DE180231C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Λ»· 180231'-KLASSE 42 d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. April 1906 ab.

Zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Registriertrommel bei der Messung von kleinen Zeitteilen bedient man sich der Aufzeichnung der Schwingungen von Stimmgabeln mit bekannten Perioden, wobei das Eintreten der zu bestimmenden Zeit durch einen besonderen Schreibstift aufgezeichnet wird.

Die Erfindung besteht nun darin, daß der Schreibhebel sowohl die Schwingungen aufzeichnet als auch das Eintreten der zu bestimmenden Zeit kennzeichnet, indem er jedesmal beim Eintritt des zu registrierenden Zeitpunktes, beispielsweise auf elektrischem Wege, in Schwingungen versetzt wird. Aus der aufgezeichneten Schwingungskurve kann dann sowohl die relative Lage bestimmter Zeitpunkte als auch die Geschwindigkeit ermittelt werden, mit der sich die Schreibfläche relativ zum Schreibstift während der Aufzeichnung bewegt hat.

In Fig. ι und 2 ist eine solche Schreibvorrichtung im Aufriß und Grundriß dargestellt. Auf einer Grundplatte α ist ein Elektromagnet b angebracht, dessen Wicklung zu den beiden Klemmen c führt. Diese sind mittels eines isolierenden Zwischenstückes d aus Stabilit oder Hartgummi auf der Grundplatte a befestigt. Durch die Klemmen c kann die Magnetwicklung in eine Leitung eingeschaltet werden, in die ein Stromsender zu bestimmten Zeitpunkten elektrische Ströme schickt. Der Stromsender kann beispielsweise mit der Kurbelwelle einer Kolbenmaschine derartig verbunden werden, daß er den Stromkreis . immer in dem Augenblicke schließt, wo die Masehinenkurbel durch eine der beiden Totpunktlagen geht, und ihn dann wieder öffnet, nachdem sich die Kurbel um einen bestimmten Winkel gedreht hat. Ist der Stromkreis geschlossen, so wird der Anker e vom Elektromagneten b angezogen, kommt mit dem vorstehenden Magnetpol f in Berührung und verharrt dann in Ruhe, solange der Stromkreis geschlossen ist. Wird der Stromkreis danach durch den Stromsender wieder geöffnet, so kehrt der als doppelarmige Schwinge ausgebildete Anker e infolge des Zuges der auf seinen kürzeren Arm wirkenden Feder g in seine ursprüngliche Lage zurück, die durch die Einstellung der Hubbegrenzüngsschraube h bestimmt ist. Gelagert ist der Anker e durch einen Drehbolzen in einer auf der gemeinsamen Grundplatte α befestigten Gabel i. Mit seinem kürzeren Arm ist durch eine Blattfeder k ein Schreibhebel m verbunden, dessen Kopf η einen Schreibstift 0 trägt. Wenn der Anker e mit der Schraube h in Berührung ist, so nimmt der Schreibstift 0 seine untere Ruhelage ein und zeichnet dann auf die bewegte Schreibfläche eine Linie, die in dem durch Fig. 3 dargestellten Diagramm mit L bezeichnet. ist. Ist aber der Anker e mit dem Magnetpol / in Berührung, so zeichnet der Schreibstift 0, falls' er dann in Ruhe verharrt,

auf die bewegte Schreibfläche eine Linie, die in Fig. 3 mit P bezeichnet ist und von der ihr parallel gerichteten Linie L den Abstand χ hat. Dieser Abstand ist durch die Einstellung der Schraube h der Größe nach bestimmt. Wenn aber der Stromkreis in genügend schneller Folge abwechselnd geschlossen und geöffnet wird, so kornmt der Schreibstift ο nicht dazu, die Linie P aufzuzeichnen, sondern er zeichnet,

ίο da der federnd aufgehängte Schreibhebel nt ■ in Schwingungen gerät, eine wellenförmige Linie auf, wie sie in Fig. 3 angedeutet ist. Diese durch die Anziehungskraft des Elektromagneten erregte Bewegung des Schreibhebels ist eine gedämpfte Eigenschwingung, deren Schwingungszeit bei gleichbleibendem Zustand des schwingenden Systems konstant und der . Größe nach von den Abmessungen der Blattfeder k und der Masse des schwingenden Systems abhängig ist. Die Schwingungszeit kann gemessen werden, und es läßt sich dann aus der von dem Schreibstift aufgezeichneten Wellenlinie die Geschwindigkeit ermitteln, mit der sich die Schreibfläche während des Aufzeichnens relativ zum Schreibstift bewegt hat.

In Fig. 3 ist beispielsweise A₁, in Millimetern

gemessen, eine lineare Größe, die der. Zeit entspricht, in der vier Einzelschwingungen vollführt worden sind. Beträgt die bekannte Schwingungszeit der Schreibhebelschwingitngi

• Sekunden, so hat die Schreibfläche die Strecke A₁ mit einer mittleren Geschwindig-

keit U₁ = —-j in mm / Sek. ausgedrückt,

zurückgelegt. Ebenso betrug ihre mittlere Geschwindigkeit während der Zurücklegung der Strecke A₂

U₂ = —- mm /Sek.

Da der Abstand x, wie vorher erwähnt, durch die Einstellung der Schraube Ji bestimmt, also bekannt ist, so kann auf der Linie der Schreibstifterhebung der Punkt M₁ und ebenso weiterhin der Punkt M₂ gefunden werden. Diese Punkte bilden Marken von bestimmter Bedeutung. Angenommen nämlich, der Stromschluß wäre in einem Falle in dem durch die Ordinate T₁ gekennzeichneten Zeitpunkte bewirkt worden, so wird die Marke M₁ von dieser Ordinate T₁ einen bestimmten Abstand T₁ haben. Denn zwischen dem Augenblicke des Stromschlusses und demjenigen Augenblicke, wo der Schreibstift sich bis. zur Linie P erhoben hat, ist eine gewisse Zeit verflössen, die u. a. eine Funktion der Trägheit des Ankers und der bei der Magnetisierung zu überwindenden! molekularen Trägheit ist. Dieser Zeitabschnitt, der als zeitliches Nacheilen der Schreibvorrichtung bezeichnet werden kann, ist konstant, wenn die Spannung der Stromquelle der Ausschlag des Ankers und die Reibung zwischen Schreibstift und Schreibfläche konstant ist, und diese drei Bedingungen lassen sich erfahrungsgemäß mit großer Annäherung erfüllen. Dem zeitlichen Nacheilen der Schreibvorrichtung entspricht im Diagramm der vorher erwähnte Abstand Y₁, der als lineares Nacheilen bezeichnet werden kann. Dieses lineare Nacheilen ist veränderlich, und zwar ist es bei konstantem zeitlichen Nacheilen der Geschwindigkeit, mit der sieh die Schreibfläche während der Zurücklegung der Strecke T₁ bewegt hat, und die als konstant angenommen werde, direkt proportional. Das lineare Nacheilen kann mittels einer besonderen Vorrichtung für eine bekannte Relativgeschwindigkeit der Schreibflächenbewegung gemessen werden und läßt sich danach also auch für jede andere Geschwindigkeit der Schreibflächenbewegung leicht ermitteln. Da nun, wie vorher gezeigt, die Geschwindigkeit, mit der sich die Schreibfläche bewegt hat, der Größe A₁ direkt porportional ist, so ist auch die Größe T₁ der Größe A₁ direkt proportional,

und die Verhältnisse

ff. sind stets

einander gleich. Daher kann aus dem vom Schreibstift aufgezeichneten Linienzug sowohl die relative Lage des Zeitpunktes ermittelt werden, in dem der Stromschluß erfolgte, als auch' die Geschwindigkeit der Schreibfläche in der unmittelbaren Nähe dieses Zeitpunktes.

Hat der Schreibstift einen Auf- und Niedergang vollführt, so muß er vor' der nächsten Erhebung völlig zur Ruhe kommen, falls diese wieder unter den gleichen Bedingungen' vollführt werden soll. Er muß deshalb daran verhindert werden, auch während derjenigen Zeit Schwingungen zu vollführen, wo sich der Anker e mit der Schraube h in Berührung befindet. Zu diesem Zweck ist ein Puffer p aus Gummi oder Leder angeordnet, der mittels einer Schraube q so eingestellt werden kann, daß der Schreibhebelkopf η den Puffer in seiner unteren Ruhelage gerade berührt, wodurch etwaige Schwingungen sofort abgedämpft werden.

Mittels des. in Fig. 1 angedeuteten, stegförmigen Halters ί kann die Schreibvorrichtung an beliebigen Instrumenten befestigt werden.

Schreibvorrichtungen dieser Art erweisen sich als besonders wertvolle Hilfsmittel in Verbindung mit Indikatoren, die zur Aufzeichnung von Kurbelweg- oder Zeitdiagrammen dienen.

Ebensowohl wie auf elektrischem Wege können auch auf mechanischem Wege die Schwingungen des Schreibhebels erregt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:
   Schreibvorrichtung für registrierende Meßinstrumente, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel mit Schreibstift in den zu registrierenden Zeitpunkten zu Eigenschwingungen angeregt wird und dabei seine Bewegung in einem Linienzug aufzeichnet, zu dem Zweck, aus dem Linienzug sowohl ■ die relative Lage derjenigen Zeitpunkte zu ermitteln, zu denen die Erregung der Schwingungen begonnen hat, als auch die Geschwindigkeit, mit der sich die Schreibfläche während der Aufzeichnung relativ zum Schreibstift bewegt hat.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.