DE1816831C - Lichtkontaktmeßmstrument - Google Patents
LichtkontaktmeßmstrumentInfo
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Description
ϊ 816
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)
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
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