DE625529C - Elektrische Registriereinrichtung, insbesondere fuer Waagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Registriereinrichtung, insbesondere für Waagen, bei welcher die Aufzeichnung des Meßergebnisses mittels Funkendurch-Schlags auf eine Registrierfläche erzielt wird, indem ein Stromübergang zwischen einem durch die zu messende Belastung bewegten Organ und diesem gegenüberliegenden Kontaktstellen erfolgt, welche gemeinsam mit

ίο dem bewegten Element mehrere Stromkreise bilden können.

Derartige Einrichtungen sind an sich bereits bekanntgeworden. So hat man beispielsweise eine Einrichtung geschaffen, bei der sich ein mit drei Kontakten versehener Zeiger gegenüber mehreren in drei konzentrischen Reihen angeordneten ortsfesten Kontakten bewegt, wobei die eine Kontaktreihe die größere Meß- oder Gewichtseinheit der

ao Zahl nach enthält, während in der zweiten Reihe die kleineren Einheiten angeordnet sind. Die dritte Kontaktreihe schließlich dient bei dieser bekannten Einrichtung lediglich zur Zuleitung bzw. Fortleitung des Stromes.

Diese bekannten Einrichtungen haben jedoch den großen Nachteil, daß die Aufzeichnung des zu messenden Ergebnisses nur mit Hilfe mehrerer Funkendurchschläge, und zwar so vieler Funkendurchschläge möglich ist, wie Zahlenstellen in der entsprechenden Zahl enthalten sind. Das Ablesen einer drei- oder vierstelligen Zahl, die durch drei oder vier an verschiedenen Stellen erfolgte Funkendurchschläge markiert ist, ist jedoch umständlich und führt leicht bei nicht sorgfältiger Zusammensetzung der Zahlenstellen zu Fehlergebnissen.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Registriereinrichtung besteht darin, daß eine große Anzahl voneinander isolierter Leitungen für die einzelnen Kontaktverbindungen notwendig ist, die den Aufbau der Meßeinrichtung wesentlich komplizieren und nicht unerhebliche Montagekosten verursachen. Schließlich lassen sich die genannten Registriereinrichtungen praktisch nur für einen geringen Meßbereich bauen.

Die genannten Ubelstände werden nun erfindungsgemäß durch Aufzeichnung des jeweiligen Meß- bzw. Gewichtswertes auf einer im Polarkoordinatensystem auf der Abszisse nach größeren und auf radialen Ordinaten nach" kleineren Gewichtseinheiten unterteilten Registrierfläche beseitigt. Hierbei ist gegenüber einer von einem der Belastung entsprechend bewegten Organ getragenen einzigen Elektrode oder Gruppe von mit verschiedenem Abstand von der Zeigerwelle angeordneten Elektroden der Anzahl der größeren Meß- oder Gewichtswerte entsprechend je eine Gruppe von festen Gegenelektroden bzw. je eine einzige feste Gegenelektrode sowohl in radialer als auch in Ausschlagrich-

tung der Meßeinrichtung derart geneigt angeordnet, <däß !entsprechend dem Zeigerausschlag und dem radialen'Abstand der einzelnen festen bzw. bewegten Elektroden von der Zeigerwelle der kleinere Meß- oder Gewichtswert im zugehörigen Felde der jeweils größeren Werteinheit durch den Überschlag eines Funkens bestimmt wird, dessen Stromkreis von miteinander verbundenen gleichen ίο Wertziffern entsprechenden festen Gegenelektroden jeweils mittels einer Verbindungsleitung über einen der mit verschiedenen radialen Abständen von der Zeigerwelle angeordneten Ringe bzw. von der entsprechenden bewegten Elektrode durch eine Leitung über eine der mit verschiedenen radialen Abständen angeordneten bewegten Elektroden zum Durchschlag eines Funkens durch die Registriertabelle geschlossen wird. Durch eine in dieser Weise ausgebildete Registriereinrichtung ist es möglich, den jeweiligen Meßwert mit Hilfe eines einzigen Funkendurchschlags auf einer verhältnismäßig sehr kleinen Fläche innerhalb eines großen Meßbereichs zu registrieren. Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung durch einen übersichtlichen und einfachen Aufbau aus.

Besonders zweckmäßig ist es, das entsprechend der Belastung bewegte Organ mit einer äußeren und einer inneren Elektrodengruppe mit je einer bestimmten Anzahl voneinander isolierter Elektroden zu versehen, von denen je eine Elektrode der äußeren Elektrodengruppe mit je einer Elektrode der inneren Elektrodengruppe durch eine besondere Leitung stromleitend verbunden ist, während sämtliche der äußeren Elektrodengruppe gegenüberliegende ortsfeste Gegenelektroden unter sich und die der inneren Elektrodengruppe gegenüberliegenden ortsfestenKontaktstellen ebenfalls untereinander stromleitend in Verbindung stehen.

Bei einer derartig ausgebildeten Registriereinrichtung sind die stromleitenden Teile sowie die Kontaktstellen auf ein Minimum beschränkt, wodurch die Herstellung und der Aufbau der Einrichtung besonders einfach ist. Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, daß an sich bereits Vorrichtungen zum Registrieren von Zeigerstellungen mittels elektrischer Funkenmarken bekanntgeworden sind, bei denen die Registrierung der Zeigerstellung ebenfalls nur durch einen einzigen Funken bewirkt wird. Diese bekannten Vorrichtungen besitzen ein sich vor dem Zeiger über Walzen abrollendes Papierband, welches von dem elektrischen Funken entsprechend der Zeigerstellung durchschlagen wird. Zur Registrierung von Meßwerten in einem großen Meßbereich, insbesondere für Waagen, sind derartige Vorrichtungen jedoch nicht verwendbar.

Die Erfindung ist in· der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι das Schaltungsschema der Einrichtung.

Fig. 2 stellt die Registriereinrichtung und die benachbarten Teile der Waage im Vertikalschnitt dar. , ' Fig. 3 zeigt eine Registriertabelle, während

Fig. 4 das Schaltungsschema einer zweiten Ausführungsform der Registriereinrichtung veranschaulicht.

In der Zeichnung ist mit 1 der bei Waagen übliche vor einer Ableseskala 2 spielende Zeiger bezeichnet. Der Antrieb des Zeigers ist in der Zeichnung nicht dargestellt, da er in irgendeiner beliebigen bekannten Weise ausgeführt sein kann. Auf der Achse des Zeigers 1 ist ein zweiter Zeiger 3 aus einem elektrisch leitenden Material befestigt. Am unteren Ende des Zeigers 3 ist ein Stück 3^a aus Isoliermaterial angeordnet. Dieses trägt einen leitenden Vorsprung 4. An den äußeren Enden des Zeigers 3 und des Vorsprunges 4 ist je eine Elektrode 5 bzw. 6 vorgesehen.

In einer Ebene parallel zu der Bewegungsebene des leitenden Zeigers 3 sind zehn Reihen kleiner fester Elektroden 7 angeordnet. Jede Elektrodenreihe bildet einen Kreis, so daß die Elektroden in zehn konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Die auf verschiedenen Kreisen liegenden Elektroden sind etwas gegeneinander versetzt.' Der Abstand zwisehen den festen Elektroden 7 und der beweglichen Elektrode 5 ist derart bemessen, daß einerseits ein mechanischer Kontakt zwischen den Elektroden 5 und 7 unmöglich ist, andererseits aber ein Funke zwischen der beweglichen Elektrode S und einer festen Elektrode 7, gegenüber der die bewegliche Elektrode 5 zur Ruhe kommt, überspringen kann. Sämtliche festen Elektroden 7 eines jeden Kreises (Fig. 1) sind elektrisch miteinander verbunden. Jeder von den von den einzelnen Elektroden 7 gebildeten Ringen ist seinerseits durch eine Leitung 16 mit einem der ununterbrochenen Ringe 8 elektrisch verbunden. Vor den ununterbrochenen Ringen 8 bewegt sich die Elektrode 6 des Vorsprungs 4. Ebenso wie bei der beweglichen Elektrode 5 und den festen Elektroden 7 ist auch der Abstand zwischen den Ringen 8 und der beweglichen Elektrode 6 derart gewählt, daß kein mechanischer Kontakt stattfinden, aber ein elektrischer Funke zwischen der beweglichen Elektrode 6 und einem der Ringe 8 überspringen kann.

Zur Erzeugung des Stromes, der die Funken zwischen den Elektroden S, 7 und 6, 8 hervorruft, findet eine Induktionsspule 10

Anwendung. Die Primärwicklung dieser Spule ist an eine negative Klemme io^s angeschlossen. Ferner ist die Primärwicklung durch eine Leitung io⁶, einen Druckknopfschalter 8°, 8⁶ und eine Leitung g mit einer positiven Klemme io^c verbunden. Die Sekundärwicklung der Induktionsspule io ist an eine Leitung 11 angeschlossen, die an ihrem von der Spule io entfernt liegenden

to Ende an eine.Elektrode 12 angeschlossen ist (Fig. 2). Der Sekundärstromkreis der Spule 10 führt von der Elektrode 12 über eine Funkenstrecke 21, welche sich zwischen der Elektrode 12 und dem leitenden Zeiger 3 befindet, ferner über eine Funkenstrecke zwischen der beweglichen Elektrode 5 und einer der festen Elektroden/, weiterhin über den mit der betreffenden Elektrode 7 durch die Leitung 16 verbundenen zugehörigen Ring 8.

Der Stromkreis führt weiter über die Funkenstrecke zwischen dem Ring 8 und der Elektrode 6. Das innere Ende des Teiles 8^a des Druckknopfschalters ist von seinem äußeren Teil isoliert. Da der Teil 8° des Schalters

*5 herabgedrückt ist, tritt weiterhin von dem mit dem Vorsprung 4 verbundenen und dem Schalterteil 8^a gegenüberliegenden Zeigerteil ein Funkenüberschlag ein, so daß der Sekundärstromkreis weiterhin über Schalterteil 8⁶, Leitung io^& und Induktionsspule 10 zur negativen Klemme 10" geschlossen wird. Die Klemmen io°, io^c sind mit einer Stromquelle verbunden, deren Spannung auf ungefähr 8 Volt herabgesetzt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kann die Induktionsspule 10 in einer kastenförmigen Kammer 14 angeordnet sein, und die Verbindung der Primärwicklung der Spule mit der negativen Klemme io^a findet mit Hilfe eines Kontaktgliedes 15 statt. Das Bezugszeichen 16 in Fig. 2 bezeichnet die einzelnen Verbindungsleitungen, die zwischen den einzelnen Elektrodenkreisen 7 und den Ringen 8 vorgesehen sind.

In Fig. 3 ist eine Tabelle 19 dargestellt, die in der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung verwendbar ist. Diese Tabelle wird in den Zwischenraum 17 (Fig. 2) eingeschoben, der sich zwischen den Ringelektroden 8 und dem Gestell 22 befindet, so daß der untere Teil der Tabelle zwischen den Elektroden 8 und der Elektrode 6 liegt. Die Einteilung auf der Tabelle besteht, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, aus zehn konzentrischen Kreisen und 100 radial angeordneten Linien, welche die konzentrischen Kreise kreuzen (Polarkoordinatensystem). Jede zehnte Radiallinie ist bis zum Mittelpunkt der Tabelle verlängert. Die Schnittpunkte jeder der Radiallinien mit den konzentrischen Kreisen entsprechen bestimmten Gewichtswerten. Die ganze Tabelle gibt also die Möglichkeit, innerhalb eines Wiegebereichs von beispielsweise 50 kg die einzelnen Gewichtswerte abzulesen, und zwar entspricht die Unterteilung auf der Abszisse (von einer Radiallinie zur nächsten) ¹I₂ kg und die auf der Ordinate (Abschnitte auf den einzelnen Radiallinien) V₂₀ kg. Es ist klar, daß auch jeder andere Wiegebereich durch die Tabelle darstellbar ist und die festen Elektroden 7, 8 entsprechend angeordnet werden können.

Auf der Tabelle 19 sind Markierungen 20 (Fig. 3) vorgesehen, um die Tabelle 19 im Raum 17 in die richtige Lage bringen zu können. Durch diese Markierungen und entsprechende Teile an dem Gestell 22 werden Registrierungen bei falscher Lage der Tabelle 19 vermieden. Gegebenenfalls können die markierten Teile 20 durch eine Lochvorrichtung oder durch andere an der Registriervorrichtung vorgesehene Mittel ausgestanzt werden, oder es kann sonst irgendein Zeichen auf der Tabelle 19 vorgesehen werden, damit die Tabelle 19 ständig in richtiger Lage in die Markiervorrichtung einsetzbar ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Registriervorrichtung ist die folgende.

Nachdem die Tabelle 19 in den Raum 17 eingeschoben ist und die beweglichen Teile der Waage zur Ruhe gekommen sind, wird der Schalter 8" herabgedrückt und wieder losgelassen. Infolgedessen wird ein niedrigge-■spannter Strom in der Primärwicklung der Induktionsspule 10 geschlossen und wieder geöffnet. In der Sekundärspule wird hierdurch ein Hochspannungsstromstoß erzeugt. Dieser Hochspannungsstromstoß ruft einen Funken an dem Spalt 21 hervor. Der so in den leitenden Zeiger 3 gelangte Strom erzeugt einen zweiten Funken zwischen der Elektrode 5 und derjenigen Einzelelektrode 7, die -gerade gegenüber der Elektrode 5 liegt. Ein weiterer Funke wird zwischen demjenigen Ring 8, welcher mit der betreffenden Elektrode 7 verbunden ist, und der Elektrode 6 erzeugt. Der letztgenannte Funke brennt ein kleines Loch in die Papiertabelle 19. Auf diese Weise wird das Gewicht der auf der Waage ruhenden Last auf der Tabelle 19 registriert.

Es ist klar, daß die beschriebene Einrichtung in verschiedener Weise abgeändert werden kann, ohne daß hierdurch der Bereich der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise können die Elektroden 7(_r 8 zusammen mit dem Zeiger 3 beweglich und die Elektroden 5,6 fest sein. Dies würde also die Umkehrung der vorstehend beschriebenen Einrichtung sein. Diese abgeänderte Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Gemäß dieser Figur trägt der längere Arm des Zeigers 23 an

seinem äußeren En|ie eine Zahl von Elektroden 24, bei?frielswe%e°-zehn im ganzen, die voneinander isoliert sind. Ferner trägt der Zeiger 23 an seinem inneren der Zeigerwelle näherliegenden Teil die gleiche Zahl von Elektroden 25, die voneinander isoliert und durch.einen Draht 23° mit.der zugehörigen Elektrode 24 am Ende des Zeigers 23 verbunden sind. .."·"■

Bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 4 kommen die konzentrischen Kreise der einzelnen Elektroden 7, die in" Fig. .1 dargestellt sind, in Fortfall und werden ersetzt durch einen festen Ring 26, der auf seiner Oberfläche mit gegen radiale· Strahlen geneigten oder winklig angeordneten Rippen 27 versehen ist. Der Ring 26 und die Rippen 27 bestehen aus leitendem· Material. Der Ring 26 ist konzen-

.„ irisch, zu seinem ."kleinen- Ring 29 angeordnet,

der ebenfaiiis^itus leitendem Material besteht, aber keine-Ripp,en auf seiner Oberfläche be-

sitzt:.': c: ■-:,/.'■·;■;! .

-.Der Zeiger-23-und die Ringe 26, 29 sind : derart angeordnet, daß die Elektroden 24 in einer Bewegungsebene liegen, die von der Oberfläche der Rippen 27¹Um die Länge einer Funkenstrecke entfernt ist, während die Elektroden 25 um die Länge einer Funkenstrecke ._; von der glatten Oberfläche des kleinen Ringes 29- entfernt sind. Zwischen den Ringen 26 und 29 ist die Sekundärwicklung einer Induktionsspule 10 ,mittels., der "Leitungen 11 und χ o^ eingeschaltet. Wiß in dem in Fig. 1 dar- ; gestellten Beispiel besitzt die Induktionsspule primär positive und negative Klemmen io^c und io^a und ist mit einem den Stromkreis zwischen den Leitungen 9 und io⁶ schließenden und öffnenden Schalter 8^a verbunden.

Die Wirkungsweise dieser zweiten Bauart ist die folgende.

■ Wie bei der ersten Ausführungsform wird , eine Papiertabelle zwischen den glatten Ring 29 und die beweglichen Elektroden 25 eingeführt. Der Schalter 8^a wird herabgedrückt und wieder losgelassen, und der Hochspannungsstromstoß in der Sekundärwicklung der Spule 10 erzeugt einen Funken zwischen einer der Elektroden 24 und dem Teil einer Rippe 27, über welchem eine Elektrode 24 des Zeigers 23 zur Ruhe gekommen ist. Der Stromkreis wird geschlossen durch den entsprechenden Draht 23«, sobald ein Funke von der zugehörigen Elektrode 25 zu dem kleinen Ring 29 übergeht. Der letztgenannte Funke brennt ein kleines Loch in die Tabelle. Der Vorteil der letztgenannten Konstruktion gegenüber der in Fig. 1 und 2 dargestellten Konstruktion besteht darin, daß die letztgenannte Kon-. struktion einfacher ist und weniger Verbindungsleitungen benötigt.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß es nicht notwendig ist, auf der Tabelle selbst die konzentrischen Kreise, Radiallinien und Gewichtswerte anzubringen, sondern die Tabelle kann auch unbedruckt sein, und die Gewichtsregistrierung kann durch Verwendung einer durchsichtigen Tabelle abgelesen werden. Die Verwendung derartiger Tabellen ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.

Claims (5)

1. 70 . ' Patentansprüche:'

   i. Elektrische Registriereinrichtung, insbesondere für Waagen, bei welcher die Aufzeichnung des Meßergebnisses mittels 7S Funkendurchschlages durch eine Registrierfläche bewirkt wird, der durch Stromübergang zwischen dem entsprechend der Belastung bewegten Organ und diesem gegenüberliegenden Kontaktstellen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Aufzeichnung des jeweiligen Meßoder Gewichtswertes auf einer im Polarkoordinatensystem auf der Abszisse nach größeren und auf radialen Ordinaten nach 8g kleineren Gewichtseinheiten unterteilten Registrierfläche gegenüber einer von einem dem Lastgewicht entsprechend bewegten Organ (3, 4 bzw. 23) getragenen einzigen Elektrode (5) oder Gruppe von mit verschiedenem Abstand von der Zeigerwelle angeordneten Elektroden (24) der Anzahl der größeren Meß- oder Gewichtswerte entsprechend je eine Gruppe von festen Gegenelektroden (7) bzw. je eine einzige feste Gegenelektrode (27) sowohl in radialer als auch in Ausschlagrichtung der Meßeinrichtung derart geneigt angeordnet ist, daß entsprechend dem Zeigerausschlag und dem radialen Abstand der einzelnen i°° festen bzw. bewegten Elektroden (7 bzw. 24) von der Zeigerwelle der kleinere Meßoder Gewichtswert im zugehörigen Felde der jeweils größeren Werteinheit durch den Überschlag eines Funkens bestimmt

   ■ wird, dessen Stromkreis τοη miteinander verbundenen gleichen WertzifEern ent-

   ■ sprechenden festen Gegenelektroden (7) • jeweils mittels einer Verbindungsleitung

   (16) über einen der mit verschiedenen radialen Abständen von der Zeigerwelle angeordneten Ringe (8) bzw. von der entsprechenden bewegten Elektrode (24) durch eine Leitung (23^a) über eine der mit verschiedenen radialen Abständen angeordneten bewegten Elektroden (25) zum Durchschlag eines Funkens durch die Registriertabelle geschlossen wird.
2. 2. Registriereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den gleichen Wertziffern entsprechenden und miteinander verbundenen festen Gegen-

   elektroden (7) in voneinander isolierten, konzentrischen Kreisen angeordnet sind, welche mit je einem konzentrisch zu diesen angeordneten kleineren Ring (8) S stromleitend verbunden sind, und daß der die Registrierung bewirkende Funkenüberschlag zwischen einem der kleineren Ringe (8) und einer diesen gegenüberliegenden und mit der sich über den festen Gegenelektroden (7) bewegenden Außenelektrode (5) starr verbundenen Innenelektrode (6) erfolgt.
3. 3. Registriereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits das entsprechend der Belastung bewegte Organ (23) eine äußere und eine innere Elektrodengruppe mit je einer bestimmten Anzahl voneinander isolierter Elektroden (24 bzw. 25) besitzt, von denen je eine Elektrode (24) der äußeren Elektrodengruppe mit je einer Elektrode (25) der inneren Elektrodengruppe durch eine besondere Leitung (23°) stromleitend verbunden ist, während andererseits sämtliehe der äußeren Elektrodengruppe gegenüberliegende ortsfeste Gegenelektroden (27) unter sich und die der inneren Elektrodengruppe gegenüberligenden ortsfesten Kontaktstellen (29) ebenfalls tinter sich stromleitend verbunden sind.
4. 4. Registriereinrichtung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar nacheinander von der Außenelektrode (5) bzw. äußeren Elektrodengruppe (24) bestrichenen, je einem anderen unmittelbar benachbarten Kreis zugehörigen festen Gegenelektroden (7 bzw. 27). kurvenförmig, ähnlich der Form von Turbinenschaufeln, angeordnet sind.
5. 5. Registriereinrichtung nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei η Zwischenwerten zwischen je zwei aufeinanderfolgenden größeren Meß- oder Gewichtswerten η -\- 1 konzentrische Kreise für die festen Gegenelektroden (7) bzw. je η + ι Elektroden (24 bzw. 25) für die von dem entsprechend der Belastung bewegten Organ (23) getragenen äußeren und inneren Elektrodengruppen vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen