DE427214C

DE427214C - Device for transmitting the position of a moving part, such as a pointer of a measuring apparatus, with the aid of a positively moved sensor that interacts with the same

Info

Publication number: DE427214C
Application number: DER55900D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-01-12
Filing date: 1922-05-13
Publication date: 1926-03-26

Description

Einrichtung zur Übertragung der Lage eines sich bewegenden Teiles, wie eines Zeigers von Neßapparaten, mit Hilfe eines mit demselben zusammenwirkenden, zwangläufig bewegten Fühlers. Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Fernmessung von Größen mit Hilfe einer Hilfsgröße, vorzugsweise des -elektrischen Stromes. Bei einer Art der bekannten Einrichtungen wird mit Hilfe eines durch die gemessene Größe bewegten Zeigers und elektrischer Kontakte die Regelung eines elektrischen Meßstromes herbeigeführt, bis durch die Wirkung desselben der Zeiger in seine Nullage zurückgebracht wird. Der hierzu erforderliche Strom dient als Maß. Eine andere Art der bekannten Einrichtungen besteht darin, daß in der Bewegungsebene des Zeigers ein Fühlorgan pendelt, welches beim Zusammentreffen mit dem Zeiger einen elektrischen Stromimpuls hervorruft, der mit Hilfe eines synchron pendelnden Teiles der Empfängerstelle eine Fernregistrierung herbeiführt.. Die Erfindung bezweckt nun eine Verbesserung der Einrichtungen dieser zweiten Art. Bei diesen Einrichtungen muß nämlich zwischen dem Zeiger und dem Fühlorgan ein elektrischer Kontakt geschlossen werden; wenn sich aber der Fühler in der Ausschlagsr ichtung des Zeigers bewegt, so sucht er bei der Kontaktbildung durch die dadurch hervorgerufene Reibung den Zeiger mitzunehmen, so daß bei feinen Meßapparaten diese Art der Fernanzeige sehr ungenau wäre. Diesem Nachteile wird gemäß der Erfindung dadurch abgeholfen, daß der mit dem Zeiger zusammenwirkende Fühler bzw. Fühlerteil in einer von der Bewegungsebene des Zeigers abweichenden Richtung, am besten wenigstens annähernd senkrecht, dazu bewegt wird.Device for transferring the position of a moving part, like a pointer of a measuring device, with the help of a necessarily moving feeler. The invention relates to telemetry devices of variables with the help of an auxiliary variable, preferably the electrical current. at One type of known device is measured by means of a size Moving pointer and electrical contacts regulate an electrical measuring current brought about until the pointer is brought back to its zero position by its action will. The current required for this serves as a measure. Another kind of familiar Facilities consists in the fact that in the plane of movement of the pointer a sensing element commutes, which when it meets the pointer generates an electrical current pulse causes which with the help of a synchronously oscillating part of the receiving point a Remote registration brings about .. The invention now aims to improve the Institutions of this second type. In the case of these institutions, between an electrical contact is made between the pointer and the sensing element; If but if the feeler moves in the direction of deflection of the pointer, it looks at the Contact with the pointer due to the friction caused by this, so that this type of remote display would be very imprecise with fine measuring apparatus. This one Disadvantages is remedied according to the invention in that the interacting with the pointer Sensor or sensor part in a deviating from the plane of movement of the pointer Direction, preferably at least approximately perpendicular, is moved to it.

Mit der Bezeichnung »Zeiger« wird jeder durch den Einfluß der gemessenen Größe seine Lage ändernde Teil gemeint, dessen Lage als Maß für die Größe dienen kann. Die Erfindung ist daher zurn Messen von allen physikalischen oder chemischen Größen anwendbar, die eine Änderung der Lage eines Teiles (Zeigers) herbeiführen können. Am Wesen der Erfindung wird nichts geändert, wenn der Zeiger durch Anschläge gehindert wird, eine Meßlage einzunehmen, und wenn er durch eine periodisch geänderte Hilfskraft, z. B. eine Federspannung, in seine Nullage zurückgeführt wird, in welcher Nullage der Zeiger vom Fühler erfaßt und der elektrische Stromstoß hervorgerufen wird. In beiden Fällen hängt der Zeitpunkt des Stromstoßes vom jeweiligen Wert der gemessenen Größe ab, und die Kontakte werden geschlossen, ohne den Zeiger in der Richtung seiner Ausschlagsbewegung zu beeinflussen.With the designation "pointer" everyone becomes through the Influence of the measured size means the part that changes its position, its position as a measure can serve for the size. The invention is therefore for measuring all physical or chemical quantities that change the position of a part (pointer) can bring about. Nothing is changed in the essence of the invention when the pointer is prevented by attacks from taking a measurement position, and if he is prevented by a periodically changed assistant, e.g. B. a spring tension, returned to its zero position the zero position in which the pointer is detected by the sensor and the electrical current surge is caused. In both cases, the time of the current surge depends on the respective one Value of the measured quantity, and the contacts are closed without the pointer to influence in the direction of its deflection movement.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawings are exemplary embodiments of the device according to of the invention shown schematically.

Die Abb. i, 2 und 3 veranschaulichen die Fernübertragung von Angaben der Dichtigkeit, z. B. von Akkumulatorsäure in einem Gefäß i. Die von der Dichtigkeit der Säure abhängige Lage eines Areometers 2 wird durch ein Zugorgan 3 und ein Segment 5 auf einen in einem Lager 6 gelagerten Hebel 4 übertragen, welcher einen leitenden Teil 7 trägt. Unterhalb dieses Teiles 7 sind in geringer Entfernung auf Platten 8 und 9 zwei isolierte Schienen io und i1 befestigt; die Schiene 1o ist bei 32 geerdet, und die Schiene i i ist über eine Stromquelle 18 mit einer Fernleitung 33 verbunden. Ein in .Lagern 14 verschwenkbar gelagerter Bügel 12 besitzt einen profilierten Teil i?,' (Abb.2), welcher durch einen auf einer Achse. 15 sich drehenden und durch einen Motor 17 unter Vermittlung einer Übersetzung 16 angetriebenen Nocken 13 in genau abgegrenzter Weise periodisch bewegt wird. Ein auf der Empfängerstelle mit dem Motor 17 synchron laufender, z. B. vom gemeinsamen Netz 34 gespeister Motor 2o treibt ein Meßorgan an, welches hier als registrierendes Organ angedeutet ist. Es können aber die auf diese Art gemessenen Größen auch bloß angezeigt oder gezählt werden. Eine mit einer Kurvennut 23 versehene, auf der vom Motor 2o durch eine übersetzung 21 angetriebenen Welle ig befestigte Scheibe 22 treibt durch einen in der Nut 23 geführten Teil 24 einen in einem Lager-26 drehbaren Hebel 25, welcher an seinem Ende einen Elektromagneten 27 mit einem Kern -og und einem registrierenden Teil 28 trägt, welcher beim Stromstoß im Elektromagneten =7 z. B. mit Hilfe eines Farbbandes o. dgl. auf einem Registrierpapier 31 (vgl. Abb. q.) eine Linie als Reihe von Punkten, Strichen o. dgl. registriert. Der Elektromagnet 27 ist durch elastische Leiter 30 einerseits mit der Fernleitung 33 verbunden und anderseits geerdet (31).Figs. I, 2 and 3 illustrate the remote transmission of information on the tightness, z. B. of accumulator acid in a vessel i. The position of an areometer 2, which is dependent on the tightness of the acid, is transmitted by a pulling element 3 and a segment 5 to a lever 4 which is mounted in a bearing 6 and which carries a conductive part 7. Below this part 7 two insulated rails io and i1 are fastened at a short distance on plates 8 and 9; the rail 10 is grounded at 32, and the rail ii is connected to a trunk line 33 via a power source 18. A bracket 12 pivotably mounted in bearings 14 has a profiled part i ?, '(FIG. 2), which is supported by an on an axis. 15 rotating cam 13 driven by a motor 17 by means of a translation 16 is periodically moved in a precisely defined manner. A running synchronously with the motor 17 on the receiving station, z. B. from the common network 34 powered motor 2o drives a measuring element, which is indicated here as a registering organ. However, the quantities measured in this way can also simply be displayed or counted. A disk 22, which is provided with a cam groove 23 and is fastened to the shaft ig driven by the motor 2o through a transmission 21, drives, through a part 24 guided in the groove 23, a lever 25 which is rotatable in a bearing 26 and which has an electromagnet 27 at its end a core -og and a registering part 28 which carries a current surge in the electromagnet = 7 z. B. with the help of a ribbon or the like. On a recording paper 31 (see. Fig. Q.) A line is registered as a series of points, lines or the like. The electromagnet 27 is connected on the one hand to the long-distance line 33 by elastic conductors 30 and on the other hand is earthed (31).

Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt: Der als Fühler wirkende Teil 12' des Bügels 12 und der Hebel 25 führen ununterbrochen eine gegenseitig genau abgegrenzte, und zwar entweder synchrone oder nach einem bestimmten Gesetz verlaufende, vom Synchronismus abweichende periodische Bewegung aus. Je nach der Lage des Areometers 2 und dadurch auch des Teiles 7 treffen in einem Zeitintervalle früher oder später die Teile 12' und 7 zusammen, und es entsteht ein Kontakt zwischen dem Teil 7 und den Schienen i o, 1 i, wodurch ein Strom 18, 11, 7, 10, 32, 32', 30, 27, 33, 18 der Batterie 18 geschlossen wird und der Elektromagnet 27 den Kern 29 einzieht. Der Kern 29 bewegt sich bis über die Mitte der Spule 27, so daß die Spitze 28 auf dem Papier 31 einen Punkt einzeichnet, wonach sich der Kern 29 in die Mitte der Spule 27 zurückbewegt und die Spitze 28 vom Papier 31 zurückspringt. Sobald beim Heben des Bügels 12 der Strom in den Teilen 7, 10, i i unterbrochen wird; wird der Kern 29 durch eine nicht dargestellte Feder aus seiner Mittellage im Elektrornagneten 27 in seine rückwärtige Ruhelage gebracht.The device described works as follows: The part 12 'of the bracket 12' acting as a sensor and the lever 25 continuously perform a mutually precisely delimited, either synchronous or according to a certain law, periodic movement deviating from synchronism. Depending on the position of the areometer 2 and thus also of the part 7, the parts 12 'and 7 meet sooner or later in a time interval, and a contact is made between the part 7 and the rails io, 1 i, whereby a current 18, 1 1, 7, 10, 32, 32 ', 30, 27, 33, 18 of the battery 18 is closed and the electromagnet 27 pulls in the core 29. The core 29 moves over the center of the coil 27 so that the tip 28 draws a point on the paper 31, after which the core 29 moves back into the center of the coil 27 and the tip 28 springs back from the paper 31. As soon as the current in the parts 7, 10, ii is interrupted when the bracket 12 is lifted; the core 29 is brought from its central position in the electric magnet 27 into its rear rest position by a spring (not shown).

Diese Einrichtung wirkt derart, daß der Zeiger 4, 7 durch die Fühlkante des Bügels 12' zuerst erfaßt und durch Reibung festgehalten und dann erst an die Kontakte i o, 11 angepreßt wird. Auf diese Weise wird eine absolute Genauigkeit der Messung erzielt.This device acts in such a way that the pointer 4, 7 through the sensing edge of the bracket 12 'is first detected and held by friction and only then to the Contacts i o, 11 is pressed. This way there will be absolute accuracy of the measurement achieved.

Die Abb. 5 und 6 veranschaulichen eine Einrichtung, bei der eine Kraft mit Hilfe einer in bestimmten Grenzen sich ändernden Gegenkraft-_gemessen wird; '-,velch6 den Zeiger immer in seine Nullage zurückbringt. Ein Schwimmer So eines Gasdichtigkeitsmessers befindet sich in einem eine Flüssigkeit enthaltenden Gefäß 51 und einer vom Gas durchströmten Glocke 52, wobei die Dichtigkeit des durchströmenden Gases gemessen werden soll. Die Glocke 52 besitzt einen entsprechend hohen Aufsatz 54; bei 53 strömt das Gas ein 7 und bei 55 ab. je nach der Dichtigkeit des Gases wirkt auf die Glocke 5o ein verschieden großer Druck ein. Die Glocke hängt auf einem in einem Lager 57 gestützten Hebel 56, und das Gewicht der Glocke So und gegebenenfalls auch des Hebels 56 wird durch ein auf dem anderen Arm des Hebels angebrachtes Gewicht-58 ausgeglichen. Der Hebel 56 kann zwischen zwei Anschlägen 59 und 6o schwingen, wobei eine-zwischen dem Hebel 56 und einer in einer Führung 67 geführten Stange 65 eingeschaltete Feder 64 mehr oder weniger gespannt wird. Die unter dem Druck einer Feder 66 stehende Stange 65 wird durch einen auf einer Welle 7o sitzenden Nocken 69 periodisch auf und ab bewegt, wobei zur Verminderung der Reibung das an den Nocken 69 anliegende Ende der Stange 65 mit einer Rolle 68 versehen ist. Der Hebel 56 trägt als Verlängerung einen leitenden Teil 62.FIGS. 5 and 6 illustrate a device in which a force is measured with the aid of a counterforce which changes within certain limits; '-, velch6 always brings the pointer back to its zero position. A float So of a gas tightness meter is located in a vessel 51 containing a liquid and a bell 52 through which the gas flows, the tightness of the gas flowing through is to be measured. The bell 52 has a correspondingly high attachment 54; at 53 the gas flows in 7 and out at 55. Depending on the tightness of the gas, a different pressure acts on the bell 5o. The bell hangs on a lever 56 supported in a bearing 57, and the weight of the bell So and possibly also of the lever 56 is balanced by a weight 58 mounted on the other arm of the lever. The lever 56 can swing between two stops 59 and 6o, a spring 64 connected between the lever 56 and a rod 65 guided in a guide 67 being more or less tensioned. The rod 65, which is under the pressure of a spring 66, is periodically moved up and down by a cam 69 seated on a shaft 70, the end of the rod 65 resting on the cam 69 being provided with a roller 68 to reduce friction. The lever 56 carries a conductive part 62 as an extension.

Zwei leitende Schienen go, gi (Abb. 6) sind in der Richtung des Teiles 62 nachgiebig gehalten (Achse 117) und auf einem Teil 116 , befestigt. Eine Scheibe 93 wird unter Vermittlung einer Übersetzung 114 gleichmäßig angetrieben. Diese Scheibe 93 sitzt auf einer in Lagern i 15 gelagerten Achse 92 und ist derart ausgebildet, daß in dem Augenblick, wo die Scheibe 93 den sich bewegenden Teil 6a berührt, die Scheibe 93 durch die dabei entstehende Reibung den Teil62 zwischen ihren Umfang und die Schienen go, gi drückt. Da die Schienen go, gi an verschiedene Pole eines Stromkreises angelegt sind, so wird durch diese Berührung des Teiles 62 mit den Schienen go, 9i ein Stromkreis 95, 96, go, 62, 9i, 95 geschlossen. Ein auf einer Drehachse 121 sitzender Nocken i2o wirkt auf die Rolle i 18 eines die Lager i 15 der Achse 92 tragenden Hebels 113 derart periodisch ein, daß der Teil 62 immer für eine neue Meßbewegung freigegeben wird. Der durch die Verbindung der Schienen go, gi geschlossene Stromkreis enthält eine Stromquelle 95 (Abb. 5) und ein Relais 96, welches einen in einem Lager 103 drehbaren Anker 97 mit einer Bremsvorrichtung 98, 99 anzieht, wobei ein Kontakt ioo den Strom an einem Teil iog anschließt; dadurch wird die Stromquelle 95 mit einem Elektromagneten io4 verbunden, welche Verbindung jedoch bei der weiteren Bewegung des Ankers 97 durch einen Kontakt io2 wieder unterbrochen wird. Auf dieseWeise entsteht im Elektromagneten 104 bloß ein kurzer Stromstoß 95, 104, 103, Zoo, 109, 102, 95. Ein durch eine übersetzung 71 die Welle 7o eines Nockens 69 antreibender Motor 72 treibt zugleich auch einen auf derselben Welle 70 sitzenden 'Nocken 73 an, welcher Nocken unter Vermittlung einer Rolle 73' einen Hebel 74 entgegen der Wirkung einer Feder ;75 verschwenkt. Durch die Bewegung des in einem Lager 76 gelagerten Hebels 74. wird eine Feder 78 gespannt, «-elche mit ihrem anderen Ende 7 g an einen Zeiger 8o angelenkt ist, der in einem Lager 82 gelagert und mit eineu Bremse 8q., 86, 88 verbunden ist. Der Anker zog des Elektromagneten i04. ist mit einem in Lagern. iio gelagerten Hebel roh verbunden, welcher bei einem in den Elektromagneten 104 gelangten Stromstoß den Zeiger 8o freigibt und es ermöglicht, daß dieser Zeiger mit seiner Feder 81 eine der augenblicklichen Lage des Hebels 74 und daher auch der Feder 78 entsprechende Lage einnimmt.Two conductive rails go, gi (FIG. 6) are held resiliently in the direction of the part 62 (axis 117) and are fixed on a part 116. A disk 93 is driven uniformly through the intermediary of a transmission 114. This disk 93 sits on an axle 92 mounted in bearings 15 and is designed in such a way that at the moment when the disk 93 touches the moving part 6a, the disk 93, due to the resulting friction, the part 62 between its circumference and the rails go, gi presses. Since the rails go, gi are applied to different poles of a circuit, this contact of the part 62 with the rails go, 9i closes a circuit 95, 96, go, 62, 9i, 95. A cam i2o seated on an axis of rotation 121 acts periodically on the roller i 18 of a lever 113 carrying the bearings i 15 of the axis 92 in such a way that the part 62 is always released for a new measuring movement. The circuit closed by the connection of the rails go, gi contains a power source 95 (Fig. 5) and a relay 96, which attracts an armature 97 rotatable in a bearing 103 with a braking device 98, 99 , one contact ioo supplying the current to one Part iog connects; as a result, the current source 95 is connected to an electromagnet io4, which connection, however, is interrupted again when the armature 97 moves further by a contact io2. In this way, only a short current surge 95, 104, 103, Zoo, 109, 102, 95 occurs in the electromagnet 104. A motor 72 driving the shaft 70 of a cam 69 by means of a transmission 71 also drives a cam 73 seated on the same shaft 70 at the same time which cam pivots a lever 74 against the action of a spring 75 through the intermediary of a roller 73 '. A spring 78 is tensioned by the movement of the lever 74 supported in a bearing 76, the other end 7 of which is hinged to a pointer 8o which is supported in a bearing 82 and has a brake 8q., 86, 88 connected is. The armature pulled the electromagnet i04. is in camps with one. iio mounted lever, which releases the pointer 8o in the event of a current surge in the electromagnet 104 and enables this pointer with its spring 81 to assume a position corresponding to the current position of the lever 74 and therefore also the spring 78.

Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt: In dem Augenblick, wo die Kraft der Feder 64 dem auf die Glocke 5o wirkenden Gasdruck entspricht, nimmt der Zeiger 62 seine Nullage ein, und die sich drehende Scheibe 93 erfaßt den Zeiger 62 und schließt dadurch den Kontakt mit den Schienen go, gi, wodurch das Relais 96, 97 in Tätigkeit tritt und die Kontakte iöo, io9, io2 einen Stromstoß im Elektromagneten 104. herbeiführen, durch welchen der Zeiger 8o und die Feder 8i auf einen Augenblick freigegeben werden. Da jeder Spannung der Feder 64 eine bestimmte Lage des Hebels 7¢ entspricht, wird im Augenblick der Freigabe des Zeigers 8o derselbe in eine Lage gebracht, die der auf die Glocke 5o wirkenden Kraft und daher auch der Gasdichtigkeit genau entspricht. Die Registrierung erfolgt in der Form einer zusammenhängenden Linie auf dem Registrierpapier 112.The facility described works as follows: At the moment where the force of the spring 64 corresponds to the gas pressure acting on the bell 5o, increases the pointer 62 enters its zero position, and the rotating disk 93 detects the pointer 62 and thereby closes the contact with the rails go, gi, whereby the relay 96, 97 comes into operation and the contacts iöo, io9, io2 a current surge in the electromagnet 104. bring about by which the pointer 8o and the spring 8i for a moment be released. Since each tension of the spring 64 a certain position of the lever 7 ¢ corresponds, at the moment of releasing the pointer 8o it is in a position brought the force acting on the bell 5o and therefore also the gas tightness corresponds exactly. Registration takes place in the form of a contiguous Line on the recording paper 112.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for transmitting the position of a moving part, such as a pointer of measuring apparatus, e.g. B. to indicate the tightness of acids, gases o. The like., With the help of a cooperating with the same, forcibly moving sensor, whereby the meeting of the sensor with the pointer o Size depends and which provides the measurement information, characterized in that the sensor edge (1.2 'or 93) or the like cooperating with the pointer (7 or 62) or the like in one of the plane of movement of the pointer or the like. different direction, preferably at least approximately perpendicular to it, is moved. Device according to Claim i, characterized in that the movement of the sensor (12 ') first detects the pointer (7) or the like and then, through its further movement, brings about the current pulse.