DE1950751A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fernerfassung von Daten - Google Patents

Description

Dfjft.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Häuser Dlpl.-Ing. Gottfried Leiter Patentanwalt· T«l*eramm»i labyrinth MOnchm

T.lifon. 83 15 10 Futsdndikontoi München 117078

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Ernibargcrttrass· 19

^r. Okt.

Unser Zeichen: C 2726

COMPAGNIE DES COMPTEURS 3, Rue Dosne, Paris l6e/Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Perngrfassung von

Daten

Es sind bereits verschiedene Vorrichtung zur Fernerfassung oder Fernablesung von Detekfcororganen für Veränderliche vorgeschlagen worden, das heißt von sehr verschiedenen Organen, wie Wasser-, Gas- und Elektrizitätszählern oder verschiedenen

Bu/ku

Fluidsählern

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Fluidzählem oder auch Thermometern, Manometern und dergleichen, deren Informationen in Impulse, insbesondere in elektrische Impulse umgeformt werden können, welche sodann durch verschiedene Einrichtungen übertragen werden können. Für diese übertragung ist in der-Technik die Verwendung von vorhandenen Telefonleitungen oder auch von Radiowellen oder Steuerdrähten vorgeschlagen worden*

Bei den bekannten Vorrichtungen ist es stets erforderlich, die Ausbildung der Detektororgane für die Veränderlichen beträchtlich abzuändern, wobei diese Detektororgane nachfolgend als "Meßwertgeber" oder Keßfühler bezeichnet werden, wobei diese Ausdrücke in ihrem allgemeinsten Sinn verstanden werden sollen* Om ein Vergleichen und Auswerten der von verschiedenen Meßwertgebern übertragenen Informationen zu ermöglichen, muß jeder derselben eine sogenannte Adresseninformation übertragen,, welche die Zuordnung der übertragenen Daten gestattet.

Außerdem ist es in den meisten Fällen, in denen die Fernerfassung oder Fernablesung ein praktisches Interesse findet ₃ bis jetzt erforderlich* daß man in der Lage ist, für Jeden Meßwertgeber eine ganze Informationskette zu übertragen* .'■--."■■""...- ■; i

Menn man beispielsweise den Fall eifies Elektrizitäts zäh-IeI⁸S b&träeiitet, so muß man im Zeitpunkt der Ablesung in üet? Lage spin^ die verschiedenen Zählerrollen abzulesen und infolgsoessen müsssen alle Eählerrollen mit Kodier-Organen -versehen sein. I.

Die

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1850751

Die oben erwähnten Tatsachen haben bis heute die Entwicklung in der Technik der Fernerfassung oder Fernablesung stark eingeschränkt₉ da vorausgesetzt werden" muß, daß die Meßwertgeber sehr kompliziert ausgebildet sein müssen, was man unmittelbar einsieht, wenn man feststellt, daß es beispielsweise bei Elektrizitätszählern oftmals erforderlich ist, mehrere Tarifbewertungen in Abhängigkeit von den Zeiträumen» in welchen die elektrische Energie verbraucht worden 1st, sowie in Ab-hängigkeit von der privaten oder industrielle» ¥er-

- 0

brauchsart zu berücksichtigen.

In bestimmten Fällen erweist es sich auch als sehr- schwierig, die Meßwertgeber mit den erforderlichen Einrichtungen zur übertragung ihrer Informationen auszustatten, da. häufig komplizierte Einrichtungen mit elektrischer Arbeitsweise ausgeschlossen werden müssen. Dies ist bei Gaszählern der Fall.

Die vorliegende Erfindung schafft ein außerordentlich einfaches und gut arbeitendes Verfahren, welches eine Fernerfassung aller Meßwertgeber gestattet, wobei nur sehr einfache Änderungen an diesen Meßwertgebern vorgenommen werden und für die übertragung der Informationen nur Einrichtungen verwendet werden, welche selbst sehr einfach sind und eine große Betriebssicherheit besitzen, wodurch die Gefahr von Fehlern weitgehend ausgeschaltet wird. Außerdem ist es bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfalirens stets möglich, ein fehlerhaftes Arbeiten bei der übertragung festzustellen und unmittelbar die Stelle des Fehlers zu orten.

Das

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INSPEQTEO

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch-gekennzeichnet, daß durch jedes Detektororgan für die Veränderlichen Einheiten angezeigt werden, welche die jedem dieser. Organe zugeordneten Veränderlichen definieren, jede dieser Einheiten durch zwei aufeinanderfolgende Bereiche dargestellt wird, die Detektororgane in einer willkürliehen Reihenfolge angeordnet werden, die Abtastung eines ersten Detektororgans hervorgerufen wird, ein übertragungs-. signal am Ort dieses ersten Detektororgans derart abge- * geben wird, daß ein zweites Detektororgan in der richtigen Reihenfolge abgetastet wird und so nacheinander kaskadenartig die Detektororgane gemäß der willkürlichen Reihenfolge durch ein stufenweises Fortschreiten abgetastet werden, indem im Zeitpunkt der Abtastung Daten festgestellt werden, welche demjenigen der von jedem Detektororgan angezeigten Bereiche entsprechen, die sowohl von den Detektororganen als auch von jedem übertragungssignal abgegebenen Daten in einen gemeinsamen Empfangskanal geleitet, werden, '.die so empfangenen Daten nachei'n-. ander in der der Reihenfolge der Detektororgane entspre-% chenden Reihenfolge registriert werden, die Abtastung \ in der willkürlichen Reihenfolge nach Verstreichen einer Zeitspanne wiederholt wird, welche kurzer ist als di.e minimale Zeit, die das schnellste Detektororgan braucht, um von dem einen der zwei, jede der Einheiten darstellenden Bereiche in den anderen Bereich überzugehen, in sich wiederholender Weise diese Abtastungen weiter durchgeführt werden und sodann in beliebigen Zeitabständen ein zusammenfassender Vergleich der bewirkten Aufzeichnungen vorgenommen wird, um die Summe der Anzahl von Übergängen von einem Bereich zum anderen Bereich jedes Detektororgans zu bilden. ^!

Weiter

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Weiter wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen, welche gekennzeichnet ist durch einen beweglichen, plattenförmigen, bandförmigen, rollenförmigen oder ähnlichen Meßwertgeber, welcher in Maßeinheiten unterteilt ist, wobei Jede der Maßeinheiten selbst in zwei Bereiche unterteilt ist, die zwei verschiedenen Zuständen entsprechen, ein Meßelement für wenigstens einen der beiden Bereiche, welches gegenüber jedem Meßwertgeber bezüglich desselben fest angeordnet ist, ein Übertragungsorgan, welches jedem Detektororgan jedes Meßwertgebers zugeordnet ist, einen Verbindungskanal für die Übertragungsorgane, wel-· eher dieselben miteinander in einer willkürlichen Reihenfolge verbindet, eine Zeitsteueranordnung, welche nacheinander jedes übertragungsorgan längs des dieselben verbindenden Verbindungskanals gemäß den aufeinanderfolgenden Abtastzyklen in Tätigkeit setzt, einen.allen Übertragungsorganen gemeinsamen Empfangskanal, welcher wenigstens ein, den Zustand jedes Meßwertgebers und seines Übertragungsorgans in dem Zeitpunkt, in dem das zugeordnete Übertragungsorgan in Tätigkeit gesetzt wird, feststellendes Datum überträgt, ein Registriergerät zum Registrieren der aufeinanderfolgenden Zustände der Meßwertgeber in jedem Abtastzyklus sowie durch eine Datenverarbeitungsanlage zum Vergleichen und Auswerten der registrierten Daten.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein Übersichtsschema zur Erläuterung des erfin· dungsgemäßen Verfahrens,

Figur 2

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Figur 2 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figuren 3» 3a und 3b Diagramme zur Erläuterung der Arbeitweise der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung,

Figuren 4 bis 6 Teilschaltbilder von Ausführungsformen eines Teils der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung,

Figur 7 ein der Figur 2 entsprechendes Schaltbild einer zweiten Ausführungsform,

Figur 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Figur 7 dargestellten Vorrichtung,

Figur 9 ein den Figuren 2 und 7 entsprechendes Schaltbild einer dritten Ausführungsform,

Figur IO ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Figur 9 dargestellten Ausführungsform,

Figur 11 ein Schaltbild einer vierten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 12 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Figur 11 dargestellten Vorrichtung und

Figur 13 ein Schaltbild einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Figur 1

sind die Meßwert^geber mit 1 bis In bezeichnet.

Um zu zeigen, .daß das erfindungsgemäße Verfahren auch in den kompliziertesten Fällen von Fernerfassung durchführbar ist, sind die Meßwertgeber i bis In in Form von Zählern mit mehreren Rollen dargestellt, an welchen infolgedessen mehrere Vielfache einer Grundeinheit erscheinen, * beispielsweise Kilowattstunden, zehn Kilowattstunden, >· hundert Kilowattstunden usw.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird lediglich die Rolle einer einzigen Stufe verwendet. Je nach der Genauigkeit der Fernmessung, welche erreicht werden soll, wählt man daher die eine oder andere Rolle, aber jedenfalls nur eine einzige. Bei dem dargestellten Beispiel beträchtet man nur die Rollen 2, welche beispielsweise die Kilowatt- ; stunden anzeigen, wobei lediglich diese Einheit in der * folgenden Beschreibung betrachtet wird, da es sieh oftmals um elektrische Zähler handelt, die die größten Schwierigkeiten für eine Fernerfassung bieten, wobei man voraussetzt, daß in den meisten Fällen je nach der Tageszeit oder nach anderen Parametern verschiedene "tarifliche Bewertungen durchzuführen sind. Die Erfindung läßt sich¹ in der gleichen Weise anwenden, wenn die Erfassung von Meßwerteebern mehrerer Arten durchzuführen ist. Beispielsweise kann der Meßwertgeber 1 der Zähler eines elektrischen Zählwerks, der Meßwertgeber la derjenige eines

Gaszäh] werks und der Meßwertgeber Ib derjenige eines

WasserZählwerks sein, wobei sich die Reihe von verschiedenen Meßwertgebern in der gleichen Reihenfolge oder in einer anderen, aber jedenfalls bekannten Reihenfolge wiederholt.

Ein erstes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens be-

- steht

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steht darin, daß für jede zu messende Einheit die beiden Hälften dieser Einheit durch zwei getrennte Daten symbolisiert werden, gegebenenfalls und bei dem betrachteten Beispiel läßt man Jede Einheit in jeder Rolle 2 zwei Bereiche, einen sogenannten weißen und einen sogenannten schwarzen, umfassen. Man erhält so eine Folge von weißen und .schwarzen Bereichen, deren jeder einer halben Einheit entspricht, beispielsweise einem halben Kilowatt. Dies 1st schematisch in der Figur dargestellt, welche für jede Einheit einen weißen Bereich und einen schwarzen Bereich sowie Pfeile in entsprechender Farbe zeigt - -

Ein zweites- Merkmal des Verfahrens besteht sodann darin, daß jede Rolle 2 jedes Meßwertgebers 1 bis In in regelmäßigen Zeitabständen beobachtet wird ., welche voneinander durch Zeiträume getrennt sind, die kürzer sind als die kürzeste Zeitdauer, welche jede Rolle 2 braucht, um sich um einen Betrag zu drehen, der der Länge eines weißen Bereichs oder eines schwarzen Bereichs, das heißt der Hälfte jeder Einheit entspricht, die die Rolle darstellt. Auf diese Weise ist man sicher, daß sich diese Rolle entweder gar nicht gedreht hat oder sich um einen kleineren Betrag als eine halbe Einheit gedreht hat, wenn zwei aufeinanderfolgende Beobachtungen, beispielsweise der Rolle 2 des Meßwertgebers la_; jedesmal einen weißen Bereich zeigen. Wenn dagegen zwei aufeinanderfolgende Beobachtungen der gleichen Rolle einen weißen und einen schwarzen Bereich zeigen, so hat man ebenfalls die Sicherheit, daß sich diese Rolle um einen geringeren Betrag als eine halbe Einheit gedreht hat

und

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und daher ist man durch die nacheinander durchgeführten Beobachtungen sicher, daß wenigstens eine Information durch jeden der weißen und schwarzen Bereiche jeder von der Rolle 2 jedes Meßwertgebers dargestellten Einheit gegeben wird.

Ein drittes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß jeder Meßwertgeber 1, la ... In stets in der gleichen Reihenfolge beobachtet wird und der weisse oder schwarze Zustand jedes Meßwertgebers in einem Registriergerät 3 aufgezeichnet wird, wodurch die Notwendigkeit beseitigt wird, die Meßwertgeber mit Organen auszustatten, die ihre Adresse erkennen lassen.

Ein zusätzliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht noch darin, daß jeder Aufzeichnung der weissen oder schwarzen Zustände jeäes Meßwertgebers mindestens ein Zeitbasissignal überlagert wird, so daß später die Kennzeichnung der genauen Zeitpunkte der aufeinanderfolgenden Aufzeichnungen möglich ist, um, falls erforderlich, solche Veränderlichen, wie Tarifänderungen als Punktion dieser Aufzeichnungszeitpunkte oder andere Parameter, zu berücksichtigen. Die den weißen und schwarzen Zuständen der aufeinanderfolgenden Meßwertgeber entsprechenden Daten werden zuletzt in beliebigen regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen beispielsweise in einer Rechenanlage untersucht, um die Addition der übergänge von einem in den anderen Bereich jedes Meßwertgebers durchzuführen.

Um das erfindungsgemäße Verfahren praktisch durchzuführen,

ordnet

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ordnet man j edem Meßwertgeber, wie in Figur 1 gezeigt, ein Übertragungsorgan .4, 4a, 4b ... 4n zu.

Ein Auslöseörgan 5 für wenigstens das erste Übertragungsorgan 1st ebenfalls vorgesehen, um den Beginn Jeder Beobachtungsperiode sowie die Folge dieser Perioden zu steuern. Wenn das Auslöseorgan 5 ein Signal abgibt, so tritt das Übertragungsorgan 4 in Tätigkeit und beobachtet den Zustand der Rolle 2 des Meßwertgebers 1 über den Kanal a. Wenn der weiße oder schwarze Zustand der Rolle 2festgestellt ist, wird dieser Zustand durch den Kanal b auf einen Empfangssamnäkanal c übertragen, welcher zum Registriergerät 3 führt. Nach dieser Beobachtung gibt das ubertragungsorgan" 4 eine Information über einen Verbindungskanal b ab, welche gleichzeitig dieses Organ außer Tätigkeit und das folgende Übertragungsorgan 4a in Tätigkeit setzt, welches sodann in der gleichen Welse verfährt.

Aus dem Vorangehenden ist zu entnehmen, daß die Anzahl der vom Auslöseorgan 5 bei jeder Beobachtungsperiode abzugebenden Signale auf 1 vermindert werden kann, wobei dieses Signal sodann für die aufeinanderfolgenden Übertragungsorgane 4, 4a ... 4n wiederholt wird, welche als mit Umschaltern synchronisierte übertrager dienen. Dies entspricht einem asynchronen Betrieb. Dagegen kann das Auslöseorgan 5 auch aufeinanderfolgende Signale erzeugen, so daß die Übertragungsorgane 4_S 4a ... 4n nacheinander in Tätigkeit treten. In diesem letzteren"Fall erhält man offensichtlich einen synchronen Betrieb.

Weiter

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Welter 1st festzustellen, daß die von einem beliebigen Meßwertgeber beliebiger Art empfangenen Signale stets binär sind, nämlich weiß oder schwarz, und daß infolgedessen die davon im Registriergerät 3 bewirkte Aufzeichnung sehr einfach mittels einer Datenverarbeitungsanlage 6 -untersucht werden kann, in welche diese Aufzeichnung in beliebigen Zeltabständen gegeben wird, wobei diese Zeitabstände mehrere Monate betragen können, wenn.es sich um die Durchführung einer Ablesung und die Vorbereitung der Ausstellung von Rechnungen handelt.

Weiter muß überlegt werden, daß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur sehr einfache Anordnungen verwendet werden können. Die weißen und schwarzen Zustände jeder Einheit können durch zahlreiche techni- " sehe Mittel erfaßt werden, beispielsweise durch Fühler mit einfachem Kontakt, welcher während der von einem schwarzen Bereich dargestellten Zeit offen und während der von einem weißen Bereich dargestellten Zeit geschlossen gehalten wird. Die Rollen 2 können auch mit magnetischen Bahnen oder anderen magnetischen Elementen versehen sein, welche den weißen und schwarzen Bereichen entsprechen, wobei diese Bahnen bei ihrem Vorbeigehen an einem ^esekopf einen Zustand 0 oder einen Zustand 1 wiedergeben.

Es können auch elektronische, pneumatische oder andere Bestandteile eingesetzt werden.

Schließlich können auch invertierende Unterbrecher oder Umschalter irgendeiner bekannten Bauart verwendet werden,

damit

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damit, wenn erwünscht, den weißen und schwarzen Bereichen entsprechende Zustände -1 und-+l und ein Zustand O für den Fall eines fehlerhaften Betriebs auftreten.

Bei der Einfachheit der von den Meßwertgebern 1, la, Ib angegebenen Informationen ist es stets möglich, daß dieselben ein diese. Informationen abgebendes Organ enthalten und daß dieses Organ im Meßwertgeber selbst angeordnet ist, ohne daß dessen Platzbedarf erhöht wird. Die Informationen werden sodann mittels der Übertragungsorgane ky ka ... 4n übertragen, welche leicht aus unabhängigen Einheiten-bestehen können, die, wenn erwünscht, außerhalb der Meßwertgeber angeordnet sind, mit welchen sie sodann lediglich durch einen oder zwei Drähte oder ein anderes Verbindungselement verbunden sind.

Diese Möglichkeit ist besonders wichtig in dem Fall, daß die Meßwertgeber im entflammbaren Innenräum von Gehäusen angeordnet sind, in welche elektrische Einrichtungen stets sehr schwierig einzuführen sind, wie es beispielsweise , bei Stadtgaszählern der Fall ist. Außerdem können die Übertragungsorgane in dichten Gehäusen angeordnet werden, welche unter Umständen mit einem inerten Gas angefüllt sind.

Damit besser ersichtlich wird, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf zahlreiche verschiedene Weisen durchführbar ist, werden nachfolgend mehrere besondere Ausführungsformen beschrieben.

In Figur 2 ist eine rein elektrische" Ausführungsform dar

gestellt

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gestellt. Das Registriergerät 3 ist an einem beliebigen Punkt einer aus zwei Leitern 7» 8 bestehenden Leitung angeordnet, welche von einer Wechselspannungsquelle 9 gespeist wird. Ein dritter Leiter 10 wird von der einen oder anderen Klemme einer Gleichspannungsquelle 11 gespeist, welche einen mittleren Punkt aufweist, an den der Leiter 8 angeschlossen ist. Ein von dem eine Steuereinrichtung bildenden Taktgeber 5 gesteuerter Umschaltkontakt 12 schließt abwechselnd den Leiter 10 an die eine oder andere Klemme der Gleichspannungsquelle 11 an. Die Periode des Taktgebers 5 liegt beispielsweise in der Größenordnung einer Sekunde.

Die Übertragungsorgane 4, 4a ... 4n weisen jeweils eine Relaisspule R., Rp, R, ... R_n -» R auf, welche zwischen den Leiter 10 und einen Leiter 13 geschaltet ist. Dioden D., D'- , D₂, D¹2 ... sind für jede Spule R₁, R₂ ... R_n in den Leiter 13 geschaltet und die Dioden der aufeinanderfolgenden Übertragungsorgane,beispielsweise 4 und 4a, sind jeweils entgegengesetzt geschaltet. Außerdem sind Kondensatoren A₁, A₂ ··· parallel zu den Spulen R₁, R₂...

R geschaltet und die Spulen R₁ bis R steuern jeweils zwei Kontakte r_, r¹. r. , r^f. ... r' . Die Kontakte r*,

d el D D η α

r'_b, ... r¹ sind zwischen den Leiter 8 und jeweils einen Umschaltkontakt C₁, C₂, ... c geschaltet, welcher in seinen beiden Stellungen die oben beschriebenen weißen und schwarzen Bereiche erfaßt. Mit anderen Worten, die Kontakte C₁ bis c stellen einen Teil der Meßwertgeber 1 bis

In dar. ' ;

Entgegengesetzt 009819/1362

- ill -

Entgegengesetzt geschaltete Dioden 14 und 15 sind parallel In zwei Leiter geschaltet, die jeweils zu den zwei Kontakten der Umschalter el bis cn sowie zum Leiter 7 führen.

Außerdem ist festzustellen, daß der Leiter 13 mit dem Leiter 8 über einen Unterbrecher ti verbunden ist.

Die Anordnung arbeitet in der folgenden Weise:

Am Beginn einer Abtastperiode der Meßwertgeber schließt der Taktgeber 5 während einer kurzen Zeit den Kontakt H. In dem Zeitpunkt, in dem die Polarität der Gleichspannungsquelle 11 so 1st, daß die Stromrichtung der Durchlaßrichtung der Diode D₁ entspricht, wird das Relais R₄ erregt und dadurch werden die Kontakte r_ und r' ge-

schlossen. Das Relais

wird sodann durch seinen Kontakt

r_e selbsterregt. Da&er Kontakt r' ebenfalls geschlossen & a

1st, wird ein Stromimpuls über den Kontakt C₁ und die Diode I¹J auf das Registriergerät gegeben. Da die Diode !Η nur eine Halbperiode des Wechselstroms durchläßt, ist der vom Registriergerät empfangene Impuls notwendigerweise positiv oder negativ und infolgedessen symbolisiert er den weißen oder schwarzen Zustand des Meßwertgebers.

Figur 3a zeigt, daß bei dem gewähien Beispiel der Impuls für denMeßwertgeber 1 positiv ist.

Gleichzeitig mit der Durchführung der oben beschriebenen Vorgänge^ wird offensichtlich der Kondensator A₁ geladen.

Der

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_t ■ ■ - t

- 15 -

Der Kontakt 12 wird durch den Taktgeber 5 gesteuert, welcher auch die Beobachtung oder Abtastung der aufeinanderfolgenden Meßwertgeber steuert. In der dargestellten Stellung, welche der gerade beschriebenen Arbeitsweise entspricht, gibt der erste Schiießungsimpuls den ersten bei 4 in Figur 3 dargestellten Impuls, da dies derjenige ist, welcher der Tätigkeit des Übertragungsorgans ¹J entspricht.

Wenn der Kontakt 12 umgeschaltet wird, wird die Polarität des den Leiter 10 durchfließenden Stromes offensichtlich derart umgekehrt, daß die Diode D¹^ den Stromfluß zum Selbsterregungskontakt r_ sperrt. Dieser Kontakt bleibt jedoch während der Entladungszeit des Kondensators X₁ geschlossen und die Spule des Relais R₂ wird während' dieser iaitladungszeit gespeist, da der Strom durch die

Diode D₀ und diesen Kontakt r - fließen kann. Die Erregung d. a

der Spule R- ruft die Schließung der Kontakte r_fc und r¹.

und dadurch die Selbsterregung der Spule R₂ und die Abtastung des Meßwertgebers la durch seinen Kontakt c~ hervor . ' -

Sobald der,Kondensator X₁ entladen ist, wird die Spule R₁ nicht mehr gespeist, der Kontakt r wird abgehoben und infolgedessen wird das Übertragungsorgan H abgetrennt, wobei nur das ubertragungsorgan ka. in Tätigkeit bleibt, um die Abtastung des Meßwertgebers la zu gewährleisten, welcher einen Impuls abgibt, welcher bei la in Figur 3a gezeigt ist, wobei dieser Impuls während der Zeit abgegeben wird, in der die Tätigkeit des übertragungsorgans ^a andauert.

Wenn 009819/1362

Wenn der Kontakt 12 wiederum umgeschaltet 'wird, werden die gleichen Vorgänge hervorgerufen und das Übertragungsorgan ¹Jb tritt in Tätigkeit, so daß die Abtastung des Meßwertgebers Ib durch seinen Kontakt c, gewährleistet wird.

Aus dem Diagramm der Figur 3a ist ersichtlich, daß die vom Registriergerät 3 registrierten Impulse für die Meßwertgeber 1, la, Ib alle positiv sind, da ihre Kontakte C₁, Cp, e, sich in der gleichen Stellung befinden. Wenn man jetzt den Meßwertgeber I_n-1 betrachtet, so sieht man, daß sein Kontakt sich an der zur Diode 15 führenden Klemme befindet. In diesem Fall können lediglich die negativen Halbperioden durchgehen und das registrierte Signal ist daher negativ, wie bei I_n-1 in Figur 3a gezeigt.

Die beschriebene Anordnung gestattet bei jeder Abtastung die Prüfung einer richtigen Arbeitsweise. Wenn man für den'Meßwertgeber In annimmt, daß ein Fehler in der Schaltung vorliegt, entweder ein Drahtbruch oder ein schlechtes Schließen eines Kontaktes, dann kann kein Strom dem Leiter 7 zugeleitet werden und entweder die Amplitude oder die Form des gelieferten Impulses unterscheiäet sich von derjenigen der normalerweise erzeugten Signale, was bei In in Figur 3a dargestellt ist, Da die gelieferten Signale aufgrund der Taktsteuerimpulse leicht identifizierbar sind, kann die Lage des fehlerhaften Meßwertgebers oder übertragungsorgans offensichtlich leicht festgestellt werden.

Wenn alle Meßwertegeber abgetastet sind, wird der Betrieb

der

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der Einrichtung automatisch unterbrochen und ein neuer Anlaufimpuls muß vom Kontakt.H aus gegeben werden, um einen weiteren Abtastzyklüs auszulösen, der offensichtlich in der gleichen Reihenfolge durchgeführt wird.

Der Taktgeber 5.kann, wenn gewünscht, weggelassen werden, indem man am Registriergerät 3 eine Bezugsspur anbringt, in der die Impulse gemäß Figur 3 erscheinen, und in diesem Fall steuern diese am Registriergerät abgelesenen Impulse die Hin- und Herbewegungen des Kontakts 12 und infolgedessen werden die positiven oder negativen Impulse, welche den weißen oder schwarzen Zustand der aufeinanderfolgenden Meßwertgeber 1, la ... In erkennen lassen, vom Registriergerät gegenüber den Steuerimpulsen aufgezeichnet.

Wenn dagegen der Taktgeber vorgesehen ist und im Registriergerät keine Bezugsspuren vorhanden sind, läßt sich die Identifizierung der aufeinanderfolgenden Meßwertgeber ebenfalls einfach erreichen/Die vom Kontakt 12 gelieferten Impulse sind wechselnde Impulse, wenn man an der Gleichspannungsquelle 11 einen mittleren Punkt vorsieht, und in diesem Fall werden diese Impulse zu den Impulsen gemäß Figur 3a, also den von den Meßwertgebern abgegebenen Impulsen, hinzugefügt oder von denselben abgezogen, wobei diese Impulse den Mittelwert der aufgegebenen Halbperioden des Wechselstroms darstellen, und man erhält infolgedessen die In Figur 3b stark ausgezogene Kurve, welche gleichzeitig für den weißen oder schwarzen Zustand der Meßwertgeber und für die Lage dieser Meß-_; wertgeber in der Kette der abgetasteten Meßwertgeber eha-j

rakteristisch

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-IB-

rakteristiscli.ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den Leiter zwischen der Spannungsquelle 11 und dem Kontakt H zu unterbrechen. Desgleichen kann, wie es in der Elektrotechnik üblich ist, ein Kondensator parallel zur Spannungsquelle 11 geschaltet werden, wenn man im Gegenteil eine Überlagerung der Wechselspannung und der Gleichspannung verhindern will.

In dem oben beschriebenen Fall wird ein Drahtbruch oder ein schlechtes Schließen eines Kontakts unmittelbar durch die anormale Amplitude oder Form des Impulses festgestellt, welche von der Rechenanlage 6 bestimmt werden kann.

Die Rolle der Rechenanlage 6 besteht offensichtlich darin, die von jedem Meßwertgeber ausgehenden Impulse in jedem Abtastzyklus dieser Meßwertgeber zu untersuchen und infolgedessen zu prüfen, ob die aufeinanderfolgenden Meßwertgeber von einem weißen Bereich zu einem schwarzen Bereich übergegangen sind oder ob Sie in dem Bereich geblieben sind^ welchen sie bei dem vorausgehenden Abtastzyklus einnahmen. Die Rechenanlage addiert sodann die aufeinanderfolgenden Bereichsübergänge jedes Meßwertgebers, wodurch die Summierung in gleicher V/eise möglich 1st, wie sie gegebenenfalls am Ort der Meßwertgeber durchgeführt, wird und welche beispielsweise an den Rollen 2 erscheint, wenn diese Meßwertgeber mit solchen Rollen ausgestattet sind.

^:? ■■':- ' ■■"""--■" .""-:-■ ;■'""■ ^: " -■-■-■ Wenn man bei/der Vorrichtung über eine Gleichspannungsquelle undi eine Wechselspannungsqueile verfügt, wie bei

dem

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J J dlü" --JJ

dem'oben beschriebenen Beispiel, 1st es möglich, bestimmte Bestandteile zu verändern. Insbesondere die Dioden Ik und 15 können, wie in Figur k gezeigt, durch
zwei Kondensatoren 1^₁* i^p ^erse^^z^ werden, welche ihrerseits wieder durch Induktivitäten ersetzt werden können. Es ist auch möglich, beliebig eine Wechselspannungsquelle oder eine Gleichspannungsquelle zu verwenden. In diesem Fall verfährt man beispielsweise gemäß Figur 5, welche .zeigt, daß die Dioden 14, 15 durch Widerstände l4₂,
15p verschiedener Größe ersetzt werden können. .

Wie im Vorangehenden bereits erläutert, können die.Doppel-Umsehaltkontakte C₁, e- usw. ebenfalls durch einfache Kontakte ersetzt werden, wie in Figur 6 gezeigt, wobei beispielsweise der Kontakt c' in Reihe mit der Diode 14
liegt und die Diode 15 parallel dazu geschaltet 1st.

Die Diode Ik 1st nur gezeigt, damit sich eine symmetrische Schaltung ergibt, sie kann auch weggelassen werden, da die beiden Halbperioden des Wechselstroms durchgehen, wenn der Kontakt c' geschlossen ist.

Wenn der Kontakt c¹. geöffnet ist, beispielsweise für
eine weiße'Zone des Meßwertgebers 1, so besteht das Signal aus denjenigen Halbperioden des Wechselstroms, welche durch die Diode 15 gehen, beispielsweise den positiven Halbperioden, und wenn der Kontakt c' geschlossen
ist, gehen die Halbperioden mit der anderen Polarität
durch. Es 1st ersichtlich, daß die Dioden Ik und 15 auch durch Kondensatoren, Widerstände oder Induktivitäten genau in der oben beschriebenen Weise ersetzt werden können,

wenn

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wenn am Ort der Meßwertgeber ein Doppel-Umschaltkontakt verwendet wird. ·

Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsform der in Figur 2 dargestellten Anordnung, bei welcher elektromechanische Einrichtungen verwendet werden. Bei dieser. Ausführungsform ist eine einzige, mit H₁ bezeichnete Spannungsquelle erforderlich, wobei diese Spannungsquelle in beliebiger Weise eine Wechselspannungsquelle oder eine Gleichspannungsquelle sein kann, wobei lediglich bestimmte Bestandteile der Anordnung gegebenenfalls an die Art des verwendeten Stroms angepaßt werden müssen.

Die Meßwertgeber 1, la, Ib, ... In sind durchwegs in der gleichen Weise ausgebildet und lediglich die übetragungsorgane 4, 4a, 4b sind anders ausgeführt. Bei dieser Ausführungsform weist jedes übertragungsorgan einen Motor M₁, M„, M, ... zum Antreiben von zwei Nockenscheiben 16, 17, 16a, 17a ... auf.

* Die llockenscheiben 16, l6a ... dienen zum Schließen der

Kontakte r¹ , r'_K, r¹ ···* welche die Speisung der Kona ο c

takte C₁, Cp.... der Meßwertgeber gewährleisten, wobei diese Kontakte in Reihe mit Widerständen ^₁, ^₂, ^f, usw. zwischen die. Stromzuführungsdrähte 1O₁ und J' geschaltet sind und dieser letztere Draht selbst in Reihe mit dem Registriergerät 3 liegt. Die llockenscheiben l6 gewährleisten gleichzeitig die Schließung der Kontakte 18, IS₁, IB·« .·., der sogenannten^Selbsterregungskontakte der aufeinanderfolgenden Motoren M₁, Μ«, M, ... Die gleichzeitig

mit 00981971362

mit den Nockenscheiben l6 angetriebenen Nockenscheiben,

17 sind Übertragungsnocken und dienen zum Schließen von Kontakten 19, 19₁, 19₂ während einer kurzen Zeitspanne.

Wenn ein vorübergehender Impuls vom Taktgeber 5 auf den Kontakt H gegeben wird, so wird der Motor M₁ derart gespeist, daß er sich zu drehen beginnt, wie aus der Figur ersichtlich. Die Nockenscheibe 16 schließt infolgedessen den Kontakt 18 und den Kontakt r¹ . Die Schließung. des Kontakts 18 gewährleistet die Selbsterregung des Motors M₁ und die Schließung des Kontakts r¹ ermöglicht die Abtastung des Meßwertgebers 1, um festzustellen, ob sich der Kontakt C₁ in der einem weißen oder einem schwarzen Bereich entsprechenden Stellung befindet. Wenn man berücksichtigt, daß sich der Motor gemäß den an den Nokkenscheiben eingezeichneten Pfeilen dreht, so wird der Kontakt 19 geschlossen, wenn nahezu eine vollständige Umdrehung ausgeführt ist, wodurch die Speisung des Motors M₂ gewährleistet wird. Es findet daher eine übertragung vom Organ 4 auf das Organ 4a statt. Wenn sich der Motor Mp dreht, wird seine Selbsterregung sodann durch den Kontakt IS₁ gewährleistet und die Schließung des Kontakts r', gestattet die Abtastung des Meßwertgebers la durch den Kontakt c₂· Sobald die Nockenscheibe 16 mit ihrem wirksamen Teil nicht mehr an den Kontakten

18 und r^r _a anliegt, werden diese geöffnet und infolge-' dessen wird das übertragungsorgan H vom Stromkreis abgetrennt.

Figur 8 zeigt die am Ort des Registriergeräts erhaltene Kurvenform. Bei Inbetriebnahme des Motors M₁ empfängt I

das 009819/1362

das Registriergerät einen Impuls I₁, welcher zeigt, daß der Kontakt G₁ geöffnet ist und sich daher beispielsweise auf einem weißen Bereich des Meßwertgebers 1 befindet. Am Ende der Drehung des Motors M. wird der Motor M₂ In den Stromkreis geschaltet und infolgedessen empfängt das Registriergerät einen Impuls 1«, welcher der überdekkungszone des Betriebs der beiden Motoren entspricht, wobei die Amplitude dieses Impulses i~ zeigt, daß der Kontakt Cp des Meßwertgebers la ebenfalls geöffnet ist. Wenn der. Motor M₁ angehalten wird und der Motor M₂ weiter läuft, kehrt der empfangene Impuls auf den V/ert zurück.

Wenn die Nockenscheibe* 17a sodann die Speisung de3 Motors M, gewährleistet, so würde der empfangene Impuls wiederum gleich

sein, wenn der Kontakt c, des Meßwertgebers Ib geöffnet wäre, aber dieser Impuls wird gleich 1,, wenn der Kontakt c^ geschlossen ist, wie dargestellt. Der Impuls Im folgenden AnhaltZeitpunkt des Motors Mp fällt sodann auf den Wert I₁. und nimmt den

Wert 1,- am Ende der Drehung des Motors M, im Anlaufzeitpunkt des folgenden Motors an, wenn man annimmt, daß der Kontakt des folgenden Meßwertgebers ebenfalls geschlossen ist. Aus der in Figur 8dargestellten Kurve ist ersichtlich, daß die Identifizierung der Meßwertgeber und auch des von denselben dargestellten weißen oder schwarzen Zustands leicht durchführbar ist« Aus der vorangehenden Beschreibung 1st auch zu entnehmen, daß die Vorrichtung schrittweise von einem Meßwertgeber zum nächsten durch die aufeinanderfolgende Tätigkeit der Über

tragungsorgane

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tragungsorgane fortschreitet, ohne daß eine Steuerung dieser Organe erforderlich ist, und daß die Identifizierung der vom Registriergerät empfangenen Informationen stets leicht durchführbar bleibt, auch wenn die aufeinanderfolgenden Motoren M., M₂, M-* nicht genau die gleiche Drehzahl aufweisen. Da die Abtastung jedes Meßwertgebers bei einer Drehung jedes Motors durchgeführt wird, ist es leicht möglich, für jedes Übertragungsorgan schnelle Abtastzyklen zu erzielen, welche beispielsweise in der Größenordnung einer Sekunde liegen. ' -

Aus dem Vorangehenden 1st zu entnehmen, daß man auch durch eine Prüfung der Figur 8 feststellen kann, daß bei einem Drahtbruch kein Impuls vorhanden 1st, was eine leichte Identifizierung der Fehlerstelle ermöglicht. Das gleiche gilt für die Prüfung eines fehlerhaften Kontakts, welcher eine anormale Amplitude längs der in Figur 8 gezeigten Kurve auftreten läßt.

Nachdem Figur 2 die Ausbildung einer rein elektrischen Vorrichtung und Figur 7 die Ausbildung einer elektromechanischen Vorrichtung gezeigt hat, ist aus Figur 9 ersichtlich, daß eine Vorrichtung mit thermischer Arbeitswelse ebenso einfach ausgebildet werden kann. Gemäß dieser Figur verwendet man, wie in Figur 2, eine Wechselspannungsquelle 9 und eine Gleichspannungsquelle 11. Die Kontakte c., C₂ äer aufeinanderfolgenden Meßwertgeber 1, la ... werden, wie bereits beschrieben, durch Umschaltkontakte gebildet und diese Kontakte sind den Kondensatoren l^i» I¹^₂ 6^emäß Figur 4 zugeordnet, wobei diese Schaltungsart als Beispiel genommen ist, um einen Unter

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schied zur Ausführungsform gemäß Figur 2 darzustellen, bei der die Dioden l4, 15 verwendet werden, und um einen Unterschied von der in Figur 7 gezeigten Ausführungsform darzustellen, bei welcher ein Widerstand verwendet wird.

Jedes Übertragungsorgan' 4, 4a ... weist als Antriebselement einen heizwiderstand 20 auf, welcher einem Bimetallstreifen 21 zugeordnet ist. Jeder Bimetallstreifen 21 steuert Kontakte 23» 23a sowie eine Kontaktfeder 22.

Um die Arbeitsweise dieser Ausführungsform darzustellen, muß man zunächst überlegen, daß die Anordnung von der von der Spannungsquelle 11 ausgehenden Gleichspannung und von einer dieser Gleichspannung überlagerten Wechselspannung mit 400 Hz gespeist wird. Bei der kurzzeitigen Schließung des Kontakts H des Taktgebers 5 beginnt der Heizwiderstand 20 des Übertragungsorgans 4 den Bimetallstreifen 21 zu erwärmen, wodurch die Schließung des Kontakts 23 hervorgerufen wird, da der Gleichstrom vom Draht 8 zum Draht 7 über den Widerstand 20 und einen Draht 26 fließt. Die der Gleichspannung überlagerte Wechselspannung wird vom Leiter 8 zum Kontakt c des Meßwertgebers 1 und sodann zum Leiter 7 über einen der beiden Kondensatoren 14. oder l4p geleitet, welche unterschiedliche Werte besitzen. Wenn man das Registriergerät 3 mit zwei Aufzeichnungsspuren A und B ausstattet, so sieht man aus der die erzielte Aufzeichnung darstellenden Figur 10, daß die Spur A, welche auf den Wechselstrom anspricht, einen Impuls a. zeigt, welcher für die Stellung des Kontakts c^ und daher für den weißen oder schwarzen Zustand des Heßwertgebers charakteristisch ist.

Gleichzeitig 009819/V382

Gleichzeitig zeigt die Wicklung B an der zweiten Spur einen Impuls b^, welcher vom Gleichstrom abhängt und daher für das in Tätigkeit befindliche Übertragungsorgan charakteristisch ist, in diesem Fall für das Organ 4.

Wenn der Widerstand 20 begonnen hat, den Bimetallstrelfen 21 zu erwärmen, wird der Kontakt 23 geschlossen und der Heizwiderstand 20 wird vom Leiter 10 über den Kontakt 25 selbstgespeist. Infolge dieser Selbstspeisung sind die Arbeitsbedingungen noch nicht verändert worden, da der Wechselstrom und der Gleichstrom vom Leiter 10 zum Kontakt C₁ einerseits und zum Widerstand 20 andererseits. über den Leiter 24 geleitet werden, und die empfangenen Impulse sind noch immer a. und b..

Wenn der Bimetallstreifen ausreichend erhitzt ist, wird der zweite Kontakt 23a geschlossen und infolgedessen wird Gleichstrom durch den Draht B₁ zum Heizwiderstand 20 des Übertragungsorgans 4a geleitet, dessen Bimetallstreifen erwärmt zu werden beginnt. Unmittelbar nach der Schliessung des zweiten Kontakts 23a öffnet die Kontaktfeder den Kontakt 25 und infolgedessen wird die Speisung des Organs 4 sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom unterbrochen.

Aus Figur-10 ist zu entnehmen, daß man im Zeitpunkt der Schließung des zweiten Kontakts 23a einen Impuls mit der Amplitude a₂ erhält, da der Wechselstrom dann während · einer kurzen Zeitspanne gleichzeitig durch den Kontakt c. des Meßwertgebers 1 und durch den Kontakt C₂ des Meßwertgebers la fließt. Bei der Spur B wird die Überlagerung

der

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1850751

der beiden Stromzuführungen ebenfalls durch einen Impuls bp mit größerer Amplitude festgestellt.

Wenn der Bimetallstreifen 21 des Übertragungsorgans 4 ausreichend abgekühlt ist, kehrt die Kontaktfeder 22 in Ihre Ausgangsstellung zurück und die Kontakte 25 und 23, 23a nehmen ihre Anfangsstellung wieder ein. Das Registriergerät empfängt dann nur den Impuls a,, welcher den weißen oder schwarzen Zustand des Meßwertgebers la feststellt, und die Spur B erhält einen Impuls b,, welcher erkennen läßt, daß der Heizwiderstand 20 richtig gespeist wird. .

Wenn ein fehlerhafter Kontakt In dem vom Wechselstrom durchflossenen Kreis vorhanden ist, dann ist kein Impuls am Ort der Spur A vorhanden, wie dies bei a gezeigt ist, wobei die modulierten Impulse.der Spur B genau die Lage des Fehlers erkennen lassen.

Figur 11 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher im wesentlichen elektronische Bestandteile, beispielsweise Thyristoren, verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, nur eine einzige Gleichspannungsquelle 11 zu verwenden, und wie in Figur 2 stellt der Taktgeber 5 eine Steueranordnung für Umschalter 12a dar. Wie vorher ist Jedem Meßwertgeber 1, la ... In ein übertragungsorgan 4, 4a ... 4n zugeordnet. Jedes dieser Übertragungsorgane weist einen Thyristor Th., Thp, Th,

TH auf, weiche Jeweils in Reihe mit den Kontakten c., c„, ^C3 *" ^cn ^öer -Meßwertgeber 1 bis In geschaltet sind_s die beispielsweise aus einfachen Kontakten bestehen und zwei

Widerständen

00981S/13.62

195075t

Widerständen 14«, 15₂ zugeordnet sind. Die Thyristoren sind abwechselnd gegenparallel zwischen die Speiseleiter 7 und 10 geschaltet und die Anode des ersten Thyristors Th₁ ist über einen Verbindungsleiter 27 mit der Steuerelektrode des folgenden Thyristors, in diesem Pall Th₂, verbunden, dessen Anode ihrerseits über einen Leiter mit der Steuerelektrode des folgenden Thyristors, in diesem Pall Th,, verbunden ist usw. Jeder Leiter 27 enthält außerdem einen Kondensator /^¹, welcher mit einem Widerstand 27a in Reihe geschaltet ist.

Am Beginn Jedes Abtastzyklus der Heßwertgeber 1 bis In wird zuerst wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 kurzzeitig der Kontakt H durch den Taktgeber 5 im glel-, chen Zeitpunkt geschlossen, in dem die Kontakte 12a sich beispielsweise in der dargestellten Stellung befinden. Die vorübergehende Schließung des Kontaktes H in dem Zeitpunkt, in dem die Polarität der Spannungsquelle so ist, daß der positive Strom auf die Steuerelektrode des er&en Thyristors Th₁ Über einen Verbindungswiderstand 28 gegeben wird, bewirkt die Einleitung eines Stroms in die Anode dieses Thyristors, welcher dadurch entsperrt wird und die Ladung des Kondensators λ' ermöglicht. Damit der St'rom in den Thyristor Th ' fließen kann, fließt er notwendigerweise in dem einen oder anderen der Widerstände 14p oder 15₂» welche dem Kontakt c. des Meßwertgebers 1 zugeordnet sind, und infolgedessen erscheint der weiße oder schwarze Zustand dieses Meßwertgebers am Registriergerät 3 in Form eines Impulses I (Figur 12). Die Kontakte 12a werden vom Taktgeber 5 in dem Zeitpunkt ge

rege It

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regelt, In dem ihre Stellung umgekehrt ist, und der Strom fließt daher in dem oben beschriebenen Kreis in umgekehrter Richtung* Im Zeitpunkt dieser Umkehrung wird der Thyristor Th. infolgedessen gesperrt, wodurch die Entladung des Kondensators λ¹ ermöglicht ist, welche die Zündung des zum folgenden Übertragungsorgan 4a gehörenden Thyristors Thp hervorruft, und dieser zweite Thyristor, welcher sodann richtig gespeist wird, gewährleistet die Abtastung des zum Meßwertgeber la gehörenden Kontakts c«. Bei jeder Umkehrung der Polarität schaltet man infolgedessen um eine Stufe vorwärts.

Die vom Registriergerät 3 nacheinander empfangenen Impulse, das heißt die Impuls I, II, III, usw. wechseln ab und sind daher charakteristisch für die Folge der abgefragten Meßwertgeber. Es ist ersichtlich, daß der Impuls I eine kleinere Amplitude besitzt als der Impuls II, da der Kontakt c. geöffnet ist, während der folgende Kontakt C₂ geschlossen ist, was einerseits dem Vorhandensein eines weißen Bereiches am Meßwertgeber 1 und andererseits dem Vorhandensein eines schwarzen Bereichs am Meßwertgeber la entspricht. Jede Änderung über bestimmte Grenzamplitudert der aufeinanderfolgenden Signale hinaus läßt offensichtlich unmittelbar einen Fehler sov/ie dessen Lage erkennen*

Die in Figur 13 dargestellte Ausführungsform ist ebenfalls elektronisch ausgebildet, wobei jedoch, diesmal logische Schaltungen verwendet werden. Jedem der Kontakte c., Cp, c, ... c der aufeinanderfolgenden Keßwertgeber 1, la,

Ib .

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Ib ... In ist eine Flipflopschaltung 29, 29a ... 29n sowie jeweils zwei Und-Schaltungen P, P^f, P₁, PV₁ ... P_n, P¹ zugeordnet.

Die Anordnung dieser Elemente wird von einer Gleichspannungsquelle 11 gespeist. Einer der Eingänge der Und-Schaltungen P, P¹, P₁, P'^ usw. jedes Übertragungsorgans ist

mit dem Ausgang Q₂ des zugehörigen Flipflops 29, 29a 29n verbunden. Im übrigen ist der zweite Eingang der Und-Schaltungen P, P., Pp ... P durch einen Leiter 30

mit dem vom Taktgeber 5 gesteuerten Kontakt 12 verbunden/ während der zweite Eingang der Und-Schaltungen P', P' P¹ mit einem Leiter 31 der Spannungsquelle 11 jeweils über die Kontakte C₁, Cp ··· c„ der Meßwertgeber 1, la In verbunden ist. Außerdem ist der den zweiten Pol der Spannungsquelle 11 mit dem Steuerkontakt 12 verbindende Speiseleiter 32 durch den vorübergehend geschlossenen Kontakt H mit einem der Eingänge des ersten Flipflops 29 verbunden. In Ruhezustand befinden sich alle Ausgänge Q₁ der Flipflops 29, 29a, 29b ... 29n im Zustand 1 und infolgedessen befinden sich die Ausgänge Q₂ im Zustand 0. Die Schließung des kurzzeitig betätigten Kontakts H ruft die Aufgabe eines Impulses auf das Flipflop 29 hervor, welcher je nach der angenommenen Logik positiv oder negativ ist, und infolgedessen geht der Ausgang Q₁ dieses * Flipflops in den Zustand 0 über, während der Ausgang Q₂ in den Zustand 1 Übergeht. Daraus folgt, daß die. Und Schaltung P geöffnet ist. Der erste Impuls des Taktgebers, welcher durch die Schließung des Steuerkontakts 12 hervorgerufen wird, bringt das Flipflop 29 in seinen Aus

gangs zustand 009819/1362

gangszustand zurück und sperrt die Und-Schaltung P. Die Veränderung des Potentials am Ausgang Q₂ des Flipflops 29, welche sich aus dem obigen Vorgang ergibt, bewirkt ein Umkippen des folgenden Flipflops 29a, dessen Ausgang Q₂ in den Zustand 1 übergeht und dessen Ausgang Q₁ in den Zustand 0 übergeht. Infolgedessen ist die Und-Schaltung P₁ geöffnet.

Wie aus dem Vorangehenden zu entnehmen, läßt jeder Impuls des den Kontakt 12 steuernden Taktgebers 5 nacheinander die Flipflops umkippen, wie durch die folgende Tabelle gezeigt:

4 4a 4b 4n Q₁O₂ Q₁Q₂ Q₁Q₂ Q₁Q₂

Ruhestellung	10	10	10	10
Beginn	01	10	10	10
Impuls Nr. 1	10	01	10	10
Impuls Ur. 2	10	10	01	10
Impuls Nr. 3	10	10	10	01
Impuls Nr. 4	10	10	10	10

Die Öffnung der Und-Schaltungen P*, P^ ... P'_n ist offenslchtlich auch an den Zustand ihrer entsprechenden Flipflops gebunden und infolgedessen gewährleistet das aufeinanderfolgende Umkippen der Flipflops· 29, 29a, 29b

... 29n 00981071362

... 29n die Abtastung des geöffneten oder, geschlossenen Zustandes der Kontakte C₁, Cp ... c und daher die Prüfung des weißen oder schwarzen Zustands der Meßwertgeber 1, la, Ib .. In.

Wie den verschiedenen erläuterten Ausführungsformen zu entnehmen, welche im übrigen zahlreichen dem Fachmann geläufigen Änderungen unterzogen werden können, kann alles darauf zurückgeführt werden, daß man in zyklischer Wiederholung den weißen oder schwarzen Zustand jeder Maßeinheit der Meßwertgeber in einer Zeitspanne feststellt, welche stets kürzer ist als die minimale Zeit, die jeder Meßwertgeber zum Durchlaufen des weißen oder schwarzen Bereiches jeder seiner Maßeinheiten braucht, sodann diese aufeinanderfolgenden Beobachtungen aufgezeichnet werden, um zuletzt die Summe der Anzahl von nacheinander am Ort jedes Meßwertgebers festgestellten Übergänge von einem weißen Bereich zu einem schwarzen Bereich zu bilden, damit eine zeitversetzte Zählung durchgeführt wird, bezüglich welcher verschiedene Parameter, beispielsweise Stunden,¹ derart angebracht werden können, daß die so gezählten Summen als Funktion dieser Parameter auswertbar werden. Es ist bemerkenswert, daß bei allen beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens infolge der Tatsache, daß höchstens zwei übertragungsorgane sich in jedem Zeitpunkt im Stromkreis befinden_s die zum Betrieb erforderlichen Leistungen sehr gering sind, was die Verwendung von Leitern mit kleinem Querschnitt für die Übertragung von Informationen, beispielsweise von Leitern der Art, wie sie in Telefonkabeln verwendet werden, ermöglicht.

ÜG981S/T362

Es ist gezeigt worden, daß das erfindungsgemäße Verfahren mittels Gleichspannungsquellen als auch mittels Wechselspannungsquellen durchführbar ist. Es ist offensichtlich einfach, die geeignetere Stromversorungsart zu wählen, und zwar unter Berücksichtigung der Mittel, über
die man verfügt, das heißt insbesondere, ob man über Wechselspannungsqueilen, wie ein Versorgungsnetz,oder im Gegenteil lediglich über Akkumulatoren, Batterien, Elemente oder irgendeinen anderen Stromerzeuger verfügt.

Pat ent an sprüc he 00-9 81 9/13-6 2

Claims (1)

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Pat ent ansprüche

1. !Verfahren zur Fernerfassung von aufeinanderfolgenden Angaben von veränderliche Werte feststellenden Detektororganen , dadurch gekennzeichnet, daß durch jedes Detektororgan für die Veränderlichen Einheiten angezeigt werden, welche die jedem dieser Organe zugeordneten Veränderlichen definieren, jede dieser Einheiten durch zwei aufeinanderfolgende Bereiche dargestellt wird, die Detektororgane in einer willkürlichen Reihenfolge angeordnet werden, die Abtastung eines ersten Detektororgans hervorgerufen wird, ein Übertragungssignal am Ort dieses ersten Detektororgans derart abgegeben wird, daß ein zweites Detektororgan in der richtigen Reihenfolge abgetastet wird und so nacheinander kaskadenartig die Detektororgane gemäß der willkürlichen Reihenfolge durch ein stufenweises Fortschreiten abgetastet werden, indem im Zeitpunkt der Abtastung Daten festgestellt werden, welche demjenigen der von jedem Detektororgan angezeigten Bereiche entsprechen, die sowohl von den Detektororganen als auch von jedem Übertragungssignal abgegebenen Daten in einen gemeinsamen Empfangskanal geleitet werden, die so empfangenen Daten nacheinander in der der Reihenfolge der Detektororgane, entsprechenden Reihenfolge registriert werden, die Ab tastung in der willkürlichen Reihenfolge nach Verstreichen einer Zeitspanne wiederholt wird, welche kürzer ist als die minimale Zelt, die das schnellste Detektororgan

braucht

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1350751

braucht, um von dem einen der zwei, jede der Einheiten darstellenden Bereiche in den anderen Bereich überzugehen j in sich wiederholender Weise diese Abtastungen weiter durchgeführt werden und.sodann in beliebigen Zeitabständen ein zusammenfassender Vergleich der bewirkten Aufzeichnungen vorgenommen wird, um die Summe der Anzahl von übergängen von einem Bereich zum änderen Bereich jedes Detektororgans zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch,1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Abtastungen in der willkürlichen Reihenfolge der Gruppierung der Detektoren für die Veränderlichen durch einen Taktgeber ausgelöst werden und daß man der Aufzeichnung des Zustandes jedes Detektors für die Veränderlichen eine zusätzliche Aufzeichnung einer Zeitbasis derart zuordnet, daß die aufgezeichneten Daten aufgrund der Zeitbasis identifizierbar werden, damit die Detektororgane für die Veränderlichen in der willkürlichen Gruppierung, in welcher sie angeordnet sind, geortet werden können.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Abtastungen jedes Detektors für die Veränderlichen in jeder Abtastungszeitspanne durch einen Taktgeber derart gesteuert werden, daß die Zeitbasis zur Identifizierung der aufeinanderfolgenden Detektororgane für die Veränderlichen den von diesen Detektororganen für die Veränderlichen abgegebenen Daten Überlagert wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem

der

009819/1

der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen beweglichen, plattenförmigen, bandförmigen, rollenförmigen oder ähnlichen Meßwertgeber, welcher in Maßeinheiten unterteilt ist_s wobei jede der Maßeinheiten selbst in zwei Bereiche unterteilt ist, die zwei verschiedenen Zuständen entsprechen, ein Meßelement für wenigstens einen der beiden Bereiche, welches gegenüber jedem Meßwertgeber" bezüglich desselben fest angeordnet ist, ein Übertragungsorgan, welches jedem Detektororgan jedes Meßwertgebers zugeordnet ist, einen Verbindungskanal für die übertragungsorgane, welcher dieselben miteinander in einer willkürlichen Reihefolge verbindet, eine Zeitsteueranordnung, welche nacheinander jedes übertraguncsorgan längs des uieselben verbindenden Verbindungskanals gemäß den aufeinanderfolgenden Abtastzyklen in Tätigkeit setzt, einfallen Übertragungsorganen gemeinsamen Empfangskanal, welcher wenigstens ein, den Zustand jedes Meßwertgebers und seines Übertragungsorgans in dem Zeitpunkt, in dem das zugeordnete Übertragungsorgan in Tätigkeit gesetzt wird^ feststellendes Datum überträgt, ein Registriergerät zum Registrieren der aufeinanderfolgenden Zustände der Meßwertgeber in jedem Abtastzyklus sowie durch eine Datenverarbeitungsanlage zur; Vergleichen und Auswerten der registrierten Daten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiaen Bereiche jeder an jedem I-Ießwertgeber auftretenden Kaßeinheit durch ein Umschaltorgan bestimmt sind, welches im Zeitpunkt des Übergangs von einem Bereich zu einem anderen derart umgeschaltet wird, daß das Umschalt-

organ 009019/1362

organ binäre Informationen liefert, welche auf den Empfangskanal in dem Zeitpunkt übertragen werden, in dem das · zugehörige Übertragungsorgan in Tätigkeit tritt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltorgan aus einem elektrischen Unterbrecher besteht, welcher durch jeden der Bereiche jeder Maßeinheit des Meßwertgebers betätigbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der das Umschaltorgan bildende elektrische Unterbrecher ein einfacher Kontakt in Art eines Wechselschalters oder magnetischen Schalters oder dergleichen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltorgan mindestens einem Dioden-, Induktivitäts-, Kapazitäts- oder Widerstandsverbindungsglied zugeordnet ist, mit welchem es in Reihe zwischen den Empfangskanal und einen Speiseleiter geschaltet ist, an den es elektrisch in dem Zeitpunkt angeschlossen wird, in dem das einem bestimmten Meßwertgeber zugeordnete Übertragungsorgan in Tätigkeit tritt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungscrgane aus Relais bestehen, welche miteinander durch den Übertragungskanal verbunden sind, wobei das erste in den Übertragungskanal geschaltete Relais durch einen Impuls des die aufeinanderfolgenden Abtastzyklen steuernden Zeitsteuerorgans in Tätigkeit tritt und Jedes der Relais eine Anordnung zur

Erregung 0 0 9819/1362

Erregung des Relais längs des Übertragungskanals und eine Anordnung zur Entregung nach der Abtastung des Meßwertgebers, welchem es zugeordnet ist, aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übertragungsorgane bildenden Relais Spulen aufweisen, welche parallel zwischen zwei Speiseleiter geschaltet sind, wobei jede Spule mit einem Zeitsteuerorgan verbunden ist und einer der Speiseleiter anfänglich über einen kurzzeitig geschlossenen Kontakt gespeist wird, der durch einen den Beginn jedes Abtastzyklus steuernden Taktgeber und durch einen von der Spule selbst gesteuerten Selbsterregungskontakt betätigbar ist, für die Polarität des Stroms empfindliche Ventile im Kreis jeder Spule enthalten sind und ein ebenfalls vom Taktgeber gesteuerter ümschaltunterbrecher zur zyklischen Umkehrung der Polarität des einem der Speiseleiter zugeführten Stroms derart vorgesehen ist, daß das erste Relais des Übertragungskanals durch den kurzzeitig geschlossenen Kontakt unter Spannung gesetzt wird, sodann durch seinen Selbsterregungskontakt unter Spannung gehalten und durch die vom Taktgeber gesteuerte Umkehrung der Polarität außer Tätigkeit gesetzt wird, wobei das dem ersten Relais zugeordnete Zeitsteuerorgan die Erregung des zweiten Relais des Übertragungskanals hervorruft, welches . sodann nach einer weiteren Umkehrung der Polarität des. Speisestroms im Zeitpunkt der Erregung des folgenden Relais in der gleichen V/eise abgetrennt wird,

11. Vorrichtung nach Anspruch 9₃ dadurch gekennzeichnet, daß

das

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das jedes Übertragungsorgan bildende Relais einen I-Iotor aufweist, welcher wenigstens eine nockenscheibe antreibt, die die Schließung von Selbsterregungskontakten hervorruft, wobei die Schließung eines Selbsterregungskontakts eines Kreises, in welchem das Umschaltorgan angeordnet ist, den Zustand des zugeordneten Meßwertgebers und die Schließung eines Erregungskentakts des folgenden Relais des Übertragungskanals feststellt und wobei die Erregung des ersten Relais des tbertragungskanals durch die Schließung eines kurzzeitig von dem jeden Abtastzyklus steuernden Taktgeber betätigten Kentakts "gewährleistet wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais aus einem thermischen Element besteht und einen am Beginn der Erwärmung geschlossenen Selbstspeisungskontakt, einen das Umsehaltorgan zur Feststellung des Zustands des Meßwertgebers einschaltenden Kontakt, einen Kontakt zur Erregung des folgenden Relais und einen Kontakt aufweist, welcher das Relais nach der Abtastung des Meßwertgebers, welchem es zugeordnet ist, außer Tätigkeit setzt.

13· Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais aus einem Halbleiter und einer Zeitsteuerschaltung besteht und daß der Übertragungskanal durch einen Strom mit abwechselnder Polarität derart gespeist -wird, daß die Polaritätsänderungen die Sperrung eines in Tätigkeit befindlichen Relais und die Speisung des folgenden Relais des Übertragungskanals nach Erregung dieses

Relais

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Relais durch die Zeitsteuerschaltung des vorangehenden Relais hervorrufen.

1*1. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter jedes Relais aus einem Thyristor bestehen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die verschiedenen Relais der übertragungsorgane bildenden Thyristoren von einem Organ zum nächsten ■gegenparallel angeordnet und zwischen zwei Leiter geschaltet sind, deren einer den Übertragungskanal und deren anderer den Empfangskanal bildet, wobei Verbindungsleiter außerdem die Steuerelektrode des Thyristors eines Relais mit der Anode des Thyristors des folgenden Relais verbinden und ein Kondensator in Reihe mit jedem Verbindungsleiter geschaltet ist, um die Zündung der aufeinanderfolgenden Thyristoren des Übertragungskanals zu gewährleisten, welcher vo'n einer Gleichspannungsquelle mit Mittelabgriff mittels ihrerseits vom Taktgeber gesteuerter Umschaut konläcte mit wechselndem Gleichstrom gespeist wird.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche k bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsorgane in logischer Form ausgebildet sind und jeweils eine Kippschaltung mit zwei Zuständen aufweisen, welche die Öffnung und die Schließung von zwei Torschaltungen steuert, deren eine in den Kreis des jedem Meßwertgeber zugeordneten Umschaltorgans geschaltet ist und deren andere mit der Kippschaltung des folgenden Relais verbunden ist, um dessen Erregung hervorzurufen.

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17· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die übatragungsorgane direkt am Meßwertgeber angebracht sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet," daß die Übertragungsorgane in Form von unabhängigen Einrichtungen ausgebildet und mit den Meßwertgebern durch ein leitendes Element verbunden sind, wobei jeder Meßwertgeber lediglich mit dem die beiden
Zustünde jeder Maßeinheit dieser Meßwertgeber feststellenden Umschaltelement ausgestattet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragung- und Empfahgskanäle alle im gleichen Kabel enthalten sind, welches mehrere Leiter in Art eines Telefonkabels enthält.

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