DE1738382U - Einrichtung zur registrierung von durch die stellung eines lichtzeigers dargestellten messgroessen. - Google Patents

Description

ASKANIA-WERKE A.fe

Pat/Bellag/Klo 15'· Hov. 1956

Einrichtung zur Registrierung von duroh die Stelluag eines
Liohtzeigere dargestellten Meßgrößen*

Ba sind Registriereinriohtungen zur Aufzeichnung von durch die
Stellung eines Licht ze igers dargestellten inabesondere schnell
veränderlichen Meßwerten vorgeschlagen worden &53S- _a ..,..«

beispielsweise ein Schreibstift odar eine Tintenfeder, mit einem elektrisch leitfähigen Band verbunden ist, welches über zwei ssu gegenläufiger Drehung angetriebenen Walzen aus einem Material
mit hohem spezifischen elektrischen Widerstand geführt ist_s wobei mit Hilfe des Johnson-Rahböok-Effektes duroh vom Lichtseiger gesteuerte elektrische Spannungen Reibungskräfte zwischen dem
Band und d er einen oder der anderen Walze erseugt warden, duroh welche das Band von der einen oder dor anderen Walz© jnitgenommö» wird ο

Die Empfindlichkeit von mit Hilfe des Johnson-Hahbeök-Effektes / betriebenen Einrichtungen gegenüber TJmgebungseinflussen wie / Staub und PeuchtigkeAt kann unter gewissen Betriebsbedingungen

naohtöilig sedn₀ Der #i$iM&g liegt die Aufgabe zu Grund© ₅
ein© .Registriereinrichtung zu schaffen» in welcher ebenso wi©
in dar oben angeführten Registriereinrichtung das Schreibaiitt©! an eisern über zwei au gegenläufiger Drehung angetriebene Walzen geführten Band befestigt ist, in das jedoch die Mitnahm© des
Bandes durofe die eine oder die andere false nicht durch dem ^J.oh son-Hahb©ok=-Eff0.kt_f" sondern durch Mittel bewirkt wird» die von
den ÜSFaoht eilen der den Johnson^Rahbeek-Effekt ausnutzend an Ein» richtung frei sind«

Die feuerung feesteht darin, die HeibuBg des Bandes oder eines ihm gleichwertigen Organs₉ Js«B_e einaa Seiles oder eines Drahtes an den Walzen mit Hilf© elektromagnetisch oder elektrodynamisch erzeugter Kräfte- unmittelbar oder mittelbar isu beeinflussen*

Zur Erläuterung der 8$tt«fäij5 _Be± auf das in der Abbildung 1 dargestellte Ausführungsbeispiel hingewiesen.

Die Abbildung zeigt ein Band 1, an dem das Schreibmittel 2 befestigt ist, ferner die beiden Walken 3 und 4, welche in durch Pfeile angedeuteten Drehrichtungen duroh in der Abbildung nicht dargestellte Antriebsmittel angetrieben werden» Je nachdem ₉ ob di® Beibung dea Bandea an der Walze 3 oder der Walae 4 Überwiegt, wird dieses und damit das SchreibmitteX zu Bewegungen in der einen oder der anderen Richtung gezwungen,.

sind die Walzen durch elektrische Ströme in ■ solcher-Weise magnetisierbar₉ daß den Strömen entsprechende Anziehungskraft© zwischen dem zu diesem 25weck aus ferromagnetisohem Material be«» stehenden Band und d©n Walzen auftreten und die Heilungen und damit die Bewegung des Bandes beeinflussen· Das Ausftilirungsbeispiel einer neuerungsgemäß tävkesx&n. Waise zeigt Abbildung 2, welche die Ansicht eines Seinittes wiedergibt« Ee ist 5 ein aus magnetisierbarem Werkstoff beetehender Ümdrehungakörper und 6 eine Spule _t deren Enden an die Schleifringe 7 angeschlossen sind« Mit dem über die Schleifringe der Spule anzuführenden Strom ist ein magnetischer S¹IuB durch den Körper 5 verkettet, der auch das diesem anliegende Band 1 durch» set ist und an den Berührungsa teilen zwischen Band und Körper 5 die erwünschten die Reibung mitbestimmenden Anziehungskräfte bestimmt ο

Di© Steuerung der den Walken auzuführendea Ströme so_? daß das Band und das an ihm befestigte Schreibfflittel jeweils so bewegt wird9 daß eis in eine durch dl© Stellung des Xtiohtaeigera vorg®«- schrieben© Stellung gerät, kann beispielsweise mit Mitteln b©·= wirkt werdenρ die bereits in &ev Abbildung 1 dargestellt Bind ." und deren wesentlich© Bestandteile B-euerungsgefflaß _e^_n astabiler oder bistabil er Multivibrator, in der Abbildung 1 durch um·«» rahiaimg mit einer strichpunktierten Idni© .kenatlich gemacht imd zwei den multivibrator steuernde lichtelektrische Organe'(a.B* Öerma.niimphotodiod©n) sind* In der Abbildung 1 ist ©in mit YLäoh@ntransistoren 8 arbeitender Multivibrator gezeigt, Grund« sätsglich kami a'ber auch ®in mit Elektronenröhren arbeitender

Multivibrator Verwendung finden. Me Widerstände 6 dee in der Abbildung gezeigten Multivibrators sind identisch mit &m für die Magnetisierung der Baissen 3 und 4 vorgesehenen Spulen» Die böiden den Multivibrator in an öioh belcanntei» Weis© steuernden Höht elektrischen Organe» im Beispiel S-emaniufflphotoaioaen 9 und 10p sind ea# nebeneinander am Band befestigt vM werden vom lichtzeiger angeleuohtßt« Befindet si on das Band in eines* Stellung $ in weichet beide Photodioden vom lacht seiger etwa gleich starte beleuchtet werden, so arbeitet dor Multivibrator in einer Artj daß im Mittel in der Walsa 3 genau 00 stark© mag«* netisierende Stromimpulse wirksam werden ?^i© in der Walae 4« Die davon abhangigen' das Band in der einen bssw» ia der anderen Richtung beschleunigenden Impuls© sind dann gegeneinander ausg©» wogen,, und daa Band bleibt infolgedessen prafctißoh in Huhe». 'Än~ dert der Liontsöigar sein« Stellung, so beleuchtet ©r zunächst die eine ä&T Photodiode» stärker als die andere« Der Multivibrator liefert infolgedessen in die eine der Walzen stärkere Stromimpuls se ale In die ander© _t es überwiegst, beschleunigende Impulse &υ± das Band» die bei passender Schaltung so gerichtet sindj, daß das Band der Bewegung des Lichtzeiger^ ao lange imohaulaufen ge»wangen ist, bis es eine der neuön Stellung des Ilöhtaeigers entßpreohande Stellung eingenommen hat.

Damit die Magnetisierung der Walzen auch durch die aohjisll aufeinanderfolgenden Stromimpulse eines mit großer Frequenz arbeitenden Multivibrators möglich 1st« wird man liestrebt sein* Hysteresisverluste und insbesondere WirbeiStromverlusts beim Magnetisieren der Wala®n 3 und 4 so klein wie möglich au. halt en _o Während man, den Hysteresisverlusten durch Wahl eines geeignetati.-Materials begegnen kann₉ wird man ?/irbelströsiverlttste dureh geeignet© j an sich bekannte konstruktive Maßnahmen _? "beiß pi eisweise· durish radial verlaufende Sohlitae in dem Hmdrehungs3c8.rper 5 zn vermeiden bestrebt

Das Band wird man so_s wie ea in Abbildung 1 geneigt ist, eins- Zugfeder 11 oder duroh ander© geeignete Mittel β um &B mit passendem Dru'ol?: an den Waisen sram Anliege»,

Ss mu-8 mit der Möglichkeit gerechnet werdsn, daß ua.ter gewissen

tTmst&oden, beispielsweise beim Inbetriabnehmen der Einrichtung oder bet» Auftreten vorübergehender Störungen, die Photoäioden 9 und 10 eioii außerhalb des Bereiche© dee IcLchteeigera befinden,» Daa hat eur Polge, daS, insbesondere w&xm ©in bistabiler Multivibrator verwendet wird» ssufällig eine Bewegung dea Baadee in einer Richtung bewirkt sein kann, daß die mit ihm verbundenen Photodioden sioh nooh weiter vom .Moirezeiger entfernen. Damit die Einrichtung in einem solchen Pal3e automatisch in den normalen Betriebszustand gerät, aiad ttöaerungagesiäß ai© ortsfesten Kontakte 12 xoid 13 und äie mit dßia Band verbundenen Kontakte vorgesehen, welch© in der aus Abbildung 1 ersichtlichen Weise mit dem Multivibrator über Widerstände verbunden sind, Schluß zwischen dem ortsfesten Kontakt 12 baw„ 15 tmd clesi bandfesten Kontakt 14 bewirkt eine solche Beeinflussung des Multivibrators_? daß er die Magnetisierung der Walse 3 baw« 4 bewirkt, wodurch das Band jeweils in eine Laufriohttajg geswiingen wird, daß sioh der Liohtaeiger und die mit dem Band verbundenen Photodioden "be« gegnen müssen* Yom Eintritt der Begegnimg an wird die Steuerung des Multivibrators wieder von den Photodiode^ übernommen und der normale Betriebszustand der Einrichtung ist wiederhergestellt«

Die Einrichtung läßt sich verbessern durok Terwenöung eines in der Querrichtung permanent vormagnetisieren Bandes - wie erläuternd bemerkt sei - eines Sandes» dessen eine-Kante ständig nordinagnetiseh, dessen ander® Kante ständig aüdmagnetisch ist und durch elektrische Mittel, welche bewirken, daß ,jeweils die dl© Waisen magne ti eier enden Ströme nicht ein·» und ausgeschaltet werden_f sondern statt dessen ihre Richtung wechselnο Man kann dadurch erreichen,, 'daß in entspreohendsn Betriebaphasen zwischen der einen Waise und dem Band verstärkte_#. die Reibung vergrößernde AnaieJaungskräfte, awisahen dor anderen Waise und deru Band dagegen abstoßende Kräfte, welche die Eeibuiig des Bandes an dar Walze möglicherweise ganss sum Verschwinden bringen, auftreten*

Des-weiteren kann die Einrichtung dadurch verbessert werden, daß entweder das Band oder die Waisen mit einer aus tmmagnetisohesn Werkstoff bestehenden dünnen Schicht, z»3_e einer Folie aus organischem Kunststoff, belegt werden, welche gute Gleiteigen-

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8Ch£iitea gegen JSetall aufweist und den Verschleiß, der bei dar trockene» .Reibung von Metall gegen Metall auftreten kann_? herab« setzt«

soll die beschriebene Einrichtung in Kombination mit irgendwelchen. Lichtzeiger instrumenten Verwendung finden rand soll gewissermaßen an die Stelle der SKaIa treten, welche sonst zur objektiven Beobachtung der durch die Stellung des Idchtzai« gera dargestellten Meßwerte üblich ist« Ss ist dabei an alle möglichen Arten von liiehtseigerinstrufflönten gedacht, insbesondere jedoch an solche, welche der Messung von mitunter sohneil sich ändernden Größen dienen, SoB» geophysikalischen Instrumenten wie SeiOTOmetera» Magnetometern rudgl« In diesen Fällen soll die Einrichtung dem Wunsch entsprechen, noch Schwingungen bis zu etwa 20 Hz sofort sichtbar registrieren zu künden*

Das in der Abbildung 1 gezeigte .Ausführungsbeispiel zeigt eine Einrichtung, in welcher sowohl die photoelektrischen Organe als auch das Sehreibmittel unmittelbar am Band "befestigt sind« Ihre geradlinige führung ist nur gewährleistet ₉ wenn das Band bei«· apielsweise durch die Peder 11 hinreichend 'straff vorgespannt ist4 Da 3edoch erhöhte Vorspannung des Bandes das Entstehen von Reibungswärme und Verschleiß begünstigt₉ ist ®s günstig^ die Geradführung der photoelektrischen Organe vnd. des Sohraibmittels anderen Organen} ζ < B* Gleit schienen au überlassen,, sodaß d@?fi Band nur die Aufgabe anfällt, dis Bewegtangen der photoelektrisoIlsa Organe xmö. ö®s Sohreilanittels zu lenken«

Im folgenden sei noch auf andere Möglichkeiten aur Tsrwirkli^ ohung d®& SauptAeueraagirgA^oaxkeiis ^_ΘΓ χ_η $_er Anwendimg elektromagnetisch odor elektrodynamisöh'erzeugter Kräfte aur Besinflussung der Heibung zwischen dem Band odsr einem ihm gleichwer«» tige». Organ wiä den Waisen bestehe», soll, hingewiesen*

So kann man beispielsweise das Band an Stelle der Waisen dem raagnetisierenden Einfluß passender Einrichtungen, s_aB* ruhender Spulen,,, mit deren Windungen er verfettet ist oder an denen er vorübergaftthrt wird» aussetzen und in ihm einen magnetischen HuB er£3eTißea_s welcher dsr Längsrichtung des Bandes folgt v.nd B±Qh in die ferromagnetischen Waisen fortseist <>

Eine mittelbare Beeinflussung der Heibung zwischen dem Band und den Walken kann bewirkt werden» indem besondere Rollen, welch© das Band gegen die Walzen pressen, vorgesehen werden und indem der Bruok» mit dem diese Hollen das Band gegen die Walzen praaeen_f durch en den Verstärker angeschlossene elektromagnetische oder .elektrodynamische Kraftgeber sraeugt wird. Insbesondere die Verwendung elektrodynamischer Kraftgeber, beispeilsweise, in Gestalt von !Tauehepulayatemen, ist vorteilhaft, da solche Systeme dann» wenn ein gesteuerter« insbesondere astabiler Multivibrator oder Verütärker verwendet wird, auch bei hohen Arbeit sfrequenzen dea Multivibrators einen nur kleinen induktive». Widerstund haben und daher schnell ansprechen«

Sehtttgansprüche t

Claims (11)

Schatzansprache

1) Einrichtung zur Registrierung von durch ale Stellung eines Lichtzeigers dargestellten Meßgrößen, in welolier das Sahreib«* mittel mit einem Über zwei zu gegenläufiger Drehung ständig angetriebene Walzen geführten Band gekoppelt ist und in wel~ eher durch photoeleJrfcriseh naoh Maßgabe der Stellung des Liohtzeigere zu steuernde Reibungskräfte zwischen dem Band und der einen oder der anderen Walas das Band zu Einstellungen in der einen oder der anderen Richtung veranlaßt wird» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Reibungskräfte unmittelbar oder mittelbar durch elektromagnetisch oder elektrodynamisch verursachte das Band gegen die Walzen ziehende oder drückende Kräfte bewirkt wird,

2) Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzsichnet durch mit dem Band gekoppelte der Beleuchtung durch den Lichtzeiger ausgesäte: te photoelektrisohe Organe und einem an. diese auge«* sohloaaenen Verstärker als Stromquelle .für die die 2?ruci$>» kräfte zwischen dem Band und den Walzen vexnrsaohenäsn elektromagnetischen oder elektrodynamischen Systeme»

3) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2_t dadurch gekennzeicb.'»' net, daß die Walaen selbst als elektxOmagjaetisohe Systeme ausgebildet sind in einer Art, daß sie bei Erregung Anziehungskräfte auf ein aus ferromagnetisch©»! Werkstoff bestehen-

,des Band auszuüben imstande sind*

4) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2₉ dadurch gekennzeichnet» daß ein in der Querrichtung permanent vormagnetisiertes Band in Kombination mit Waisen 'Verwendung findet, die so magnetisiert werden, daß sowohl anziehende als aueh abstoßende Kräfte zv/ischan dem Band und den Walzen in für die Bewe« gung des Bandes passender Weise auftreten»

5) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2_? dadurch gekesmselehne X₉ daß steuerbare das Band magnetisierende Binrichtungeii und ferromagnetische Walzen vorgesehen

6) BjLnriohtung nach den „Ansprüchen 1 und 2, dadurch

net, daß Rollen vorgesehen sind, welohe durch die Kräfte elektromagnetischer oder elektrodynamischer Systems das Band gegen die Walzen drücken*

7) Einrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gefcennseichnotft daß der Verstärker ein duroh die photoslektsdsch^a Organe gesteuerter astabiler oder bistabiler Multivibrator ist«

8) Einrichtung nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit ÜJrimsistcren ausgerüsteter Multivibrator verwendet wird«

9) Einrichtung naoh den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet j, daß als photoelektrische Organe (JarmaB verwendet werden«

10) Einriohtung naoh den vorstehenden Ansprüchen, dadurch zeichnet» daß Kontakte (12_?15,H) vorgesehen sind, welche in den Endlagen dee Bandes wirksam werden und den Verstärker ao beeinflussen» daß das Band äura Verlassen der Endlagen veranlaßt wird«

11) Einrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekernt aeiehnetj daß besonders G-örad£tiliru2igen₉ SeB₄, G-leitsohienenj, für das Schreibmittel und die photoelektrischen Orgaa® vorgesehen aind und daß das Band nur dam Antrieb der Bewegung©:» des Schröibmittels und der photoele&trisehen Organe dient ο