DE2829861A1 - Vorrichtung zur anzeige und/oder aufzeichnung von messgroessen - Google Patents

Description

• Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Anzeige
• und/oder Aufzeichnung von Meßgrößen nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist eine Einrichtung zur Registrierung von Spannungen und Strömungen bekannt, DT-OS 26 05 725, GO1R 19/30, bei der zur Registrierung ein flexibeles in sich geschlossenes Band verwendet wird, das sich über Antriebs- und Leitrollen in einer Richtung fortbewegt.
• Am Umfang des Bandes befindet sich eine Anzahl Druckkörper, die im Registrierbereich von einer Druckeinrichtung betätigt werden. Weiter ist ein gegenüber dem Band fest angeordneter Nullpunkt-Impulsgeber vorgesehen, der selektiv auf vorüberlaufenden Markierungen des Bandes oder eine damit schlupffrei gekoppelte Codierscheibe anspricht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Registriervorrichtung der eingangs genannten Art eine platzsparende und stapelbare Konstruktion für die am Anzeige-und Aufzeichnungsvorgang beteiligten Baugruppen anzugeben.
• Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale erfindungsgemäß gelöst. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Registriervorriohtung angegeben. Besonders vorteilhaft ist, daß jede Kassette eine Schreib- und Anzeigeeinheit aufweist, so daß mehrere gleichartig aufgebaute Kassetten in einer Art Einschubbauweise dicht an dicht in einem Registriergerät untergebracht werden können. Bei einer Ausführungsform ist das Band jeder Kassette über die jeweilige Antriebsrolle mit einem eigenen im Gerät untergebrachten Motor mechanisch gekoppelt. Ferner ist die in jeder Kassette angeordnete opto-elektronische Abtasteinheit durch eine elektrische Steckanordnung mit dem Versorgungsteil im Registriergerät verbunden. Somit können die Kassetten leicht ausgewechselt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Antrieb für den Codeträger - anstelle des Motorantriebes über die Antriebsrolle - ein Antriebssystem mit einem Linearmotor vorgesehen, welches innerhalb der Kassette untergebracht ist.
• Zweckmäßigerweise kann ein Teilbereich des Codebandes dann als Anker des Linearmotors ausgebildet sein, so daß die zuvor genannte mechanische Kopplung über das Antriebsrad entfällt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert: Es zeigen: Figur 1 die Gesamtansicht einer Kassette mit Codeband, Positionier- und Registrieranordnung; Figur 2 die Draufsicht auf die Grundplatte der Kassette mit drei verschiedenen Codebandführungen für die Stapelbauweise und einem Linearmotorantrieb; Figur 3 den Teilschnitt durch drei übereinander gestapelte Kassetten; Figur 4 die Seitenansicht einer Fährungsrolle für das Codeband und Figur 5 das Blockschaltbild einer Meßeinrichtung in Verbindung mit einer Vorrichtung nach der Erfindung.
• Die Figur 1 zeigt in einem verkleinerten Maßstab die Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Kassette. Der flache rechteckförmig geformte Kassettenkörper besteht aus einer Grundplatte 1 und einer schalenförmig gestalteten Abdeckplatte 11, die die hintere in der Zeichnung links dargestellte Plattenhälfte bedeckt. Auf der Grundplatte 1 sind vier Führungsrollen 2 und eine Antriebsrolle 3 drehbar gelagert. Um die Rollen schlingt sich ein Band 4, - vorzugsweise aus Metall - das mittels einer Spannfeder 5 zu einem Endlosband zusammengehalten ist. Die beiden in den vorderen Ecken der Grundplatte gelagerten Führungsrollen 2 lenken das Metallband so um, daß es parallel zur rechten Schmalseite und senkrecht zur Grundplatte 1 der Kassette vorläuft. Das Metallband wird entweder von einem nicht dargestellten Servomotor, der mit der Antriebsrolle 3 in einer lösbaren kraftflüssigen Verbindung steht'oder von dem Linearmotorantrieb (Figur 2) bewegt.
• In Abhängigkeit von der aufzuzeichnenden Meßgröße läuft das Band in Pfeilrichtung 20 hin und her. Zur Anzeige und Aufzeichnung der Meßgrößen ist eine Registrier- und Anzeigeeinheit 8 vorgesehen. Die Einheit besteht aus einem Zeigerelement 21 und einem Schreibatift 9, die schlupffrei an dem Metallband befestigt sind. Der Zeiger gleitet über einer Skala 7, die an der rechten Schmalseite der Kassette auf der Grundplatte 1 aufgesteckt oder aufgeschraubt ist. Der B-wegungsspielraum des Bandes entspricht einem vollen Skalenumfang. Die Position des Bandes wird unmittelbar von der Einheit 8 angezeigt und gleichzeitig registriert.
• Die Aufzeichnung erfolgt mit einem Schreibstift 9, der durch eine Aussparung 10 in der Grundplatte 1 nach unten ragt, wo er etwa senkrecht auf einem Registrierpapier aufliegt. Das Registrierpapier wird quer zur Pfeilrichtung 20 transportiert.
• Die jeweilige Position des Metallbandes wird durch eine opto-elektronische Abtasteinheit 6 abgefragt, die sich im hinteren Teil der Kassette befindet. Das Band gleitet durch einen Leseschlitz 22, der von einem Lichtsender und einem Lichtempfänger gebildet wird. Eine solche nach dem Durchlichtverfahren arbeitende Abtasteinheit ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 28 00 260, G08C 9/06 näher beschrieben. Zur optischen Abtastung seiner Lage besitzt das Metallband in dem mit Punkten kenntlich gemachten Bereich 4a lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Melder, die nach einem vorgegehenen Code längs einer oder auch mehrerer Spuren aneinander gereiht sind. Die Abtasteinheit 6 auf der Grundplatte 1 ist über flexible Lichtleiterbänder mit einer elektrischen Verarbeitungseinheit verbunden, die nicht Bestandteil der Kassette sein muß.
• Wie aus der Zeichnung der Figur 1 ersichtlich ist, übernimmt das Metallband zwei Funktionen gleichzeitig; es übernimmt einmal die Funktion eines Transportbandes für die Anzeige und Registriereinheit 8, zum anderen dient es als Informationsträger, der laufend die Stellung dieser Einheit optisch vermittelt.
• Die starre Verbindung zwischen Metallband 4 und Anzeige einheit 8 gewährleistet eine schlupffreie, d. h. eine eindeutige Zuordnung ohne Lose zwischen der Stellungsanzeige und dem optisch ermittelten Positionswert.
• Der kompakte Aufbau der Kassette gestattet es, daß mehrere gleichartige Kassetten dicht an dicht gepackt in einem einzigen Gerät untergebracht werden können. Jede Kassette steht über das Antriebsrad 3 mit je einem Servomotor in Verbindung, während die Abtasteinheit 6 über eine optische vorzugsweise steckbare Verbindung angeschlossen ist. Aus konstruktiven oder antriebstechnischen Gründen kann es sich als zweckmäßig erweisen, wenn die Lagerstelle der Antriebsrolle 3 variabel ausgeführt ist. Die Figur 2 zeigt als Beispiel eine Kassette, bei der die Antriebsrolle 3 an drei verschiedenen Stellen x, y und z auf der Grundplatte 1 gelagert werden kann. Bemerkenswert hierbei ist, daß die Länge des Metallbandes gleich bleibt. Zu diesem Zweck sind für den Fall y bzw. z eine Ausgleichrolle 2 y bzw. 2 z vorgesehen, die für die notwendige Bandumlenkung sorgen. Anstelle des Bervomotors kann ein Linearmotor als Bandantrieb dienen, dessen Erregerspulen 2f, wie in der Zeichnung Figur 2 angedeutet, auf der Grundplatte 1 der Kassette angeordnet sind und ein Teilbereich. 4c des Metallbandes als Anker ausgebildet ist.
• Die Figur 3 zeigt im Teilschnitt drei übereinander gestapelte Kassetten, deren Grundplatten mit 1a, Ib und 1c bezeichnet sind. Die unterschiedlich langen Schreibstifte 9a, 9b und 9c tauchen durch die Aussparung der Grundplatte senkrecht nach unten, wo sie auf einer Schreibunterlage aufliegen. Zum Auswechseln der Einheiten 8a, 8b und 8c sind die Kassetten jeweils von der untersten ausgehend herauszuziehen. So erreicht man, daß die jeweilige Kassette von den Schreibstiften der übrigen Kassetten am Herausziehen nicht gehindert wird.
• Die Schreibeinrichtungen sind in dieser Reihenfolge gegeneinander nach hinten versetzt angeordnet, um einen minimalen Versatz der Schreibstifte unter maximaler Ausnutzung der Schreibbreite zu erreichen.
• Figur 4 zeigt die Seitenansicht einer Führungsrolle 2 in vergrößertem Maßstab. Die Man-telfläche, über die das Metallband geführt wird, ist leicht zur Rollenmitte gerichtet gekrümmt. Beim Abrollen pendelt das Band in eine dynamischen Mittellage ein Vorteilhaft dabei ist, daß die im Bandmittenbereich verlaufende Codespur mechanisch entlastet wird, während die Hauptreibungsflächen auf die Bandräder verlagert werden.
• Bigur 5 zeigt aus Blockschaltbild einer Meßanordnung mit einem Eompensationskreis, in dem eine nach der Erfindung ausgeführten Kassetteneinheit verwendet wird. Ein zu registrierender Meßwert Ue steuert über einen Servoverstärker 1 einen Motor 14. Der Motor ist mit der Antriebswelle 3 mechanisch gekoppelt, die das Metallband 4 längs der Skala 7 verschiebt.
• Die Stellung der Anzeige- und Registriereinheit 8 liest eine opto-elektronische Abtasteinheit 6 ab. Sie liefert ein der jeweiligen Stellung der Einheit 8 entsprechendes Codewort, welches über eine Datenleitung 16 einem(auch linearisierenden) Codewandler zugeführt wird. Ein diesem nachgeschalteter D/A-Umsetzer 17 kompensiert über den Gegenkopplungswiderstand 18 den anstehenden Meßwert so, daß die durch das Metallband betätigte Auslenkung der Anzeigeeinheit 8 dem Meßwert direkt zugeordnet ist.

Claims (8)

1. "Vorrichtung zur Anzeige und/oder Aufzeichnung von Meßgrößen" Patentanspruche: 1. Vorrichtung zur Anzeige und/oder Aufzeichnung von Meßgrößen mit einer Positionieranordnung, bei der ein gemäß einem Anzeigewert sich einstellender Codeträger quer zur Autzeichaungsrichtung hin und her bewegt wird sowie mit einer Registrieranordnung, die den angezeigten Wert der Meßgröße auf einen Aufzeichnungsträger überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionieranordnung mit dem Codeträger und die Registrieranordnung in einer Kassette untergebracht sind, deren Höhe annähernd der Breite des Codeträgers entspricht, und deren seitliche Abmessungen so gewählt sind, daß eine Seite der Kassette annähernd der Breite des Registrierbereiches entspricht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (i) der Kassette Führungsrollen t2) und eine Antriebsrolle (3) trägt, um die sich ein in sich geschlossenes Band (4) als Codeträger schlingt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Codeträger ein Metallband (4) ist, das einen ersten Teilbereich (4a) mit einer optisch auslesbaren Godespur und einen davon getrennten zweiten Teilbereich (4b) aufweist, der als Transportband für eine Registrier- und Anzeigeeinheit (8) dient.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (4) einen Teilbereich (4c) aufweist, der als Anker eines Linearmotors (23) ausgebildet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette eine über die Schreibbreite des Gerätes sich erstreckende Öffnung aufweist, in der ein mit dem Codeträger (4) schlupffrei gekoppelter Zeiger (21) längs einer mit der Kassetten-Grundplatte (1) verbundenen Skala (7) geführt wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte der Kassette eine Aussparung (10) aufweist, durch die ein mit dem Codeträger schlupffrei gekoppelter Schreibstift (9) taucht.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die das Band (4) berührende Fläche (12) der Puhrungsrollen (2) konkav ausgebildet ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Codeträger (4) durch den Leseschlitz (22) einer opto-elektronischen Abtasteinrichtung (6) geführt ist, die sich auf der Grundplatte (1) der Kassette befindet.