DE616939C

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Publication number: DE616939C
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Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 8. AUGUST 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 616939 KLASSE 42 d GRUPPE 3os

42 d L 8o. so Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: ii.Juli

Landis & Gyr A.-G. in Zug, Schweiz

Registriervorrichtung für Meßgeräte Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. September 1930 ab

Die Priorität der Anmeldung in der Schweiz vom 2. September 1930 ist in Anspruch genommen.

Bei Registriermeßgeräten mit graphischer Aufzeichnung physikalischer Größen auf einem Registrierstreifen ergibt die Aufzeichnung sofort ein übersichtliches Bild über den zeitlichen Verlauf der physikalischen Größe, was sehr vorteilhaft ist. Ein diesen Geräten anhaftender Übelstand ist jedoch der, daß sowohl die Aufzeichnungs- als auch die Ablesegenauigkeit zu wünschen übrigläßt. Die Ursache der Aufzeichnungsfehler ist hauptsächlich das zur Verwendung gelangende Registrierpapier. Dieses besitzt erstens die üble Eigenschaft hygroskopisch zu sein; es wird sich also je nach dem Feuchtigkeitsgehalt verschieden ausdehnen, wodurch mit den gemessenen Größen nicht übereinstimmende Aufzeichnungen erhalten werden. Zweitens kann auch eine Fehlerquelle durch eine ungenaue oder beschädigte Perforation des Registrierpapiers hervorgerufen werden, was zu einer eine ungenaue Aufzeichnung bewirkenden Verschiebung des Registrierpapiers in der Querrichtung führt. Fernerhin gewähren die vorhandenen Einstell- und Führungsorgane des Registrierpapiers nicht eine solche Sicherheit, daß die Nullinie des Registrierpapiers sich immer genau in der erforderlichen Richtung bewegt. Diese Abweichungen von der vorgeschriebenen Bahn, die trotz guter Ausführung des Meßgeräts immer denkbar sind, geben natürlich ebenfalls zu Aufzeichnungsfehlern Veranlassung. Bezüglich der Ablesegenauigkeit der graphischen Aufzeichnung auf dem Registrierstreifen ist zu sagen, daß bei Größenfeststellung der aufgezeichneten Werte durch verschiedene Personen man für gewöhnlich nicht übereinstimmende, sondern verschiedene Ergebnisse erhält.

Es sind Meßgeräte zur graphischen Registrierung einer physikalischen Größe bekanntgeworden, bei denen kurz vor der graphischen Aufzeichnung ein Koordinatennetz auf den Registrierstreifen gedruckt wird, um auf diese Weise Fehlaufzeichnungen vorzubeugen, die einer Verschiebung des Registrierstreifens entspringen. Auch der so bewirkten rein graphischen Aufzeichnung läßt sich die physikalische Größe nur schätzungsweise entnehmen.

Bei Registriermeßgeräten mit zahlenmäßigem Aufdruck der physikalischen Größe auf den Registrierstreifen, wie solche unter der Bezeichnung Printometer bekanntgeworden sind, ist die Meßgenauigkeit mindestens so groß wie bei den graphischen Registriermeßgeräten. Ableseungenauigkeiten aber sind hier, da ja in periodischen Zeitabschnitten die physikalische Größe in Zahlen auf dem Registrierstreifen zum Abdruck gelangt, überhaupt nicht denkbar. Ein Nachteil dieses Geräts ist jedoch der, daß ein Überblick über

die gesamten in den einzelnen Zeitperioden gemessenen physikalischen Größen aus den auf dem Registrierstreifen abgedruckten Zahlen nicht ohne weiteres erkennbar ist.
Man könnte wohl in Anlagen, in denen es auf eine besonders hohe Meßgenauigkeit und eine sofort erkennbare Übersichtlichkeit der gesamten Meßangaben ankommt, ein Registriermeßgerät mit graphischer Aufzeichnung und ein Registriermeßgerät mit zahlenmäßigem Aufdruck vorsehen. Obwohl hier die Summe der Wirkungen der beiden verschiedenen Registriergeräte erzielt wird, erweist sich dies nicht als wirtschaftlich; denn derartige Meßgeräte sind infolge ihrer Bauart verhältnismäßig teuer. Außer anderen Übelständen besitzt auch eine derartige Anlage noch den Nachteil, daß, da die graphische und die zahlenmäßige Aufzeichnung der physikalisohen Größe auf getrennten Registrierstreifen erfolgt, ein sofortiges zahlenmäßiges Erfassen der graphischen Aufzeichnungen nicht möglich ist.

Es gibt bereits Registriergeräte, bei denen auf einem Registrierstreifen eine Kurve, die einer physikalischen Größe entspricht, aufgezeichnet und irgendeine andre Meßgröße abgedruckt wird. Hier besteht aber keine unmittelbare Beziehung zwischen jener Kurve und diesem Zahlenabdruck. Ferner sind Waagen bekannt, bei denen der Abdruck der jeweiligen Stellung eines Zählwerks gleichzeitig mit einer Kennzeichnung des entsprechenden Kurvenwerts durch Perforieren erfolgt, wobei die Perforierungen Kurvenwerte darstellen. Beide Kennzeichnungen erfolgen hier auf getrennten Körpern, nämlich einem Streifen einerseits und Einzelkarten andrerseits, so daß ein schnelles Vergleichen der zueinander gehörigen Kennzeichnungen ebenso erschwert ist, wie ein Überblick über den kurvenmäßigen Verlauf dieser Kennzeichnungen.

Schließlich ist ein Geschwindigkeitsmesser mit Einstellung durch einen Regulator bekanntgeworden, der auf nur einem Registrierstreifen sowohl eine kurvenartige Darstellung als auch Zahlenwerte enthält, und zwar sind diese zu jener kurvenartigen Darstellung angeordnet. Bei dieser Einrichtung kann ersichtlich den Zahlenwerten keine wesentliche Genauigkeit zugesprochen werden. Die Verhältnisse liegen im übrigen ganz so wie bei Geräten, die nur einfach registrieren. Außerdem ist zu beachten, daß bei einer genauen Registrierung fünf- und mehrstellige Zahlenaufdrucke keine Ausnahme, sondern die Regel sind. Solche Aufdrucke aber sind unanbringbar für den Zweck des Registrierstreifens dieses Geschwindigkeitsmessers und verdeutlichen nichts, sondern verwischen lediglich den Geschehnisablauf, selbst wenn vom immer möglichen Auftreten unscharfer Doppeldrucke abgesehen wird.

Die Erfindung löst die Aufgabe, den Verlauf einer sich ändernden physikalischen Größe nicht nur mit größtmöglicher Genauigkeit, sondern zusätzlich auch so zu registrieren, daß er in einfachster Weise genau ablesbar ist. Sie betrifft eine Registriervorrichtung für Meßgeräte, bei der gleichzeitig der Abdruck einer Zählwerkseinstellung und eine Registrierung eines dazugehörigen Kurvenwerts erfolgt, und kennzeichnet sich dadurch, daß die Vorrichtung zum Registrieren des jeweiligen Kurvenwerts für den Verlauf einer sich ändernden physikalischen, insbesondere elektrischen Größe mit dem Zifferndruckwerk derart vereinigt ist, daß in periodischen Zeitabständen die dem jeweiligen Augenblickswert der kurvenartigen Aufzeichnung entsprechenden Zahlenwerte mit jener auf demselben Registrierstreifen gleichlinig, aber in verschiedenen Spalten registriert werden. Bei einem mit der Registriervorrichtung nach der Erfindung ausgerüsteten Meßgerät wird also im Gegensatz zu lediglich graphisch registrierenden Geräten das nachteilige nur schätzungsweise Ablesen einer sich ändernden physikalischen Größe vom Registrierstreifen vermieden, und man kann einwandfrei sowohl die zu bestimmende physikalische Größe aus gedruckten Zahlen ablesen als auch den Verlauf dieser Größe genau an Hand der graphischen Aufzeichnung übersehen.

Die Registriervorrichtung nach der Erfindung kann beispielsweise mit zwei für die graphische und zahlenmäßige Aufzeichnung bestimmten, vom Meßsystem gesteuerten Vorrichtungen und mit einer wenigstens die zahlenmäßige Aufzeichnung auf dem Registrierstreifen bewirkenden und periodisch betriebenen Druckvorrichtung versehen sein. Ist das mit der Registriervorrichtung ausgerüstete Meßgerät nach Art eines Höchstverbrauchsmessers ausgebildet, dann wird nach der Erfindung die Einrichtung so getroffen, daß für die Druckvorrichtungen der kurvenartigen Darstellung und der Zahlenwerte ein gemeinsamer, mit einer Nullstellvorrichtung für das Zählwerk gekuppelter und periodisch' betriebener Druckstempel vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Darstellung gebracht.

Die Fig. ι zeigt in schematischer Darstellung ein periodisch registrierendes Meßinstrument, und zwar einen elektrischen Höchstverbrauchsmesser.

Die Fig. 2 und 3 zeigen je einen Teil von zwei mit einer graphischen und zahlenmäßigen Aufzeichnung versehenen Registrierstreifen.

Die Schnecke ι eines Elektrizitätszählers steht mit einem auf einer Achse 2 lose sitzenden Zahnrad 3 in Eingriff, das weiterhin durch die Friktion der Spiralfeder 4 mit einem ebenfalls auf der Achse 2 lose sitzenden, mit einem Zahnrad 6 in Eingriff stehenden Zathnritzel 7 gekuppelt ist.

Von einem Differentialgetriebe ist das eine Sonnenrad 8 mit dem Zahnrad 6 und das andere Sonnenrad 9 mit einem in Eingriff mit einem Zahnradio stehenden Zahnrad 11 fest verbunden. Ein Planetenrad 12 des Differentialgetriebes sitzt an einer Stegachse 13, die an einer die Sonnenräder 8, 9 tragenden Planetenachse 14 befestigt ist.

Mit der Planetenachse 14 ist eine Registrierwalze 15 verbunden, von deren Umfangsfläche ein Teil durch eine Absetzung eine erhöhte, nach einer Schraubenlinie gewundene Oberfläche 16 bildet und an deren rechter Stirnfläche ein Zahnrad 17 befestigt ist.

Links von der Registrierwalze 15 ist ein Zählwerk 18 vorgesehen, von dem die Zahlenrollen 19, 20, 21 lose auf der Planetenachse 14 und die zwischen den Zahlenrollen 19, 20, 21 befindlichen zwei Schalträder 22, 23 iose drehbar auf einer Achse 24 angeordnet sind. Fest mit der Achse 24 sind ein mit einem Zahnritzel 25 der Zahlenrolle 21 gekuppeltes Zahnrad 26 und ein mit dem Zahnrad 17 gekuppeltes Zahnrad 27 verbunden. Die Übersetzungen der Zahnradgetriebe 17, 27 und 25, 26 sind ι : 10. Die Verdrehung des Zählwerkes 18 und somit auch die der Registrierwalze 15 wird durch einen mit einem Anschlag 28 zusammenarbeitenden, an der Zahlenrolle 19 sitzenden Stift 29 begrenzt.
Das mit dem Zahnrad 11 in Eingriff stehende, auf einer Achse 30 lose angeordnete Zahnrad 10 ist über eine Friktionsfeder 31 mit einem über nicht eingezeichnete Getriebe von einem Rückstellmotor betätigten Zahnrad 32 gekuppelt. Hierbei ist das Getriebe zwischen Rückstellmotor und dem Zahnrad 32 derart ausgebildet, daß erst nach einer gewissen Anzahl Umdrehungen des Motors das Zahnrad 32 in Umdrehungen versetzt wird.
Der Rückstellmotor steht fernerhin noch über ebenfalls nicht zur Darstellung gebrachte Getriebe mit einem Zahnrad 33 in Eingriff, an dem eine mit einer Druckvorrichtung 34 verbundene Kurbelstange 35 angelenkt ist. Die Druckvorrichtung 34 besteht im wesentlichen aus einem Druckorgan 36 und einem über Rollen 37, 38 geführten Farbband 39. Bei dem Druckorgan 36 ist nun der gegenüber der Registrierwalze 15 liegende Teil zu einer linealartigen schmalen Kante 40 und der gegenüber dem Zählwerk 18 liegende Teil zu einer der Größe der Zahlen auf den Zahlenrollen 19, 20, 21 entsprechenden Verbreiterung 41 ausgebildet.

Ein Registrierstreifen 42 befindet sich zwischen Druckorgan 36 und Registrierwalze 15 sowie Zählwerk 18, und zwar vorzugsweise in kurzer Entfernung von der Registrierwalze 15 und dem Zählwerk 18.

Zu Beginn einer Registrierperiode liegt der Anfang der Oberfläche 16 der Registrierwalze 15 der linealartigen Kante 40 des Druckorgans 36 gegenüber. Die Registrierwalze 15 wird dann je nach Maßgabe des Energieverbrauches über die Zahnräder 3, J, 6, das Sonnenrad 8 und das Planetenrad 12 von der Schnecke 1 des Zählers angetrieben. Bei der aus der Figur ersichtlichen Stellung hat also der Zähler die Registrierwalze 15 bereits um einen Teil verdreht. Fernerhin wird auch das Zahnrad 17 der Registrierwalze 15 das Zahnrad 27 verdrehen, wodurch über die Zahnräder 26, 25 das Zählwerk 18 in Bewegung versetzt wird.

Am Ende einer Zeitperiode, etwa viertelstündlich, wird automatisch von einer Schaltuihr der Hilfsmotor eingeschaltet, der dann zuerst das die Druckvorrichtung 34 betätigende Zahnrad 33 verdreht. Das Druckorgan 36 wird dann gegen die Registrierwalze 15 und das Zählwerk 18 bewegt und wird schließlich das Farbband 39 sowie den Registrierstreifen 42 gegen die Registrierwalze 15 und das Zählwerk 18 pressen. Auf dem Registrierstreifen 42 wird dann rechts eine Linie abgedrückt, die der im Moment des Anpressens der Längskante 40 des Druckorgans 36 gegenüberliegenden Ausdehnung der Oberfläche 16 in horizontaler Richtung entspricht. Fernerhin werden auch links auf dem Registrierstreifen 42 die diesem augenblicklich gegenüberliegenden Zahlen des Zählwerks 18 zum Abdruck gebracht.

Nachdem das Druckorgan 36 wieder in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist oder auch schon während der Rückwärtsbewegung des Druckorgans 36, wird infolge des bereits erwähnten besonderen Kupplungsgetriebes zwischen Motor und Zahnrad 32 das letztere in schnelle Umdrehungen versetzt. Die Umdrehungen des Zahnrades 32 werden dann über das Zahnrad 10, 11, das Sonnenrad 9 und das Planetenrad 12 auf die Planetenwelle 14 übertragen, und zwar bewegt sich jetzt diese in der umgekehrten Richtung als vorher und mit einer größeren als mit der vom Zähler ausgehenden Geschwindigkeit. Die Registrierwalze 15 und das Zählwerk 18 werden dann wieder in ihre Nullstellung zurückgedreht. In der Nullstellung der Registrierwalze 15 und des Zählwerkes 18 legt sich der Stift 29 der Zahlenrolle 19 gegen den Anschlag 28. Der Motor läuft dann nur noch

ganz kurze Zeit, und zwar infolge der Reibungskupplung zwischen Zahnritzel io und Zahnrad 32 nur leer weiter. Sobald auch der Motor zum Stillstand gelangt, erfolgt wieder eine Verstellung der Registrierwalze 15 und des Zählwerks 18 von der Schnecke 1 des Zählers.

Die Fig. 2 zeigt einen Teil eines Registrierstreifens, dessen Aufzeichnungen von einem

ίο in Fig. ι dargestellten Registrierapparat herrühren. Auf dem Registrierstreifen geben die Zahlen links die Zeit, die neben diesen liegenden Zahlen die Höhe des Energieverbrauches und die horizontalen Linien die graphische Darstellung des Energieverbrauches an.

Es ist natürlich nicht unbedingt notwendig, die graphische Aufzeichnung in der Weise zu bewirken, wie sie durch einen in Fig. 1 dargestellten Registriermeßapparat erreicht wird.

An Stelle des Aufdruckes der der physikalischen Größe entsprechenden Linie auf dem Registrierstreifen könnte auch eine solche durch Schreiben erzielt werden. Die Registrierwalze müßte dann durch eine bei Registrierapparaten allgemein übliche Schreibvorrichtung ersetzt werden. Es ist auch denkbar, das Registrierinstrument so auszubilden, daß nicht eine periodische, sondern eine fortlaufende, dauernde graphische Aufzeichnung der physikalischen Größe, wie es beispielsweise für gewöhnlich bei der Barometer- und Temperaturregistrierung der Fall ist, bewirkt wird. Die Registriervorrichtung für die graphische Aufzeichnung könnte dann nach Art eines Kurvenschreibers ausgebildet sein, wobei die Zahlen des Registrierzählwerkes durch eine Druckvorrichtung periodisch auf den Registrierstreifen zum Abdruck gebracht werden. Eine besondere Rückstellvorrichtung würde hierbei natürlich wegfallen. Bei einem derartigen Registrierinstrument erhält man dann auf den Registrierstreifen eine Aufzeichnung, wie sie aus dem in Fig. 3 dargestellten Registrierstreifen ersichtlich ist. Die graphische Aufzeichnung könnte fernerhin auch durch eine Registriervorrichtung erreicht werden, die eine punktförmige Aufzeichnung auf den Registrierstreifen bewirkt. Selbstverständlich sind auch noch andere Ausführungen von Registriervorrichtungen denkbar. Auch ist die Erfindung nicht nur auf die Registrierung bestimmter physikalischer Größen beschränkt, sondern diese erstreckt sich auch ganz allgemein auf die Registrierung jeder irgendwie nur meßbaren Größe.

Claims

Patentansprüche:

1. Registriervorrichtung für Meßgeräte, bei der gleichzeitig der Abdruck einer Zählwerkseinstellung und eine Registrierung eines dazugehörigen Kurvenwerts erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Registrieren des jeweiligen Kurvenwerts (14, 40) für den Verlauf einer sich ändernden physikalischen, insbesondere elektrischen Größe mit dem Zifferndruckwerk (19, 20, 21, 41) derart vereinigt ist, daß in periodischen Zeitabständen die dem jeweiligen Augenblickswert der kurvenartigen Aufzeichnung entsprechenden Zahlen werte mit jener auf demselben Registrierstreifen (Fig. 2 und 3) gleichlinig, aber in verschiedenen Spalten registriert werden.

2. Nach Art eines Höchstverbrauchsmessers ausgebildetes Meßgerät mit einer Registriervorrichtung nach Anspruch τ, dadurch gekennzeichnet, daß für die Druckvorrichtungen der kurvenartigen Darstellung (15, 40) und der Zahlenwerte (19 bis 21) ein gemeinsamer, mit einer Nullstellvorrichtung für das Zählwerk gekuppelter und periodisch betriebener Druckstempel (35, 36) vorgesehen ist (Fig. i).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen