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Vorrichtung zur selbsttätigen Aufzeichnung von Arbeitsvorgängen bei
elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen Bei der Aufzeichnung von Arbeitsvorgängen
ist zur Gewährleistung einer guten Kontrollmöglichkeit stets eine Reihe von Forderungen
zu erfüllen. Vor allem sollen die Aufzeichnungen zuverlässig und genau sein. Ferner
sollen sie die Anzahl der mit der Maschine gefertigten Stückzahlen bzw. bei Herstellung
von: Walzerzeugnissen -die laufende Meterproduktion erkennen lassen. Außerdem ist
erwünscht, daß auch die Arbeitsgeschwindigkeit der Arbeitsvorgänge sowie die Verlustzeiten
feststellbar sind. Schließlich ist noch dafür zu sorgen, daß eine Beeinflussungsmöglichkeit
der Einrichtung durch Arbeiter vollkommen ausgeschlossen ist.
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Diesen Anforderungen. genügen die bisher gebräuchlichen Vorrichtungen
nur zum Teil. Einer der Hauptmängel liegt dabei am Impulsgeber derAufzeicheneinrichtungen.
Hierzu werden z. B. Rollenkontaktgeber, Mitnehmerkontakte oder auch Selenzellen
ver-,vendet. Da jedoch die meisten Arbeitsvorgänge unter Anwendung von Schmiermitteln
erfolgen, gleiten oder rutschen die Kontakte gelegentlich, -was zu ungenauen Aufzeichnungen
führt. Selenzellen haben ihrerseits den Nachteil, daß sie außerhalb des Arbeitsvorganges
ziemlich leicht von dem Arbeiter beeinflußt werden können. Außerdem besteht nicht
die Möglichkeit, bei Maschinen, bei welchen mit mehreren Arbeitsgeschwindigkeitenr
gearbeitet werden kann oder soll; beim Auswerten der Aufzeichnungen eine Trennung
der einzelnen Arbeitsgeschwindigkeiten vorzunehmen.
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Die in Frage kommenden. Einrichtungen zur Aufzeichnung der Arbeitsvorgänge
können hinsichtlich Bauart und Wirkungsweise nicht ohne weiteres mit Störungsschreilyern
verglichen
«erden: denn beide haben eine grundverschiedene Aufgabe zu lösen. Bei den Störungsschreibern,
bei denen in Abhängigkeit von der Stromstärke Aufzeichnungen vorgenommen werden,
handelt e, sich nämlich darum, eine Störung in deren Verlauf darzustellen, während
der Leistungsschreiber dazu dient, Anfang und Eride der Arbeitsgänge aufzuzeichnen,
d. h. ihre Zahl und ihre Dauer festzuhalten.
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Es ist bekannt, zur selbsttätigen Aufzeichnung von Arbeitskurven Schreibflächen
und gegen diese bewegte Schreiborgane vorzusehen, die es ermöglichen, die Arbeitszeiten
eines Betriebes, bei dem die Pausen sehr viel länger sind als die Arbeitszeiten,
festzuhalten. Um die Lösung einer solchen Aufgabe handelt es sich aber bei der Durchbildung
der Vorrichtung zum Aufzeichnen von Arbeitsvorgängen nach Art der Erfindung nicht.
Di.e in Frage kommende Vorrichtung gestattet vielmehr die Ermittlung der Zahl und
Größe der einzelnen in kurzer Zeit aufeinanderfolgenden Arbeitsgiinge und die genaue
Feststellung der Pausenlänge. Dagegen würde die Anwendung der bekannten Vorrichtung
zu diesem Zw.-ck eine außerordentlich unübersichtliche Darstellung liefern; denn
die Aufeinanderfolge der verschiedenen Betriebszustände ist so groß, daß die Aufzeichnung
auf einer mit einer beispielsweise mit Tages- oder Wocheneinteilung versebenen Papierbahn
eine aus sehr vielen und kleinen Teilen sich zusammensetzende Kurve wiedergeben
würde. Außerdem gelingt es nicht, mit der bekannten Einrichtung die zu ermittelnden
Werte bei verschiedenen Arbeitsgeschwindigkeiten festzustellen.
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Die Erfindung besteht nun darin, ein,--Vorrichtung zur selbsttätigen
Aufzeichnung von Arbeitsgängen durchzubilden, die sich gegenüber den bisher bekanntgewordenen
Einrichtungen dieser Art vorteilhaft dadurch unterscheidet, daß sie vollständig
zuverlässig und genau arbeitet, so dar sie fehlerfreie Ergebnisse zu liefern vermag.
Erreicht ist dies durch die an sich bekannte umnittelbare Ausnutzung des Betriebsstromes
- für den die Arbeitsmaschine antreibenden Elektromotor.
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Die bisher bekanntgewordenen Einrichtungen, die die gleiche Aufgabe
lösen sollen, benutzen zusätzliche Hilfskräfte zur Steuerung der einzelnen Organ;.
Vielfach erfolgt die Steuerung in Abhängigkeit von dein Betriebsvorgang, auf mechanischem
Weg oder auch unter Zuhilfenahme von Elektromagneten. Der Erregerstrom für die letzteren
wird aber irgendeiner beliebigen Stromquelle entnoitinien. 5o ist z. B. 'urgeschlagen
w(irden, das Auftindabsetzen des über die Schreibfläche bewegten Schreiborgans,
da an einem Hebel befestigt ist, unter der Einwirkung der Kraft eines Bimetallstreifens
zu bewerkstelligen. Die Bewegung des ,letzteren wird unter Benutzung der Wärtnewirkung
einer Heizwendel, die von einem Strom durchflossen ist, herbeigeführt. Den Heizstrom
liefert eine Stromquelle, beispielsweise ein Transformator, der seinerseits wieder
iin Primärteil von irgendeiner beliebigen Stromquelle gespeist ist.
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Es ist weiterhin bekannt, bei der Benutzung eines auf mechanischem
Weg durchgeführten Steuervorganges Hebel und Zwischenglied,--r irgendwelcher an
sich bekannten Art so vorzusehen, daß das Anfahren und Stillsitzen der Arbeitsmaschine
zur Steuerung eines besonderen Schalters benutzt wird.
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Es ist ferner auch nicht mehr neu, die Schreiborgane festzuhalten
und die Papierbahn zu bewegen, wobei dieser Vorgang durch die Unterbrechung des
von einem Zeitwerk überwachten Stromkreises eines Magneten bewirkt wird. Diese bekannte
Anordnung ist aber ebenfalls nicht unabhängig von äußeren Vorgängen und arbeitet
auch nicht so genau und so eng in Fühlungnahme mit den einzelnen Teilarbeitsvorgängen,
wie dies bei der °rfindungsgemäl-.len Einrichtung der Fall ist. Während bei der
letzteren die Bewegung der Aufzeichnungsvorrichtung nur in Abhängigkeit von der
Größe des Motorstromes erfolgt, wird bei der bekannten Einrichtung der Strom dann
unterbrochen, wenn eine Aufzeichnung erfolgen soll.
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Um die in Frage kommende Aufgabe fehlerfrei zu lösen, ist bei einer
Vorrichtung zur selbsttätigen Aufzeichnung von Arbeitsvorgängen bei elektrisch angetriebenen
Arbeitsmaschinen unter Verwendung von während der Arbeitspausen angetriebenen Schreibflächen
und senkrecht zur Laufrichtung der Schreibflächen geführten und in Abhängigkeit
von dem Betriebsvorgang geg:n die Schreibflächen bewegten Schreiborganen erfindungsgemäß
ein Magnet vorgesehen, der über ein Hebelgestänge eine mit einer Rückzugsfeder zusammenwirkende
zweiseitige Kupplung zwischen dein Antriebsmotor und den die Schreiborgane und die
Papiervorschtibwalze antreibenden Wellen in Abli:ingigkeit von der Stärke des vorn
Antriebsmotor der Arbeitsmaschine aufgenommenen elektrischen Stromes derart einrückt,
daß in an sich bekannter Weise entweder die Schreiborgane oder die Schreibflächen
angetrieben werden, und der ferner über einen Hilfskontakt weitere Magnete erregt,
so daß die Schreiborgane gegen die Schreibflächen
bewegt werden.
Es wird somit sowohl die Betriebsstrom- als auch die Leerlaufstromstärke des die
Arbeitsmaschine antreibenden Elektromotors benutzt, um bei .den Veränderungen der
Stromstärke Magnete zu steuern, die eine Aufzeichnungsvorrichtung derart in Betrieb
setzen, daß bei Leerlaufstrom die Papierbewegungsvorrichtung arbeitet, während beim
Arbeitsstrom die Schreibvorrichtung in Tätigkeit gesetzt wird.
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Die Vorrichtung ist in einem Ausführungsbeispiel an Hand von Zeichnungen
erläutert.
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Die Abb. r zeigt in schematischer Darstellung die ganzeVorrichtung
desLeistun:gsschreibers.
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Die Abb. a veranschaulicht nur die eigentliche Schreibeinrichtung.
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Die Abb. 3 stellt ein Schaltschema dar. Ein Stromwandler S, der in
einer Phase der Stromleitung des Hauptantriebsmotors liegt, arbeitet auf die Spule
eines Überstromrelais U und, überwacht auf diese Weise das Schließen und Öffnen
eines Kontaktes K1. Durch die Betätigung des letzteren wird die Spule eines Magneten
M beeinflußt. Dabei erfolgt entweder das Öffnen sowie Schließen eines Hilfskßntaktes
K2 oder das Einlegen bzw. Ausschalten einer Kupplung K. Der Antrieb für die Schreibvorrichtung
selbst erfolgt durch einen Synchronmotor C. Das Aufsetzen der Schreiborgane geschieht
unter der Einwirkung von Magneten Ml und M2. Die letzteren werden über den Hilfskontakt
K2 bz-%v. über einen Kontaktgeber G gesteuert.
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Der Kern a des Magnets 31 steht mit einem Kupplungshebel b
in Verbindung und unter der Einwirkung einer Rückzugsfeder d. Zwei Schreibvorrichtungen
h, k, c und hl, hl, cl, denen zwei verschiedene Arbeitsgeschwindigkeiten
zugeordnet sind, sind gegenüber den .beiden Päpierstreifen p und p1 angebracht.
Die Bewegung dieser Papierbahnen erfolgt durch die Stiftwalze e. Zur Schreibvorrichtung
gehört ferner die Schreiberwelle f., an der die Rückdrehfeder g angreift. . Die
eigentlichen Schreibfedern bzw. Schreiborgane h und hl stehen unter der Einwirkung
.der Kerne der Magnete 1171 und 11i12. Die Kerne werden durch Blattfedern i und
il dann bewegt; wenn die Schreibfedern abgehoben «erden sollen. Auf der Schreiberwelle
f sitzen ferner Muttern k und k1, welche die Schreibfedern h, lil tragen. Auf der
Welle der Papiervorschubwalze e sitzen ferner die beiden Konusantriebsscheiben
L und n einer zweiteiligen Kupplung K.
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Um die Bewegung des sich schnell drehen den Synchronmotors C _ auf
die Schreibvorrichtung zu übertragen, .ist es erforderlich, ein Untersetzungsgetriebe
m zwischen dem '.Motor und der Kupplung K einzuschalten. Die Antriebskonusscheibe
für die Papierbewegungsvorrichtung ist mit pi., die für die Schreiberwelle mit L
bezeichnet. Zum Auffangen der Papierbahn dient ein besonderes Fangblech o.
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DieArbeitsweise des Überwachungsgerätes ist folgende: Das Überstromrelais
U wird durch den Stromwandler S geschaltet. Das Relais ist so eingestellt, daß es
erst anspricht, wenn die Stromstärke des Antriebsmotors durch die Beanspruchung'
der Maschine größer wird als die Leerlaufstromstärke. Sobald das Relais U anspricht,
wird der Steuermagnet lvl eingeschaltet, der seinerseits den Hilfskontakt K2 sowie
die Kupplung K betätigt, die durch den Synchronmotor C mit dem Untersetzungsgetriebe
in in Bewegung versetzt ist. Hierdurch wird die Schreibvorrichtung über den Sehreihwellenantrieh
l eingekuppelt. Gleichzeitig bewegt der Magnet 111 den Hilfskontakt K2 (vg1.Abb.3),
der die Magnete Ml oder 1112 unter -Strom setzt. In der Zeichnung sind zwei
Papierbahnen für zwei verschiedene Arbeitsgeschwindigkeiten vorgesehen. Dies ist
jedoch nur beispielshalber ausgeführt, da nach Belieben auch nur eine bzw. mehrere
weitere Papierbahnen für verschiedene Arbeitsgeschwindigkeiten vorgesehen werden
können. Die Schreiberwelle f ist dabei in der Breite des betreffenden, für jede
Arbeitsgeschwindigkeit vorgesehenen: Schreibfeldes mit Gewinde versehen. Über.diese
Spindel bewegen sich infolge des Drehens der Schreiberwelle die Muttern k bzw. k1
mit den daran befindlichen Schreibfedern. Es schreibt natürlich jeweils nur die
Schreibfeder, die in dem für diese Arbeitsgeschwindigkeit vorgesehenen Arbeitsfeld
in Betracht kommt. Bei Ausschaltung des Magneten 11-T wird der Hilfskontakt 1i2
unterbrochen und demzufolge auch die Magnete illl oder 1:12 stromlos gemacht. Die
Blattfedern i bzw. il drücken dann die Kerne dieser Magneten wieder heraus.
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Die Umschaltung auf die verschiedenen Arbeitsgeschwindigk eeiten erfolgt
durch den Kontaktgeber G. Dieser ist mit dem Einstellhandrad des Schaltgetriebes
verbunden. Es wird also bei Veränderung der Arbeitsgeschwindigkeit: immer der für
diese Geschwindigkeit vorgesehene Kontakt geschlossen und dadurch der Magnet All
oder f1'12 eingeschaltet.
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Bei Leerlauf wird der Kern a des Magnets M durch die Rückzugsfeder
d herausgezogen und hierdurch die Papiervorschubvorrichtung
e mit
der Antriebsscheibe tt eingeschaltet. Sobald eine Aufzeichnung beendigt ist, bewegt
die Rückdreh:feder g die betreffende Schreibfeder in ihreArbeitsstellung zurück.
Die Aufzeichnungen erfolgen also derart, daß jeweils von einer und derselben Linie
ausgehend die Schreibfeder des Überwachungsgerätes während der Zeitdauer der Leistungsaufzeichnung
das Papier berührt. Die Aufzeichnung erfolgt dabei senkrecht zu der Laufrichtung
des Papiers, während der Papiervorschub nur bei Leerlauf erfolgt, wobei .die Schreibfeder
in der Vorschubrichtung schleift.
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Beeinflussungen des Gerätes durch den Arbeiter zum Zweck einer nicht
der tatsächlichen Leistung entsprechenden Registrierung sind mit einem Gerät gemäß
Erfindung kaum möglich. Es ist weiterhin unnötig, eine Kontakteinrichtung oder einen
Impulsgeber in die Maschinen einzubauen. Das Gerät wird vielmehr zweckmäßig als
Wechselstromgerät ausgebildet, das in den Stromkreis des Motors eingeschaltet ist.
Aus den aufgezeichneten Linien. ergibt sich die Dauer der Arbeitsleistung, die Anzahl
der mit der Maschine gefertigten Stücke oder auch die damit erzeugte laufende Meterproduktion.
Der Abstand zwischen zwei Aufzeichnungen ergibt in einfacher Weise die Verlustzeit
an, welche zwischen zwei Arbeitsgängen liegt, während die Gesamtlänge des Papiervorschubes
sofort die Summe aller zwischen den einzelnen Aufzeichnungen liegenden Einzelvorschübe
und damit die Gesamtverlustzeit darstellt. Die Aufteilung auf verschiedene Papierbahnen
läßt auch ohne Schwierigkeit alle mit verschiedener Arbeitsgeschwindigkeit vorgenommenen
Aufzeichnungen getrennt, auswerten. Man kann überdies das Schreibgerät nach Bedarf
mit Zählvorrichtungen für Anzahl und Dauer der Arbeitsgänge ausrüsten.