DE646509C - Vorrichtung zur lichtelektrischen Steuerung elektromagnetisch eingestellter Anzeige-und Druckwerke fuer Messinstrumente, z. B. Neigungswaagen - Google Patents

Vorrichtung zur lichtelektrischen Steuerung elektromagnetisch eingestellter Anzeige-und Druckwerke fuer Messinstrumente, z. B. Neigungswaagen

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DE646509C DESCH94880D DESC094880D DE646509C DE 646509 C DE646509 C DE 646509C DE SCH94880 D DESCH94880 D DE SCH94880D DE SC094880 D DESC094880 D DE SC094880D DE 646509 C DE646509 C DE 646509C
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Description

  • Vorrichtung zur lichtelektrischen Steuerung elektromagnetisch eingestellter Anzeige-und Druckwerke für Meßinstrumente, z. B. Neigungswaagen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lichtelektrischen Steuerung elektromagnetisch eingestellter Anzeige- und Druckwerke für Meßinstrumente, z. B. Neigungswaagen, und zwar nach Maßgabe der flach dem Einspielen eingenommenen Stellung eines das Strahlenbündel einer Lichtquelle, einer aus Lichtquelle, Linsensystem und lichtelektrischer Zelle bestehenden AbtaAvorrichtung, durch blendenartige, dekadisch angeordnete Aussparungen steuernden Körpers.
  • Bei derartigen Einrichtungen ist die Verwendung eines dem Meßergebnis entsprechend einstellbaren, einen Lichtstrahl durchblendenartige Aussparungen steuernden Körpers bereits vorgeschlagen worden, wobei jeder aufzuzeichnenden Ziffer oder jeder Ziffer einer Dekade ein lichtempfindliches Relais zugeordnet ist, welches unabhängig von dem Stellenwert der Ziffer durch die von dem Lichtstrahl getroffenen blendenartigen Aussparungen des Steuerkörpers ausgewählt und betätigt wird, und zwar vorzugsweise unter Verwendung eines elektromagnetischen Stufenschaltwerkes mit mehreren Magneten, deren Anker auf einen eine Gruppe von Prismen oder einen Spiegel tragenden Hebel o. dgl. derart einwirken, daß der Lichtstrahl dadurch nacheinander auf die den einzelnen Stellenwerten zugeordneten Aussparungsgruppen gelenkt wird und daß jeweils der nächstfolgende Magnet des Schaltwerkes, z. B. durch das Weiter; rücken des Wagens, der Schreib- oder Druckvorrichtung eingeschaltet wird.
  • Vorgeschlagen ist ferner, mit der Auswiegevorrichtung eineTrommel zu verbinden, die Öffnungen trägt, welche entsprechend den einzelnen Stellenwerten der anzuzeigenden Zahl und innerhalb des Stellwertes nach Dekaden abgestuft ist, derart, daß nach Einspielen in die Gleichgewichtslage eine lichtempfindliche Zelle an dieser als Steuerskala dienenden Trommel vorbeigeführt und entsprechend den Öffnungen. belichtet wird, so daß die hierbei entstehenden Stromstöße ein von der elektrischen Zelle gesteuertes Anzeige-, Zähl- oder Druckwerk schalten.
  • Vorgeschlagen ist schließlich auch eine Vorrichtung mit lichtelektrischer Schaltung des Anzeige-, Zähl- oder Druckwerkes in Abhängigkeit von der Stellung einer Steuerskala und Anordnung der Lichtquelle eines Linsensystems und der elektrischen Zelle auf einem gemeinsamen Rahmen, mit dem sie zwecks Abtastens der Steuerskala verschoben werden.
  • Die Erfindung macht sich zur Aufgabe, die durch derartige Vorrichtungen bewirkten Beeinflussungen lichtelektrischer Zellen in fehlerfreier Weise zur Betätigung von Druckwerken verschiedener Art wirksam zu machen.
  • Gekennzeichnet ist die Erfindung in erster Linie durch ein mit der Abtastvorrichtung zwangsläufig verbundenes und gemeinsam angetriebenes, mit Kontakten versehenes Steuerorgan, z. B. eine Schaltwalze, das in der Reihenfolge der gruppenweise (dekadisch) a;z( dem Steuerkörper angeordneten Lichtdurch@. lässe die Stromkreise zur Übertragung abgetasteten Werte auf das Anzeige- oder Druckwerk unmittelbar oder mittelbar steuert.
  • In den Abbildungen sind zwei der zahlreichen Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, wobei die Abb. i, a, 3 und 7 dem ersten und die Abb. 4., 5, 6 und 8 dem zweiten Ausführungsbeispiel zugehören.
  • Die Gesamtanordnung des ersten Ausführungsbeispiels ist schematisch in Abb. i gezeigt. An dem Meßinstruinent, etwa dem Pendel einer Neigungswaage, sei der mit dekaden weise angeordneten Lichtdurchlässen versehene Steuerkörper a angebracht (Abb. i und 2). Von diesem ist in Abb. 7 ein kleiner Teil stark vergrößert dargestellt. Die Lichtdurchlässe sind in Streifen gruppiert, von denen jeder einem Stellenwert angehört, d. h. also der Streifen x mit den Stufenstrichen x', x" . . . den Einerwerten und der Streifen y mit den Strichen yo, y1 . . ., je von der Länge einer Stufenreihe des Streifens x, den Zehnerwerten, wobei noch weitere, nicht gezeichnete, den Hunderterwerten entsprechende Streifen denkbar sind. Vor dem Steuerkörper a befindet sich eine Lichtquelle b, welche verbunden mit dem Linsensystem c einen Lichtkegel so gegen den Steuerkörper a wirft, daß dessen Spitze genau auf bzw. in den Steuerkörper fällt. Trifft der Lichtkegel auf eine Aussparung, so durchdringt er den Steuerkörper und fällt auf die hinter ihm angeordnete lichtelektrische Zelle d. Die Lichtquelle b, das Linsensvstecn c und die lichtelektrische Zelle d ysind auf einem gemeinsamen Rahmen e angeordnet, der durch ein Exzenter f in senkrechter Richtung über dem Steuerkörper a bewegt wird. Das Exzenter f sitzt auf dein einen Ende einer Welle, die von einem Motor 1i, etwa mittels eines Schneckentriebes g, angetrieben wird und am anderen Ende finit einer Schaltwalze i verbunden ist. Die Abb.3 zeigt den abgewickelten Mantel der Schaltwalze i finit dein darauf befindlichen Schaltstreifen i. Während die Streifen v und iv sich in der Umfangsrichtung der Walze erstrecken, verlaufen weitere Steuerstreifen t bzw. fit stufenförmig in Richtung der Walzenachse. Hierbei entsprechen diese Streifen t bzw. 1f hinsichtlich ihrer Anordnung den Lichtdurchlässen der Steuerstreifen y bzw. _r des Steuerkörpers a. Auf der Schaltwalze schleifen ferner Kontakte o, p, q, r, s, die je nach deren Drehung wechselweise mit den einzelnen Schaltstreifen in Berührung kommen. Die Kontakte so bis s9 führen zu Elekmagneten o bis 9. Diese dienen, was in der Zeichnung nicht angedeutet ist, zur Betätigung- von Drucktypen. Die Auslösung der Typen kann auf irgendeine Weise beispielsweise wie bei der Schreibmaschine erfolgen. i Die Lichtquelle c, die lichtelektrische Zelle d, der Elektromotor h und die Schaltwalze i sind gemäß dem in der Abb. i dargestellten Schaltbild an eine mit -I- bezeichnete, der Einfachheit halber zweipolig angenommene Stromquelle angeschlossen. In dem Stromkreis befindet sich ferner ein zur Vergrößerung der lichtelektrischen Wirkung dienender Verstärker L, ein Relaisschalter m, ein zur Lichtquelle gehöriger Transformator k und ein Schalter yt.
  • Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Ist der Steuerkörper in der dein Meßergebnis entsprechenden Lage zur Ruhe gekommen, so wird zunächst über den Schalter n die von der Stromquelle nach dein Motor führende Leitung geschlossen, worauf der Motor und damit auch die Schaltwalze i und das Exzenter f in Drehung versetzt werden. Letzteres bewegt dabei den Rahmen e mit der Lichtquelle b, dem Linsensystem c und der lichtelektrischen Zelle d abwärts. Nach einer kleinen Drehung der Schaltwalze i kommt der Kontakt p mit dein Steuerstreifen v in Berührung und stellt dadurch über den Kontakt o eine zweite Leitung vom Minuspol der Stromquelle nach dem Motor A her. Der Schalter st kann also in diesem Augenblick bereits wieder geöffnet werden, ohne daß der Motor zum Stillstand kommt. Inzwischen ist auch der Kontakt q mit dem Steuerstreifen v in Berührung gekommen und hat damit auch den Verstärker L und den Transformator k eingeschaltet, so daß nun die Lichtquelle b aufleuchtet. Der in diesem Augenblick auf den Steuerkörper geworfene Lichtstrahl gleitet nun infolge der durch das Exzenter f bewirkten Abwärtsbewegung der Lichtquelle über den Steuerkörper a und fällt entsprechend den hierbei getroffenen Lichtdurchlässen auf die lichtelektrische Zelle d. Dabei wird jeweils über den Verstärker l der Relaisschalter nc geschlossen und damit über den Kontakt r, den Steuerstreifen w, einen der Steuerstreifen t bzw. zt und den zugehörigen Kontakt s einer der Magnete o bis 9 zum Ansprechen gebracht, so daß die zugeordnete Drucktype ausgelöst und damit die entsprechende Ziffer auf das Registrierblatt gedruckt wird.
  • Erfindungsgemäß sind die Steuerstreifen t bzw. u den Lichtdurchlässen der Streifen y bzw. x des Steuerkörpers a entsprechend gruppiert, und jede einzelne Streifenstufe to bis t, bzw. uo bis at, ist der dem gleichen Ziffernwert entsprechenden Streifenstufe y, bis yfl bzw. x, bis x, in folgender Weise zugeordnet: Trifft der Lichtstrahl beim Abtasten des Steuerkörpers a den einen bestimmten Ziffern- und Stellenwert kennzeichnenden Lichtdurchlaß, so berührt in dem gleichen Augenblick diejenige Stufe des dem Stellenwert entsprechenden Streifens t bzw. u der Steuerwalze i denjenigen ihr zugeordneten Kontakt s, welcher den Elektromagneten zur Betätigung der den gleichen Ziffernwert aufweisenden Drucktype unter Strom setzt.
  • Ein Beispiel möge dies näher erläutern: Das Meßergebnis sei 15. In diesem Falle wird sich der Lichtstrahl nach Einschalten des Elektromotors gemäß der in Abb. 7 gestrichelt eingezeichneten Linie bewegen. Wie ersichtlich, trifft er hierbei erst in der zweiten Stufe y1 der Zehnerreihe y eine lichtdurchlässige Stelle. Inzwischen hat sich aber auch die Schaltwalze so weit gedreht, daß die zweite Stufe der Zehnerreihe t, nämlich t1, mit dem Kontakts, in Berührung gekommen ist. Infolgedessen wird über den Magneten x1 die Drucktype mit der Ziffer r zum Anschlag gebracht. Auf seinem weiteren Weg trifft der Lichtstrahl die nächste lichtdurchlässige Stelle auf der sechsten Stufe _x;; der Einerreihe x. In diesem Augenblick ist auch die sechste Stufe u5 des betreffenden Schaltstreifens der Schaltwalze mit dem Kontakt s5 in Berührung gekommen und bringt dadurch einen Abdruck der Ziffer 5 zuwege, nachdem das Registrierblatt ähnlich wie bei einer Schreibmaschine um den einer Ziffer entsprechenden Raum weitergerückt ist. Auf dem. Registrierblatt steht nun die Ziffer z5. Hat der Lichtstrahl alle Stufenreihen, von denen in den Abbildungen nur zwei angedeutet sind, durchlaufen, so erlischt die Lichtquelle, weil der Kontakt q mit dem Steuerstreifen v wieder außer Berührung kommt und dadurch der Lichttränsformator k wieder ausgeschaltet wird. Der Motor bleibt indessen über dem Steuerstreifen v weiter eingeschaltet, bis der Streifen v den Kontakt p verlassen und die Schaltwalze wieder ihre ursprüngliche Stellung eingenommen hat. Während dieser Zeit hat auch das Exzenter den Rahmen Q wieder aufwärts bewegt und damit ebenfalls wieder in die Ursprungslage gebracht, so daß die nächstfolgende Registrierung vorgenommen werden kann.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel ist schematisch in Abb. 4 ,dargestellt.
  • Wie bei der zuerst beschriebenen Einrichtung ist auch hier wieder ein mit dem Meßinstrument verbundener Steuerkörper a zwischen einem aus der Lichtquelle b, denn Linsensystem c und der lichtelektrischen Zelle d bestehenden System angeordnet, däs-durch ein Exzenter f senkrecht zu dem Steuerkörper bewegt wird. Auch ist die Exzenterwelle wieder mit einer Schaltwalze i' verbunden und wird über ein Getriebe g durch einen Elektromotor h angetrieben. Die Anordnung der Lichtdurchlässe auf dem Steuerkörper a ist jedoch diesmal etwas anders und aus der Abb. 8, die einen kleinen Teil des Steuerkörpers stark: vergrößert darstellt, ersichtlich. Die Streifen x, y usw. (entsprechend den Einern, Zehnern usw.) weisen in diesem Falle parallele Lichtdurchlässe x1 bis x, bzw. y1 bis y9 auf, deren Länge jeweils durch den Ziffernwert in dem betreffenden Stellenwert bestimmt ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der über den Steuerkörper bewegte Lichtstrahl in jedem Streifen x, y USW. so viele Lichtdurchlässe trifft, als der betreffende Stellenwert Einheiten hat, während er bei der zuerst beschriebenen Anordnung innerhalb eines Streifens immer nur einen Lichtdurchlaß traf. Die Steuerstreifen der Schaltwalze i besitzen ebenfalls eine andere Anordnung, die in Abb. 5 dargestellt ist. Die Leitungen der zugehörigen Kontakte; o, p; q, r,, s führen zum Teil wieder nach dem Elektromotor la, dem Lichttransformator k und über den Relaisschalter in und den Verstärker L nach der lichtelektrischen Zelle d. Außerdem stehen sie aber noch mit einer anderen Schalt-und Steuereinrichtung in Verbindung, die im wesentlichen enthält: eine zweite Schaltwalze T mit elektromagnetischem Schrittschaltwerk O, einzelne den verschiedenen Stellenwerten des Meßergebnisses zugeordnete Typendruckwerke A,. und Ay mit elektromagnetischen Antriebsorganen Bx und By und ein elektromagnetisches Rückführungsgetriebe !.l' mit einem Antriebsorgan B' sowie einem Abdruckmagneten C. Außerdem enthält die Vorrichtung wieder einen Schaltern.
  • Die Abb. 5 und b zeigen den abgewickelten Mantel der Schaltwalzen i und I mit den darauf befindlichen Schaltstreifen.
  • Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Hat der Steuerkörper seine dem Meßergebnis entsprechende Ruhelage erreicht, so wird zunächst über den Schalter n die von der Stromquelle über den Schalter nach dem Motor führende Leitung geschlossen und dadurch die Bewegung des Rahmens e sowie die Drelung der Schaltwalze i' eingeleitet. Nach kurzer Drehung derselben erfolgt über den Kontakt p, den Schaltstreifen v und den Kontakt q ein nochmaliger Anschluß des Motors an die Stromleitung, worauf der Schalter zt wieder unterbrochen werden kann. Dann kommt der Kontakt o mit dem Steuerstreifen v in Berührung und schließt die Leitung des Verstärkers 1 und des Liclittransforinators 1" so daß die Lichtquelle b aufleuchtet. Diese bestrahlt nun bei der weiteren Abwärtsbewegung des Rahmens c den Steuerkörper a und trifft dabei gemäß der Abb. 8 zunächst den Zehnerstreifen y. Jedesmal, wenn dabei der Lichtstrahl einen der Streifen y, bis y9 trifft, wird durch den von der lichtelektrischen Zelle dabei ausgesandten und im Verstärker 1 verstärkten Stromimpuls der Relaisschalter in, geschlossen. Da nun der Verstärkerstromkreis über das elektromagnetische Schaltgetriebe By, Kontakt Ry, Schaltstreifen Vy und Kontakt P geschlossen ist, so wirken sich die erwähnten Stromstöße auf das Schaltgetriebe P, des Zehnertypendrttckwerkes <d,,, aus und schalten dieses jeweils um eine Einheit weiter. Bewegt sich dabei der Lichtstrahl beispielsweise auf der in der Abb. S gestrichelten Linie, die dem Meßergebnis 25 entspricht, so wird das Typendruckwerk .9y von o über i auf 2 geschaltet. Hat der Lichtstrahl den Zehnerstreifen y durchlaufen, so ist gleichzeitig durch die Weiterdrehung der Schaltwalze i, deren Schaltstreifen ty mit dein Kontakt s in Berührung gekommen und hat dabei das elektromagnetische Schaltgetriebe O um einen Schritt fortgeschaltet. Hierdurch ist die Schaltwalze J ebenfalls um einen Schritt gedreht worden, so daß nun an Stelle des Schaltstreifen IYY der Schaltstreifen h, Kontakt hat. Durchläuft nun der Lichtstrahl den Einerstreifen x des Steuerkörpers, so schalten die hierbei auftretenden Stromstöße das Einertvpendruckwerk Aa weiter. In dein angeführten Beispiel ist dies, -wie aus der Abb.8 ersichtlich, fünfmal der Fall, so daß das Typendruckwerk A" von Null auf 5 geschaltet wird. Nach Durchlaufen des Einerstreifens auf dem Steuerkörper a. hat die Schaltwalze i mit dem Schaltstreifen t. Kontakt bekommen, wodurch die Schaltwalze J abermals um eine Teilung weitergedreht wird und dadurch mit Schaltstreifen Th Kontakt herstellt. Hierdurch wird der Abdruckmagnet C betätigt, der das Ergebnis, im vorliegenden Falle ,5, auf das Registrierblatt abdruckt. Bei der Weiterdrehung der Schaltwalze ä entstehen bei s durch die Schaltstreifen t' mit Unterbrechung nacheinander weitere Kontakte, die jeweils die Walze J um eine Teilung weiterschalten. Hierdurch wird über den unterbrochenen Schaltstreifen Z der Walze .1 und den Kontakt T der Magnet des Rückführungsgetriebes B' fortgeschaltet, und zwar so lange, bis das Rückführungssperrrad A' eine volle Umdrehung gemacht hat und dabei die auf seiner mit ihm fest verbundenen Welle lose sitzenden Typenräder A, und :1. etwa durch besondere auf der Welle befestigteMitnehmer,wieder in ihreUrsprungsstellung (Nullstellung) zurückgebracht hat. Ist dies erreicht, so bleibt das Rückführungsgetriebe stehen. Gleichzeitig sind auch die Schalt-#valzen ä und J sowie das Abtastglied b-e wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgekommen, so daß die nächfolgende Registrierung beginnen kann.
  • Mit diesen beiden Ausführungsbeispielen sind jedoch dieAusfülirungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes nicht erschöpft. So kann z. B. die Vorrichtung auch für mehr als zwei Stellenwerte (Hunderte r,Tausenderusw.) ausgebildet werden. Auch ist die Ausbildung für andere Maßsysteme möglich. An Stelle der Schaltwalze können auch Nockenwalzen mit Berührungskontakten treten.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur lichtelektrischen Steuerung elektromagnetisch eingestellter Anzeige- oder Druckwerke für Meßinstrumente, z. B. Neigungswaagen, nach Maßgabe der nach dem Einspielen eingenominenen Stellung eines Körpers, der das Strahlenbündel einer Lichtquelle, einer aus Dichtquelle, Linsensystem und lichtelektrischer Zelle bestehenden Abtastvorrichtung, durch blendenartige, dekadisch angeordnete Aussparungen steuert, gekennzeichnet durch ein mit der Abtastvorrichtung (b-e) zwangsläufig verbundenes und gemeinsam angetriebenes, mit Kontakten versehenes Steuerorgan (i, i'), z. B. eine Schaltwalze, das in der Reihenfolge der gruppenweise (dekadisch) auf dem Steuerkörper angeordneten Lichtdurchlässe die Stromkreise zur Übertragung der abgetasteten Werte auf das Anzeige- oder Druckwerk unmittelbar oder mittelbar steuert. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zwangsläufige Übertragung der Bewegungen des Steuerorgans (i, i') auf die Abtastvorrichtung durch eine Exzenterscheibe erfolgt, die die Drehbewegungen des Steuerorgans in eine Aufundabbewegung des Abtastgliedes (b-e) umformt. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei unmittelbarer Steuerung der Stromkreise für die Einstellung des Anzeige- oder Druckwerkes durch das Steuerorgan (i, i'), die hierfür auf diesem angeordneten Kontakte wie die Aussparungen auf dem Steuerkörper (a) nach Stellenwerten gruppenweise und stufenförmig angeordnet sind, und daß das Steuerorgan (i, i') lieben diesen Stufenkontakten noch Kontaktstreifen besitzt, über die nach jeder Registrierung die Stromkreise für die gemeinsame Rückführung des Steuerorgans und der Abtastvorrichtung in die Ausgangsstellung geschlossen werden. q.. Vorrichtung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer-, organ (i, i) mit einer Reihe von Kontakten (so bis s,) zusammenwirkt, deren Anzahl gleich der Zahl der zu einem Stellenwert des zugrunde gelegten Zahlensystems gehörigen Einheiten ist und in deren Stromkreisen sich je ein Elektromagnet zur Betätigung einer dem Ziffernwert des betreffenden Kontaktes entsprechenden Anzeige- oder Drucktype befindet. 5. Vorrichtung nach Anspruch i zur mittelbaren Einstellung eines aus Typenrädern bestehenden, schrittweise geschalteten Anzeige- oder Druckwerkes durch das Steuerorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (i) und ein von diesem gesteuertes, ebenfalls als Schaltwalze ausgebildetes Steuerorgan (J) nur die Stromwege zur Übertragung der Ziffernwerte auf die den verschiedenen Stellenwerten zugeordneten Ziffernräder herstellt, daß aber die Übertragung der Ziffern selbst durch die Zahl der. bei der Abtastung des Steuerkörpers. (a) in den einzelnen Stellenwerten jeweils vorhandenen Lichtdurchlässe und die dabei durch die lichtelektrische Zelle erzeugten Stromstöße erfolgt; die die Typenräder auf elektromagnetischem Wege in an sich bekannter Weise entsprechend fortschalten. 6. Vorrichtung nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanisch angetriebene Steuerorgan (ä) neben den zur Auswahl der den verschiedenen Dekaden zugeordneten Ziffernräder vorgesehenen Kontakten noch weitere Kontaktstreifen (t., t') besitzt, über die nach Beendigung der Registrierung über das zweite Schaltorgan (J) der Druckstempel ausgelöst und danach der Stromkreis für die Rückführung der Ziffernräder in die Nullstellung vermittels eines elektromagnetisch angetriebenen Schrittschaltwerkes (B') geschlossen wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1041701B (de) * 1954-03-23 1958-10-23 Kooperativa Foerbundet Vorrichtung zur Bestimmung von Teilmassen mit Hilfe einer zusaetzlichen Skala
DE1159174B (de) * 1953-05-26 1963-12-12 Mullard Radio Valve Co Ltd Vorrichtung zum Messen der gegenseitigen Lage zweier Objekte
DE977471C (de) * 1953-03-19 1966-08-04 Wenczler & Heidenhain Anordnung zum Messen und Steuern der Bewegung von Maschinen, insbesondere von Werkzeugmaschinen

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