DE860655C

DE860655C - Electric relay multiple writer with any number of writer runners

Info

Publication number: DE860655C
Application number: DEB12986A
Authority: DE
Inventors: Herbert Bohnstedt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-12-13
Filing date: 1950-12-13
Publication date: 1952-12-22

Description

Elektrischer Relais -Vielfachschreiber mit einer beliebigen Anzahl von Schreibwerk-Läufern Die bisher hauptsächlich gebauten und verwendeten Fernanzeige- und -sehreibvorrichtungen für mehrere Meßstellen haben a) entweder nur ein Meßinstrument, welches automatisch nacheinander an die einzelnen Meßkreise geschaltet wird und dessen Zeigerstellung etwa mittels Fallbügels und verschiedenfarbiger Farblbänder als Punktreihen auf einen Diagrammpapierstreifen markiert wird (Mehrfarbenschreiber), b) oder je ein Meßsystem für jeden Meßkreis, dessen Anzeige als Punktreihe (Fallbügel und Farbband) oder als mit Tinte geschriebene Linie (Kurve) auf Diagrammpapierstreifen fixiert wird.Electrical relay multiple recorder with any number of writing runners The previously mainly built and used remote display and writing devices for several measuring points have a) either only one measuring instrument, which is automatically switched one after the other to the individual measuring circuits and its pointer position by means of a drop bracket and different colored ribbons is marked as a row of points on a strip of chart paper (multi-color recorder), b) or one measuring system for each measuring circle, its display as a row of dots (drop bracket and ribbon) or as a line (curve) written in ink on a strip of graph paper is fixed.

Im ersteren Falle (a) müssen alle Meßorgane bezüglich der Umwandlung der Meßgrößen in elektrische Daten auf das gemeinsame Meßinstrument abgestimmt sein, z.B. mV-Messer für Thermoelemente und Photozellen; spannungsunabhängiger mA-Messer für Widerstandsthermometer. Die Diagrammlinien haben verschiedene Farbe, bedecken einen Diagrammpapierstreifen und laufen demzufolge unter Umständen durcheinander. In the former case (a) all measuring devices must be related to the conversion the measured quantities in electrical data must be matched to the common measuring instrument, e.g. mV meter for thermocouples and photocells; voltage-independent mA meter for resistance thermometers. The diagram lines are different colors, cover a strip of graph paper and therefore may get confused.

Im zweiten Falle (b) können die einzelnen Meßorgane sowohl selbst dieMeßspannung erzeugen (I), wie z.B. Thermoelemente, als auch mit Fremdspannung arbeiten (II), wie z. B. Widerstandsgeber, weil jeder Meßkreis sein eigenes Anzeigeinstrument besitzt. In the second case (b), the individual measuring organs can both themselves generate the measuring voltage (I), such as thermocouples, as well as with external voltage work (II), such as B. Resistance transmitter, because each measuring circuit has its own display instrument owns.

Für die nachfolgenden Ausführungen werden die elektrischen Meßwertgeber in zwei Kategorien geteilt. Zur Kategorie I werden alle elektrischen Meßwertgeber gezählt, welche, wie Thermoelemente und Photozellen, unter der Einwirkung der zu messenden physikalischen Größen, wie Temperatur, Lichtintensität, Spannungen erzeugen, die ein Maß für diese physikalischen Größen sind und entsprechende elektrische Meßwerke beeinflussen können. Zur Kategorie II werden alle elektrischen Meßwertgeber gezählt, welche, wie Widerstandsthermometer, induktive Mikrometer, kapazitive Druckmeßdosen, eine besondere Stromquelle benötigen, um durch die bei ihnen unter der Einswirkung der zu messenden physikalischen Größen, wie Temperatur, Hub, Druck, eintretenden und ein Maß für diese darstellenden Widerstand;s-, Induktivitäts- oder Kapazitätsänderungen elektrische Meßwerke beeinflussen zu können. The electrical transducers are used for the following explanations divided into two categories. All electrical transducers are classified as category I. counted which, like thermocouples and photocells, under the action of too measuring physical quantities, such as temperature, Light intensity, Generate tensions that are a measure of these physical quantities and corresponding can influence electrical measuring mechanisms. All electrical ones become category II The number of transducers, such as resistance thermometers, inductive micrometers, capacitive pressure cells, require a special power source to pass through the at them under the influence of the physical quantities to be measured, such as temperature, Stroke, pressure, entering and a measure of this representing resistance; s-, inductance- or changes in capacitance to be able to influence electrical measuring units.

Die oben unter a und b genannten Fernanzeige-und -registriergeräte für mehrere Meßstellen haben verschiedene Mängel, wie z. B. ein Meßwerk, welches nur für eine Kategorie von Meßorgane brauchbar ist; eng begrenzte Meßstellenzahl (2-, 4-, 6-Farben-Schreiber); meist außerordentlich geringe Stellkräfte, so daß z. B. die Auslösung vou Regelvorgängen etwa durch Kontaktbetätigungen, kontinuierliche Regebimpulsgabe oder mecbamsche Steuerung nur über weitere Zwischenglieder möglich ist; bei zahlreichen Meßstellen kostspieliger Aufwand an Mehrfarbenschreibern bzw. an hochwertigen Einzel instrumenten. The remote display and registration devices mentioned under a and b above for several measuring points have various shortcomings such. B. a measuring mechanism, which is only useful for one category of measuring organs; tightly limited number of measuring points (2-, 4-, 6-color pens); mostly extremely low actuating forces, so that z. B. the triggering of vou control processes such as contact actuations, continuous Control impulses or mechanical control are only possible via additional links is; with numerous measuring points expensive expenditure on multicolor recorders or of high-quality individual instruments.

Gegenstand der Erfindung ist ein Vielfachschreiber mit An2eige- und Schreiborganen, welcher I. nur ein Meßgerät (als Relais bzw. Steuerorgan) für jede der beiden Kategorien von Meßorganen benötigt, 2. mit beliebig großen Stellkräften für direkten Tinteuschrieb, direkte Regelimpulse durch elektrische oder mechanische Steuerung von Regelgliedern, direkte Bewegung von Kulissen für Thermometer-, Wasserstandsglas- und anderen Attrappen ausgestattet werden kann, 3. eine sehr große Anzahl von Meßstellen nacheinander in ständiger Wiederholung erfaßt, 4. die Ausnutzung der Skalen- bzw. Diagrammpapierstreifenbreite für einen beliebigen Ausschnitt des ganzen Bereiches der möglichen Meßgrößenänderungen in den verschiedenen Meßkreisen zuläßt, 5. es gestattet, daß die Meßinstrumente in Form von Relais oder Steuergliedern, von denen nur 1 bis 2 Stück für alle Meßkreise zusammen benötigt werden, höchstentwickelte Geräte sein können, weil nur I bis 2 Stück von ihnen den Gesamtpreis nicht ungünstig beeinflussen können. The subject of the invention is a multiple recorder with display and Writing organs, which I. only one measuring device (as a relay or control organ) for each of the two categories of measuring organs required, 2. with arbitrarily large actuating forces for direct ink writing, direct control impulses by electrical or mechanical Control of control elements, direct movement of scenes for thermometer, water level glass and other dummies can be equipped, 3. a very large number of measuring points recorded one after the other in constant repetition, 4. the utilization of the scale resp. Diagram paper strip width for any section of the entire area the possible changes in the measured variables in the various measuring circuits, 5. it allows the measuring instruments in the form of relays or control members of which only 1 to 2 pieces are needed for all measuring circles together, highly developed Devices can be, because only I to 2 pieces of them the total price is not unfavorable can influence.

Ein elektrischer Relais-Vielfachschreiber, welcher diese Eigenschaften besitzt, wird erfindurrgsgemäß dadurch geschaffen, daß so viel auf Schienen od. dgl. bewegliche; die Anzeige- und Registriervorrichtungen, die Abgleicher für die Abgleichglieder der Meßkreise und Kupplungsvorric!htungen tragende Läufer wie Meßkreise vorhanden sind sowie die jeweils dazugehörigen Meßorgane in ständiger Wiederholung durch eine an sich bekannte Umschaltvorrichtung, z. B. Kontaktwalze, nacheinander und vorübergehend mit einem gemeinsamen Relais und dem speziellen Meßkreis, welcher z. B. aus einer Ohmschen, induktiven oder kapazitiven Brücken- oder Differentialschaltung bestehen kann, derart elektrisclh verbunden werden, daß der jeweilige Läufer an die entsprechende von zwei gegenläufig zueinander und parallel zur Diagrammpapierwalze sich fortlaufend bewegende Transportvorrichtungen (Schraubspindeln, Bänder od. dgl.) im Falle einer durch eine Änderung der betreffenden Meßgröße hervorgerufenen und eine eindeutige Funktion dieser darstellenden Verstimmung der Brücke bzw. Differentialschaltung so lange gekuppelt wird, bis der das Abgleichglied beeinflussende mitlaufende Abgleicher (s.oben) das Gleichgewicht der Brücke bzw. Differentialschaltung wiederhergestellt hat und das dadurch wieder stromlos gewordene Relais bzw. auf gleiche Erregung der Differentialfeidspulen gebrachte Relais die Entkupplung zwischen dem betreffenden Läufer und der Transportvorrichtung herbeigeführt hat. Die Läuferstellungen reproduzieren entsprechend den Daten der Abgleichgliedèr innerhalb des begrenzten Bereiches ihres Weges den Wert bzw. die Anderung der durch das jeweilige Meßorgan erfaßten physikalischen Größe in Form einet bestimmten Wegstrecke. An electrical relay multiple recorder which has these properties possesses, is according to the invention created in that so much od on rails. like. movable; the display and registration devices, the matchers for the Adjusting elements of the measuring circuits and coupling devices carrying rotors such as measuring circuits are present as well as the corresponding measuring organs in constant repetition by a known switching device, e.g. B. contact roller, one after the other and temporarily with a common relay and the special measuring circuit, which z. B. from an ohmic, inductive or capacitive bridge or differential circuit can exist, so electrically connected that the respective runner to the corresponding of two opposite to each other and parallel to the chart paper roll Continuously moving transport devices (screw spindles, belts or the like) in the case of a change in the relevant measured variable and a clear function of this representative detuning of the bridge or differential circuit The coupling continues until the synchronizer influencing the adjustment element (see above) the balance of the bridge or differential circuit is restored and the relay that has become de-energized again or the same excitation of the Differential field coils brought relays the decoupling between the relevant Has caused runners and the transport device. Reproduce the runner positions according to the data of the matching elements within the limited range of their Way the value or the change of the physical detected by the respective measuring element Size in the form of a certain distance.

Dieser elektrische Relais-Vielfachschre4.ber wird nachstehend an Hand der Zeichnungen der Abb. 1 bis 3 erläutert, die als Beispiel einen solchenSchreiber mit vier Stationen für Meßorgane der Kategorie II, mit zwei Stationen für Meßorgane der Kategorie I und mit Widerstandsmeßbrückenabgleichung schematisch darstellen. This electrical relay multiple writer is referred to below Hand of the drawings of Figs. 1 to 3 explained, as an example, such a writer with four stations for measuring organs of category II, with two stations for measuring organs of category I and with resistance bridge adjustment.

Auf einer oder mehreren Gleitschienen Sch laufen gleitend oder auf Rollen Läufer L, welche außer dem Abgleicher (Kontaktschleiffeder Kf), dem Zeiger Z und evtl. Kulissen je zwei Elektromagnete Mt und M2 mit den zugehörigen Ankern A1 und A2 tragen. Wird ein Anker angezogen, so geschieht folgendes: Im Beispiel der Abb. I klemmt der Anker Al bzw. A2 den Läufer L an ein ständig über die Rollen R1 und R2 laufendes Band fest; im Beispiel der Abb. 2 kuppelt der Anker A1 bzw. A2 den Läufer L mittels Gewindes in an sich bekannter Weise an eine von zwei ständig sich gegensinnig drehenden Gewindespindeln SP, bzw. Spp. Die für irgendwelche mit Idem Meßvorgang zusammenhängenden Zwecke (Regi strierutig, Steuerung usw.) nutzbare Stellkraft eines solchen Läufers hängt also niicht von der Größe des Meßimpulses, sondern nur von der Leistung des die Transportvorrichtung n bzw. Spt, SP2 bewegenden Motors und von der Festigkeit der Ankupplung des Läufers, d.lh. den Amperewindungen der Läuferelektromagneten M9, M2, ab. On one or more slide rails Sch run slidingly or on Rollers L, which apart from the leveler (contact loop spring Kf), the pointer Z and possibly scenes with two electromagnets Mt and M2 each with the associated armatures A1 and A2 wear. If an anchor is attracted, the following happens: In the example Fig. I, the anchor Al or A2 clamps the rotor L to a constantly over the rollers R1 and R2 moving tape fixed; In the example in Fig. 2, the anchor A1 or A2 the rotor L by means of a thread in a manner known per se to one of two constantly counter-rotating threaded spindles SP or Spp. The ones for any with Idem measuring process related purposes (regi striernahm, control, etc.) usable The actuating force of such a rotor does not depend on the size of the measuring pulse, but only on the performance of the transport device n or Spt, SP2 moving Motor and the strength of the coupling of the rotor, i.e. the ampere turns of the rotor electromagnets M9, M2.

Der durch eine der vorstehend angegebenen Methoden mitgenommene Läufer L bewegt die Kontaktschleiffeder Kf über einen zu einer Meßbrückenschaltung gehörigen Abgleichwiderstand W. The runner entrained by one of the above methods L moves the contact loop spring Kf over a measuring bridge circuit belonging to a measuring bridge Balancing resistance W.

Mit den ständig sich drehenden Rollen R1 und R2 bzw. Gewindespindeln Spt und SP2 rotiert zwangsläufig eine Kontaktwalze KW> die als Nookenwalze mit Kontaktfedersätzen, als Walze mit Schleifringsegmenten und Schleifbürsten oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein'kann, durch welche folgende, aus dem Schaltschema der Abb. 3 abzulesende Schaltungen vorgenommen werden.With the continuously rotating rollers R1 and R2 or threaded spindles Spt and SP2 inevitably rotate a contact roller KW> that as a nooken roller Contact spring sets, as a roller with slip ring segments and grinding brushes or in It can be designed in a similar way, by means of which the following are derived from the circuit diagram circuits to be read off in Fig. 3.

Die einzelnen Läufer L sowie die ihnen zugeord neten Abgleichwiderstände W werden nacheinander und teils direkt, teils indirekt mit der Meßbrücke Br verbunden, wobei gleichzeitig die entsprechende Meßleitung direkt in die Brücke (Leitungen an den Klemmenpaaren I bis 4) oder an das Zwischenglied St, hier ein Fallbügelgerät (Leitungen an den Klemmenpaaren 5 und 6), geschaltet wird. Die Schaltung ist so ausgeführt, daß entweder der obere oder der untere Läufermagnet M1 oder M2 bei Verstimmung der Brücke Br durch das jeweils angeschaltete Meßorgan über das Brückenrelais Re anspricht, wodurch der betreffende Läufer vorwärts oder rückwärts laufend von B bzw. SP1 oder Sp2 mitgenommen wird. Diese Bewegurlg des Läufers L kommt zum Stillstand, wenn die von ihm mitgenommene Kontaktschfeiffeder Kf auf W einen Widerstandswert eingestellt hat, durch welchen die durch das betreffende Meßorgan verursachte Verstimmung der Brücke kompensiert wird. Das Relais Re und damit der durch dieses betätigte Läufermagnet M1 oder M2 werden wieder stromlos. The individual runners L and the balancing resistances assigned to them W are connected one after the other and partly directly, partly indirectly to the measuring bridge Br, at the same time the corresponding measuring line directly into the bridge (lines to the pairs of clamps I to 4) or to the intermediate link St, here a drop-iron device (Lines at terminal pairs 5 and 6). The circuit is like this executed that either the upper or the lower rotor magnet M1 or M2 when detuned the bridge Br through the respective connected measuring element via the bridge relay Re responds, causing the runner in question to run forwards or backwards from B or SP1 or Sp2 is taken. This movement of the runner L comes to a standstill, when the contact ship spring Kf it has taken with it has a resistance value has set, through which the detuning caused by the measuring element in question the bridge is compensated. The relay Re and thus the one actuated by this Rotor magnet M1 or M2 are de-energized again.

Das ist das an sich bekannte Prinzip der Nullmethode.This is the well-known principle of the zero method.

Die ständig umlaufenden Kontaktwalzenabschnitte KWa und KWb schalten nacheinander und in ständiger Wiederholung die Läufermagnete M der einzelnen Läufer L, von denen nur einer eingezeichnet ist, an das Relais Re, wobei sich bei einer durch das gerade in den Meßkreis eingeschaltete Meßorgan hervorgerufenen Verstimmung der Brücke Br der vorstehend beschriebene Vorgang ausgelöst wird, da mit jedem Schaltschritt dieser Kontakte sich folgendes Spiel wiederholt: es schalten die Kontaktwalzenabschnitte KWc und KWd die Brücke an den betreffenden Widerstand W; der Kontaktwalzenabschnitt KWe die betreffende Meßleitung der Meßorgane nach Kategorie II an Br bzw. der Kontaktwalzenabschnitt KWf die betreffende Meßleitung der Meßorgane nach Kategorie I an das Steuerzwischenglied St. The continuously rotating contact roller sections KWa and KWb switch one after the other and in constant repetition, the rotor magnets M of the individual rotor L, of which only one is shown, to the relay Re, with one caused by the detuning just switched on in the measuring circuit the bridge Br the process described above is triggered, since with each switching step These contacts repeat the following game: it switch the contact roller sections KWc and KWd the bridge to the relevant resistor W; the contact roller section KWe the relevant measuring line of the measuring elements according to category II at Br or the contact roller section KWf the relevant measuring line of the measuring elements according to category I to the control link St.

Für den letzteren Meßvorgang schaltet der Kontaktwalzenabschnitt KWg noch den Fallbügelmagneten PM von St ein. Die Stellung der Walzenkontakte (Nocken, Ringsegmente) wird so festgelegt, daß die Kontakte KWa, KWb und KWg etwas später geschlossen werden als die anderen Kontakte, damit das Steuerglied St sich bereits eingestellt hat, bevor der betreffende Läufer durch die anderen Kontaktgaben der Kontaktwalze in Ganlg gesetzt wird. Anders ist ein sauberer Linienzug auf dem Diagrammpapierstreifen nicht zu erhalten. The contact roller section switches for the latter measuring process KWg nor the drop stirrup magnet PM from St. The position of the roller contacts (cams, Ring segments) is determined so that the contacts KWa, KWb and KWg a little later are closed than the other contacts, so that the control element St is already has set before the runner in question through the other contacts of the Contact roller is set in Ganlg. A clean line on the strip of chart paper is different not to receive.

Die der Änderung der jeweiligen Meßgröße funktionell zugeordnete Bewegung der Läufer L, an denen auch die Registrierschreibfedern Rf befestigt sind, wird durch diese Schreibfedern auf dem senkrecht zur Läuferbewegung sich kontinuierlich vorwärts bewegenden Diagrammpapierstreifen D in an sich bekannter Weise als Linienzüge aufgezeichnet. The functionally assigned to the change in the respective measured variable Movement of the carriages L, to which the recording pens Rf are also attached, is through these nibs on the perpendicular to the rotor movement itself continuously forward moving diagram paper strips D in a known manner as lines of lines recorded.

Als Sicherung gegen ein Hinauslaufen der Läufer L über ihre Grenzstellungen, z. B. I. bei einem Leitungsdefekt im Meßkreis oder 2. bei Verwendung der Skalenlänge (:Läuferweg) nur für einen besonders interessierenden Teil des ganzen Bereiches der möglichen Meßgrößenänderungen, wird entweder in der Vorlauf- oder in der Rücklaufendstellung oder in beiden Endstellungen des Läufers L ein Kontakt K sngebracht, welcher durch den die Endstellung überfahrenden Läufer L geöffnet wird. Jeder Kontakt K liegt im Stromkreis eines Läufermagneten M in der Weise, daß beim Öffnen des Kontaktes K durch den Läufer der Magnet M stromlos wird, welcher die betreffende Läuferbewegung durch Einkuppeln ausgelöst hatte. As a safeguard against the runner L running out of their limit positions, z. B. I. with a line defect in the measuring circuit or 2. when using the scale length (: Läuferweg) only for a particularly interesting part of the whole area the possible changes in the measured variables, is either in the forward or in the reverse end position or in both end positions of the rotor L a contact K sn brought through the runner L overriding the end position is opened. Each contact K lies in the circuit of a rotor magnet M in such a way that when the contact opens K by the rotor of the magnet M is de-energized, which the rotor movement in question triggered by engaging the clutch.

Nach Behebung der Störung bzw. bei Rückgang der Meßgröße auf Werte innerhalb des vorgesehenen Abstimmbereiches von W wird der Läufer L durch Betätigung des anderen nicht abgeschalteten Magneten wieder in den Skalenbereich zurückgeführt. Diese Rückbewegung des Läufers L in den Skalenbereich kommt zum Stillstand, sowie in der bereits beschriebenen Weise die Meßbrücke durch die Stellung von Kf auf W wieder abgeglichen ist.After eliminating the fault or when the measured variable has decreased to values within the intended tuning range of W, the rotor L is activated by actuation of the other magnet that has not been switched off is returned to the scale area. This return movement of the rotor L into the scale area comes to a standstill, as well in the manner already described, the measuring bridge by setting from Kf to W is balanced again.

Die Endkontakte K werden zweckmäßig so placiert, daß bei ihrer Betätigung durch den ausfahrenden Läufer L die Registrierfeder Rf außerhalb der Diagrammstreifenlinien und der Zeiger Z außerhalb der Skalenteilung stehen, damit nicht Meßwerte vorgetäuscht werden Eine gleiche Überlaufsicherung ist zu erreichen mittels mechanischer Vorrichtungen: bei Gewindespindeln Sp z.B. durch eine kurze gewindefreie Strecke an den Läuferendstellungen, bei Bandtransport z.B. durch je eine den Anker A abhebende Auflaufnase an den Läuferendstellungen.The end contacts K are expediently placed so that when they are actuated by the extending runner L the registration spring Rf outside the diagram strip lines and the pointer Z are outside the scale division so that measured values are not simulated The same overflow protection can be achieved using mechanical devices: with threaded spindles Sp e.g. by a short thread-free distance at the rotor end positions, when transporting the tape, e.g. by means of a stop lug lifting armature A at each of the carriage end positions.

Die Rückführung des Läufers durch einen entsprechenden Gegenimpuls ist hier ebenfalls möglich.The return of the rotor by means of a corresponding counter pulse is also possible here.

Claims

PATENT CLAIM: I. Electrical relay multiple recorder (display and recording device), characterized in that as many od on rails. movable ones, the display and registration devices, the balancers for the balancing elements runners carrying bridges or differential measuring circuits and coupling devices how measuring circles exist as well as the respective measuring organs in constant Repetition by a well-known switching device such. B. a contact roller, one after the other and temporarily with a common relay and the special measuring circuit, such as B. a Wheatstone bridge, electrically connected in such a way that the respective runner to the corresponding of two opposite and parallel to each other Continuously moving transport devices such as threaded spindles to the chart paper roll, Ribbons or the like, in the case of one caused by a change in the relevant measured variable and a clear function of this representing detuning of the bridge for so long is coupled until the synchronizer influencing the adjustment element (see above) (see above) has restored the bridge equilibrium and what has become de-energized again as a result or relays returned to the zero position, the decoupling between the relevant Runner and the transport device has brought about, so that the runner position according to the data of the relevant adjustment element within the limited Area of the rotor path the value or the change by the associated measuring element recorded physical quantity is reproduced in the form of a certain distance.

2. Electrical relay multiple writer according to claim I, characterized characterized in that other known circuits in place of the Wheatstone bridge of resistances, inductances or capacitances, such as B. Differential circuits, to which the balancing method can be applied, along with appropriate relays Find use.

3. Electrical relay multiple recorder according to claim I and 2, characterized characterized that with measuring organs in which only under the influence of the to be measured Large electrical voltages occur between the measuring element and the relay a suitable one second common measuring instrument of known construction connected in this way becomes that with its help a resistance, an inductance or a capacitance changed proportionally to the course of the measured values and consequently the basic circuit for Display and registration of the measured values can be used.

4. Electrical relay multiple recorder according to claim I, 2 and 3, characterized in that in the end positions or in one of the two end positions electrical disconnection or mechanical decoupling devices for each rotor are attached, through which the rotor continues to run in the event of faults in the measuring circuit or measuring device or in the case of measuring pulses outside the defined measuring range, the return path of the runner from the end position is not blocked.