DE1816831C - Lichtkontaktmeßmstrument - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Lichtkontakt-Meßinstrument mit einem optischen System, das auf die Skala einen Hauptlichtzeiger als Lichtmarke und auf längs der Skala verschiebbare lichtempfindliche Elemente mindestens einen Hilfslichtzeiger Über S einen vom Meßwerk bewegten Spiegel projiziert.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 157 796 ist eine durch ein Meßwerk gesteuerte lichtelektrische Nachlaufsteuerung bekannt, bei der die lichtempfindlichen Elemente auf einem Träger angeordnet sind, der sich auf eine zur Achse des Meßwerks konzentrisch gelagerte Scheibe abstützt, die durch einen Schneckenantrieb in Drehungen versetzbar ist. Bei einer solchen Anordnung ist nur eine Verschiebung der lichtempfindlichen Elemente längs eines zum Meßwerk konzentrischen Kreisbogens möglich.

In der deutschen Auslegoichrift 1163 564, die eine Zusatzerfindung zu der erstgenannten Auslegeschrift darstellt, ist eine lineare Anordnung der Skala gezeigt, wobei unter dieser zwei jeweils in einem Schlitz »° verschiebbare lichtempfindliche Elemente angeordnet sind. Für die Bewegung der lichtempfindlichen Elemente sind dabei außer den Führungsschlitzen Antriebe, beispielsweise in Form von Schraubenspindeln, erforderlich, und die elektrische Verbindung muß »5 über Gleitkontakte oder Drahtspiralen erfolgen. Erstere haben den Nachteil eines ungenügend sicheren und schwankenden Kontaktes, während die letzteren, insbesondere wenn sich die lichtempfindlichen Elemente über die gesamte Länge der Skalasäulen verschieben können, leicht ein Incinandergeraten der Spiralen hervorrufen, die ihrerseits Störungen des Nachlaufantriebs hervorrufen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, mit der die lichtempfindlichen Elemente leicht parallel zu der Skala verschoben werden können und die gleichzeitig einen sicheren und festen Kontakt der entlang der gesamten Skala verschiebbaren lichtempfindlichen Elemente mit den orstfesten Kontakten des Meßgeräts gewährleistet, an die die Steuereinrichtungen angeschlossen sind.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die lichtempfindlichen Elemente auf entlang der Skala von Triebwerken geführten Bändern aus elastischem Isoliermaterial angeordnet sind, die Stromzuleitungen enthalten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die bei einer schnellen Verschiebung des Lichtzeigers bzw. der Hilfslichtzeiger eine Anzahl von Signalen zu liefern <m Stande ist, besteht darin, daß die auf den Bändern angeordneten lichtempfindlichen Elemente durch die Stromzuleitungen jeweils parallel geschaltet und in gleichen Abständen derart nebeneinander angeordnet sind, daß der zugehörige Hilfslichtzeiger auf mindestens ein jedoch nicht mehr als zwei lichtempfindliche Elemente gleichzeitig einwirkt.

Die Erfindung wird nun an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt ^fio

Fig. 1 ein als Schalttafel-Meßinstrument ausgebildetes Lichtkontakt-Meßinstrument,

Fig. 2 die Vorderseite des Instruments von Fig. 1,

Fig. 3 das Instrument nach Fig. 1 im Schnitt A-A,

Fig. 4 das Band mit lichtempfindlichen Elementen,

Fis. 5 das Schema der elektrischen Verbindung der lichtempfindlichen Elemente mit den äußeren Steuerschaltungen,

Fig. 6 die Einwirkung der Lichtzeiger auf die lichtempfindlichen Elemente und . „ .

Fig. 7 eine Variante der Verbindung der lichtempfindlichen Elemente mit den ortsfesten Teilen der elektrischen Schaltung des Instruments.

Das Instrument besteht aus einem Gehäuse I (FU 1 2, 3) einer Beleuchtungseinrichtung 2, einem optischen System zur Erzeugung des Lichtzeieers das einen Kondensor 3, eine Blende 4, einen ortsfesten Spiegel 5 und ein Objektiv 6 enthält Außerdem enthält das Instrument ein Meßwerk 7 mit einem beweglichen Spiegel 8. pie undurchsichtige Skala 9 weist einen halbdurchsichtigen matten Abschnitt 10 auf, auf dem sich der Hauptlichtzeiger 11 ausbildet. Zwischen der Skala 9 und einer undurchsichtigen Leitbahn 12 sind bewegliche elastische Bänder 13 und 14 mit in verschiedener Höhe daran befestigten Gruppen von lichtempfindlichen Elementen in Form von Photowiderständen 15, 16, 17 bzw. 18, 19, 20 angebracht. Außer der zur Erzeugung des Hauptiichtzeigers 11 dienenden öffnung 21 weist die Blende 4 Öffnungen 22 und 23 auf, die Hilfslichtzeiger 24 und 25 bilden. Bei Drehung des Meßwerkspiegels 8 werden die Hilfslichtzeiger 24, 25 längs der Skala 8 synchron mit dem Hauptlichtzeiger 11 verschoben. '

Dabei wirkt der Lichtzeiger 24 auf die Gruppe von Photowiderständen 15, 16 und 17, und der Lichtzeiger 25 auf die Gruppe der Photowiderstände 18 19 und 20.

Zur Verschiebung der elastischen Bänder 13 und 14 sind Triebwerke 26 und 27 vorgesehen, die Zahnräder 28 und 29 und mit diesen zusammenwirkende Regelschrauben 30 bzw. 31 aufweisen. Die elastischen Bänder 13 und 14 sind mit einer Lochung 32 zum Eingriff an den Zahnrädern 28 und 29 versehen.

Bei Verschiebung der elastischen Bänder 13 und 14 kann man ihre Lage in Beziehung auf die Skala 9 durch einen durchsichtigen Abschnitt 33 überwachen (Fig. 2, 3).

An den seitlichen Wänden des Gehäuses 1 sind »Taschen« 34 und 35 vorgesehen, in denen die elastischen Bänder 13 und 14 schleifenartig gebogen und mit ihren Enden an den festen Leisten 36 und 37 befestigt sind.

Längs jedes der elastischen Bänder 13 und 14 sind Stromzuleitungen38, 39 und 40, 41 (Fig. 1, 4) isoliert voneinander angeordnet, z. B. Metallfoliestreifen. Es können auch andere Ausführungsarten der Bänder verwendet werden. Zum Beispiel können die Stromzuleitungen 38, 39, 40 und 41 durch Aufspritzen von Metall auf Flächen elastischer und biegsamer Bänder aus Isolationsmaterial hergestellt werden.

Die Photowiderstände 15, 16, 17, 18, 19 und 20 sind ungefähr in gleichen Abständen voneinander an den Bändern befestigt und mit ihren Kontakten an die Stromzuleitungen 38, 39, 40 und 41 elektrisch angeschlossen, so daß in jeder Gruppe die Photowiderstände 15, 16, 17 und 18, 19, 20 parallelgeschaltet sind.

Die parallele Gruppe der Photowiderstände 15, 16 und 17 ist an eine erste äußere S^uervorrichtung-42 (F i g. 5) und die parallele Gruppe der Photowiderstände 18,19 und 20 an eine zweite äußere Steuervorrichtung 43 angeschlossen.

Erfindungsgomüß wird der Abstund 1 (Fi g, 4,6,8) zwischen den Photowiderstünden gleich der Lunge der Hilfslichtzeiger 24 und 25 gewühlt, 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 Photowiderstüiiden verkleinert (slso die Anzahl der letzteren vergrößert), kann man die LUnge der Hilfslichtzeiger klein genug machen, um die Helligkeit aller Lichtzeiger zu erhöhen, ohne die Leistung der Beleuchtungseinrichtung zu vergrößern. Infolgedessen kann man in einem Instrument mit einer Beleuchtungseinrichtung verhältnismäßig niedriger Leistung und hoher Lebensdauer einen hellen Lichtzeiger haben und ein exaktes Ansprechen der Lichtkontakteinrichtung sicherstellen.

Die Stromzuleitungen 38, 39, 40 und 41 an den ortsfesten Enden der elastischen Bänder 13 und 14 werden an ortsfeste Kontakte 44 und 45, 46 und 47 angelötet oder angeschweißt, die an den Leisten 36 ao und 37 befestigt sind. Die Kontakte 44, 45, 46 und 47 werden in bekannter Weise, z. B. mit Hilfe von Leitungen (nicht gezeigt) an die äußeren Anlagen angeschlossen.

Um die Regelbereiche einzustellen, dreht man die Schraube 30 oder 31, und durch Drehen der Zahnräder 28 und 29 verschieben sich die elastischen Bänder 13 und 14 längs der Skala. Auf den elastischen Bändern 13 und 14 sind Begrenzer 48 und 49 vorgesehen, die, indem sie sich gegen die Zahnräder 28 und 29 stützen, die Verzahnung der Bänder sichern. Die Schleifen der Bänder 13 und 14 verschieben sich in den »Taschen« 34 und 35, ohne die mechanische Verbindung der Bandenden und elektrische Verbindung zwischen den Enden der Stromzuleitungen 38, 39, 40 und den an den Leisten 36 und 37 befestigten Kontakten 44,45, 46 und 47 zu stören. Dies gewährleistet einen dauernden festen elektrischen Kontakt der beweglichen Photowiderstände mit ortsfesten Teilen der elektrischen Schaltung des Instrumentes.

Bei Änderung der Meßgröße verschiebt sich der Lichtzeiger Il längs der Skala. Gleichzeitig damit verschieben sich auch die Hilfslichtzeiger 24 und 25. Die in der F i g. 6 gezeigte Lage der Lichtzeiger gilt für den Fall, bei dem die zu überwachende Größe innerhalb der eingestellten Grenzen ist.

Wenn die Meßgröße zunimmt, verschieben sich die Lichtzeiger nach links in der Fig. 1, 6 und nach rechts in der F i g. 2. Dabei beleuchtet der Lichtzeiger 24 zuerst den Photowiderstand 15, wodurch dessen Widerstandswert verkleinert wird, und auf die Steuervorrichtung 42 kommt ein elektrisches Signal. Die Steuervorrichtung 42 setzt dieses Signal in ein Steuersignal für das zu überwachende Objekt um.

Wenn die Meßgröße sich so stark: verändert, daß der Lichtzeiger 11 bis zum Ende der Skala verschoben wird, wird der Lichtzeiger 24, indem er an den parallelgeschalteten Photowiderständen 15, 16 und 17 der Reihe nach vorbeiläuft, in jedem Augenblick wenigstens einen von ihnen beleuchten. Infolgedessen werden an der Steuervorrichtung 42 dauernd Signale ankommen.

Wenn die Meßgröße zu stark abnimmt, werden die Lichtzeiger ebenso nach rechts in der F i g. 1,6 und nach links in der Fig. 2 verschoben, und der Lichtzeiger25 wird die parallelgeschalteten Photowiderstände 18,19 und 20 einen nach dem anderen beleuchten, die Steuervorrichtung 43 bekommt dauernd Signale.

Diese Ausführung des Instrumentes stellt gleichzeitig visuelle Signalisierung sicher, wenn die Meßgröße die eingestellten Grenzen überschreitet. Deshalb sind die elastischen Blinder 13, 14, wenigstens teilweise (dort, wo sich der Hauptlichtzeiger Il verschiebt) aus einem transparenten farbigen Material hergestellt, so daß der Lichtzelter, wenn er bei seiner Verschiebung lungs der Skala durch das Band 13 oder 14 hindurchgeht, automatisch seine Farbe verändert,

Die Bünder 13 und 14 können von verschiedener Farbe, z. B. grün und rot sein. Dann wird der Lichtzeiger 11 seine Farbe von Weiß (wenn sich die Meßgröße im eingestellten Bereich befindet) auf Grün oder Rot verändern (wenn die Meßgröße den zulässigen Bereich unter- bzw. überschreitet).

Die Erfindung kann auch in der in der Fig. 7 schematisch dargestellten Form realisiert werden. Hier kann das elastische Band 13, an dem die Photowiderstände 15, 16 und 17, Stromzuleitungen 38, 39 und der Begrenzer 48 angebracht sind, durch das in die Lochung 32 eingreifende Zahnrad 28 des Triebwerkes 26 verschoben werden.

Am Ende des Bandes 13 ist eine bewegliche Isolationsleiste 50 mit Kontaktschienen 51 und 52 befestigt.an die dieEnden der stromleitendenSpiralfedern

53 und 54 angeschlossen sind. Die anderen Enden der Spiralfedern 53, 54 sind entsprechend mit den an der ortsfesten Isolationsleiste 57 befestigten Kontaktschienen 55 und 56 verbunden. Die ortsfesten Kontaktschienen 55 und 56 werden in bekannter Weise, z. B. durch gewöhnliche leitungen, mit äußeren Steuervorrichtungen verbunden. Die Federn 53 und

54 bilden gleichzeitig eine mechanische und elektrische Verbindung der beweglichen Elemente des elastischen Bandes mit ortsfesten Teilen des Instrumentes.

Beim Drehen des Zahnrades 28 des Triebwerkes 26 wird das Band 13 zusammen mit den daran befestigten Photowiderständen !5,16 und 17 verschoben, wobei die letzteren dauernd mit der äußeren Schaltung elektrisch verbunden sind.

Es sei hier erwähnt, daß das in der F i g. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel sich am besten für eine relativ kleine Veränderung der Regelbereiche eignet, wenn die Federn 54, 55 im Bereich der elastischen Verformung wirken.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lichtkontakt-Meßinstrument mit einem optischen System, das auf die Skala einen Hauptlichtzeiger als Lichtmarke und auf längs der Skala verschiebbare lichtempfindliche Elemente mindestens einen Hilfslichtzeiger über einen vom Meßwerk bewegten Spiegel projiziert, dadurchgekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Elemente (15 bis 20) auf entlang der Skala von Triebwerken geführten Bändern (13, 14) aus elastischem Isoliermaterial angeordnet sind, die Stromzuleitungen (38 bis 41) enthalten.

2. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Bändern (13, 14) angeordneten lichtempfindlichen Elemente (15 bis 20) durch die Stromzuleitungen (38 bis 41) jeweils parallel geschaltet und in gleichen Abständen derart nebeneinander angeordnet sind, daß der zugehörige Hilfslichtzeiger (24 oder 25) auf mindestens ein jedoch nicht mehr als zwei lichtempfindliche Elemente gleichzeitig einwirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen