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Zeitschalt-Uhr, insbesondere für psychologisch dignostioche Untersuchungen
aller Art Die Erfindung beschäftigt sich iit Zeitschaltuhren. Die bekannten Uhren
dieser Art wurden zur Messung oder Kennzeichnung von Zeiten verwendet, die ii allgeleinen
echanisohe oder elektrische Stoppuhren waren* die Jeweils sehr oder weniger eines
bestiten Verwendungszweck angepaßt sind.
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Meistens handelt es sich ul Stoppuhren, Wecker, Sportuhren oder auch
Echolotmeßeinrichtungen oder dergleichen. Solche Uhren sind für psychologisch diagnostische
Untersuchungen nicht geeignet. Es handelt sich hierbei vielmehr ul eine Zeitschaltuhr,
die so eingerichtet ist, das sie besonders vorteilhaft für diese Zeitiessungen eingesetzt
werden kann.
Bei derartigen Untersuchungen, beispielsweise Intelligenz-Tests,
Konzentrations-Tests oder ähnlichen kommt es entscheidend darauf an, unter Umständen
sehr lang andauernde Zeitwerte zu beobachten. Eine gewbhnliche Stoppuhr erweist
sich bei derartigen Untersuchungen als unzureichend, besonders wenn erheblich lange
Versuchs serien durchgeführt werden, bei denen unter Umständen der Versuchsleiter
selbst überfordert werden kann, wodurch die Gefahr einer Überschreitung der Vorgabozeit
gegeben ist. Es ist hierbei bekannt, die Eingabe der psychologischen Daten von Hand
oder autoiatisch vorzunehmen.
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Es hat sich Jedoch herausgestellt, daß die ii vorstehenden beschriebenen
Maßnahmen nicht ausreichen, um einvandfreie Testwerte zu erzielen, ud zwar auch
nicht bei autoiatisierter Zugabemethode.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erzielung einer völlig
einwandfreien Arbeitsmethode, eine Zeitmeßvorrichtung zu schaffen, die mit größt1öglicher
Sicherheit arbeitet und von Versuchsleiter leicht und einfach bedient werden kann.
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So ist zur Beispiel bei Konzentrationstests sowie bei Intelligenztests
die Vorgabe einer ganz bestimmten Zeitdauer von großer Wichtigkeit.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe für die zuverlässige Durchführung
derartiger Untersuchungen gelöst durch Verwendung präziser techniecher Hilfsaittel
in Form einer vollautoiatischen Zeitnessung und Signalreaktion.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine autoiatische Zeitiessung und Signalreaktion
für Leistungsverfahren it Subtests wechselnder Bearbeitungszeit. Hierbei ist es
erforderlich, durch eine Zusanienfassung von Zeitwerteinstellung und Start sowie
durch eine vollautomatische Signalkundgabe jit Rücklaufauslösung bereitzustellen
(Blitzstart).
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Die gestellte Augabe wird weiterhin dadurch gelöst, daß alle Zeitwerte
auf die gebräuchlichsten Untersuchungsserien eingestellt sind. Dabei soll jeder
Arbeitsbereich in einfacher Weise auch umgestellt werden können, ui auch auf andere
Tests und Vorgaben überzugehen, und außerdem durch andere Vorgabezeiten erweitert
werden zu können. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann aber auch für Zeitmessungen
aller Art angewandt werden, zui Beispiel als Stoppuhr ii herkömmlichen Sinne für
Tests, denen keine festen Zeitwerte vorgegeben sind. Die Zeitwerte können ternbedient
und auf andere Geräte wirkend, wie zur Beispiel Zähler, Tonträger, Signale, Wecker
oder dergleichen eingesetzt werden.
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Eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens zur autoiatischen Zeitschaltung
beziehungsweise -messung sei im iolgenden näher erläutert: Die automatische Zeitmessung
und Signalreaktion für Leistungsverfahren iit Subtests wechselnder Bearbeitungszeit
läßt sich auch für andere Zwecke einsetzen, znm Beispiel durch die Zusaiienfassung
von Zeitwerteinstellung und Start, sowie durch eine autonatische Signalkundgabe
iit Rücklaufauslösung. Dies wird dadurch erreicht, daß die häufigsten Zeitwerte
der gebräuchlichsten Untersuchungsserien eingestellt sind. Die Arbeitsbereiche können
auch veränderbar sein und die Tests können durch andere Vorgabezeiten erweitert
beziehungsweise variiert werden.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann auch für Zeit1essungen sonstiger
Art angewandt werden, zuj Beispiel als Stoppuhr in herkömmlichem Sinne für Tests
denen keine festen Zeitwerte vorgesehen sind.
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Der Zeitzähler selbst gesäß den Ausführungsbeispiel besteht aus zwei
Kontaktplatten gleicher Bauart, deren Bürsten über je 60 auf eines Kreisuifang gleichjäßig
verteilte Kontakte zu gleiten vermögen, Eine Bürste ist den Werten o - 59 sec.,
die zweite ist den Werten 0 - 59 imin. zugeordnet. Ein Pol einer Stroiquelle speist
den Sekunden-Kreis, der zweite den Minuten-Kreis.
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Der Erfindung liegt die besondere Aufgabe zugrunde eine vollautomatische
Testvorrichtung zu schaffen, bei der alle in Frage koraenden Testzeiten durch elektrische
Tastung eingestellt und angezeigt werden können.
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Der eigentliche Zeitzähler besteht, wie bereits erwähnt, aus den beiden
Scheiben a und at Hierbei sind wie bereits erwähnt die beien Kreisscheiben in besonderer
Weise grob geteilt.
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Die Scheibe a hat eine Teilung die it 59 bezeichnet ist, aufgrund
deren 150 sowie 200, 300 und 450 Einheiten gewählt werden können. Der entsprechen
die Scheibenteilungen so, daß auf der Scheibe a 15 Minuten, 20 Minuten, 30 Minuten,
45 Minuten sowie 59 Minuten beziehungsweise 60 oder 0 Minuten geschaltet werden
können.
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Anhand der Zeichnung sei der Erfindungsgedanke näher erläutert: Es
zeigen: Fig. ia eine schematische Darstellung des Zähiverkes im Zehnersystem Fig.
1b ein Schaltscheia eines Zählers für Min. und Sek.
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Fig. 2a und 2b eine mechanische Greiferschaltung (Fein- und eine Grobeinstellung).
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Figo 3 eine Einstellvorrichtung fur Kontaktbahnen Fig. 4 die Stromanschlüs-se.
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In Figur 1a bedeuten a und a' je eine Kreisscheibe, der Je eine elektrische
Kontaktbürste b, b' zugeoibet ist, von denen die Bürste b ai Pluspol und die andere
Bürste b' au Minuspol liegt.
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Figur ib stellt die Minuten dar, während Figur 1 a die Sekunden darstellt.
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Die Scheibe a' in Figur 1b hat eine andere Teilung. Auf dieser können
zui Beispiel 20 Sekunden, 15 Sekunden, 10 Sekunden, 5 Sekunden geschaltet werden.
Durch Zusanienschalten der beiden Scheiben können auch noch kleinere Zeiteinheiten
eingestellt werden, wobei zur Beispiel auch 3 Minuten, das heißt 180 Sekunden plus
15 Sekunden = 195 Sekunden geschaltet werden können.
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Zur Auswertung der in Figur la und 1b gewonnenen Daten zwischen Sekunden-
und Minutenwerten sind in Figur ia zwei Kontaktkränze 0 - 9 angeordnet, in deren
Zentrum sioh Je eine Kurbel a und a' befindet. Diese beiden Kurbeln bilden geseinsan
ein Gelenkviereck.
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Zum Antrieb des Gelenkviereoks b dient ein Synchroniotor (nicht dargestellt).
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Figur 2a und 2b zeigen eine Grob- und Feineinstellung des Minuten-
und Sekundenrades; auf des Gelenkviereck beziehungsweise deren Stäben ist zu diese
Zweck Je ein Schwenkhebel angeordnet, der wahlweise, bezichungsweise Je nach Einstellung,
in eine tiefere oder ilaohere Zahnlücke zu greifen verlag.
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Die Ablesung kann grundsätzlich anhand der Ziffernscheibe analog erfolgen;
es ist jedoch primär die in der Zeichnung dargestellte Digitalanzeige vorgesehen,
wobei die Ziffern auf zwei benachbarten Zifferntroneln angeordnet sind und die Drehbewegung
von der Kurbel a nnwitelbar abgeleitet ist.
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Figur 3 weist eine taumelnde Kontaktscheibe 3 auf, durch die der technische
Fortschritt erzielt wird, daß die Kontakte einfacher und sicherer in Eingriff gebracht
und auch leichter den Gegenkontakten angepaßt werden können. Diese Kontakte werden
in an sich bekannter Weise wahlweise betätigt und zwar dadurch, daß der Stromkreis
dann geschlossen ist, wenn die beiden Bürsten auf den Kontakten stehen, welche den
Minuten- und Sekunden-Werten entsprechen und iür die Darstellung des gewünschten
Zeitwertes (Fig. 1) vorgesehen sind. Die Bürstenträger sind als Räder iit 60 Schaltzähnen
ausgebildet. Sie tragen außerdem Skalen lit Ziffern von 0 -59 und sind so angeordnet,
daß die Minuten- und Sekunden-Werte von außen gut ablesbar sind und an den Zähnen
durch einen Greifer um Je einen Zahn weiter geschaltet werden können. Der Greifer
arbeitet wie bei Filischaltwerken als Koppelpunktbewegung des Gelenkvierecks, dessen
Kurbelanordnung von einer Synchronmotor in Sekunden-Rhythmus
angetrieben
wird0 Durch verschiedene Längen eines Greiferzahns können sowohl das Sekunden- als
auch das Minutenrad betätigt werden0 Zu dieses Zweck ist die Zahnlücke " 59 des
Sekundenrades sit einer größeren Tiefe vorgesehen, so daß der Greifer tiefer hineinreicht
und dadurch mit dem Minutenrad in Eingriff kont (vgl. Fig. 2a und 2b). Beil Übergang
von 59 auf 60 beziehungsweise 0 Sekunden wird dann nicht nur das Sekunden- sondern
auch das Minutenrad un eine Einheit weitergeschaltet. Der Vorteil dieses Mechanisnuses
besteht darin* daß sich die Räder ruhig störungsfrei weiter drehen.
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Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Kontakte sich geräuschlos
bewegen und nicht springen, wodurch sie gleichzeitig gut ablesbar sind, was eine
gute Gang-Kontrolle bedingt.
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In Figur 3 ist weiterhin eine Kontaktvorrichtung dargestellt?die einen
Hauptschalter 15 und eine feststehende Kreissoheibe 4 aufweist, in die rotationssyiietrisch
Festkontakte 2 eingelassen sind; koaxial hierzu ist eine drehbare Scheibe 3 angeordnet,
auf der sich Bürsten 12, 13, 14 befinden. Eine Druckfeder ii dient der sicheren
Lagerung der Kontaktscheibe und der Festkontakte 2 iit
den Bürsten
12,13,14. Mittels einer Feder 10 verlag die eine Scheibe beziehungsweise das eine
Rad eine Taunelbewegung relativ zu der anderen Scheibe auszuführen. Die Kontaktbahnen
für die Stroikreise sind gefäß Figur 3 dreieckförlig ausgebildet, so daß zwei Stroikreise
auf zwei Kontaktbahnen oder ein Pol auf drei Kontaktbahnen geschaltet werden können.
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Figur 4 bietet die weitere Möglichkeit, daß drei Schleifkontakte ui
je 1200 versetzt sind, wobei zwei davon niteinander leitend verbunden sind und über;zwei
verschiedene Kontaktkreise streichen; so daß Jeweils ein Kontakte des einen lit
einer des zweiten Kreises verbunden ist. Der dritte Schleifkontakt kann als Stellungsraster
ausgebildet sein.
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als Grundlage für die Zeitmessung können statt Synchroniotoron andere
elektrische oder mechanische Einheiten verwendet werden, zun Beispiel Kondensator-Entladungen,
nochanisohe Unruhen, Echappelents oder dergleichen.
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Die Kontakträder beziehungsweise Scheiben sind so auszubilden, daß
sie vorzugsweise drei Kontakte aufweisen und ungefähr ii Dreieck angeordnet sind
und auf verschiedenen Bahnen laufen.
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Sie haben keine Laufbuchsen sondern sind direkt auf der Achse drehbar
angeordnet, so daß sich ihre drei EoniXte unter den Einfluß der Feder beziehungsweise
Bürsten 12 auf der Kontaktbahn anlegen, so daß eine Ausgleichsbewegung erfolgt.
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Auf diese Weise können die Kontaktbürsten starr ausgebildet sein wobei
nur eine Feder notwendig ist, deren Druckkraft veränderlich ausgeführt sein kann.
Durch diese sehr einfache Anordnung können nicht nur ein einziger Kreis sondern
mehrere Stromkreise betätigt werden; bei einen gemeinsamen Pol zui Beispiel mit
drei Kreisen oder zwei völlig getrennten Kreisen, wenn ian die feststehende Achse
11 über die Feder 10 auch als Stromführung verwendet.
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In Beispielsfall streicht die firste 12 über die 60 Kontakte, die
Bürste 14 über einen Schleifring als Stromzuführung und die Bürste 13 über eine
Anzahl von Kontakten, die für andere Funktionen, zu Beispiel Signalisierungen, Rücklaufsteuerung,
Signale in der Null stellung oder dergleichen verwendet werden kann. Dieses Prinzip
der "taunolnden Kontaktscheibe" ist nicht nur auf die Anwendung bei einer Zähler
beschränkt, sondern sie kann überall dort angewendet werden, wo ein oder mehrere
Kreise lit vielen Stellungen gleichzeitig geschaltet werden sollen. Gesäß einer
besonderen Ausbildung der Erfindung
läßt sich diese Anordnung
zum Beispiel dazu verwenden, u 30 oder 40 verschiedene voneinander unabhängige elektrische
Verbindungen herzustellen, bei der jede Verbindung einer Stellung der Bürsten, das
heißt also des Schalters entspricht (Figur 4). Bei diesei Schalter sind drei Schleifkontakte
ul etwa je 1200 versetzt; zwei davon sind miteinander leitend verbunden und streichen
über zwei verschiedene Kontaktkreise, so daß jeweilig ein Kontakt des einen mit
eines der zweiten Kreises verbunden ist. Der dritteSchleifkontakt kann als Stellungsraster
it Rastlöchern ausgebildet sein. Mit der Achse als Stromführung kann diese dritte
Bürste auch andere Aufgaben bernehmen, zui Beispiel Werte in den Schalterstellungen
speichern, die nicht nur zwei veränderliche Größen wie zum Beispiel Sekunden und
Minuten sondern drei Parameter hat, zum Beispiel Sekunden, Minuten und Stunden.
Es gibt auch noch andere Ausführungsbeispiele dieser Schalteranordnung. Entscheidend
ist, daß drei Kontakte räumlich vorwiegend in eines Dreieck angeordnet sind, daß
ihre Stellung zu der Kontaktbahn veränderbar und der Träger dieser Bürste um einen
Punkt, oder vorwiegend in Schwerpunkt des Dreiecks liegt, kippbar ist und durch
kraftgebende Mittel gegen die Kontaktbahn gedrückt wird. Die Kontaktbahnen können
sowohl sit passiven Kontakten ausgerüstet als auch nach der Art der gedruckten Schaltungen
ausgeführt sein.
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Ein solcher Schalter kann bei Verwendung einer Zeitschaltuhr dazu
dienen, eine Reihe verschieden großer Zeitwerte voreinzustellen und zu prograllieren.
Die den gewünschten Schalterdarstellungen entsprechenden Kontakte werden nur iit
den Kontakten der Kontaktbahnen des Zeitzählwerks (Figur 3) elektrisch verbunden.
Es können auf diese Weise Uhren ausgeführt werden, bei denen zu Beispiel 30 bis
40 verschiedene Zeitwerte speicherbar sind. Die Auswahl der Schaltzeit erfolgt dabei
so, daß der Schalter in diejenige Stellung gedreht wird, die der gewünschten Zeit
entspricht. Bei der beschriebenen Uhr nach der Erfindung lit nur zwei veränderlichen
Zeiten (in. und sec.) ist also für jeden Zeitwert nur ein Stroxkreis zu schließen.
Dabei können sowohl Gleichstro- als auch Wechselstroi-Bauelelente verwendet werden.
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Statt eines solchen Wahlschalters ist auch für jeden Zeitwert ein
Druckschalter verwertbar, der einen Stromkreis zu schließen erlaubt.
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Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht vor
allen rin, daß andere Zeitwerte iit beliebig vielen Tasten übersprungen wurden können,
was bei Wahlschalter nicht möglich ist. Dadurch ist seine Bedienung zwar etwas schwerfälliger,
sein Aufbau ist aber einfach.
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Gegenüber den Tasten hat er noch den Vorteil, daß alle anderen Werte
sedbsttätig ausgeschaltet werden.
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Sind aus Gründen der Bedienbarkeit Knöpfe erforderlich* so müssen
sie lit gegenseitiger Löscheinrichtung versehen sein, so daß nur der Wert einer
Taste eingeschaltet bleibt Wird eine neue Taste gedrückt, so muß die vorherige Taste
autonatische zurückgestellt, beziehungsweise gelöscht werden.
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Solche rückzustellenden Tasten sind an sich bekannt und brauchen daher
nicht näher beschrieben zu werden. Es wird aber erfahrungsgemäß solchen Ausführungen
der Vorzug gegeben, die bein Umschalten möglichst wenig Geräusche verursachen, ul
bei Benutzung der Uhr bei Eignungsprüfungen den Prüiling durch diese Geräusche nicht
zu beeinflussen.
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Der Zeitgewinn durch die Verwendung von Tasten an Stelle von Wahlschaltern
kann noch erhöht werden, wenn lit den Tasten gleichzeitig der Uhrenstart ausgelöst
wird (Blitzstart).
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß lit der Tasteneben
dem Normalhub, der zum Einschalten des Zeitwertes erforderlich ist, noch ein kleiner
Überhub ausgeführt wird, der den Kontakt für den Uhrenstart betätigt.
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Der Startvorgang wirdfl>lgenderlaßen eingeleitet. Drückt ian einen
Knopf ganz hinein, so werden durch ihn drei Funktionen ausgelöst
a)
Zeitwert eingeschaltet* b) alle übrigen Werte gelöscht, c) Uhr gestartet.
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Diese "Start"-Funktion kann so Zeitwertknopf oder auch auf andere
Weise abgeleitet werden, zur Beispiel durch eine Bewegung quer zur Druckrichtung
des Knopfes oder eines anderen seiner Freiheitsgrade. 11 allgeleinen ist no.h ein
besonderer Startknopf vorhanden.
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Die von der Ausgangsstellung (zun Beispiel Minuten und Sekunden auf
Null) gestartete Uhr schaltet nun im Sekunden-Rhythnus so lange weiter, bis die
beiden Räder die Kontakte erreicht haben* welche den eingestellten Zeitwert entsprechen.
Dadurch wird der Stroikreis geschlossen und ein Relais betätigt, welches den Synchronrotor
abschaltet und das optische beziehungsweise akustische Signal gibt. Sie kann aber
auch in Jeder liebigen Stellung angehalten werden durch Betätigung eines "St@pknopfes".
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Die Uhr bleibt stehen, der Meßvorgang ist beendet. Für die Rückstellung
der Uhr in die Ausgangsstellung ist ein weiterer Motor vorgesehen, der dann ausläuft,
wenn der Rückstellknopf betätigt wird. der Motor treibt über eine entsprechende
Untersetzung zwei Zahnräder an, welche iit Mitnehmern versehen sind und koaxial
zu den Rädern der
Sekunden und Minuten Kontaktbahnen stehen. Diese
Zahnräder betätigen außerdem noch kontakte, die so angeordnet und geschaltet sind,
daß sie nach einer Umdrehung wieder stehen bleiben (Nullkontakt). Der Start erfolgt
also durch Freldauslösung zu Beispiel durch kurzen Stroischluß iit Selbsterhaltung
und Selbstspeisung während des Rücklaufes und Unterbrechung in der Nullstellung,
zui Beispiel durch einen unterbrochenen Schleifring. Während dieses RücklauSes nehmen
die beiden Zahnräder die Kontakträder von ihrer augenblicklichen Stellung bis zur
Nullstellung durch entsprechende Stifte jit, wo sie sich dann von ihnen entkuppeln.
Diese Zurückstellung auf Null kann auch selbsttätig erfolgen, wenn der eingestellte
Zeitwert erreicht ist, was dadurch erzielt werden kann, daß der Stromkreis für die
Betätigung des Rücklaufs geschlossen bleibt. Die Uhr ist dadurch aller sofort erneut
startbereit. Aber auch der Start kann autolatisch erfolgen wenn der Stromkreis für
die Starttaste geschlossen bleibt (Dauerstart). In Verbindung iit der selbsttätigen
Rücklauf erfolgt dann eine ununterbrochene Wiederholung der Signalisierung des eingestellten
Zeitwertes. Durch einen Gong zur Beispiel kann der Beginn der Zeitmessung ( etwa
40 sec. ) durch einen Ton angezeigt werden, der Schluß durch einen anderen Ton signalisiert
werden. Zwischen beiden Tönen liegt dann noch die Rücklauizeit der Uhr. U bebebige
Zeitwerte
einstellen zu können sind je eine für sich verstellbare Bürste an den Minuten- und
Sekundenkontakten vorgesehen die von außen an der Uhr auf die gewünschte Zeit eingestellt
werden kann ( zum Beispiel auf 3 Minuten, 32 Sekunden, 15 Sekunden in Figur 2).
Ihre Stellungen sind ablesbar. Diese Art ist besonders nützlich als Lehrgerät für
die Vermittlung der Zeitdauer (Zeitvorstellung) Die Signalisierung fester Zeiten
zum Beispiel 20 Sekunden -i Minute - 2 Minuten uswe für ein festes Programm kann
durch entsprechende Kontaktanordnungen, Nockenscheiben usw. in bekannter Weise nach
Wahl verschiedener Stromkreise betätigt werden. Diese gewünschten Zeiten sind ebenfalls
durch Drehschalter oder Druckschalter wählbar.
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An eine solche Uhr kann man verschiedene Geräte anschließen.
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Zum Beispiel ist ihre Bedienung auch über Fenleitungen möglich, wobei
sowohl die Start-, Stopp-, Rücklauf-Tasten als auch Glühlampen oder andere anzeigende
Mittel vorgesehen werden können, die den Betriebszustand der Uhr anzeigen.
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Von der Uhr können aber auch andere Einheiten fernelektrisch betätigt
werden, zum Beispiel Läutewerkes Heizkörper, Motore. Auf jeden Fall können für einen
oder mehrere Stromkreise Kontakte geschlossen, geöffnet oder umgeschaltet werden.