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Vorrichtung zum Messen (Prüfen) von Widerständen.
Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Messen (Prüfen) von Widerständen zum Gegenstande, welche es ermöglicht, den Widerstandsverlauf vom Anfang bis zum Ende des zu messenden Widerstandes fortlaufend auf einer Anzeigevorrichtung abzulesen bzw. zu verfolgen. Zu diesem Zwecke spielt ein mit dem Messinstrument verbundener Zeiger auf einem vorzugsweise leicht auswechselbar angeordneten Kurvenblatt, welches eine von der Relativbewegung zwischen dem zu messenden Widerstand und dem diesen abgreifenden Stromabnahmeorgan abgeleitete Bewegung vollführt. Auf diesem Kurvenblatt sind ein oder mehrere vorzugsweise aus je drei Kurven bestehende Kurvenseharen verzeichnet, wobei bei jeder Kurvensehar die mittlere dem gewünschten Widerstandsverlauf bzw.
Widerstandswert, die obere der zugehörigen positiven Toleranz und die untere der Minustoleranz entspricht. Bleibt der Zeiger, während sich das Kurvenblatt an ihm vorbeibewegt, innerhalb des durch die Plustoleranzkurve und die Minustoleranzkurve begrenzten Bereiches, so zeigt dies an, dass der zu messende Widerstand den geforderten Widerstandsverlauf besitzt. Schlägt jedoch der Zeiger über die Plustoleranzkurve oder unter die Minustoleranzkurve hinaus aus, so zeigt dies an, dass an der betreffenden Stelle des zu messenden Widerstandes der Widerstandswert zu hoch bzw. zu niedrig ist. Gemäss der Erfindung ist mit der eben geschilderten Messvorrichtung eine Schleif-bzw.
Poliereinrichtung kombiniert, welche es ermöglicht, den Widerstandswert des zu messenden Widerstandes, sei es über die ganze Länge des Widerstandes, sei es an bestimmten Stellen desselben, zu erhöhen, u. zw. wieder unter der Kontrolle der erwähnten Messvorrichtung.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform dar- @estellt, u. zw. zeigt Fig. 1 schematisch eine Vorderansicht der kombinierten Mess- und Poliervorrichtung, Fig. 2 ein Schaltschema und Fig. 3 eines der Kurvenblätter im abgewickelten Zustande.
Auf einer beispielsweise vermittels eines Handrades drehbaren Welle 1 sitzt ein Kopf 2, der zur Aufnahme des zu messenden Widerstandes. 3 dient. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll dieser zu messende Widerstand plattenförmig ausgebildet sein, etwa in der Weise, dass auf einem kreisförmig ausgestanzten Blatt aus Isoliermaterial eine Widerstandsschicht in Form eines Kreisringsegmentes aufgetragen ist. Die Anordnung ist derart getroffen, dass die gegebenenfalls mit Endkontakten versehenen Enden der Widerstandsschicht in leitender Verbindung mit zwei vom Kopf 2 getragenen Kontakten 4, 5 stehen, die ihrerseits mit Metallringen 6, 7 am Kopf 2 verbunden sind, auf welchen Ringen federnd gelagerte Bürsten 8, 9 schleifen. Ist der Widerstand J auf den Kopf 2 aufgesetzt, so schleift auf der Widerstandsschicht ein Stromabnahmeorgan 10.
Die Bürsten 8 und 9 sowie das Stromabnahmeorgan 10 sind in noch zu beschreibender Weise mit dem Messgerät verbunden.
Von der Welle 1 wird durch geeignete Fbertragungsmittel die Achse 11 einer Trommel 12 angetrieben, so dass sich diese Trommel proportional zur Bewegung des Widerstandes 3 bewegt. Die Trommel 12 ist in einem Gehäuse 13 untergebracht und ein Teil derselben durch ein Fenster 14 dieses
Gehäuses sichtbar. Die Mantelfläche der Trommel 12 ist durch ein Blatt aus Zelluloid od. dgl. gebildet, auf welchem Blatt beispielsweise in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise mehrere Kurvenscharen verzeichnet sind.
Jede Kurvenschar besteht aus drei Kurven a, al, a2 bzw. b, bl, b2 bzw. c, l' !, C2 Die Kurvenschar a, al, a2 einerseits und die Kurvenschar b, & i, anderseits gehören zu zwei verschiedenen Messbereichen des Messinstrumentes, die bei der Messung des Widerstandes hintereinander zur Anwendung gebracht werden. Die Kurven e, < j, e, welche durch gerade, zueinander parallele Linien gebildet sind, kommen zur Anwendung, wenn nicht der Verlauf der Widerstandskurve, sondern der Gesamtwert des Widerstandes gemessen werden soll.
Die Kurven a und b entsprechen dem Idealwert des gewünschten
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Fig. 1 dargestellten Kurvenblatt ist angenommen, dass bei der Messung des Widerstandsverlaufes zwei Messbereiche des Messinstrumentes zur Anwendung kommen, jedoch wird für manche Fälle mit einem Messbereich das Auslangen gefunden werden, während für andere Fälle wieder mehr als zwei Messbereiche in Betracht kommen können. Statt der zwei Kurvenscharen a, al, a2 b, bl, b, werden in den genannten Fällen entweder nur eine Kurvenschar oder mehr als zwei Kurvenscharen auf dem Kurvenblatt zu verzeichnen sein. Auch die Form der Kurven richtet sich nach den an den Widerstandsverlauf jeweils gestellten Forderungen.
Es ist daher zweckmässig, die Anordnung so zu treffen, dass die Kurvenblätter leicht ausgetauscht werden können.
Auf dem Kurvenblatt spielt ein Zeiger 15 des Messinstrumentes I, das beispielsweise als Drehspulengalvanometer ausgebildet ist. Zum Einstellen des Nullpunktes des Instrumentes dient ein Starkstromtaster 40. Um die Stellungen des Zeigers 15 bezüglich der Kurven gut beobachten zu können, wird die Trommel beleuchtet, beispielsweise durch eine im Inneren der Trommel angeordnete Lampe.
Auf der Achse 11 der Trommel 12 sitzt der Dreharm 16 eines im dargestellten Falle aus sechs Segmenten bestehenden Kollektors K. Die einzelnen Segmente 17-22 dieses Kollektors sind bezüglich mit Elementen 23-28 mit einer Schalteinriehtung T elektrisch verbunden. Die Schalteinriehtung T enthält noch weitere Elemente 29, 30, 31 und 32, welche mit den Elementen 23-28 durch Kontaktstöpsel od. dgl. wahlweise verbunden werden können.
Das Messinstrument ist für drei Messbereiche einstellbar. Diese drei Messbereiche werden durch drei Schwachstromrelais R1, R2 und R3 gesteuert, die ihrerseits in Abhängigkeit davon in und ausser Funktion gesetzt werden, wie auf der Schalttafel T die inneren Elemente 23-28 mit den äusseren Elementen 29-32 durch die von Hand vorgenommene Stöpselung verbunden wurden. Jedes der Relais R1, R2, R3 ist mit zwei Ruhestromklinken 3 versehen, wobei über diese Klinken das Relais R1
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Schalteinrichtung T in Verbindung steht. Ferner gehören zu den Relais R1, R2, R3 Arbeitsstromklinken 34, wobei den Relais R1 und R2 je zwei solcher Klinken, dem Relais R3 jedoch nur eine Klinke zugeordnet ist.
Die verschiedenen Messbereiche des Messinstrumentes 16 werden durch Widerstände W"IT", Tl',
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eine Erweiterungsmöglichkeit derselben noch insoferne vorgesehen ist, als durch einen Schalter S noch ein Widerstand W1' samt Nebenschlusswiderstand Ws/parallel zu W1 bzw. Ws1 geschaltet werden kann.
Ein durch einen Schalter U1 ein- und ausschaltbares Schwachstromrelais R4 ist mit zwei Ruheund Arbeitsstromkontaktklinken 35 und 36 sowie mit einer Arbeitsstromkontaktklinke 37 versehen.
Ist das Relais R4 zufolge der dargestellten Stellung des Schalters U1 ausgeschaltet, wobei sieh auch ein Schalter U2 in der dargestellten Stellung befindet, so ist die Apparatur für die Prüfung der Widerstandsplatten auf deren Kurvenverlauf, u. zw. in der Richtung vom Endkontakt 8 gegen den Endkontakt 9 hin eingestellt. Dabei sind bei der in Fig. 1 und 2 beispielsweise angegebenen Art der Stöpselung der Sehalttafel T die beiden von den Relais R1 und R3 beherrschten Messbereiche bereitgeslillt.
Solange der Dreharm 16 bei seiner von der Bewegung der die Widerstandsplatte 3 antreibenden Welle 1 abgeleiteten Bewegung die Kollektorsegmente 17 und 18 befährt, kommt der durch das Relais R1 beherrschte Messbereich zur Anwendung, wobei der Zeiger 15 des Instrumentes I mit der Kurvenschar a, i, < ! z des Kurvenblattes 12 zusammenspielt. Beim Übergang des Dreharmes 16 auf das Kollektorsegment 19 erfolgt eine Umschaltung auf den durch das Relais R3 beherrschten Messbereich, wobei die Spitze des Messgerätezeigers 15, der sich in diesem Moment im obersten Teil der Kurvenschar a, al, a2 befunden hatte, so verstellt wird, dass er nun zum unteren Ende der Kurvenschar b, & i, gelangt.
Auf dem Wege des Dreharmes 16 über die Kollektorsegmente 19-22 bleibt das Relais R3 dauernd eingeschaltet und der Zeiger 15 bewegt sich nun innerhalb des durch die Kurven b1 und b2 begrenzten Bereiches des Kurvenblattes 12. Man kann daher fortlaufend beobachten, ob der zu messende Widerstand den vorgeschriebenen Wiederstandsverlauf aufweist. Je näher der Zeiger den Kurven a bzw. b verbleibt, umso genauer entspricht der Widerstandsverlauf der vorgegebenen Idealkurve. Eine Korrektur des Widerstandswertes ist insolange nicht nötig, als der Zeiger 15 innerhalb der Toleranzkurven bleibt.
Sinkt er jedoch an irgendeiner Stelle unter die untere Toleranzkurve a2 bzw. b2, so muss an der zugehörigen Stelle des Widerstandes 3 Material von der Widerstandsschicht abgenommen werden. Dies ist bei der dargestellten Vorrichtung dadurch ermöglicht, dass der Widerstandsplatte') gegenüberstehend eine Schleif- und Poliereinrichtung, 38 angeordnet ist, welche unabhängig von dem zu messenden Widerstand angetrieben ist und während der Bewegung oder auch während des Stillstandes des Widerstandes zur Einwirkung auf denselben gebracht werden kann. Zu diesem Zwecke kann irgendeine Einrichtung vorgesehen sein, mittels welcher das von der Poliereinriehtung 38 getragene Werkzeug, z.
B. ein kleines zylindrisches Filzstüek 39, und der die Widerstandsplatte 3 tragende Kopf 2 einander bis zur Berührung genähert werden können. Hat nun der Messgerätezeiger 15 durch Abweichen unter
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die untere Toleranzkurve einen zu niedrigen Widerstandswert an irgendeiner Stelle des zu messenden
Widerstandes angezeigt, so wird der Kopf : 2 stillgesetzt und an der betreffenden Stelle durch das rotierende Filzstück 39 Material von der Widerstandsschicht abgetragen, so lange, bis sich der Zeiger 15 wieder über die untere Toleranzkurve hinaufbewegt hat.
Verläuft der Zeiger während der Prüfung des Kurvenverlaufs überhaupt zu tief, also insbesondere unterhalb der unteren Toleranzkurven, so wird unter Betätigung der Welle 1 gleichmässig über die ganze Länge der Widerstandsschicht Material von derselben abgenommen. Diese gleichmässige Abnahme von Widerstandsmaterial, welche gleich- zeitig ein Polieren der Oberfläche der Widerstandsschicht bewirkt, ist als Regelfall zu betrachten, da man zweckmässig die Widerstandsschicht des Widerstandes. 3 von vorneherein etwas stärker bemisst, als für den endgültig gewünschten Widerstandswert tatsächlich erforderlich ist, so dass zu Beginn der
Bearbeitung der Widerstandsplatte durch den Filzzylinder 39 der Zeiger 15 stets unterhalb der unteren
Toleranzkurven spielen wird.
Erst das Abschleifen, Polieren mittels des Filzstüekes 39 steigt der Widerstandswert auf die gewünschte Höhe, wobei diese Widerstandsänderung für die ganze Länge der Widerstandsschicht fortlaufend durch den Zeiger 15 angezeigt wird.
Durch Umschaltung des Sehalters U2 in seine zweite Stellung wird die Prüfung des Widerstandsverlaufes des Widerstandes 3 in der Richtung vom Endkontakt 9 gegen den Endkontakt 8 hin möglich.
Für diesen Fall ist die Trommel mit einem andern Kurvenblatt zu versehen, als vorher für die Messung in der Richtung vom Kontakt 8 gegen den Kontakt 9 hin verwendet wurde.
Um den Gesamtwert des Widerstandes. 3 zu prüfen, ist das Relais R4 einzuschalten, zu welchem Zwecke der Schalter U1 in seine zweite Stellung gebracht wird. Dabei ist der geeignete Messbereich des Messinstrumentes durch entsprechende Einstellung eines Schalters U3 bereitzustellen. Bei dieser Prüfung auf Gesamtwiderstandswert hat der Zeiger ?. ? zwischen den Geraden Cl und C2 des Kurvenblattes zu verbleiben. Ein durch den Zeiger 15 etwa angezeigter zu niedriger Widerstandswert lässt sich in der bereits angegebenen Weise durch Abnahme von Widerstandsmaterial vermittels der Poliervorrichtung unter dauernder Anzeige der sich bei diesem Poliervorgang ergebenden Widerstandsveränderung korrigieren.
Die ganze Vorrichtung kann vermittels des Generalsehalters l ein-und ausgesehaltet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Messen von Widerständen, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Messinstrument verbundener Zeiger auf einem vorzugsweise leicht auswechselbar angeordneten Kurvenblatt spielt, welches eine von der Relativbewegung zwischen dem zu messenden Widerstand und dem diesen abgreifenden Stromabnahmeorgan abgeleitete Bewegung vollführt.