DE2134504B2 - Anordnung zur kompensation der durch reibung verursachten elektrostatischen kraefte in einem auswertegeraet fuer diagrammscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kompeirisation der durch Reibung verursachten elektrostatischen Kräfte in einem Auswertegerät für Diagrammscheiben, welches Mittel zum selbsttätigen Zentrieren und Spannen sowie Antreiben der auszuwertenden Diagrammscheiben in Drehrichtung und wenigstens einen in einer zu den umlaufenden Diagrammscheiben radialen Richtung bewegbaren Abtastkopf umfaßt, dein zur Schaffung eines definierten Abstandes zwischen dem Abtastkopf und einer Diagrammscheibe ein Führungstisch zugeordnet ist.

Die Auswertung von meist in mehreren konzentrischen Spuren in Form von Balken- und Strichdiagrammen auf Diagrammscheiben aufgezeichneten Daten, beispielsweise solchen, die in der industriellen Fertigung anfallen, also Maschinenlauf- und Stillstandszeiten sowie Fertigungsmengen, kann insbesondere bei dem bekanntlich großen Diagrammscheibenanfall in der Fließbandfertigung wirtschaftlich nur noch maschinell bewältigt werden.

Zu diesem Zweck ist auch schon ein Auswertegerät vorgeschlagen worden, in dem die Handhabung solcher und ähnlicher Diagrammscheiben gegenüber einer reinen Handauswertung wesentlich erleichtert ist.

Das heißt, die Handhabung einer auszuwertenden Diagrammscheibe beschränkt sich bei diesem Geriit lediglich darauf, diese Diagrammscheibe über einem Auswerteschacht fallen zu lassen. Die Diagrammscheibe wird dann in diesem Auswerteschacht durch lichtelektrische Mitte! erkannt, selbsttätig zentriert und gespannt und in Drehung versetzt. Nach erfolgter Auszählung der aufgezeichneten Diagramme wird die Diagrammscheibe selbsttätig freigegeben und fällt durch ihr eigenes Gewicht aus dem Auswerteschacht heraus.

Diese Einrichtung erfüllt somit alle wesentlichen Forderungen, die an ein vollautomatisch arbeitendes Auswertegerät mit maschineller Zuführung und maschinellem Weitertransport bzw. Ablage der ausgewerteten Diagrammscheiben gestellt werden müssen.

Bekanntlich stellt nun in einem derartigen Auswertegerät, im Vergleich zu der auswertenden elektronischen Einheit und selbst noch im Vergleich zu der Ausgabeeinheit, die die Aufgabe hat, die auf einer Diagrammscheibe gelesenen Daten beispielsweise in einer Liste numerisch auszudrucken, die Eingabeeinheit das langsamste Glied der Auswertekette innerhalb des Auswertegerätes dar. Im allgemeinen ist es daher zur Verbesserung des Wirkungsgrades des gesamten Auswertegerätes ratsam, die Eingabeeinheit konstruktiv weiter zu vervollkommnen und insbesondere die Bewegungen der Diagrammscheiben im Auswertegerät nicht dem Zufall zu überlassen.

In diesem Zusammenhang ist nun, wie bereits erwähnt, das freie Herausfallen der Diagrammscheiben aus dem Auswerteschacht insofern problematisch, weil die Diagrammscheiben durch elektrostatische Aufladung am Herausfallen gehindert werden oder zumindest das Herausfalien ungleichmäßig verzögert wird.

Die elektrostatische Aufladung der Diagrammscheiben erfolgt in erster Linie während der Auswertung selbst und zwar infolge des Schleifens der Diagrammscheiben an dem Führungstisch, dessen Aufgabe es ist, ein Flattern der Diagrammscheiben zu vermeiden und zwischen sich und dem Abtastkopf einen definierten Abstand zu schaffen. Da nun die Diagrammscheiben sich während des Auswertevorganges mit einer relativ hohen Drehzahl drehen, können die elektrostatischen Kräfte so groß werden, daß die Diagrammscheiben nach dem öffnen der Spanneinrichtung an dem Führungstisch haftenbleiben.

Auch der Versuch, den Führungstisch nach erfolgter Auswertung von der Diagrammscheibe wegzuschwenken, führte nicht zum Erfolg, da sich die Diagrammscheibe aufgrund ihrer Elastizität verbiegt und dem Führungstisch folgen kann oder bei entsprechend hoher Aufladung, nachdem sie von der Spanneinrichtung freigegeben wurde, wieder von dem verschwenkten Führungstisch angezogen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es demnach, die auf die Diagrammscheiben einwirkenden elektrostatischen Kräfte zu kompensieren und zu gewährleisten, daß die ausgewerteten Diagrammscheiben, nachdem sie von der Spanneinrichtung freigegeben worden sind, mit Sicherheit und ohne wesentliche Verzögerung oder zumindest mit einer gleichbleibenden Verzögerung aus dem Auswerteschacht herausfallen können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird durch die Erfindung vorgeschlagen, daß gegen die dem Führungstisch abgewandte Seite der Diagrammscheibe ein Luftstrom gerichtet ist, wobei die Düse, aus der der Luftstrom austritt, und der Führungstisch relativ zueinander im wesentlichen senkrecht zur Diagrammscheibenebene bewegbar sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß der von einem Kompressor erzeugte Luftstrom an einer zwischen dem Abtastkopf und einer diesen haltenden Hülse ausgebildeten Ringdüse austritt.

Der technische Fortschritt, den die Erfindung bietet, muß nun insbesondere in den einfachen und vor allem wartungsfreien Mitteln gesehen werden, die für die Anwendung der an sich bekannten physikalischen Tatsache des aerodynamischen Paradoxons zur Lösung

der gestellten Aufgabe erforderlich sind.

Die Anwendung des aerodynamischen Paradoxons gewährleistet, daß die ausgewerteten Diagrammscheiben, nachdem sie von der Spanneinrichtung freigegeben worden sind, weder am Abtastkopf noch an dem zurückgezogenen Führungstisch streifen und demnach ungehindert, und zwar unter der Wirkung ihres eigenen Gewichts, den Auswerteschacht verlassen können. Die Auswertegeychwindigkeit und damit der Wirkungsgrad des Auswertegerätes werden hierdurch verbessert.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch eine Eingabeeinheit eines Auswertegerätes im Auswertezustand,

Fig. 2 den Zustand der Eingabeeinheit bei der Freigabe der ausgewerteten Diagrammscheibe.

Der in Fig. 1 dargestellte Teilschnitt zeigt die wesentlichsten Mittel, die zum unmittelbaren Zentrieren, Spannen und Abtasten einer Diagrammscheibe erforderlich sind. Dabei sind zur Lagerung dieser Mittel die durch Bolzen 1 und 2 miteinander verbundenen Platinen 3 und 4 vorgesehen. In einer an der Platine 3 befestigten Hülse 5 ist eine Zentrierwelle 6 durch geeignete, jedoch nicht dargestellte Mittel axial verschiebbar gelagert. Auf der Zentrierwelle 6 ist vorzugsweise ein Schraubenrad 7 befestigt, an dessen einer Stirnseite ein Zentrierdorn 8 ausgebildet ist. Ferner sind an dieser Stirnseite des Schraubenrades 7 Nadeln 9 befestigt, denen in einer Diagrammscheibenauflage tO ein Gummiring od. dgl. 11 zugeordnet ist. Die Diagrammscheibenauflage ist ihrerseits mittels eines Kugellagers drehbar auf einer in der Platine 4 befestigten Achse 13 gelagert.

In der Platine 3 ist außer der Zentrierwelle 6 auch ein scheibenförmiger Führungstisch 14 über eine an ihm befestigte Stange 15 in einer Buchse 16 längsverschieblich gelagert und steht unter der Wirkung einer Rückstellfeder 17. Über eine Rändelmutter 18 ist die Kraft der Rückstellfeder 17 einstellbar. Den Vorschub des Führungstisches 14 bewirkt ein Elektromagnet 20, dessen Anker 21 an der Stange 15 angelenkt ist.

Ein im wesentlichen die optischen Mittel der vorzugsweise lichtelektrischen Abtastung umfassender Abtastkopf 22, dem der Führungstisch 14 zugeordnet ist, ist in geeigneter Weise an der Platine 4 befestigt. Dabei dient eine Hülse 23, die an einem Schlitten 24 mittels einer Mutter 25 befestigt ist, der Halterung des Abtastkopfes 22. Der Schlitten 24 seinerseits ist in einer an der Platine 4 vorgesehenen, jedoch in F i g. 1 nicht darstellbaren Schwalbenschwanzführung längsverschieblich gelagert. Eine über ein Pföstchen 26 ebenfalls an dem Schlitten 24 befestigte Blattfeder 27 hält den Abtastkopf 22 in der Hülse 23 fest, während eine Rändelmutter 28 der Längsverschiebung und damit Feineinstellung des Abtastkopfes 22 in der Hülse 23 dient.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Umschaltung des Abtastkopfes 22 auf die jeweiligen auf den Diagrammscheiben vorhandenen Registrierspuren mittels einer Kurvenscheibe 29 erfolgt, die über eine Rolle 30, die ihrerseits auf einer im Schlitten 24 befestigten Achse 31 drehbar gelagert ist, auf den Schlitten 24 einwirkt. Eine Rückstellfeder hält dabei die Rolle 30 in Wirkverbindung mit der Kurvenscheibe 29, deren Antrieb über ein gleichachsig angeordnetes und verdrehfest mit der Kurvenscheibe 29 verbundenes Zahnrad 33 erfolgt.

Gemäß der Erfindung ist nun zwischen dem Abtastkopf 22 und der Hülse 23 auf einer gewissen Länge, die die Haltefunktion der Hülse 23 nicht beeinträchtigt, ein Ringspalt 34 vorgesehen. An den Stirnflächen der Hülse 23 sowie des Abtastkopfes 22, die vorzugsweise in einer Ebene liegen, bildet dieser Ringspalt 34 für den von einem Kompressor 35 erzeugten und über die Leitung 36 ur:d einen Kanal 37 in die Hülse 23 geleiteten Luftstrom eine Ringdüse 38.

Die Funktion der bisher beschriebenen Einrichtung

ίο ist nun folgende:

Wird dem Auswerteschacht des Auswertegerätes, der durch nicht dargestellte Leitbleche und steuerbare Klappen gebildet wird, eine Diagrammscheibe zugeführt, so wird diese zunächst durch geeignete Anschläge vorzentriert und mittels einer Lichtschranke erkannt. Das Signal der Lichtschranke löst dann den Zentrier- und Spannvorgang aus, d. h., die Diagrammscheibe wird in die in F i g. 1 gezeigte Lage gebracht, in der der Zentrierdorn 8 durch das Zentrierloch der Diagrammscheibe hindurchragt und die Nadeln 9 durch die Diagrammscheibe hindurch in den Gummiring 11 in der mitlaufenden Diagrammauflage 10 eingreifen. Auf die Darstellung der Antriebsverbindung des Schraubenrades 7 wurde, da sie nicht erfiridungswesentlich ist, verzichtet. Wesentlich ist, daß das Schraubenrad 7 stetig umläuft und somit die Diagrammscheibe schon während des Spannvorganges in Drehrichtung mitgenommen wird und unmittelbar nach dem Spannen zur Abtastung bereit ist.

Mit Beendigung des Spannvorganges ist auch ein Schalter geschlossen worden, der die Abtastbereitschaft der Diagrammscheibe einem den Auswerteablauf steuernden Programmwerk, welches Teil der Auswerteelektronik ist, meldet. Gleichzeitig wird der Elektromagnet 20 erregt und der Führungstisch 14 gegen die Diagrammscheibe 39 vorgeschoben. Die Auszählung der einzelnen Diagrammspuren kann nun beginnen, wobei ein Umdrehungszähler die Zählung nach jeweils 360° stoppt und durch Betätigen einer Kupplung in der Antriebsverbindung zur Kurvenscheibe 29 eine Umschaltung des Abtastkopfes 22 auf die nächste Diagrammspur bewirkt.

Während des gesamten Auswertevorganges ist nun der aus der Ringdüse 38 mit relativ hoher Geschwindigkeit austretende Luftstrom gegen die umlaufende Diagrammscheibe gerichtet. Dies bringt natürlich den zusätzlichen Vorteil, daß der Abstand a des Abtastkopfes 22 zur Diagrammscheibe immer gleichbleibt, auch wenn die auszuwertende Diagrammscheibe gewellt oder geknickt sein sollte. Ferner werden die Abtastgenauigkeit beeinträchtigende Schmutzteilchen auf der Diagrammscheibe weggeblasen. Es wird somit mit dem Anblasen der Diagrammscheibe und Andrücken gegen den Führungstisch 14 eine optimale Lesegenauigkeit erzielt.

Diese Wirkung, die das Ausströmen einer genügend großen Luftmenge aus der Ringdüse voraussetzt, stellt jedoch nicht die Lösung der eingangs gestellten Aufgabe dar, vielmehr wird der erfindungsgemäß ausgenützte Effekt des aerodynamischen Paradoxons erst in einem gewissen Abstand b beim öffnen der Spanneinrichtung wirksam. Für die Ausnutzung dieses Effektes ist es dabei grundsätzlich gleichgültig, ob der Führungstisch 14 die Ringdüse 38 und damit der

«5 Abiastkopf 22 oder beide Eiemenie senkrecht zur Diagrammscheibe bewegt werden.

Nach erfolgter Auswertung wird, gesteuert durch das Programmwerk, die Zentrierwelle zurückgezogen und

die Diagrammscheibe 39 mittels eines Abstreifers 40 freigegeben. Gleichzeitig kann auch der Führungstisch 14 zurückgezogen werden, wobei sich der Abstand zwischen der Diagrammscheibe und der Stirnfläche des Abtastkopfes 22 bzw. der Hülse 23 vergrößert, da infolge der elektrostatischen Aufladung die Diagrammscheibe am Führungstisch haftet. In den meisten Fällen würde die Diagrammscheibe am Führungstisch auch dann haftenbleiben, wenn der Führungstisch erst nach der Freigabe der Diagrammscheibe durch die Spanneinrichtung zurückgezogen werden würde.

In einem gewissen, jedoch größeren Abstand der Diagrammscheibe von der Ringdüse 38, als er für die Auswertung erforderlich ist, herrscht nun zwischen der elektrostatischen Haftkraft sowie der in dieser Entfernung von der Ringdüse noch wirksamen Komponente der AnpreBkraft des Luftstromes und der durch die dem aerodynamischen Paradoxon eigenen Sogwirkung erzeugten Gegenkraft Gleichgewicht, und die Diagrammscheibe reißt vom Führungstisch ab. Die Diagrammscheibe schwingt dann in den labilen Bereich (Abstand b F i g. 2) zurück, in dem sich die Anpreßkraft des Luftstromes und die Sogkraft, die sich aus der Differenz zwischen dem atmosphärischen Druck einerseits und dem Unterdruck auf der dem Abtastkopf zugekehrten Seite der Diagrammscheibe andererseits bildet, ausgleichen. In diesem Zustand kann die Diagrarnmscheibe, da die Schwerkraft senkrecht zu den aerodynamischen Kräften wirksam ist, ungehindert aus dem Auswerteschacht herausfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Kompensation der durch Reibung verursachten elektrostatischen Kräfte in einem Auswertegerät für Diagrammscheiben, welches Mittel zum selbsttätigen Zentrieren und Spannen sowie Antreiben der auszuwertenden Diagrammscheiben in Drehrichtung und wenigstens einen in einer zu den umlaufenden Diagran^mscheiben radialen Richtung bewegbaren Abtastkopf umfaßt, dem zur Schaffung eines definierten Abstandes zwischen dem Abtastkopf und einer Diagrammscheibe ein Führungstisch zugeordnet ist, dadurch -gekennzeichnet, daß gegen die dem Führungstisch (14) abgewandte Seite der Diagrammscheibe (39) ein Luftstrom gerichtet ist, wobei die Düse (38), aus der der Luftstrom austritt, und der Führungstisch (14) relativ zueinander im wesentlichen senkrecht zur Diagrammscheibenebene bewegbar sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem Kompressor (35) erzeugte Luftstrom an einer zwischen dem Abtastkopf (22) und einer diesen haltenden Hülse (23) ausgebildeten Ringdüse (38) austritt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hülse (23) ein Flansch ausgebildet ist, dessen Stirnfläche im wesentlichen in der Ebene der Stirnfläche des Abtastkopfes (22) liegt.