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Gerät zum Registrieren von Meßwerten Die Erfindung befaßt sich mit
einem Kompensationsschreiber zum Registrieren von Meßwerten. Es sind derartige Registriergeräte
bekanntgeworden, bei denen mittels eines ständig von Anfang bis Ende durchlaufenden
Kornpensationspotentiometers in einer Brückenschaltung ein Gleichgewichtspunkt festgestellt
wird, wobei ein Impuls ausgelöst wird. Die Registrierung dieser Impulse erfolgt
bei den bekannten Geräten z. B. in der Weise, daß auf einem Spezialpapier ein Funken
zur Markierung benutzt wird.
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Um für die Registrierung der von verschiedenen Meßstellen übermittelten
Meßwerte eine Unterschiedlichkeit zu erreichen, hat man bei den bekannten Geräten
auch mit starken und schwachen Funken gearbeitet.
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Für die beschriebenen Geräte ist auch bereits vorgeschlagen worden,
mit Schlagstiftanordnungen zu arbeiten, und zwar in der Weise, daß der Registrierimpuls
z. B. auf ein permanentdynamisches Lautsprechersystem zur Auswirkung kommt und dadurch
kurz einen Schlagstift über ein Farbband zum Aufschlagen bringt.
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Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Registrieren von Meßwerten, bei
dem im Augenblick des Durchlaufens einer Bezugslinie (Drucklinie) eines umlaufenden
Registrierstreifens ein Meßvorgang eingeleitet wird, der nach einer von dem Werte
der Meßgröße abhängigen Zeit bzw. nach einem von dieser abhängigen Weg einen Registrierimpuls
auslöst. Erfindungsgemäß wird zur Erzielung eines Abdruckes im Rotationsdruckverfahren
eines als Markierorgan dienenden Typenrädchens auf dem Registrierpapier in Abhängigkeit
von dem Zeitpunkt des Eintreffens des zu registrierenden Impulses das mit gleichförmiger
Geschwindigkeit oder in Abhängigkeit einer anderen Meßgröße quer zur Bewegungsebene
bewegte Typenrädchen
bei Übereinstimmung seiner Umlaufgeschwindigkeit
mit der Geschwindigkeit des Registrierpapiers zum Antrieb freigegeben bzw. angetrieben.
Auf diese Weise gelingt es, eine gegenüber den eingangs erwähnten bekannten Anordnungen
einfachere Registrierung durchzuführen, wobei die bei den bekannten Anordnungen
erzielte Registriergeschwindigkeit beibehalten wird, aber weder Spezialpapiere noch
Lautsprechersysteme verwendet werden müssen. Hinzu kommt, daß durch die Erfindung
auch das Ziel erreicht wird, das in bezug auf Farbwechsel keine Grenzen gesetzt
sind. Man kann die Erfindung für die Registrierung eines einzelnen Meßwertes verwenden;
die Erfindung gestattet aber auch in besonders einfacher Weise die Registrierung
der von verschiedenen Meßstellen übermittelten Werte in einem Registriergerät.
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Für die praktische Ausgestaltung der Erfindung gibt es verschiedene
Wege. Eine besonders einfache Anordnung für die Auslösung des Registrierimpulses
ergibt sich gemäß der weiteren Erfindung, indem man diesen Impuls durch ein ständig
von Anfang bis Ende durchlaufendes Kompensationspotentiometer bei Erreichen des
Brückengleichgewichts einer Kompensationsschaltung auslöst.
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Wenn es sich um die Registrierung einer Mehrzahl von Meßwerten handelt,
die .von verschiedenen Meßstellen übermittelt werden, kann man gemäß der weiteren
Erfindung das Registriergerät so ausgestalten, daß bei gleichartig ausgeführten
Typen, z. B. Punkten, die Unterschiedlichkeit durch verschiedene Farben herbeigeführt
wird. Diese Anordnung kann insbesondere so ausgebildet sein, daß im Gleichlauf mit
dem Typenrädchen ein Farbkissen tragendes Farbrad umläuft. Die Konstruktion kann
für diesen Fall so gewählt sein, daß das Typen- und das Farbrädchen in einem gemeinsamen
Gestell auf einer mit einer Führungsnut versehenen Welle durch einen Uhrwerksantrieb
od. dgl. längs verschoben werden und die das Gestell tragende Welle vor und nach
dem Registrierimpuls durch ein Sperrad mit Sperrmagneten gegen Drehung festgehalten
wird. Durch das erwähnte Farbrädchen werden die abzudruckenden Typen- bzw. Registrierzeichen
jeweils vor dem Abdruck eingefärbt. Durch genügende Anzahl von entsprechend angebrachten
Farbkissen ist dafür gesorgt, daß jede Type immer nur durch dieselbe Farbe eingefärbt
wird. Dadurch ist die Gefahr von Farbmischungen beseitigt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Fig. i zeigt das neue Registriergerät in Vorderansicht, während Fig.
2 einen Schnitt darstellt und die Druckvorrichtung in Seitenansicht wiedergibt;
Fig. 3 zeigt die für die Umschaltung der Meßstellen vorgesehene Schaltungsanordnung,
und in Fig. q. ist ein durch das neue Registriergerät hergestellter aufgeschnittener
Registrierstreifen dargestellt. Mit i ist das Gehäuse des Re gistriergerätes bezeichnet.
In diesem Gehäuse ist der Gußbock 2 angeordnet, der die Schreibwalze 3 und die Spannwalze
q. trägt. Über diese beiden Walzen läuft der endlose Registrierstreifen 5. In bekannter
Weise ist die Schreibwalze mit nicht dargestellten Mitnahmestiften versehen. Die
Schreibwalze wird von einem schematisch dargestellten Motor 6 gleichzeitig mit einem
umlaufenden Pötentiometerarm 7 angetrieben, so daß Potentiometerarm 7 und Schreibwalze
3 sich im Gleichlauf drehen, wobei ein Umlauf des Potentiometerarmes einem Umlauf
des Registrierstreifens entspricht. Die genaue Drehzahl des Motors hat hierbei nur
eine untergeordnete Bedeutung. Von der Schreibwalze 3 wird nun weiter über eine
Rutschkupplung 8 ein Zahnradpaar 9 angetrieben, das die Typenradwelle io mit einer
solchen Geschwindigkeit antreibt, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Typenrades
i i und der Schreibwalze 3 gleich groß ist. Die Drehung der Welle io wird aber durch
Sperrad 12 und Sperrmagnet 13 verhindert. Die Rutschkupplung 8 schlüpft. Das Typenrad
i i ist mit einem Farbkissen tragenden Farbrad 1q. in einem kleinen Schlittengestell
15 vereinigt, wobei das Farbrad für die Einfärbung der Typen Sorge trägt.
An Stelle der Rutschkupplung könnte auch eine magnetische Kupplung vorgesehen sein.
Durch eine gleichzahlige Anordnung von Typen und Farbkissen wird eine Farbmischung
vermieden. Das Schlittengestell 15 wird durch ein Zugband 16 langsam von einem Uhrwerk
(nicht dargestellt) auf der Welle io längs verschoben, die für die einwandfreie
Drehübertragung mit einer Führungsnut für das Typenrad versehen ist.
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Für den Fall, daß es sich um Koordinatenschreiber (X-Y-Schreiber)
handelt, übernimmt ein unter dem Einfluß einer Meßgröße stehender Antrieb (Meßantrieb)
die Aufgabe des Uhrwerkes, so daß dann die eine Meßgröße (Y-Koordinate) die Auslösung
des Impulses nach Ablauf einer bestimmten, von dieser Meßgröße abhängigen Zeit bzw.
eines davon abhängigen Weges bewirkt, während die zweite Meßgröße (X-Koordinate)
die Querbewegung des Typenrädchens steuert.
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Die Registrierung geht nun auf folgende Weise vor sich: Der im Gleichlauf
mit der Schreibwalze 3 umlaufende Potentiometerarm 7 erreicht bei dem Durchlauf
von Anfang bis zum Endwert eines Potentiometersektors an irgendeiner Stelle den
Brückengleichgewichtspunkt. Durch einen nicht dargestellten Verstärker oder ähnliches
wird ein Impuls ausgelöst. Dieser Impuls schaltet den Sperrmagneten 13 kurzzeitig,
so daß das Sperrad 12 um eine Zahnteilung freigegeben wird. Dies wird entweder durch
eine Impulsdauerbegrenzung oder durch eine Doppelsperrklinke sichergestellt. Die
Rutschkupplung nimmt die Typenradwelle io um ebenfalls eine Teilung mit. Dabei wird,
wie aus Fig. 2 a ersichtlich, ein Punkt auf dem umlaufenden Registrierpapier gedruckt,
der infolge gleicher Umfangsgeschwindigkeit von Typenrad und Schreibwalze scharf
umrissen ist. Gleichzeitig
wird in diesem Falle ein. N'ierfachumsclialter
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weitergeschaltet, der eine neue Meßstelle an das Potentiometer anschließt.
In dem gewählten Beispiel ist ein Sechsfachpotentiometer verwendet, so daß bei einem
Umlauf des einen Potentiometerarmes 7 sechs Potentiometer jeweils nacheinander vom
Anfang bis Endwert abgetastet werden. Infolge der Wahl von vier Farben sind jedem
Potentiometersektor vier Meßstellen zugeordnet. Die Auswahl der Meßstellen wird
von beispielsweise vier jeder Farbe zugeordneten Hilfsrelais vorgenommen. Den sechs
Potentiometersektoren sind auf dem endlosen Registrierstreifen 5 getrennte, in Laufrichtung
des Streifens hintereinanderliegende Diagrammfelder zugeordnet, auf denen in dem
beschriebenen Beispiel je vier verschiedenfarbige Diagramme aufgezeichnet werden,
also insgesamt vierundzwanzig Diagramme.
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Die Tatsache, daß sofort nach einem Registrierimpuls das Typenrad
um eine Teilung weitergedreht und damit auch der Vierfachumschalter 17 weitergeschaltet
wird, ergibt die Möglichkeit, daß innerhalb eines Potentiometersektors unter Umständen
zwei Registrierimpulse gegeben werden könnten. Dies wird erfindungsgemäß durch die
Anwendung eines polarisierten Kipprelais verhindert, das, wenn es in Abhängigkeit
eines Registrierimpulses einmal angesprochen hat, für diesen Potentiometersektor
in der betreffenden Stellung verharrt, also bei weiteren Registrierimpulsen keine
neuen Impulse weiterleitet.
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Eine zweite Sicherung ist für den Fall getroffen, daß infolge nicht
angeschlossener Meßstellen oder infolge eines über den Meßwert hinausgehenden Meßwertes
während eines Potentiometerdurchgangs überhaupt kein Registrierimpuls erfolgt. In
diesem Falle würde das ordnungsgemäße Weiterarbeiten des Schreibers in Frage gestellt.
Aus diesem Grunde ist ein Endkontakt 18 vorgesehen, der in jedem Falle kurz nach
Beendigung des Potentiometerdurchlaufs einen Impuls auslöst. Durch die Wahl des
vorher erwähnten, polarisierten Relais ist eine Mehrfachimpulsgabe auch in diesem
Falle ausgeschlossen. Um das polarisierte Relais für den darauffolgenden Potentiometerdurchgang
wieder arbeitsfähig zu machen, ist ein Rückstellkontakt i9 vorgesehen, der kurz
vor Beginn des nächsten Potentiometerdurchgangs wirksam wird und das polarisierte
Relais wieder in Ansprechstellung bringt.
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Diese Schaltvorgänge sollen an Hand des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 3 im folgenden näher erläutert werden: Es sind in diesem Falle insgesamt vierundzwanzig
Meßstellen, darunter zwölf Potentiometergeber 2o und zwölf Widerstandsthermometer
21 vorgesehen. je vier Meßstellen sind gruppenweise einem Potentiometersektor zugeordnet,
so z. B. die Meßstellen 22, 23, 2q., 25 dem Sektor 26 des Potentiometers mit dem
Umlaufarm 7. Als Brückenspannung ist eine Wechselspannung, beispielsweise Zoo Hz,
vorgesehen, die über den Transformator 27 zugeführt wird. Die Sekundärwicklung 28
liefert die Spannung für die erwähnte Gruppe 22 bis 25 der Meßstellen. Die Auswahl
der einzelnen Meßstellen wird unter Berücksichtigung der jeweils zu benutzenden
Druckfarbe durch den Meßstellenumschalter 17 in der Weise durchgeführt, daß durch
über ihn umgeschaltete Gruppenrelais 3o bis 33 die entsprechenden Anschaltkontakte
betätigt werden. So legt das Relais 30 z. B. das Meßstellenpotentiometer
22 über Kontakt 34 an den entsprechenden Sektor 26 des Kompensationspotentiometers
an. In dem Moment, in dem der Potentiometerarm 7 diejenige Stelle des Sektors 26
erreicht, bei der Brückengleichgewicht eintritt, gibt der Nullverstärker 35 einen
Impuls auf eine Arbeitswicklung des polarisierten Kipprelais. Der Kontakt 37 dieses
Relais legt den Sperrmagneten 13 über einen Kondensator 38 an Spannung, so daß der
Sperrmagnet kurzzeitig anspricht und die Fortschaltung des Sperrades 12 (Fig. 2)
um einen Zahn bewirkt. Hierdurch wird in diesem Falle ein grüner Punkt auf dem Registrierpapier
gedruckt und gleichzeitig der Umschalter 17 auf das nächste Segment und damit
das nächste Gruppenrelais 31 eingeschaltet. Sollte infolge dieser Umschaltung
der Potentiometerarm 7 vor Verlassen des Sektors 26 eine weitere Gleichgewichtsstelle
überstreichen, so ist dieser Impuls des Nullverstärkers 35 unwirksam, da das Kipprelais
in der vorherigen Ansprechstellung verharrte. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
daß der Meßwert des Gebers 22 so hoch: liegt, daß der Brückengleichgewichtspunkt
jenseits des Kompensationspotentiometers 26 liegen würde. In diesem Falle käme während
der eigentlichen Meßperiode kein Impuls zustande. Um nun klar anzuzeigen, daß dieser
Meßwert oberhalb des Meßbereiches liegt und außerdem die weitere Umschaltung sicherzustellen,
ist der Endkontakt 18 (Fig. i) so angeordnet, daß er kurz nach Verlassen des Sektors
26 mechanisch geschlossen wird, so daß über eine zweite Arbeitswicklung das Relais
anspricht und den in diesem Falle noch in Ruhe befindlichen Kontakt 37 umlegt. Ein
etwa eintreffender Meßimpuls erzeugt keinen Punkt auf dem Diagrammfeld, doch kann
Vorsorge getroffen werden, daß ein Punkt außerhalb des Diagrammfeldes erzeugt wird.
Dieser Endkontakt kann aber nicht wirken für den Fall, daß ein ordentlicher Meßimpuls
gegeben war, da ja dann der Kontakt 37 bereits umgelegt ist. Kurz vor Erreichen
des nächsten Sektors 38 wird der Rückstellkontakt i9 mechanisch betätigt, der über
eine Rückzugwicklung des Relais den Kontakt 37 wieder in die Ruhestellung bringt
und dabei den Kondensator über einen Schutzwiderstand 39 entlädt. Durch diesen Rückstellimpuls
gelangt das Relais wieder in Bereitschaft.
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Die Aufgabe .des Relais kann aber auch durch den Verstärker selbst
übernommen werden, wenn in ihm eine dampf- oder gasgefüllte Entladungsröhre als
Endstufe vorgesehen ist. Der Endkontakt hat dann die Aufgabe, die Entladungsröhre
kurz nach Beendigung einer Abfrage. zu zünden, falls es nicht infolge eines vorherigen
Meßimpulses schon gezündet war. Der Rückstellkontakt, der
in diesem
Falle als Ruhekontakt ausgebildet werden könnte, nimmt dann z. B. der dampf- oder
gasgefüllten Entladungsröhre kurzzeitig die Anodenspannung, unterbricht dadurch
den Zündvorgang und macht die Entladungsröhre wieder arbeitsbereit. Es wurde ausgeführt,
daß nach Eintreffen des ersten Meßimpulses und nach der dadurch eingeleiteten Einschaltung
des Gruppenrelais 31 ein weiterer Impuls innerhalb des Potentiometers 26 unwirksam
ist.
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In Fig. q. ist ein aufgeschnittener Registrierstreifen dargestellt,
der durch das im vorstehenden beschriebene Registriergerät hergestellt ist. Der
Registrierstreifen ist in die sechs Abschnitte A bis F eingeteilt. Gemäß dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel werden in jeder Gruppe vier Kurven geschrieben, die unterscheidbar
sein müssen. Das kann bei der Erfindung erzielt werden, indem die Kurven entweder
in verschiedenen Farben oder mit verschiedenen Typen geschrieben werden. Jede Kurve
stellt das Meßergebnis von einer Meßstelle dar. Bei der gezeigten Aufteilung können
demnach von 6 X q., also von 24 Meßstellen, die entsprechenden Meßwerte registriert
werden. In Fig. q. sind die mit dem Registriergerät erfaßbaren vier Kurven nur im
Abschnitt A dargestellt, während in den Abschnitten B bis F jeweils nur zwei Kurven
aufgezeichnet sind. Die tatsächlich von dem Registriergerät aufgezeichneten Kurven
erscheinen auf dem Registrierstreifen in allen Fällen nur jeweils als einzelne zeitlich
nacheinander gemessene Punkte, wie dies bei den Kurven 107,108,113 und i
i9 des Diagramms dargestellt ist. Auch die in Fig. q. ausgezeichneten Kurvenzüge,
also beispielsweise die Linien ioi und io2 sind als solche aus einzelnen Registrierpunkten
zusammengesetzte Kurven aufzufassen.
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Der das Typenrädchen 'tragende Schlitten wird durch das Uhrwerk, also
zeitabhängig quer zum Registrierstreifen, d. h. in Richtung t bewegt. Der im Abschnitt
B eingezeichnete Wert in stellt einen Meßwert dar, und zwar als Abstand des
betreffenden Punktes von der Grundlinie b. Die Registrierung erfolgt in der Weise,
daß in jedem Abschnitt A bis F nacheinander eine Registrierung durchgeführt wird.
Es wird also bei schnell laufendem Registrierstreifen zunächst im Abschnitt A ein
Punkt der Kurve ioi registriert, dann im Abschnitt B ,ein Punkt der Kurve io2 usw.
Die nächste Registrierung erfolgt im Abschnitt A für die Kurve 107, im Abschnitt
B für die Kurve io8 usw. Beim nächsten Umlauf wird im Abschnitt A die Kurve 113,
beim folgenden Umlauf die Kurve i ig geschrieben. Auf diese Weise werden somit nacheinander
die vierundzwanzig Kurven aufgeschrieben, welche jeweils gekennzeichnet sind durch
den jeweiligen Abschnitt A bis F und die unterschiedliche Farbe bzw. die unterschiedliche
Type. Die Ausführung ist dabei so gewählt, daß die Farben und Typen in den einzelnen
Abschnitten A bis F wiederkehren.
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Beim Weiterlaufen des Potentiometerarmes 7 auf den Potentiometersektor
38 war aber durch Betätigen des Rückstellkontaktes i9 das Relais wieder in Ausgangsstellung
gebracht worden. Es wird nunmehr, also während des Abtastens des Sektors 38, z.
B. das Widerstandsthermometer 39 zur Messung herangezogen. Der hierdurch ausgelöste
Meßimpuls ergibt dann z. B. einen blauen Punkt in dem nächsten Diagrammfeld. Entsprechend
wird nach jeder Umschaltung in dem entsprechenden Diagrammfeld mit einer anderen
Farbe gedruckt, im angenommenen Falle also mit vier unterschiedlichenFarben, wobei
jederKurvenzug dann in derselben Farbe erscheint, damit in den jeweiligen Ausführungsbeispielen,
bei welchen mit sechs Feldern und vier Farben gearbeitet wird, auf jedem Feld auch
tatsächlich vier verschiedene Kurvenzüge und damit verschiedene Meßstellen registriert
werden. Die Verteilung der Farben auf das Farbrädchen ist dabei so, daß immer zwei
gleiche Farben einander folgen.