DE1588143A1 - Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Antriebes - Google Patents

Description

DEUTSCHE SEMEERIT GUMMEWERK GES.M.B.H. München

Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Antriebes

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Laufzeitsteuerung eines Elektromotors, insbesondere zur Abstellung einer Förderpumpe für Spritzgußmaterialien.

Es ist bekannt, zur Steuerung von Antrieben mechanische oder elektronische Vorwahlzähler zu verwenden. Soll der Antrieb, um ihn den speziellen Betriebserfordernissen anzupassen, umgestellt werden, so muß eine manuelle Verstellung dieser Vorwahlzähler vorgenommen werden. Derartige Vorwahlzähler werden z.B. bei der Erzeugung von Gummisohlen verwendet, bei welcher

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insoferne Umsteuerungen des Antriebes möglich sein müssen, als durch die Förderpumpe in die einzelnen Spritzformen, die zur Herstellung von Sohlen unterschiedlicher Größe dienen, unterschiedliche Mengen von Spritzgut eingebracht werden müssen. Es sei bemerkt, daß in diesem Beispiel die Spritzformen mittels eines Förderbandes zur Spritzdüse hinbewegt werden, welche die durch einen Vorwahlzähler eingestellte Spritzgutmenge an die Form abgibt, worauf die nächste Form, z.B. für eine Sohle geänderter Größe, an die Spritzgutdüse W herangebracht und mit Gut gefüllt wird. Daraus wird verständlich, daß, um einen kontinuierlichen Arbeitsablauf zu erzielen, laufend eine Steuerung der Fördennengen vorgenommen werden muß.

Durch die Erfindung wird eine Schaltungsanordnung angegeben, durch die eine automatische Laufzeitsteuerung eines Elektromotors, insbesondere die Abstellung einer Förderpumpe, gewährleistet wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß eine Serie von Oder_TSchaltungen vorgesehen ist, deren jeweils ein Eingang mit dem Ausgang eines der zugeordneten Steuergeber und jeweils ein zweiter Eingang mit dem Ausgang einer zugeordneten Stufe einer Zählkette belegt ist und deren Ausgänge an die Eingänge einer \ Und-Schaltung geführt sind, deren Ausgangssignal den Elektromotor stillsetzt.

Es sind zwar Zähl- und Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, in denen zwei Zähler zusammengeschaltet und digital analog verwertet werden, oder mit Hilfe derer die laufende Abweichung einer Drehzahl - beispielsweise für den Ausgleich von Lastschwankungen eines Motors - durch Auslösen eines Signales bewirkt wird. Es ist auch ein Antrieb bekannt geworden, der mit Hilfe eines Binärzählers und einer Decodierung gesteuert wird, bei der jeder Impuls wirksam wird. Erfindungsgemäß tritt jedoch eine binäre Auslese des Binärzählers ohne Decodierung ein, und die Impulse werden wieder als Impulse ausgelesen; die Kombination einer

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Serie von Oder-Schaltungen mit einer Und-Schaltung über eine Zählkette ermöglicht nicht die Steuerung der Geschwindigkeit eines Antriebs, sondern seine Stillegung nach einer bestimmten gewünschten Anzahl von Impulsen.

Vorzugsweise sind die Eingangsimpulse für die erste Stufe der erfindungsgemäßen Zählkette vom Antrieb abgeleitet, und es ist zwischen dem als Impulsgenerator für die erste Stufe der Zählkette dienenden Antrieb und der ersten Stufe der Zählkette ein Impulsformer angeordnet. So kann z.B. die Welle des Antriebes eine Scheibe tragen, die mit radial abstehenden Fahnen versehen ist, die während des Laufes des Antriebes Schlitze eines als Schlitzinitiator bezeichneten Gebers durchlaufen, dessen Ausgang an den Eingang der ersten Zählstufe der Zählkette geführt ist. Die den Oder-Schaltungen zugeordneten Steuergeber können als kontaktlose Geber, vorzugsweise Näherungsinitiatoren ausgebildet sein.

Wird die Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Förderpumpe verwendet, die Spritzgut in bewegbare Spritzformen einbringt, so können die Formen mit kontaktlosen Teilmengengebern versehfcii sein, die während der Füllung der Form den Eingängen der den Oder-Schaltungen zugeordneten Steuergeber gegenüberliegen. So können die Spritzformen z.B. an ihrer Unterseite mit abragenden, elektrisch leitenden Bolzen als Steuergeber versehen sein. Vorzugsweise liegt der Anordnung der kontaktlosen Teilmengengeber ein an sich bekannter Binärcode zugrunde.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Förderpumpe, die zur Einbringung von·Spritzgut in Sohlenformen dient, Fig. 2 das Impulsschaubild der in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verwendeten Zählkette und Fig. 3 die Unteransicht einer Spritzform.

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In Pig. 1 ist eine Serie von Oder-Schaltungen a bis f vorgesehen, deren jeweils ein Eingang mit dem Ausgang eines zugeordneten Gebers a¹ bis f' und deren anderer Eingang mit dem Ausgang einer zugeordneten Stufe einer Zählkette Za bis Zf belegt ist. Die Ausgänge der Oder-Schaltungen sind an eine Und-Schältung U gelegt, deren Ausgang einen Motor 1 steuert, der über eine Kupplung 5 eine Förderpumpe für das Spritzgut antreibt. Die erste Stufe der Zählkette erhält ihre Impulse vom Antrieb 1, auf dessen Welle eine Scheibe 2 sitzt, die an ihrem Umfang mit Fahnen 3 versehen ist, die bei Rotation der Welle den Schlitz eines nachstehend als Schlitzinitiator 4 bezeichneten Gebers durchlaufen. Zwischen dem Geber 4 und der ersten Stufe Za der Zählkette ist ein Impulsformer 6 angeordnet.

Die Geber a¹ bis f', deren Ausgänge an Eingängen der Oder-Schaltungen a bis f liegen, sind im vorliegenden Beispiel als Näherungsinitiatoren ausgebildet, worunter zu verstehen ist, daß ihr Ausgangssignal davon abhängig ist, ob ihrem Eingang eine elektrische Markierung gegenüberliegt.

Die einzelnen Spritzformen Io für die Schuhsohlen, die, z.B. mittels eines Förderbandes, an eine Spritzdüse 11 herangeführt werden, sind an ihren Unterseiten mit Markierungen 12 als kontaktlosen Teilmengengebern versehen, die, während die Form die Lage einnimmt, in der sie mit Spritzgut erfüllt wird, den Eingängen der als Näherungsinitiatoren bezeichneten Geber a¹ his f* gegenüberliegen. Im vorliegenden Fall sind, wie aus Fig. 3 der Zeichnung ersichtlich ist, an der Unterseite der Formen mit Gewinde versehene Bohrungen 13 vorgesehen, in die metallische Bolzen 12 eingeschraubt werden können, die die Markierungen bil den. In den Zeichnungen der Fig. 1 und 3 sind weiters noch Montagebolzen 14 und das Einspritzmundstück 15 an der Spritzform sowie eine Montageplatte 16 zur Halterung der Geber a¹ bis f' dargestellt.

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Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt:

Sobald die Spritzform an die Spritzdüse 11 herangebracht ist, kann der Motor 1 in Bewegung gesetzt werden, wodurch die Förderpumpe Spritzgut fördert und in die Spritzform Io einbringt. Dadurch, daß den Eingängen der Näherungsinitiatoren b¹, d' und f' Markierungen gegenüberliegen, treten an deren Ausgängen Signale auf, die an erste Eingänge der Oder-Schaltungen b, d und f geführt sind. Weiters werden durch die Inbetriebnahme des Motors 1 von dem als Schlitzinitiator 4 bezeichneten Geber Impulse abgegeben. Soferne z.B. die Scheibe 2 mit vier Initiatorfahnen 3 versehen ist, bewirkt eine Umdrehung eier Welle des Motors 1 die Abgabe von vier Impulsen. Dadurch beginnt die Zählkette, die aus den Zählstufen Za bis Zf aufgebaut ist, zu zählen, wodurch deren Ausgänge, wie dem Impulsschaubild der Fig. 2 zu entnehmen ist, laufend umgesteuert werden.

Bekanntlich treten am Ausgang einer Oder-Schaltung dann Signale auf, wenn einer deren Eingänge mit einem vorgege^venen Signal belegt 1st. Bei dem vorliegenden Beispiel treten somit infolge der Ausgangssignale der Geber b', d' und f¹, die an die Eingänge der Oder-Schaltungen b, d und f geführt sind, auch an den Ausgängen dieser Oder-Schaltungen Signale auf, die an die Eingänge der Und-Schaltung U geführt sind. Sobald durch die einzelnen Stufen der Zählkette an die zweiten Eingänge auch der Oder-Schaltungen a, c und e entsprechende Signale geführt sind, sind alle Eingänge der Und-Schaltung U mit einem Signal belegt, wodurch diese anspricht und den Motor 1 und Bomit die Förderpumpe für das Spritzgut abstellt.

Es zeigt sich also, daß der Motor 1 in Abhängigkeit der Anordnung der Markierungen an der Unterseite der Spritzform, die einen Code für die von ihr aufgenommene Spritzgutmenge darstellt, steuerbar ist.

Die besonderen Verhältnisse für den in Fig. 1 dargestellten Fall sind aus dem Impulssohaubild des Zählers, das in Fig. 2 dargestellt

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Ist, zu entnehmen. Die oberste Zeile stellt die Impulsreihe dar, die vom Impulsgeber 6 abgegeben wird. Die folgenden Zeilen I bis VI geben an, welches Signal nach einem vorgegebenen Impuls an den Ausgängen der einzelnen Zählstufen Za bis Zf auftritt. Beim 22., vom Impulsformer 6 abgegebenen Impuls weisen die einzelnen Snfen der Zählkette eine solche Belegung auf, daß alle Oder-Schaltungen a bis f von den Gebern a¹ bis f' bzw. von der Zählkette mit einem z.B. positiven Signal beaufschlagt sind, wodurch die Und-Schaltung U anspricht und den Motor 1 abstellt bzw. die Pumpe ihre Förderung beendet.

Es sei darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung eine Mehrzahl von Variationen möglich ist. So kann z.B. die Zahl der Initiatorfahnen 5 beliebig gewählt werden. Sind z.B. zwölf Initiatorfahnen vorgesehen, so kann die Steuerung mit der Genauigkeit eines Zwölftels einer Umdrehung der Welle erzielt werden.

Weiters liegt es durchaus im Rahmen der Erfindung, zwischen dem als Schlitzinitiator bezeichneten Geber 4 und der ersten Stufe Za der Zählkette diejenigen Elemente, z.B. Verstärker, vorzusehen, die einen ordnungsgemäßen Anstoß der Zählkette bewirken. Die Stufen der Zählkette selbst können als bistabile Multivibratoren ausgebildet sein.

Im dargestellten Beispiel liegt der Schaltung das binäre System zugrunde. Es wäre auch denkbar, ein in ein dekadisches System abgewandeltes binäres System zugrunde zu legen, wodurch eine Anzeige durch eine Zählröhre erfolgen könnte. Weiters können die Anschlüsse der einzelnen Oder-Schaltungen an die belegten oder auch an die nicht belegten Ausgänge der einzelnen Zählstufen bzw. der Näherungsinitiatoren gelegt werden, wobei nur die entsprechenden Änderungen im Codesystem notwendig sind.

Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, die Näherungsinitiatoren, die kontaktfrei gesteuert werden, durch andere Geber, z.B. solche, die durch Kontaktgabe gesteuert werden, zu ersetzen.

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Der besondere Vorteil der dargestellten Anordnung liegt darin, daß Kontäcte vermieden werden, ' wodurch die Anlage nahezu wartungsfrei ist und hohe Lebensdauer aufweist.

Eine weitere Änderung liegt darin, die an die Zählkette geleiteten Impulse nicht vom Motor selbst, sondern von einem getrennten Impulsgeber abzuleiten. Der besondere Vorteil der dargestellten Schaltung ist demgegenüber darin zu sehen, daß sie keine weiteren Glieder zur Überwachung des Synchronismus benötigt.

Es sei schließlich darauf hingewiesen, daß betreffend die elektrischen Markierungen verschiedenste Möglichkeiten bestehen. So können anstelle von Metallbolzen auch metallische Schichten vor gesehen sein, die durch Aufkleben oder Aufspritzen aufgebracht sind.

- Patentansprüche -

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Claims (4)

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Patentansprüche :

Schaltungsanordnung zur Laufzeitsteuerung eines Elektromotors, insbesondere zur Abstellung einer Förderpumpe für Spritzgutmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß eine Serie von Oder-Schaltungen (a bis f) vorgesehen ist, deren jeweils ein Eingang mit dem Ausgang eines der zugeordneten Steuergeber (a^f bis f') und jeweils ein zweiter Eingang mit ™ dem Ausgang einer zugeordneten Stufe (Za bis Zf) einer Zählkette belegt ist und deren Ausgänge an die Eingänge einer Und-Schaltung (U) geführt sind, deren Ausgangssignal den Elektromotor (1) stillsetzt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Oder-Schaltungen (a bis f) zugeordneten Steuergeber (a* bis f') als kontaktlose Geber, vorzugsweise Näherungsinitiatoren (12) ausgebildet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, zur Steuerung einer Förderpumpe, die Spritzgut in eine bewegbare Spritzform einbringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (lo)

. mit kontaktlosen Teilmengengebern (12) versehen ist, die während der Füllung der Form (lo) den Eingängen der den Oder-Schaltungen (a bis f) zugeordneten Steuergeber (a¹ bis f^!) gegenüberliegen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzform (lo) an ihrer Unterseite mit abragenden, elektrisch leitenden Bolzen (12) als Steuergeber versehen ist.

5· Schaltungsanordnung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Anordnung der kontaktlosen Teilmengengeber ein an sich bekannter Binärcode zugrundeliegt.

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