Lichtzeigennessinstrument Die Erfindung, betrifft Lichtzeigermessinstrumente. Es sind Lichtzeigermessinstrumente bekannt, die ein Messwerk mit Drehspiegel, eine Lichtquelle, ein optisches System zur Erzeugung des Lichtzeigers, eine geeichte Skala und ein oder mehrere an den äusseren Steuer- oder Signalkreis angeschlossene lichtempfind liche Elemente enthalten. Bei solchen Instrumenten wird der Lichtzeiger meist als Haupt- und Hilfszeiger ausgebildet, die sich beim Drehen des Messwerkspie- gels, das durch Änderung des Messwertes verursacht wird, synchron bewegen.
Dabei verläuft der Haupt- lichtzei-er längs der Skala und dient zur Ablesung der Messgrösse, während der Hilfslichtzeiger auf die licht empfindlichen Elemente wirkt, wodurch ein elektri sches Sional erzeugt wird, das zur Signalisierung oder Steuerung der zu übenvachenden Grösse ausgenutzt wird.
Der der 'Messorösse, bei dem die lichtelek trische Kontal-,teinr;chtuna, anspricht (Regelbereich), wird durch die Lage des lichtempfindlichen Elementes in bezug auf die Skalenpunkte bestimmt, Die Änderung des Re-elbereic##f-s wird durch Verschiebung der licht empfindlichen Elemente auf der Leitbahn längs der Skala erreicht. Das wird gewöhnlich von Hand zu stande gebracht, ohne dass das Instrument geöffnet wird (siehe z. B. die Patentschrift der BRD<B>N</B> <B>1 163</B> 564).
Ein Nachteil der bekannten Lichtzeiaermessinstru- mente besteht in der Kompliziertheit der Einrichtungen zur Befesti-un- und Verschiebung der lichtempfind- lichen Elemente Iä n gs der Skala bei Einstellung der ge- wünschten Recelbereiche.
Ein anderer Nachteil der bekannten Messinstru- mente besteht in der Schwierigkeit der Erzeugung eines kontinuierlichen Ausgangssignals der lichtelektri schen Kontakteinrichtung. Bei Einstellung des Regelbe reiches in einem beliebigen Skalenpunkt %vurde ein Hilfslichtzeiger benutzt, dessen Länge ungefähr der Skalenlänge gleich ist.
Bei solchen Instrumenten wird die Blende der Beleuchtun-seinrichtun- auf die Skala cl <B>C</B> mit grossem Verggrösserungsfaktor projiziert, was div <B>Z</B> Helligkeit des Lichtzeigers wesentlich vermindert oder die Verwendung der mit hoher Heizspannung arbeiten den Lampen von grösserer Leistungsfähi""heil verlangt.
Das erste erschwert die Überwachung des Lichtzei gers und vermindert die Zuverlässigkeit des Anspre- chens der lichtelektrischen Kontakteinrichtung wegen des Streulichteinflusses auf das Instrument, während das zweite die Lebensdauer der Lampen bedeutend vermindert, was einen häufigen Austausch der Lampen bedingt und die Zuverlässigkeit des Instruments wesentlich herabsetzt.
Die elektrische Verbindung der verschiebbaren lichtempfindlichen Elemente mit unbeweglichen Teilen wird in bekannten Instrumenten oft mit Hilfe eines über Leitbahnen gleitenden Kontaktes verwirklicht.
Der Nachteil einer derartigen Verbindung, der ver schiebbaren lichtempfindlichen Elemente mit ortsfesten Teilen der Messinstrumente besteht in verhältnismässig n;edricyer Zuverlässigkeit des elektrischen Kontakts, der infolge der Oxidation oder Abnutzung der anstossen- den stromleitenden Kontaktflächen unterbrochen wer den kann.
Es sind auch 'Oessinstrumente bekannt, in denen die Verbindung der lichtempfindlichen Elemente mit der elektrischen Schaltuno durch dünne biegsarne Stromzuleitungen, z. B. durch die in spiralförmie ge- Nvickelten Leitungen, zustande gebracht wird. Der Nachteil dieser Verbindun-sart zeigt sich besonders in Instrumenten, die mehrere längs einer langen Skala verschiebbare lichtempfindliche Elemente haben. In diesem FaM werden die Stroni.zuleitungen oft umgebo gen, was zu ihrem Bruch führen kann.
Ausserdem muss man relativ<U>lange</U> Zuleituncen verwenden, wodurch sie zufällia, in die Lichtstrahlbahn gelangen können, Die ein und demselben oder verschiedenen lichtempfindlichen Elementen zugeordneten Spiralzu- leitunaen können sich auch venvickeln.
Ziel der Erfindung ist es, ein Messinstrument zu schaffen, in dem eine zuverlässige Befestigung dei lichtcrnpfindlichen El#z-inenie und deren einwandfreit Verschiebung längs der Skala sichergestellt ist, um gewünschte Regelbereiche eirmstellen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lichtzeiger-Messinstrument zu schaffen, dessen Zuver lässigkeit durch Verlängerung der Lebensdauer der Lichtquelle erhöht wird, ohne dass die Eigenschaften des Instrumentes im ganzen beeinträchtigt werden.
Die gestellten Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die lichtempfindLichen. Elemente auf biegsamen Bändern angebracht sind, die mit zum Verschieben der Bänder längs der Skala dienenden Triebwerken verbunden. sind und Stromzuleitungen tra gen, die längs der Bänder verlaufen und zum An- schluss der lichtempfindlichen Elemente an den äusse- ren Steuerkreis dienen.
Die an den Bändern befestigten lichtempfindlichen Elemente sind weiterhin durch Stromzuleitungen paral <B>lel</B> geschaltet und in gleichen Abständen voneinander so angeordnet, dass jeder Hilfslichtzeiger nicht auf mehr als zwei lichtempfindliche Elemente gleichzeitig einwirken kann.
Als Band kann, ein biegsamer elastischer Film aus Isolationsmaterial verwendet werden, der durch ein Zahnradtriebwerk verschoben wird.
Bei einer Variante der Ausführung bewegen sich die einen Enden der Bänder während der Verschiebung der letzteren mittels der Triebwerke frei, während die anderen Enden schleifenartig gebogen und an den orts festen Teilen der elektrischen Schaltuna befestigt sind, wobei die Stromzuleitungen an den zweiten Enden dauernd an die stromleitenden Teile angeschlossen sind.
Bei der anderen Variante der Ausführung werden die Bänder zur Gänze von den Triebwerken verscho ben und sind mit den ortsfesten stromleitenden Teilen durch stromleitende Federn verbunden, die die Bänder spannen und an die Stromzuleitungen angeschlossen sind.
Im weiteren wird die Erfindune, anhand der Be schreibung eines Ausführungsbeispieles und der beige fügten Zeichnungen näher eriäutert. Es zeiot: e Fi2. <B>1</B> ein Profil-Schalttafel-Messinstrument mit Lichtzeiiger gemäss der Erfindung.
Fig. 2 die Frontansicht des Instrumentes in der Fig. <B>1;</B> Fio,. <B>3</B> das Instrument nach Fic,. <B>1</B> im Schnitt A-A; Fie. 4 das Band mit lichtempfindlichen Elementen; Fig. <B>5</B> das Schema der elektrischen Verhindung der lichtempfindlichen Elemente mit den äusseren Steuer schaltungen; Fio. <B>6</B> die Einwirkung der Lichtzeiger auf die licht empfindlichen Elemente;
Fie. <B>7</B> ist eine Variante der Verbindung der licht empfindlichen Elemente mit den ortsfesten Teilen der elektrischen Schaltuncy des Instrumentes, Das Instrument besteht aus einem Gehäuse<B>1</B> (Fig. <B>1,</B> 2,<B>3),</B> einer Beleuchtungseinrichtung 2, einem optischen System zur Erzeugung des Lichtzeigers, das einen Kondensor <B>3,</B> eine Blende 4, einen ortsfesten Spiegel<B>5</B> und ein Objektiv<B>6</B> enthält. Ausserdem ent hält das Instrument ein Messwerk<B>7</B> mit einem beweg lichen Spiegel<B>8.</B> Die undurchsichtige Skala<B>9</B> weist einen halbdurchsichtigen matten Abschnitt<B>10</B> auf, wo sich die Hauptlichtmarke <B>11</B> abbildet.
Zwischen der Skala<B>9</B> und der undurchsichticen Leitbahn 12 sind be wegliche elastische Bänder<B>13</B> und 14 mit in verschie- dener Höhe daran befestigten Gruppen von lichtemp findlichen Elementen (Photowiderständen)<B>15, 16, 17</B> bzw. <B>18, 19,</B> 20 angebracht. Ausser der zur Erzeugung der Hauptlichtmarke <B>11</B> dienenden öffnung 21 weist die Blende 4 öffnugnen 22 und<B>23</B> auf, die Hilfslicht- rnarken 24 und<B>25</B> ausbilden.
Bei Drehun- des Mess- werkspiegels <B>8</B> werden die Hilfslichtzeiger 24,<B>25</B> längs der Skala<B>9</B> synchron mit dem Hauptlichtzeiger 2 ver schoben.
Dabei wirkt die Lichtmakre 24 auf die Gruppe von Photowiderständen<B>15, 16</B> und<B>17,</B> und die Lichtmarke <B>25</B> auf die Gruppe der Photowiderstände<B>18, 19</B> und 20.
Zur Verschiebung der elastischen Bänder<B>13</B> und 14 sind Triebwerke<B>26</B> und<B>27</B> vorgesehen, die Zahn räder<B>28</B> und<B>29</B> und die mit ihnen zusammenwirken den Regelschrauben<B>30</B> bzw. <B>31</B> aufweisen. Die elasti schen Bänder<B>13</B> und 14 sind mit der Lochuna <B>32</B> zur Verzafinune, mit den Zahnrädern<B>28</B> und<B>29</B> versehen.
Bei Verschiebung der elastischen Bänder<B>13</B> und 14 kann der Operateur ihre Lage in Beziehung auf die Skala<B>9</B> durch einen durchsichtigen Abschnitt<B>33</B> über wachen. (Fig. 2,<B>3).</B>
An den seitlichen Wänden des Gehäuses<B>1</B> sind Taschen 34 und<B>35</B> vorgesehen, in denen die elasti schen Bänder<B>13</B> und 14 schleifenartia ceboaen und mit ihren Enden an den festen Leisten<B>36</B> und<B>37</B> befe stigt sind.
Längs jedes der elastischen Bänder<B>13</B> und 1,4 sind Stromzuleitungen<B>38, 39</B> und 40, 41 (Fig. <B>1,</B> 4) isoliert voneinander angeordnet, z. B. Metallfolienstreifen. Es können auch andere Ausführungsarten der Bänder ver wendet werden. Z. B. können die Strornzu!eitungen <B>38,</B> <B>39,</B> 40 und 41 durch Metallzerstäubung auf jie Flä chen der elastischen und biegsarnen Bänder aus Isola tionsmaterial heroestellt werden.
Die Photowiderstände<B>15, 16, 17, 18, 19</B> und 20 sind ungefähr in gleichen Abständen voneinander an den Bändern befestigt und mit ihren Kontakten an die Stromzuleitungen<B>38, 39,</B> 40 und 41 elektrisch ange schlossen, so dass in jeder Gruppe die Photowider stände<B>15, 16, 17,</B> und<B>18, 19,</B> 20 parallelge#chaltet sind.
Die parallele Gruppe der Photowiderstände<B>15, 16</B> und<B>17</B> ist an die erste äussere Steuervorrichtuna 42 <B>C</B> (Fig. <B>5).</B> und die parallele Gruppe der Photowider stände<B>18, 19</B> und 20<B>-</B> an die zweite äussere Steuer vorrichtung 43 anee#,chlossen.
Der Abstand i (Fig. 4,<B>63 8)</B> zwischen den P5.otowi- derständen wird der Länge der Hilfslichtfrarken 24 und<B>25</B> gleich gewählt. so dass bei Verschiebung der letzteren immer nicht mehr als zwei und nicht weniger als ein Photowiderstand beleuchtet werden.
Indem man den Abstand zwischen den Photowiderständen verklei nert (also die Anzahl der letzteren vergrössert). kann man die Länce der Hilfs!ichtmark-en klein ±!eniic, <B>C</B> tzeigrer zu erhö- machen, um die Hellickeit aller Lich hen. ohne die Leiztune,
der Beleuchtuncseinrichtuna zu vergrössern. Infolgedessen kann ni.an in einem Instru ment mit einer Beleuchtungseinrichturig sia, niedri-er Leistung und hoher Lebensdauer einen 'hellen Lichtzeicer haben und ein exaktes Ansprechen der Lichlkontal#teinrichtung sicherstellen.
Die Stromzuleitungen<B>38, 39,</B> 40 und 41 in den ortsfesten Enden der elastischen Bänder<B>13</B> und 14 werden an die festen Kontakte 44 und 4',". 46 und 47 -iii"elötet oder i-inLescliweisst, die an den Leisten<B>36</B> <B>z & </B> und<B>37</B> befestigt sind. Die Kontakte 44, 45, 46 und 47 werden in bekannter Weise, z. B. mit Hilfe von Lei tungen (nicht gezeigt) an die äusseren Anlagen ange schlossen.
Um die Regelbereiche einzustellen, dreht der Ope rateur die Schraube<B>30</B> oder<B>31,</B> und durch Umdrehen der Zahnräder<B>28</B> und<B>29</B> verschiebt er die elastischen Bänder<B>13</B> und 14 längs der Skala. Auf den elastischen Bändern<B>13</B> und 14 sind Begrenzer 48 und 49 vorge-se- hen, die, indem sie sich gegen die Zahnräder<B>28</B> und <B>29</B> stützen, die Verzahnung der Bänder sichern. Die Schleifen der Bänder<B>13</B> und 14 verschieben sich in den Taschen 34 und<B>35,</B> ohne die mechanische Ver bindung der Bandenden und elektrische Verbindung zwischen den Enden der Stromzuleitungen<B>38, 39,</B> 40 und 41 und den an den Leisten<B>36</B> und<B>37</B> befestigten Kontakten 44, 45, 46 und 47 zu stören.
Das betrach tete Ausführungsbeispiel gewährleistet also einen dauernden festen elektrischen Kontakt der beweglichen Photowiderstände mit ortsfesten Teilen der elektri schen Schaltung des Instrumentes.
Bei Änderung der Messgrösse verschiebt sich die Lichtmarke<B>11</B> längs der Skala. Gleichzeitig damit ver schieben sich auch die Hilfslichtmarken 24 und<B>25.</B>
Wenn die Messgrösse zunimmt, verschieben sich die Lichtmarken in den Fig. <B>1</B> und<B>6</B> nach links, bzw. in der Fig. 2 nach rechts. Dabei beleuchtet die Licht marke 24 zuerst den Photowiderstand<B>15,</B> wodurch dessen Widerstandswert verkleinert wird, und auf die Steuervorrichtung 42 kommt ein elektrisches Signal. Die Steuervorrichtung 42 setzt dieses Signal in ein Steuersi gnal des zu überwächenden Objektes um.
Wenn die Messgrösse sich so stark verändert, dass die Licbtmarke <B>11</B> bis zum Ende der Skala verschoben wird, so wird die Lichtmarke 24, indem sie die paral- leigeschalteten Photowiderstände<B>15, 16</B> und<B>17</B> einen nach dem anderen passiert, in jedem Augenblick weniestens einen von ihnen beleuchten. Infolgedessen ,verden an der Steuervorrichtung 42 dauernd Signale ankommen.
Wenn die Messgrösse abnimmt, werden die Licht marken in den Fi- <B>1</B> und<B>6</B> nach rechts bzw. in der Fi2. 2 nach links verschoben, und die Lichtmarke<B>25</B> wird die parallelgeschalteten Photowiderstände<B>18, 19</B> und 20 einen nach dem anderen beleuchten; die Steuervorrichtung 43 bekommt ein dauerndes Sicmal Die vorliegende Ausführung des Instrumentes stellt gleichzeitig visuelle Signalisierung sicher, wenn die Niessgrösse die eingestellten Grenzen überschreitet.
Deshalb sind die elastischen Bänder<B>13</B> und 14, wenig stens teilweise (dort, wo sich die Hauptlichtmarke <B>11</B> verschiebt) aus einem transparenten farbigen Material heroestellt, so dass, wenn die Lichtmarke bei ihrer ve rschiebung C längs der Skala auf das Band 13 und 14 L- kommt,
sie automatisch ihre Farbe verändert.
Die Bänder 13 und 14 können von verschiedener Farbe z. B. grün und rot sein. Dann wird die Licht marke<B>11</B> ihre Farbe von weiss (wenn die Messgrösse sich im eingestellten Bereich befindet) auf grün oder rot verändern (wenn die Messgrösse den zulässigen Be reich unter- bzw. überschreitet).
Die Erfindung kann auch in der in der Fig. <B>7</B> sche matisch dargestellten Form realisiert werden. Hier kann da-, elastische Band<B>13,</B> an dem die Photowider- s ände <B>15, 16</B> und<B>17</B> Stromzuleitungen<B>38, 39</B> und der t, Be2renzer 48 angebracht sind, durch das mit der el Lochung<B>32</B> verzahnte Zahnrad<B>28</B> des Triebwerkes<B>26</B> verschoben werden.
Am Ende des Bandes<B>13</B> ist eine bewegliche Isola tionsleiste<B>50</B> mit Kontaktschienen<B>51</B> und<B>52</B> befestigt, an die die Enden der stromleitenden Spiralfedem <B>53</B> und 54 angeschlossen sind. Die anderen Enden der er- wühnten Federn sind entsprechend mit den an der orts festen Isolationsleiste<B>57</B> befestigten Kontaktschienen <B>55</B> und<B>56</B> verbunden. Die ortsfesten Kontaktschienen <B>55</B> und<B>56</B> werden in bekannter Weise, z. B. durch<B>ge-</B> wöhnliche Leitungen, mit äusseren Steuervorrichtungen verbunden. Die Federn<B>53</B> und 54 gewährleisten also gleichzeitig eine mechanische und elektrische Verbin dung der beweglichen Elemente des elastischen Bandes mit ortsfesten Teilen des Instrumentes.
Beim Drehen des Zahnrades<B>28</B> des Triebwerkes <B>26</B> wird das Band<B>13</B> zusammen mit den daran befe stigten Photowiderständen<B>15, 16</B> und<B>17</B> verschoben, wobei die letzteren dauernd mit der äusseren Schaltung elektrisch verbunden sind.
Es sei hier erwähnt, dass die in der Fig. <B>7</B> darge stellte Ausführungsvariante sich am besten für eine relativ ],leine Veränderung der Regelbereiche eignet, wenn die Federn 54,<B>55</B> im Bereich der elastischen Verformung wirken.
C,