Elektrische Einrichtung zur Steuerung eines Vorganges nach einem vorbestimmten Verlauf. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steuereinrichtung, welche hauptsächlich dazu dienen soll, einen bestimm ten Vorgang nach einem vorbestimmten, pro grammatischen Verlauf zu steuern.
Zu solchen Zwecken kann in bekannter Weise eine mechanische Abtastvorrichtung in Verbindung mit einer entsprechend geformten Schablonenscheibe verwendet werden. Es ist ebenfalls bekannt, dass solche Steuereinrich tungen mit Mess- und Anzeigevorrichtungen versehen werden können, durch welche die zu steuernde Grösse fortlaufend gemessen und an gezeigt wird, damit der gesteuerte Vorgang immer überwacht werden kann.
In der vorliegenden Einrichtung wird eine elektrische Steuereinrichtung verwendet, in welcher in bekannter Weise ein Messkreis eine Relaisvorrichtung enthält, die unter Steuer wirkung eines kreisperiodisch betätigten Steuergliedes des Messkreises und in Abhän gigkeit vom Momentanwert einer mit Hilfe eines Detektorelementes gemessenen physikali schen Grösse einen elektrischen Impuls auslöst, dessen Phasenlage relativ zur Kreisperiode sieh der physikalischen Grösse entsprechend ändert.
Die erfindungsgemässen Kennzeichen einer solchen Einrichtung bestehen darin, dass sie Bezugsmittel enthält, die den Vergleich der periodisch gemessenen Grösse mit einem vorbestimmten Bezugswert ermöglichen und dass diese Bezugsmittel mit einem von zwei während jeder Kreisperiode relativ zueinan der bewegten Gliedern eines Mechanismus ver bunden sind, so dass das Mass der Steuerwir kung der jeweiligen Differenz zwischen dem Messwert der physikalischen Grösse und dem Bezugswert entspricht.
Mit Vorteil bestehen die Bezugsmittel im wesentlichen aus einem Oberflächenelement, beispielsweise aus einem Schreibblatt, welches eine Aufzeichnung der Bezugsgrösse trägt, z. B. in Form eines Kurvendiagrammes.Die bei den Glieder des Mechanismus bestehen zweck mässigerweise aus einem Glied zur Aufnahme des Oberflächenelementes (Trommel) und aus einem Abtastglied, welches die Aufzeichnung der Bezugsgrösse überstreicht und eine Wie dergabevorrichtung aufweist. Die relative Be wegung der beiden Mechanismusglieder kann mit Vorteil in zwei Koordinatenrichtungen er folgen, von denen die eine mit der Abtastrich tung übereinstimmt, während die andere mit dieser einen festen, vorzugsweise rechten Win kel bildet.
Die Wiedergabevorrichtung für die Aufzeichnungswerte der Bezugsgrösse kann in einfacher Weise aus einer Photozelle bestehen, welche auf die Aufzeichnung der Bezugsgrösse anspricht. In den meisten Anwendungsfällen ist es von Vorteil, wenn die Relativbewegung der beiden Mechanismusglieder ebenfalls peri odisch ist und mit der kreisperiodischen Ver änderung des Messkreises synchronisiert ist, das heisst beispielsweise durch die kreisperi- odische Betätigung des Messkreissteuergliedes, welches zum Beispiel in der periodischen Ver änderung einer Spannungsteilervorrichtung durch einen Schleifkontakt besteht, gesteuert wird.
Die Einrichtung kann auch eine zweite Relaisvorrichtung enthalten, welche durch den Mechanismus so gesteuert wird, dass sie einen zweiten elektrischen Impuls auslöst, dessen Phasenlage relativ zur Kreisperiode jeweils der Bezugsgrösse entspricht. Eine elektrische Übertragungseinrichtung kann dabei so mit den beiden Relaisvorrichtungen verbunden sein, dass sie durch die beiden während jeder Kreisperiode ausgelösten Impulse so gesteuert wird, dass sie die Phasendifferenz der beiden Impulse in eine entsprechende Verschiebung eines mechanischen Steuergliedes, beispiels weise eines Reglers für die programmatisch zu steuernde physikalische Grösse, umwandelt. Weitere Möglichkeiten werden im Zusammen hang mit der Beschreibung der in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiele er läutert.
Fig.1 zeigt das Schaltungsdiagramm einer einfachen Steuereinrichtung für einen Ofen. Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Steuereinrichtung mit automatischer Tätigkeit, welche sich durch eine höhere Ge nauigkeit auszeichnet, als sie mit einer Ein richtung nach Fig.1 üblicherweise erreichbar ist.
Fig. 3 dient zur Verdeutlichung eines Kur venblattes, wie es in einer Einrichtung nach Fig. 2 verwendet wird.
Fig. 4 bezieht sich auf eine dritte Ausbil dungsform und stellt im wesentlichen die me chanischen Teile einer Kreisbogen-, Skalen-, Anzeige- und Steuervorrichtung in Verbin dung mit einem Teil der zugehörigen elektri schen Kreiselemente dar.
Fig. 5 ist ein Diagramm einer vierten Aus bildungsform, welche eine Steuereinrichtung in Verbindung mit einer teilweise elektro magnetischen und teilweise elektronischen Re laisvorrichtung zur Regelung der zu steuern den Grösse darstellt.
Fig. 6 stellt einen abgeänderten Teil einer Steuereinrichtung dar, welcher im übrigen ähnlich der in Fig.5 dargestellten Einrich tung ist.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Er findung.
Fig. 8 stellt ein Beispiel eines Instrumen tes zur Registrierung, Regelung oder Anzeige von Abweichungen dar, welches in Verbin dung mit den Steuermitteln nach den Fig. 6 und 7 anwendbar ist.
Fig. 9 stellt ein Detail eines Registrier- instrumentes nach Fig. 8 dar.
Fig. 10 ist ein Schema eines Ausführungs beispiels, das als Mehrfach-, Steuer- und Re- gistriereinrichtung zur Steuerung einer Mehr zahl von verschiedenen Steuergrössen ausgebil det ist.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen elektrischen Ofen als Beispiel einer Anlage, deren Funk tion programmatisch zu steuern ist. Der Ofen ist mit einer Heizvorrichtung versehen, welche hier als Heizwiderstand 2 dargestellt ist. Er enthält einen thermoelektrischen Temperatur detektor, im dargestellten Beispiel ein Wider standsthermometer D, welches zur fortlaufen den Messung der Ofentemperatur dient. Der Heizwiderstand 2 wird von einer Stromquelle 4 gespiesen, wobei ihm ein Handregelwider stand 5, ein Festwiderstand 6 und ein wei terer Regelwiderstand 7 seriegeschaltet sind. Der Widerstand 7 bildet einen Teil eines Re glers RG und ist mit einem Schleifkontakt 8 versehen.
Der den Heizwiderstand 2 durch fliessende Strom wird durch Verschiebung des Schleifkontaktes 8 auf dem Regelwiderstand 7 verändert, wobei sich der dadurch bewirkte Temperaturwechsel des Ofens auf den Tem peraturdetektor D auswirkt.
Bevor zur Beschreibung weiterer Einzel heiten der ganzen Steuer- und Registrierein- richtung übergegangen wird, soll noch be merkt werden, dass es üblicherweise vorteilhaf ter ist, wenn ein Verstärker, Servo- oder eine ähnliche Hilfssteuereinrichtung zwischen dem Regler RG und dem Ofen oder einer ähn lichen, in seiner Funktion programmatisch zu steuernden Anlage vorgesehen wird, so dass also der Regler nicht wie in der dargestellten Einrichtung direkt den betreffenden Speise strom der Anlage verändert,
sondern ledig lich für die vorgesehene Reguliereinrichtung eine Steuergrösse liefert. Weil aber derartige Hilfssteuereinrichtungen in einer grossen Zahl von Ausführungsformen bekannt sind und für sich keinen Teil der eigentlichen Erfin- dung darstellen, wurde. im dargestellten Aus führungsbeispiel zum Zwecke der Verein fachung und der Erleichterung der Verständ lichkeit eine direkt, wirkende Reguliereinrich tung vorgesehen.
Der Schleifkontakt 8 des Reglers RG ist. auf einem Halter 9 befestigt, welcher seiner seits auf einer Gewindewelle 10 sitzt, welche durch den Motor 311 gedreht wird. Dieser Motor hat zwei Feldwicklungen 11 und 12 und dreht die Gewindewelle im einen oder im entgegengesetzten Drehsinn, je nachdem, ob die eine oder die andere Feldwicklung erregt ist, wobei durch eine solche Drehung der Hal ter 9 und der Schleifkontakt entsprechend verschoben werden. Die Feldwicklungen 11 und 12 sind mit einer Gleichstromquelle 14 und den festen Kontakten 18 und 19 eines Relais R1 verbunden, so dass, je nachdem, ob der bewegliche Kontakt 17 dieses Relais den einen oder andern der beiden festen Kontakte belegt, die eine oder die andere der beiden Feldwicklungen erregt wird.
Das Relais R1 ist als ein solches vom Drehspultypus dar gestellt: Seine Drehspule 16 bewegt den An ker 17, der als beweglicher Kontakt funktio niert. Wenn die Spule 16, welche im Bereich des Feldmagneten 25 liegt, stromlos ist, nimmt der Anker 17 eine Zwischenstellung zwischen beiden festen Kontakten 18 und 19 ein, so dass in diesem Fall keine der Feldspulen 11 und 12 erregt wird.
Die Relaisspule 16 ist mit den Ausgangs klemmen eines Verstärkers V verbunden, des sen Eingangsklemmen mit einer photoelektri schen Wiedergabevorrichtung verbunden sind, welche einen Teil eines Mechanismus bildet, der als Ganzes durch RC bezeichnet ist. Die Wiedergabevorrichtung weist. einen Halter 21 auf, der auf einer Gewindewelle 20 sitzt, wo bei diese Welle vom Motor M1 in Synchronis- mus mit der Gewindewelle 10 gedreht wird. Der Halter 21 trägt die Befestigungsvorrich tung 22 für zwei Photozellen 23 und 24.
Der Mechanismus RC ist. mit einer Trom melelektrode 31 versehen, welche auf einer Welle 32 befestigt ist. Die Trommel ist zur Aufnahme eines Registrierblattes bestimmt, welches aus einem Papierstreifen 33 besteht, wobei es, sich beispielsweise um elektrolytisches Papier, das heisst um solches Papier, auf wel chem unter dem Einfluss von durchfliessendem Strom Markierungszeichen entstehen, handelt. Eine Schreibstiftvorrichtung dient zur Erzeu gung von Markierungen auf dem Schreibblatt 33. Im dargestellten Beispiel weist diese Schreibstiftvorrichtung zwei Räder 34 und 35 auf, welche durch eine. endlose Kette oder ein Band 36 verbunden sind. Dieses Band trägt die drei Schreibstiftelektroden 37, 38 und 39.
Die Distanz zwischen den drei Schreibstift; elektroden entspricht dabei ungefähr der Schreibblattbreite. Ein Antriebsmotor 1V12, der beispielsweise mit konstanter Drehzahl arbei tet, dreht eine Welle 40 über ein Getriebe 41. Das Rad 34 der Schreibstiftvorrichtung wird durch die Welle 40 über ein Getriebe 42 an getrieben, so dass die drei Schreibstifte nach einander in einer bestimmten Richtung das Schreibblatt 33 überstreichen. Wenn jeweils einer der Schreibstifte das Schreibblatt ver lässt, beginnt der nächstfolgende seine Tätig keit.
Dieses Abtasten des Schreibblattes durch die Schreibstifte bleibt aber ohne Einwirkung auf das Schreibblatt, wenn nicht ein Strom impuls zwischen einem der leitend verbun denen Schreibstifte und der Trommel durch fliesst. Die elektrisch leitende Verbindung der Schreibstifte kann durch die Kette oder das Band 36 mit dem Rad 35 gebildet werden, wobei dieses Rad 35 seinerseits mit einem re laisgesteuerten Entladungskreis, der im ein zelnen an anderer Stelle beschrieben wird, verbunden ist. Der andere Pol dieses Ent ladungskreises ist mit der Trommel 31 ver bunden.
Die Welle 40 trägt ein Zahnrad 45, welches in ein Zahnrad 46 eingreift und damit eine Welle 50 dreht, welche ihrerseits über das Ge- triebe 51 den Dreharm 56 eines Spannungs- teilers PT dreht. Der Dreharm 56 trägt den Schleifkontakt 52, welcher dem Widerstand 53 entlanggleitet. Die beiden Enden des Wi derstandes 53 sind über den Widerstand 55 mit dem Temperaturdetektor D des Ofens 1 verbunden. Eine Stromquelle 54 verbindet ausserdem direkt die beiden Enden des Wider standes 53. Auf diese Weise bildet der Wider stand 53 den einen Längszweig einer Wheat- stoneschen Brückenschaltung, die durch die Gleichstromquelle 54 gespiesen wird.
Der zweite Längszweig wird durch den Festwider stand 55 und den temperaturabhängigen Wi derstand D gebildet. Der Nullzweig dieser Brückenschaltung zwischen dem Schaltpunkt 58 und dem Schleifkontakt 52 des Spannungs- teilers PT enthält die Spule 66 des Relais R2, das hier ebenfalls ein Drehspulrelais mit dem Feldmagneten 65 ist.
Je nach der momentanen Lage des Schleifkontaktes 52 relativ zum Wi derstand 53 wird für einen bestimmten Mo mentanwert der Temperatur der Strom im Nullzweig, das heisst in der Relaisspule 66, eine bestimmte Richtung haben, so dass der Ankerkontakt 67 des Relais R2 einen der festen Kontakte 68 oder 69 belegt. Hier ist vorgesehen, dass der Ankerkontakt 67 nor malerweise den festen Kontakt 68 belegt und im Moment der Stromumkehrung im Brücken nullzweig auf den festen Kontakt 69 über schaltet.
Wenn der Antriebsmotor 012 in Tätigkeit ist, dreht sich der Schleifkontakt 52 dauernd in einer Richtung, beispielsweise im Uhrzei gersinn. Zu Beginn jeder Kreisperiode, das heisst, wenn sich der Schleifkontakt 52 am einen Ende des Widerstandes 53 befindet, ist der Brückenkreis unabgeglichen, so dass ein Strom durch den Brückennullzweig fliesst und dabei die Spule 66 des Relais R2 erregt, so dass der Ankerkontakt 67 den festen Kontakt 68 belegt. In dieser Operationsphase wird ein mit dem beweglichen Ankerkontakt verbundener Kondensator 73 von der Stromquelle 74 über den Widerstand 75 aufgeladen.
Während sei ner kontinuierlichen Bewegung längs des Wi derstandes 53 durchquert der Schleifkontakt 52 des Potentiometers PT einen Punkt, in wel chem der Brückenkreis abgeglichen ist, so dass die Spannung längs des Nullzweiges durch den Nullpunkt geht und ihre Polarität wechselt. In diesem Moment schaltet der Ankerkontakt 67 zum festen Kontakt 69 über. Dadurch wird bewirkt, dass die Spannung des Kondensators 73 nun zwischen der Trommel 31 und dem ge rade das Schreibblatt überquerenden Schreib stift liegt. Der Entladestromimpuls bewirkt einen Punkt oder eine ähnliche Markierung auf dem Schreibblatt.
Die Endladung geht im Vergleich zur Geschwindigkeit des Schreib stiftes so schnell vor sich, da.ss der Ort der Markierung sehr genau der momentanen Lage des Schleifkontaktes 52 auf dem Widerstand 53 entspricht und auf diese Weise eine genaue Registrierung der durch den Detektor D an gezeigten Grösse darstellt. Während einer Reihe aufeinanderfolgender Tätigkeitsperi oden wird eine Folge von Markierungen auf dem Schreibblatt 33 aufgezeichnet, welche in ihrem Zusammenhang eine Kurve R bilden, die auf diese Weise den zeitlichen Verlauf der zu messenden und zu beobachtenden Grösse (Temperatur) darstellt.
Das Schreibblatt 33 ist mit einer Pro grammkurve C, beispielsweise in roter Farbe, versehen. Diese Kurve wird auf dem Blatt an gebracht, bevor das Steuersystem in Tätigkeit gesetzt wird, und stellt einen programmati- sehen Verlauf einer Funktion dar, welcher einer bestimmten Grösse über eine bestimmte Zeitperiode vorgeschrieben wird. Die Pro grammkurve C kann hier zum Beispiel den gewünschten Temperaturverlauf für einen In dustrieofen während 24 Stunden darstellen, wie er beispielsweise durch ein bestimmtes Fabrikationsverfahren eines Artikels, bei spielsweise bestimmter optischer Gläser, oder auch für eine bestimmte metallurgische Hitze behandlung vorgeschrieben ist.
Die an frü herer Stelle erwähnten Photozellen 23 und 24 sind chromatisch, das heisst sie sind mit Licht filtern versehen, so dass sie wohl auf die Farbe der Programmkurve, aber nicht auf die Farbe der Kurve R ansprechen. Die beiden photo elektrischen Zellen (Wiedergabevorrichtun- gen) sind auf die beiden Punkte P1 und P2 fokussiert, welche eng zusammen auf dem Schreibblatt 33 liegen. Die Verbindungen der beiden Photozellen mit dem Verstärker 'V sind entgegengesetzt polarisiert.
Daraus ergibt sich, dass dann, wenn der Bildpunkt P1 der Photo zelle 23 auf die rote Programmkurve C zu lie gen kommt, dem Relais R1 vom Verstärker V ein Impuls übermittelt wird, welcher bewirkt, dass der Ankerkontakt 17 den festen Kontakt 18 des Relais belegt, während die Photozelle 24, wenn ihr Brennpunkt P2 die rote Pro grammkurve C trifft, einen Impuls entgegen gesetzter Polarität auslöst und dadurch eine Berührung zwischen den Kontakten 17 und 19 bewirkt. Dementsprechend wird durch den Motor Vi der Schleifkontakt 8 des Reglers RG und auch die Wiedergabevorrichtung verscho ben, und zwar in einer Richtung, die davon abhängt, welche der beiden Feldspulen, das heisst welche der beiden Photozellen wirksam ist. Im folgenden wird die Tätigkeit der be schriebenen Einrichtung als Ganzes beschrie ben.
Es sei vorausgesetzt, dass der Ofen bei einer gewünschten Temperatur in Tätigkeit versetzt wird, während der Motor 312 tätig ist und den Schleifkontakt 52 des Potentiometers PT im Uhrzeigersinn dreht und das Schreib blatt 33 in Richtung des Pfeils 111 mit kon stanter Geschwindigkeit bewegt wird. Solange die durch die Programmkurve C, vorgeschrie bene Temperatur konstant bleibt, wird keiner der Bildpunkte P1 und P2 auf die Kurve C fallen, so dass die beiden Photozellen inaktiv bleiben. Solange verharrt auch der Ankerkon takt 17 in seiner neutralen Zwischenstellung; der Motor Ml ist in dieser Zeit nicht erregt, weshalb der Regler RG und die Wiedergabe vorrichtung in Ruhe bleiben.
Wenn nun wäh rend der dauernden Bewegung der Kurve C in Richtung des Pfeils A1 diese Kurve eine verminderte Temperatur anzeigt, wird sie in den Bereich des Brennpunktes der Photozelle 23 kommen und sie dementsprechend zur Er zeugung eines Impulses veranlassen. Dieser Impuls, im Verstärker V verstärkt, bewirkt über das Relais R1 die Erregung der Feld- wicklung 11. Der Motor 311 beginnt sich in einer Richtung zu drehen, welche einer Bewe gung der Wiedergabevorrichtung nach links entspricht., wodurch auch der Regler RG so verändert wird, dass der Heizstrom und damit die Ofentemperatur vermindert wird.
Die Be wegung der Photozellen hat zur Wirkung, dass der Brennpunkt P der Zelle 23 sich von der Programmkurve C entfernt, so dass die Zelle 23 stromlos wird und der Relaisanker 17 in seine neutrale Zwischenstellung zurückfällt, wodurch der Motor gestoppt wird.
In ähnlicher Weise wird bei ansteigenden Werten von C diese Kurve in den Brennpunkt P2 der Photozelle 24 eintreten, wodurch über das Relais R1 der Motor 111i in umgekehrter Richtung in Drehung versetzt wird. Dabei wird der Regler RG im Sinne steigender Ofen temperatur verändert, während sich gleichzei tig der Brennpunkt P2 der Photozelle 24 nach rechts von der Programmkurve C entfernt.
Wie früher erwähnt worden ist, wird die Kurve- R, welche die gemeinsame tatsächliche Ofentemperatur darstellt, auf dem Blatt 33 im gleichen Massstab wie die Kurve C auf gezeichnet. Dementsprechend ist es leicht zu beobachten, ob die gemessene Temperatur mit dem jeweiligen Programmwert übereinstimmt. Infolge gewisser Einschränkungen, welche Einrichtungen dieses Typus eigen sind, kann in der Regel nicht erwartet werden, dass die Messkurve jederzeit genügend genau der Pro grammkurve angeschlossen ist. Es kann des halb notwendig sein, dass eine Hilfsperson die Aufzeichnung im Vergleich zur Programm kurve überwacht und zum Zwecke der Kor rektur von groben Abweichungen den Schiebe widerstand 5 reguliert.
Im Rahmen der Erfindung sind aber auch Ausführungen vorgesehen, welche jede der artige Handregelung unnötig macht, indem sich das Registriersteuersystem automatisch korrigiert. Eine solche automatische Regulier tätigkeit liegen den Fig. 2 bis 7 zugrunde.
Damit der Vergleich der Fig. 2 bis 7 mit der Fig.1 oder mit andern Figuren erleichtert wird und auch im Interesse einer kurzen und klaren Beschreibung, sind die beiden letzten Ziffern der Hinweiszeichen in allen Figuren gleich, sofern es sich um funktionell vergleich bare Elemente handelt.
In Fig. 2 ist der programmatisch zu steuernde Ofen, der auch durch eine ähnliche Anlage ersetzt werden kann, nicht gezeichnet. Hingegen ist der Regler zur Veränderung der Betriebsbedingungen wieder mit RG bezeich net, und er besteht im wesentlichen aus einem Regelwiderstand 102, dessen Schleifkontakt 108 auf einem Halter 109 befestigt ist. Dieser Halter wird durch eine Gewindewelle 110, welche durch den Motor 1111 angetrieben wird, verschoben.
Die beiden Feldwicklungen 111 und 112 des Motors All werden durch eine Gleichstromquelle 104 unter Zwischenschal tung der Kontakte 181 resp. 178, welche zu den Steuerschaltern C1 und C2 gehören, ge- spiesen. Der Steuerschalter C1 hat zwei Steuer spulen 161 und 162 und ausser dem erwähn ten Steuerkontakt 181 noch einen Verriege lungskontakt 163 und einen Selbsthaltekon takt 164. In ähnlicher Weise ist der Schalter C2 mit den beiden Spulen 171 und 172 und dem Verriegelungskontakt 176 und dein Selbsthaltekontakt 171 ausser dem Steuerkon takt 178 ausgerüstet.
Die Spule 161 des Schalters C1 ist für eine zeitweise Erregung durch einen Entladekreis bemessen, welcher einen Kondensator 113, eine Stromquelle 114 und einen Widerstand 115 enthält und gesteuert wird durch die Drehspule 116, welche zusammen mit dem Feldmagnet 125 das Relais R1 bildet. Der An kerkontakt 117 der Relaisspule 116 arbeitet mit den festen Kontakten 118 -und 119 zusam men, so dass der Kondensator 113 entweder aufgeladen oder über die Spule 161 entladen wird.
Die Relaisspule 116 wird durch eine Photo zelle 123 gesteuert, wobei zwischen Photozelle und Relais zweckmässigerweise ein Verstärker eingeschaltet ist, der hier aber nicht gezeich net ist. Die Photozelle 123 bildet die Wieder gabevorrichtung eines Registrier- und Steuer mechanismus RC. Dieser Mechanismus hat eine Trommel 131, welche durch die Welle 132 mit konstanter Drehzahl gedreht wird, so dass das auf ihr gelagerte Schreibblatt 133 in Rich tung des Pfeils A1 abgerollt wird.
Das Schreib blatt 133 ist mit einer Programmkurve C ver sehen, durch welche der Regler RG und damit die durch diesen Regler beeinflusste Betriebs grösse entsprechend einem vorbestimmten zeit lichen Funktionsverlauf gesteuert werden soll. Das Schreibblatt dient auch zur Aufnahme einer Messkurve B, welche den tatsächlichen Wert der programmatisch gesteuerten Be triebsgrösse im Vergleich zur Kurve C anzeigt. Die Kurve R wird aufgezeichnet mit Hilfe eines Schreibstiftes 138, welcher zusammen mit der Photozelle 123 auf einem Träger 147 befestigt ist.
Der Träger wird durch eine Schiene 148 geführt und bewegt sich auf ihr im Sinne des Doppelpfeils Aa über die ganze Breite des Schreibblattes hin und her, wobei in dieser Figur die entsprechenden Antriebs mittel nicht dargestellt sind.
Das Schreibblatt soll wieder aus elektroly tischem Papier bestehen, und der Schreibstift und die Trommel bilden die Elektroden zur Überleitung eines Markierstromes, welcher durch einen zweiten Entladekreis erzeugt wird. Dieser Entladekreis enthält den Kon- clensator 173, die Stromquelle 174 und den Widerstand 175.
Er wird durch das Drehspul relais R2 derart gesteuert, dass dessen Anker kontakt 167 durch die Spule 166, welche dreh bar im Felde des Magneten 165 gelagert ist, entweder gegen den festen Kontakt 168 ge drückt wird und so den Kondensator 173 auf lädt, oder bei Umschalten des Ankers auf den festen Kontakt 167 eine Entladung des Kon- densators 173 bewirkt. Der Entladeimpuls er regt jeweils noch die seriegeschaltete Steuer spule 171 des Steuerschalters C2.
Die Drehspule 166 des Relais R2 liegt im Nullzweig einer Wheatstoneschen Brücken schaltung. Diese Brücke enthält. den Wider stand D, welcher als thermo-variabler Detek- torwiderstand in dem zu steuernden Ofen an geordnet ist. Der feste Widerstand 155 bildet mit D zusammen den einen Längszweig der Brücke, welche durch die Stromquelle 154 ge- spiesen wird und deren zweiter Längszweig durch den Widerstand 153 gebildet wird.
Die ser Widerstand 153 ist ein Schiebewiderstand eines Spannungsteilers PT, dessen Schleifkon takt 152 zusammen mit dem Träger 147 peri odisch hin und her bewegt wird.
Weiterhin ist in der Anordnung noch ein Steuerrelais CR vom Typ eines Stufenschal ters vorgesehen. Die Funktion desselben wird an anderer Stelle erläutert. Ausserdem ist ein Stufenschalter S in den durch Relais R1 und R2 gesteuerten Entladekreisen vorgesehen, welcher in der dargestellten Lage des Hilfs relais CR kurzschliesst und auf diese Weise unwirksam macht.
Die Einrichtung nach Fig.2 funktioniert als Ganzes folgendermassen: Schreibstift und Wiedergabevorrichtungen beginnen ihre kreis periodische Pendelbewegung am linken Rand des Schreibblattes 133 und sind in Hinsicht auf ihre elektrische Funktion so lange wirk sam, als sie sich entsprechend der Pfeilrich tung A3 von links. nach rechts bewegen. Das heisst nach Vollendung der Vorwärtsbewegung wird die elektrische Verbindung von Schreib stift und Photozelle unterbrochen, so dass die Rückwärts(rechts-links)bewegung keinen.
Einfluss auf die beiden Relais R1 und R2 aus übt, wodurch die zugehörigen Spulen 161 und 171 der Steuerschalter<B>Cl</B> und C2 abgeschal tet bleiben, während die entsprechenden Kon densatoren 113 und 173 zum Zwecke einer Bereitstellung für die nächste Steuerfunktion aufgeladen werden. Zum Zwecke einer der artigen Ausschaltung auf dem. Rückweg kön nen an den Endpunkten der Schiene 148 Schalter angebracht werden, wie sie im Bei spiel schematisch durch 149 und 159 angedeu tet sind.
Einzelheiten solcher Endschalter sind nicht, dargestellt, weil derartige Vorrich tungen bekannt sind und weil auch eine un wirksame Rückwärtsbewegung der Schreib und Steuergliederung, beispielsweise durch Anwendung einer Bewegung in einer Rich tung, vermieden werden kann, wie das in Ein richtungen nach Fig. 1, 4 und 5 der Fall ist.
Wenn der Schreibstift und Photozellen träger auf seinem Bewegungsweg von links nach rechts eine Lage erreicht, in welcher der Schleifkontakt 152 in bezug auf den Brücken kreis in der Abgleichstellung ist, schaltet das Relais R2 in seine Entladestellung über, wobei vom Kondensator 173 ein momentaner Ent ladeimpuls durch das Schreibblatt 133 gelei tet wird und dadurch eine Markierung an der entsprechenden Stelle erzeugt. Eine Reihe solcher Markierungen bildet die Kurve R, welche also den tatsächlichen Verlauf der durch das Detektorelement D angezeigten Messgrösse in Funktion der Zeit darstellt. Die Entladung geht aber auch über die Spule 171 und bewirkt, dass der Steuerschalter C2 seine Kontakte in Arbeitsstellung schaltet.
Der Steuerschalter wird durch den Kontakt 176 über die Haltewicklung 172 und den Verriege lungskontakt 163 gehalten. Die gleichzeitige Öffnung des Verriegelungskontaktes 177 macht den Haltekontakt 164 für die Halte wicklung 162 des Steuerschalters C1 unwirk sam, während die Schliessung des Kontaktes 178 die Erregung der Feldwicklung 111 und die entsprechende Drehung des Motors<B>JA</B> und Verschiebung des Reglerschleifkontaktes 108 zur Folge hat. Die Photozelle 1'23 ist wie in Fig.1 mit , einer monochromatischen Linse versehen und, so fokussiert, dass ihr Bildpunkt mit dem Schnittpunkt ihrer optischen Achse mit dem Registrierblatt zusammenfällt.
Wenn nun bei der Bewegung- des Trägers 147 in Richtung des Pfeils diese optische Achse die far bige Programmkurve C schneidet, erzeugt die Photozelle einen zweiten Spannungsimpuls, welcher bewirkt, dass der Ankerkontakt 117 des Relais R1 vom Kontakt. 118 zum Kontakt 119 überschaltet, wodurch der Kondensator 113 über die Wicklung 161 des Steuerschal ters Cl entladen wird.
Es muss dabei festgehalten werden, dass auch eine nicht chromatische Photozellenwie- dergabevorrichtung benützt werden kann, wenn deren Bildpunkt genügend weit von der Schreibstiftspitze entfernt ist, so dass die Photozelle durch die aufgezeichnete Messkurve R nicht beeinflusst wird, oder wenn die Pro grammkurve C im Vergleich zur Kurve R so dick gezeichnet ist, dass die Photozelle auf die Kurve R nicht anspricht. Zwischen der Photo zelle 123 und dem Relais R1 wird mit Vorteil ein Verstärker angeordnet.
Eine Erregung der Spule<B>161</B> durch den Photozellenimpuls hat zur Folge, dass die Kon takte 181 und 164 des Steuerschalters C1 ge schlossen und dessen Kontakt 163 geöffnet wird. Wenn in diesem Moment der Verriege lungskontakt 177 des Steuerschalters C2 in der gezeichneten Ruhestellung ist, hält sich der. Steuerschalter C1 über diesen Kontakt 177, den eigenen Haltekontakt 164 durch die Haltewicklung 162. Die Schliessung des Kon taktes 181 bewirkt die Erregung der Feldwick lung 112 des Motors 1111, weshalb dieser eine Drehung und eine Verschiebung des Reglers RG bewirkt, die der Wirkung des Steuerschal ters C2 entgegenwirkt.
Wenn der Momentanwert der durch das Detektorelement D gemessenen Grösse nicht genügend genau dem durch die Programm kurve C vorgeschriebenen Wert entspricht, wird sich die aufgezeichnete Messkurve R von der Programmkurve entweder nach höheren oder tieferen Werten entfernen. Es sei zum Beispiel angenommen, dass in einem gegebe nen Moment der gemessene Wert der zu steuernden Grösse kleiner sei als der im ent sprechenden Augenblick durch die Kurve C vorgeschriebene Programmwert. Dann wird der durch das Relais R2 im Messkreis aus gelöste Entladeimpuls früher auftreten als der durch die Photozelle 123 über das Relais R1 ausgelöste Entladeimpuls.
Der erste Impuls, welcher den Schreibstift 138 zur Erregung einer Markierung auf dem Registrierblatt 133 veranlasst, bewirkt auch die Erregung des Steuerschalters C2, so dass der Motor 311 sich so dreht, dass der Regler im Sinne einer Ver grösserung der zu steuernden Grösse verändert wird, wodurch also die Differenz zwischen Programmwert und Effektivwert der zu steuernden Grösse verkleinert wird.
Da sich der Steuerschalter C2 selbst hält, wird der Motor M1 seine Drehung beibehalten, bis zum Moment, in welchem der Bildpunkt der Photo zelle bei seiner Bewegung 123 die Programm- kurve C schneidet, indem der dadurch über das Relais R1 erzeugte Impuls nun den Steuer schalter C1 über die Spule 161 erregt. Er öff net dabei den Sperrkontakt 163 und trennt dadurch die Haltespule 172 des Steuerschal ters C2 von ihrer Stromquelle. Daraus ergibt sich, dass der Motor 1111 gestoppt wird. Der Steuerschalter C1 kann sich nicht halten, weil in dem Augenblick, wo er seinen Selbsthalte kontakt 164 schliesst, der Sperrkontakt 177 des Steuerschalters 02 noch geöffnet ist.
Nach der Auslösung des zweiten Impulses fallen also beide Steuerschalter wieder in ihre dar gestellte Grundstellung zurück. Der Motor 111i wird demgemäss den Schleifkontakt 108 des Reglers RG um eine Strecke verschieben, wel che annähernd proportional ist zur Phasen- oder Zeitdifferenz zwischen dem Registrier und dem Photozellenimpuls, wobei diese Pha- sendifferen7 selbst proportional ist zur Di stanz zwischen der Messkurve R und der Programmkurve, gemessen in Richtung des Pfeils As.
Wenn der momentane Messwert der zu steuernden Grösse aber höher ist als der durch die Programmkurve vorgeschriebene Wert, wird der durch die Photozelle 123 über das Relais R1 ausgelöste Entladeimpuls des Kon- densators 113 früher erscheinen als der durch den Messkreis über das Relais R2 ausgelöste Registrierimpuls des Kondensators 173. Die erste Entladung geht über die Spule 161 des Steuerschalters Ci, wodurch die Kontakte 181 und 164 geschlossen und der Sperrkontakt 163 geöffnet wird.
Die Schliessung des Haltekon taktes 164 bewirkt, dass sich der Steuerschal ter C2 über die Wicklung 162 und die Kon takte 177 und 164 selbst hält und dass der Motor 1Y11 über den Kontakt 181 und die Feld wicklung 112 so erregt wird, dass sich der Schleifkontakt 168 des Reglers RG im Sinne sinkender Ofentemperatur verschiebt. Durch den zweiten Impuls (Registrierimpuls) wird die Wicklung 171 des Steuerschalters C2 er regt, wodurch der Sperrkontakt 177 geöffnet.
wird, so dass also IVli gestoppt wird: Der Steuerschalter C2 kann sich nämlich auch nicht halten, weil in diesem Moment der Sperrkontakt 163 noch nicht geschlossen ist. Wieder fallen also nach dem zweiten Strom- inipuls beide Steuerschalter in ihre Grundstel lung zurück, und die vom Regelkontakt 108 zurückgelegte Strecke ist proportional zur Di stanz zwischen Programmkurve C und Mess- kurve R, (las heisst zur Abweichung des Mess wertes vom Programmwert.
Die Regelung der programmatisch gesteuerten Grösse ist also je weils proportional zur momentanen Abwei chung vom Sollwert und erfolgt immer im Sinne einer Verringerung dieser Abweichung. Im Zusammenbang mit der Erläuterung der Fig.3, in welcher ein Registrierblatt darge stellt ist, wird diese Funktionsweise noch kla rer werden. Im Zeitmoment I, in welchem sieh der Träger 147 mit dem Schreibstift 138 und der Photozelle 123 von links nach rechts be wegt, spricht- zuerst die Photozelle im Punkt A der Kurve C an, wodurch der Reglermotor M1 im Sinne einer Erniedrigung der Ofentem peratur in Betrieb gesetzt wird. Im Punkte B auf der Kurve R wird durch den Registrier- inipuls der Motor 111 gestoppt.
Im Zeitpunkt 11 hingegen, wo der momentane Messwert der Ofentemperatur niedriger ist als der vorge schriebene Programmwert, wird im Punkte D zuerst der Registrierimpuls ausgelöst, dadurch der Motor ; M1 im Sinne einer Erhöhung der Ofentemperatur in Betrieb gesetzt und im Punkte E, wo der Bildstrahl der Photozelle die Programmkurve C schneidet, gestoppt.
Die Registrierperioden des Systems können ,je nach den besonderen Erfordernissen kurz (1 bis mehrere sec) oder lang 1 bis mehrere min) gewählt werden. Oft kann es auch wünschbar sein, dass die programmatisch zu steuernde Grösse in kurzen Zeitabständen ge messen und registriert wird, während die Zeit abstände zwischen den einzelnen Regelungen länger sein können. Beispielsweise kann es bei Messperioden von 5 sec genügen, wenn in je der zwanzigsten Messperiode, das heisst also nach je 1.00 sec, eine Regelung erfolgt. Zur Er reichung dieses Ziels dient das Hilfsrelais CR und der Schalter S.
Nach der gezeichneten Lage des Schalters S mit den Kontakten S1 und S2 ergibt sich, wie das an früherer Stelle beschrieben worden ist, bei Abgleich des Messkreises, das heisst bei Umschalten des Relaisankers 167 auf den festen Kontakten 169 für den Entladeimpuls des Kondensators 173 folgender Weg: 173, 167, 169, F, 17<B><I>1</I></B>,<I>G,</I> S2, 131,<B>1</B>33, 138, 173. Der Werg für den Photozellenimpuls ist dann fol gender : 123, S1, 1, 116, 123.
Nach Umlegen des Sehalters S, wobei angenommen sei, dass die Hilfsrelaiskontakte K1 und K2 sich in der dar gestellten Lage befinden, ist der Weg für den Entladeimpuls des Kondensators 173 folgen der: l.73, 167, F, K1, S2, G, CL, H, 131, 138, <B>173.</B> Während also jetzt die Wicklung 171 des Steuerschalters C 2 kurzgeschlossen ist, wird durch den Entladeimpuls die Spule CL des Hilfsrelais CR erregt. Dadurch wird bewirkt, dass sich der Anker AR dieses Relais, das Zahnrad<I>RT</I> und damit auch der Nocken<I>PR</I> bei jedem Entladeimpuls des Kondensators 173 um einen Schritt weiterdreht.
Der Ent ladeimpuls bewirkt jedesmal eine entspre chende Markierung auf dem Schreibblatt 133, während der Steuerschalter C2 und damit der Regelmotor : M1 in dieser Zeit ausser Funktion bleiben. Auch der Steuerschalter C1 wird nicht ansprechen, weil für den Photozellenimpuls der Entladungsweg 123, S1, K2, I, 116, 123 durch den offenen Kontakt K2 noch gesperrt ist. Erst wenn nach jedem zehnten Schritt des Hilfsrelais CR die Kontakte K1 und K2 durch den Nocken PR umgelegt worden sind, können die Steuerschalter C1 und C2 wieder wirken und dadurch über den Regelmotor Ill die Reguliereinrichtung betätigen.
Der Ent ladeimpuls des Kondensators 173 hat dann folgenden Weg: 173, 167, 169, F, 171,<I>G, CL,</I> 1I, 131, 133, 138, 173, während der Weg für den Photozellenimpuls folgender ist: 123, Si, K2,<B>1</B>, 116, 123.
Auf diese Weise wird also erreicht, dass in jeder Messperiode zwar eine Markierung des tatsächlichen Messwertes der programmatisch zu steuernden Grösse erfolgt und die Kurve R dementsprechend geschlossen ist, dass aber die Regeleinrichtung nur in jeder fünften, zehn ten-oder zwanzigsten Messperiode, wie das durch die Zähnezahl des Zahnrades<I>RT</I> be- stimmt ist, in Funktion gesetzt wird.
Die Zeitkonstanten des Relais, der Steuer schalter und der Entladekreise müssen einan der so angepasst werden, dass die vorher be schriebene Funktionsweise gesichert ist. Im Hinblick auf die Tatsache, dass die.
Zeitkonstan ten der kapazitiven Steuerkreise im Vergleich mit der Messperiode des Steuer-Registrier- systems und den Zeitkonstanten der Steuer schalter C1 und C2 sehr kurz sind, ist eine der artige Anpassung nicht schwierig. Weiterhin ist die Zwischenschaltung von Verstärkern zwischen steuernde und gesteuerte Elemente, beispielsweise zwischen die Relais Ri oder R2 und die Spulen 161 und 171 der Steuerschal ter C1 oder C2, immer möglich. Weitere mög liche Abänderungen gehen aus den nachste hend beschriebenen Ausführungsformen her vor.
So ist die Erfindung auch nicht auf Wie dergabevorrichtungen mit Photozellen be schränkt; ebenfalls muss die Anzeigevorrich tung nicht notwendigerweise aus einem Re- gistrierapparat bestehen. So besteht zum Bei spiel in Fig. 4 die Anzeigevorrichtung aus einem Kreisbogenskaleninstrument. Die Skala 253 ist in der zu steuernden Grösse geeicht. Der Zeiger besteht aus einem drehbaren Arm 256, welcher eine Neonlampe oder eine Glimm lampe<I>LP</I> trägt. Wie dargestellt, kann die Lampe so abgedeckt werden, dass die beleuch tete Zone auf der Skala scharf begrenzt ist und beispielsweise einen Punkt oder einen Pfeil darstellt.
Der Arm 256 wird über ein Getriebe 242 mit Hilfe der Welle 240 gedreht, wobei diese Welle auch den Schleifkontakt 252 eines Kreispotentiometerwiderstandes 253 dreht. Die Antriebsenergie wird durch einen Motor M2 über ein Getriebe 241 geliefert. Der Widerstand 253 bildet einen Teil eines Mess- kreises, beispielsweise einer Brückenschaltung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist.
Der Nullzweig 257 dieses Messkreises enthält die Drehspule 266 eines Relais R2, dessen Ankerkontakt 267 einen kapazitiven Entladungskreis mit einem Kondensator 273, einer Stromquelle 274 und einem Widerstand 275 steuert. Die Punkte h' und G in Fig. 4 entsprechen denselben Punk ten F und G in der Fig. 2 und können mit einem gleichen Steuerschalter C2 verbunden sein. Der Entladekreis enthält statt der Schreibelektrode in Fig. 2 die Lampe LP.
Dementsprechend schaltet im Moment, in wel chem der Schleifkontakt 252 die Abgleichstel lung erreicht und also ein bestimmtes Mass für die mit Hilfe des Detektorelementes D beob achtete Grösse darstellt, der Ankerkontakt des Relais R2 um und bewirkt einen Lichtblitz in der Lampe<I>LP.</I> Weil die Lampe synchron mit dem Schleifkontakt 252 rotiert, ist ihre mo mentane Lage im Momente der Zündung eben falls eine eindeutige Anzeige für den Momen tanwert der beobachteten Grösse. Der Licht: blitz zeigt also diesen Wert auf der Skala 253 an. Bei genügender Drehzahl wird der be leuchtete Anzeigepunkt scheinbar stetig leuch ten und so eine dauernde Beobachtung der gesteuerten Grösse erlauben.
Die Kreisbogen skala ist mit einem Kontakt PC versehen, wel cher auf der Skala so einstellbar ist, dass er einen Programmwert für die zu steuernde Grösse anzeigt, der durch die Steuereinrichtung konstant gehaltenwerden soll. Ein auf dem Zei gerarm 256 elastisch befestigter Bürstenkon takt 259 berührt während jeder Umdrehung einmal den Kontakt PC. Jede Kontaktberüh rung bewirkt eine Erregung des Relais Ui über eine Stromquelle 214, so dass der Anker kontakt 217 umschaltet.
Die Relais Ui resp. dessen Entladungskreis kann gleich wie in der Ausführungsform 'nach Fig. 2 mit einem Steuerschalter Ci verbunden sein, so dass die durch die beiden Relais ausgelösten Impulse über die beiden Steuerschalter in gleicher Weise einen Regler so steuern, dass die Dif ferenz zwischen Soll- und Messwert immer kleiner wird, indem die Richtung der Rege lung davon abhängt, welcher der beiden Steuerimpulse zuerst ausgelöst wird, und die Zeit, während welcher jeweils der Regelmotor 321 (Fig. 2) in Tätigkeit ist,
proportional zur Differenz zwischen Soll- und Messwert ist. Der durch die Einstellung des Kontaktes PC auf der Skala bestimmte Programmwert kann durch Verschiebung dieses Kontaktes PC be triebsmässig verändert werden.
In der Ausführungsform nach Fig.5 be zeichnet RG den Regler zur Einstellung der zu steuernden Grösse, D ist das zur Messung der Grösse dienende Detektorelement, und CO ist die Steuereinrichtung zur Steuerung des Reglers RG in Übereinstimmung mit dem vor bestimmten Programm und in Abhängigkeit vom tatsächlichen Messwert der betreffenden Grösse. Der Steuermechanismus weist eine nor malerweise feste Trommel 331 auf, die ein Registrierblatt 333 trägt und deren Welle 332 mit einem Knopf 392 versehen ist, welcher dazu dient, die Trommel in eine gewünschte Winkelausgansstellung zu drehen, und welche auch erlaubt, die Trommel zwecks eines Wech sels des Schreibblattes aus ihrem Lager her auszuheben.
In Betriebsstellung ist die Trom mel in einer Tragvorrichtung SR befestigt, welche eine Gewindewelle 320 und eine Welle 340 aufweist, die beide parallel zur Trommel achse angeordnet sind. Die beiden Wellen werden durch den Motor 1I12 über die An triebswelle 390 und die Getriebe 391 und 341 angetrieben, vorzugsweise mit konstanter Drehzahl. Der Träger 321 wird durch die Welle 321 langsam auf und ab bewegt. Er trägt ein Rin=glied 322, welches die Trommel <B>331</B> umgibt, so dass das Ringglied die Verti kalbewegungen des Trägers mitmacht. Gleich zeitig kann dieses Ringglied aber auch eine Drehbewegung um die Trommelachse ausfüh ren.
Eine Zahneinteilung 344 auf dem äussern Rande des Ringes 322 greift in ein Zahnrad 343 ein, welches sich mit der Welle 340 dreht und sich auf ihr gleichzeitig mit dem Träger 321 und dein Zahnring 322 auf und ab schie ben lässt.
Das Schreibblatt 333 wird vor der Befesti gung auf der Trommel mit einer Programm kurve versehen, welche für die zu steuernde Grösse den gewünschten Verlauf anzeigt. Eine Photozelle 323 ist auf dem Zahnring 322 be festigt, so dass sie sich um die Trommel 331 dreht, wobei ihr Bildpunkt bei jeder Umdre hung einmal die Programmkurve passiert. Gleichzeitig bewegt sich die Photozelle in Richtung der Trommelachse, so dass in einer bestimmten Zeit das ganze Registrierblatt ab getastet wird.
Jedesmal, wenn der Bildstrahl die Programmkurve schneidet, wird durch die Photozelle ein Impuls ausgelöst, welcher über einen Verstärker V1 das Relais R1 erregt, so dass dessen Ankerkontakt 317 vom Kontakt 318 auf den Kontakt 319 umschaltet, so dass sieh der vorher über die Stromquelle 314 und den Widerstand 315 aufgeladene Kondensator 313 über die Wicklung 386 des polarisierten Relais R3 entladen kann. Die Polarität dieses Relais R3 ist so, dass der durch das Relais R1 ausgelöste Impuls eine momentane Auslen kung des Relaisankers 387 gegen den untern Kontakt 388 bewirkt, während dieser Anker 387 gewöhnlicherweise in einer neutralen Zwi schenstellung verharrt.
Das Detektorelement D, als grössenempfindlicher Widerstand ausge bildet, ist auch hier, wie in den Ausführungs formen nach Fig. 1 und 2, in einem Messkreis von der Art einer Wheatstoneschen Brücke angeordnet. Mit dem festen Widerstand 355 zusammen bildet D den einen Längszweig der Brücke; der andere Längszweig wird durch das Potentiometer PT gebildet, welches die Form eines Kreiswiderstandes 353 hat. Die Brücke wird gespiesen durch die Batterie 354, während ihr Nullzweig 357 die Drehspule eines Relais R2 enthält und mit dem Schleif kontakt. 352 des Potentiometers PT verbunden ist.
Der Dreharm 356 wird über das Getriebe 351., das Zahnrad 346 und das auf der Welle 340 sitzende Schneckenrad 345 so angetrieben, dass er für jede Umdrehung der Photozelle 323 ebenfalls eine volle Umdrehung zurück legt. Das Potentiometer PT kann mit Vorteil auf dem Traggestell SB der Steuervorricli- tung CO montiert werden, so dass es mit die sem zusammen eine bauliche Einheit bildet.
Im Moment, des Brückenabgleiches, das heisst bei entsprechender Winkelstellung des Dreharmes 356, ist der Nullzweig 357 strom los, so dass dann der Ankerkontakt 367 vom festen Kontakt 368 auf den Kontakt 369 über schaltet, wodurch der Kondensator 373, wel cher vorher über die Batterie 374 und den Widerstand 375 aufgeladen worden ist, sich nun über die Spule 386 des Relais R3 entladen kann. Dieser Entladeimpuls hat die Wirkung, dass der Ankerkontakt 387 für einen Moment gegen den festen Kontakt 389 des Relais R3 ausschlägt, indem er gegenüber dem durch das Relais R1 ausgelösten Entladeimpuls des Kondensators 313 umgekehrt polarisiert ist.
Auf das Steuerrelais R3 wirken also nach einander bei jeder Drehperiode des Steuer apparates CO und des Potentiometers PT zwei Impulse ein, von denen der eine in dem Moment ausgelöst wird, in welchem der Bild strahl der Photozelle 323 die Programmkurve C passiert, während der andere jeweils dann ausgelöst wird, wenn der Schleifkontakt 352 des Potentiometers PT die Abgleichstellung durchquert, wobei beim einen Impuls der Relaisanker 387 gegen den Kontakt 388, beim andern Impuls gegen den Kontakt 389 aus schlägt.
Je nachdem, ob der Messwert der zu steuernden Grösse kleiner oder grösser ist als der durch die Programmkurve C vorgeschrie bene Wert, wird entweder der Kondensator 373 vor oder nach dem Kondensator 313 ent laden, und die Zeit zwischen den beiden Im pulsen ist proportional zur Differenz zwischen Soll- und Messwert der zu steuernden Grösse.
Die Schaltvorrichtung, welche zwischen dem Relais R3 und dem Regler RG angeord net ist, dient zur Messung dieses Zeitinter valles und zu dessen Umwandlung in eine ent sprechende Veränderung des Reglers. Der Schleifkontakt 308 des Regulierwiderstandes 307 ist auf einem Träger 309 befestigt. Dieser Träger wird durch die Gewindewelle 310 je nach der Drehrichtung des Motors 1111 nach links oder rechts verschoben. Die beiden ein ander entgegenwirkenden Feldwicklungen 311 und 312 des Motors M1 werden unter Steue rung durch die Elektronenröhren T1 und T2 durch die Stromquelle 304 gespiesen. Die bei den Röhren T1 und T2 können beispielsweise Gasentladungsröhren sein, welche unter dem Namen Thyratron bekannt sind.
Der Motor speisestrom enthält auch zwei Verriegelungs relais B4 und R5 sowie ein Stopprelais R6. Die Kathoden Ki und K2 der beiden Thyratrons Ti und T2 sind über einen gemeinsamen Lei- ter mit einem Pol 11 der Stromquelle 304 ver bunden. Die Anode P1 der Röhre Ti ist über den Kontakt 395 des Relais R5 und die Wick lung 396 des Relais R4 mit dem einen Ende der Feldwicklung 311 des Motors Ml verbun den.
In ähnlicher Weise ist die Anode P2 der Röhre T2 über den Kontakt 397 des Relais R4 und die Wicklung 398 des Relais R5 mit dein einen Ende der Feldwicklung 312 in Verbin dung. Das gemeinsame Ende der beiden Wick lungen 311 und 312 ist über den Kontakt 399 des Stopprelais RE mit dem zweiten Pol der Stromquelle 304 verbunden. Die Erregerspule 400 des # Stopprelais liegt zwischen dem ge meinsamen Ende der beiden Feldwicklungen 311 und<B>312</B> und zwei Kontaktpaaren der Re lais R5 und R6, welche normalerweise beide offen sind.
Die Spule 400 ist also gewöhnlich stromlos, und der Kontakt 399 ist dementspre chend gewöhnlich geschlossen, wie das in der Zeichnung dargestellt ist.
Die Steuergitter G1 und G2 der beiden Thyratrons sind je über eine Widerstandsrei henschaltung Wii und T'12 resp. W21 und W22 mit dem einen Pol einer Batterie Bi verbun den, deren anderer Pol mit den Kathoden Ki und K2 verbunden ist, so dass normalerweise beide Röhren nichtleitend sind.
Der positive Pol einer zweiten Batterie B2, welche auch an die Kathoden angeschlossen ist, steht mit dem Anker 387 des Relais R3 in leitender Verbin dung, so dass dann, wenn dieser Relaisanker einen der festen Kontakte 388 oder 389 belegt, der entsprechenden Röhre Ti oder T2 eine positive Gitterspannung zugeführt wird, wel che so bemessen ist, dass diese Röhre zündet und dass dadurch ihr Anodenkreis stromfüh rend wird. Dadurch wird entweder die Feld wicklung 311 oder 312 des Motors 11Z1 erregt, so dass der Motor sich in dieser oder jener Drehrichtung zu drehen beginnt.
Als Beispiel zur Beschreibung der Funk tionsweise dieser Steuereinrichtungen sei vor ausgesetzt, dass in einem bestimmten Moment der tatsächliche Wert der zu steuernden Grösse höher sei als der durch die Programm kurve C vorgeschriebene Wert. Der durch die Photozelle 323 über das Relais Ri ausgelöste Impuls wird also in der betreffenden Mess- periode das Relais R3 beeinflussen, so dass zu erst der Thyratron T1 zündet.
Der Anoden strom dieser Röhre hat also folgenden Weg: 304 (-), 393, K1, P1, 395 (R5), 396 (R4),311, 399, 304<B>(+).</B> Das Relais R4 spricht an und öffnet seinen Kontakt 397, so dass nun die Anode T2 über 397, 400 (R6), 399 mit dem positiven Pol der Quelle 304 verbunden ist. Auch nach dem Zurückfallen des Ankers 387 (R3) in seine neutrale Zwischenstellung löscht. das Thyratron T1 nicht, so dass sich der Motor M1 weiterdreht und den Reglerkontakt 308 im Sinne einer Erniedrigung der gesteuerten Grösse weiterbewegt.
Wenn aber nach einer gewissen Zeit in derselben Messperiode der Dreharm 356 (PT) die Abgleichstellung, wel che ein bestimmtes Mass für den Messwert der gesteuerten Grösse darstellt, erreicht hat, wird durch das Relais R2 der zweite Steuerimpuls in umgekehrter Richtung über die Spule 386 des Relais R3 geleitet, so dass deren Anker 387 gegen den Kontakt 385 ausschlägt. Dadurch zündet die Röhre T2. Ihr Anodenstrom geht über die Erregerwicklung 400 (R6), so dass das Stopprelais R6 anspricht und den Kon takt 399 öffnet. Durch dieses Öffnen von Kon takt 399 werden beide Anoden P1 und P2 vom positiven Pol der Quelle 304 abgetrennt, so dass die beiden Thyratrons T1 und T2 ge löscht werden.
Nach Auslösung des zweiten Steuerimpulses in jeder Messperiode werden also beide Thyratrons wieder gelöscht, und die ganze Steuerschaltung des Regelmotors Ni fällt in die gezeichnete Grundstellung zurück. Dabei ist es günstig, wenn das Stopprelais Ra so gemessen ist, dass es sehr rasch anzieht, aber verzögert abfällt, so dass die Löschung der bei den Thyratrons sicher erfolgt, bevor der Kon takt 399 wieder geschlossen ist.
Wenn in einer andern Messperiode der Messwert kleiner ist als der durch die Pro grammkurve C vorgeschriebene Wert, wird zuerst durch den vom Relais R2 ausgelösten Impuls über das Relais R3 die Röhre T2 ge zündet, deren Anodenstrom die Feldwicklung 312 erregt und dadurch den Motor M1 im Sinne steigender Werte für die gesteuerte Grösse gedreht. Dieser Anodenstrom erregt auch das Relais R5, so dass der Anodenstrom der Röhre T2 nach Zünden derselben durch den zweiten Steuerimpuls (der Photozelle<B>323)</B> das Stopprelais, R6 erregt und durch Öffnen dessen Kontaktes 399 die beiden Thyratrons löscht und der Motor<B>311</B> gestoppt wird.
Auf diese Weise setzt der in jeder Messperiode zu erst ausgelöste Steuerimpuls den Motor Ni in Bewegung, der zweite stoppt ihn und bringt das ganze Relaissystem für die nächste Mess- periode wieder in Bereitschaftsstellung. Die Zeit, während welcher der Motor 111i jeweils in Bewegung ist, ist proportional zur Dif ferenz zwischen Soll- und Messwert der zu steuernden Grösse, und die Regelrichtung ist immer so, dass diese Differenz verkleinert wird.
Wenn beide Steuerimpulse annähernd gleichzeitig ausgelöst werden, das heisst wenn die Übereinstimmung zwischen Soll- und Mess wert der zu steuernden Grösse genügend gut ist, werden die beiden Impulse im Relais R3 sich aufheben, so dass das Thyratron-Relais- system, welches den Motor 311 steuert, über haupt nicht beeinflusst wird. In diesem Aus führungsbeispiel wurde bisher keine Re- gistrier- oder Anzeigevorrichtung für den Messwert der zu steuernden Grösse beschrie ben. Sie kann auch, wie das in der Fig. 3 der Fall ist, weggelassen werden.
Wenn hingegen beispielsweise eine laufende Registrierung des Messwertes erwünscht ist, so kann das entspre chend Fig.1 und 2 so ermöglicht werden, dass der Messimpuls, welcher vom Relais R2 aus gelöst wird, auch noch über eine sich mit der Photozelle bewegliche Schreibstiftelektrode durch das Registrierblatt und die Trommel 331 geleitet werden, so dass die aufgezeichnete Messkurve wie in den Fig. 1 und 2 einen di rekten Vergleich mit der Programmkurve C erlaubt. Andere Möglichkeiten zur Einrich tung einer Registriervorrichtung in solchen Systemen werden im Zusammenhang mit den in den Fig.8 und 9 dargestellten Ausfüh rungsformen erläutert.
Die besondere Ausführungsform, welche in Fig. 6 dargestellt ist, betrifft den Teil der gan zen Einrichtung von Fig. 5, welcher zwischen den Relais R1 und R2 und den Punkten L, 111, N der Thyratronkreise angeordnet ist. Hier sind die Kondensatoren 413 und 473 entspre chend der gezeichneten Kontaktstellungen der beiden Relais R1 und R2 normalerweise mit einer Ladevorrichtung, bestehend aus der Bat terie B2 und einem Widerstand 'W2, in Ver bindung. Wenn das Relais R1 durch einen Steuerimpuls der Photozelle 323 (Fig.5) er regt wird, schaltet sein Anker 417 vom festen Kontakt 415 zum festen Kontakt 419 über, wodurch dem Steuergitter des Thyratrons T1 eine positive Spannung zugeführt wird, welche das Thyratron zündet.
Gleicherweise wird durch den vom Relais R2 ausgelösten Impuls (Messimpuls) die Röhre T2 gezündet. Die Pluswertung des Zeitintervalles zwischen den beiden Impulsen durch die Steuerschaltung des Motors 11Z, erfolgt in gleicher Weise wie in Fig. 5. Die Möglichkeit der Ersetzung elek tromagnetischer Relais durch elektronische Relaismittel ist nicht beschränkt auf die Steuerschalter C1 lind C2 der Fig.1 und 2, wie das im wesentlichen in den Ausführungs formen nach den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Auch die Relais R1 und R2 könnten in ähn licher Weise durch elektronische Relais er setzt werden. Eine besondere Beschreibung derartiger Ausführungsformen scheint un nötig.
Der Registrier- und Steuerapparat nach Fig. 7 enthält einen kontinuierlich schreiben den Registriermechanismus, wie zum Beispiel einen Tintenschreiber und Wiedergabevorrich tungen, welche auf je eine der auf dem Schreibblatt aufgezeichneten Kurven anspre chen. Ein Papierstreifen 533, angetrieben durch eine Trommel 531 und den Motor 312, ist mit einer Programmkurve C in bestimmter, beispielsweise roter Farbe versehen. Ein Tin tenschreibstift 538 ist im Pivotzapfen PV ge lagert und wird durch das Zusammenwirken einer Gegenfeder SP und dem Spulenkern AR einer Solenoidspule CL in Übereinstimmung mit dein Ausgangsstrom eines durch ein De tektorelement D gesteuerten Verstärkers V2 bewegt, so dass er auf das Schreibblatt 533 eine Kurve R in anderer, beispielsweise blauer Farbe aufzeichnet.
Ein auf einer Stange 520 befestigter Halter 522 wird periodisch längs der Trommel 531 hin und her bewegt, indem er vom Motor<B>1313</B> aus über eine Kurbel ange trieben wird. Zwei Photozellen 523 und 524, auf dem Halter 522 befestigt, sind mit opti schen Filtern versehen, so dass die Photozelle 523 auf die blaue Farbe der Kurve R und die Photozelle 524 auf die rote Farbe der Kurve C anspricht, wobei die beiden Bildstrahlen so eingestellt sind, dass sie auf die Spitze des Schreibstiftes fokussiert sind.
Die Ansprech impulse wirken in entgegengesetzter Polarität auf eine Verstärker- und Steuerschaltung V3, welche den Regelmotor 11I1 mit den beiden ein ander entgegenwirkenden Feldwicklungen 511 und 512 enthält., so dass dieser Motor die Regel einrichtung für die zu steuernde Grösse im Sinne einer automatischen Verkleinerung der Differenz zwischen Soll- und Messwert der Grösse bewegt, wobei die Einzelheiten im Zu sammenhang mit den vorher beschriebenen Ausführungsformen erläutert worden sind.
Im Hinblick auf die beschriebenen Aus führungsformen von Steuerapparaten des automatisch fehlerkorrigierenden Typs, wie sie den Fig. 2 bis 7 entsprechen, sollen nun noch einige besondere Wege zu ihrer speziel len Ausführung -und ihrer Funktionsweise er läutert werden.
Der reversible Motor :b11, wel cher durch die beiden Steuerimpulse so ge steuert wird, dass er sich nach Reihenfolge der beiden Impulse in Zeitintervalle zwischen diesen in einer bestimmten Richtung dreht, besteht vorzugsweise aus einem hocheinpfind- lichen Motor von beispielsweise einem Bruch teil einer Pferdekraft, so dass seine Start- und Stoppzeiten kurz sind im Vergleich zur mini malen Tätigkeitsdauer, welche für ihn vor gesehen ist. Es kann auch eine Reibungs- oder Klinkenkupplung vorgesehen werden, so dass der Motor plötzlich gestoppt wird, wenn der Motor stromlos ist.
Eine solche Kupplung ist nicht dargestellt; sie kann aber aus einer Fe derklinke bestehen, welche durch ein elektro magnetisches Relais im Moment der Feld stromeinschaltung angezogen wird, wobei die Erregerspule des Relais zweckmässigerweise zwischen dem Motor 311 und dem Kontakt 399 (Fig. 5) an der Stelle Z eingeschaltet ist. Die zeitliche Dauer der Drehung des Motors 111 und die Verschiebung des Reglers RG sind, wie das erwähnt worden ist, eine Messung des Zeitintervalles zwischen den beiden Impulsen, welche in jeder Tätigkeitsperiode durch die Mess- und die Steuereinrichtung ausgelöst werden.
Deshalb ist in den vorstehend be schriebenen Ausführungsformen jede Dreh periode des Motors direkt der Dauer des Im pulsintervalles proportional.. Weil zwischen den Impulsen je eine bestimmte Zeit ver streicht und weil die Dauer einer Messperiode und der Periode für die Progamm-Steuerein- richtung nach Wunsch -wählt werden kann, weil ferner sich die einzelnen Messperioden mit Unterbrechungen folgen können oder, wie das beschrieben worden ist, nur nach je einer Mehrzahl von Messperioden auch eine Steuer- und Regelungsperiode vorgesehen werden kann, sind Einrichtungen dieser Art.
geeignet zur Anpassung an verschiedenste Steuerauf gaben mit sehr ungleichen Zeitkonstanten. Der impulsgesteuerte Regler RG kann zur Regelung verschiedenartigster, elektrisch steuerbarer Einrichtungen dienen, er kann auch je nach der besonders gewünschten Funktion statt aus einem Ohmschen Wider stand beispielsweise ans einem kapazitiven Spannungsteiler, einem Regeltransformator oder aus andern induktiven Regelmitteln, aus Stromsteuerungsröhren oder Vorrichtungen zur Regelung von Geschwindigkeiten oder Drücken bestellen.
In vielen Fällen kann der Regler RG auch nur den Eingangsteil einer weiter ausgedehnten Steuereinrichtung sein, welche in sieh weitere Relais-, Verstärker-, Nachfolge- oder Servomotorvorrichtungen aufweist. Die impulsgesteuerte Teileinrich tung samt dein Regler RG soll praktisch keine Neigung zu Pendel- oder Suchbewegungen haben, insbesondere dann, wenn er mit wenig trägen Elementen ausgerüstet ist. Jede zusätz lich durch eine solche Teileinrichtung zu steuernde Vorrichtung kann mit pendelfreien, bekannten Hilfsmitteln ausgerüstet werden. .
Ein anderes Anwendungsgebiet der Er- findung liegt darin, dass auch die Anzeige- oder Aufzeichnung der Abweichungen zu Prüf- oder Eichzwecken vorgesehen werden kann. Ein Beispiel einer für solche Zwecke abgeänderten Steuer- und Reguliereinrichtung ist _in den Fig. 8 und 9 dargestellt.
Uni aber noch einmal auf die Ausfüh rungsformen der Fig.1 bis 7 zurückzukom men, soll daran erinnert -werden, dass das Zeit intervall zwischen den beiden einander zuge ordneten Impulsen oder die Distanz zwischen Programmkurve und Messkurve, auch die je weilige Verschiebung des Reglers RG eine Fehlerabweichung darstellt, nämlich die Ab- weicliung der gemessenen Grösse im Vergleich mit dein vorgeschriebenen Programmwert. Die einfachste Messung dieses Fehlerwertes ge schieht in der Messung oder Abschaltung der Distanz zwischen Mess- und Programmkurve. Es können aber auch zusätzliche Einrichtun gen vorgesehen werden, welche eine direkte Anzeige dieser Fehlabweichungen erlauben.
Zu diesem Zweck wird die Einrichtung vor zugsweise mit einem Instrument ausgerüstet, welches, ähnlich wie der -Motor J11 des be schriebenen Reglers RG, in Abhängigkeit von der Reihenfolge und der Phasendifferenz der beiden einander zugeordneten Impulse funk tioniert. Ein solches Instrument kann ent weder als Zusatz zu einer der beschriebenen Einrichtungen vorgesehen werden, oder es kann an Stelle des Reglers RG und seines Motors .I11 treten, der auch als Ersatz für die beschriebene Einrichtung zur Registrierung der durch den Detektor gemessenen Grösse verwendet werden. Das wird an Hand der Fig. 5, 8, 9 erläutert.
Zum. Zwecke der Erreichung einer direk ten Registrierung der Reglerverschiebungen in einer Einrichtung nach Fig.5, welche in der Grösse oder in positiven oder negativen Abweichungsprozenten ablesbar ist, ist eine Schreibvorrichtung, wie sie durch die Fig. 8 und 9 dargestellt, vorgesehen, welche im Re laiskreis parallel oder als Ersatz des Regel motors 1T1 angeordnet ist, so dass die End punkte<I>X</I>, Y und Z in Fig. 8 mit den entspre- chend bezeichneten Schaltpunkten in der Fig. 5 übereinstimmen. Dann funktioniert der Motor M1' in Fig. 8 in genau gleicher Weise wie der Motor M1 in Fig.5.
Die Welle des Motors 311' (Fig.8) trägt ein Schneckenrad W, welches in ein Zahnrad CG eines Antriebs teils CP1 einer elektromagnetischen Kupplung eingreift, wobei deren Erregerspule CC mit den Feldwicklungen 611 und 612 seriegeschal tet ist, so dass diese Spule immer dann erregt wird, wenn eine der Feldwicklungen 611 oder 612 erregt ist. Der angetriebene Kupplungs teil CP2 hat eine Durchführung CB in glei tender, jedoch nicht drehbarer Verbindung mit der Endscheibe DD einer Registriertrom- mel 631. Eine Feder CS sucht normalerweise die Kupplungsteile CP1 und CP2 auseinander zuhalten.
Beide Kupplungsteile und auch die Trommel 631 sind auf einer Welle SS drehbar befestigt, welche auf einer Trageinrichtung SB starr befestigt und gesichert ist. Die bei den Enden einer Rückfeder RS, welche die Durchführung CB umgibt, liegen beidseitig an einem Stift<I>St</I> der Trommelscheibe<I>D</I> (Fug. 9) und bilden zugleich eine den Arm AB der Tragvorrichtung eng umschliessende Ga bel.
Die Feder RS erlaubt der Trommel und dem angetriebenen Kupplungsteil 02, in einer oder der andern Richtung gegen die Feder kraft auszudrehen, wobei diese Federkraft das Bestreben hat, Trommel und Kupplungsteil CP2 in die Winkelgrundstellung zurückzudre hen, in welcher der Stift<I>St</I> und der Riegel<I>AB</I> gezeichnet sind. Ein auf einem Halter 621 befestigter Schreibstift 638 ist längs der Trom mel bewegbar, indem eine Gewindewelle 620, welche über ein Getriebe 691 von einer An triebsvorrichtung i112 angetrieben wird, bei ihrer Bewegung den Halter 621 bewegt.
Der Antrieb der Vorrichtung<B>312'</B> ist synchroni siert mit. demjenigen der Vorrichtungen CO und PT (Fug. 5), so dass die Verschiebung des Schreibstiftes 638 (Fug. 8) proportional ist zu derjenigen der Photozelle 323 in Fig. 5.
Die Vorrichtung nach Fig. 8 funktioniert in folgender Weise: Wenn der Motor M1' er regt wird und sich in der einen oder andern Richtung dreht, wird auch die Spule CC er- regt und bewirkt, dass der Teil CP den Teil CP2 der elektromagnetischen Kupplung mit nimmt. Daraus folgt, dass die Schreibtrommel 631 sich gegen die Feder RS zu drehen be ginnt. Der Schreibstift 638 ist entweder ein kontinuierlich schreibender, beispielsweise ein Tintenschreiber, oder ist ein elektrolytischer oder Funkenschreiber, dessen Speisekreis beim Anziehen der elektromagnetischen Kupplung geschlossen wird. Dementsprechend beginnt der Schreibstift 638, eine peripher gelegene Linie auf das Schreibblatt 633 aufzuzeichnen.
Die Länge dieser Linie hängt ab von der Dauer der Drehung des Motors DIA Sobald der Motor M1' entregt wird, löst sich auch die Kupplung durch die Feder CS, so dass die Rückfeder RS die Trommel 631 in ihre Grund stellung zurückdreht. Während der nächsten Tätigkeitsperiode des Motors<B>1111'</B> wird neben der ersten Linie parallel eine weitere Linie aufgezeichnet usw. Es ergibt sich also eine Aufzeichnung ER, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. Die Ordinatenwerte des Dia grammes entsprechen den Abweichungen des Mess- vom Programmwerte der gesteuerten Grösse in positiven oder negativen Werten oder auch den Fehlerprozenten des Messwertes gegenüber dem durch die 0-Linie dargestell ten Programmwert.
Die Winkelgeschwindig keit der Trommel kann so gewählt werden, dass der maximal erwartete Fehler der maxi mal möglichen Winkeldrehung der Schreib oberfläche entspricht. Es wird noch erwähnt, dass zum Zwecke einer verständlichen Dar stellung das Schreibblatt nicht in seiner rich tigen Funktionsstellung gezeichnet ist, son dern um 900 gegen den Beobachter gedreht ist, das heisst dass die gerade 0-Linie des Dia grammes ER unter der Spitze des Schreib stiftes liegt, wenn die Trommel in der Grund stellung ist.
Ein impulsgesteuerter Fehlerschreibappa- rat, wie er vorstehend beschrieben worden ist, eignet sich auch für Prüf- und Eichzwecke in elektrischen Einrichtungen. Wenn das Detek tor element D in Fig. 5 beispielsweise ein In strument ist, welches mit einem Fehler- oder Eichregistrierblatt versehen werden soll, wäh- rend der bewegliche Halter 321 oder dessen Antrieb dazu bestimmt ist, das Messinstrument oder dessen Speisekreis so abzugleichen, dass der Instrumentenzeiger sich über die Instru mentenskala bewegt, und wenn die Programm kurve C so gewählt ist,
dass sie die gewünschte Standardskala darstellt, dann zeigt das durch die Vorrichtung nach Fig. 8 aufgezeichnete Diagramm direkt die Abweichungen des Mess instrumentes D, beispielsweise in Prozenten vom Sollwert an. Die auf diese Weise durch geführte Prüfung oder Eichung erfordert sehr viel weniger Zeit und erreicht eine höhere Genauigkeit als die üblichen Methoden für diese Zwecke.
Die in Fig.10 dargestellte Ausführungs form einer Steuer-Registriereinrichtung ist. vorgesehen zur Steuerung einer Mehrzahl von Grössen in Übereinstimmung mit vorbestimm ten Programmkurven, wobei diese Programm kurven für die einzelnen Grössen verschieden sein können. Die Einrichtung ist auch im stande, die zu steuernden Grössen zu messen und aufzuzeichnen. Nach Fig.10 sind drei Regler 1RG, 2RG und 3RG zur Steuerung von drei verschiedenen Apparaten, Maschinen oder andern Anordnungen vorgesehen. Jeder dieser Regler hat eine Welle 710, 810, 910, die durch je einen reversiblen Motor 7M1, 8N11 und<B>9311</B> angetrieben werden.
Diese Regel motoren entsprechen in Zweck und Funktion dem Motor l11 der vorher beschriebenen Aus führungsformen. Ihre beiden Feldwicklungen sind mit 711 und 712, 811 und 812 und mit 911 und 912 bezeichnet. Die Mittelpunkte die ser Windungen sind mit einem gemeinsamen Schaltpunkt verbunden, während die End punkte der Wicklungen 711, 811 und 911 mit drei Segmenten 257, 258 und 259 eines Dreh schalters 2S und die Endpunkte der Wicklun gen 712, 812 und 912 mit den Segmenten 357, 358 und 359 eines Drehschalters 3S verbunden sind. Die beiden Dreharme dieser Schalter werden durch eine Welle vom Motor M2 über das Getriebe 741 so angetrieben, dass sie par allel und synchron gedreht werden.
Der Dreh arm des Schalters 2S ist dabei mit einem Schaltpunkt X, derjenige des Schalters 3<B>S</B> mit dem Schaltpunkt Y verbünden. Die drei Schaltpunkte X, Y, Z entsprechen genau den entsprechenden Schaltpunkten der Steuer- Relaiseinrichtung in den Fig. 5 und 6, das hier nicht dargestellt ist, so dass hier eine dreifache Reguliereinrichtung an Stelle der einfachen Reguliereinrichtung von Fig. 5 tritt.
Die durch die drei Regler 1RG, 2R6 und 3R6 gesteuerten Grössen werden mit Hilfe der drei Detektorelemente 1D, 2D und 3D gemes sen. Jedes dieser drei Detektorelemente bildet mit je einem der drei festen Widerstände 755, 855 und 955 einen Längszweig einer Wheat- stoneschen Brückenschaltung, indem ein Po tentiometer-Drehwiderstand 753 jeweils den zweiten Längszweig bildet.
Die gemeinsame Speisequelle für diese Brückenschaltungen ist mit 754 bezeichnet, indem der linke Endpunkt der drei erwähnten Längszweige mit den De tektorelementen einerseits mit dem einen Pol der Stromquelle 754 und anderseits mit dem einen Ende des Potentiometer-Drehwiderstan- des 753 verbunden ist, während jeder der drei rechten Endpunkte einerseits mit dem zweiten Pol der Quelle 754, anderseits mit den Seg menten 157, 1.58 und 159 eines Drehschalters 1S verbunden ist, dessen Drehkontakt durch dieselbe Welle, die auch die beiden Drehkon takte der Schalter 2S und 3S dreht, angetrie ben wird. Dieser Drehkontakt ist mit dem zweiten Endpunkt des Drehwiderstandes 753 verbunden.
Der Nullzweig 757 dieser drei nacheinander aufgebauten Brücken ist ge meinsam und enthält die Drehspule des Re lais R2 und endet am Schleifkontakt 756 des Potentiometers PT. Dieser Schleifkontakt wird über die Getriebe 751 und 745-746 ebenfalls vom Motor 1112 angetrieben. Die Zahnzahlen der Zahnräder 745 und 746 sind so gewählt, dass der Schleifkontakt eine Mehrzahl von Umdrehungen, in diesem Beispiel drei, macht, während die drei Drehkontakte der Schalter 1S, 2S und 3S eine Drehung vollenden.
Die vom Motor 1112 über das Getriebe 741 angetriebene Welle, welche direkt die drei Kontaktarme der Schalter 1S, 2S und 3S dreht, ist im Tragsystem<I>SB</I> gelagert und dreht auch die Trommel 731 mit dem Re- gistrierblatt 733 synchron mit den drei Kon taktarmen. Parallel zu dieser Welle, der Trom melachse, ist im Tragsystem auch eine Ge windewelle 720 gelagert, welche über die Zahnräder 744 und 743 angetrieben wird, wo durch der Träger 721 auf ihr verschoben wird.
Dieser Träger trägt den Schreibstift 738, wel cher unter Steuerwirkung des Messrelais R2 mit dem Anker 767 durch einen nicht gezeich neten Entladungskreis gleich wie in den Aus führungsformen nach den Fig.1 und 2 die Messpunkte auf das elektrolytische Schreib papier aufzeichnet. Auch die Photozelle 723 ist auf dem Träger befestigt und erregt das Relais R1 mit dem Anker 717 über einen Im pulsverstärker Va, wenn ihr Bildstrahl die Programmkurven 1C, 2C und 3C schneidet.
Das Registrierblatt ist hier nämlich entspre chend der Dreizahl der zu steuernden Grösse in drei Zonen mit gleichem Winkelbereich wie die Segmente der Drehschalter 1S, 2S und 3S eingeteilt, in welche die drei verschiedenen Programmkurven eingezeichnet sind.
Die Funktionsweise der ganzen Einrich tung ist nach der Beschreibung der vorher gehenden Ausführungsformen leicht verständ lich. Hingegen ist zu beachten, dass für jede Trommelumdrehung hier drei verschiedene Steuerfunktionen, je aus einer Messung und einer Regelung bestehend, ausgeführt werden.
Die Einzelheiten derartiger Ausführungs formen können, wie das an Hand verschie dener Beispiele gezeigt wurde, in weitem Rah men verändert und den speziellen Gegeben heiten angepasst werden.