-
Verfahren und Vorrichtung zum Einregeln eines definierten Ab-
-
standes Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Einregeln eines definierten Abstandes zwischen
einer Werkstückoberfläche mit veränderlicher Höhe und dem hubbeweglichen technologischen
Werkzeug, vorzugsweise zwischen der Oberfläche eines Stapels textiler Flächengebilde
und dem hubbeweglichen Teil des Fingerschutzes an Bandmessermaschinen.
-
Charakteristik der bekannten technischen Lösung Aus der DDR-PS 158461
ist ein Fingerschutz an Bandmessermaschinen bekannt, bei dem der Schutz an deW Kolbenstange
eines .; .
-
Arbeitszylinders befestigt ist. Mit dem Uberfahren einer Lichtschranke
mit einem zuzuschneidenden Stoffstapel wird mit dem ersten Zylinder der Fingerschutz
aufwärts bewegt, bis dieser in seiner oberen Endlage von einem Endschalter abgeschaltet
wird. Danach senkt sich der Fingerschutz auf den Stoffstapel, bis ein unterer Endschalter
durch den Anpreßdruck seine Schaltkraft überwindet, ein Signal gibt und damit den
Zylinder stoppt. Danach hebt ein zweiter Zylinder den Fingerschutz um einen Festbetrag,
es wird damit ein Spalt zwischen Fingerschutz und Oberseite des Stoffstapels gebildet.
Dieser Fingerschutz hat den Nachteil, daß durch das Absenken des Schutzes auf dem
Stapel bis zur Überwindung der Schaltkraft
des Widerstandes des
Endschalters und die dadurch ausgelöste erneute Hubbewegung in entgegengesetzter
Richtung der Abstand des Schutzes zur Oberkante des Stapels mit einer ersten Einstellung
festgelegt ist. Da zur Webekante hin die Stapelhöhe ansteigt, wird der Abstand des
Schutzes in Richtung Webekante zu gering, um noch störungsfrei arbeiten zu können.
-
Bei flauschigen Stoffen findet der Endschalter erst sehr spät genügend
Widerstand, um zu schalten. In dem Fall reicht der fest eingestellte Hub nicht aus,
um den Stapel frei unter dem Schutz bewegen zu können. Deshalb ist es erforderlich,
den Stapel mit Pappen abzudecken, so daß der Schutz beim Aufsetzen ausreichend Widerstand
findet. Außerdem benötigt man beim bekannten Fingerschutz zwei Arbeitszylinder,
einen zum Anfahren der Stapelhöhe und einen zum Einstellen des Arbeit sabst andes.
-
Ziel der Erfindung Das Ziel der Erfindung besteht in der universellen
Anwendbarkeit der Vorrichtung ohne zusätzlichen Einsatz von Pappe.
-
Wesen der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
definierten Abstand des Schutzes zur Stapeloberflache durch berührungsloses Abtasten
derselben einzuregeln, Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Ausgangssignale beider Wechselreflexlichtschranken über einen Differenzverstärker
verglichen werden. Aus dem Differenz signal wird eine obere Schaltschwelle S 1 von
niedrigerem Potential und eine untere Schalt schwelle S 2 von höherem Potential
abgeleitet.
-
Der Zylinder ist am oberen Ende eines Trägers befestigt, an dessen
unterem Ende unter dem Zylinder ein Gegenlager mit Lager angeordnet ist. In dem
Lager gleitet die Pührungsstange, die mit der Kolbenstange mittels einer Führungsplatte
verbunden ist. An die Führungsstange schließen sich unten die Fingerschutzblenden
an. In den unteren Kanten der Fingerschutzblenden sind ein oder mehrere Wechselreflexlichtschranken
eingelassen.
-
Darunter ist eine Arbeitsfläche angeordnet, in deren hinterem Bereich
sich ein oder mehrere Wechselreflexlichtschranken befinden. Über diesen Wechselreflexlichtschranken
sind die in den hubbeweglichen Fingerschutzblenden eingelassenen Wechselreflexlichtschranken
angeordnet. Im vorderen Bereich der Arbeitsfläche befinden sich ein oder mehrere
Fotodioden. Außerdem ist an der Führungsplatte ein Schaltmagnet befestigt, der durch
die Abwärtsbewegung der Kolbenstange in dem Bereich der am Träger fest angeordneten
Hall-Sonde gebracht wird. Dabei sind einer, in der Arbeitsfläche angeordneten Wechselreflexlichtschranke
ein oder mehrere, an der Kolbenstange angeordnete Wechselreflexlichtschranken zugeordnet.
-
Die Kolbenstange und die Führungsstange sind in einer horizontal angeordneten
Führungsplatte befestigt, so daß die Führungsstange die Kolbenstange in axialer
Richtung verlängert.
-
Die Führungsplatte besitzt wenigstens eine gerade Kante, die dem Träger
zugewandt ist und an diesem zwecks Pührung der Führungsstange vertikal formschlüssig
gleitet. In einer anderen Ausführungsvariante ist der Träger mit einem Profil versehen,
welches einer vertikalen Schiene im Träger angepaßt ist.
-
Auf jeden Luftanschluß des Zylinders ist ein entsperrbares Rückschlagventil
direkt aufgesetzt, an das direkt ein Drosselrückschlagventil
angeschlossen
ist. Dadurch wird erreicht, daß kürzere Buftverbindungen vorhanden sind, um somit
die Reaktionszeit des Arbeitszylinders so klein wie möglich zu halten.
-
Der Kolben ist in Ruhestellung beidseitig mit Druckluft beaufschlagt,
wobei die anliegenden Drücke p 1 und p 2 unterschiedlich sind und die Kolbenbewegung
wird durch Entlüftung des Kolbenraumes oder des Ringraumes erreicht. In Ruhestellung
des Kolbens sind beide entsperrbaren Rückschlagventile gesperrt und die Topfmanschette
des Kolbens liegt kraftschlüssig an der Innenwand des Zylinders an, so daß eine
Kolbenbewegung nur unter großem Kraftaufwand möglich ist. Bei Entlüftung eines der
Räume zwecks Kolbenbewegung läßt auch der Anpreßdruck in diesem Raum auf die Topfmanschette
nach und der Kolben wird leichtgängiger. Die Entsperrung des entsperrbaren Rückschlagventiles
ist über einen Schlauch mit dem Wegeventil verbunden und der Zuleitungsanschluß
des entsperrbaren Rückschlagventiles zum Wegeventil über ein Drosselrückschlagventil
mit dem Wegeventil gekoppelt.
-
Einem Demodulator sind ein programmierbarer Gleichspannungsverstärker
und ein Komparator nachgeordnet. Am anderen Eingang des Komparators liegt ein einstellbares
Gleichspannungspotential an und der Ausgang desselben ist als Steuereingang auf
den programmierbaren Gleichspannungsverstärker, der als Folger geschaltet ist, geführt.
Der Ausgang des Gleichspannungsverstärker liegt einmal als Eingang am Differenzverstärker
an und ist mit einer hochohmigen einstellbaren Gleichspannungsquelle verbunden.
-
Das einstellbare Gleichspannungspotential der Gleichspannungsquelle
ist etwa genauso groß wie das Ausgangssignal des Demodulators.
-
Der Ausgang des Komparators ist auf den Eingang eines Odergatters
und negiert auf den Eingang eines Undgatters und der
Ausgang eines
Komparators auf den Eingang eines Undgatters, den Eingang eines weiteren Undgatters
und negiert auf den Eingang eines Undgatters und den Eingang eines Odergatters geschaltet.
Des weiteren ist der Ausgang eines Komparators mit dem Eingang eines Undgatters
und dem K-Eingang eines J-K-Plip-Plops verschaltet. Dem Ausgang eines Komparators
schließen sich der Eingang eines Odergatters und der Eingang eines Undgatters an.
Der Ausgang einer Hallsonde wird auf den Eingang eines Odergatters und den Eingang
eines weiteren Odergatters geführt, dabei ist dem Ausgang eines Odergatters der
J-Eingang eines J-K-Flip-Flops nachgeschaltet. Weiterhin dient der Ausgang eines
Undgatters als zweiter Eingang eines Odergatters und der Ausgang eines weiteren
Odergatters als dritter Eingang des zuerst genannten Odergatters.
-
Der Ausgang eines Odergatters ist auf den K-Eingang eines J-K-Flip-Flops
geschaltet und der Ausgang dieses J-K-Flip-Blops ist der Eingang des Verstärkers,
der den P/E-Wandler ansteuert.
-
Dabei ist der Eingang eines Odergatters der Ausgang eines Undgatters
und ein weiterer Ausgang ist auf den J-Eingang des J-K-Flip-Plops geschaltet. Der
Ausgang ist der Eingang eines Verstärkers, der einen P/E-Wandler schaltet.
-
Die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange wird eingeleitet, wenn durch
eine der Fotodioden in der Arbeitsfläche ein Signal LS 1 erzeugt wird, d.h. mindestens
eine der Fotodioden ist abgedunkelt. Weiterhin wird die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange
bewirkt, wenn die Schwelle S 2 überschritten wird, d.h. wenn durch eine der oberen
Wechselreflexlichtschranken ein zu geringer Abstand signalisiert wird. Das Stoppen
der Aufwärtsbewegung der Kolbenstange erfolgt, wenn der Fingerschutz seine maximale
Höhe erreicht hat und der Schaltmagnet den Bereich der Hall-Sonde passiert, oder
wenn das Material eine der in der Arbeitsfläche angeordneten Wechselreflexlichtschranken
sowie
eine der Potodioden abdeckt und die eingestellte Höhe des Fingerschutzes erreicht
ist, so daß die Schwelle S 2 unterschritten ist, d.h. die Abwärtsbewegung der Kolbenstange
wird eingeleitet beim Erreichen der oberen Stellung der Kolbenstange, dann wenn
der Schaltmagnet die Hall-Sonde erreicht oder wenn bei mindestens einer abgedeckten
Potodiode und mindestens einer abgedeckten unteren Wechselreflexlichtschranke die
Schwelle S 1 unterschritten wird, also dann wenn der vorgesehene Abstand zur Oberfläche
zu groß ist.
-
Eine Abwärtsbewegung setzt auch ein, wenn die vorher bedeckten unteren
Wechselreflexlichtschranken freigegeben werden, d.h. das Material vom Bandmesser
entfernt wird. Gestoppt wird die Abwärtsbewegung durch Erreichen des oberen eingeatellten
Maximalabstandes zwischen Stapeloberfläche und Fingerschutz, d.h, wenn die Schwelle
S l erreicht ist.
-
Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Pig. l: die Gesamtansicht, Fig.
2: das Pneumatikschaltbild, Fig. 3: die einfache Anordnung der Sensoren in Seitenansicht,
Fig, 4: die einfache Anordnung der unteren und doppelte Anordnung der oberen Sensoren
in Vorderansicht, Fig. 5: die Draufsicht nach Pig. 4, Fig. 6: die Schaltungsanordnung
der Meßwert erfassung, Fig. 7/ die Auswertelogik für die Aufwärtsbewegung und Fig.
8: die Auswertelogik für die Abwärtsbewegung Unter dem Schutz 2 befindet sich die
Arbeitsfläche. In ihr sind, ein Viereck bildend, zwei Wechselreflexlichtschranken
5
in ihrem hinteren Teil und zwei Fotodioden 6 in ihrem vorderen Teil angeordnet.
Über den beiden Wechselreflexlichtschranken 5 sind in deren Bereich zwei weitere
Wechselreflexlichtschranken 7 in die unteren Kanten der Fingerschutzblenden 79 eingelassen.
Außerdem befindet sich an der Führungsplatte 84 der Schaltmagnet 8, der mit der
am Träger 82 befestigten Hall-Sonde 9 dann zusammenwirkt, wenn die Kolbenstange
3 eingefahren ist. Dadurch wird die obere Endlage der Kolbenstange 3 signalisiert.
-
Bei der paarigen Anordnung von oberen und unteren Wechselreflexlichtschranken
5 und 7 sowie Fotodioden 6 wird ein störungsfreies Arbeiten auch dann garantiert,
wenn durch das Bandmesser 87 rechts oder links vom Stapel lo nur ein schmaler Streifen
abgeschnitten wird, so daß immer nur, von vorn gesehen, eine Reihe, d.h. eine obere
und eine untere Wechselreflexlichtschranke 5 und 7 sowie eine Fotodiode 6 vom Stapel
lo abgedeckt bzw. von oben angestrahlt wird.
-
Ist es nicht erforderlich, beidseitig schmale Streifen abzuschneiden,
so braucht man gemaß einer anderen Ausführungsvariante nur jeweils eine obere und
eine untere Wechselreflexlichtschranke 5 und 7 sowie eine Fotodiode 6 anzuordnen.
-
Es ist auch möglich, eine untere Wechselreflexlichtschranke 5 mittig
zwei oberen Wechselreflexlichtschranken 7 zuzuordnen.
-
In dem Fall sind ein oder zwei Fotodioden 6 erforderlich.
-
Der doppelt wirkende Arbeitszylinder 4 ist an einem Träger 82 fest
angeordnet. Am unteren Ende des vertikalen Trägers 82 ist horizontal, unter dem
Zylinder 83 ein Gegenlager 85 befestigt, in dem sich das Lager 86 befindet. Die
Kolbenstange 83 ist über eine Führungsplatte 84 mit der Führungsstange 81 fest verbunden,
wobei die Führungsplatte 84 wenigstens im Bereich des Trägers 82 eine gerade Kante
hat, die an der ebenen Fläche des Trägers 82 vertikal, entsprechend der Bewiegung
der Kolbenstange 3 formschlüssig gleitet. Im Lager 66
bewegt sich
axial die Führungsstange 81. Der Kolben 99 ist mit einer Topfmanscbette loo; lol
gegenüber der Innenwand des Zylinders 83 abgedichtet. Am unteren Bereich der Führungsstange
81 sind die beiden, aus durchsichtigem Material gefertigten, Fingerschutzblenden
79 beidseitig des Bandmessers 87 vertikal angeordnet. Die Führungsstange 81 greift
an der zwischen den Fingerschutzblenden 79 befindlichen Distanzplatte 80 an.
-
In zwei Kanalen, die mit verschiedenen Frequenzen arbeiten, sind zwei
Generatoren 11 und 26 angeordnet, deren Ausgangssignale die beiden Lichtemitterdioden
12 und 27 treiben. Das Wechsellicht gelangt über den Reflexionsweg auf die Fototransistoren
13 und 28, denen Verstärker 14 und 29 nachgeordnet sind. An die Verstarkerausgänge
schließen sich die Eingänge zweier aktiver Filter 15 und 30 an, denen Demodulatoren
16 und 31 nachgeschaltet sind. Das Ausgangssignal des Demodulators 31 gelangt als
Eingang 32 auf den Komparator 37 bzw. auf den programmierbaren Gleichspannungsverstärker
33.
-
Der Programmiereingang 35 des Gleichspannungsverstärkers 33 wird vom
Ausgang 34 des Komparators 37 gespeist. Der Ausgang 34 des Komparators 37 führt
das Signal LS 2. Des weiteren ist der Eingang 38 des Komparators 37 mit einer Vergleichsspannung
versehen. Der Ausgang 36 des Gleichspannungsverstärkers 33 liegt einerseits an einer
einstellbaren Gleichspannungsquelle 39 an und andererseits ist er der für einen
Differenzverstärker 18 vorgesehene Eingang. Der andere Eingang 17 des Differenzverstürkers
18 liegt am Ausgang des Demodulators 16. Dabei führt der Ausgang 19 des Differenzverstärkers
18 auf die Eingänge zweier Komparatoren 21 und 24 und die anderen Eingänge 20 und
23 der Komparatoren 21 und 24 besitzen ein einstellbares Gleichspannungspotential.
Die Ausgänge 22 und 25 der Komparatoren 21 und 24 führen die Signale S 1 bzw. S
2.
-
Die Potodiode 6 ist an den Eingang eines Verstärkers 41 geschaltet.
Der Ausgang 42 des Verstärkers 41 liegt am Eingang des Komparators 43. Der andere
Eingang 44 des Komparators 43 führt ein einstellbares Gleichspannungspotential und
der Ausgang 40 des Komparators 43 das Signal LS 1.
-
Zwecks Aufwärtsbewegung gelangt das Signal LS l auf den Eingang 45
des Odergatters 47 und negiert auf den Eingang 62 des Undgatters 64 und das Signal
S 2 auf den Eingang 46 des Odergatters 47 und auf den Eingang 59 des Undgatters
60. Das Signal LS 2 wird auf den Eingang 58 des Undgatters 60 und negiert auf den
Eingang 63 des Undgatters 64 geführt. Die Ausgänge 65 und 61 der Undgatter 64 und
60 sind mit den Eingängen des Odergatters 56 verbunden und die Hall-Sonde 9 ist
mit Eingang 55 des Odergatters 56 verschaltet. Der Ausgang 57 des Odergatters 56
führt auf den K-Eingang des J-K-Flip-Flops 49 und der Ausgang 48 des Odergatters
47 auf den J-Eingang des J-K-Plip-Flops 49. Außerdem ist der Ausgang 50 des J-K-Flip-Flops
49 mit dem Verstärker 51 verbunden, der den P/E-Wandler 52 schaltet. Dieser P/E-Wandler
52 leitet die Aufwärtsbewegung des Fingerschutzes 53 ein.
-
Zwecks Abwärtsbewegung wird das Signal LS 2 auf den Eingang 74 des
Undgatters 75 und negiert auf den Eingang 77 des Odergatters 67 geführt. Das Signal
S 1 liegt am Eingang 73 des Undgatters 75 und am Eingang 78, der gleichzeitig der
K-Eingang des J-K-Flip-Flops 69 ist, an. Der Ausgang des Undgatters 75 ist gleichzeitig
der Eingang 76 des Odergatters 67.
-
Am Eingang 66 des Odergatters 67 ist die Hall-Sonde 9 angeschlossen.
Der Ausgang 68 des Odergatters 67 ist der J-Eingang des J-K-Flip-Flops 69 und der
Ausgang 70 des J-K-Flip-Flops 69 führt auf den Verstärker 71, der den P/E-Wandler
72 steuert. Dieser P/E-Wandler leitet die Abwärtsbewegung des
}'LrlzrerrJchfltzes
53 ein. Das Signal LS 2 gelangt auf den P/E-Wandler 52 und das Signal LS l auf den
P/E-Wandler 72.
-
An beiden Luftanschlüssen 92 des Zylinders 83 sind direkt starr je
ein entsperrbares Rückschlagventil 88; 89 mit je einem direkt vorgeschalteten Drosselrückschlagventil
9o; 91 angeschlossen. Über Schläuche 95; 96; 97 und 98 sind diese mit je einem Wegeventil
93; 94 verbunden. Dabei liegt am Wegeventil 93, das mit dem Kolbenraum 1o2 verbunden
ist, der Druck p 1, der kleiner ist als der Druck p 2, der an dem mit dem Ringraum
103 verbundenen Wegeventil 94 anliegt, an.
-
Die Druckluft, die auf die Wegeventile 93; 94 geleitet wird, ist bereits
aufbereitet und durch nicht gezeigte Reduzierventile auf die Drücke p 1 und p 2
eingestellt. An den Wegeventilen 93; 94 ist ein P/E-Wandler 52; 72 direkt angeschlossen.
Dabei ist das Wegeventil 93; 94 über einen Schlauch 96; 97 direkt mit der Entsperrung
104; 1o5 des entsperrbaren Rückschlagventiles 88; 89 und ebenfalls über einen Schlauch
95; 98 mit dem Luftanschluß 92 des Drosselrückschlagventiles 90; 91, das direkt
an die Luftzuführung des entsperrbaren Rückschlagventiles 88; 89 angeschlossen ist,
verbunden.
-
In einer anderen Ausführungsvariante ist der Träger 82 mit einer vertikal
angeordneten Schiene, in der ein Profil der Xührungsplatte 84 gleitet, ausgerüstet.
-
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Der Generator ll erzeugt
eine beliebige, jedoch stabile und von der Netzfrequenz (50 Hz) genügend weit entfernte
Frequenz im Bereich zwischen 2 und 5 kHz. Mit dieser Frequenz wird die Lichtemitterdiode
12 gespeist. Ein Fototransistor 13 empfängt die abgestrahlte Lichtenergie und führt
sie über einen Verstärker 14 einem Filter 15 zu. Das Filter 15 ist auf die Frequenz
des Generators 11 abgeglichen. Dadurch
wird erreicht, daß am Ausgang
des Filters 15 nur eine Spannung der Frequenz des Generators 11 und des Filters
15 anliegt und die Einrichtung somit gegen störendes Fremdlicht geschützt ist.
-
Die vom Pilter 15 erzeugte Spannung wird im Demodulator 16 gleichgerichtet
und auf den Eingang 17 des Differenzverstärkers 18 geführt.
-
Ein zweiter Generator 26 erzeugt ebenfalls eine, im Bereich zwischen
2 und 5 kHz liegende, aber von der des Generators 11 unterschiedliche Frequenz und
speist die Lichtemitterdiode 27. Deren abgestrahlte Energie wird vom Fototransistor
28 empfangen und über den Verstärker 29 dem Filter 30 zugeführt, das auf die Frequenz
des Generators 26 abgestimmt ist. Die am Ausgang des Filters 30 anliegende Spannung
wird im Demodulator 31 gleichgerichtet und auf den Eingang 32 des programmierbaren
Gleichspannungsverstärkers 33 sowie den Eingang des Komparators 37 geführt, an dessen
Eingang 38 ein Vergleichspotential anliegt.
-
Empfängt der Fototransistor 28 Licht von der Lichtemitterdiode 27,
wird am Ausgang 34 des Komparators 37 ein Signal erzeugt, das auf den Programmierungseingang
35 des Gleichspannungsverstärkers 33 geführt wird und diesen einschaltet.
-
Damit gelangt die am Eingang 32 des Gleichspannungsverstärkers 33
anliegende Spannung aut den Eingang des Differenzverstärkers 18, an dessen Ausgang
19 die Differenz der an seinem Eingang 17 und dem als Eingang fungierenden Ausgang
36 anliegenden Spannung erscheint. Durch den Vergleich der beiden Signale im Differenzverstärker
18 können die durch unterschiedliche textile Materialien hervorgerufenen verschiedenen
Potentiale ausgeglichen und bei jeder Materialart der gleiche Abstand des Fingerschutzes
53 von der Materialoberfläche eingeste].J.t werden. Es stellt sioh ittimer der Abstand
ein,
bei dem das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 18 innerhalb des vorgegebenen
Toleranzbereiches liegt.
-
Erhält der Fototransistor 28 kein Signal, d.h. es liegt kein Material
darüber, wird über den Komparator 37 und den Programmiereingang 35 der Gleichspannungsverstärker
33 abgeschaltet. Damit wird das am Ausgang des programmierbaren Gleichspannungsverstärkers
33 anliegende Vergleichspotential, das die hochohmige Spannungsquelle 39 erzeugt,
wirksam und gelangt auf den Eingang des Differenzverstärkers 18. Durch diese Maßnahme
wird ein Vorhandensein eines textilen Materials simuliert und ein Fehlverhalten
der nachfolgenden Auswertelogik verhindert.
-
Die am Ausgang 19 des Differenzverstärkers 18 erscheinende Spannung
wird auf die Komparatoren 21 und 24 geführt. Überschreitet diese Spannung, die am
Eingang 20 des Komparators 21 anliegende Vergleichsspannung, erscheint am Ausgang
22 ein Signal S 1, das auf den Eingang des J-K-Flip-Flops 69 md den Eingang 73 des
Undgatters 75 der Auswertelogik geführt wird.
-
Falls die am Ausgang 19 des Differenzverstärkers 18 erscheinende Spannung
das am Eingang 23 des Komparators 24 anliegende Potential überschreitet, erscheint
an dessen Ausgang ein Signal S 2, das auf den Eingang des Odergatters 47 und den
Eingang 59 des Undgatters 60 der Auswertelogik gelangt.
-
Die Schwellen der Komparatoren 21 und 24 sind unterschiedlich und
bestimmen den maximalen und minimalen Abstand des Fingerschutzes 53 von der Materialoberfläche.
-
Das am Ausgang 34- des Komparators 37 entstehende Signal LS 2 wird
auf den Eingang 74 des Undgatters 75, den Eingang 58
des Undgatters
60 und negiert auf den Eingang 63 des Undgatters 64 sowie den Eingang 77 des Odergatters
67 der Auswertelogik geführt.
-
Das Umgebungslicht erzeugt in der Fotodiode 6 ein Signal, das im Verstärker
41 verstärkt und auf den Eingang des Komparators 43 geführt wird, der es mit einem
Vergleichspotential an seinem Eingang 44 vergleicht. Am Ausgang entsteht ein Signal
LS 1, wenn die Fotodiode 6 materialbedeckt ist. Dieses wird auf den Eingang 45 des
Odergatters 47 und negiert auf den Eingang 62 des Undgatters 64 der Auswertelogik
geführt.
-
Beim Bedecken der Fotodiode 6 mit dem Stapel lo entsteht über den
Eingang 45 des Odergatters 47 am J-Eingang des J-K-Flip-Flops 49 ein Signal, wodurch
der Ausgang 50 des J-K-?lip-?lops 49 auf High-Potential schaltet. Über den Verstärker
51 wird der P/E-Wandler 52 geschaltet und bewirkt eine Aufwärtsbewegung des Fingerschutzes
53.
-
Eine Aufwärtsbewegung des Fingerschutzes 53 wird ebenfalls erreicht,
wenn dieser einen zu geringen Abstand von der Materialoberfläche besitzt. In diesem
Fall liegt am Eingang 46 des Odergatters 47 ein Signal der Schwelle S 2 und bewirkt
ebenfalls ein Schalten des P/E-Wandlers 52 über den Ausgang So des J-K-Flip-Flops
49.
-
Die durch das Signal LS 1 der Potodiode 6 ausgelöste Aufwärtsbewegung
des Fingerschutzes 53 dauert so lange, bis entweder am Eingang 55 des Odergatters
56 ein Signal von der die obere Stellung des Fingerschutzes 53 signalisierenden
Hall-Sonde 9 erscheint, falls das Material nicht über die Fotodiode 6 hinaus bewegt
wird oder wenn die Wechselreflexlichtschranke 5 bedeckt wird bzw. ist und die Schwelle
S
2 keinen zu geringen Abstand mehr signalisiert. In diesem Fall gelangen über die
Eingänge 58 und 59 des Undgatters 6o die Signale LS 2 und S 2 auf den Eingang des
Odergatters 56.
-
Eine Aufwärtsbewegung des Fingerschutzes 53 wird ebenfalls gestoppt,
wenn die Wechselreflexlichtschranke 5 und die Fotodiode 6 nicht mehr vom textilen
Material bedeckt sind. In diesem Fall gelangen die Signale über die Eingänge 62
und 63 des Undgatters 6fi- auf den Eingang des Odergatters 56.
-
Jedes Signal an den Eingängen des Odergatters 56 bewirkt ein Signal
am K-Eingang des J-K-Flip-Flops 49 und zieht den Ausgang 50 des J-K-Flip-Flops 49
auf Null, wodurch über den Verstärker 51 der P/E-Wandler 52 abschaltet und der Fingerschutz
53 gestoppt wird.
-
Das Signal LS l am P/E-Wandler 52 verschiebt den Kolbenlängsschieber
im Wegeventil 93, wodurch über den Schlauch 97 Druckluft zur Entsperrung 1o4 gelangt
und dadurch das entsperrbare Rückschlagventil 88 entsperrt wird, so daß die Druckluft
aus dem Kolbenraum 1o2 über das entsperrbare Rückschlagventil 88 und die Drossel
des Drosselrückschlagventils 90 sowie das Wegeventil 93 ins Breite entweicht. Gleichzeitig
strömt, da am P/E-Wandler 72 kein Signal anliegt, beim Druckabfall im Ringraum 103,
der durch die Kolbenverschiebung und damit verbundene Vergrößerung des Ringraumes
1o3 erreicht wird, Druckluft über das Wegeventil 94, deren Kolbenschieber, der durch
den Druck einer Peder auf Durchgang geschaltet wird, den Haupt durchgang und die
Drossel des Drosselrückschlagventils 91 und das entsperrbare Rückschlagventil 89
in den Ringraum 1o3. Bei der Entlüftung läßt auch der Druck auf den Teil der Topfmanschette
nach, der entlüftet wird, so daß der Kolben 99 leichtgängiger wird. Liegt das Signal
nicht mehr an, so gelangt das Wegeventil 93 durch den Druck einer Feder
wieder
in seine Ausgangsstellung und sperrt die Druckluft zufuhr zur EntsperYiing 1o4,
so daß das entsperrbare Rückschlagventil 88 wieder gesperrt ist und keine Luft mehr
aus dem Kolbenraum 1o2 entweicht. Gleichzeitig strörnt die Lüft P 1 über das Wegeventil
93, den Schlauch 98, das Drosselrückschlagventil 9o und das entsperrbare Rückschlagventil
88 in den Kolbenraum 1o2. Im Kolbenraum 102 baut sich der Druck P 1 wieder auf.
Durch das Kraftegleichgewicht ist der Kolben 99 gesperrt. Da die Kolbenflächen unterschiedlich
groß sind, sind auch die Drücke P 1 und P 2 unterschiedlich groß, um die Ruhestellung
des Kolbens 99 zu gewährleisten. Dabei wird die Topfmanschette loo; lol wieder kraft
schlüssig an die Innenwand des Zylinders 83 angelegt.
-
Durch die ständige Beaufschlagung des Kolbenraumes 1o2 und des Ringraumes
1o3 mit Druckluft wird bei Druckabfall ein schnelles Reagieren des Kolbens 99 und
somit auch des Fingerschutzes 53 garantiert. Damit wird der pneumatische Teil des
Fingerschutzes 53 reaktionsschneller.
-
Eine Abwärtsbewegung des Fingerschutzes 53 wird eingeleitet, wenn
die Hall-Sonde 9 die obere Stellung des Pingerschutzes 53 signalisiert. Es erscheint
am Eingang 66 des Odergatters 67 ein Signal. Eine zweite Möglichkeit, den Fingerschutz
53 in Abwärtsbewegung zu bringen besteht darin, daß bei Bedecken der Wechselreflexlichtschranke
5 mit Material Die Schwelle S 1 einen zu großen Abstand des Fingerschutzes 53 von
der Materialoberkante signalisiert. In diesem Fall liegt an jedem Eingang 73 und
74 des Undgatters 75 ein Signal und gelangt auf den Eingang 76 des Odergatters 67.
Eine dritte Möglichkeit für die Abwärtsbewegung besteht darin, das Material von
der Wechselreflexlichtschranke 5 zu entfernen. In diesem Fall gelangt ein Signal
auf den Eingang 77 des Odergatters 67.
-
In jedem der drei Fälle, in dem ein Signal auf einen der drei Eingang
66, 76 und 77 des Odergatters 67 erscheint, wird auf den Ausgang 68, der gleichzeitig
Eingang des J-K-Flip-Plops 69 ist, ein Signal angelegt. Der Ausgang des J-K-Flip-?lops
69 wird auf High-Potential geschaltet und über den Verstärker 71 schaltet der P/E-Wandler
72, damit wird eine Abwärtsbewegung des Fingerschutzes 53 eingeleitet.
-
Wird durch die Schwelle S 1 signalisiert, daß der Abstand des Fingerschutzes
53 in der vorgesehenen Toleranzschwelle liegt, erscheint am K-Eingang des J-K-Plip-Plops
69 ein Signal. Dadurch schaltet der Ausgang 70 auf Null und über den Verstärker
71 wird der P/E-Wandler 72 ausgeschaltet Durch die beschriebene Auswertung der Schwellen
5 1 und S 2 trJird stets gewährleistet, daß der Fingerschutz 53 den Abstand zum
Material besitzt, der durch die Wahl der Toleranzschwelle 5 1 und 5 2 vorgewählt
wurde.
-
Der P/E-Wandler 72 schaltet den Kolbenlängsschieber des Wegeventiles
94, so daß Druckluft zur Entsperrung lo5 gelangt und das entsperrbare Rückschlagventil
89 entsperrt wird, und der Xeg der Druckluft aus dem Ringraum 1o3 über die Drossel
des Drosselrückschlagventils 91 und das Wegeventil 94 ins Freie hergestellt ist.
Gleichzeitig strömt auch hier Druckluft, wie bereits bei der AuSwärtsbewegung beschrieben,
über das Wegeventil 94, das Drosselrückschlagventil 91 sowie das entsperrbare Rückschla:ventil
89 in den Kolbenraum 1o2. In der Ruhestellung sind beide entsperrbaren Rückschlagventile
88; 89 gesperrt, liegt das Signal LS 2 nicht mehr an, so stellt sich auch hier das
Kräftegleichgewicht im Kolbenraum 1o2 und Ringraum 1o3 ein.
-
Es ist zu berücksichtigen, daß die Funktionsweise des J-K-Flip-Flops
die Beschaltung der J- und K-Eingänge in folgender Weise verlangt: Soll der Ausgang
auf 1 schalten, muß der J-Eingang auf 1 und der K-Eingang auf 0 liegen, soll der
Ausgang auf 0 schalten, muß der K-Eingang auf 1 und der J-Eingang auf 0 liegen.
Es ist nur jeweils in der Beschreibung und Zeichnung der auf l schaltende Eingang
berücksichtigt. Ebenso wurde das zum Schalten notwendige Taktsignal nicht dargestellt.
-
Die elektronische Steuerung ist nicht an die pneumatische Betätigung
des technologischen Werkzeuges gebunden, sondern für jede Art Antrieb einsetzbar.
-
Atifste3lung der verwendeten Bezugszeichen für die Erfindung "Verfahren
irnd Vorrichtung zum Einregeln eines definierten Abstands" 1 Arbeitsfläche 2 Schutz
3 Kolbenstange 4 Arbeitszylinder 5 Wechselreflexlichtschranken (unten) 6 Potodioden
7 Wechselreflexlichtschranken (oben) 8 Schaltmagnet 9 Hall-Sonde lo Stapel 11 Generator
12 Lichtemitterdiode 13 Fototransistor 14 Verstärker 15 Filter 16 Demodulator 17
Eingang 18 Differenzverstärker 19 Ausgang 20 Eingang 21 Komparator 22 Ausgang 23
Eingang 24 Komparator 25 Ausgang 26 Generator 27 Lichtemitterdiode 28 Fototransistor
29 Verstärker 30 filter 31 Demodulator 32 Eingang 33 Gleichspannungsverstärker 34
Ausgang
35 Programmiereingang 36 Ausgang 37 Komparator 38 Eingang
39 Gleichspannungsquelle 40 Ausgang 41 Verstärker 42 Ausgang 43 Komparator 44 Eingang
45 Eingang 46 Eingang 47 Odergatter 48 Ausgang 49 J-K-Plip-Plop 50 Ausgang 51 Verstärker
52 P/E-Wandler 53 Fingerschutz 55 Eingang 56 Odergatter 57 Ausgang 58 Eingang 59
Eingang 60 Undgatter 61 Ausgang 62 Eingang 63 Eingang 64 Undgatter 65 Ausgang 66
Eingang 67 Odergatter 68 Ausgang 69 J-K-Flip-Flop 70 Ausgang 71 Verstärker 72 P/E-Wundler
73 Eingang 74 Eingang
75 tJndgatter 76 Eingang 77 Eingang 78 Eingang
79 Fingerschutzblenden 80 Distanzplatte 8l Führungsstange 82 Träger 83 Zylinder
84 Pührungsplatte 85 Gegenlager Lager 87 Bandmesser 88 entsperrbares Rückschlagventil
89 entsperrbares Rückschlagventil 9o Drosselrückschlagventil 91 Drosselr.u.ckschlagventil
92 Luftanschluß 93 Wegeventil 94 Wegeventil 95 Schlauch 96 Schlauch 97 Schlauch
98 Schlauch 99 Kolben loo Topfmanschette lol Topfmanschette 1o2 Kolbenraum 1o3 Ringraum
104 Entsperrung 105 Entsperrung