und dessen Rechtecksausgangssignal den Schrittmotor antriebt, und ein Einstellelement zum Einstellen des Frequenzteilers aufweist

Durch die US-PS 29 45 997 ist ein vergleichbares Antriebssystem für den Papiervorschub in einem Aufzeichnungsgerät mit wählbaren Geschwindigkeiten bekannt Ausgehend von einer festen Frequenzquelle, wie das kommerzielle Netz, wird die Frequenz dieser Frequenzquelle über zwei aufeinanderfolgende, beliebig einschaltbare Frequenzmultiplizierer erhöht und über einen Umschalter einem Pulsgenerator zugeführt Dieser Pulsgenerator erzeugt rechtwinklige Impulse mit einer von den Frequenzmultiplizierten herkommenden Frequenz, welche Impulse einer Kette von zw.ei Frequenzteilern, welche beliebig einschaltbar sind, zugeführt werden. Die Ausgangsimpulse dieser Kette werden einer bistabilen Ausgangsschaltung zugeführt Diese Schaltung kann eine übliche Flip-Flopschaltung sein, mittels welcher abwechselnd Impulse zwei Wicklungen des Schrittmotors zugeführt werden, um den Rotor des Schrittmotors mit eine;· Geschwindigkeit welche der von der Schaltung zugeführten Folge von Impulsen entspricht fortzubewegen. Der Rotor des Schrittmotors ist mit einer Antriebsspule des Aufzeichnungsgeräts mechanisch gekuppelt

In der US-PS 33 07 092 ist ferner eine Drehzahlsteuerung für einen Synchronmotor beschrieben, bei der durch zeitweise Erhöhung der Frequenz der Speisespannung das Erreichen und Halten der Synchrondrehzahl unter wechselnden Belastungsverhältnissen erleichtert wird. Manche Synchronmotoren haben bei Drehzahlen, welche nur wenig unterhalb der synchronen Drehzahl liegen, ein niedriges Drehmoment, was zur Folge hat, daß dem Motor zur Synchronisation eine größere Leistung zugeführt werden muß als zum Antreiben des Motors bei synchroner Drehzahl.

In der bekannten Schaltung ist ein Festfrequenzoszillator mit einem aus mehreren Stufen bestehenden Digitalzähler verbunden, der nach einer einstellbaren Anzahl von Zählschritten einen Impuls zur Steuerung des Synchronmotors abgibt Durch vorübergehende Erhöhung der vom Zähler abgegebenen Impulsfrequenz wird der Motor auf eine Drehzahl beschleunigt, die höher ist als die gewünschte synchrone Drehzahl. Wenn diese neue Drehzahl erreicht ist, kann die Eingangsfrequenz für den Motor auf den ursprünglichen Wert erniedrigt werden, wodurch die Drehzahl des Motors auf die ursprünglich erwünschte synchrone Drehzahl abnimmt Der aus sechs Stufen bestehende Digitalzähler hat die Funktion eines Frequenzteilers.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der konstant schwingende Oszillator der Steuerschaltung ein Quarzoszillator.

Die Steuerschaltung umfaßt vorteilhafterweise ein Anzeigeelement, von dem die Durchlaufzeit der zu

behandelnden Produkte abgelesen werden kann. Der Frequenzteiler hat zweckmäßigerweise einen fixen Frequenzteiler und einen einstellbaren Frequenzteiler.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert

Fig. 1 zeigt schematisch den Antriebsmotor, die Untersetzung und die Vielzahl von Stilvollen der bekannten Anordnung.

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild der bekannten Anordnung. :o

F i g. 3 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Bei der in F i g. 1 gezeigten bekannten Anordnung treibt ein Gleichstrommotor 1 eine Reihe von Förderrollen 3 Ober eine Untersetzung 2 an. Mit Hilfe dieser Förderrollen 3 werden die zubehandelnden Produkte durch eine Maschine längs einer Durchlaufdistanz von L mm geführt, wobei sie in der Maschine eine bestimmte Behandlung erfahren.

F i g. 2 zeigt schematisch die Steuerschaltung dieses bekannten Systems. Dabei ist ein Tachogenerator 4 mit dem Gleichstrommotor 1 verbunden. Die Ausgangsspannnung des Tachogenerators, die proportional zur Drehzahl des Motors ist, wird einer Vergleichsvorrichtung 5 zugeführt Dieser Vergleichsvorrichtung 5 wird weiterhin eine Spannung von einem Einstellpotentiometer 6 zugeführt Die die Differenz bildende Ausgangsspannung aus der Vergleichsvorrichtung 5 wird einer Steuerschaltung 7 zugeführt, in welcher ein Verstärker mit einem großen Verstärkungsfaktor die Differenzspannung verstärkt Die verstärkte Spannung reguliert dann Thyristoren, die ihrerseits die Versorgungsspannung 8 steuern. Diese gesteuerte Versorgungsspannung wird dann gleichgerichtet und dem Gleichstrommotor 1 zugeführt Man erhält so eine Regelung, bei welcher r-> eine geringe Differenzspannung in der Schaltung 7 bleibt die nach der Verstärkung die Thyristoren auf den gewünschten Wert einstellt

In F i g. 3 speist ein konstant schwingender Oszillator 9, beispielsweise ein Quarzoszillator, einen festgelegten bzw. fixen Frequenzteiler 10 mit einer Hochfrequenzspannung von beispielsweise 1 MHz. Dieser fixe Frequenzteiler 10 führt dann seine Spannung einem Frequenzteiler 11 zu, der durch das Einstellelement 12 eingestellt ist Die Einstellung kann durch ein Anzeigeelement 13 sichtbar gemacht werden, welches beispielsweise vier Anzeigeröhren (vier Dekaden) hat Die Rechteckausgangsspannung des Frequenzteilers 11 wird einem Schrittmotor 14 zugeführt, der die Gruppe von Förderrollen 3 über die mechanische Untersetzung 2 antreibt

Der Schrittmotor spricht auf die Vorderseite des Rechteckeingangsimpulses an und läuft demzufolge über einen festen kleinen Winkel, wodurch die Anzahl von Schritten pro Drehung des Motors festgelegt ist

Geht man davon aus, daß die Durchlauflänge L mm, der Durchmesser der Förderrollen dram, die Verzögerung 2 t, die Anzahl von Schritten pro Drehung des Schrittmotors n, die Frequenz des Quarzoszillators 1 MHz und der Faktor des fixen Teilers 10 ν ist, dann entspricht einer Durchlaufzeit von 1 snLt/nd Schritten pro Sekunde des Schrittmotors.

Wenn man die Einstellung des Einstellelementes 12 so vornehmen möchte, daß sie der Durchlaufzeit in Sekunden entspricht, ist folgende Gleichung zu erfüllen:

nLtted- 10« ν ν - ΙΟ» „d/nU

Wenn in diesem Fall beispielsweise c/<-20mm, L-1200 mm, i-4 und π-200, so erhält man für v—65,45. Da ν ganzzahlig sein sollte, wird es auf 65 abgerundet

Die schnellste Durchlaufzeit wird durch die maximale Frequenz festgelegt, die der Schrittmotor verarbeiten kann. Die maximale Durchlaufzeit ist praktisch unbegrenzt und hängt von der Anzahl von Dekaden des Einstellelementes 12 ab. Infolge der konstanten Oszillation bzw. Konstanz des Quarzoszillators mit einer Abweichung von nur ± 10~^e, ist auch für lange Zeiträume sicher, daß eine gegebene Einstellung immer zu der gleichen Durchlaufzeit führt Die Reproduzierbarkeit der Einstellung als Ergebnis der digitalen Implementation ist ebenfalls sehr gut

Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß die Durchlaufzeit direkt in ganzen Sekunden an dem Anzeigeelement 13 abgelesen werden kann, in der Praxis beispielsweise von 30 s als Minimum bis 9999 s als Maximum.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Fördern von Gegenständen durch eine Behandlungsanlage mit einem Antriebsmotor, einer Vielzahl von von dem Motor angetriebenen Förderrollen und einer Steuerschaltung zum Steuern des Antriebsmotors, dadurch gekennzeichne t, daß der Antriebsmotor (1) ein Schrittmotor ist und daß die Steuerschaltung (7) einen iu konstant schwingenden Oszillator (9), einen Frequenzteiler (10, 11), dessen Eingang mit dem Oszillator (9) verbunden ist und dessen Rechtecksausgangssignal den Schrittmotor (1) treibt, und ein Einstellelement (12) zum Einstellen des Frequenzteilers (11) aufweist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konstant schwingende Oszillator (9) der Steuerschaltung (7) ein Quarzoszillator ist

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (7) ein Anzeigeelement (13) aufweist, an welchem die Durchlaufzeit der zu behandelnden Produkte ablesbar ist

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler einen fixen Teiler (10) und einen einstellbaren Frequenzteiler (U) aufweist