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Vorrichtung zur Abgabe von elektrischen
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Signalen nach Maßgabe der Bewegungen einer zyklisch arbeitenden Maschine
Priorität, Spanien vom 21. März 1978, Nr. 468.090 Priorität, Spanien vom 19. Februar
1979, Nr. 477.849 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe von elektrischen
Signalen nach Maßgabe der Bewegungen einer~Maschine, die zyklisch, d. h. also in
sich wiederholenden Arbeitsgängen arbeitet; wenn die Vorrichtung mechanisch mit
einer Maschine dieser Art gekoppelt ist, sollen die abgegebenen elektrischen Signale
dazu dienen, das Anlaufen und
das Stoppen der Zusatz- bzw. Hilfsmechanismen
der Maschine zu steuern, wie z. B. Zufuhrvorrichtungen, Stößel, Hubvorrichtungen
(Elevatoren), Abstreifvorrichtungen und dergleichen.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der angegebenen
Art, mittels derer die genannten Hilfsmechanismen einer Maschine zu der und während
der erforderlichen Zeit betätigt werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Vorrichtung nach der Erfindung
mindestens einen Modulator auf, dessen Helle durch die betreffende Maschine verdreht
wird, und ferner ist ein elektrischer Kreis vorgesehen, der drei an dieser Welle
befestigte elektrlsche Kreise aufweist, die gegenüber dieser Welle elektrisch isoliert
sind.Diese Ringe liegen parallel zueinander. Einer dieser Ringe ist elektrisch durchgehend,
während die anderen beiden Ringe durch zwei, elektrisch voneinander isolierten Segmenten
gebildet werden. Außerdem ist ein weiteres Teil vorgesehen, welches die drei Ringe
elektrisch (leitend) miteinander verbindet, und jeweils eine jeden der
drei
Ringe berührende Bürste. Die Bürste, die dem durchgehenden Ring zugeordnet ist,
ist feststehend angeordnet, wogegen der Anlagepunkt der anderen Bürsten in Umfangsrichtung
des zugeordneten Ringes verstellbar ist. Es ist außerdem ein Leiter bzw. eine Leitung
vorgesehen, welche die Bürsten der Ringe, die aus zwei voneinander elektrisch unabhängigen
Segmenten gebildet sind, miteinander verbindet, und in diesem Leiter ist ein Schalter
vorgesehen. Eine weitere Leitung verbindet die Bürste des durchgehenden Rings mit
einer der Bürsten5 welche den Ringen zugeordnet sind, die durch zwei Segmente gebildet
sind, und diese Leitung ist an eine elektrische Speisequelle angeschlossen, und
es sind auch Einrichtungen zur Betätigung des schon erwähnten Schalter vorgesehen.
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Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben sich im einzelnen
aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
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Fig. 1 ist ein Schaltplan des Vorrichtungs-Modulators entsprechend
der Erfindung in der Einstellung, in weicher der Stromkreis mit Spannung ge-
speist
wird.
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Fig. 2 ist ein der Fig. 1 ahnliches Diagramm in einer Stellung oder
Lage, in welcher in den Kreis ebenfalls noch Spannung und damit Strom eingespeist
wird.
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Fig. 3 ist ein ähnliches Diagramm, jedoch in einer Einstellung, in
welcher dem Kreis kein Strom mehr zugeführt wird.
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Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Modulatoren, die bei
den vorangegangenen Fig. 1 -3 benutzt werden.
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Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung der drei Ringe mit ihren
zugehörigen Bürsten.
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Fig. 6 ist eine Fig. 5 ähnliche Darstellung, jedoch lediglich mit
zwei Ringen.
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Fig. 7 ist ein Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit lediglich einem einzigen Modulator.
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Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang der in Fig. 7 eingetragenen Linie
VIII-VIII in Fig. 7.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung weist einen Modulator oder, vorzugsweise,
eine Mehrzahl von- Modulatoren auf, die koaxial zueinander angeordnet sind, so daß
ihre Gesamtheit so viele Signale abgeben kann, wie Modulatoren vorhanden sind, und
diese Signale sind dann unabhängig voneinander.
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In den Fig. 1 - 3 ist ein Modulator dargestellt, mit einem Schaltkreis,
der drei Metallringe lA, 1B und 1C umfaßt, die auf einer Welle 2 angebracht sind,
wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Ringe sind fest mit der Welle 2 verbunden,
trotzdem aber elektrisch gegeneinander isoliert.
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Diese Ringesind elektrisch verbunden durch ein Verbindungsglied in
Form eines Stifts 3, und jeder Ring ist mit einer Bürste 4A, 4B bzw. 4C zusammengeordnet,
welche an diesen Ring anliegt. Die Bürsten 4A und 4C sind über einen Leiter D miteinander
verbunden, in welchem Leiter ein Schalter C vorgesehen ist; die Bürsten 4A und 4B
sind über eine Leitung E miteinander verbunden, der
Strom von einer
Stromquelle 5 zugeleitet wird und der eine elektromagnetische Spule B enthält. Der
Schalter C und die Spule B sind auf einer automatischen Steuereinheit n angebracht,
die elektronisch oder elektromechanisch arbeiten kann und über die ein Stromdurchgang
ein Signal erzeugt, welches zur Inbetriebsetzung irgendeines Mechanismus geeignet
ist.
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Der Ring 1B ist vollständig, elektrisch also durchgehend wogegen die
Ringe 1A und 1C in zwei Segmente 6a und 6b aufgeteilt sind, die an den Yerbindungsstellen
7 elektrisch gegeneinander isoliert sind; das kleinere Segment 6a des Rings 1A ist
elektrisch mit dem Ring 1B verbunden über den Stift 3, der wahlweise eine Verbindung
mit dem größeren Segment 6a des Rings 1C herstellt.
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Die Welle 2 ist mechanisch mit der Maschine verbunden, welche wiederholt
aufeinanderfolgende Arbeitszyklen durchführt, und zwar bewegt sich diese Welle vorzugsweise
einmal während jedes kompletten Maschinenzyklus.
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Die Verdrehung dieser Welle bewirkt gleichzeitig eine Verdrehung der
drei Ringe in Richtung der eingetragenen Pfeile F.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn
die Vorrichtung sich in der Lage nach Fig. 1 befindet, dann erzeugt die Spannungs-
bzw.
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Stromquelle 5 einen Stromfluß durch die Leitung E, den Ring 1B, den
Stift 3 und das Segment 6b des Rings 1A, wodurch die Spule B Strom erhält und den
Schalter C schließt. Das Schließen dieses Schalters ermöglicht-es, daß der Strom
auch über das größere Segment 6a des Ring 1C und über die Leitung D fließt.
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Die Herstellung dieses Sekundär-Stromflusses hat die Folge, daß die
Spule B an Spannung gehalten wird, obwohl der Strom nicht über den Ring 1A fließen
kann, wenn dieser Ring (Fig. 2) mit seinem kleineren Segment 6b von der Bürste 4A,
infolge deren Verdrehung, getrennt ist.
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Wenn nun die Vorrichtung die in -Fig. 3 dargestellte Lage erreicht,
fließt doch kein Strom im Ring 1A.
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Außerdem unterbricht das Segment 6a des Rings 1C den Kontakt mit der
Bürste 4C, so daß also der Strom nicht durch die Leitung D fließen kann. Dadurch
wird die Spule B abgeschaltet, so daß der Schalter C öffnet und infolgedessen das
elektrische Signal in der Steuer-
einheit M unterbrochen wird.
Der Stromfluß wird solange unterbrochen, wie der Zeitsektor 6b des Rings 1A benötigt,
um wieder mit der Bürste 4A in Anlage zu kommen; zu diesem Zeitpunkt wird dann das
Signal wieder erzeugt Die automatische Steuereinheit M enthält außerdem (nicht dargestellte)
elektrische Schalteinrichtungen zur Betatigung der Hilfsmechanismen, die im jeweiligen
Falle benötigt werden.
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Die Bürste 4B ist feststehend, wogegen die Bürsten 4A und 4C in Umfangsrichtung
des jeweils zugehörigen Rings einstellbar sind, so daß ihre Einstellung relativ
zu den Segmenten 6b den Start, die Dauer und die Fortsetzung des elektrischen Signals
einstellbar macht, je nachdem wie dies für jede vollständige Umdrehung der Welle
2 gewünscht und erforderlich ist.
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Wie dargestellt, umfaßt die Vorrichtung vorzugsweise eine Mehrzahl
von Modulatoren, die insgesamt an derselben Welle 2 befestigt sind. Jeder Modulator
ist derart ausgebildet, daß er ein von den anderen Modulatoren unabhängiges, unterschiedliches
Signal abge-
ben kann, sowohl bezüglich des Zeitpunkts als auch
bezüglich der Dauer des Signals.
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Wenn ein elektrisches Signal abgegeben werden soll, das immer dieselbe
Zeitdauer hat, dann werden nur zwei Ringe (Fig. 6) benötigt, von denen der eine,
nämlich der Ring 1B, durchlaufend ist, während der andere Ring, nämlich 1A, wiederum
auch in zwei Segmente aufgeteilt ist, die an den Verbindungsstellen 7 elektrisch
gegeneinander isoliert sind. Die Länge des Segments des Rings 1A, welches mit dem
vollständigen Ring lß elektrisch verbunden ist, bestimmt die Länge des abgegebenen
elektrischen Signals.
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Scheiben 10 (Fig. 4), die koaxial zu den einzelnen Ringen angeordnet,
aber nicht fest mit der Welle 2 verbunden sind, dienen zur Einstellung der Lage
der Bürsten 4A und 4B in Umfangsrichtung der jeweils zugehörigen Ringe. Jede Scheibe
10 ist mit einem Bürstenhalter 11 für die zugehörigen Bürsten versehen, und die
Einstellung der Lage dieser Scheiben 10 erfolgt mittels einer üblichen und daher
auch nicht näher beschriebenen Mikrometereinstellung 22. Vorzugsweise sind diese
Scheiben 10 mit einer Skala auf
ihrer Zylinderaußenseite versehen,
um die Einstellung zu erleichtern.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit nur einem einzigen Modulator
ist in den Fig. 6 und 8 dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, daß das Chassis 8
zur Lagerung der Welle 2 dient, die allen Modulatoren gemeinsam ist und (über nicht
dargestellte) Mittel mechanisch mit der Bewegung der zyklisch, dh. also periodisch,
arbeitenden Maschine verbunden ist. An der Welle 2 sind Ringe 1A, 18 und 1C befestigt,
und zwar unter Zwischenschaltung von Isolier-Abstandshalter 17, die an der Welle
2 mittels eines Keils 18 befestigt sind. Diese Isolier-Abstandshalter 17 bewirken
gleichzeitig eine elektrische Isolierung der Ringe untereinander; ihre elektrischen
Anschlüsse erfolgen über den bereits erwähnten Stift 3 und die zugehörigen Bürsten
für die einzelnen Ringe.
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Das Chassis 8 trägt außerdem die Scheiben 10, die koaxial zu den Ringen
liegen, sich aber nicht gemeinsam mit der Welle 2 verdrehen müssen. Diese Scheiben
tragen die beweglichen Bürstenhalter 11, während der feststehende Bürstenhalter
12 über eine Konsole 13
an einem Teil 14 befestigt ist, das seinerseits
an dem Chassis 8 befestigt ist.
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Die Bürsten 4A, 4B und 4C (letztere sind in Fig. 7 nicht dargestellt)
sind mit einer Führung 15 versehen mit einer Feder 16, welche an den jeweils zugehörigen
Bürstenhaltern 11 und 12 befestigt ist.
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In dem Chassis 8 vorgesehene, transparente Fenster 20 erlauben eine
Betrachtung von graduierten Skalen, die auf den zylindriscben Umfangsflächen 21
der Scheiben 10 vorgesehen sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird
die Winkelstellung dieser Scheiben eingestellt durch einen Winkel-Einstellmechanismus
22, der mit einer Welle 23 verbunden ist, der ein Zahnritzel 24 trägt, welches mit
Bohrungen 25 in Eingriff steht, die gleichmässig, nahe der Kante eine der ebenen
Scheibenflächen, verteilt angeordnet sind. Verbindungselemente 26 bewirken einen
Reibungskontakt mit Reibelementen 27, die mit den Scheiben 10 verbunden sind, zu
den ebenen Leitern 28, die mit topfförmigen Leitern 29 verbunden sind, welche am
Chassis 8 befestig sind.
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Die Zuleitungs-Leiter D und E (in den Fig. 7 und 8 nicht dargestellt)
verlaufen von den Flachleitern 28
aus. Die Scheiben 10 sind durch
die Platten 19 und durch die Ringe 19a elektrisch gegeneinander isoliert.
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Der Leiter E ist in ähnlicher Weise mit der feststehenden Bürste 4B
verbunden. Der Ring 1A (Fig. 8), wie auch der Ring 1C, ist mit Segmenten 6a und
6b versehen, die durch isolierende Verbindungen 7 elektrisch gegeneinander isoliert
sind. Weitere Stifte, Schrauben, Verbindungsstellen, Abdeckungen und so weiter vervollständigen
diese Vorrichtung, sind aber hier nicht im einzelnen beschrieben.
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Die Welle 2 ist mit der zyklisch arbeitenden Maschine über einen entsprethend
geschützten mechanischen Transmissionsantrieb verbunden und kann auch mit einem
Reduktionsgetriebe versehen sein derart, daß sich die Welle 2 um eine Verdrehung
verdreht entsprechend einem Arbeitszyklus der damit verbundenen Maschine.
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Auf der linken Seite der Fig. 4 ist ersichtlich ein Teil eines anderen
Modulators, ähnlich den bisher beschriebenen, ebenfalls angetrieben durch die Welle
2, der aber zusätzlich ein weiteres elektrisches Signal abgeben kann nach Maßgabe
der Maschinenbewegung.
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Die gesamte Steuervorrichtung, wie sie hier beschrieben und beansprucht
wird, kann eine beliebige Anzahl von Modulatoren aufweisen, je nach der Anzahl der
erforderlichen elektrischen Signal zur Steuerung der damit verbundenen Maschine.
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