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Vorrichtung zum Aussondern bestimmter, von einer Fördereinrichtung
bewegter Gegenstände Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die dazu dient,
aus einer Vielzahl von Gegenständen, die durch eine Fördereinrichtung bewegt werden,
bestimmte Gegenstände auszusondern. Diese Aufgabe tritt dann auf, wenn sich unter
den Gegenständen, die durch die Fördereinrichtung, beispielsweise durch ein laufendes
Band, fortbewegt werden, gelegentlich solche befinden, die hinsichtlich ihrer Beschaffenheit,
also etwa in ihrer Größe oder ihrer Färbung, von den übrigen Gegenständen abweichen.
Zum Aussondern solcher Gegenstände, die bestimmten Bedingungen nicht genügen, benutzt
man Räumvorrichtungen, die beispielsweise elektromagnetisch angetrieben werden.
Es ist bekannt, die Steuerung dieser Räumvorrichtungen durch die geförderten Gegenstände
selbst erfolgen zu lassen und zu diesem Zweck die Gegenstände mit Hilfe einer lichtelektrischen
Zelle abzutasten, die auT den Erregerstromkreis der Räumvorrichtung einwirkt. Wegen
der geringen Energie, die die lichtelektrischen Zellen zu liefern imstande sind,
ist es dabei erforderlich, die lichtelektrische Zelle in den Steuerkreis einer steuerbaren
Entladungsstrecke zu schalten. Gemäß der Erfindung wird eine solche lichtelektrisch
gesteuerte Vorrichtung zum Aussondern bestimmter Gegenstände in der Weise ausgestaltet,
daß das Potential der Steuerelektrode des Entladungsrohres durch den Ladungszustand
eines Kondensators bestimmt wird, der sich beim Auftreten eines Lichtimpulses über
eine dadurch gezündete Gas- oder Dampfentladungsstrecke unter Zwischenschaltung
eines Widerstandes entlädt und nach Erlöschen dieser Gas- oder Dampfentladungsstrecke
ebenfalls über einen Widerstand aufgeladen wird, derart, daß von der Einstellung
des Ladewiderstandes die Zeitdauer des Erregerimpulses für die Räumeinrichtung,
durch die Einstellung des Entladewiderstandes die Zeitverzögerung bestimmt wird,
mit der dieser Erregerimpuls gegenüber dem Lichtimpuls einsetzt. Die Erfindung gestattet
mit einfachen Mitteln eine genaue Anpassung des Arbeitens der Räumeinrichtung an
die Geschwindigkeit, mit der die Gegenstände bewegt werden, und an die räumliche
Lage der Lichtzelle. Zunächst einmal ist für die Räumeinrichtung ein verhältnismäßig
lang dauernder Erregerimpuls erforderlich, um diese auch mit Sicherheit in
ihre
Endstellung zu bewegen. Andererseits ist aber der von der Lichtzelle herrührende
Strom- oder Spannungsimpuls, insbesondere bei größerer Geschwindigkeit der überwachten
Gegenstände, nur sehr kurz. Man hat. bisher aus diesem Grunde zur Verlängerung des
Erregerimpulses für die Räumeinrichtung Zeitrelais oder Elektronenröhren in Audionschaltung
verwendet. Bei der Erfindung wird das gleiche Ziel wesentlich einfacher durch den
Kondensator in Verbiüdung mit dem Ladewiderstand erreicht. Der Erregerimpuls beginnt,
wenn .nach erfolgter Zündung der Gasentladungsstrecke durch den Lichtzellenimpuls
der Kondensator sich bis auf einen bestimmten Betrag entladen hat, und endet, wenn
der Kondensator nach er= folgter Löschung dieser Entladungsstrecke .wieder bis auf
einen anderen bestimmten Betrag aufgeladen ist. Die Geschwindigkeit der Aufladung,
die an dem Ladewiderstand einstellbar ist, bestimmt also die Dauer des Impulses.
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Andererseits wird durch die Erfindung die räumliche Lage der lichtelektrischen
Zelle unabhängig von der Lage der Räumeinrichtung. Es ist wünschenswert, die Abtastung
der Gegenstände durch die lichtempfindliche Zelle vorzunehmen, bevor diese die Stelle,
an der sich die Räumeinrichtung befindet, durchlaufen haben. Die hierdurch bedingte
Zeitverzögerung zwischen dem Arbeitsbeginn der Räumeinrichtung und dem von der lichtelektrischen
Zelle gelieferten Impuls wird ebenfalls durch den Kondensator bewirkt, und zwar
im Zusammenwirken mit einem im Entladekreis vorgesehenen einstellbaren Widerstand.
Da sich der Kondensator erst um ein bestimmtes Maß entladet haben muß, bevor die
Räumeinrichtung in Tätigkeit tritt, so hängt die Verzögerungszeit von der Größe
des Entladewiderstandes ab. Wesentlich ist dabei, daß die Aufgabe der Verzögerung
des Impulsbeginns und die Aufgabe der Impulsverlängerung durch ein und dasselbe
Mittel, nämlich durch den Kondensator, gelöst wird. Impulsverzögerung und Impulsdauer
können dabei in sehr weiten Grenzen lediglich durch Einstellen von Widerständen
geregelt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt.
In Abb. i ist mit io ein Förderband bezeichnet, mit dessen Hilfe irgendwelche Gegenstände
12 transportiert werden. Es sei angenommen, daß die Mehrzahl dieser Gegenstände
der gleichen Art und der gleichen Größe ist und daß von Zeit zu Zeit .ein oder mehrere
Gegenstände befördert werden, die von den übrigen abweichen. Ein solcher Gegenstand
ist in den Abb. i und z mit 14 bezeichnet. Die Aufgabe, die durch die dargestellte
Einrichtung gelöst werden soll, ist nun die, die von der Mehrzahl der Gegenstände
abweichenden Gegenstände vom Förderband zu entfernen. Zu diesem Zweck dient der
Rahmen 16, der normalerweise eine in den Abb. z und 2 dargestellte Lage einnimmt
und in -dieser Lage durch das Solenoid 18 entgegen der Kraft der Feder 2o gehalten
wird. Eine Unterbrechung des Stromkreises der Magnetwicklung, in welchem die Batterie
22, und das Entladungsgefäß 24 liegt, hat zur Folge, daß die Feder zo den Rahmen
16 zur Seite zieht und dabei den Gegenstand 14 vom Förderband entfernt. Die Stromunterbrechung
muß natürlich dann erfolgen, Wehn sich der von den übrigen Gegenständen unterscheidende
Gegenstand in der Bewegungsbahn des Rahmens 16 befindet, wie in den Abb. i und 2
dargestellt. Die Stromunterbrechung muß so rechtzeitig wieder beendet sein, daß
der Rahmen in seine Ruhelage zurückgekehrt ist, wenn der nächste Gegenstand in die
Überwachungszone gelangt.
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,Bei dem in Ähb. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird
zum Zwecke der Überwachung ein von der Glühlampe 26 erzeugter Lichtstrahl verwendet,
der an der Oberfläche des zu überwachenden Gegenstandes reflektiert wird, und die
lichtelektrische Zelle 28 trifft. Damit die Gegenstände normaler Größe, welche vom
Förderband befördert werden sollen, die lichtempfindliche Anordnung nicht beeinflussen,
kann man sie, wie in Abb.2 dargestellt, an der Stelle, die vom Lichtstrahl getroffen
wird, dunkel. färben. Die andersgearteten -Gegenstände, die mit Hilfe des Rahmens
16 entfernt werden sollen, werden dagegen nicht dunkel gefärbt, so daß das von ihnen
reflektierte Licht die Zelle 28. beeinflußt, sobald sie - von dem zur _ Überwachung
dienenden Lichtstrahl getroffen werden. Zwischen der lichtempfindlichen Zelle und
der das Solenoid 18 speisenden Vakuumröhre, die eine stetige Steuerung des Anodenstromes
zulassen möge, ist das. gasgefüllte Entladungsgefäß 32, eingeschaltet. Dieses
Entladungsgefäß und die lichtempfindliche Zelle 28 werden von der Gleichstromquelle
34 gespeist. Die lichtempfindliche Zelle ist mit dem Widerstand 36 in Reihe geschaltet,
dessen eines Ende am negativen Pol der Batterie 34 und dessen anderes Ende mit dem
Gitter der Röhre 32 verbunden ist. Die Entladungsröhre 32 erhält vom Spannungsteiler
4o nur einen Teil der Spannung der Batterie 34. Sie ist außerdem mit dem veränderlichen
Widerstand 38 in Reihe .geschaltet. Die der Röhre 32 nicht zugeführte Teilspannung
der Batterie 34 liegt als negative Vorspannung am Gitter 42.
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Parallel zur Röhre 32 liegt die Kapazität 44., welche normalerweise
mit der zwischen
Kathode und Anode der Röhre: herrschenden Spannung
aufgeladen ist. Die Ladespannung des Kondensators 44 wirkt durch eine unmittelbare
Verbindung auf das Gitter 46 der Röhre 24 ein. Der Widerstand 45 begrenzt den Entladestrom
der Kapazität 44 über die Röhre 32.
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Die beschriebene Anordnung wirkt in folgender Weise: Solange die lichtempfindliche
Zelle 28 nicht belichtet ist, erhält das Gitter 42 der gasgefüllten Entladungsröhre
32 ein negatives Potential, so daß die Röhre nichtleitend ist. Während dieser Zeit
lädt sich der Kondensator 44 über den Widerstand 38 auf. Die Spannung des Gitters
46 der Röhre 24 ist dann etwa gleich. ihrem Kathodenpotential, so daß ein kräftier
Anodenstrom fließt und das Solenoid 18 erregt wird.
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Gerät nun ein von ,den normal zub,eförüernden Gegenständen abweichender
Gegenstand in die Überwachungszone, so wird Licht auf die lichtempfindliche Zelle
28 geworfen. Durch den nun durch die lichtempfindliche Zelle 28 fließenden Strom
wird die Spannung des Gitters 42 so weit gesteigert, daß die Röhre zündet. Über
das Entladungsgefäß 32 entlädt sich nun der Kondensator 44. Damit sinkt das Potential
des Gitters 46 beinahe bis auf den durch den Anschlußpunkt der Kathode der Röhre
32 am Anschlußpurikt des Spannungsteilers 4o bestimmten Wert. Dadurch wird der Anodenstrom
der Röhre 24 so weit geschwächt, daß der Rahmen 16 unter dem Einfluß der
Feder 2o den Gegenstand 14 vom Förderband entfernt.
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Die Entladedauer der Kapazität 44 hängt von der Größe des Widerstandes
45 ab. Sie ist sehr klein, und ihre Länge kann durch Verändern des Widerstandes
45 eingestellt werden. Sobald sich die Kapazität 44- bis unter die Löschspannung
der Röhre 32 entladen hat, wird die Röhre 32 nichtleitend, und die Kapazität lädt
sich über den Widerstand 38 wieder auf. Während der Aufladung des Kondensators nimmt
der Spannungsabfall des Widerstandes 38 allmählich ab, so daß nach Ablauf einer
gewissen Zeit das Gitter 46 wieder das Potential der Kathode der Röhre 34 erhält.
Dann reicht der Anodenstrom wieder aus, um über das Solenoid 18 den Rahmen 16
in der dargestellten Lage zu halten. Der ganze beschriebene Vorgang spielt sich
in einer so kurzen Zeit ab, daß der Rahmen i6, seine Ruhelage bereits wieder erreicht
hat, bevor der nächste Gegenstand in den Überwachungsbereich gerät.
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Die Zeitdauer, die nach der Zündung der Röhre 32 vergeht, bis diese
Röhre wieder nichtleitend geworden ist, und die Zeitdauer, die zur Wiederladung
der Kapazität 44 .erforderlich ist= kann in weiten Grenzen durch Verändern der Größe
der Kapazität des Widerstandes 38 bzw, des Widerstandes 45 verändert werden.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i bis 3 wurde das Gitterpotential
der Röhre 42 erhöht, wenn die lichtelektrische Zelle 28 belichtet wurde. In manchen
Fällen kann es erwünscht sein, auch in umgekehrter Weise zu arbeiten. Eine derartige
Einrichtung ist in Abb,.4. dargestellt. Dort wird die Zelle 28' normalerweise von
dem von der Lampe 26' erzeugten Licht getroffen. Das Gitterpotential setzt sich
zusammen aus dem negativen Potential, welches zwischen dem Anschlußpunkt der Kathode
der Röhre 32 am Spannungsteiler 40 und dem linken Ende des Spannungsteilers herrscht,
und aus der Spannung zwischen Kathode und Anode der Zelle 28'. Die Summe dieser
beiden Spannungen ist so klein, daß das Rohr 32 nicht zündet.-Wird der die Zelle
28 treffende Lichtstrahl unterbrochen, so steigt das Gitterpotential der Röhre 32,
so daß diese Röhre zündet. Im übrigen stimmt die Wirkungsweise der Einrichtung nach
Abb.4 mit der Wirkungsweise der Einrichtung nach Abb. i überein.
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Es ist auch nicht erforderlich, daß der von der lichtempfindlichen
Zelle ausgelöste Steuerimpuls die Steuervorrichtung 18 stromlos macht. Man kann
vielmehr auch durch Erregen der Spule i8 den Körper 14 vom Förderband entfernen.
Eine solche Einrichtung ist in Abb. 5 dargestellt. Die Schaltung der lichtempfindlichen
Zelle.28' und der Röhre 32 stimmt mit der 'Schaltung nach Abb.4 überein. ' Dagegen
ist das Entladungsgefäß 24' so geschaltet, daß während der Dauer der Entladung des
Kondensators 44 das Potential am Gitter 46' steigt und dadurch der Anodenstrom vergrößert
wird. Zu diesem Zweck ist das Gitter 46' an einen Anzapfpunkt 6o des Spannungsteilers
4o angeschlossen.