DE1453135B2 - Fotoelektrische Einrichtung zum Anzeigen aufrecht stehender Kegel - Google Patents

Description

3 4

schrittweisen Beleuchten der Köpfe aufrecht stehen- vorhanden sein müssen. Wenn gemäß einer weiteren der, einander in Gruppen zugeordneter Kegel und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Anmehrere lichtempfindliche Zellen mit je einer opti- zeige nach dem Neunersystem aufgestellter Kegel die sehen Einrichtung zur Aufnahme des von den Köpfen Kegel je drei Gruppen und je drei Reihen bilden, die aufrecht stehender, einander in Reihen zugeordneter 5 aufeinander senkrecht stehen und gruppen- bzw. Kegel reflektierten Lichtes, und durch ein Schritt- reihenweise abgetastet werden, so sind nur drei Vorschaltwerk, welches die Lichtquellen nacheinander richtungen zur Aussendungen von Lichtbündeln und kurzzeitig einschaltet und die Auswertung der Aus- dementsprechend auch nur drei lichtempfindliche gänge der lichtempfindlichen Zellen steuert. Zellen erforderlich.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er- io Die erfindungsgemäße Einrichtung kann in Kegelfindung ist vorgesehen, daß bei einer an sich bekann- bahnen mit selbsttätigen Kegelaufstellmaschinen einten dreieckförmigen Anordnung von zehn Kegeln, bei gebaut werden, ohne daß wesentliche Änderungen erder jede Dreieckseite vier Kegel aufweist und in der forderlich sind.

Mitte ein Kegel angeordnet ist, ein Lichtbündel eine Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nacherste Gruppe aus vier Kegeln einer Dreieckseite, ein 15 folgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben, anderes Lichtbündel eine zweite Gruppe aus drei Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil einer Kegeln, ein weiteres Lichtbündel eine dritte Gruppe Bahn des Bowling-Spiels, in der zehn Kegel in aus zwei Kegeln und ein letztes Lichtbündel einen Dreiecksanordnung aufgestellt sind; dabei sind in vereinzelnen Kegel erfaßt, und daß die lichtempfind- einfachter Schnittdarstellung die Teile der fotolichen Zellen entsprechend den Lichtquellen jedoch 20 elektrischen Einrichtung zum Feststellen der Kegel in bezug auf eine andere Dreieckseite und die da- gemäß der Erfindung gezeigt;
durch bestimmten Kegelreihen angeordnet sind. F i g. 2 zeigt eine Ansicht in einer vertikalen Ebene,

Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die sich unmittelbar hinter der hinteren Reihe der

bei einer an sich bekannten quadratischen Anordnung Kegel befindet, und zwar entsprechend der Linie

von neun Kegeln die Lichtbündel jeweils eine Gruppe 25 2-2 der Fig. 1, wobei die fotoelektrische Einrichtung

aus drei Kegeln erfassen und die lichtempfindlichen für die aus einem Kegel bestehende Gruppe unterhalb

Zellen entsprechend den Lichtquellen jedoch in bezug der anderen Einrichtungen angeordnet ist;

auf eine andere Quadratseite und die dadurch be- F i g. 3 ist ein horizontaler Schnitt entlang der

stimmten Kegelreihen angeordnet sind. Linie 3-3 der Fig. 2;

Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich, 30 F i g. 4 zeigt ein elektrisches Schaltbild der foto-

wenn die Lichtquellen Blitzlampen sind. elektrischen Einrichtung zur Feststellung der Kegel,

Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß welche eine Anzeigeeinrichtung steuert, durch die die

die optische Einrichtung jeder Lichtquelle eine mit Zahl und die Stellung der stehenden Kegel angezeigt

einer Öffnung versehene Platte sowie eine Maske und wird.

eine Linse enthält, durch die ein schwach divergieren- 35 Wie aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, sind zehn des Lichtbündel erzeugt wird, dessen Breite im Kegel- Kegel 1 bis 10 in der beim Bowling-Spiel üblichen bereich mindestens einem Kegelkopf entspricht und Dreiecksanordnung aufgestellt. Die Kegel befinden einen Kegelkopf einer benachbarten Gruppe nicht sich in ihrer Ausgangsstellung. Nachdem eine Kugel berührt, und daß die optische Einrichtung jeder licht- ausgerollt ist, können einige der Kegel um eine beempfindlichen Zelle entsprechend der der Lichtquelle 40 stimmte Strecke aus diesen Ausgangslagen entfernt ausgebildet ist. sein, und dies muß bei der Ausbildung der Einrich-

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungs- tung zur Feststellung der Kegel berücksichtigt wer-

form sind die Lichtquellen oberhalb der Köpfe der den. Gestrichelte Linien 11 bis 20 bezeichnen die

auf der Bahn stehenden Kegel angeordnet. Bereiche, innerhalb derer die Köpfe der Kegel nach

Schließlich kann es zweckmäßig sein, daß bei drei- 45 Ausrollen der ersten Kugel verschoben sein können,

eckförmiger Anordnung von zehn Kegeln die Licht- wobei diese Kegel durch eine Aufstellmaschine einer

quelle für die aus einem Kegel bestehende Gruppe zur Zeit weit verbreiteten Bauart noch als stehende

unterhalb der anderen Lichtquellen angeordnet ist Kegel behandelt werden. Die Wirkungsweise der

und die entsprechende lichtempfindliche Zelle unter- fotoelektrischen Einrichtung zum Feststellen der

halb der übrigen lichtempfindlichen Zellen an- 50 Kegel sollte daher durch Ortsveränderungen dieser

geordnet ist. Größenordnung nicht gestört werden. Die Kegel sind

Gegenüber den bekannten fotoelektrischen An- auf der Standfläche 21 aufgestellt, auf deren beiden Zeigeeinrichtungen, beispielsweise gegenüber dem der Seiten sich die üblichen Seitenteile 22 und 23 be-USA.-Patentschrift 2 980 424 hat die Erfindung den finden. Vor der Aufstellmaschine ist die übliche Abbesonderen Vorteil, daß eine so genaue Fokussierung 55 schirmung 24 vorgesehen, welche die Einrichtung der Strahlen, wie sie bei dem Gegenstand der USA.- gegenüber den Spielern und den Zuschauern verPatentschrift erforderlich ist, nicht mehr benötigt deckt.

wird. Sollte sich bei Anwendung der Erfindung ein Die erfindungsgemäß vorgesehenen Lampen- und

Kegel um einen geringen Betrag verschieben, ergibt Fotozellenanordnungen liegen vorzugsweise auf

sich keinerlei Änderung in dem reflektierten Signal, 60 gegenüberliegenden Seiten der Standfläche 21, un-

wenn der Kegel innerhalb des ihm zugeordneten Be- mittelbar hinter der Abschirmung 24. Auf diese

reiches bleibt. Außerdem bietet die Erfindung den Weise sind sie kaum oder überhaupt nicht sichtbar,

Vorteil einer erheblichen Vereinfachung gegenüber und sie beeinträchtigen weder das Spiel noch die

der in der erwähnten Patentschrift vorgesehenen Aus- Anordnung oder Wirkungsweise der vorhandenen

führungsform, da bei Verwendung von zehn Kegeln 65 Aufstellmaschine. Über die Breite der Standfläche 21

nur vier ein Lichtbündel aussendende Beleuchtungs- erstreckt sich eine waagerechte Querleiste 25, an der

vorrichtungen oder Vorrichtungsteile erforderlich zwei Gehäuse 26 und 27 angebracht sind, von denen

sind und ebenfalls nur vier lichtempfindliche Zellen das eine die Blitzlampen und ihre Linsen und das

5 6

andere die Fotozellen und ihre Linsen enthält. Das des Lichtbündels II sind in Fig. 1 durch strichdie Lampen aufnehmende Gehäuse kann auf einer punktierte Linien 62 und 63 und in F i g. 2 durch ein der beiden Seiten der Bahn angeordnet sein, während strichpunktiertes Rechteck 77 dargestellt; die Ränder das die Fotozellen aufnehmende Gehäuse sich auf des Lichtbündels III sind in F i g. 1 durch strichder anderen Seite befindet. 5 punktierte Linien 64 und 65 und in F i g. 2 durch

Die Ausbildung der vier Blitzlampen 28, 29, 30 ein strichpunktiertes Rechteck 78 dargestellt; und die und 31 kann in beliebiger, zweckmäßiger Weise er- Ränder des Lichtbündels IV sind in F i g. 1 durch folgen. Die Wahl des Lampentyps ist zwar nicht strichpunktierte Linien 66 und 67 und in F i g. 2 kritisch, jedoch haben kleine Gasentladungslampen, durch ein strichpunktiertes Rechteck 79 dargestellt, wie sie für sehr kurze Belichtungszeiten in der Foto- io Die Querschnitte der Lichtbündel in der Ebene der grafie verwendet werden und auch als Elektronen- Linie 2-2 nehmen von Lichtbündel I zum Lichtbünblitzlampen oder Stroboskoplampen bezeichnet wer- del IV fortschreitend ab; Lichtbündel I, das vier Kegel den, besonders gute Resultate ergeben. Das von jeder anstrahlt, hat den größten Querschnitt, und Lichtder Lampen ausgestrahlte Licht wird als definiertes bündel IV, das nur einen Kegel anstrahlt, hat den Lichtbündel von vorgegebenem Querschnitt durch ge- 15 kleinsten Querschnitt. Diese Ausbildung ist dadurch eignete Einrichtungen fokussiert, die im allgemeinen bedingt, daß der Querschnitt jedes Lichtbündels nicht eine Maske und eine Linse enthalten. So ist beispiels- größer bemessen ist, als es zum Anstrahlen der Köpfe weise an der Lampe 28 eine Maske 32 angeordnet, der vorgesehenen Kegel in dem zu erwartenden Bedie im allgemeinen aus Metall oder einem anderen reich ihrer jeweiligen, durch die gestrichelten Linien undurchsichtigen Werkstoff besteht, und welche eine 20 11 bis 20 angegebenen Stellungen erforderlich ist. Wie kleine Öffnung aufweist, durch die das Licht aus- bereits erwähnt, ist diese Begrenzung der Ausdehnung treten kann und dabei die Form des gewünschten der Lichtbündel von besonderer Bedeutung, um Lichtbündels annimmt. Das aus der Öffnung der Streustrahlung, die von anderen Gegenständen als Maske 32 austretende Licht wird durch eine Linse den Köpfen der Kegel reflektiert wird, möglichst 36 in ein Bündel nahezu gerichteter, geringfügig 25 gering zu halten. Sie ist auch aus einem weiteren divergierender Lichtstrahlen fokussiert. Dieses Licht- Grunde wesentlich, wie nachfolgend noch be- . bündel wird als Lichtbündel I bezeichnet. schrieben wird.

Die Begrenzungen des Lichtbündels I sind in Der Querschnitt jedes der Lichtbündel wird in

Fig. 1 durch strichpunktierte Linien 60 und 61 und erster Linie durch die Abmessung und die.Form der in F i g. 2 durch eine strichpunktiert angedeutete 30 Öffnung in der dem Lichtbündel zugeordneten trapezoidartige Figur 76 dargestellt. Das Licht- Maske bestimmt. Die Linsen werden zweckmäßig bündel I tritt durch eine Öffnung 40 aus dem Ge- derart ausgebildet, daß sie ein Bild dieser Öffnung bluse 26 aus. Dieses Lichtbündel strahlt die Köpfe ungefähr in der Nähe der Ebene erzeugen, die durch der Kegel 1, 2, 4 und 7 an, welche sich auf einer die Linie 2-2 der F i g. 1 dargestellt ist, obwohl die Gruppe bzw. Reihe entlang einer Seite der drei- 35 genaue Lage dieses Bildes nicht kritisch ist, da die eckigen Figur befinden, in der die Kegel aufgestellt Ränder der Lichtbündel über einen beträchtlichen sind. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, liegt das Gehäuse Bereich ihrer Länge hinreichend scharf bleiben. Die 26 oberhalb der oberen Begrenzungen der Kegel, und Lampe, die Maske und die Linse zur Erzeugung des das Lichtbündel ist von der Öffnung 40 über die Lichtbündels IV liegen unterhalb der Lampe, der Köpfe der Kegel abwärts geneigt, wobei sein Quer- 40 Maske und der Linse zur Erzeugung des Lichtschnitt dem strichpunktierten Trapezoid 76 in der bündeis III. Auf diese Weise ist eine optimale Anvertikalen Ebene entspricht, die durch die Linie 2-2 Ordnung der Lampen, Masken und Linsen zur Ausder F i g. 1 gebildet ist. Auf diese Weise ist sicher- bildung der gewünschten Lichtbündel-Anordnungen gestellt, daß der Kopf jedes Kegels angestrahlt wird erreicht, und die Gesamtbreite der Einrichtung bleibt und daß kein Kopf eines Kegels durch einen davor- 45 klein genug, um sie auf Kegelbahnen üblicher Bauart stehenden Kegel beschattet wird, unabhängig davon, ohne besondere Änderung der vorhandenen Einwie die Kegel aus ihren Ausgangsstellungen ver- bauten zu verwenden.

schoben sind. Aus F i g. 2 geht ferner hervor, daß Die optischen Einrichtungen in den Gehäusen 26

das Lichtbündel I in seinem unteren Teil weiter ist und 27 sind im wesentlichen in gleicher Weise ausals im oberen Teil. Der Grund für diese Maßnahme 50 gebildet, abgesehen davon, daß das eine Gehäuse ergibt sich bei einer Betrachtung der Fig. 1, wenn Blitzlampen und das andere Fotozellen enthält. Wie man berücksichtigt, daß das Lichtbündel auf die aus F i g. 1 hervorgeht, enthält Gehäuse 27 vier Foto-Köpfe der Kegel abwärts gerichtet ist und daß der zellen 44. 45, 46 und 47, vier Masken 48, 49, 50 und Kegel 1 auch dann angestrahlt sein muß, falls er 51, vier Linsen 52, 53, 54 und 55 und vier Gehäuseirgendeine andere Stellung innerhalb der gestrichel- 55 öffnungen 56, 57, 58 und 59. Die Fotozellen sprechen ten Linie 11 einnehmen sollte. Der obere Teil des nur auf reflektiertes Licht an, welches innerhalb der Lichtbündels, durch das der Kopf des Kegels 7 an- Zonen A, B, C und D entsteht, wobei diese Zonen zustrahlen ist, kann schmaler sein als der untere Teil vorzugsweise genau die gleichen Lagen einnehmen, dieses Bündels, und es strahlt noch den Kopf dieses wie sie durch Lichtbündel eingenommen würden, Kegels in jeder Stellung an, die er innerhalb der 60 wenn man die Fotozellen durch Lampen ersetzen strichpunktierten Linie 17 einnehmen kann. Es ist an- würde. Die Fotozelle 44.spricht daher nur auf Licht zustreben, daß die Lichtbündel nicht breiter als er- an, das von Gegenständen innerhalb der Zone A reforderlich sind, da eine größere Breite der Licht- flektiert wird, deren Grenzen in F i g. 1 durch strichbündel nutzlos wäre. punktierte Linien 68 und 69 und in F i g. 2 durch eine

In ähnlicher Weise wirken Masken 33, 34 und 35, 65 strichpunktierte trapezoidartige Figur 80 dargestellt Linsen 37, 38 und 39 und Öffnungen 41, 42 und 43 sind; die Fotozelle 45 spricht nur auf Licht an, das mit Lampen 29, 30 und 31 zusammen, so daß Licht- von Gegenständen innerhalb der Zone B reflektiert bündel II, IH und IV gebildet werden. Die Ränder wird, deren Grenzen in Fig. 1 durch strichpunktierte

7 8

Linien 70 und 71 und in F i g. 2 durch ein strich- reichend starke elektrische Impulse, die den geringen, punktiertes Rechteck 81 angedeutet sind; die Foto- stetigen Strömen überlagert werden. Die nachzelle 46 spricht nur auf Licht an, das von Gegen- geschalteten Einrichtungen werden jedoch nicht von ständen innerhalb der Zone C reflektiert wird, deren den gleichförmigen Strömen, sondern von den elek-Grenzen in F i g. 1 durch strichpunktierte Linien 72 5 trischen Impulsen als Eingangssignale gesteuert.
und 73 und in F i g. 2 durch ein strichpunktiertes F i g. 4 zeigt schematisch ein elektrisches Schalt-Rechteck 82 angedeutet sind, und Fotozelle 47 spricht bild der fotoelektrischen Einrichtung zum Festnur auf Licht an, das von Gegenständen innerhalb stellen aufrecht stehender Kegel gemäß der Erder Zone D reflektiert wird, deren Grenzen in findung, welche mit einer Anzeigetafel zusammen-F i g. 1 durch strichpunktierte Linien 74 und 75 und io arbeitet, durch die die Zahlen und Stellungen der in F i g. 2 durch ein strichpunktiertes Rechteck 83 an- Kegel angegeben werden, die nach dem Ausrollen gedeutet sind. Die Zonen A, B, C und D haben die jeder Kugel noch aufrecht stehen. Eine solche Angleiche Abmessung und die gleiche Form wie die ent- zeigetafel ist jedoch lediglich ein Beispiel für die Versprechenden Lichtbündel I, II, III und IV, jedoch wendung der beschriebenen fotoelektrischen Einkreuzen sie die Lichtbündel unter einem solchen Win- 15 richtung zum Feststellen der Kegel; es können auch kel, daß der Schnittbereich jeder Zone mit einem andere geeignete Anwendungen der erfindungs-Lichtbündel nur die Stellung eines einzigen Kegels gemäßen fotoelektrischen Einrichtung vorgesehen bedeckt. Die vier Fotozellen 44 bis 47 können in be- sein, z. B. das Zusammenwirken mit einem Gerät, liebiger zweckmäßiger Weise als lichtempfindliche das eine selbsttätige Zählung und Registrierung der Einrichtungen ausgebildet sein. An sie ist im wesent- 20 Spielergebnisse bewirkt.

liehen nur die Forderung zu stellen, daß sie die Licht- Die Anzeigetafel kann zehn elektrische Lampen blitze in elektrische Impulse umwandeln; es können 101 bis 110 aufweisen, die in Dreieckform entz. B. lichtempfindliche Röhren, fotoelektrische Halb- sprechend der Aufstellung der Kegel angeordnet sind, leiterzellen oder Fotowiderstandszellen u. dgl. ver- Die erwähnten Lampen werden durch zehn Relais wendet werden. Aus Kostengründen und praktischen 25 Hl bis 120 gesteuert, wobei ein normalerweise geErwägungen können mit Vorteil Kadmiumsulfid- öffneter Kontakt des Relais 111 mit Lampe 101 in zellen verwendet werden. Obwohl die Ansprech- Reihe geschaltet ist, ein normalerweise geöffneter geschwindigkeit von Kadmiumsulfidzellen im all- Kontakt des Relais 112 in Reihe mit Lampe 102 gemeinen als verhältnismäßig niedrig angesehen wird, usw., so daß jede Lampe eingeschaltet wird, wenn hat es sich gezeigt, daß Zellen dieser Art eine hin- 30 das zugeordnete Relais erregt wird und den Kontakt reichend hohe Ansprechgeschwindigkeit haben, und schließt; die Lampen werden ausgeschaltet, wenn das sie sind daher im vorliegenden Zusammenhang, wenn zugehörige Relais entregt wird und der Relaiskontakt sehr helle, schnelle Lichtblitze durch stroboskopische öffnet. Die Wicklung jedes Relais ist in Reihe mit Foto-Blitzlichtlampen an den Stellen der Lampen 28 ihrem eigenen Kontakt geschaltet, so daß auf diese bis 31 eingesetzt werden, ausreichend. 35 Weise derselbe Kontakt, der die Lampe einschaltet,

Die beschriebene optische Einrichtung spricht nur auch als Haltekontakt dient, um das Relais so lange

auf reflektierende Gegenstände an, die innerhalb der zu erregen, bis der Stromkreis in noch zu beschreiben-

Räume liegen, welche durch die Schnittbereiche der der Weise unterbrochen wird. Wie durch Klemme 142

Lichtbündel I, II, III und IV mit den Zonen A, B, C angedeutet, kann zur Speisung der Lampen und der

und D dargestellt werden. Wie aus F i g. 2 hervor- 40 Relais eine Stromquelle geeigneter Art verwendet

geht, hat das Lichtbündel I einen verhältnismäßig werden.

großen Querschnitt in der Nähe der letzten Reihe der Ein durch einen Motor 121 angetriebenes Schritt-Kegel, und es kann daher Kegel anstrahlen, die nicht schaltwerk weist sechs Schaltgruppen 122, 123, 124, aufrecht stehen. Unabhängig hiervon werden jedoch 125, 126 und 127 auf. Im Rahmen des Fachwissens die Fotozellen nur auf dasjenige Licht ansprechen, 45 in diesem Zweig der Technik können im Bedarfsfall das von Gegenständen innerhalb einer der an Stelle der dargestellten mechanischen Schalt-Zonen A, B, C oder D reflektiert wird. In der Nähe einrichtung auch elektronische Schaltungen verder letzten Reihe der Kegel wird daher derjenige Teil wendet werden, ohne daß das zugrunde liegende des Lichtbündels I (dessen Querschnitt durch die Prinzip wesentlich geändert wird. Die sechs Schaltstrichpunktierte Trapezoidlinie 76 dargestellt ist), der 5<> arme, und zwar einer je Schaltgruppe, sind in ihrer nicht die Zone D (deren Querschnitt durch das Ausgangslage oder Nullage dargestellt, in der jeder strichpunktierte Rechteck 83 dargestellt ist) über- Betriebsvorgang beginnt. Wie nachfolgend noch läppt, an der Fotozelle 47 kein Signal hervorrufen. näher beschrieben wird, wird nach Ausrollen jeder Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Fotozellen Kugel der Motor 121 derart betätigt, daß die sechs nur auf Licht ansprechen, das von den Köpfen auf- 55 Schaltarme eine vollständige Drehung im Uhrzeigerrecht stehender Kegel reflektiert wird. sinn ausführen und dann wieder in die dargestellte

Es ist auch wesentlich, daß die fotoelektrische Ein- Nullage zurückkehren. Der Betriebsvorgang des

richtung nicht von der üblichen Dauerbeleuchtung Motors 121 wird durch Schließen eines von drei par-

der Kegelbahn gestört wird. Eine solche Beleuchtung allelen Schaltern 129,130 und 131 eingeleitet, welche

bewirkt naturgemäß, daß eine bestimmte Licht- ⁶° eine Klemme des Motors über einen normalerweise

strahlung auf den Fotozellen auftrifft und ein geschlossenen Kontakt eines noch zu beschreibenden

geringer, verhältnismäßig gleichförmiger elektrischer Relais erden. Die andere Klemme des Motors ist mit

Strom durch die Fotozellen fließen kann. Die sehr einer geeigneten elektrischen Spannungsquelle 128

hellen Lichtblitze, die von den Köpfen aufrecht verbunden.

stehender Kegel reflektiert werden, wenn die Blitz- 65 Die drei Schalter 129, 130 und 131, durch die der lampen zünden, bewirken jedoch plötzliche Steige- Betriebsvorgang des Motors 121 eingeleitet wird, rungen der auf einer oder mehreren Fotozellen auf- können beispielsweise aus einem von Hand betätigtreffenden Lichtintensität und erzeugen daher hin- ten Schalter 129 bestehen, durch den der Betriebs-

9 10

Vorgang des Motors eingeleitet werden kann, sobald der erwähnten Verzögerung vorgesehen ist, z. B. ein dies von einem Spieler oder einer anderen Person Kondensator 144, der zu der Wicklung des Relais gewünscht wird, und aus einem Schalter 130, der mit 143 parallel geschaltet ist, wobei beide über einen der selbsttätigen Kegelaufstellmaschine derart ver- Widerstand 145 mit der durch Klemme 146 anbunden ist, daß er selbsttätig geschlossen wird, wenn 5 gedeuteten Spannungsquelle verbunden sind. Da bis der vertikal bewegbare Teil dieser Maschine seine zum Aufladen des Kondensators 144 über den Abwärtsbewegung in Richtung auf die Kegel be- Widerstand 145 kein ausreichender Strom zum Beginnt, sobald die erste Kugel eines Rahmens aus- tätigen des Relais 143 durch die Wicklung des Relais gerollt ist, und aus einem Schalter 131, der mit der fließen kann, kann eine Schaltung dieser Art ver-Kegelaufstellmaschine derart verbunden ist, daß er io wendet werden, um die erforderliche Verzögerung zu geschlossen wird, wenn der Arm der Kegelaufstell- erhalten, welche erlaubt, daß der Motor 121 in Bemaschine, der die restlichen Kegel aus der Bahn ent- trieb gesetzt wird.

fernt, sich nach dem Rollen der zweiten Kugel in Der Schaltarm der Schaltgruppe 123 ist mit einer Bewegung setzt. Die Schalter 130 und 131 sind durch Klemme 132 angedeuteten Spannungsquelle übliche Ausführungsformen kleiner elektrischer 15 verbunden, deren Spannung so bemessen ist, daß sie Schalter, die ohne Schwierigkeiten und ohne be- die vier Blitzlampen 28, 29, 30 und 31 zum Aufsondere Änderungen an der Aufstellmaschine an- leuchten bringen kann. Diese vier Lampen sind mit gebracht werden können. Ihr Zweck ist, einen selbst- der zweiten, dritten, vierten und fünften Schaltstufe tätigen Betriebsvorgang des Schaltzyklus zum Fest- der Schaltgruppe 123 verbunden, so daß die vier stellen der Kegel einzuleiten, und zwar in einer sol- 20 Lampen während jedes Arbeitszyklus des Fortschaltchen Zeit, daß die Feststellung abgeschlossen ist, Vorganges nacheinander aufblitzen,
bevor die Kegelaufstellmaschine die Kegel entfernt. Die fotoelektrischen Einrichtungen 44, 45, 46 und jedoch mit einer hinreichenden Verzögerung nach 47 sind mit einer geeigneten, durch Klemme 133 an- f dem Rollen der Kugel (wobei diese Verzögerung gedeuteten elektrischen Stromquelle verbunden. Bedurch die Kegelaufstellmaschine selbst bedingt ist), 25 lastungswiderstände 134, 135, 136 und 137 sind in daß der Feststellzyklus nicht eingeleitet wird, bevor der dargestellten Weise mit den vier Fotozellen in sich etwa noch bewegende Kegel Zeit gehabt haben, Reihe geschaltet. Jeder Lichtblitz, der von einer der zur Ruhe zu kommen. . Fotozellen empfangen wird, bewirkt einen Impuls von Wenn ein Feststellzyklus durch Schließen von erhöhter Stromstärke in der Fotozelle, so daß ein Schalter 129, 130 oder 131 eingeleitet ist, wobei der 30 Spannungsimpuls über seinem Belastungswiderstand Schließvorgang lange genug andauerte, um Motor 121 auftritt. Diese Impulse werden vorzugsweise durch zur Bewegung der Schaltarme im Uhrzeigersinn um Verstärker 138, 139, 140 und 141 verstärkt, oder sie einen Schritt aus ihrer ursprünglichen oder Nullage werden umgeformt durch Triggerkreise od. dgl., in ihre Stellungen bei Schritt 1 zu veranlassen, wird die welche in zweckmäßiger Weise derart ausgebildet Verbindung von dem Motor zur Erde durch Schalt- 35 sind, daß Impulse von ausreichender Amplitude und gruppe 122 geschlossen gehalten, so daß der Motor Dauer gebildet werden, um ein sicheres Ansprechen

121 weiterarbeitet, bis die sechs Schaltarme um eine der Relais zu erreichen.

vollständige Umdrehung weiter bewegt und in die Der Ausgang des Verstärkers 141 führt unmittel-

Nullage zurückgekehrt sind, unabhängig davon, ob bar zu der Wicklung des Relais 117, so daß jeder von

die Schalter 129, 130 und 131 geschlossen bleiben 40 Fotozelle 47 aufgenommene Lichtblitz ein Schließen

oder nicht. Am Ende einer vollständigen Umdrehung des Relais 117 bewirkt, wobei die Lampe 107 zum

wird die Verbindung zur Erde über Schaltgruppe Aufleuchten gebracht wird und dadurch anzeigt, daß

122 unterbrochen, so daß der Motor stillgesetzt und Kegel 7 aufrecht steht. Diese Wirkungsweise steht im der Feststellzyklus beendet wird. Es kann jedoch vor- Einklang mit den in den F i g. 1 und 2 dargestellten kommen, daß einer der Schalter 129, 130 und 131 45 optischen Einrichtungen; es werden nur solche in diesem Zeitpunkt noch geschlossen ist, und es Lichtblitze von Fotozelle 47 aufgenommen, die von müssen daher Vorkehrungen getroffen werden, um dem Kopf des Kegels 7 reflektiert werden, wenn die die sofortige Wiederaufnahme eines neuen Zyklus Lampe 28 zündet.

zu vermeiden. Diesem Zweck dient Relais 143, das Der Ausgang des Verstärkers 140 führt zu dem bei Erregung durch Schließen eines der Schalter 129, 50 Schaltarm der Schaltgruppe 124. Stufe 2 dieser 130 und 131 den normalerweise geschlossenen, in Schaltgruppe ist mit der Wicklung des Relais 114 Reihe mit diesen Schaltern liegenden Relaiskontakt verbunden, welches die Lampe 104 zündet, die öffnet, so daß die Verbindung bzw. der Stromkreis Kegel 4 entspricht; Stufe 3 der gleichen Schaltunterbrochen wird und unterbrochen bleibt, bis das gruppe ist mit der Wicklung des Relais 118 verRelais 143 durch eine spätere Öffnung des den Vor- 55 bunden, welches die den Kegel 8 darstellende gang einleitenden Schalters entregt wird. Auf diese Lampe 108 zündet. Man erhält also wieder das Weise wird bei jeder Betätigung eines der Schalter erwünschte Ergebnis: Bei Stufe 2 des Zyklus blitzt 129, 130 und 131 der Stromkreis nur während einer Lampe 28 auf, und wenn Kegel 4 aufrecht steht, Zeitspanne geschlossen, die für den Arbeitsvorgang wird ein Lichtblitz zur Fotozelle 46 reflektiert, des Relais 143 ausreicht, wobei die dem Relais 143 60 so daß Relais 114 erregt wird und die Lampe 104 betriebsmäßig zugeordnete Verzögerung ausreichend zum Aufleuchten gebracht wird. Bei Stufe 3 des zu bemessen ist, daß der Motor 121 in Betrieb ge- Zyklus blitzt Lampe 29 auf, und wenn Kegel 8 aufsetzt wird und die Schaltarme wenigstens um einen recht steht, wird Licht zur Fotozelle 46 reflektiert. Schritt im Uhrzeigersinn weiter bewegt. Die erforder- Relais 118 erregt und Lampe 108 zum Aufleuchten liehe Verzögerung kann entweder durch Wahl eines 65 gebracht.

geeigneten Relais mit einer verzögerten Charakteri- Der Ausgang des Verstärkers 139 ist mit dem

stik erreicht werden oder dadurch, daß zusätzlich Schaltarm der Schaltgruppe 125 verbunden; von der

eine weitere Schaltung zum Zweck der Herstellung zweiten Stufe dieser Schaltgruppe besteht eine Ver-

11 12

bindung zum Relais 112 zum Zünden der Lampe Schaltstufen außer Stufe 1 des Arbeitszyklus zum 102, welche Kegel 2 darstellt; von der dritten Stufe Feststellen der Kegel. Beim Beginn jedes Arbeitsder Schaltgruppe besteht eine Verbindung zum Re- zyklus, wenn der Motor die sechs Schaltarme in lais 115 zum Zünden der Lampe 105. die Kegel 5 Stufe 1 versetzt, sind daher die zehn Relais entregt und darstellt, und von der vierten Stufe der Schaltgruppe 5 alle zehn Lampen 101 bis 110 ausgeschaltet. Bei besteht eine Verbindung zum Relais 119 zum Zün- Stufe 2 werden die Verbindungen von den Relais zur den der Lampe 109, welche Kegel 9 darstellt. Auf Erde wieder über die Schaltgruppe 127 geschlossen, diese Weise ist erreicht, daß Lampe 102 zum Auf- und anschließend senden die vier Blitzlampen 28 bis leuchten gebracht wird, wenn Kegel 2 aufrecht steht, 31 nacheinander bei den Stufen 2 bis 5 Lichtblitze daß Lampe 105 zum Aufleuchten gebracht wird, io aus, so daß Licht zu den verschiedenen Fotozellen wenn Kegel 5 aufrecht steht, und daß Lampe 109 44 bis 47 von den Köpfen der aufrecht stehenden zum Aufleuchten gebracht wird, wenn Kegel 9 auf- Kegel reflektiert wird und die betreffenden Lampen recht steht. Der Ausgang des Verstärkers 138 ist mit 101 bis 110 zum Aufleuchten gebracht werden, um dem Schaltarm der Schaltgruppe 126 verbunden, die Zahl und die Stellungen der aufrecht stehenden deren zweite Stufe mit Relais 111 verbunden ist, wel- 15 Kegel anzuzeigen. Die Erregerkreise der Relais 111 ches Lampe 101 zum Aufleuchten bringt, die dem bis 120 sind derart geschaltet, daß ein erregtes ReKegel 1 entspricht, und es besteht eine Verbindung lais in diesem Zustand gehalten wird, bis der Kreis von ihrer dritten Stufe zum Relais 113 zur Speisung durch Schaltgruppe 127 beim Beginn des nächsten der den Kegel 3 darstellenden Lampe 103, von ihrer Zyklus unterbrochen wird. Hierdurch ist in vorteilvierten Stufe zum Relais 116 zur Speisung der den 20 hafter Weise erreicht, daß die Anzeigetafel stets anKegel 6 darstellenden Lampe 106, und von ihrer fünf- zeigt, welche Kegel nach dem Ausrollen der letzten ten Stufe zum Relais 120 zur Speisung der den Kegel Kugel noch stehen blieben, selbst wenn die Kegel 10 darstellenden Lampe 110. Auf diese" Weise wird in der Zwischenzeit entfernt oder neu aufgestellt wor-Lampe 101 zum Aufleuchten gebracht, wenn Kegel 1 den sind. Die Anzeige wird selbsttätig rechtzeitig geaufrecht steht, Lampe 103, wenn Kegel 3 aufrecht 25 löscht, damit die Eingangsdaten des nächsten Zyklus steht, Lampe 106, wenn Kegel 6 aufrecht steht, und aufgenommen werden können.

Lampe 110, wenn Kegel 10 aufrecht steht. Die Erfindung kann ohne besondere Schwierigkei-

Die Stromkreise zur Erregung der zehn Relais 111 ten auch bei anderen Aufstellungsarten der Kegel

bis 120 werden über Schaltgruppe 127 des Stufen- angewandt werden, beispielsweise dem Neunersystem,

schalters zur Erde geschlossen, und zwar in allen wie es in anderen Ländern üblich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche: kennzeichnet, daß die Lichtquelle (31) für die aus einem Kegel (10) bestehende Gruppe unterhalb der anderen Lichtquellen angeordnet ist.

1. Fotoelektrische Einrichtung zum Anzeigen aufrecht stehender Kegel durch Beleuchtung der Kegel und Aufnahme des reflektierten Lichtes durch lichtempfindliche Zellen, die mit einer An-Zeigevorrichtung in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch mehrere Lichtquellen (28 bis 31) mit je einer optischen Einrichtung (32 bis 43) zur Erzeugung begrenzter Lichtbündel (I bis IV) zum schrittweisen Beleuchten der Köpfe aufrecht stehender, einander in Gruppen zugeordneter Kegel und mehrere lichtempfindliche Zellen (44 bis 47) mit je einer optischen Einrichtung (48 bis 59) zur Aufnahme des von den Köpfen aufrecht stehender, einander in Reihen zugeordneter Kegel reflektierten Lichtes (A bis D), und durch ein Schrittschaltwerk (121 bis 127), welches die Lichtquellen nacheinander kurzzeitig einschaltet und die Auswertung der Ausgänge der lichtempfindlichen Zellen steuert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer an sich bekannten dreieckförmigen Anordnung von zehn Kegeln, bei der jede Dreieckseite vier Kegel aufweist und in der Mitte ein Kegel angeordnet ist, ein Lichtbündel (I) eine erste Gruppe aus vier Kegeln (1, 2, 4, 7) einer Dreieckseite, ein anderes Lichtbündel (II) eine zweite Gruppe aus drei Kegeln (3, 5, 8), ein weiteres Lichtbündel (III) eine dritte Gruppe aus zwei Kegeln (6, 9) und ein letztes Lichtbündel (IV) einen einzelnen Kegel (10) erfaßt, und daß die lichtempfindlichen Zellen (44 bis 47) entsprechend den Lichtquellen (28 bis 31) jedoch in bezug auf eine andere Dreieckseite und die dadurch bestimmten Kegelreihen angeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer an sich bekannten quadratischen Anordnung von neun Kegeln die Lichtbündel jeweils eine Gruppe aus drei Kegeln erfassen und die lichtempfindlichen Zellen entsprechend den Lichtquellen jedoch in bezug auf eine andere Quadratseite und die dadurch bestimmten Kegelreihen angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen Blitzlampen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung jeder Lichtquelle eine mit einer Öffnung (40 bis 43) versehene Platte sowie eine Maske (32 bis 35) und Linse (36 bis 39) enthält, durch die ein schwach divergierendes Lichtbündel erzeugt wird, dessen Breite im Kegelbereich mindestens einem Kegelkopf entspricht und einen Kegelkopf einer benachbarten Gruppe nicht berührt, und daß die optische Einrichtung jeder lichtempfindlichen Zelle entsprechend der der Lichtquelle ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch oberhalb der stehenden Kegel angeordnete Lichtquellen.

7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge-

Die Erfindung bezieht sich auf eine fotoelektrische Einrichtung zum Anzeigen aufrecht stehender Kegel durch Beleuchtung der Kegel und Aufnahme des reflektierten Lichtes durch lichtempfindliche Zellen, die mit einer Anzeigevorrichtung in Verbindung stehen.

Eine Einrichtung der vorgenannten Art ist in der USA.-Patentschrift 2 980 424 dargestellt und beschrieben. Dort ist vorgesehen, daß je ein optischelektrischer Abtastkanal für jeden Kegel bzw. jede Kegelstellung vorhanden ist. Bei Verwendung von zehn Kegeln sind also zehn optische Einrichtungen zur Beleuchtung der Kegelstellungen und zehn Fotokathoden mit entsprechenden Verstärkern zur Feststellung der Kegel vorhanden. Eine solche Einrichtung hat den Nachteil, daß Fotokathoden mit sehr scharfer Fokussierung verwendet werden müssen, denn es wird häufig vorkommen, daß ein Kegel durch die Kugel nicht umgeworfen, sondern nur geringfügig seitlich verschoben wird, und in diesem Fall besteht die Gefahr, daß das von ihm reflektierte Licht zu einer anderen Fotokathode gelangt, welche mit einem Kegel zusammenwirkt, der in Wirklichkeit umgeworfen worden ist, so daß ein Signal erzeugt wird, welches angibt, daß ein aufrecht stehender Kegel vorhanden ist, während in Wirklichkeit der Kegel umgeworfen wurde.

Nach einem anderen Prinzip arbeitet die in der schweizerischen Patentschrift 306 671 beschriebene fotoelektrische Einrichtung. Hier wird der Kegelries von je einem Lichtstrahl für jeden Kegel geschnitten; bei Verwendung von neun Kegeln sind also neun Strahlerzeuger und neun fotoelektrische Zellen erforderlich. Wenn ein Kegel gefallen ist, trifft der ihm zugeordnete Strahl die entsprechende fotoelektrische Zelle, welche dann die erforderliche Anzeige veranlaßt. — Auch hier sind wiederum fotoelektrische , "^ Zellen mit sehr scharfer Fokussierung notwendig, um ^v—' Fehlanzeigen zu vermeiden. Ebenso wie bei der USA.-Patentschrift 2 980 424 muß jedem Kegel je eine vollständige optische Einrichtung zugeordnet sein, so daß ein verhältnismäßig hoher Aufwand an Apparaten und Schaltungselementen die Folge ist. Bei der in der schweizerischen Patentschrift 306 671 beschriebenen Einrichtung sind zusätzliche kostspielige Änderungen erforderlich, um bei einem Neu-Einbau der Abtasteinrichtung den erforderlichen Platz zu schaffen.

Aufgabe der Erfindung ist es, in Anwendung des bekannten Prinzips der fotoelektrischen Abtastung eine besonders zuverlässig und störungsfrei arbeitende Einrichtung zum Anzeigen aufrecht stehender Kegel zu schaffen, welche gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art mit einem sparsamen apparativen Aufwand hergestellt werden kann. Auch sollen kleinere Verschiebungen aufrecht stehender Kegel gegenüber ihrer ursprünglichen Lage das Anzeigeergebnis nicht beeinträchtigen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mehrere Lichtquellen mit je einer optischen Einrichtung zur Erzeugung begrenzter Lichtbündel zum