DE2704375A1 - System zur geschwindigkeitssteuerung von wellpappenmaschinen - Google Patents
System zur geschwindigkeitssteuerung von wellpappenmaschinenInfo
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- B31F1/28—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions combined with uniting the corrugated webs to flat webs ; Making double-faced corrugated cardboard
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Description
2. Februar 1977
Molins Machine Company, Inc. Burnt Mill Road
Cherry Hill, New Jersey 08003 V. St. A.
Cherry Hill, New Jersey 08003 V. St. A.
"System zur Geschwindigkeitssteuerung von Wellpappenmaschinen"
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Motorgeschwindigkeitssteuerung und insbesondere auf
ein System zur digitalen Geschwindigkeitssteuerung der Motore in einseitigen und zweiseitigen Wellpappenmaschinen.
Die Motorgeschwindigkeit kann automatisch auf eine vorgewählte Minimalgeschwindigkeit gebracht werden oder wahlweise
von irgendeiner oberhalb der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit gelegenen Geschwindigkeit auf eine gewünschte
Geschwindigkeit, einschließlich einer einstellbaren Geschwindigkeit oder einer vorgegebenen Bezugsgeschwindig-
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keit, gebracht werden. Die Motorgeschwindigkeit der einseitigen Wellpappenmaschine kann synchron gesteuert werden,
sodaß sie der Motorgeochwindigkeit der zweiseitigen Wellpappenmaschine
folgt.
In einer Maschine zur Herstellung der Riffelung für Wellpappe wird eine Bahn der einseitigen Maschine, d.h.
der Maschine für die Herstellung einseitiger Wellpappe, zugeführt, an die außerdem Material zur Erzeugung der
Riffelung oder Wellenstruktur (Riffelungsmaterial) herangeführt wirdo In der einseitigen Maschine wird das Riffelungsmaterial
an der Sahn angeklebt, sodaß sich eine einseitige Wellpappenbahn ergibt.
Die einseitige Wellpappenbahn wird über eine Transportvorrichtung der Oberseite einer Brücke zugeführt. Eine
gleichartige einseitige Maschine erzeugt eine zweite einseitige Wellpappenbahn, die von zweiten Transportvorrichtungen
der Unterseite der Brücke zugeführt wird.
Die beiden einseitig belegten Bahnen gehen von der Brücke längs einer Führung weg. Die Führung führt die beiden
einseitigen Wellpappenbahnen durch eine Vorerhitzereinrichtung und Klebemaschine einer zweiseitigen Wellpappenmaschine
zu. Die Klebemaschine bringt einen Kleber an den Kämmen der Furchen der Riffelung auf den einseitigen Wellpappenbahnen
an. Die Bahnen werden miteinander verklebt, wobei die untere Bahn auch mit einem dritten Belag bzw.
einer dritten Bahn verbunden wird, die der zweiseitigen
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Maschine zugeführt wird. Die zweiseitige Wellpappenmaschine hält die beiden einseitigen Bahnen miteinander in Berührung,
wobei eine Bahn auch mit dem dritten Belag in Berührung bleibt. Dabei werden die Bestandteile in regelbarer Weise
erwärmt, um die als Klebemittel verwendete Stärkelösung zum Gelatinieren zu bringen.
Jeder der einseitigen und zweiseitigen Wellpappenmaschinen ist jeweils eine MotorSteuereinheit, ein Motor, ein Geschwindigkeitsmesser
(Tachometer) und ein üpannungskomparator zugeordnet.
Ein Geschwindigkeitssteuersystem in Form eines mit einem Motor verstellten Potentiometers, das mechanisch an
einen umsteuerbaren Motor angekoppelt ist, der seinerseits von einem Steuerpult aus gesteuert wird, ist jeder einseitigen
und jeder zweiseitigen Maschine zugeordnet. Jedes der motorbetätigten Potentiometer steuert die Geschwindigkeit des
zugeordneten Motors der Maschine und liefert dazu ein der Sollgeschwindigkeit entsprechendes Signal, das der Sollgeschwindigkeit
des Antriebsmotors der Maschine entspricht. Das Sollwertsignal wird der Spannungsvergleichsschaltung
zugeführt. Das Tachometer mißt die tatsächliche Motorgeschwindigkeit und liefert ein ihr entsprechendes Signal an
die Spannungsvergleichsschaltung. Diese vergleicht das Sollwertsignal mit dem vom Tachometer abgegebenen Signal und
erzeugt ein Fehlersignal zur Steuerung der MotorSteuereinheit.
Diese verändert die Motorgeschwindigkeit so, daß das Fehlersignal zum Verschwinden gebracht wird.
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Die einseitige Wellpappenmaschine kann synchron mit der zweiseitigen Maschine betrieben werden, wie in der US-Patentanmeldung
Serial No. 369,632 beschrieben. Beim synchronen Betrieb wird das dem zweiseitigen Motor zugeordnete Potentiometer
elektrisch an die Spannungsvergleichssohaltung der einseitigen Maschine angeschlossen. Das dem Motor der einseitigen
Maschine zugeordnete Potentiometer wird von der Spannungsvergleichsschaltung der einseitigen Maschine abgetrennt.
Das Sollwertsignal, das von dem dem Motor der zweiseitigen Maschine zugeordneten Potentiometer erzeugt wird,
wird mit der Spannungsvergleichsschaltung mit dem Signal des Tachometers der einseitigen Maschine verglichen, um auf
diese Weise ein Fehlersignal zu erzeugen, das die Geschwindigkeit des einseitigen Motors synchron auf die Geschwindigkeit
des zweiseitigen Motors einregelt«
Das der einseitigen Maschine zugeführte Bahnmaterial und Riffelungsmaterial werden von zwei Rollen unter Zugspannung
abgewickelt, die an getrennten Walzengestellen befestigt sind. Beispielsweise sind zwei Rollen mit Bahnmaterial an
einem Walzenständer befestigt und werden in einer der einseitigen Maschinen verwendet. Während Bahnmaterial von
der einen Rolle der einseitigen Maschine zugeführt wird, ist die zweite Rolle im Leerlaufzustand. Wenn die Rolle, die
gerade abgewickelt wird, zu Ende geht, wird die Vorderkante der im Leerlaufzustand befindlichen Rolle mit der in die
einseitige Maschine einlaufenden Bahn verbunden. Bahnmaterial
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wird von der Leerlaufrolle dann durch die Zugspannung an
die einseitige Maschine gezogen. Das von der laufenden Rolle weglaufende Bahnmaterial wird abgeschnitten, um die
Herstellung der Verbindungsstelle abzuschließen.
Während der Herstellung der Verbindung muß die Geschwindigkeit des einseitigen Motors reduziert werden, um die
Zugspannung zu verringern, die auf die im Leerlaufzustand
befindliche Rolle zu wirken beginnt. Falls die Motorgeschwindigkeit nicht reduziert wird, kann die Zugspannung
zum Zerreißen der Bahn führen. Die Geschwindigkeit des einer einseitigen Maschine zugeführten Bahnmaterials wird typischerweise
auf etwa 65 m pro Minute reduziert. Nach Herstellung der Verbindung kann die Motorgeschwindigkeit wieder
auf die Betriebsgeschwindigkeit zu Beginn des Verbindungsvorgangs zurückgebracht werden. Dies sollte jedoch allmählich
vor sich gehen, sodaß die Leerlaufrolle auf Geschwindigkeit kommt, ohne daß hierbei die Verbindungsstelle
zerrissen wird.
Um die Motorgeschwindigkeit zur Herstellung der Verbindungsstelle zu verringern und um sie anschließend auf die
vor dem Verbindungsvorgang benutzte Betriebsgeschwindigkeit zu bringen, mußte bisher ein getrenntes, voreingestelltea
Potentiometer zusätzlich zu dem motorbetätigten Potentiometer verwendet werden. Dieses voreingestellte Potentiometer
ergab das Sollwertsignal für die Reduzierung der Motorgeschwindigkeit während des VerbindungsVorgangs. Nachteile
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ergaben sich beim System zur Geschwindigkeitssteuerung, da das motorbetätigte Potentiometer abgeschaltet werden mußte,
während der Motor entsprechend der Einstellung des voreingestellten Potentiometers gesteuert wurde. Um die frühere Motorgeschwindigkeit
wieder zu erlangen, mußten das motorbetätigte Potentiometer wieder angeschlossen und das voreingestellte
Potentiometer abgeschaltet werden.
Die Verwendung mehrerer Potentiometer erhöht die Kosten des Systems. Außerdem sind die Veränderungen der Sollwertsignale
bei der Verringerung bzw. Erhöhung der Geschwindigkeit abrupt. Eine abrupte Geschwindigkeitserhöhung kann zum
Zerreißen einer Verbindungsstelle führen. Zusätzliche Vorrichtungen müssen in der Antriebseinheit vorgesehen werden, um
die Veränderung des Sollwertsignals zu verlangsamen und um dadurch ein Zerreißen der Verbindungsstelle zu verhindern.
Verschiedene andere Nachteile ergeben sich aus der Verwendung eines motorbetätigten Potentiometers zur Veränderung der
Motorgeschwindigkeit. Komplizierte Relaissteuerungen werden
benötigt, um den Potentiometer-Motor mit umkehrbarer Drehrichtung dazu zu veranlassen, mechanisch die Einstellung
des Potentiometer-Schleifers vorzunehmen. Diese Relaisanordnungen sind teuer und verhältnismäßig unzuverlässig. Außerdem
bedeuten motorbetätigte Potentiometer Nachteile für das Auflösungsvermögen des Systeme. Das System zur Geschwindigkeitssteuerung
mit Hilfe motorbetätigter Potentiometer ist auch ungeeignet für die modernen rechnergesteuerten Wellpap-
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penmaschinen.
Das erfindungsgemäße System zur Motorsteuerung mit Hilfe eines digitalen Sollwertsignals umfaßt Einrichungen,
mit denen der Motor automatisch auf eine vorgegebene Minimalgeschwindigkeit gebracht wird, Einrichtungen, mit denen
die Motorgeschwindigkeit wahlweise zwischen vorwählbaren Geschwindigkeitswerten verändert wird, Einrichtungen, mit
denen die Motorgeschwindigkeit automatisch von einer Betriebsgeschwindigkeit entweder auf eine einstellbare Geschwindigkeit
oder eine vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit verändert wird, Einrichtungen, mit denen ein die Betriebsgeschwindigkeit
anzeigendes Sollwertsignal gespeichert wird,
und Einrichtungen, mit denen die Motorgeschwindigkeit auf das gespeicherte Sollwertsignal hin wieder auf die Betriebsgeschwindigkeit gebracht wird.
Das System kann ferner Einrichtungen enthalten, mit denen die Motorgeschwindigkeit synchron mit der Geschwindigkeit
eines anderen Motors verändert wird.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß das Sollwertsignal digital eingestellt werden kann, ohne daß
hierzu mechanisch betätigte Einstellteile benötigt werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß das System verhältnismäßig preisgünstig hergestellt
werden kann und sehr zuverlässig ist.
Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Systems ist es,
daß das Auflösungsvermögen bei der Einstellung der Motor-
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geschwindigkeit sehr hoch ist.
Ein weiterer Vorteil ist es, daß die Motorgeschwindigkeit automatisch auf eine einstellbare oder vorgegebene
Bezugsgeschwindigkeit einreguliert werden und automatisch auf eine frühere Geschwindigkeit zurückgebracht werden kann.
Ein weiterer Vorteil ist es, daß die Motorgeschwindigkeit jederzeit angezeigt werden kann.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend erläutert.
Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird in den Zeichnungen eine vorzugsweise Ausführungsform dargestellt,
ohne daß jedoch die Erfindung auf die in den Zeichnungen im einzelnen dargestellten Anordnungen und Teile beschränkt
ist.
Figur 1 ist das Blockschaltbild eines dem Stand der Technik entsprechenden Systems zur Geschwindigkeitssteuerung.
Figur 2 ist das Blockschaltbild der vorliegenden Erfindung·
Figur 3 ist ein Blockschaltbild der Datenvorwahleinrichtungen.
Figur 4 ist ein Blockschaltbild des Impulsgenerators.
Figuren 5A bis 5F sind Schaltbilder von Abschnitten der
Gatter- und Steuerschaltungen.
Figur 6 ist ein Schaltbild des Aufwärts-Abwärts-Zählers und Detektors.
Figur 7 ist ein Schaltbild der Vergleidxetufe.
Figur 8 ist ein Schaltbild der Schaltung zur vorüberge-
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henden Speicherung.
Von den Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleichartige Teile kennzeichnen, zeigt Figur 1 ein bekanntes
Steuersystem 10 für die Geschwindigkeitsregelung in einer Wellpappenmaschine. Mehrere Relaissteuerschaltungen 12
werden von einer Bedienungsperson bei der Veränderung der Geschwindigkeit des umsteuerbaren Motors 14 verwendet, der
mechanisch an den Schleifer eines Potentiometers 16 angekoppelt ist. Der Potentiometer-Schleifer ist elektrisch mit
einem Komparator verbunden, der die Antriebseinheit des Motors für eine einseitige oder zweiseitige Wellpappenmaschine
steuert. Die tatsächliche Geschwindigkeit des Motors wird mit einem Tachometer gemessen und zum Komparator zurückgeleitet.
Dieser vergleicht das vom Tachometer zurückgeführte Signal mit dem vom Potentiometer 16 abgegebenen Signal
des Geschwindigkeitssollwerts,
Figur 2 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen
digitalen Systems 20 zur Geschwindigkeitssteuerung. Dieses System ist weniger kostspielig und zuverlässiger und
ergibt außerdem eine feinere Steuerung als bekannte derartige Systeme. Mit dem System 20 können Sollwerte der
Geschwindigkeit vorgegeben, gespeichert und durch Knopfdruck abgerufen werden.
Das System 20 wird zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Motors 22 verwendet, der in einer einseitigen oder
zweiseitigen Wellpappenmaschine verwendet wird. Falls es
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sich bei Motor 22 um den einer einseitigen Maschine handelt,
kann System 20 mit einem identischen Steuersystem 20' (gestrichelt eingezeichnet) synchron betrieben werden,
wobei das System 20' zur Steuerung der Geschwindigkeit
eines zweiten Motors, nämlich des Motors sur zweiseitigen Beschichtung, verwendet wird.
Wenn System 20 unabhängig von System 20' betrieben wird, wird es über Druckknöpfe an den Steuerpulten 24 und 26
geregelt. Der Hauptteil des Systems 20 besteht aus den Gatter- und Steuerschaltungen 28, in denen die von den
Steuerpulten 24 und 26 ankommenden Befehlssignale weiterverarbeitet werden. Sie Schaltungen 28 bestehen aus mehreren
direkt zugänglichen Logikschaltungen, mit denen der Betrieb des Impulsgenerators 30 gesteuert wird. Auf die von den
Schaltungen 28 hin ankommenden Befehlssignale erzeugt der Impulsgenerator 30 eine digitale Impulsfolge entweder in
der "Aufwärts"- oder der "Abwärts"-Leitung zum Aufwärts-Abwärts-Zähler
und Detektor 32. Zähler und Detektor 32 zählen die Anzahl der Impulse in dem in der Aufwärts- bzw.
Abwärts-Leitung auftretenden Impulszug. Der Zählzustand des
Aufwärts-Abwärts-Zählers stellt den Sollwert der Geschwindigkeit dar, auf den Motor 22 gebracht werden soll. Ein
Digital-Analog-Umsetzer 36 wandelt die digitalen Ausgangssignale des Zählers in Analogsignale um, die den Sollwert
der Geschwindigkeit darstellen. Geschwindigkeitsmesser 38 erzeugt ein zurückzuführendes Signal, das mit der tatsäch-
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lichen Geschwindigkeit des Motors 22 in Beziehung steht. Die Vergleichsschaltung bzw. der Komparator 18 vergleicht
die analogen Ausgangssignale des Umsetzers 36 mit dem vom
Geschwindigkeitsmesser (Tachometer) 38 zurückgeführten Signalen und steuert die Motorantriebseinheit 41 so, daß
die Differenz zwischen dem Sollwertsignal und dem zurückgeführten Regelsignal zu Null wird. Die vorliegende Erfindung
betrifft an sich nicht die Anordnung des !Comparators 18, der Motorantriebseinheit 41, des Motors 22 und des
Tachometers 38.
Die Geschwindigkeit des Motors 22 läßt sich auf einen vorgegebenen Bezugswert einregeln mit Hilfe der Umschalter
40 für die Bezugsgeschwindigkeiten und mit dem Datenwähler 42. Die Geschwindigkeit des Motors läßt sich auch auf eine
vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit mit Hilfe des Datenwählers und Umschaltern für vorgeschriebene Geschwindigkeiten
(gestrichelt in Figur 2 eingezeichnet), die im Datenwähler enthalten sind, einregeln. Die Umschalter für die vorgegebenen
Bezugsgeschwindigkeiten legen mindestens zwei vorgewählte Bezugsgeschwindigkeiten fest, auf die Motor 22
gebracht werden kann.
Die Bedienungsperson kann die Umschalter 40 betätigen, um dadurch das Sollwertsignal am Aufwärts-Abwärts-Zählerausgang
zu verändern und um damit eine vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit anzuzeigen. Auch kann das Sollwertsignal am
Ausgang des Aufwärts-Abwärts-Zählers eine vorgegebene, feste
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Bezugsgeschwindigkeit anzeigen, die den !Schaltern für die vorgegebenen Bezugsgeschwindigkeiten entspricht. Datenwähler
42 überträgt wahlweise entweder die den einstellbaren Bezugsgeschwindigkeiten entsprechenden Signale
(Einstellung mit den Umschaltern) oder die der vorgegebenen Bezugsgeschwindigkeit (erhalten mit den Schaltern zur
Einstellung der Bezugsgeschwindigkeit) an Komparator 44. Komparator 44 vergleicht die Ausgangssignale des Datenwählers
42 mit dem Sollwertsignal am Ausgang des Aufwärts-Abwärts-Zählers.
Eine Differenz zwischen den dem Komparator zugeführten Eingangssignalen wird von der Vergleichsschaltung
nachgewiesen und dient zur Steuerung des Impulsgenerators 30 über die Gatter- und Steuerschaltungen 28, um damit die
Differenz zum Verschwinden zum bringen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Ausgangssignale des Zählers in Übereinstimmung
gebracht werden mit den Ausgangssignalen des Datenwählers. Eine Veränderung im Zustand des Zählers wird
am Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers 36 nachgewiesen. Der Umsetzer veranlaßt Vergleichsstufe 18 und die Antriebseinheit
41 des Motors, die Geschwindigkeit des Motors 22 auf den vorgegebenen Bezugswert nachzustellen.
Bei Digital-Analog-Umsetzer 36 handelt es sich vorzugsweise um einen 12QZ1-Binär-Dezimal-Kode-Umsetzer der Firma
Analog Devices. Die Ausgangssignale des Umsetzers variieren
zwischen 0 und 10 Volt, was der Geschwindigkeit Null und der Maximalgeschwindigkeit des Motors 22 entspricht. Die Maximal-
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geschwindigkeit des einseitigen Motors entspricht einer Bahngeschwindigkeit von etwa 220 m pro Minute. Die Sollwert-Ausgangssignale
des Aufwärts-Abwärts-Zählers, die an den Digital-Analog-Umsetzer geführt werden, sind aus 12 Bits
bestehende Binär-Dezimal-Kodeworte, die zwischen 000 und
650 variieren. Der Ausgang 000 des Binär-Dezimal-Umsetzers
entspricht der Motorgeschwindigkeit Null, wohingegen der Ausgangswert 650 der maximalen Motorgeschwindigkeit entspricht.
Die momentane Sollgeschwindigkeit, auf die Motor 22 gebracht wird, wird vom Binär-Dezimal-Ausgangssignal des
lufwärts-lbwärta-Zählers dargestellt. Normalerweise informiert
eine Anzeigeeinheit 48 mit Licht emittierenden Dioden, die an anderer Stelle aufgestellt ist, vom Zustand des
Aufwärts-Abwärts-Zählers. Die Ausgangssignale des Zählers
werden der Schaltung 34 zur vorübergehenden Speicherung zugeführt, die die Signale an die Entkoderstüfe 46 überträgt.
Bei Entkoderstüfe 46 kann es sich um eine 4776A Entkoder-Treiberstufe für Binär-Dezimal-Kode auf sieben
Segmenten (Firma Texas Instruments) handeln. Die Entkoderstufe dient zum Betrieb der Anzeigevorrichtung 48 mit
Licht emittierenden Dioden, die an anderer Stelle aufgestellt ist und eine digitale Anzeige der Sollgeschwindigkeit
liefert. Bei Anzeigeeinheit 48 kann es sich um eine IEE-Anzeigevorrichtung mit sieben Segmenten handeln.
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/a
Die Anzeigevorrichtung 48 zeigt nicht die Ausgangssignale
des Aufwärts-Abwärts-Zählers an, wenn die im Innern des
Datenwählers angebrachten Schalter für vorgewählte Bezugsgeschwindigkeiten benutzt werden. Hierbei erzeugen die
Gatter- und Steuerschaltungen 28 dann ein Freigabesignal,
das den temporären Speicher 34 zur Speicherung der Ausgangssignale des Zählers veranlaßt, unmittelbar bevor Motor 22
seine Geschwindigkeit zu ändern beginnt, um die vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit zu erreichen. Danach ändern sich die
Ausgangssignale des Zählers und zeigen Veränderungen des Geschwindigkeitssollwerts an, doch Anzeigevorrichtung 48
zeigt nur den Sollwert der Geschwindigkeit an, der im temporären Speicher 34 gespeichert ist.
In einer Wellpappenmaschine ist die mit den Datenwahlschaltern
eingestellte Bezugsgeschwindigkeit gewöhnlich die Geschwindigkeit, mit der der einseitige Motor während eines
Verbindungsvorgangs betrieben werden soll. Im Falle der einseitigen Maschine kann dies einer Geschwindigkeit von
etwa 65 m pro Minute des -Bahnmaterials entsprechen. Die vorgegebene
Bezugsgeschwindigkeit kann jedoch größer oder kleiner sein, je nach dem, wozu die jeweilige Geschwindigkeit dient.
Beispielsweise kann es vorkommen, daß die Geschwindigkeit des einseitigen Motors noch weiter reduziert werden soll,
damit die Bedienungsperson bestimmte Abschnitte der Wellpappenmaschine, beispielsweise das Schiebeblech an der einseitigen
Maschine, verstellen kann, ohne hierbei die Wellpappen-
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maschine ganz abschalten zu müssen.
Bei den Ausgangssignalen des Umsetzers 36 handelt es sich um eine Spannung mit einem wohldefinierten zeitlichen
Anstieg. Dies ermöglicht eine allmähliche Einstellung der Motorgeschwindigkeit. Die Neigung des Spannungsanstiegs
hängt von der Impulsfolgefrequenz des Impulszuges ab, der
von Impulsgenerator 30 erzeugt wird. Je höher die Frequenz ist, umso größer ist die Neigung des Spannungsanstiegs.
Das System 20 ergibt eine Geschwindigkeitsregelung mit hoher Auflösung. Das System ersetzt vollkommen das motorbetätigte
Potentiometer, den umsteuerbaren Motor und die zugehörigen Steuereinrichtungen in dem in Figur 1 dargestellten,
dem Stand der Technik entsprechenden System. Das vorliegende System kommt ohne mechanische Teile aus, die sich abnutzen
könnten, wie beispielsweise der von einem Motor betätigte Potentiometer-Schleifer.
Das System kann in 9 verschiedenen Betriebsarten arbeiten; diese sind: BETRIEB, SCHNELL, LANGSAM, HALT, EINSTELLUNG,
VERBINDUNGSHALT, LANGSAMLAUF, WIEDERAUFNAHME, und SYNCHRON. Die Betriebsarten SCHNELL und LANGSAM sind insofern halbautomatisch,
als die Bedienungsperson diese Betriebsarten nur auslösen und abbrechen braucht. Die anderen Betriebsarten
sind vollautomatisch, da sie nur von der Bedienungsperson ausgelöst werden müssen. Die folgende Beschreibung
bezieht sich auf die elektronischen Schaltungen des Systems 20 und auf die einzelnen Betriebsarten.
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Betriebsart BETRIEB. Durch Drücken des Knopfes BETRIEB am Steuerpult 24 kann der Motor 22 automatisch auf die
vorgewählte Minimalgeschwindigkeit gebracht werden. Durch Drücken des Knopfes BETRIEB wird der Transistor Q1 in
Schaltungen 28 dazu veranlaßt, an seinem Kollektor ein Signal BETRIEB zu erzeugen (siehe Figur 5A). Die in Schaltungen 28
und den anderen Digitalschaltungen erzeugten digitalen Signale werden im folgenden noch im einzelnen beschrieben und nehmen
in bekannter Weise binäre Werte an, die mit "niedrig" und "hoch" bezeichnet werden, d.h. die Spannungsnennwerte der
Signale sind null Volt bzw. fünf Volt. Es handelt sich hierbei nur um Nennwerte und die tatsächlichen Spannungswerte
können von den Nennwerten etwas abweichen. Das niedrige Signal bedeutet eine logische "0", während das hohe Signal
eine logische "1" in der üblichen Bezeichnungsweise bedeutet.
Transistor Q1 ist ein bekanntes Pufferelement mit einer an den Basisanschluß angeschlossenen Widerstands-Kondensator-Kombination
zur Verringerung des Rauschens am Knopf BETRIEB. Das Signal BETRIEB wird umgekehrt und von einer Schmitt-Tr
igger-Uekelir stufe 50 geformt. Die Ausgangs signale der
Umkehrstufe 50 lösen die monostabile Kippschaltung 52 BETRIEB aus, die einen Impuls erzeugt, um den Aufwarta-Abwärts-Zähler
zu löschen. Die monostabile Kippschaltung 52 BETRIEB erzeugt
ebenfalls einen komplementären Impuls, der die Flip-Flop-Stufe 54 BETRIEB umschaltet (siehe Figur 5C). Bei der Umschaltung
erzeugt die Flip-Flop-Stufe 54 ein hohes Signal BETRIEB,
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das zur Folge hat, daß der Ausgang des WEDER-NOCH-Gatters
56 den niedrigen Wert annimmt. Die Ausgangssignale des
WEDER-NOCH-Gatters 56 werden auf den hohen Wert umgekehrt mit Hilfe der Umkehrstufe 58, die den Ausgang des UND-Gatters
60 auf den hohen Wert bringt. Die hohen Ausgangssignale des UND-Gatters 60 geben den NICHT-UND-Schmitt-Trigger 62 im
"Aufwärts"-Oszillator 64 frei, sodaß dieser eine oszillierende
digitale Spannung oder einen Impulszug an seinem Ausgang liefert (siehe Figur 4). Der Oszillator 64 wird von
Transistor Q2 und den an den NICHT-UND-Schmitt-Trigger 62 angeschlossenen ohmschen und kapazitiven Rückkopplungselementen
gebildet. Der vom NICHT-UND-Schmitt-Trigger 62 erzeugte Impulszug wird an die monostabile Kippschaltung 66 angelegt,
die dann eine Reihe von Impulsen mit genau definierter Form erzeugt.
Der Ausgangsimpuls der monostabilen Kippschaltung 66
wird durch die "Aufwärts"-Leitung dem "Aufwärts-Anschluß"
der Zähler-Detektorschaltung 32 zugeführt (siehe Figur 6).
Der Zählerabschnitt 32a der Schaltung 32 umfaßt drei 4-Bit-Zähler
68, 68' und 68" in Kaskadenschaltung. Die Ausgänge L1, L2, L4 und L8 sind die vier niedrigstwertigen Bits in
einem aus 12 Bits bestehenden Binär-Dezimal-Kodewort, das
von den 4 Zählern erzeugt wird. Die vier Hauptbits treten an den Ausgängen M1, M2, M4 und M8 auf. Die vier höchstwertigen
Bits treten an den Ausgängen H1, H2, H4 und H8 auf.
Die Zähler 68, 68' und 68" zählen die in der "Aufwärts"-
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Leitung auftretenden Impulse. Der Zustand der Zähler wird von den Ausgängen L1-L8, M1-M8 und H1-H8 angezeigt. Der
Zustand der Zähler stellt den momentanen Sollwert der Geschwindigkeit dar, auf die Motor 22 gebracht wird. Sie
Ausgangssignale der Zähler werden umgekehrt mit Hilfe der
Umkehrstufen 70, 70', 70" und 70'", 72, 72', 72" und 72"', und 74, 74', 74» und 74"' (siehe Figur 6). Die Ausgangssignale
der Umkehrstufen werden, wie weiter unten noch beschrieben, in dem Detektorabschnitt 32b der Schaltung 32 und in den NICHT-UND-Gattern
76, 78 und 80 verwendet.
In der Betriebsweise BETRIEB schwingt Oszillator 64 frei, bis eine vorgegebene Minimalgeschwindigkeit des Motors
erreicht worden ist. Wenn das von den Zählern 68, 68' und 68" erzeugte, aus 12 Bits bestehende Binär-Dezimal-Kodewort die
vorgegebene Minimalgeschwindigkeit, auf die Motor 22
gebracht werden soll, anzeigt, erzeugt NICHT-UND-Gatter 76
ein "Vorgewählte-Minimalgeschwindigkeit"-Signal an seinem
Ausgang. Die vorgwählte Minimalgeschwindigkeit wird in
Digitalform von den dem NICHT-UND-Gatter 76 zugeführten
EingangsSignalen dargestellt. Die Eingänge sind mit den
Schaltern S mit den Ausgängen des Aufwärts-Abwärts-Zählers
verbunden, die eine digitale Darstellung der gewünschten vorgewählten Minimalgeschwindigkeit ergeben. Das "VÖrgewahTte-Minimalgeschwindigkeit"-Ausgangssignal
des NICHT-UND Gatters 76 wird von einer Umkehrstufe 82 in Schmitt-Triggerschaltung
82 umgekehrt und dann geformt und anschließend nochmals von
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Umkehrstufe 84 in den Gatter-Steuerschaltungen 28 umgekehrt
(siehe Figur 5C). Die Umkehrstufe 84 bringt den Ausgang des NICHT-UND-Gatters 86 auf den hohen Wert. Die Ausgangssignale
des NICHT-UND-Gatters 86 werden von Umkehrstufe auf ein niederes Signal umgekehrt, das zur Rückstellung
der Flip-Flop-Stufe 54 BETRIEB verwendet wird. Im zurückgestellten Zustand sperrt Flip-Flop-Stufe 54 BETRIEB den
Oszillator 64 über die WEDER-NOCH-Gatterschaltung 56,
Umkehrstufe 58 und UND-Gatter 60. Das dem Sollwert der Geschwindigkeit entsprechende Signal am Ausgang des Aufwärts-Abwärts-Zählers
bleibt bei der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit und die Ausgangssignale des Digital-Analog-Umsetzers
36 bleiben konstant. Der Motor 22 wird von 7ergl»laksstttfe
auf der vorgewählten Geschwindigkeit gehalten (siehe Figur 2).
Betriebsart SCHNELL. Die Betriebsarten SCHNELL und LANGSAM sind zwei halbautomatische Betriebsarten. In der
Betriebsart SCHNELL wird Motor 22 von der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit oder von einer momentanen Geschwindigkeit
auf eine höhere Geschwindigkeit gebracht. Dies geschieht durch Drücken des Druckknopfs SCHNELL am Bedienungspult
24 und Auslassen des Druckknopfs, sobald die gewünschte Geschwindigkeit erreicht worden ist.
Beim Drücken des Druckknopfs SCHNELL erzeugt der Transistor
Q3 in den Schaltungen 28 ein Signal SCHNELL am Kollektor.
Die Schaltung des Transistors Q3 gleicht völlig der des Transistors Q1. Das Ausgangssignal SCHNELL, das am Kollektor
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des Transistors Q3 auftritt, wird mit der Schmitt-Trigger-Umkehrstufe
90 geformt und umgekehrt. Das Ausgangssignal
der Umkehrstufe 90 bringt das Ausgangssignal des WEDER-NOCH-Gatters 56 auf den niedrigen Wert (siehe Figur 5C).
Die Umkehrstufe 58 kehrt die Ausgangssignale des WEDER-NOCH-Gatters
56 um und veranlaßt UND-Gatter 60, Oszillator 64 einzuschalten (siehe Figur 4). Der Oszillator erzeugt in
der an Schaltung J>2 gehenden "Aufwärts"-Leitung Impulse,
bis entweder die Zähler 68, 68' und 68" das der Zahl 650 entsprechende Binär-Dezimal-Kodewort erreichen oder der
Druckknopf SCHNELL ausgelassen wird.
Der Zählerstand 650 stellt die vorgewählte Maximalgeschwindigkeit dar, auf die Motor 22 gebracht werden kann.
NICHT-UND-Gatter 80 weist den "650-Zustand" der Zähler nach
und erzeugt ein niedriges 650-Signal am Ausgang (siehe Figur 6). Das niedrige 650-Signal wird von der Schmitt-Trigger-Umkehrstufe
92 umgekehrt und geformt und dann bei der weiteren Umkehrstufe 94 in den Schaltungen 28 nochmals
umgekehrt (siehe Figur 5C). Die Ausgangssignale der Umkehrstufe 94 bringen den Ausgang des UND-Gatters 60 auf den
niedrigen Wert, wodurch der Oszillator 64 gesperrt wird. Das dem Sollwert der Geschwindigkeit entsprechende Signal
am Ausgang des Zählers bleibt damit bei der vorgewählten Maximalgeschwindigkeit und die Ausgangssignale des Digital-Analog-Umsetzers
36 bleiben konstant. Der Motor 22 wird durch Vergleichsschaltung 18 auf der vorgewählten Maximalge-
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schwindigkeit gehalten.
Falls die Geschwindigkeit des Motors 22 erhöht, jedoch nicht auf die Maximalgeschwindigkeit gebracht werden soll,
kann der Druckknopf SCHNELL am Steuerpult 24 gedrückt werden, bis die gewünschte Zunahme der Sollgeschwindigkeit
erreicht worden ist. Der momentane Sollwert der Geschwindigkeit, auf die Motor 22 gebracht wird, wird von
der Anzeigevorrichtung 48 angezeigt. Wenn diese die gewünschte Sollgeschwindigkeit des Motors 22 anzeigt, wird der Druckknopf
SCHNELL losgelassen. Dadurch werden WEDER-NOCH-Gatter
56, Umkehrstufe 58 und UND-Gatter 60 unwirksam gemacht; es wird verhindert, daß der Oszillator 64 weitere Impulse
erzeugt (siehe Figuren 5C und 4). Damit bleiben die Zähler 68, 68' und 68" auf der letzten Zählerstandsstellung, bei
der der Oszillator noch arbeitete, und der Motor 22 wird höchstens auf die diesem Zählerstand entsprechende Sollgeschwindigkeit
gebracht.
Betriebsart LANGSAM. Die Geschwindigkeit des Motors 22 kann unter die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit oder eine
andere momentane Geschwindigkeit auf eine gewünschte niedrigere Geschwindigkeit abgesenkt werden. Dies wird
erreicht durch Drücken des Druckknopfs LANGSAM am Steuerpult 24 und Auslassen des Druckknopfs, sobald die gewünschte
Geschwindigkeit erreicht worden ist.
Beim Drücken des Druckknopfs LANGSAM erzeugt Transistor
Q4 in den Schaltungen 28 ein Signal LANGSAM am Kollektor
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(siehe Figur 5A). Sie Schaltung des Transistors Q4 ist
identisch mit der des Transistors Q1. Das Signal LANGSAM wird umgekehrt und von der Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 96
geformt. Die Ausgangssignale der Umkehrstufe 96 bringen den Ausgang des WEDER-NOGH-Gatters 98 auf den niederen Wert,
wodurch der Ausgang der Umkehrstufe 100 "hoch" gemacht wird (siehe Figur 5C). Dadurch wird der Ausgang des UND-Gatters
102 auf den hohen Wert gebracht. Dieser Ausgangszustand des UND-Gatters 102 wird über die Puffer-Treiber-Stufe
104 an den Eingang des NICHT-UND-Schmitt-Triggers 106 im "Abwärts"-Oszillator 108 weitergegeben (siehe Figur
4). Dadurch wird NICHT-UND-Schmitt-Trigger 106 freigegeben
und erzeugt eine Reihe von Impulsen an seinem Ausgang. NICHT-UND-Schmitt-Trigger 106, Transistor Q5 und die zugeordneten
Widerstände und Kondensatoren bilden den "Abwärts"-Oszillator
108 in der Impulsgeneratorschaltung 30. Die am
Ausgang des Oszillators 108 auftretenden Impulse lösen die monostabile "Abwärts"-Kippschaltung 110 aus. Kippschaltung
110 schaltet die "Abwärts"-Leitung an Zähler 68 in der Detektor-Zählerschaltung 32 (siehe Figur 6).
Auf die von Oszillator 108 erzeugten Impulse zählen die Zähler 68, 68' und 68" zurück. Die Binär-Dezimal-Kodeworte
in den Ausgangssignalen der Zähler geben den momentanen Sollwert der Geschwindigkeit an, auf den Motor 22 gebracht
werden soll. Die Zähler zählen weiter zurück, bis entweder die gewünschte Geschwindigkeitsabnahme erzielt worden ist
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oder die vorgegebene Minimalgeschwindigkeit erreicht worden ist.
Sobald der Zählerzustand der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit entspricht, wird Oszillator 108 blockiert.
Dadurch wird verhindert, daß der Sollwert der Geschwindigkeit unter die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit absinkt.
NICHT-UND-Gatter 76 weist die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit
nach, wie bereits im Zusammenhang mit der Betriebsart BETRIEB beschrieben wurde (siehe Figur 6). Das "Vorgewählt
e-Minimalgeschwindigkeit"-Ausgangssignal des NICHT-UND-Gatters
76 bringt den Ausgang des WEDER-NOCH-Gatters 122 auf den niedrigen Wert (siehe Figur 5A). Der niedrige Wert des
Ausgangs des WEDER-NOCH-Gatters 122 wird über die Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 124 an den Eingang des NICHT-UND-Schmitt-Triggers
106 im Oszillator 108 weitergegeben, wodurch dieser Oszillator gesperrt wird (siehe Figur 4).
Damit bleibt der Sollwert des Geschwindigkeitssignals am Aufwärts-Abwärts-Zähler bei der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit
und Motor 22 wird auf der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit gehalten, wie im Zusammenhang mit der
Betriebsart BETRIEB beschrieben wurde.
Wenn die Geschwindigkeit des Motors 22 auf Werte oberhalb der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit verringert
werden soll, hält man den Knopf LANGSAM gedrückt, bis der gewünschte Sollwert der Geschwindigkeit, auf die der Motor
gebracht werden soll, von der Anzeigeeinheit 48 angezeigt
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wird. Wenn der Knopf LANGSAM losgelassen wird, werden WEDER-NOCH-Gatter 98, Umkehrstufe 100, UND-Gatter 102 und
Puffer-Treiberstufe 104 in den unwirksamen Zustand überführt (siehe Figur 5C). Dadurch wird der Oszillator 108
gesperrt (siehe Figur 4). Die Zähler 68, 68' und 68" bleiben auf dem Zählerstand, bei dem der Oszillator noch
arbeitete. Dadurch wird Motor 22 nur auf die diesem Zählerstand entsprechende Sollwert-Geschwindigkeit heruntergeregelt.
Der "Aufwärts"-Oszillator 64 und der "Abwärts"-Oszillator
108 können nicht gleichzeitig arbeiten. Dies wird verhindert durch Umkehrstufe 112 und Puffer-Treiberstufe 114
in den Schaltungen 28 (siehe Figur 5C). In der Betriebsart LANGSAM liegt der Ausgang des UND-Gatters 102 hoch. Die
Ausgangssignale des UND-Gatters 102 werden durch Umkehrstufe
112 umgekehrt und über Puffer-Treiberstufe 114 an den Eingang des Oszillators 64 geführt, wodurch dieser blockiert wird
(siehe Figur 4). Damit ist nur Oszillator 108 in der Betriebsart LANGSAM wirksam. Umgekehrt ist der Ausgang des UND-Gatters
102 in der Betriebsart SCHNELL "niedrig". Die niedrigen Ausgangssignale werden durch Umkehrstufe 112 umgekehrt
und über Puffer-Treiberstufe 114 an den Eingang des
"Aufwärts"-Oszillators 64 geführt, der dadurch entsperrt wird. Damit arbeitet in der Betriebsart SCHNELL nur der
Oszillator 64.
In den Betriebsarten SCHNELL und LANGSAM werden der
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"Aufwärts"-Oszillator und der "Abwärts"-Oszillator von
der Bedienungsperson nur über die Schaltungen 28 gesteuert. Durch Drücken und entsprechendes Loslassen der Druckknöpfe
SCHNELL oder LANGSAM kann die Bedienungsperson die Geschwindigkeit einstellen, auf die Motor 22 gebracht wird.
Betriebsart HALT. Der Motor 22 kann automatisch von einer vorgewählten Minimalgeschwindigkeit oder von irgendeiner
momentanen Geschwindigkeit zum Halten gebracht werden. Erreicht wird dies durch Drücken des Knopfes HALT am Steuerpult
24.
Wenn der Knopf HALT gedrückt wird, wird ein nicht dargestelltes Relais erregt, das das Signal BETRIEB an die Schaltungen
28 umkehrt (siehe Figur 5A). Dadurch werden das Eingangssignal BETRIEB an die Schmitt-Trigger-Umkehrstufe
50 und das Ausgangssignal dieser Umkehrstufe ebenfalls umgekehrt. Das Ausgangssignal der Umkehrstufe 50 wird seinerseits
von Umkehrstufe 116 umgekehrt, die ein Signal HALT erzeugt. Das Signal HALT löst die monostabile Kippschaltung 118 HALT
aus, die einen HALT-Impuls erzeugt, um die Flip-Flop-Stufe
120 HALT umzuschalten.
Die Ausgangssignale der Flip-Flop-Stufe 120 HALT bilden
die Eingangssignale des WEDER-NOCH-Gatters 98 (siehe Figur 5C). Der Ausgang des WEDER-NOCH-Gatters 98 wird dadurch auf
den niedrigen Wert gebracht und Umkehrstufe 100, UND-Gatter 102 und Puffer-Treiberstufe 102 schalten den "Abwärts"-Oszillator
108 an, wie bereits im Zusammenhang mit der
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Betriebsart LANGSAM beschrieben.
Oszillator 108 arbeitet weiter, bis die Zähler 68, 68' und 68" den Zustand 000 erreichen (siehe Figur 6). Wenn
dies eintritt, erzeugt das NICHT-UND-Gatter 78 ein niedriges
000-Signal, das an den Eingang des UND-Gatters 102 angelegt
wird (siehe Figur 5C). Das "Öüü-Signal wird durch
Puffer-Treiberstufe 104 an den Eingang des NICHT-UND-Schmitt-Triggers
106 in der MAbwärtsM-Oszillatorschaltung
übertragen (siehe Figur 4). Dadurch wird der Oszillator blockiert, wenn der Motor angehalten wird.
Gleichzeitig wird das Ü0"0"-Signal durch UND-Gatter
an Umkehrstufe 112 angelegt (siehe Figur 5C). Das Signal wird durch Umkehrstufe 112 umgekehrt und über Puffer-Treiberstufe
114 an den Eingang des NICHT-UND-Schmitt-Triggers
in der "Aufwärts"-Oszillatorschaltung 64 angelegt (siehe
Figur 4). Dieser Oszillator wird jedoch nicht freigegeben, da die Flip-Flop-Stufe 54 BETRIEB durch dae NICHT-UND-Gatter
86 und Umkehrstufe 88 zurückgestellt wurde; diese Rückstellung fand auf das Kippschaltungs-HALT-Signal in den
Gatttr-Steuerschaltungen 28 hin statt (siehe Figur 5C). Bei
der Rückstellung veranlaßt Flip-Flop-Stufe 54 BETRIEB das NICHT-ODER-Gatter 56, die Umkehrstufe 58 und das UND-Gatter
60, ein niedriges Signal am Eingang zum NICHT-UND-Schmitttrigger
62 in der Oszillatorschaltung 64 zu erzeugen,
wodurch der "Aufwärts"-Oszillator blockiert wird (siehe
Figur 4).
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WEDER-NOCH-Gatter 122 und die Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 124 in Schaltungen 28 blockieren den "Abwärts"-Oszillator,
wenn die Geschwindigkeit des Motors 22 auf die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit reduziert wird und das System
nicht in der Betriebsart HALT ist (siehe Figur 5A). In der Betriebsart HALT ist das Ausgangssignal der Flip-Flop-Stufe
120 HALT auf dem hohen Wert, wodurch das WEDER-NOCH-Gatter 122 gesperrt wird und damit nicht den Oszillator 108 sperren
kann. Der "Abwärts"-Oszillator arbeitet deshalb in der
Betriebsart HALT weiter, wenn der Sollwert der Geschwindigkeit unter die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit absinkt.
In der Betriebsart HALT wird der Oszillator 108 nur gesperrt, wenn die Sollwertgeschwindigkeit auf Null reduziert wird,
d.h. nur wenn der Motor zum Halten gebracht wird.
Betriebsart EINSTELLUNG. Motor 22 kann in der Betriebsart EINSTELLUNG auf jede gewünschte Geschwindigkeit oberhalb
der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit gebracht werden. Dazu wird der Umschalter 40 für die Bezugsgeschwindigkeit betätigt
und der Druckknopf EINSTELLUNG am Bedienungspult 24 gedrückt (siehe Figur 2).
Die Umschalter 40 für einstellbare Bezugsgeschwindigkeiten bestehen aus drei drehbaren Binär-Dezimal-Kode-Schaltern von
der Art der EECO 2000 Serienschalter. Die Ausgänge dieser Schalter werden in der Figur 3 dargestellten Weise mit T1,
T10 und T100 bezeichnet. Jede der Leitungen stellt tatsächlich vier binäre Ausgangssignale dar. Die Leitung T1 stellt
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die niedrigstwertige Stelle, die Leitung T1O die Hauptstelle
und die Leitung T1OO die höchstwertige Stelle dar.
Die Ausgangssignale der Umschalter 40 werden an Datenwähler 42 geführt (siehe Figur 3). Datenwähler 42 besteht
aus drei Reihen von drei "2-auf-1"-Wahlschaltern. Die oberste
und die unterste Reihe können aus Texas Instruments 74157 Vieriach-2-Leitung-auf-1-Leitung Datenselektor-Multiplexern
aufgebaut sein, während es eich bei der mittleren Reihe um Texas Instruments 74158 Selektor-Multiplexer handeln kann.
Wenn der Knopf EINSTELLUNG gedrückt wird, erzeugt Transistor Q6 in Schaltungen 28 ein EINSTELLUNG-Signal an seinem
Kollektoranschluß (siehe Figur 5D). Dieses Signal wird umgekehrt und umgeformt von der Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 126,
um die monostabile Kippschaltung 128 EINSTELLUNG auszulösen
(siehe Figur 5B). Diese Kippschaltung betätigt Flip-Flop-Stufe 130 EINSTELLUNG, wodurch der Ausgang dieser Flip-Flop-Stufe
auf den hohen Wert kommt. Dadurch werden die 2-1-Selektoren
132, 132' und 132" betätigt, die die T1-, T10- und T100-Signale über die 2-1-Selektoren 134, 134' und 134" und 136,
136' und 136" an Komparator 44 übertragen (siehe Figur 3). Die Ausgänge des Datenwählers 42 sind mit S1, S10 und S100
bezeichnet, um die Binär-Dezimal-Kodesignale anzugeben, die vom Datenwähler zur Übertragung an Komparator 44 ausgewählt
wurden.
Komparator 44 besteht aus drei in Kaskadenschaltung zusammengeschalteten
4-Bit Größenkomparatoren wie beispielsweise
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Texas Instruments 7485 4-Bit Größenkomparatoren (siehe Figur 7). Die Komparatoren 138, 138' und 138" vergleichen
die Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignale des Datenwählers, die an die Binär-Dezimal-Ausgänge des Aufwärts-Abwärts-Zählers
geliefert werden, und erzeugen dementsprechend die "A > B", "A = B" und "A <
B" Ausgangssignale. Die Binär-Dezimal-Ausgangssignale des Aufwärts-Abwärts-Zählers sind mit "A"
bezeichnet; die Binär-Dezimal-Ausgangssignale des Datenwählers
werden mit "B" bezeichnet. Die Ausgangssignale des !Comparators steuern den Aufwärts-Oszillator 64 und den
Abwärts-Oszillator 108 über die Gatter-Steuerschaltungen
Wenn die von den Ausgangssignalen T1, T10 und T100 der
Wählschalter dargestellten einstellbaren Bezugsgeschwindigkeiten die momentane Sollwertgeschwindigkeit, die von den
Aufwärts-Abwärts-Zählerausgang dargestellt wird, überschreiten, wird das Ausgangssignal A<B des Komparators erzeugt.
Das A<B entsprechende Signal wird von der Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 140 umgekehrt und geformt und nochmals von
Umkehrstufe 142 umgekehrt, sodaß der Ausgang des UND-Gatters 144 auf den hohen Wert kommt (siehe Figur 5C). Dadurch wird
WEDER-NOCH-Gatter 56 gesperrt, das zusammen mit Umkehrstufe
58 und UND-Gatter 60 damit den Aufwärts-Oszillator 64 auslöst,
wie im Zusammenhang mit der Betriebsart SCHNELL beschrieben.
Oszillator 64 erzeugt Impulse, bis die Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignale
des Aufwärts-Abwärts-Zählers gleich sind den T1-, T10- und T100-AusgangsSignalen der Wählschalter
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sr
40 für die einstellbare Bezugsgeschwindigkeit. Zu diesem Zeitpunkt findet die Umkehrung des Ausgangssignals A<B
des !Comparators 44 statt, wodurch Schmitt-Trigger-Umkehrstufe
140, Umkehrstufe 142, UND-Gatter H4, WEDER-NOCH-Gatter 56, Umkehrstufe 58 und UND-Gatter 60 veranlaßt
werden, den Oszillator 64 zu blockieren. Wenn deshalb der Geschwindigkeitssollwert, der vom Ausgang des Aufwärts-Abwärts-Zählers
angezeigt wird, gleich ist der an Schaltern 40 eingestellten Geschwindigkeit, wird der "Aufwärts"-Oszillator
gesperrt.
Wenn die von den Ausgangssignalen T1, T10 und T100 dargestellte einstellbare Bezugsgeschwindigkeit niedriger
ist als die von den Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignalen des
Aufwärts-Abwärts-Zählers dargestellte Sollwertgeschwindigkeit, wird das Ausgangs signal A
> B des !Comparators 44 erzeugt. Dies veranlaßt Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 146,
Umkehrstufe 148 und UND-Gatter 150 das WEDER-NOGH-Gatter
98 zu sperren, wodurch Umkehrstufe 100, UND-Gatter 102 und Puffer-Treiberstufe 104 den "Abwärts"-Oszillator 108 zum
Arbeiten bringen, wie im Zusammenhang mit der Betriebsart LANGSAM beschrieben (siehe Figur 5C). Der "Abwarts"-Oszillator
erzeugt weiter Impulse, bis die Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignale
des Aufwärts-Abwärts-Zählers gleich sind den T1-, T10- und HOO-Ausgangssignalen der Umschalter zur
Einstellung der Bezugsgeschwindigkeit. Das bedeutet dann, daß die vom Zähler angegebene Sollwertgeschwindigkeit gleich
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ist der eingestellten Bezugsgeschwindigkeit. Zu diesem Zeitpunkt findet eine Umkehrung der Beziehung A
> B der Vergleichsstufe statt, wodurch der Abwärts-Oszillator gesperrt wird.
Die einstellbare Bezugsgeschwindigkeit liegt typischerweise unterhalb der normalen Arbeitsgeschwindigkeit des
Motors 22, ist aber höher als die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit. Wenn der Motor mit einer oberhalb der einstellbaren
Bezugsgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit läuft, wird Oszillator 108 ausgelöst und verringert die
Motorgeschwindigkeit. Wenn andrerseits die Geschwindigkeit des Motors unterhalb der einstellbaren Bezugsgeschwindigkeit
liegt, wird Oszillator 64 eingeschaltet und erhöht die Geschwindigkeit des Motors. Die Motorgeschwindigkeit wird
automatisch verändert, um die einstellbare Bezugsgeschwindigkeit zu erreichen, sobald die Wahlschalter 40 eingestellt
worden sind und der Knopf EINSTELLUNG gedrückt worden ist.
Betriebsart VERBINDUNGSHALT. In einer Maschine zur Herstellung von Wellpappe muß die Motorgeschwindigkeit
reduziert werden, während Material von einer Rolle mit dem einer anderen Rolle verbunden wird. Die Geschwindigkeit, auf
die der Motor heruntergeregelt werden muß, ist bekannt und kann im System 20 voreingestellt werden.
Die vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit in der Betriebsart VERBINDUNGSHALT wird in das System mit Hilfe der
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VERBINDUNGSHALT-Schalter 152 im Wahlschalter 42 eingeführt
(siehe Figur 3). Im Gegensatz zu den Schaltern 40 sind die Schalter 152 bei laufender Maschine nicht einstellbar. Die
Motorgeschwindigkeit kann auf den vorgegebenen Wert einfach durch Drücken des Knopfes VERBINDUNGSHALT am Steuerpult 26
gebracht werden (siehe Figur 2).
Beim Drücken des Knopfes VERBINDUNGSHALT erzeugt Transistor Q7 in den Schaltungen 28 ein Signal V ER BINDUNG SHALT am
Kollektor (siehe Figur 5D). Dieses Signal wird von Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 154 umgekehrt und geformt; die Umkehrstufe
154 löst die monostabile Kippschaltung 156 VERBINDUNGSHALT aus. Kippschaltung 156 erzeugt einmalig einen
VERBINDUNGSHALT-Impuls, der durch WEDER-NOCH-Gatter 160, 162 und 164 geschickt wird, um in der Schaltung 34 zur temporären
Speicherung die Verriegelungs-Flip-Flop-Stufe 166 zurückzustellen (siehe Figuren 5B und 5E). Die Ausgangssignale
der Flip-Flop-Stufe 166 geben die Schaltung 34 zur vorübergehenden Speicherung frei, sodaß die Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignale
des Aufwärts-Abwärts-Zählers gespeichert werden (siehe Figur 8).
Der temporäre Speicher 34 besteht aus drei 4-Bit Verriegelungsschaltungen,
beispielsweise aus den Texas Instruments 7475 4-Bit bistabilen Verriegelungsschaltungen. Die Binär-Dezimal-Ausgangssignale
des Aufwärts-Abwärts-Zählers werden "gespeichert" durch Übertragung der Ausgangssignale an die
mit 01, 010 und C100 bezeichneten Binär-Dezimal-Kodesignal-
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ausgänge der Verriegelungsschaltungen. Ausgangssignal G1
entspricht der niedrigstwertigen Binär-Dezimal-Stelle;
Ausgangssignal G1O entspricht der mittleren Stelle, und
Ausgangssignale CMOO der höchstwertigen Stelle. Diese Ausgangssignale werden dazu benutzt, den Motor 22 wieder auf
die Geschwindigkeit zu bringen, mit der er lief, als die Betriebsart VERBINDUNGSHALT ausgelöst wurde. Dies wird im
folgenden noch genauer unter Bezugnahme auf die Betriebsart WIEDERAUFNAHME beschrieben.
An den Ausgängen A1, AIO und A100 des Schalters 152
für die Geschwindigkeit bei der Betriebsart VERBINDUNGSHALT treten Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignale auf, die die vorgegebene
Geschwindigkeit darstellen, mit der Motor 22 beim Verbindungsvorgang betrieben werden soll. Schalter 152 kann
aus drei AMP-Sedezimal-Schaltern bestehen. Bei der Betriebsart
VERBINDUNGSHALT überträgt Datenwähler 42 die Ausgangssignale A1, A10 und A100 an die Leitungen S1 bzw. S10 bzw.
S100 (siehe Figur 3). Komparator 44 vergleicht die A1-,
A10- und A100-Ausgangssignale des Schalters für die Betriebsart VERBINDUNGSHALT mit den Binär-Dezimal-Ausgangssignalen
des Aufwärts-Abwärts-Zählers (siehe Figure 7). Die Ausgangssignale
A > B, A=B und A < B des Komparators steuern die Oszillatoren 64 und 108 bis die Binär-Dezimal-Ausgangssignale
des Aufwärte-Abwärts-Zählers gleich sind dem Binär-Dezimal-Ausgangssignalen
des VERBINDUNGSHALT-Sehalters 152,
das heißt, bis die von den Ausgangesignalen des Aufwärts-
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Abwärts-Zählers dargestellte Sollgeschwindigkeit gleich ist der vorgegebenen Geschwindigkeit, die von den Ausgangssignalen
des VERBINDUNGSHALT-Schalters dargestellt wird. Die
Geschwindigkeit des Motors 22 wird dann auf der vorgegebenen Bezugsgeschwindigkeit gehalten, die mit dem Schalter für die
Geschwindigkeit bei der Betriebsart VERBINDÜNGSHALT eingeregelt wurde.
Betriebsart LANGSAMLAUF. Es kann wünschenswert sein, den Motor 22 mit einer anderen vorgegebenen Geschwindigkeit
zu betreiben; beispielsweise kann es notwendig sein, den Motor mit einer geringeren Geschwindigkeit zu betreiben,
als die der Betriebsart VERBINDUNGSHALT, sodaß Bedienungspersonal von Hand gewisse Teile an der Wellpappenmaschine
einstellen kann. Zu diesem Zweck ist am Pult 26 ein Druckknopf LANGSAMLAUP vorgesehen. Durch Drücken dieses Knopfs
wird die Geschwindigkeit des Motors 22 automatisch auf die vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit gebracht. Die Betriebsart
LANGSAMLAUP ähnelt der Betriebsart VERBINDUNGSHALT, wie in der folgenden Beschreibung noch erläutert.
In der Betriebsart LANGSAMLAUP wird die Geschwindigkeit vorgegeben mit Hilfe des Schalters 170 LANGSAMLAUP in dem
Datenwähler 42 (siehe Figur 3). Schalter 170 besteht aus drei AMF-Sedezimal-Schaltern, um Binär-Dezimal-Kodesignale
B1, B10 und B100 an Datenwähler 42 zu liefern. Die Signale B1, B10 und B100 stellen die vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit
in der Betriebsart LANGSAMLAUP dar, mit der Motor 22
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betrieben werden soll. Schalter 170 LANGSAMLAUF wird bei Inbetriebnahme der Maschine eingestellt und kann während
des Betriebs der Wellpappenmaschine nicht verstellt werden. Beim Drücken des Knopfs LANGSAMLAUF erzeugt Transistor
Q8 ein LANGSAMLAUF-Signal an seinem Kollektoranschluß
(siehe Figur 5D). Dieses Signal wird von Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 172 umgekehrt und geformt und löst die monostabile
Kippschaltung 174 LANGSAMLAUF aus, die die Flip-Flop-Stufe 176 LANGSAMLAUF umschaltet (siehe Figur 5B). Die
LANGSAMLAUF-Ausgangssignale der Flip-Flop-Stufe 176 betreiben Datenwähler 42, sodaß die Signale B1, B10 und B100 in den
Leitungen 31, S10 bzw. S100 erscheinen (siehe Figur 3).
Komparator 44 vergleicht die in Leitungen S1, S10 und
S100 auftretenden Signale mit den Binär-Dezimal-Ausgangssignalen
des Aufwärts-Abwärts-Zählers, um Motor 22 auf die vorgegebene Geschwindigkeit in der Betriebsart LANGSAMLAUF
zu bringen (siehe Figur 7). Die Betriebsweise der Vergleichsstufe, des Aufwärts-Oszillators 64, des Abwärts-Oszillators
108 und des Aufwärts-Abwärts-Zählers 32 gleicht der in der
oben beschriebenen Betriebsart VERBINDUNGSHALT.
In der Betriebsart LANGSAMLAUF gehen die Ausgangssignale der monostabilen Kippschaltung 174 durch WEDER-NOCH-Gatter
160, 162 und I64 und stellen die verriegelnde Flip-Flop-Schaltung 166 zurück (siehe Figuren 5B und 5E). Bei der
Rückstellung veranlaßt Flip-Flop-Stufe 166 den temporären Speicher 34 die Binär-Dezimal-Ausgangssignale des Aufwärts-
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Abwärts-Zählers 32 zu der Zeit zu speichern, zu der die Betriebsart LANGSAMLAUF aufgenommen wird, wie im Zusammenhang
mit der Betriebsart VERBINDUNGSHALT beschrieben wurde. Die C1-, GIO- und G1OO-Ausgangssignale des temporären Speichers
34 halten den Zählerzustand fest, der dann in der Betriebsart WIEDERAUFNAHME gebraucht wird.
Betriebsart WIEDERAUFNAHME. Bei der Betriebsart WIEDERAUFNAHME wird die Geschwindigkeit des Motors 22 wieder auf
den Wert gebracht, bei dem der Motor betrieben wurde, als die Betriebsart VERBINDUNGSHALT oder LANGSAMLAUF eingeleitet
wurde. Die Motorgeschwindigkeit wird automatisch auf den alten Wert zurückgebracht durch Drücken des Knopfs WIEDERAUFNAHME
am Pult 26.
Wenn der Knopf WIEDERAUFNAHME gedrückt wird, erzeugt der
Transistor Q9 an seinem Kollektoranschluß ein WIEDERAUFNAHME-Signal
(siehe Figur 5D). Das WIEDERAUFNAHME-Signal wird von
Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 178 umgekehrt und geformt und dient zur Auslösung der monostabilen Kippschaltung 180
WIEDERAUFNAHME (siehe Figur 5B). Diese Kippschaltung schaltet Flip-Flop-Stufe 182 um, die ein WIEDERAUFNAHME-Signal erzeugt.
Dieses Signal betreibt Datenwähler 42 und veranlaßt ihn, die
G1-, C10- und G100-Ausgangssignale vom temporären Speicher
34 an die S1-, S10- und S-100-Leitungen zu übertragen (siehe
Figur 3).
Die G1-, C10- und C100-Signale stellen den Zählerzustand
des Aufwärts-Abwärts-Zählers 32 in Binär-Dezimal-Kode dar,
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wenn entweder die Betriebsart VERBINDUNGSHALT oder die Betriebsart LANGSAMLAUF begonnen wurde. Das heißt, die
Signale geben den Sollwert der Geschwindigkeit an, auf den Motor 22 gerade gebracht wurde, als die Betriebsarten
VERBINDUNGSHALT bzw. LANGSAMLAUF begonnen wurden.
Komparator 44 steuert die Aufwärts- und Abwärts-Oszillatoren auf die S1-, S10- und S100-Signale hin, wie oben im
Zusammenhang mit den Betriebsarten VERBINDUNGSHALT und LANGSAMLAUF beschrieben, um damit den Motor 22 auf die
frühere Geschwindigkeit zurückzubringen, bei der die Betriebsart VERBINDUNGSHALT bzw. LANGSAMLAUP begonnen wurde.
Zählerfreigabe. Zu beachten ist, daß Komparator 44 nur in den automatischen Betriebsarten EINSTELLUNG, VERBINDUNGSHALT, LANGSAMLAUP und WIEDERAUFNAHME betrieben wird. In
den Betriebsarten BETRIEB und HALT und in den halbautomatischen Betriebsarten SCHNELL und LANGSAM wird Komparator
44 daran gehindert, die Oszillatoren 64 und 108 zu steuern. In den automatischen Betriebsarten, in denen der Komparator
wirksam ist, wird entweder Flip-Flop-Stufe 130 EINSTELLUNG, Flip-Flop-Stufe 184 VERBINDUNGSHALT, Flip-Flop-Stufe
176 LANGSAMLAUP oder Flip-Flop-Stufe 182 WIEDERAUFNAHME von der zugehörigen monostabilen Kippschaltung
in den Steuer-Gatterschaltungen 28 durchgeschaltet (siehe Figur 5B). Die Flip-Flop-Ausgangssignale LANGSAMLAUF und
VERBINDUNGSHALT werden dem ODER-Gatter 158 zugeführt. Die bei LANGSAMLAUF bzw. VERBINLUNGSHALT auftretenden Ausgangs-
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signale des ODER-Gatters 158 und die Ausgangssignale der
Flip-Flop-Stufen EINSTELLUNG und WIEDERAUFNAHME werden dem WEDER-NOCH-Gatter 186 zugeführt (siehe Figur 5C). Die
Eingangssignale des WEDER-NOCH-Gatters 186 sind deshalb nur
hoch, wenn die automatischen Betriebsarten EINSTELLUNG, VERBINDUNGSHALT, LANGSAMLAUF und WIEDERAUFNAHME vorliegen.
Falls irgendeiner der anderen Eingänge des WEDER-NOCH-Gatters
186 hoch ist, wird der Ausgang niedrig, wodurch der Zählerfreigabe-Ausgang der Umkehrstufe 188 hoch wird. Dadurch
werden die UND-Gatter 144 und 150 gesperrt und übertragen
die Komparator-Ausgangssignale, die in der oben beschriebenen Weise die Aufwärts- und Abwärts-Oszillatoren steuern.
In den halbautomatischen Betriebsarten SCHNELL und LANGSAM ist keiner der Eingänge des WEDER-NOCH-Gatters 186
hoch und der Zählerfreigabe-Ausgang der Umkehrstufe 188 ist niedrig. Dadurch werden die UND-Gatter 144 und 150 gesperrt
und an der Übertragung der Komparator-Ausgangssignale gehindert. Der Komparator kann damit nicht die Aufwärts- und
Abwärts-Oszillatoren steuern.
Betriebsart SYNCHRON. In einer Wellpappenmaschine kann der einseitige Motor über den zweiseitigen Motor gesteuert
werden, sodaß die Geschwindigkeit des Bahnmaterials in der einseitigen Maschine zur Geschwindigkeit des Bahnmaterials
in der zweiseitigen Maschine paßt. Dies wird in der Betriebsart SYNCHRON erreicht durch einfaches Drücken des Knopfes
SYNCHRON am Bedienungspult 26.
709834/0656
Wenn der Knopf SYNCHRON gedrückt wird, erzeugt Transistor
Q10 ein SYNCHRON-Signal an seinem Ausgang (siehe Figur 5F).
Dieses Signal wird umgekehrt, geformt und den NICHT-UND-Gattern 190 und 192 über Schmitt-Trigger-Umkehrstufe 194,
Umkehrstufe 196 und NICHT-UND-Gatter 198 zugeführt. Die Ausgangssignale der NICHT-UND-Gatter 190 und 192 werden an
die Leitungen SCHNELL und LANGSAM in der Schaltung 28 geleitet (siehe Figur 5A).
Die Ausgangssignale des NICHT-UND-Gatters 190 steuern
den Aufwärts-Oszillator entsprechend den Ausgangssignalen des Funktionsverstärkers 200. Die Ausgangssignale des NICHT-UND-Gatters
192 steuern den Abwärts-Oszillator entsprechend den Ausgangssignalen des Funktionsverstärkers 202 (siehe
Figur 5F).
Die Geschwindigkeit des zweiseitigen Motors wird gesteuert vom System 20' für die Geschwindigkeitssteuerung (siehe
Figur 2). System 20' ist identisch mit System 20 zur Geschwindigkeitssteuerung und enthält einen nicht dargestellten
Digital-Analog-Umsetzer 36', der völlig mit dem Digital-Analog-Umsetzer 36 des Systems 20 identisch ist.
Das von Funktionsverstärker 200 erzeugte Ausgangssignal gibt die Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Digital-Analog-Umsetzer
der einseitigen und der zweiseitigen Maschine an. Die Ausgangssignale des Funktionsverstärkers
200 werden von Funktionsverstärker 202 umgekehrt. Die Diodenanordnung 204 hält die Spannungen an den Eingängen der NICHT-
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UND-Gatter 190 und 192 auf niedrigen oder hohen digitalen
Werten entsprechend den Ausgangssignalen der Punktionsverstärker 200 und 202. Wenn das Ausgangssignal des einseitigen
Digital-Analog-Umsetzers im System 20 größer ist als das des zv/eiseitigen Digital-Analog-Umsetzers im System 20' (was
bedeutet, daß der Sollwert der Geschwindigkeit des einseitigen Motors kleiner ist als der Sollwert der Geschwindigkeit
des zweiseitigen Motors), sind die Eingänge des NICHT-UND-Gatters 192 auf dem hohen Wert. Die Ausgangssignale des
NICHT-UND-Gatters 192 sperren deshalb den Abwärts-Oszillator.
Jedoch liegen die Eingänge des NICHT-UND-Gatters 190 auf dem niedrigen Wert und veranlassen damit die Inbetriebnahme des
Aufwärts-03zillators 64, wie im Zusammenhang mit der Betriebsart
SCHNELL beschrieben. Dementsprechend wird die Sollwertgeschwindigkeit
des einseitigen Motors auf die des zweiseitigen Motors gebracht. Wenn der Sollwert der Geschwindigkeit
des einseitigen Motors auf den Sollwert der Geschwindigkeit des zweiseitigen Motors gebracht wird, bringen die Ausgangssignale des Punktionsverstärkers 200 den Ausgang des NICHT-UND-Gatters
190 auf den niedrigen Wert, wodurch der Aufwärts-Oszillator
64 gesperrt wird.
Wenn der Sollwert der Geschwindigkeit des einseitigen Motors größer ist als der Sollwert der Geschwindigkeit des
zweiseitigen Motors, bringen die Ausgangssignale des Punktionsverstärkers 202 den Ausgang des NICHT-UND-Gatters 190
auf den hohen Wert, wodurch der Abwärts-Oszillator 108 in
709834/0656
Betrieb genommen wird, wie bereits im Zusammenhang mit der Betriebsart LANGSAM beschrieben. Die Sollwertgeschwindigkeit
des einseitigen Motors wird deshalb reduziert auf die Soliwertgeschwindigkeit des zweiseitigen Motors und die
Ausgangssignale des Punktionsverstärkers 202 bringen den
Ausgang des NICHT-UND-Gatters 192 auf den niedrigen Wert,
wodurch der Abwärts-Oszillator blockiert wird.
Der Synchronbetrieb des einseitigen Motors und des zweiseitigen Motors in der Betriebsart SYNCHRON erfährt Einschränkungen
durch die vorgewählten Minimal- und Maximalgeschwindigkeiten des zweiseitigen Motors im System 20'.
System 20' verhindert, daß die Geschwindigkeit des zweiseitigen Motors unter die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit
absinkt und auch über die vorgewählte Maximalgeschwindigkeit ansteigt. Die Geschwindigkeit des einseitigen Motors
kann damit nicht unter die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit des zweiseitigen Motors absinken und die Geschwindigkeit
des zweiseitigen Motors überschreiten.
Digitale Anzeige. Die mit Licht emittierenden Dioden bestückte Anzeigeeinheit 48 wird von den C1-, G10- und
CIOO-Ausgangssignalen der temporären Speicherschaltung
betrieben. Außer in den Betriebsarten VERBINDUNGSHALT und LANGSAMLAUi1 folgen die Cl-, C10- und CIOO-Ausgangasignale
in allen Betriebsarten den Binär-Dezimal-Kode-Ausgangesignalen
des Aufwärts-Abwärts-Zählers. In allen Betriebsarten außer den Betriebsarten VERBINDUNGSHALT und LANGSAMLAUF
709834/0656
- 270A375
liefert die Anzeigeeinheit 4β eine digitale Anzeige der momentanen Geschwindigkeit auf die der einseitige Motor
gebracht wird.
In den Betriebsarten VERBINDUNGSHALT und LANGSAMLAUF ergibt die Anzeigeeinheit 48 weiterhin eine digitale
Anzeige der Sollwertgeschwindigkeit unmittelbar bevor die jeweilige Betriebsart aufgenommen wird; dies tritt anstelle
der Anzeige der veränderlichen Sollwertgeschwindigkeit, auf die Motor 22 gebracht wird. Diese Eigenschaft der Anzeige
ergibt sich aus der Speicherfähigkeit der Schaltung 34. In den Betriebsarten VERBINDUNGSHALT und LANGSAMLAUF veranlaßt
das von der monostabilen Kippschaltung dieser Betriebsarten erzeugte Signal das WEDER-NOCH-Gatter 164, die Verriegelungsschaltung 166 zurückzustellen, wodurch die Ausgänge C1,
C10 und C100 der Speicherschaltung die Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignale
des Aufwärts-Abwärts-Zählers beibehalten oder sie "speichern", wobei die Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignale
die bei der Einleitung der jeweiligen Betriebsart vorliegende Motorgeschwindigkeit anzeigen (siehe Figuren
5B und 5E). Die Anzeigeeinheit 48 zeigt weiterhin die gespeicherte Geschwindigkeit an, da sie auf die Ausgangssignale
C1, C10 und C100 der Speicherschaltung anspricht.
Bei Beendigung der Betriebsarten VERBINDUNGSHALT oder LANGSAMLAUF folgen die Ausgänge C1, C10 und C100 des temporären
Speichers wieder den Binär-Dezimal-Kode-Ausgangssignalen des Aufwärts-Abwärts-Zählers und die Anzeigeeinheit
70983^/0656
48 zeigt wieder die momentane Sollwertgeschwindigkeit an, auf die der Motor gebracht werden soll.
Abschaltung einer Betriebsart. Der Betrieb in irgendeiner Betriebsart macht ein vorhergehendes Kommando unwirksam,
das zum Betrieb in einer anderen Betriebsart führte. Hierfür gibt es jedoch eine Ausnahme. Wenn System 20 in
der Betriebsart HALT betrieben wird, muß der Motor automatisch auf die Geschwindigkeit Null gebracht werden, ehe
der Betrieb in einer anderen Betriebsart möglich ist.
Die Abschaltung einer Betriebsart wird erzielt mit Hilfe der NICHT-UND-Gatter 206, 208, 210 und 212 sowie der
NICHT-UND-Gatter 86 und 214 (siehe Figuren 5B, 5C und 5E).
Die Betriebsart LANGSAMLAUF kann unwirksam gemacht werden durch Drücken irgendeines der Knöpfe an den Steuerpulten
24 und 26, sodaß NICHT-UND-Gatter 206 Flip-Flop-Stufe 176 LANGSAMLAUF zurückstellt (siehe Figur 5B). Die
Betriebsart EINSTELLUNG kann unwirksam gemacht werden durch Drücken irgendeines der anderen Knöpfe an den Steuerpulten
24 und 26, um NICHT-UND-Gatter 208 zu veranlassen, die Flip-Flop-Stufe 130 EINSTELLUNG zurückzustellen. Die
Betriebsart WIEDERAUFNAHME kann abgeschaltet werden durch Drücken irgendeines der anderen Knöpfe an den Steuerpulten
24 und 26, sodaß NICHT-UND-Gatter 210 die Flip-Flop-Stufe 182 WIEDERAUFNAHME zurückstellt. Die Betriebsart VERBINDUNGSHALT
kann unwirksam gemacht werden durch Drücken eines anderen Knopfes, sodaß NICHT-UND-Gatter 212 die Flip-Flop-
709834/0656
Stufe 184 VERBINDUNGSHALT zurückstellt. Die Betriebsart
BETRIEB kann unwirksam gemacht werden durch Drüöken irgendeines
anderen Knopfes an den Steuerpulten 24 und 26, sodaß NICHT-UND-Gatter 86 die Flip-Flop-Stufe 54 BETRIEB zurückstellt
(siehe Figur 5C).
NICHT-UND-Gatter 214 setzt die Speicherfähigkeit des temporären Speichers 34 außer Betrieb. Wenn einer der Knöpfe
an den Steuerpulten 24 bzw. 26 (ausgenommen die Knöpfe VERBINDUNGSHALT und LANGSAMLAUF) gedrückt wird, schaltet
NICHT-UND-Gatter 214 die Flip-Flop-Stufe 166 durch und hindert damit den temporären Speicher 34 an der Speicherung
der Binär—Dezimal-Kode-Ausgangssignale des Aufwarts-Abwärts-Zählers.
Die Ausgangssignale 01, C10 und C100 cter Speicherschaltung
folgen damit den Ausgangssignalen des Aufwärts-Abwärts-Zählers,
wie vorher für die anderen Betriebsarten, ausgenommen die Betriebsarten VERBINDUNGSHALT und LANGSAMLAUF,
beschrieben wurde.
Die logischen Bauteile der in Figur 2 dargestellten Blockschaltung sind an sich bekannt. Die Schmitt-Trigger-Umkehrstufen
können Texas Instruments (TI) 7414 Hexadezimal-Schmitt-Trigger-Umkehrstufen
sein; die monostabilen Kippschaltungen können TI 74121 monostabile Multivibratoren
mit Schmitt-Trigger-Eingängen sein; die Flip-Flop-Stufen können TI 74279 Vierfach-S-IT-Verriegelungsschaltungen sein;
die WEDER-NOCH-Gatter können 7427 positive Dreifach-WEDER-NOCH-Gatter
mit drei Eingängen sein; die Umkehrstufen können
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TI 7404 Hexadezimal-ümkehrschaltungen sein; die UND-Gatter
können TI 7408 positive Vierfach-UND-Gatter mit zwei Eingängen sein; die NICHT-UND-Schmitt-Trigger können TI
7413 positive duale NICHT-UND-Schmitt-Trigger mit vier
Eingängen sein; die 4-Bit-Zähler können TI 74192 synchrone
4-Bit-Aufwärts-Abwärts-Zähler sein; die NICHT-UND-Gatter
können TI 74S133 positive NICHT-UND-Gatter mit 13 Eingängen
oder TI 7430 positive NICHT-UND-Gatter mit 8 Eingängen sein;
und die Puffer-Treiberstufen können TI 7404 Hexadezimal-Puffer-Treiberstufen mit Ausgängen für hohe Spannung und
mit offenen Kollektoren sein.
Als Vorteile der vorliegenden Erfindung sind anzusehen: halbautomatische und automatische Betriebsarten bei der
Veränderung der Motorgeschwindigkeit; Vermeidung mechanischer Teile wie beispielsweise motorbetätigter Potentiometer zur
Steuerung der Motorgeschwindigkeit; ständige digitale Anzeige der Sollwertgeschwindigkeit, auf die der Motor gebracht
werden soll; Speichereigenschaften bei einigen der automatischen Betriebsarten; und die Möglichkeit, automatisch
die Motorgeschwindigkeit auf einen höheren Wert zu bringen, und dies zusätzlich zu anderen oben beschriebenen Steuermöglichkeiten.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Ausführungsformen verwirklicht werden; der Umfang der vorliegenden
Erfindung wird durch die folgenden Patentansprüche und nicht durch die obige Beschreibung definiert.
709834/0656
Claims (11)
- - Mr-PATENTANSPRÜCHE( 1.)System zur Geschwindigkeitssteuerung mit mindestens zwei zusammenarbeitenden Motoren, gekennzeichnet durch digitale Einrichtungen zur Erzeugung eines vorwählbaren digitalen Sollwertsignals, das eine vorgewählte Minimalgeschwindigkeit des ersten Motors bezeichnet; digitale Einrichtungen zur Erzeugung erster und zweiter digitaler Sollwertsignale, die erste und zweite Geschwindigkeiten des ersten Motors bezeichnen, wobei diese Geschwindigkeiten nicht kleiner als die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit sind; digitale Einrichtungen zur wahlweisen Speicherung des ersten digitalen Sollwertsignals, wenn die Geschwindigkeit des ersten Motors verändert wird, sodaß sie von der ersten Geschwindigkeit abweicht; und Einrichtungen, mit denen die erste Motorgeschwindigkeit durch Ansprechen auf das vorwählbare digitale Sollwertsignal automatisch auf die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit gebracht wird und zwischen der ersten und der zweiten Geschwindigkeit durch Ansprechen auf das erste und das zweite digitale Sollwertsignal variiert wird.
- 2. System zur Geschwindigkeitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor im Betrieb an eine einseitige Maschine und der zweite Motor im Betrieb an eine zweiseitige Maschine einer Anlage zur Erzeugung von Wellpappe angeschlossen ist.709834/0656ORIGINAL INSPECTED
- 3. System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur automatischen Veränderung der Geschwindigkeit des ersten Motors synchron mit der Geschwindigkeit des zweiten Motors.
- 4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Veränderung der Geschwindigkeit des ersten Motors weitere Einrichtungen umfassen, die verhindern, daß die Geschwindigkeit des ersten Motors unter die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit absinkt.
- 5. System zur Geschwindigkeitssteuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen, mit denen die Geschwindigkeit des ersten Motors von der zweiten Geschwindigkeit auf die erste Geschwindigkeit durch Ansprechen auf das erste gespeicherte Sollwertaignal gebracht wird.
- 6. Verbessertes System zur Geschwindigkeitssteuerung nach Anspruch 1, mit einer Wellpappenmaschine, die mindestens eine einseitige Maschine umfaßt, die im Betrieb mit einer zweiseitigen Maschine zusammengeschaltet ist, mit einem Motor, gekennzeichnet durch einen Impulsgenerator (30); Einrichtungen zur Auslösung des Impulsgenerators (30); auf den Impulsgenerator ansprechende digitale Zähleinrichtungen zur Erzeugung digitaler Sollwertsignale, die darstellen» eine vorgewählte Minimalgeschwindigkeit, auf die der einseitige Motor gebracht werden soll, eine vorgewählte Maximalgeschwindigkeit, oberhalb der der einseitige Motor nicht betrieben werden soll, und erste und zweite Geschwindig-70903Λ/ΠΒ56keiten oberhalb der vorgewählten Minimalgeschwindigkeit, wobei die Geschwindigkeit des einseitigen Motors zwischen der ersten und der zweiten Geschwindigkeit variiert werden soll; Einrichtungen zum Betrieb des einseitigen Motors, die auf mindestens eines der digitalen Sollwertsignale ansprechen; Einrichtungen zum digitalen Nachweis der digitalen Sollwertsignale, die die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit und die vorgewählte Maximalgeschwindigkeit darstellen; digitale Einrichtungen zur Sperrung des Impulsgenerators durch Ansprechen auf die nachweisenden Einrichtungen, die das digitale Sollwertsignal nachweisen, das die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit darstellt, um damit zu verhindern, daß der einseitige Motor mit einer geringeren Geschwindigkeit als die vorgewählte Minimalgeschwindigkeit betrieben wird; digitale Einrichtungen zur Sperrung des Impulsgenerators beim Ansprechen der Einrichtungen, die das digitale Sollwertsignal anzeigen, das die vorgewählte Maximalgeschwindigkeit darstellt, und um damit zu verhindern, daß der einseitige Motor mit einer Geschwindigkeit oberhalb der vorgewählten Maximalgeschwindigkeit betrieben wird; digitale Einrichtungen zur vorübergehenden Speicherung des digitalen Sollwertsignals, das die erste Geschwindigkeit darstellt, von der aus die Geschwindigkeit des einseitigen Motors variiert wird; digitale Einrichtungen zur Abnahme des gespeicherten Sollwertsignals; und digitale Einrichtungen zum Anlegen des abgerufenen Sollwert-signals an die Antriebseinrichtungen, um die Geschwindigkeit des einseitigen Motors auf die erste Geschwindigkeit zu bringen.
- 7. System nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur digitalen Anzeige des Geschwindigkeitssollwerts, auf den der einseitige Motor gebracht werden soll durch Ansprechen auf mindestens eines der digitalen Sollwertsignale.
- 8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Anzeigeeinrichtungen weitere Einrichtungen zur Anzeige der ersten Geschwindigkeit bei der Veränderung der Geschwindigkeit des einseitigen Motors beim Ansprechen auf das gespeicherte Sollwertsignal umfassen.
- 9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auslösenden Einrichtungen weitere Einrichtungen zur Auslösung des Impulsgenerators synchron zur Geschwindigkeit des zweiseitigen Motors umfassen, wobei die digitalen Zähleinrichtungen ein digitales Sollwertsignal erzeugen, das proportional der Geschwindigkeit des zweiseitigen Motors ist, und wobei weitere Antriebseinheiten vorgesehen sind, die den einseitigen Motor zum Betrieb entsprechend dem Sollwertsignal und proportional zur Geschwindigkeit des zweiseitigen Motors veranlassen.
- 10. System zur Geschwindigkeitssteuerung nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch digitale Einrichtungen zur automatischen Erzeugung eines vorgegebenen Sollwertsignals, das eine vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit für den einseitigen270A375Motor angibt; Einrichtungen, mit denen der einseitige Motor von einer Betriebsgeschwindigkeit auf die vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit gebracht wird durch Ansprechen auf das vorgegebene Sollwertsignal; digitale Einrichtungen zur Erzeugung und Speicherung eines digitalen Sollwertsignals, das die Betriebsgeschwindigkeit angibt; und Einrichtungen, mit denen die Geschwindigkeit des einseitigen Motors automatisch von der vorgegebenen Bezugsgeschwindigkeit auf die Betriebsgeschwindigkeit zurückgebracht wird durch Ansprechen auf das gespeicherte Sollwertsignal.
- 11. System zur Geschwindigkeitssteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Einrichtungen zur Erzeugung des vorgegebenen Bezugssignals umfassen: einstellbare Schalteinrichtungen zur Erzeugung eines einstellbaren Bezugssignals, das eine einstellbare Bezugsgeschwindigkeit für den einseitigen Motor darstellt; voreingestellte Schaltereinrichtungen zur Erzeugung eines vorgegebenen Bezugssignals, das eine vorgegebene Bezugsgeschwindigkeit für den einseitigen Motor darstellt; und Einrichtungen zur wahlweisen Erzeugung des vorgegebenen Bezugssignals durch Ansprechen sowohl auf das einstellbare Bezugssignal als auch auf das vorgegebene Bezugssignal, wobei das vorgegebene Bezugssignal eine der einstellbaren, vorgegebenen Bezugsgeschwindigkeiten darstellt.709834/0658
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: BAUMANN, E., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 8011 HOEHENKI |
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |