Einrichtung zur Aufzeichnung der Dauer und der zeitlichen Lage von Vorgängen. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufzeichnung der Dauer und der zeit lichen. Lage von Vorgängen und ist beson ders dann von Vorteil, wenn es sich um Vorgänge handelt, deren Zeitdauer gegen über einer gewissen Geamtdauer kurz ist.
Handelt es sich zum Beispiel um die Aufgabe, die Durchfahrtgeschwindigkeit von Zügen durch eine gewisse Strecke zu über wachen, so würde der bisher übliche Zeit schreiber vollständig der erforderlichen Übersichtlichkeit entbehren, denn dieser misst die Tageszeit und die Dauer dpr Durch fahrt mit demselben Massstab. Um aber auf Bruchteile einer Sekunde genau messen zu können, was in dem angeführten Beispiel er forderlich wäre, müsste man den Registrier streifen mit ausserordentlich grosser Ge schwindigkeit laufen lassen.
Die betreffen den Vorgänge verteilen sich dann aber auf einen sehr langen Papierstreifen, so dass der erwähnte Übelstand der Unübersichtlichkeit eintritt. Ausserdem hätte dieses Verfahren einen wirtschaftlichen Nachteil, insofern, als der grosse Papierverbrauch auch entsprechend hohe Kosten für das Papier im Gefolge hat. Ein weiterer Nachteil wäre der, dass Uhr werke für grosse Papiergeschwindigkeiten nur eine kurze Gangdauer haben. Ein sol ches Instrument müsste infolgedessen häufig aufgezogen werden, sofern nicht die Mög lichkeit gegeben wäre, durch eine Zusatz einrichtung den Aufzug automatisch erfolgen zu lassen. Derartige Zusatzeinrichtungen sind ebenfalls kostspielig und würden somit einen weitern wirtschaftlichen Nachteil bedeuten.
Man hat sich in bestimmten Fällen auch schon dadurch geholfen, dass man ein Uhr werk mit zwei umschaltbaren Ganggeschwin digkeiten verwendete, wobei normalerweise die kleine Geschwindigkeit eingeschaltet war; mit dem Eintritt des zu messenden Vorgangs wurde automatisch auf die grosse Geschwindigkeit umgeschaltet und bei Be- endigung des zu messenden Vorgangs in glei cher Weise wieder auf die kleine Geschwin digkeit zurückgeschaltet.
Dieses Verfahren war aber nur dann zweckentsprechend, wenn der zu messende Vorgang nur sehr selten eintritt; denn bei häufiger Messung wäre der obengeschilderte Nachteil nicht beseitigt, sondern allenfalls gemildert gewesen. Man hätte aber dafür einen weitern sehr schwer wiegenden Nachteil in Kauf nehmen müssen, nämlich denjenigen der Unmöglichkeit, die Uhrzeit aus der Länge des Streifens direkt erkennen zu können und damit auch die Un möglichkeit, die Uhrzeit direkt auf den Strei fen aufzudrucken, was sonst beinahe all gemein üblich ist.
Die Erfindung geht nun von dem Gedan ken aus, die zeitliche Lage und die Dauer des Vorganges zwar auf einem gemeinsamen Papierstreifen, aber jede für sich besonders als zwei Koordinaten eines Bezugssystems, aufzuzeichnen. In der Zeichnung ist die Er findung an einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.
Abb. 1 zeigt einen Zeitschreiber, bei wel chem ein Papierstreifen a von einem Uhr werk b bewegt wird und eine Schreibfeder c so angeordnet ist, dass sie beim Eintreten eines Vorganges eine Bewegung quer zur Vorschubrichtung des Papiers ausführt. Die Zeitbewegung in der Querrichtung wird dabei mit Vorteil in einem andern Massstab erfolgen als die Zeitbewegung in der Längs richtung, beispielsweise derart, dass die Feder in der Querrichtung zehnmal oder hun dertmal so schnell läuft als das Papier in der Längsrichtung.
Die Bewegung der Schreibfeder braucht übrigens nicht in allen Fällen mit konstan ter Geschwindigkeit zu erfolgen. Man kann dieselbe auch durch an sich bekannte Hilfs mittel (zum Beispiel Kurvenscheibe) nach einer bestimmten Funktion ablaufen lassen. Falls von einem bestimmten Vorgang nur ein Teil von Interesse sein sollte, beispiels weise das Ende, so kann man die Einrich tung so treffen, dass die Querbewegung der Feder erst dann beginnt, wenn nach Ein- tritt des zu messenden Vorganges eine be stimmte Frist abgelaufen ist.
Die Bewegung in der Querrichtung kann nun in verschiedener Weise hervorgerufen werden. In der Abb. 1 ist angenommen, dass sie von dem gleichen Uhrwerk erfolgt, das die Längsbewegung hervorruft. Es ist also das Uhrwerk b so einzurichten, dass die, zum Beispiel nach oben herausgeführte, Dreh achse d der Schreibfeder c eine zehnmal oder hundertmal so grosse Geschwindigkeit erteilt wie die Achse e dem Papierstreifen durch die Stiftenräder f. Auf der Achse d kann dann der zum Beispiel in bekannter Weise hakenförmig ausgeführte Zeiger g an gebracht sein, der die Schreibfeder c trägt.
Das Uhrwerk ist mit einem Elektromagneten lz versehen, dessen Stromkreis geschlossen wird, sobald der Eisenbahnzug in die zu prüfende Strecke hineinfährt und einen am Anfang dieser Strecke angebrachten Kon takt schliesst. Durch die Betätigung des Elektromagneten wird nun die Achse d durch beliebige Mittel mit dem Uhrwerk gekuppelt. In der Abb. 1 ist dies dadurch angedeutet, dass ein den Anker des Magneten darstellen der Hebel ha im Innern des Uhrwerkgehäu- ses durch in der Zeichnung nicht dargestellte an sich bekannte Hilfsmittel die Kupplung vollzieht.
Von diesem Augenblick an bewegt sich die Schreibfeder c über den Papierstreifen bis zu dem Zeitpunkt, in welchem der Eisen bahnzug das Ende der Versuchsstrecke durchfährt und damit einen zweiten Kontakt betätigt, der den Stromkreis des Elektromag neten h wieder öffnet. Durch das Öffnen dieses Stromkreises fällt der Ankerhebel<I>ha</I> des Elektromagneten wieder ab und in seine Ruhestellung zurück derart, dass die Achse d vom Uhrwerk entkuppelt ist. Eine ent sprechend bemessene Spiralfeder führt als dann die Zeigerachse d und den Zeiger c wie der in die Nullstellung zurück.
Statt die Achse d der Schreibfeder von dem gleichen Uhrwerk aus wie den Papierstreifen anzu treiben, kann diese Achse auch von einem zweiten Uhrwerk i angetrieben werden, wie dies Abb. 2 zeigt.
Schliesslich kann die Schreibfederachse auch auf elektrischem Wege angetrieben wer den, z. B. durch einen Synchronmotor, wie in Abb. 3 dargestellt ist. Hierbei ist an genommen, dass der am Gerät selbst be festigte Synchronmotor k die Bewegung der Schreibfeder mit Hilfe der Zahnräder<I>1, m</I> und n bewerkstelligt. Zu diesem Zweck wird das mittlere Zahnrad 7n bei Einschaltung des Magneten h in eine solche Stellung gebracht, dass es mit den beiden äussern Rädern<I>1.</I> und<I>n</I> kämmt.
Bei Ausschaltung des Magnetes fällt der das mittlere Zahnrad in tragende Magnet ankerhebel wieder ab, so dass die Räder wie. der ausser Eingriff sind.
Der Synchronmotor müsste hierbei zum mindesten eine kurze Zeit, bevor der Eisen bahnzug in die Versuchsstrecke einläuft, eingeschaltet und bereits auf synchronen Gang gebracht sein, oder er müsste dauernd laufen. Der Synchronmotor kann jedoch auch un mittelbar von dem Elektromagneten einge schaltet werden. Dies setzt voraus, dass der Synchronmotor eine solche Anlaufvorrich tung (Asynchron-Synchron-Schaltung) hat, dass die Anlaufzeit vom Einschalten bis zur Erreichung des Synchronismus kurz ist ge genüber der Gesamtzeit, während welcher der Eisenbahnzug durch die Versuchsstrecke läuft.
Abb. 4 zeigt einen Papierstreifen, auf welchem mit der vorliegenden Vorrichtung zwei Vorgänge aufgezeichnet sind. Der Papierstreifen ist von oben nach unten in Ta gesstunden, in der Querrichtung dagegen in Sekunden unterteilt. Die Aufzeichnung lehrt, dass der erste auf dem Papier aufgezeichnete Vorgang um 11 Uhr 30 stattfand und 43 Se kunden dauerte; der zweite aufgezeichnete Vorgang hat dagegen um 13 Uhr 30 statt gefunden und 54 Sekunden gedauert.
Sollte es erwünscht sein, auf dem Re gistrierstreifen die Geschwindigkeit unmit telbar abzulesen, so kann man die Einteilung desselben nach der Funktion:
EMI0003.0016
vornehmen, wobei v die Geschwin digkeit,<I>1</I> die Länge der Messstrecke, <I>t</I> die gemessene Durchfahrtszeit und c eine Propor- tionalitäts-Konstante bedeutet. Da 1 im all gemeinen auch als Konstante angesehen wer den darf, so wird also
EMI0003.0022
Es handelt sich hier also um eine Funktion, die für t = Null den Wert - ergibt; die Geschwin digkeitsteilung muss also mit diesem Wert beginnen.
Eine solche Teilung wäre aber sehr ungleichmässig, was für die Ablesung nicht bequem ist. Da die Anfangswerte praktisch auch nicht von Bedeutung sind, so kann man dieselben unterdrücken und desgleichen auch die Werte für grosse Zeiten. Für den auf diese Weise verbleibenden Messbereich kann man den Skalenverlauf leicht gleichmässig gestalten dadurch, dass man den Antrieb der Feder in bekannter Weiser unter Zwischen schaltung einer Kurvenscheibe vornimmt.
Es ist natürlich nicht erforderlich, die Querbewegung der Feder durch ein Uhrwerk oder einen Synchronmotor direkt zu betäti gen. Man kann durch eines dieser Hilfs mittel auch eine elektrische Messgrösse in be stimmter Weise verändern und die Änderung derselben durch ein bekanntes Registrier- instrument aufzeichnen. Man könnte bei spielsweise einen Widerstand verändern und die jeweilige Grösse desselben nach bekann ten Methoden registrieren. Da dann also der Widerstand nach einer bestimmten Funktion von der Zeit der zu messenden Vorgänge ab hängig wäre, so könnte auch das Registrier- gerät direkt nach der verflossenen Zeit ge eicht werden.