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Registriergerät
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur registrierend.en
Erfassung von auf eine Zeitmessung zurückführbaren Meßwerten.
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Es ist bei derartigen Registriergeräten bekannt, zur Durchführung
der Eintragungen den Schreibstift über dem Schreibband eine Querbewegung dadurch
ausführen zu lassen, daß er auf einem sich drehenden Arm, einem bewegten Riemen
od. dgl. angebracht war, der den Sichreibstift in seiner Gesamtheit längs einer
Bahn bewegt, die zur Gberfäche des Schreibbandes parallel ist, auf welchem die Registrierung
erfolgen soll. Diese bekanllten Geräte weisen den Nachteil auf, daß die zum Halten
des Schreibstiftes benutzten Konstruktionen Mechanismen umfassen, deren Herstellungskosten
verhältnismäßig hoch waren, und ferner, daß das Gewicht und. die Reibung beträchtlich
groß waren, so daß eine bedeutende Kraft nötig war, um die betreffenden Mechanismen
anzutreiben, indem dieser Antrieb einen kostspieligeren Motor erforderte und somit
die Ausrüstungskosten noch weiter erhöht wurden. Außerdem war die Verwendung eines
drehbaren Armes zum Halten des Schreibstiftes bedenklich, weil der Schreibstift
einen Bogen statt einer geraden Linie auf dem Schreibband beschrieb.
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Es ist auch zur Registrierung der Zeigerausschläge von Meßinstrumenten
bekannt, den Zeiger drehbar derart anzuordnen, daß seine Bewegungsebene senkrecht
zur Eintragungsebene des Schreibbandes steht. Das Schreibband wird dann mittels
einer Führungsfläche in eine Krümmung gebogen, die der Kreisbahn entspricht, die
der Schreibstift während seiner Bewegung über dem Schreibband beschreibt Die Notwendiglieit,
hierbei das Schreib-
band zu einer gekrümmten Fläche zu biegen,
stellt jedoch einen erheblichen Mangel dar, der auch im Betriebe zu Schwierigkeiten
führt.
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Bei Meßwerken, z. B. Drehspulen, die als Funkenschreiber ausgebildet
sind, ist es auch bekannt, einerseits das Schreibband über eine gerade Fläche zu
führen und die Bewegungsebene des drehbar vorgesehenen Zeigers so zu wählen, daß
sie in der Schreibfläche liegt. Hierbei stellt sich der Mangel ein, daß die Aufzeichnungen
quer zu der Fortbewegungsrichtung des Schreibbandes nicht in einer Geraden, sondern
auf einem Kreisbogen erfolgen.
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Schließlich ist es bei Anzeigegeräten, ,die sich um Winkelbereiche
bewegen können, die erheblich größer sind sals 3600, bereits bekannt, durch die
Achse des Ankers ,des Anzeigeorgans ein umlaufendes Band oder ein Zahnrad anzutreiben,
auf dem -mehrere Schreibstifte angeordnet sind, die auf ein umlaufendes Schreibband
zu schreiben in der Lage sind, dessen Ebene parallel zu der Bewegungsebene der umlaufenden
Schreibstifte liegt. Auch diese Geräte weisen die bereits weiter oben beschriebenen
Nachteile auf, daß ihre Herstellungskosten verhältnismäßig Ihoch liegen. Insbesondere
ist auch die Kraft, Idie notwendig ist, um bei derartigen Geräten den Schreibstift
zu bewegen, groß, so Idaß ein kostspieliger Motor erforderlich ist, der die Anschaffungskosten
und das Gewicht der Anlage erhöht.
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Die erwähnten Mängel der bekannten Registrier-- geräte lassen sich
erfindungsgemäß in sehr einfacher Weise, und zwar dadurch beheben, daß der Registrierstift
an seiner Umlaufachse in Umfangsrichtung federt und sein Abtastende im Bereiche
des Streifens zwangsläufig geradlinig geführt wird, so daß der Registrierstift während
seines Umlaufes im Bereiche des Streifens unter federnder Einwärtsschwenkung aus
seiner Kreisbogenbahn in eine geradlinige Abtastbahn gezwungen wird.
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Dabei empfiehlt es sich in Weiterentwicklung der Erfindung, als Widerlager
und Geradführung für den am Strifen durchfedernden Registrierstift eine in dessen
Umlaufebene quer zum Streifen angeordnet Führungsstange vorzusehen, über die Ider
Streifen geführt ist und die mindestens an der dem Stift zugekehrten Seite eben
ist. Am einfachsten erhält diese Führungsstange einen rechteckigen Querschnitt.
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Das erfindungsgemäße Registriergerät eignet sich insbesondere für
sogenannte Funkenschreiber, d. h. für Geräte, bei denen die einzelnen Registrierzeichen
auf dem Registrierstreifen dadurch erzeugt werden, daß der Registrierstift elektrisch
erregt wird.
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Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden in einem Ausführungsbeispiel
gemäß der Zeichnung im einzelnen erörtert, bei dem es sich um einen Tiefenschreiber
handelt. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Teil eines Tiefenschreibers mit einem
Schreibstiftmechanismus nach der Erfindung im Aufriß, wobei das äußere Gehäuse im
Schnitt gezeigt ist, Fig. 2 einen lotrechten Schnitt nach der Linie II-II der Fig.
1, Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach der Ebene III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen
lotrechten Schnitt durch eine Einzelheit nach der Ebene IV-IV (der Fig. 2, Fig.
5 einen lotrechten Schnitt durch eine Einzelheit nach der Ebene V-V der Fig. 3 und
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Tiefenschreiberstromkreises, mit welchem
Ider erfindungsgemäße Registrierapparat verwendet werden kann.
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Fig. I zeigt einen Teil eines Papierstreifens IOj der sich während
des Betriebes des Schreibers langsam nach links bewegt, wie Pfeil in zeigt.
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Dieser Registrierstreifen kann (bei Tiefenschreibern verwendet werden
und trägt, wie die Zeichnung zeigt, eine Grundlinie 12 und eine Tiefenlinie I3.
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Jede dieser Linien I2 und I3 besteht in Wirklichkeit aus mehreren
kurzen lotrechten Strichen, die so nahe nebeneinander liegen, daß sie praktisch
ununterbrochene Registrierlinien bilden. Diese Striche werden nacheinander von einem
Schreibstift 14 erzeugt, der wiederholt quer über dem Papierstreifen 10 von oben
nach unten zubewegt wird und auf weichen elelctrische Irnpulse einwirken, deren
Zeitpunkt ,des Auftretens die lotrechten Lagen der Striche auf dem Streifen bestimmt.
Die Erfindung betrifft die Vorrichtung zur Bewegung des Schreibstiftes quer über
dem Papierstreifen 10.
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Der Papierstreifen 10 kann in verschiedener Weise abgestützt sein,
jedoch kann er, wie die Fig. 1 und 3 zeigen, von einer Spule 15 abgezogen und gegen
eine Führungsstange 16 geführt werden, die eine flache Seitenfläche 16a besitzt,
die den Streifen 10 in (der Bewegungsbahn des Schreibstiftes 14 hält. Bei seiner
Bewegung gelangt der Streifen über die Kante 16b Idler Führungsstange hinaus, wonach
er durch ein (nicht gezeigtes) in der Vorderseite des Instrumentengehäuses vorgesehenes
Fenster hindurch sichtbar ist, wie Fig. 1 zeigt. Der Streifen 10 kann durch eine
in der Zeichnung nicht sichtbare Aufwickelspule längs der beschriebenen Bahn gezogen
werden. Hierzu kann eine beliebige Aufwickelvorrichtung benutzt werden, die nicht
zum Gegenstand der Erfindung gehört.
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Der Schreibstift 14 besteht aus einem Draht I7, der an einem Ende
am Umfang eines drehbaren Schreibstiffträgers befestigt ist, der, wie bei 19 gezeigt,
aus einer Trommel 18 besteht. Fig. 1 zeigt den Schreibdraht 17 mit der Schreibspitze
14 neben dem oberen Rand des registrierstreifens 10. Die Trommel- IS befindet sich
in einem solchen Abstande von der Stange I6, daß der Hauptteil des Schreibstiftdrahtes
17 etwa parallel zur Stange 16 liegt und die Trommel 18 tangiert. Diese tangentiale
Anordnung ist dadurch möglich, ,daß der Draht 17 bei I7a abgebogen' ist. Wenn sich
die Trommel 18 (in der Fig. 1) entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich der
Schreibstift 14 quer über Idem Streifen 10 mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit.
Sobald der Schreibstift 14 den Boden des Streifens 10 erreicht hat, wie in Fig.
1
gestrichelt gezeigt, hat sich 1der für gewöhnlich geradlinige
Teil des Schreibstiftdrahtes I7 fast vollständig um die Trommel I8 aufgewickelt.
Um den Schreibstiftdraht während seiner Biegungs- bzw.
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Aufwickelbewegung um die Trommel zu führen, kann letztere auf ihrem
Umfang eine V-förmige Nut I8a aufweisen, wie in Fig. 3 gezeigt.
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Um den Schreibstiftdraht 17 wieder in seine gegenüber der Trommel
I8 gestreckte Stellung zurückzubringen, die er am Anfang jeder Bewegung quer über
dem Streifen 10 einnimmt, ist eine Führungsfläche 20 vorgesehen, die sich vom unteren
Rand des Streifens 10 ungefähr längs einer spiralförmigen Bahn um Idie Achse 21
der Trommel 18 bis zum oberen Rand des Registrierstreifens 10 erstreckt. Hierdurch
kann sich ,der Schreibstift 14 vom Augenblick an, in dem er den Boden Ides Registrierstreifens
verläßt, bis zum Augenblick, in dem er sich wieder gegen den oberen Rand dieses
Streifens anlegt, allmählich von der Trommel entfernen. Gleichzeitig steuert diese
Führungsfläche die Bewegung des Schreibstiftdrahtes nach außen, um Schwingungen
des letzteren zu vermeiden, wie solche entstehen würden, wenn dessen Bewegung dann,
wenn er mit dem Streifen nicht in Berührung steht, nicht gesteuert wäre. Die Schreibstiftfhrung
20 kann an ihrem entgegengesetzten Ende an der Stange I6 ,befestigt sein und sich
Idort über die Stange 16 hinaus erstrecken, um einen Teil des Rahmens für andere
Teile des Instrumentes zu bilden. Ein lotrechter Rahmenteil 22 ist an seinen Enden
mit dem Führungsstück 20 verbunden und bildet einen Halter für eine Tragkonstruktion
25 an einem Ende der Welle 24. Das andere Ende der Welle 24 kann von einer ähnlichen
Tragkonstruktion 25 in einer Platte 26 getragen werden, die an einem Rahmenteil
27 befestigt ist. Seinerseits ist der letztere am Gehäuse 28 des Instrumentes und
auch am Umfangsführungsteil 20 befestigt, um diesen zu tragen. Der Rahmenteil 27
trägt ferner einen Motor 30, dessen Welle 3I mit der Welle 24 gleichachsig angeordnet
und mit dieser durch eine isolierende Kupplung 32 verbunden ist.
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Wie bereits erwähnt, werden die Linien 12 und 13 auf dem Registrierstreifen
10 durch eine vom Schreibstift 14 ausgehende elektrische Entladung erzeugt, und
aus diesem Grund sind der Schreibstift 14, die Trommel 18 und deren Welle 24 von
Rahmen des Instrumentes Idadurch isoliert, daß die die Welle tragenden Lager selbst
isoliert sind. So zeigt Fig. 5 z. B., daß das vordere Ende der Welle 24 in einer
Lagerschale 34 getragen wird, die ibrerseits in einer Isolierschale 35 enthalten
ist, welche in einer im Rahmenteil 22 hierfür vorgesehenen Öffnung sitzt. Die andere
Lagervorrichtung in der Platte 26 ist in ähnlicher Weise ausgebildet.
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Um die elektrischen Impulse auf den Schreibdraht 17 einwirken zu
lassen, ist ,die Welle 24 mit einer Nahe 36 versehen, die eine Bürste 37 trägt.
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Diese kann auf zwei leitenden Segmenten 38 und 39 schleifen, die von
einem um die Welle 24 konzentrisch angeordneten Isolierring 40 getragen werden.
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Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn die Bürste 37 vom Segment
38 zum Segment 39 übergeht, sie diese beiden Segmente vorübergehend miteinander
verbindet und somit (bei einem Tiefenschreiber) eine Übertragung von Schallwellen
bewirkt, wodurch die Bürste 37 unid ferner der Schreibstift 14 einen Impuls erhalten,
der die Registrierstriche erzeugt, welche die Grundlinie 12 bilden. Während dter
Bewegung des Schreibstiftes 14 quer über dem Registrierstrifen 10 bewegt sich die
Bürste 37 längs des längeren Segments 39, und wenn ein Echo von tier übertragenen
Schallwelle während dieser Zeit eintrifft, wird hierdurch ein Impuls von Segment
39 der Bürste 37 und von dieser dem Schreibstift 14 mitgeteilt, um einen Strich
auf der Tiefenliinie I3 zu erzeugen.
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Ein Stromkreis, (der mit 1der erfindungsgemäßen Ausrüstung in einem
Tiefenschreiber benutzt werden kann, ist in Fig. 6 gezeigt. Hiernach ist das kürzere
Segment 38 über einen Kondensator +5 mit dem Steuergitter 46 einer Röhre 47 verbunden,
deren Kathode 48 an Erde liegt, während die Anode 49 über einen Wi1derstan.d- 50
mit Ider positiven Klemme einer Batterie 51 verbunden ist, deren negative Klemme
an Erde liegt. Die Führungsstange I6, um welche sich der Registrierstreifen bewegt,
ist ebenfalls geerdet. Sobald die Bürste 37 die beiden Segmente 38 und 39 berührt,
wird eine positive Spannung vom Kondensator 53 durch das Segment 39 an die Bürste
37 und durch die Welle 24 sowie ,die Trommel ins an den Schreibstift 14 angelegt,
wodurch eine Entladung vom Schreibstift durch Ndas Papier hindurch nach der Stange
r6 entsteht und in der Grundlinie 12 einen Strich erzeugt.
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Der Kondensator 53 wird durch die Berührung der Bürste 37 mit den
Segmenten 38 und 39 über ein Drossel widerstands element 52 geladen, da der hohe
Widerstand 54, der den Kondensator überbrückt, diesen für gewöhnlich im Entladungszustand
hält.
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Die Spannung, die vom Kondensator 53 über den Kondensator 45 an das
Steuergitter 46 der Röhre 47 gelegt wird, bewirkt, daß diese Röhre leitend wird
(während sie für gewöhnlich durch die ne#ative Spannung einer mit dem Gitter über
einen Gitterwiderstand 58 verbundenen Vorspannungsbatterie 57 im nichtleitenden
Zustand gehalten wird). Wenn die Röhre 47 leitend wird, so entlädt sich plötzlich
ein zwischen der Anode 49 Ider Röhre und einer Anzapfungsstelle 6i eines Induktionsetements
62 angeordneter Kondensator 60 über den unteren Teil des Induktionselements 62 nach
der Erde, wobei der Strom einen Schwingungsstromkreis erregt, der aus der Induktion
62 und der verteilten Kapazität einer Übertragungsleitung 64 besteht, die die Induktion
62 mit einem Überleiter 65 verbindet.
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Die entstehenden Schwingungen erregen den Überleiter, der somit Schallwellen
von entsprechender Frequenz aussendet. Wenn ein Echo von den über tragenen Schallwellen
vom Überleiter 65 erhalten wird, so erzeugt (dieser entsprechende elektrische Wellen,
die durch 1die Übertragungsleitung 64 und ein Widerstandselement 66 dem Eingang
eines Verstärkers 67 zugeführt werden, dessen Ausgang durch inden Kondensator 53
mit ,dem Segment 39 und
hierauf mit dem Schreibstift 14 und (durch
den Streifen 10 mit der Stange i6 verbunden ist, wodurch ein weiterer Strich in
der Tiefenlinie 13 erzeugt wird.
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Es ist zu (bemerken, daß der in Fig. 6 dargestellte Stromkreis nur
einer von den zahlreichten möglichen Stromkreisen ist, die bei dem beschriebenen
Registrierapparat verwendet wenden können, unter daß die Schaltung keinen Teil der
Erfindung bildet.
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Wenn auch die Erfindung an Hand eines besonclexen-Ausführungsbeispiels
beschrieben untd dargestellt wurde, so versteht es sich doch von selbst, daß vesrchiedene,
für den Fachmann naheliegende Abänderungen möglich sind, so daß sich die Erfindung
nicht auf die beschriebenen und dargestellten Einzelheiten beschränkt.