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Registriervorrichtung für Kurzzeitmessungen Die Erfindung betrifft
eine Registriervorrichtung für Kurzzeitmessungen, vorzugsweise für Echolotgeräte,
mit Aufschreibung durch Funkendurchgang mit spiralförmigem 5 chreibkontakt.
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Stromschreiber mit spiralförmigem Schreibkontakt sind bekannt. Bei
einer bekannten Registriervorrichtung dieser Art für ein Echolotgerät wird der Registrierstreifen
über eine Walze mit glatter Oberfläche geführt, mit der eine Walze mit einer erhabenen
Schreibspirale zusammenarbeitet. Diese eine Schreibspirale hat eine Windung, so
daß die Kontaktstelle zwischen ihr und der Walze für den Registrierstreifen bei
jeder Umdrehung einmal über die ganze Registrierstreifenbreite geführt wird. Die
Aufzeichnung entsteht dadurch, daß an die Schreibspirale und an die Walze für den
Registrierstreifen im Augenblick der Meßimpulse eine Spannung angelegt wird, die
sich an der Kontaktstelle, d. h. also an der Stelle, wo sich die Kante der Schreibspirale
und die Oberfläche der Walze für den Registrierstreifen am nächsten gegenüberstehen,
unter Entstehen einer Markierung auf'dem Registrierstreifen ausgleicht.
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Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß zwischen der Schreibspirale
und der Walze für den Regisftierstieifen praktisch keine punktförmige Kontaktstelle
entsteht, da sich die Schreibspirale und die Mantellinie der Walze für den Registrierstreifen
unter einem'mehr oder weniger spitzen Winkel kreuzen und außerdem die Mantellinie
keine genau definierte Kontaktkante, sondern je nach Radius der Walze immer eine
mehr oder wertiger
breite Fläche darstellt. Die Aufzeichnung wird
daher ungenau. Es ist nach diesem Prinzip auch gar nicht möglich, diese Mängel abzustellen,
da man weder die Steigung der Spirale noch den Durchmesser der Walze beliebig verkleinern
kann.
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Es ist weiterhin bekannt, zwei Schreibspiralen von je einer ganzen
Windung auf zwei Zylindern anzuordnen und sich unter 900 kreuzen zu lassen.
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Bei dieser Anordnung ist die Schreibbreite durch die Steigung der
Schreibspirale begrenzt. Will man die Schreibbreite vergrößern, ist die Bedingung,
die Schreibspiralen sich unter go0 kreuzen zu lassen, nur dadurch einzuhalten, daß
man die Durchmesser der Zylinder entsprechend groß macht. Bildet man dabei den vor
der Schreibfläche angeordneten Zylinder klein aus, damit er die Registrierung nicht
verdeckt, so muß der Gegenzylinder, wenn die Schreibspiralen sich weiterhin unter
go0 kreuzen sollen, zusätzlich entsprechend vergrößert werden.
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In beiden Fällen, bei Zylindern mit gleichem oder unterschiedlichem
Durchmesser, ist der Platzbedarf der Zylinder so groß, daß er für moderne Geräte
untragbar wird.
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Erfindungsgemäß wird eine Registriervorrichtung für Kurzzeitmessungen,
vorzugsweise für Echolotgeräte, mit Aufschreibung durch Funkendurchgang zwischen
zwei spiralförmigen Schreibkontakten, die auf zwei gleichsinnig umlaufenden zylindern
angeordnet sind und sich in dem die Schreibbreite durchlaufenden Berührungspunkt
unter einem annähernd rechten Winkel kreuzen, derart ausgeführt, daß beide Schreibspiralen
verschiedene Steigungen haben und ihre Drehzahlen im umgekehrten Verhältnis zueinander
stehen wie ihre Steigungen.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß bei kleinen
Zylinderdurchmessern eine genaue punktförmige Kontaktstelle entsteht, wohei man
hinsichtlich der weiteren Ausbildung beider Spiralen nur noch von anderen konstruktiven
Gesichtspunkten abhängt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
sind Anfangs- und Endpunkt einer der beiden Schreibspiralen auf verschiedenen, vorzugsweise
um I800 gegeneinander versetzten Mantellinien des zugehörigen Zylinders angeordnet.
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Bei einer der beiden Spiralen ist die Steigung gleich der Schreibbreite.
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Es ist bekannt, die Schreibspiralen mit einem keilförmigen Querschnitt
erhaben aus dem metallischen Werkstoff der Zylinder herauszuarbeiten. Sie können
statt dessen aus Draht bestehen und in entsprechenden Nuten ihrer Zylinder gelagert
sein.
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Weiterhin können die Zylinder aus keramischem Werkstoff bestehen,
die mit galvanisch aufgebrachten Spiralen versehen sind. Es ist zweckmäßig, den
einen der Zylinder fest im Gehäuse zu lagern und den enderen federnd dagegen anliegen
zu lassen.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigt Fig. I eine Draufsicht auf die Anordnung der Spiralzylinder und der Papierführung
in schematischer Darstellung bei einem Echolotgerät, Fig. 2a die beiden Spiralzylinder
in schematischer Darstellung in Seitenansicht, Fig. 2b dieselbe Anordnung wie Fig.
2a, wobei bei einer Spirale Anfangs- und Endpunkt um I80° gegeneinander versetzt
sind, Fig 3a bis 3c verschiedene Formen der Ausbildung der Schreibspiralen.
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Es sind darüber hinaus noch weitere Ausführungsformen sowie Kombinationen
der einzelnen Erfindungsmerkmale möglich.
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Gemäß Fig. I ist der Spiralzylinder I auf der Welle 2 fest im Gehäuse
gelagert. Er trägt an seinem Umfang die Schreibspirale 3 und wird über das Zahnrad
4 von dem Zahnrad 5 angetrieben, das seinerseits auf der Welle 6 gehäusefest gelagert
ist.
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Auf der Welle 6 ist mittels der Schwinge 7 die Welle 8 des zweiten
Spiralzylinders g gelagert.
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Dieser Zylinder g trägt an seinem Umfang die Schreibspirale 10 und
wird über das Zahnrad 11 von dem Zahnrad 5 angetrieben. Die Feder 12 hält beide
Spiralzylinder in ständiger Anlage aneinander. Der Registrierstreifen I3 wird von
einer Führungsrolle 14 geführt. Auf der Walze 15 befindet sich der Registrierstreifenvorrat.
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In Fig. 2a ist die Anordnung der beiden Schreibspiralen in schematischer
Seitenansicht dargestellt.
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Auf dem Zylinder I' befindet sich die Schreibspirale 3', die so angeordnet
und ausgebildet ist, daß ihre Steigung gleich der Schreibbreite ist und ihre Anfangs-
und Endpunkte auf der beiden Zylindern gemeinsamen Mantellinie I6 liegen. Auf dem
Zylinder g' befindet sich die Schreibspirale 10', die in gleicher Weise wie vorher
beschrieben angeordnet ist, jedoch nur eine halb so große Steigung hat.
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Auch ihre Anfangs- und Endpunkte liegen auf der gemeinsamen Mantellinie
I6 beider Zylinder. Aus der Linie I7, die eine Tangente an die Spirale 10' darstellt,
ist zu ersehen, daß beide Spiralen im Kreuzungspunkt einen annähernd rechten Winkel
18 miteinander bilden.
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Wenn sich beide Spiralzylinder 1' und g' im Pfeilsinn drehen, wobei
bei den gezeichneten Verhältnissen der Zylinder g' zwei Umdrehungen macht, so bewegt
sich der Kreuzungspunkt beider Spiralen I9 auf der Mantellinie I6 einmal von oben
nach unten und durchläuft damit die gesamte Schreibbreite. Wird im Augenblick der
Meßimpulse an beide Schreibspiralen Spannung gelegt, so gleicht sich diese im Kreuzungspunkt
unter entsprechender Markierung auf dem Registrierstreifen aus. Auf der Welle 2
befindet sich das nicht gezeichnete Betätigungsglied für den Kontakt für die Meßimpulsaussendung.
Die Meßimpulsaussendung erfolgt jedesmal, wenn der Kreuzungspunkt 19 ohen am Registrierstreifen
seine Bewegung beginnt.
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Die Lotfolge ist also lediglich von der Meßbereichtiefe, d. h. von
der Geschwindigkeit, mit der sich die Schreibzylinder drehen, abhängig. Ein Leerlauf,
wie z. B. bei den bisher bekannten Bandschreibern, entsteht nicht. Dabei wird die
gesamte Schreibbreite für die Aufzeichnung der Meßwerte ausgenutzt. Wird dagegen
der Empfangsverstärker gesperrt, ehe der Kreuzungspunkt die Schreibbreite
durchlaufen
hat, dann kann der restliche Teil der Schreibbreite verwendet werden, um auf ihm
Zeit-oder Meßbereichmarkierungen oder beides anzubringen.
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Fig. 2b zeigt die grundsätzlich gleiche Anordnung, jedoch ist die
Spirale I0" auf dem Zylinder g" so ausgebildet, daß ihr Anfangspunkt auf der Mantellinie
I6', ihr Endpunkt dagegen auf der um 1800 versetzten Mantellinie 20 liegt. Die Spirale
I0 hat also diesmal zweieinhalb Windungen, d. h., daß sie während einer Umdrehung
des Zylinders 1" zweieinhalb Umdrehungen machen muß. Auf den Wellen beider Zylinder
sind die Nockenscheiben 2I angeordnet, mit deren Nocken die Schaltkontakte 22 für
die Meßimpulsaussendung betätigt werden.
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Die Schaltkontakte 22 sind hintereinandergeschaltet, so daß eine Meßimpulsaussendung
nur bei gleichzeitigem Schließen beider Kontakte erfolgen kann.
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Die Wirkungsweis;e dieser Anordnung ist folgende: Während der ersten
Umdrehung des Zylinders I" bewegt sich der Kreuzungspunkt I9' beider Spiralen einmal
von oben nach unten. Während dieser Zeit hat der Zylinder g" zweieinhalb Umdrehungen
gemacht, d. h., sein Anfangspunkt 23 steht nunmehr im Punkt 24, also um I800 gegen
den Anfangspunkt 25 der Spirale 3" versetzt. Es kann mithin bei der nun folgenden
zweiten Umdrehung des Zylinders 1" keine Aufzeichnung erfolgen, da kein Kreuzungspunkt
zwischen beiden Spiralen vorhanden ist. Erst bei der dritten Umdrehung des Zylinders
I" erfolgt wiederum eine Aufzeichnung, da sich dann der Kreuzungspunkt I9' in gleicher
Weise wie bei der ersten Umdrehung des Zylinders 1" bildet und bewegt. Es folgen
also abwechselnd eine Meßperiode und eine Leerlaufperiode aufeinander, so daß die
aus der Meßperiode stammenden Mehrfachechos nicht angezeigt werden können. Auch
hierbei ist naturgemäß das Anbringen von Zeit- undioder Meßbereichsmarkierungen
möglich., Die Schreibspiralen können auf die verschiedenste Art und Weise ausgebildet
werden. Statt gemäß Fig. 3a die Spirale 26, wie bekannt, keilförmig aus dem metallischen
Werkstoff des Zylinders 27 herauszuarbeiten, ist in Fig. 3b die Schreibspirale als
Draht 28 ausgebildet, --der- in einer Nut des Zylinders gelagert ist. Gemäß Fig.
3c besteht der Zylinder aus keramischem Werkstoff, auf den die Spirale 29 aufgalvanisiert
ist.
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PATENTANSPRECHE: I. Registriervorrichtung für Kurzzeitmessungen,
vorzugsweise für Echolotgeräte, mit Aufschreibung durch Funkendurchgang zwischen
zwei spiralförmigen Schreibkontakten, die unter gleichem Windungssinn auf zwei gleichsinnig
umlaufenden Zylindern angeordnet sind und sich in dem die Schreibbreite durchlaufenden
Berührungspunkt unter einem annähernd rechten Winkel kreuzen, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Schreibspiralen verschiedene Steigungen haben und ihre Drehzahlen im umgekehrten
Verhältnis zueinander stehen wie ihre Steigungen.