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1Vleßvorrichtung zum Anzeigen oder Registrieren von nach einem Winkelweg
gemessenen Größen -Es sind Geschwindigkeitsmesser und Verbrauchsmesser bekannt,
bei denen zur Bildung des Meßwerts ein drehbar gelagertes Meßorgan intermittierend
während gleicher Zeiträume mit einer entsprechend der Meßgröße umlaufenden Welle
in Verbindung gebracht wird, so daß es den Mittelwert aus den durch die einzelnen
Antriebsunterbrechungen gebildeten Meßperioden direkt anzeigt. Da die bekannten
Vorrichtungen dieser Art jedoch mehr oder weniger den Nachteil aufweisen, daß bei
den Unterbrechungen oder Umschaltungen des Antriebs von einem der Zwischenantriebsglieder
auf das den Zeiger einstellende Glied die Meßwerte nicht restlos erfaßt werden,
die restlose Erfassung der übertragenen Meßwerte für die zur Kontrolle häufiger
ausgeführte Summenbildung aber eine erhebliche Rolle spielt, so können insbesondere
bei geringer Belastung des Meßgerätes etwa im Augenblick der Umschaltung ausfallende
Werte zu erheblichen Fehlern Anlaß geben. Selbst die bekannte Anordnung der Meßräder
auf gemeinsamer Welle, wobei der Antrieb von den Meßrädern für deren Rücklauf vollständig
abgekuppelt wird oder die Umschaltung des Antriebes von einem zum anderen zweier
parallelachsig angeoildneter Meßräder ruckartig und daher möglichst kurzzeitig erfolgte,
haben nicht zur völligen Beseitigung des Fehlers führen können, da die im Augenblick
der Umschaltung ankommenden Meßwerte unbedingt verlorengehen mußten. Gemäß der Erfindung
wird bei einer solchen Meßvorrichtung, bei der das Meßglied ebenfalls zeitweise
mit der Antriebswelle gekuppelt wird, nach einem bestimmten Teil der Meßperiode
der Antrieb von dem einen Meßglied auf das Zwischenantriebsglied geschaltet, während
das Meßglied in seine Ausgangsstellung zurückgeht, um dann sofort wieder angetrieben
zu werden, so daß am Ende der Meßperiöde beim Wiederumschalten des Antriebes vom
Zwischenantriebsglied auf das Meßglied ein im Augenblick der Umschaltung erfolgender
Schalthub für-die Messung nicht verlorengehen kann. Hierbei wirkt die von dem Messer
mittelbar oder unmittelbar angetriebene Welle über einen beweglichen Schaltklinkenträger
derart -auf das, Meßglied und das Zwischenantriebsglied für das Anzeige- oder Registrierorgan,
ein, daß, während das eine dieser Antriebsglieder für die Einstellung des Registrierorgans
weitergeschaltet wird, das andere durch den Schaltklinkenträger parallel zu diesem
um mindestens die kleinste Schaltweggröße mitgenommen wird, so daß bei einem im
Augenblick der Umschaltung ankommenden Schalthub das vorher von der Schaltklinke
um diesen Schalthub weitergeschaltete Rad in der um diesen Weg vorgeschalteten Stellung
durch die nunmehr eingreifende Klinke festgehalten wird.
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In den Abbildungen der Zeichnung ist seine beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung im Zusammenwirken mit einem Messer
mit umlaufendem
Meßorgan dargestellt, Es zeigen Abb. i die neue Vorrichtung in perspektivischer
Ansicht, Abb. z einen Schnitt nach der, Linie A-B der Abb. i, Abb.3 eine graphische
Darstellung der Wirkungweise der neuen Vorrichtung.
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Von einem nicht gezeichneten Messer mit umlaufendem Meßorgan wird
direkt oder unter Zuhilfenahme elektrischer Fernübertragungsmittel mittels Schrittschaltwerks
usw. eine Welle i angetrieben, die einmal das Zählwerk 2 und das andere Mal über
die gezahnte Scheibe 3 und den bei .4 drehbeweglich gelagerten. Schaltklinkenträger
5 ein Zwischenwerk für eine Registrieranordnung antreibt. Der Schaltklinkenträger
5 wird durch eine Feder 6 mit einem Arm 7 gegen den Umfang der gezahnten Scheibe
3 gezogen. An dem Träger 5 sind zwei Schaltklinken8 und 9 drehbeweglich angebracht,
die durch Federn i o, i i gegen den gezahnten Umfang der Zahnräder 12, 13 gedrückt
werden. Die beiden Zahnräder 12 und 13 sind zusammen mit einem dritten Sperrzahnrad
14 auf einer gemeinsamen Welle 15 in bestimmten Abständen voneinander lose gelagert
und stehen mit der Welle 15 durch die Federn 16, 17, 18 in nachgiebiger Verbindung.
An den Stirnseiten der Zahnräder 12, 13, 14 sind Anschläge 19, 20, 21, 22, 23,24
derart angebracht, daß sie sich paarweise gegenseitig beeinflussen. Mit ihrer Hilfe
wird einmal die Bewegung des Zahnrades 12 über die Zahnräder 13 und 14 auf das beispielsweise
als Schrbibfederhalter 25 ausgebildete Registrierorgan übertragen, dessen Schreibstift
26 auf einem in bekannter Weise über Führungswalzen 27 fortlaufend durch Uhrwerkantrieb
geführten Papierstreifen 28 gleitet. Dabei legt sich der Schreibstiftträger 25 mit
einem Arm 29 gegen den Anschlag z4 des Zahnrades 14.
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Die Schaltklinken 8 und 9 sind etwas breiter als die Zahnräder 12
und 13 -ausgeführt. Unmittelbar neben den Zahnrädern 12, 13 sind Steuerhebel 30,
31 so auf einer gemeinsamen Welle 32 drehbeweglich angeordnet, daß sie bei ihrer
Bewegung mit einem Ende den Eingriff der Schaltklinken 8 und 9 in die zugehörigen
Zahnräder 12, 13 beeinflussen. An dem Steuerhebe13o ist außerdem eine Sperrklinke
33 mit Feder 34 und Anschlagstift 35 angebracht. Das freie Ende der Hebel
30 und 31 gleitet unter dem Einfluß von Federn 36 und 37 mit Nasen 38, 39
auf dem Umfang von Kurvenscheiben 40, 41, die auf einer von einem nicht gezeichneten
Uhrwerk angetriebenen Welle 42 angebracht sind: Im Bereich des Anschlagstückes 19
des Zahnrades 12 ist ein fester Anschlag43 angeordnet, durch den die Nullage des
Zahnrades 12 bestimmt wird.
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An dem Zahnrad i? ist im übrigen ein Anschlagstift 44 und an dem Klinkenträger
5 ein Arm 45 derart angebracht, daß sich der Stift 44 in der Nullage des Zahnrades
12 gegen den Arm 45 legt. Für die Zahnräder 13 und 14 sind außerdem auf der Welle
32 Sperrklinkenhebel 46 und 47 mit Sperrklinken 48, 49 und Federn 50, 51 sowie Anschläge
52, 53 vorgesehen. Die freien Enden dieser Sperrklinkenhebel 46, 47 gleiten mit
Nasen 54, 55 beispielsweise auf einer gemeinsamen Kurvenscheibe 56, deren höchste
Kante 57 nicht parallel zur Achsenrichtung, sondern schräg zu dieser verläuft. Die
Kurvenscheibe 56 ist auf der Welle 42 befestigt.
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In Abb. 3 ist das Zusammenwirken der drei Schalträder 12., 13, 14
in Abhängigkeit von der Zeit graphisch aufgetragen. Der Einfachheit halber ist hierbei
angenommen, daß der Apparat in der ersten Meßperiode mit konstanter Belastung arbeitet,
d. h. daß in der Zeiteinheit stets gleiche Größen gezählt werden, so daß in gleichen
Zeitabschnitten eine gleiche Zahl von Kontakten durch das Schaltrad 3 des Schaltrelais
übertragen werden. Es ist ferner angenommen, daß der Apparat aus der Ruhestellung
in Gang gesetzt wird, so daß zunächst an der Registrierkurve lediglich das Arbeiten
des Apparates an sich erkannt werden kann, während die Meßgröße noch nicht ablesbar
ist. Diese sofortige Übertragung der ersten Kontakte auf die Registriereinrichtung
hat den Vorteil gegenüber anderen bekannten Apparaten, daß nicht, wie bei diesen,
die Kontakte innerhalb einer Meßperiode gesammelt werden, sondern sofort sichtbar
zur Anzeige gelangen und ein evtl. Versagen des Apparates sofort bemerkt werden
kann. Es ist außerdem bei der Darstellung in Abb. 3 angenommen worden, daß die Schaltklinke
8 mit dem Schaltrad 12 in Eingriff steht, während die Schaltklinke 9 durch den Hebel
31 ausgeschaltet ist. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen, während
die Ordinate den Schaltweg eines jeden Rades wiedergibt. Wenn also durch Fortschalten
des Rades 3 der Hebel 5 mit den an ihm befestigten Klinken 8 und 9 absatzweise bewegt
wird, so schaltet die mit dem Rad 12 in Eingriff stehende Klinke 8 das Rad jedesmal
um einen Zahn weiter, so daß die gestrichelte absatzförmige Kurve entsteht. Da,
wie bereits gesagt, bei konstanter Belastung in der Zeiteinheit stets eine gleiche
Zahl von Fortschaltbewegungen vollführt werden, so werden die Absätze der Kurve
alle gleich groß, können jedoch bei veränderlicher Belastung, wie in der zweiten
Meßperiode gezeigt, jedes beliebige andere Stufenverhältnis annehmen.
Durch
die Fortschaltung des Rades i 2, das durch die mit ihm in Eingriff befindliche Klinke
35 am Zurückgehen verhindert wird, wird mittels seines Anschlages 2o das Schaltrad
13 über dessen Anschlag 21 mitgenommen, das seinerseits wiederum über Anschlag 22
und Anschlag 23 das Übertragungsrad 14 mitnimmt. Der Ansatz 24 des Übertragungsrades
14 schwenkt dementsprechend den Zeiger 25 aus. Hieraus geht hervor, daß also auch
die beiden anderen Räder 13 und 14 die gleiche Fortbew egnng ausführen wie das Rad
i2 und dementsprechend die strichpunktiert dargestellte Bewegungskurve des Rades
12 und die voll ausgezogene Kurve des Rades 14 mit der gestrichelten Kurve des Rades
12 vollkommen gleich verlaufen.
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Von einem bestimmten Augenblick ab, und zwar, wie dargestellt, nach
30 Sekunden, hat der Nocken 41 auf der Zeitwelle 42 eine solche Stellung
angenommen, daß er die Nase 39 anhebt und somit der Hebel 31 dieKlinke9 freigibt,
die sich allmählich in das Schaltrad 13 einlegt. Es werden nunmehr beide Schalträder
12 und 13 von den Schaltklinken angetrieben, ohne daß jedoch an der Bewegungsänderung
etwas geändert wird, da sowohl die Zahnung beider Räder vollkommen gleich ist als
auch die Schaltklinken 8 und 9 gleiche Hubwege vollführen. Inzwischen hat sich auch
der Nocken 40 der Welle 42 so weit gedreht, daß der Hebel 30 von ihm allmählich
angehoben wird und somit die Klinke 8 sowie die Rastklinke 33 aushebt und damit
das Rad 12 freigibt. Dies geschieht, wie in Abb. 3 dargestellt, nach etwa 37 Sekunden.
Für den Rücklauf des Rades 12 ist hier eine Zeit v ön ?, Sekunden vorgesehen, doch
kann diese erheblich kürzer sein. Da jedoch bei dem Zeitpunkt von 30 Sekunden
bereits die Schaltklinke 9 ihre Tätigkeit begonnen hatte, so wird das Schaltrad
13 ungeachtet des Rücklaufes von Rad 12 entsprechend der Zahl der ankommenden Kontakte
weitergeschaltet, während das Rad 12 lediglich von dem Stoßarm 45 bei jeder Bewegung
des Hebels 5 um einen Zahn vorgerückt wird, aber auch um denselben Betrag wieder
zurückfällt, da die Sperrklinke 33 nicht mehr mit dem Rad 12 in Eingriff war.
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Inzwischen haben die Nocken 4o und 41 der Welle 4.2 die in Abb. i
gezeichnete Lage erreicht, aus der sie im nächsten Augenblick die Hebel
30 und 31 in ihre tiefsten Stellungen gegenüber den Nocken 4o und 41 fallen
lassen, so daß diel dadurch bewirkte Umschaltung der Klinken 8 und 9 plötzlich erfolgt.
Diese Umschaltung erfolgt in dem Zeitpunkt von 6o Sekunden, womit die erste Meßperiode
beendet ist. Es könnte hierbei derFall eintreten, daß gerade im Augenblick der Umschalteng
ein Meßkontakt auf das Schaltrad 3 übertragen wird und die im Begriff der Ausschaltung
befindliche Klinke 9 das Rad 13 nur um einen halben Zahn weitergeschaltet hätte,
so daß es nach vollständigem Ausheben der Klinke 9 in die kurz vorher innegehabte
Stellung zurückkehren müßte und daher dieser Kontakt verlorengehen würde. Dieser
im Augenblick der Umschaltung ankommende Kontakt wird jedoch durch den Stoßarm 45
auf das Rad 12 übertragen, das somit um eine ganze Zahnbreite weitertransportiert
wird, so daß die Klinke 8 in die nächstfolgende Zahnlücke des Rades 12 einfallen
kann. Dieser Kontakt wird somit für die nächste Meßperiode gespeichert, so daß bei
der Integration der Meßkurve über einen größeren Zeitabschnitt die durch ihm zum
Ausdruck kommende größere Belastung Berücksichtigung findet. Das Rad i2, das bei
37 Sekunden in die Nullstellung zurückgelaufen war, wird nunmehr durch die Klinke
8 entsprechend der Zahl der ankommenden Kontakte wieder vorwärts geschaltet, ohne
jedoch irgendeinenEinfluß auf das Rad 13 auszuüben, das durch die Klinke 48 am Hebel
46 in seiner zuletzt erreichten Lage festgehalten wird. Ebenso wird das Rad 14 durch
die am Hebel 47 befestigte Klinke 49 festgehalten, so daß die vom Schreibstift 26
aufgezeichnete Kurve zunächst einen waagerechten Verlauf nimmt. Nach kurzer Zeit,
und zwar nach beispielsweise weiteren 6 Sekunden, fällt der Hebel 47 auf die tiefste
Stelle der Nockenwalze 56 zurück und schaltet somit die Klinke 49 aus, welche das
Rad 14 freigibt. Da jedoch konstante Belastung angenommen war und das Rad 13 unverändert
seine Stellung beibehalten hatte, kann es nicht in die Nullage zurücklaufen, sondern
wird vom Anschlag 22 mittels seines eigenen Anschlages 23 in der von ihm innegehabten'
Lage gehalten. Nach weiteren 6 Sekunden, also etwa bei der Zeitangabe 12', wird
das Rad 1,4 durch die Klinke 49 wieder festgelegt, so daß es seine Stellung in dieser
Meßperiode nach rückwärts nicht mehr verändern kann. Zu einem etwas späteren Zeitpunkt,
und zwar wie in Abb.3 angegeben, beim Zeitpunkt 20', wird die Klinke 48 mittels
des Nockens 56 ausgehoben, so daß das Rad 13 in seine Nullstellung bzw. bis an den
Anschlag 2o des Rades 12 zurücklaufen kann. Das Rad 12 war jedoch, wie aus Abb.
3 ersichtlich, bereits wieder um verschiedene Zahnlängen fortgeschaltet, und die
Mitnahme des Rades 13 beginnt von dein Augenblick ab, wo es mit seinem Anschlag
2i an den Anschlag 2o gelangt ist. Dieser Zeitpunkt liegt bei etwa. 23 Sekunden
der zweiten Meßperiode. Nunmehr- wird auch das Rad 13 durch das Rad i2, auf welches
die Schaltklinke
8 noch einwirkt, mitgenommen, ohne daß eine Einwirkung
auf das Rad 14 in dem dargestellten Beispiel .stattfindet. Dieses hat vielmehr die
durch die Rastklinke 49 festgelegte Lage inne, die sich durch den waagerechten Kurvenzug
der ausgezogenen Kurve, welche dem Rad 14 entspricht, kennzeichnet. Inzwischen findet
beim Zeitpunkt 3o' die allmähliche Umschaltung der Klinken 8 und 9 statt, wobei,
wie bereits vorhin beschrieben, zunächst beide Klinken 8 und 9 die Räder 12 und
13 antreiben, ohne daß dadurch jedoch aus den obenerwähnten Gründen eine doppelte
Zählung stattfindet, bis schließlich die Klinke 8 ganz ausgehoben ist und die Klinke
9 das Rad 13 allein weiterschaltet. Das Rad 12 läuft also wieder in seine Nullage
bis zum Anschlag 43 zurück, während Rad 13 entsprechend der Zahl der ankommenden
Kontakte bis zu einer bestimmten Höhenlage weitergeschaltet wird, um schließlich
beim Zeitpunkt 6o', also am Schluß der zweiten Meßperiode, infolge geänderter Belastung,
also anderer Zeitdauer der Schalthübe, nicht ganz den Wert der ersten Meßperiode
erreicht zu haben. Es erfolgt jetzt wieder die plötzliche Umschaltung der Klinken
8 und 9 und bald darauf die Freigabe des Rades 14, das jetzt auf den vom Rad 13
mittels der ,noch neingeschalteten Klinke 48 gehaltenen fiert zurückläuft. Nach
kurzer Zeit wird das Rad 14 wieder durch die Klinke49 fixiert, und der Schreibhebel
25 hat nunmehr die neue Lage inne, die den Mittelwert der zweiten Meßperiode
anzeigt.
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Da sich die einzelnen Meßperioden stets über einen größeren Zeitbereich
erstrecken, so ist leicht einzusehen, daß, wenn auch nur einer der ankommenden Kontakte
im Augenblick der Umschaltung von Klinke 9 auf Klinke 8 v erlorengehen würde, dies
auf die zu integrierende Fläche einen erheblichen Einfluß haben muß. Die ununterbrochene
Aufzeichnung der Meßwerte ist also in jedem Falle der Umschaltung vollkommen gewährleistet.