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Vorrichtung zum Registrieren von Meßgrößen mittels eines entsprechend
aasgelenkten Schreiborgans auf einem in Längsrichtung um eine quer angeordnete Kante
vorrückenden Aufzeichnungsträger Die Erfindung bezieht sich auf ein Registriergerät
mit einem seine Spur auf einem in Längsrichtung vorrückenden Aufzeichnungsstreifen
zeichnenden Schreiborgan, dessen Schreibfeder quer zur Vorschubrichtung des Streifens
entsprechend der aufzuzeichnenden Meßgröße aasgelenkt wird, wobei der Aufzeichnungsstreifen
über eine quer zu seiner Vorschubrichtung verlaufende Kante unter Anpassung an die
Kantenform läuft und dabei zylinderförmig gekrümmt an dem Schreiborgan vorbeigeführt
wird, das in der Nähe dieser Kante bei Vorschub des Aufzeichnungsstreifens die Aufzeichnungen
vornimmt.
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Bei den bekannten Registriergeräten dieser Art hat man zur Erzielung
einer linearen Aufzeichnung einen entsprechend kreisförmig gebogenen Schlitz in
einer Führungsplatte oder eine entsprechend gebogene Führung verwendet, über die
man den Streifen hinweglaufen läßt. Die bekannten Konstruktionen zeichnen sich jedoch
durch recht umständliche Anordnung des Schreiborgans aus, das bei einigen dieser
Konstruktionen die Form eines über den Aufzeichnungsstreifen greifenden Bügels aufweist,
der entsprechend der Krümmung der Führungskante gekrümmt ist und an seinem Ende
die Schreibfeder trägt.
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Bei einer anderen bekannten Konstruktion sind die Schreiborgane unter
entsprechender Verlängerung oder Anordnung in Vorschubrichtung des Streifens angeordnet.
Allen diesen Konstruktionen haftet der Nachteil an, daß sie vergleichsweise große
Breitenabmessungen aufweisen und ein Teil des unbeschriebenen Streifens sichtbar
ist, obwohl der unbeschriebene Streifen an sich nicht interessiert.
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Außerdem wird bei bügelartiger Anordnung des Schreiborgans der Aufzeichnungsstreifen
wenigstens teilweise an der Aufzeichnungsstelle überdeckt, so daß die Aufzeichnung
nicht sofort genau ablesbar ist.
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Es ist auch bereits eine Registriervorrichtung bekannt, bei welcher
der Registrierstreifen in unmittelbarer Nähe der Schreibstelle an einer gekrümmten
Kante in eine ganz andere Laufrichtung umgelenkt wird. Dabei weist die Umlenkkante
eine doppelt gekrümmte Form auf, so daß der Registrierstreifen praktisch in jede
gewünschte Laufrichtung umlenkbar ist. Dieser Registriervorrichtung haftet jedoch
der Nachteil an, daß die von der Feder auf dem Aufzeichnungspapier hergestellte
Aufzeichnungsspur nicht über die gesamte Breite und Vorderfläche des Instrumentes
sichtbar ist, wodurch die Meßergebnisse nicht über einen längeren Zeitraum auf einen
Blick, d. h. ohne den Streifen zu entfernen, erkennbar ist.
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Die Erfindung will ein Gerät schaffen, daß in seinen Breitenabmessungen
weitgehendst reduziert ist und die Möglichkeit schafft, nicht nur lineare Aufzeichnungen
zu erhalten, sondern diese Aufzeichnungen bzw. die von der Feder auf dem Aufzeichnungspapier
hergestellte Spur über die gesamte Breite und Vorderfläche des Instrumentes sichtbar
zu machen, so daß damit die Spur von dem Streifen bereits unmittelbar nach ihrer
Aufzeichnung, ohne Störung durch den Schreiber selbst und andere Vorrichtungen,
beobachtbar ist.
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Ausgehend von einer Vorrichtung zum Registrieren von Meßgrößen mittels
eines entsprechend aasgelenkten Schreiborgans auf einem in. Längsrichtung vorrückenden
Aufzeichnungsstreifen, welcher über eine mit einer Führungsplatte verbundene, quer
zu seiner Vorschubrichtung angeordnete Kante, angepaßt an deren Form, laufend an
dem in der Nähe dieser Kante schreibenden Schreiborgan vorbeigeführt wird, wird
dies gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht, daß die Führungsplatte in an sich bekannter
Weise an der durch Umbiegen hergestellten Abrundung die entsprechend der Bahn des
Schreiborgans gewölbte Umlenkkante bildet, mit welcher das Schreiborgan zur Erzeugung
der Schreibspuren zusammenwirkt, und daß der Führungsplatte, welche in Richtung
des Streifenvorschubs in einen planen Teil übergeht, im konvexen Teil eine von einer
einstellbaren Stütze getragene und der Wölbung angepaßte, mit einem
elastisch
nachgiebigen Stoff belegte Andruckfläche zugeordnet ist, durch welche ein gleichmäßiges
Anliegen des Streifens an die Kante gewährleistet ist.
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Vorzugsweise ist eine Förderwalze vorgesehen, welche in Laufrichtung
des Aufzeichnungsstreifens an die Führungsplatte anschließt und den Streifen erneut
umlenkt.
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Die Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einer Krümmung
der Umlenkkante angepaßten Skala und einem über dieser Skala spielenden, am Ende
des Schreiborgans angeordneten Zeiger.
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Die Vorteile des neuen Registriergerätes bestehen darin, daß die Federspitze
den Papierstreifen in dem Augenblick berührt, wo dieser sich im wesentlichen quer
zur Drehachse des Federtragarmes bewegt, d. h., die abgerundete Kante bildet die
Unterlage für die Federspitze. Unmittelbar nach der Aufzeichnung wandert der Streifen
mit der darauf befindlichen Aufzeichnungsspur um die Kante der Platte in das Gesichtsfeld
des Beobachters, so daß dieser ohne Beeinträchtigung durch die Feder die aufgezeichneten
Meßergebnisse über einen längeren Zeitraum beobachten kann.
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Weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen
stellen dar: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Registriergerätes,
Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Registriergerätes, Fig. 3
eine vergrößerte Teildraufsicht auf das Gerät nach Fig. 1, Fig. 4, 5 und 6 vergrößerte
senkrechte Schnitte längs der Linien 3-3, 4-4 bzw. 6-6 der Fig. 3, Fig. 7 eine perspektivische
Ansicht der Umlenk-und Stützplatte und Fig. 8 eine vergrößerte Teilvorderansicht
des Papierstreifens bei seinem Durchgang über die Antriebswalze.
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Der erfindungsgemäße Schreiber weist eine Grundplatte 1 auf, auf der
eine Zuführungswalze S mit dem aufgewickelten Papierstreifen auf einer senkrecht
zur Grundplatte 1 stehenden Achse drehbar montiert ist. Der Papierstreifen trägt
eine orthogonale Koordinateneinteilung, deren Ordinate den Wert der zu messenden
Variablen angibt, während die Abszisse in Zeiteinheiten geteilt ist. Der Papierstreifen
läuft von der Zuführungswalze S in Pfeilrichtung nach Fig. 1 und kehrt seine Laufrichtung
um die Seitenkante 4 der Stütz- und Umlenkplatte 5 um, die senkrecht auf der Grundplatte
montiert ist. Der Papierstreifen läuft über die Vorderfläche der Platte 5, um eine
Antriebswalze D und wird schließlich auf eine Aufnahmespule F aufgewickelt, welche
sich mit der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze 6 dreht. Damit das Papier
leicht über die Seitenkante 4 der Stützplatte läuft und dauernd mit dieser Seitenkante
ohne Schlupf und/oder ohne unerwünschten Zug auf das Papier in Berührung bleibt,
wird die AntriebswalzeD vorzugsweise mit zwei im Abstand angeordneten Sätzen von
Stiften 6 versehen, welche in entsprechende Löcher 7 an der Ober- und Unterkante
des Aufzeichnungsstreifens eingreifen. Vorzugsweise haben die Löcher 7 einen größeren
Durchmesser als die Stifte 6 (vgl. Fig. 8), so daß sich das Streifenpapier beim
Schrumpfen und Ausdehnen infolge der Umgebungsfeuchtigkeit in senkrechter Richtung
relativ zu den Zähnen 6 bewegen kann, so daß in vorteilhafter Weise Aufzeichnungsfehler
infolge Ausdehnung und Schrumpfung des Papiers auf ein Minimum herabgesetzt werden
und sich in der Mitte des Papier, wo im wesentlichen die Aufzeichnungen erfolgen,
praktisch neutralisieren. Die Antriebswalze D läuft mit konstanter Geschwindigkeit
um und zieht somit das Papier über die Unterlageplatte 5 mit konstanter, der Zeitskala,
d. h. der Abszisse des Papierstreifens, entsprechender Geschwindigkeit.
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Zum Aufzeichnen der Werte der zu messenden veränderlichen Ordinate
dient ein langer Federtragarm 10, welcher an dem der Seitenkante 4 der Platte 5
benachbarten Ende eine Aufzeichnungsfeder 11 od. dgl. trägt. Dieser Arm ist am anderen,
von der Platte abgewandten und zu ihr senkrecht stehenden Ende um eine Achse A schwenkbar,
die etwa parallel zur Laufrichtung des Aufzeichnungsstreifens über :die Platte 5
verläuft. Die Verschwenkung des Armes 10 bei Änderungen der zu messenden Zustandsgröße
erfolgt mittels einer entsprechenden Antriebsvorrichtung, beispielsweise einem Balg,
einem Motor, einem Bourdon-Rohr oder, wie in den Zeichnungen dargestellt, mittels
eines üblichen Drehsolenoids, dessen Rotor mit dem Federtragarm gekuppelt und dessen
Primärwicklung an einem nicht dargestellten Meßinstrument liegt. Das Meßinstrument
mißt den momentanen Wert der zu messenden Zustandsgröße und überträgt ein diesem
Wert proportionales elektrisches Signal auf das Drehsolenoid T, welches den Federtragarm
10 proportional verschwenkt, so daß die Feder 11 den entsprechenden Wert auf dem
Papierstreifen aufzeichnet, d. h., der Federtragarm führt eine Winkelbewegung um
die Achse A aus; welche genau proportional der Änderung des aufzuzeichnenden Wertes
ist.
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Die Ordinatenaufzeichnung auf dem Aufzeichnungspapier soll der Federbewegung
genau proportional und geradlinig sein, um den Vergleich und die Auswertung der
aufgezeichneten Werte zu erleichtern. Damit der sich auf einer bogenförmigen Bahn
bewegende Stift 11 die Aufzeichnung auch tatsächlich linear vornimmt, wird das Aufzeichnungspapier
an der Schreibstelle auf sich selbst um etwa 180° um die gekrümmte Seitenkante 4
der Stützplatte 5 zurückgeführt. Die Seitenkante 4 dieser Platte ist um die Achse
A als Mittelpunkt derart nach außen gebogen, daß (vgl. Fig. 1 bis 7) die Feder auf
ihrer bogenförmigen Bahn der gebogenen Kante 4 folgt und sich genau auf dem über
diese Kante umlaufenden Teil des Papiers bewegt. Der Aufzeichnungsstreifen P muß
also bei seinem Umlauf um die Seitenkante 4 der Platte 5 eine etwa der bogenförmigen
Bahn der Feder 11 entsprechende Form einnehmen. Die Bewegung des Streifens ist deshalb
beim Umlauf um die Kante.4 unmittelbar linear bezüglich der geradlinigen Streifenskala,
und die Werte der zu messenden Zustandsgröße werden infolgedessen genau proportional
zur Winkelbewegung des Armes 10 aufgezeichnet.
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Die Seitenkante der Stützplatte 5, um die sich der Papierstreifen
bewegt, ist zur Vermeidung eines Hängenbleibens oder einer Zerstörung des Papierstreifens
glatt abgerundet. Der Radius dieser Rundung ist jedoch sehr klein, so daß der Umlauf
des Papiers um diese Kante sehr schnell erfolgt und dadurch die Aufzeichnung des
Streifens bereits kurzzeitig nach dem Umlauf um die Kante sichtbar wird. Die Kante
soll verhältnismäßig dünn sein, damit sich der Papierstreifen
beim
Umbiegen um die Kante 4 und gleichzeitigen Ausbiegen nach außen dicht an die beiden
Krümmungen der Platte anlegt und nicht knittert oder sonst in unerwünschter Weise
beschädigt oder zerstört wird.
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Zu diesem Zwecke ist eine einstellbare Stütze 13 mit nach außen gebogener
Oberfläche 14 an der Rückseite der Stützplatte in der Nähe der Seitenkante 4 vorgesehen.
Die Fläche 14 erstreckt sich über die volle Höhe der Stützplatte und entspricht
in ihrer Krümmung vorzugsweise der Krümmung des benachbarten Stützplattenteils.
Ferner weist die Stütze 13 vorzugsweise einen Filzbelag 15 od. dgl. auf, welcher
das Aufzeichnungspapier dauernd und gleichmäßig gegen die Stützplatte drückt. Die
Stütze ist auf der Grundplatte mittels Schrauben 16 befestigt, welche durch Löcher
17 im Flansch 18 greifen. Die Löcher 17 sind zum Einstellen der Stütze gegenüber
der Stützplatte schlitzförmig ausgebildet. Normalerweise ist die Stütze so angeordnet,
daß der Filzbelag 15 das sich bewegende Papier beim Ablauf von der Rolle S fest
gegen die Rückseite der Stützplatte unmittelbar vor der Seitenkante 4 andrückt,
so daß sich Papier und Stützplatte gleichmäßig berühren, wenn das Papier um die
Seitenkante 4 an der Feder 11 vorbeiläuft.
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Damit sich das Aufzeichnungspapier an die doppelte Krümmung der Stützplatte,
insbesondere an deren Seitenkante eng anlegt, ist diese Seitenkante glatt und gerundet
mit verhältnismäßig kleinem Krümmungsradius ausgebildet, d. h., der Radius der Längskrümmung
der Seitenkante 4 ist klein gegenüber der wirksamen Länge des Federtragarmes 10.
Bei einer Plattendicke von 1,5 mm gibt ein Radius von etwa 0,8 mm bei einer Länge
des Federtragarmes von etwa 20 cm zufriedenstellende Ergebnisse. Man verwendet also
als Stützplatte eine Metallplatte mit einer Dicke von etwa 1,5 mm oder biegt, wie
es aus den Zeichnungen hervorgeht, eine Platte mit einer Dicke von etwa 0,8 mm um,
wie es bei 19 angedeutet ist. Man erhält so eine Kante mit verhältnismäßig kleinem
Krümmungsradius. Die Teile der Plattenoberfläche, über die das Aufzeichnungspapier
hinwegläuft, sind vorzugsweise besonders fein geglättet, z. B. verchromt, um unzulässigen
Zug auf den sich bewegenden Papierstreifen zu verhindern.
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Während, wie auch aus den Zeichnungen hervorgeht, die Platte 5 an
ihrer rechten Kante 4 gekrümmt ist, verläuft die in der Nähe der Antriebswalze D
liegende linke Kante vorzugsweise eben und im wesentlichen parallel zur Achse dieser
Walze. Dabei ist der rechte Teil der Platte 5 mit dem umgebogenen Teil 5' bei 19
nach Fig. 1 und 7 im wesentlichen kreisförmig um die Achse A als Mittelpunkt gebogen,
und der Radius der Plattenkrümmung nimmt von rechts nach links zu, so daß die Bogenform
mit wachsendem Abstand von der Seitenkante 4 in den ebenen linken Teil übergeht.
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Die ZuführungswalzeS, von der der Aufzeichnungsstreifen abläuft, ist
nahe hinter der Stützplatte 5 angeordnet, und der ablaufende Papierstreifen nimmt
bei 20 (Fig.3) die der doppelten Krümmung des rechten Plattenendes entsprechende
Form an, wobei bei Annäherung des Streifens an die Kante 4 die Krümmung des Streifens
ausgeprägter wird, bis er über die krumme Filzfläche 15 der Stütze 13 läuft, welche
ihn elastisch gegen die Platte drückt, so daß er sich vollständig der Form der Kante
4 anschmiegt und diese Kante über seine Gesamtbreite (Fig.1 und 2) gleichmäßig berührt.
Ist der Papierstreifen um die Kante herum- und unter der Feder 11 hindurchgelaufen
und nähert sich nunmehr dem linken Teil der Platte 5, dann wird er allmählich wieder
weniger gekrümmt (Fig. 5 und 6) und flacht sich (Fig. 4) beim Auflaufen auf die
Antriebswalze D vollständig aus, läuft um diese herum und wird schließlich von der
zylindrischen Aufnahmewalze F aufgenommen. Diese Formänderung des Papierstreifens
wird durch die Form der Stützplatte unterstützt und gesteuert.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die von der
Feder auf dem Aufzeichnungspapier hergestellte Aufzeichnungsspur über die gesamte
sichtbare Breite der Vorderfläche des Instrumentes sichtbar ist und daß man die
Spur auf dem Streifen praktisch bereits unnüttelbar nach der Aufzeichnung ohne Störung
durch die Schreiber oder andere Vorrichtungen beobachten kann. Die Federspitze 11
berührt den Papierstreifen P in dem Augenblick, wo dieser sich im wesentlichen quer
zur Drehachse A des Federtragarmes 10 bewegt, und unmittelbar darauf wandert der
Streifen mit der darauf befindlichen Aufzeichnungsspur um die Kante 4 der Platte
5 in das Gesichtsfeld des Beobachters.
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Die Nadel 11 ist von der Vorderseite des Instrumentes aus sichtbar
und daher in ihrer momentanen Stellung leicht zu beobachten. Damit ist die Ablesung
des momentanen Wertes der zu messenden Zustandsgröße unmittelbar mit Hilfe der Nadelstellung
ablesbar. Zur Erleichterung dieser Ablesung ist eine entsprechend der Kante 4 gekrümmte
Skala durch Schrauben 24 am Grundgestell gegenüber dieser Kante befestigt. Die Skala
23 ist in der Ordinatenunterteilung des Papierstreifens entsprechender Weise unterteilt.
Ein Zeiger 25 am Federtragarm greift über die gekrümmte Skala 23 und zeigt den momentanen
Wert der zu messenden Veränderlichen unmittelbar auf der Skala 23 an.