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Prüf- und Sortiervörrichtung für Werkstücke Die Erfindung bezieht
sich auf vollselb sttätige Prftfs und Sortiervorrichtungen, vorzugsweise für Wälzl.agerrollen,
bei denen die Rollen von einem Verteiler aus einem Kanal einzeln unter den Taststift
einer elektrischen l,Zeßvorrichtiung-_gerollt und dort. gemessen werden und bei
denen die Meßspannung je nach ihrer Größe ein Relais,, vorzugsweise Elektronenrelais,
aus einer- Gruppe derartiger Relais beeinflußt, das @die dem Meßergebnis entsprechende
Sortierbewegung im Rollenablauf steuert, Die 'von der Meßspännung beeinflußten und
die Soxtierldappen steuernden _EI-ektronenrelai.s sind hierbei "nach ihrer Ansprechspanriung
abgestuft, indem die Relais in den Anodenstromkreisen von gittergesteuerten Gasentl'adungsgefäßen
angeordnet sind, deren parallel geschalteten Gittern die zweckmäßig verstärkte Meßspannung
zugeführt wird und deren Gittervorspannung derart verschieden groß eingestellt wird,
daß spie bei verschieden großen Meßspannungen oder bei verschiedener Phasenlage
der Meßspannung zum Zünden gebracht werden. Die lvIeßspannung, welche von der Meßlehre
der Sortiervorrichtung erzeugt wird, ist um so größer,. je größer der von dem Prüfling
hervorgerufene Ausschlag der Meßlehre ist. Bei einer entsprechenden Bemessung der
Gittervörspannung der Ga sentladungsgefäße
(Röhren) werden hei einem
einen großen Ausschlag der Meßlehre hervorrufenden Prüfling alle die Röhren zünden,
deren Zündpunkt zu kleineren Meßspannungen gehört, bis zti jener Stuft. in welcher
der Prüfling liegt.
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Wenn nun von den im Anodenstromkreis der Röhren liegenden Relais unmittelbar
die Sortierklappen betätigt werden, so würde nicht nur die Klappe geöffnet --erden,
die dem Maß des Prüflings entspricht, sondern auch alle vorangehenden Klappen. Bei
einer Anordnung der Klappen derart, daß die Klappe für den größten Prüfling an erster
Stelle hinter der 1lleßlelire und die Klappen für die kleineren Prüflinge der Reihe
nach dahinter angebracht sind, würde zwar eine richtige Aussortierung trotz gleichzeitigem
Ansprechen mehrerer Klappenrelais möglich sein, aber aus verschiedenen Gründen ist
es vorteilhaft, daß sich jeweils nur die eine Klappe öffnet, welche der Größe des
jeweils gemessenen entspricht. Man ist dann nicht a n eine bestimmte Reihenfolge
der Sortierhlaph@n-gebunden, so daß man in -der räumlichen Anordnung der Sortierklappen,
Förderleitungen und Sammelbehältern freizügiger verfahren kann. Außerdem ist es
-wichtig, das NIeßergebnis durch einander ablösende Signallampen, die den einzelnen
Teleranzbereichen zugeordnet sind, sichtbar zu machen und ferner die Klappenrelais
-wegen ihres verhältnismäßig großen Stromverbrauches und dem mechanischen Verschleif')
der Sortierklappen und Zahntriebe nicht öfter ansprechen zu lassen, als mit Rücksicht
auf den Sortiervorgang erforderlich ist.
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Es ist nun bereits bekannt. Sortiermagnete von Wechselkontakten der
Anodenrelais so zu steuern, daß nur der der Größe des jeweils gemessenen Prüflings
entsprechende Sortiermagnet erregt wird. Bei diesen bekannten Sortiereinrichtungen
ist der Arbeitskontakt jedes Relais mit dem beweglichen Kontaktteil (Anker) des
nächstfolgenden Relais verbunden, und am Ruhekontakt jedes Relais sowie am Arbeitskontakt
des letzten Relais ist ein Sortiermagnet angeschlossen, so,daß über die in Reihe
geschalteten Arheits-1;entaI:te -und den Ruhekontakt des ersten nichterregt-en Relais
der Reihe der an diesem Ruhelzontakt angeschlossene Sortiermagnet bzw. bei der Erregung
aller Relais über sämtliche Arbeitskontakte in Reihe der am Arbeitskontakt des letzten
Relais angeschlossene Sortiermagnet erregt wird. Da es sich hier um empfindliche
Relais mit kleinen Kontaktdrücl_en handelt, 'können sich bei Staffelung vieler Sortierbereiche
durch die Reihenschaltung der Arbeitskontakte Schwierigkeiten ergeben.
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Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten dadurch. daß die Anker
zweier aufeina.nderfolgenderAnodenrelais an verschiedene Pole einer Gleichstromquelle
angeschlossen sind und jedes Klappenrelais mit der einen Klemme seiner Wicldung
mit dem Arbeitskontakt des Anodenrelais der voratigelienden und mit seiner anderen
Klemme mit dem Ruhekontakt des Anodenrelais der folgenden Toleranzstufe verbunden
ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an drei Ausführungsbeispielen erläutert.
-wobei für die einander entsprechenden Teile die deichen Bezugszeichen gewählt sind.
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In Abb. z ist mit P ein Prüfling, beispielsweise eine Wälzlagerrolle
bezeichnet, die in bekannter Weise aus einem Werkstückspeicher von einer Zuteilungsvorrichtung,
die nicht dargestellt sind, auf den i#,leßtiscli 3T und unter den Taster T einer
bekannten elektr ischen Meßlehre gebracht wird. Der Taster 7' ist mit einer Zunge
Z verbunden, die sich in dein Luftspalt zwischen zwei Magnetspulen Spl und Sp_ befindet,
die in einer wechselstromgespeisten Brückenschaltung liegen. Die von der Brückenschaltung
abgenommene 'Meßspatmung E -wird über einen 'Verstärker l' den parallel geschalteten
Gittern von drei Röhren R, his R3 zugeführt, deren Gittervorspannungen G1 bis G3
verschieden groß bemessen sind. Im Anodenstromkreis der Röhren sind in Reihe mit
einem Schalter Bi bziv. M und B3 und einer Gleichstromquelle zur Lieferung der Anodenspannung
die Re-lais S, bis S3 angeordnet.
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Die Brückensehaltung der Meßlehre ist mittels der in zwei Zweigen
der Brücke liegenden Drosselspulen Dri und Dr., so abgestimmt, daß bei der Stellung
o der Zunge Z die Brücke sich im Gleichgewicht befindet und infolgedessen keine
Spannung im Ausgangskreis der Brücke auftritt, nährend beim übergang der Zunge Z
in die Stellungen r, 2, 3 die Brücke immer stärker verstimmt und damit die Ausgangsspannung
E immer größer wird. Die Gittervorspannungen G1 bis G3 der Röhren R, bis R;, sind
so bemessen, daß in der Stellung o der Zunge Z. keine der Röhren zündet, während
in Stellung r die Röhre R1 allein zündet, in Stellung z die Röhren R, und R., zünden
und schließlich in Stellung 3 alle drei Röhren ansprechen.
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Jedes der AnodenreIais S, bis S3 besitzt einen als Wechselkontakt
ausgebildeten Anker, der bei angesprochenem Relais die Stellung a und hei unerregtem
Relais clie Ruhestellung r einnimmt. Diese @Vecbselkontakte sind abwechselnd mit
dem Plus- und Minuspol einer mittels des Schalters C anschaltbaren Gleichstromquelle
verbunden. Mit KO bis K3 sind die die Sortierklappen he-.
tätigenden
Magnete bezeichnet, :die in der dargestellten Weise mit den Ruhe- und Arbeitskontakten
Ader Anodenrelais verbunden sind. Parallel anit jedem Klappenmagneten ist ein Zählmagnet
ZO bzw. Z, usw. geschaltet, so daß beim Ansprechen eines Klappeninagneten auch der
mit ihm parallel geschaltete Zählmagnet zum Ansprechen kommt. Die zusätzliche Einfügung
von Zählvorrichtungen in Prüf- und Sortiereinrichtungen ist bekannt.
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Wenn beispielsweise angenommen wind, daß der Prüfling P von solcher
Größe ist, daß sich die Zunge Z in Stellung 2 befindet, so sind die Röhren R, und
R2 gezündet und die Anodenrelais S, und S, erregt, während die Röhre R3 und ihr
Anodenrelais nicht angesprochen haben: Es befinden sich also die Wechselkontakte
der Relais S, und S2 in ihrer Arbeitsstellung, während sich der Wechselkontakt des
Relais S3 in. der Ruhestellung befindet. Wie aus der Abb. i ersichtlich ist, kommt
dann nur für ,den Klappenmagneten K, und der Zähler Z#. ein Stromkreis zustande.
der über den Arbeitskontakt des Relais S.; und den Ruhekontakt des Relais S3 verläuft.
Wenn alle drei Röhren :angesprochen hätten, würde nur der Klappenmagnet K3 und der
Zähler Z3 über den Arbeitskontakt des Relais S3 zum Ansprechen kommen, während dann,
wenn nur die Röhre R1 gezündet hat, lediglich das Relais Z, über den Arbeitskontakt
des Relais S, und den Ruhekontakt des Relais S.. zum Ansprechen käme. Wenn !:eine
der Röhren gezündet hat, wird über den Ruhekontakt des Relais, S1 der Klappenmagnet
K, .und der Zähler Z, betätigt, sobald durch den Schalter C die Gleichstromquelle
angelegt wird.
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Es ist .in bekannter Weise Vorsorge Getroffen, daß die Meßspannung
erst an die Gitter der Röhren angelegt wird, wenn der Prüfling P unter der Meßlehre
zur Ruhe gekommen ist. Ferner ist in bekannter Weise dafür gesorgt"däß ,die Erregung
des betreffenden Klappenmagneten auch dann noch aufrechterhalten bleibt, wenn der
Prüfling P> durch die Transportvorrichtung von dem Meßtisch weg zu den Sortierklappen
bewegt wird. Zu diesem Zweck sind die Schalter A, B, bis B3 und C vorgesehen, die
durch eine mit der Transportvorrichtung gekuppelte Nockenscheibe o. dgl. gesteuert
werden können. Die Kontakte B, bis Bß, sind für gewöhnlich geschlossen und
die Kontakte A und C geöffnet. Wenn der Prüfling auf dem Meßtisch unter der Meßlehre
zur Ruhegekommen ist, wird der Kontakt A geschlossen und dadurch die Röhren R, bis
R3 in der oben beschriehenen Weise zum Zünden gebracht. Durch die. Speisung der
Röhren mi't Anodengleichspannung wird erreicht, daß in bekannter Weise eine einmal
gezündete Röhre leitend bleibt, auch wenn die Steuerspannung E nicht mehr vorhanden
ist, und zwar so lange, bis die Anodenspannung unterbrochen wird. Wenn also nach
einer kurzen Schließungsdauer des Kontaktes A dieser Kontakt wieder geöffnet wird,
bevor der Prüfling P von :dem Meßtisch weggIbewegt wird, bleiben die angesprochenen
Röhren weiter gezündet. Eine weitere Beeinfiusseng der Röhren, die durch die Bewegung
der Zunge Z_ beim Wegführen des Prüflings P vom Meßtisch eintreten könnte, wird
also hierdurch verhindert. Gleichzeitig mit dem Öffnen des Kontaktes A oder unmittelbar
darauf folgend wird der Kontakt C geschlossen und dadurch in der beschriebenen Weise
der ausgewählte Klappenmagnet und Zähler erregt. Erst wenn der Prüfling in seinem
Sammelbehälter gelangt ist, wird durch Öffnendes Kontaktes C der betreffende Klappenmagnet
wieder zum Abfallen gebracht und die gezündeten Röhren durch kurzzeitiges Öffnen
der Nockenscheibenkontakte B, bis B3 gelöscht und durch Schließen -des Nockenscheibenkontaktes
A die Meßspannung eines neuen, inzwischen unter die Meßlehre gelangten Prüflings
an den Röhrenteil weitergegeben, wobei sich dann der Vorgang in der oben beschriebenen
Weise wiederholt.
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Durch Anwendung des bekannten Prinzips der Trennung des Sortiervorgangs
vom eigentlichen 12eßvorgang ist es also auch hierbei möglich, die Einstellung der
Meßlehre beim Messen des folgenden Prüflings schon während des Sortieren.s des vorherigen
Prüflings durchzuführen, wodurch eine wesentliche Verkürzung des ganzen Arbeitsvorgangs
erreicht wird.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb.2 unterscheide sich von dem in Abb.
i dadurch. daß die Röhren mit Anodenwechselspannung arbeiten. . Da hierbei eine
gezündete Röhre beim Wegnehmen der Steuerspannung sofort wieder erlischt, sind besondere
Halterelais Ha bis H3 erforderlich, um den ausgewählten Klappenmagneten und Zähler
unabhängig von der durch die Meßleh.re an die Röhre angelegten Steuerspannung erregt@zu
halten und so auch in diesem Fall eine Trennung des Sortiervorgangs von dem iL\Ießvorgang
zu ermöglichen. Die Halterelais Ha bis Ha werden von den Wechselkontakten der Anodenrelais
S, bis S, in derselben Weise gesteuert wie in Abb. i die Klappenmagnete.
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Wenn der Prüfling unter der Meßlehre zur Ruhe gekommen ist, wird durch
Schließen des Nockenscheibenkontaktes C das entsprechende Halterelais zum Ansprechen
gebracht. Jedes Halterelais ist mit einem oberen
Steuerkontakt für
den zugehörigen Klappenniagneten und tnit zwei unteren eigenen Haltekontakten versehen,
die das Halterelais nach seinem Ansprechen über den für gewöhnlich geschlossenen
Nockenscheibenkontakt B mit einer hleichstromquelie verbinden. Bevor nun der Prüfling
durch die Transportvorrichtung unter der Meßlehre weggeschoben und in den Sortierkanal
gebracht wird, werden die ockelischeibenkontakte _-i und .C wieder geöffnet, so
daß eine Änderung 4n der Stellung der Mehlehre beiiii Zerlassen- des ersten und
Einführen eines zweiten Prüflings ohne Einflüß auf die Stellung der Selbsthalterelais,
Zähler und Klappen ist. Erst wenn der erste Prüfling den Sortierbehälter erreicht
hat, Zvird durch kurzzeitiges offnen der Nockenscheibenkontakte B der Haltestromkreis
für das entsprechende Halterelais unterbrochen, wodurch dieses aberregt wird und
den zugehörigen Klappenmagneten zum Abfall bringt.
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In Abb.3 ist die Brückenschaltung der Meßlehre so abgestimmt, daß
die Brücke ausgeglichen ist und im Ausgangskreis die Meßspannung iTull auftritt,
wenn sich die Zunge Z in der Mitte zwischen den beiden Magnetspulen Spl und Sp,
befindet.
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Beim Ausschlagen der Zunge aus der Mittellage nach der einen oder
anderen Richtung wird die Brücke in beiden Fällen je nach der Größe des Ausschlags
mehr und mehr verstimmt und dementsprechend eine immer größer werdende Meßspann.ung
E im Ausgangskreis der Brücke hervorgerufen.
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Die Gittervorspannungen G1 und G2 der Röhren R1 und R, sind so bemessen,
daß in der dargestellten Mittellage der Zunge Z der Meßlehre keine -der Röhren anspricht,
-während bei einem kleinen Ausschlag entsprechend der Stellung i b.zw. i' der Zunge
Z die Röhre I21 allein zum Ansprechen kommt. Bei einem größeren Ausschlag (Stellung
2 bzw. ä') kommt außerdem noch die Röhre R., zum Ansprechen. Die Relais Slra und
Sl;i sind einerseits mit der Kathode der Röhre I21 und andererseits über einen Trockengleichrichter
mit je einem Ende der mit seinem Mittelabgriff mit der Anode verbundenen Sekundärwicklung
SLI-', eines Transformators Tr verbunden, während die Relais S,,1 und S.ü in entsprechender
Weise -mit der Kathode der Röhre R, und der Sekundärwicklung SW, des Transformators
verbunden sind. Durch diese Schaltung wird erreicht,- daß bei der Aus= lenkung der
Zunge Z nach oben, =beispielsleise in _ Stellung i, nur das Relais Sl;i anspricht,
während bei der Auslenkung nach unten in Stellung i' nur das Relais S1" anspricht;
bei der Auslenkung, der Zunge Z in die Stellung 2 sprechen die Relais Slü und S."ü
und bei der Auslenkung in Stellung 2' die Relais .S1" und S2" an.
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Bei- der dargestellten .Mittelstellung der Zunge Z, die der genauen
-Normalgröße der Prüflinge entspricht, wird. wie bereits erwähnt, keine der Röhren
gezündet, und es kommt infolgedessen auch kein Relais zum :Ansprechen. Wie die Schaltung
zeigt, kommt dann auch über die Wechselkontakte der Anodenrelais kein Stromkreis
für die Halterelais Hl", H#" usw. zustande, und infolgedessen wird auch kein Klappenmagnet
betätigt. Der Sortierbehälter für die Prüflinge mit Nörinalmaß ist in diesem Fall
in bemannter Weise am Ende des Transportweges anzuordnen. so daß die Prüflinge mit
dem genau richtigen 1Tärtnalinaß nur dann in ihren Sortierbehälter gelängen. wenn
keine Klappe geöffnet wird; d. h. also, wenn die Kontaktzunge Z in der dargestellten
Mittellage steht.
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Wenn derPrüfling etwas größer als normal ist, so (laß die Zunge 7
in -die Stellung i gelangt, so kommt nur das Relais Sl;i zum Ansprechen. und über
den Arbeitskontakt des Relais .Slü und den Ruhekontakt- des Relais S,;; wird dann
der Stromkreis für das Halterelais Hl;i geschlossrti.
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Wenn die Meßzunge in die Stellung 2 ausgelenkt wird, kommen die Relais
S,;; und S.:ü zum Ansprechen, und nun wird über den Arbeitskontakt des Relais S,;;
allein der Stromkreis für -(las Relais H,;i geschlossen. In derselben Weise wird
bei der Auslenkung in Stellung i' nur der Stromkreis für das Relais Hl,, und bei
der Auslenkung in Stellung 2' nur- der Stromkreis für das Relais H_" geschlossen,
Die weitere Schaltung der Halterelais und der von ihnen gesteuerten Zähler und Klappenmagnete
ist dieselbe wie in Abb. 2.