Einrichtung zur elektrischen, ziffernweisen Abnahme des Messwerts von Zeigerinstrumenten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur elektrischen, ziffernweisen Abnahme des Messwerts von Zeigerinstrumenten mit einem oder mehreren Zeigerumgängen, insbesondere von Waagen, wobei jedem Messwert eine Anzahl von Kontakten zugeordnet ist, die beim Niederdrücken eines Betätigungsgliedes an der Stelle betätigt werden, an der sich der Zeiger befindet.
Die bekannten Einrichtungen zur Abnahme der Messwerte an Messinstrumenten, z. B. Neigungswaagen, mit einem oder mehreren Zeigerumgängen haben den Nachteil, dass die hierfür vorgesehenen Abtastelemente, wie Stufenscheiben, Lochscheiben oder ähnliche Einrichtungen, das Anzeigesystem belasten und somit infolge ihrer Masse und Trägheit eine grosse Ungenauigkeit in die Instrumente, z. B. Waage, hineinbringen. Dieses ist vom messtechnischen Standpunkt aus gesehen sehr unerwünscht.
Die gleichen Nachteile weist auch die Messwertabnahme durch Nachlaufeinrichtungen auf. Zur genauen Messwertabnahme müssen diese verhältnismässig langsam laufen. Aus diesem Grunde wurden auch schon Nachlaufeinrichtungen entwickelt, welche immer den kürzesten Weg auswählten und daher jeweils rechts- oder linksdrehend waren und welche nicht mehr auf Null zurückgingen, sofern die Nullstellung nicht durch die Betätigung des Druckwerkes kontrolliert wurde.
Die nachstehend beschriebene Erfindung vermeidet nun diese Nachteile, denn hier sind für die Messwertabnahme keine das Messergebnis beeinflussende Stufen- und Lochscheiben, besondere Tasten oder Nachlaufwerke nötig, sondern der Zeiger des Messinstrumentes wird selbst zur Messwertabnahme verwendet.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte federnde Kontaktlamellen sind, von denen jedem Messwert ein Satz zugeordnet ist, und dass in jedem Satz so viele Kontakte, wie der Stellenzahl des Messwerts innerhalb eines Zeigerumgangs entspricht, in geringem Abstand voneinander in einer zur Bewegungsrichtung des Zeigers senkrechten Ebene so angeordnet sind, dass beim Andrücken des Zeigers die einzelnen Kontaktstellen elektrisch hintereinandergeschaltet werden.
Vorzugsweise sind die einzelnen Kontaktsätze so angeordnet, dass sie gleichzeitig als Skalenteilung zum optischen Ablesen des Messwerts dienen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, zur Aufnahme des Messwerts dienende Vorrichtungen, z. B. Relais vorzusehen, die nach kurzzeitig durch den Zeiger hervorgerufenem Kontaktschluss den Messwert elektrisch beliebig lange speichern und den gespeicherten Messwert zu beliebiger Zeit in ein sich auf den Messwert selbst einstellendes Druckwerk weitergeben oder zur Fernanzeige bringen können.
Dadurch steht der abgenommene Messwert auch dann noch zur Verfügung, wenn der Zeiger bereits wieder eine andere Stellung eingenommen hat oder auf Null zurückgegangen ist. Dies ist besonders dann erwünscht, wenn ausser dem Messwert noch andere Angaben abgedruckt werden sollen, oder wenn mit den Messwerten Rechenoperationen durchgeführt werden sollen.
Im allgemeinen können mit den Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Einrichtung so viele Messwerte abgenommen werden, wie Kontaktsätze vorhanden sind. Eine beliebige Erhöhung der Zahl der abzunehmenden Messwerte ist nicht möglich, da man dazu bei der kreisförmigen Anordnung der Kontaktsätze entweder den Kreisdurchmesser vergrössern oder den Abstand von Kontaktsatz zu Kon taktsatz verkleinern muss. Beide Möglichkeiten finden ihre Grenze in der mechanischen Herstellung der Teile.
Gemäss einer beispielsweisen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes werden Einrichtungen vorgesehen, mit denen ohne nennenswerten Aufwand die Anzahl der Messwerte, die abgenommen werden können, bei gleicher Anzahl der Kontaktsätze verdoppelt wird.
Dies wird dadurch erreicht, dass Schaltelemente vorgesehen werden, welche prüfen, ob bei kontinuierlichem Fortschreiten des Zeigers ein Kontaktsatz allein oder mehrere, z. B. zwei benachbarte Kontaktsätze, betätigt werden, und dass diese Schaltelemente dementsprechend den Speicher so beeinflussen, dass die Speicherkapazität verdoppelt wird.
Die Wirkung dieser Anordnung beruht darauf, dass bei kontinuierlichem Fortschreiten des Zeigers beim Andrücken abwechselnd ein Lamellensatz, dann zwei benachbarte Lamellensätze und dann wieder ein Lamellensatz betätigt werden. Die zusätzlichen Schaltelemente stellen fest, ob zwei Kontaktsätze gleichzeitig betätigt werden, und veranlassen in diesem Fall, dass in dem Speicher ein Wert gespeichert wird, der in der Mitte zwischen den Werten liegt, die den beiden Kontaktlamellen zugeordnet sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:
Fig. 1 die Oberansicht eines Ausschnitts der Skala eines Messinstruments mit dem Zeiger,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 von Fig. 1,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Schaltbild, das die Verbindung der Kontakte der Skala mit den Speicherrelais für die Messwerte zeigt,
Fig. 4 ein Schaltbild zur Darstellung einer abge änderten Ausführung der Schaltung von Fig. 3,
Fig. 5 ein Schaltbild einer Anordnung, die bei Zeigerinstrumenten mit mehreren Zeigerumgängen eine eindeutige Anzeige gewährleistet,
Fig. 6 ein Schaltbild ähnlich Fig. 3 oder Fig. 4 einer Anordnung, bei der Massnahmen getroffen sind, um die Anzeige der anzuzeigenden Messwerte zu verdoppeln, ohne dass die Zahl der Kontakte vergrössert wird, und
Fig.
7 die Verbindung der Kontakte der Relais, die zur Aufnahme der Messwerte bei der Anordnung von Fig. 6 dienen.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus der Skala eines Zeigerinstruments mit mehreren Zeigerumgängen dargestellt. Die Skalenscheibe 10 ist eine kreisrunde Scheibe, die an ihrem Umfang eine in sich geschlossene Skala aus Skalenmarken 11 trägt. Wie zu erkennen ist, fällt der Messwert 0 mit dem Messwert 1000 zusammen.
Wenn also der Zeiger 12 einen vollständigen Umlauf auf der Skala zurückgelegt hat, beginnt er den nächsten Umlauf, wobei dann zu den angegebenen Skalenwerten der Wert 1000 zu addieren ist. Solche Skalen finden sich insbesondere bei Waagen, beispielsweise bei vollautomatischen Neigungsgewichtswaagen.
Bei der dargestellten Skala ist nur für die geradzahligen Messwerte 2, 4, 6... jeweils eine Skalenmarke 11 vorhanden, so dass für den vollen Umfang der Skala, der tausend Messwerten entspricht, insgesamt fünfhundert Skalenmarken 11 vorhanden sind. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, wird jede Skalenmarke 11 durch zwei übereinanderliegende Kontaktlamellen lla, llb, 11 c gebildet.
Die Kontaktlamellen lla, llb, llc sind mittels einer Schraube 15 oder auf ähnliche Weise unter Einfügung eines Isoliermaterials 16 an der Skalenscheibe 10 so befestigt, dass die drei übereinanderliegenden Lamellen normalerweise elektrisch voneinander getrennt sind. Der Zeiger 12 ist so angeordnet, dass er sich frei über diesen Kontaktlamellen verstellen kann.
Über dem Zeiger 12 ist ein Ring 13 angeordnet, der rings um den gesamten Umfang der Skala über den Kontaktlamellen 11 liegt. Der Ring kann mittels nichtgezeigter Vorrichtungen nach unten bewegt werden, wobei er sich auf den Zeiger 12 legt und diesen nach unten auf die Kontaktlamellen drückt. Die Ausbildung ist so getroffen, dass der Zeiger die Kontaktlamellen lla, llb, llc, über denen er sich befindet, zusammendrückt und dadurch die Kontakte zwischen diesen Lamellen schliesst, während alle übrigen Kontakte der Skala offenbleiben. Die Betätigung des Ringes 13 kann z. B. auf elektromagnetischem Wege erfolgen.
Jeder Lamellensatz besitzt so viele Lamellen, wie Dezimalstellen zur ziffernmässigen Abnahme des Messwertes benötigt werden und jeder Lamellensatz liegt in einer zur Bewegungsrichtung des Zeigers 12 vertikalen Ebene. Da die gezeigte Skala fünfhundert verschiedene Messwerte anzeigen kann, werden zur ziffernmässigen Abnahme eines Messwertes drei Dezimalstellen benötigt ( Einer , Zehner und Hunder ter ). Aus diesem Grund besitzt jeder Lamellensatz drei Lamellen, nämlich für jede Dezimalstelle eine Lamelle. Es sei angenommen, dass die Lamelle lla der Hunderterstelle, die Lamelle 1 1h der Zehnerstelle und die Lamelle llc der Einerstelle zugeordnet ist.
Jede Lamelle ist mit einer Anschlussklemme 14a, 14b, 14c versehen, über welche sie mit einem Relais verbunden ist, das zur Aufnahme und Speicherung der betreffenden Ziffer des Messwertes dient. Bei dem gezeigten Beispiel sind zehn Relais für die Speicherung der Ziffern der Hunderterstelle, zehn Relais für die Speicherung der Ziffern der Zehnerstelle und fünf Relais für die Speicherung der Ziffern der Einerstelle erforderlich. Alle Kontaktlamellen, welche der gleichen Ziffer in der entsprechenden Dezimalstelle entsprechen, sind elektrisch miteinander verbunden und an das betreffende Relais angeschlossen.
Es ist zu bemerken, dass anstelle von Relais auch andere Einrichtungen verwendet werden können, welche zur Speicherung oder zur Anzeige des ziffernmässig abgenommenen Messwertes geeignet sind.
In der Einerstelle sind also die Einerlamellen llc, der Messwerte 002 , 012 , 022 usw. oder 004 , 014 , 024 usw., d. h. jede fünfte Einerlamelle in fortschreitender Richtung miteinander verbunden. In der Zehnerstelle sind immer fünf nebeneinanderliegende Zehnerlamellen 11 h entsorechend den Mess werten 000 , 002 . . . 008 mit den gleichziffrigen Zehnerlamellen höherer Messwerte, z. B. 100 , 102 bis 108 parallel geschaltet. Bei den Hunderterlamellen sind immer fünfzig nebeneinanderliegende Lamellen entsprechend, z. B. den Messwerten 000 , 002 . . . 098 , parallel geschaltet.
Dies ergibt somit in der Einerstelle fünf Ausgänge mit den Werten O , 2 ... 8 , die zu Relais oder ähnlichen Einrichtungen führen. In der Zehner- und Hunderterstelle sind es jeweils zehn Ausgänge mit den Werten O , 1 bis 9 , die zu zehn Relais oder ähnlichen Einrichtungen führen.
In Fig. 3 ist dargestellt, wie die Lamellen mit den zugehörigen Relais verbunden sind. Der besseren Übersicht wegen sind in dieser Darstellung nur die Lamellen des Skalenanfangs mit den Messwerten 000 . . . 008 dargestellt. Ferner sind in der Zeichnung alle fünf Einerrelais E0... E8 gezeigt, während von den zehn Zehnerrelais und von den zehn Hunderterrelais nur jeweils das der Ziffer 0 zugeordnete Relais Z0 bzw. H0 dargestellt ist. Die Relais sind mit grossen Buchstaben bezeichnet, auf welche die Ziffer folgt, der das betreffende Relais zugeordnet ist. Die Kontakte eines Relais sind mit kleinen Buchstaben und der gleichen Ziffer bezeichnet.
So ist beispielsweise der Kontakt e01 der erste Kontakt des der Ziffer 0 in der Einerstelle zugeordneten Einerrelais E0, der Kontakt Iii der erste Kontakt des der Ziffer 1 zugeordneten Hunderterrelais H1 usw. Alle Kontakte sind in der Lage dargestellt, die sie einnehmen, wenn das zugehörige Relais nicht erregt ist.
Die Einerrelais E0... E8 sind mit den entsprechenden Einerlamellen llc verbunden. Durch die Pfeile 17 ist angedeutet, dass jede Einerlamelle mit den übrigen, dem gleichen Ziffernwert zugeordneten Einerlamellen 11 c verbunden ist, bei dem dargestellten Beispiel also mit jeder fünften Lamelle in der untersten Lamellenreihe.
Das Zehnerrelais Z0 ist mit den fünf dargestellten Kontakten llb verbunden, die alle der Ziffer 0 zugeordnet sind. Die nächsten fünf Lamellen 1 lb, die in Fig. 3 nicht dargestellt sind, wären dem Ziffernwert 1 zugeordnet, und deshalb gemeinsam mit dem Relais Z1 verbunden, usw. Durch den Pfeil 18 ist angedeutet, dass die übrigen dem Ziffernwert 0 zugeordneten Kontaktlamellen 1 ib in der gleichen Weise mit dem Zehnerrelais Z0 verbunden sind.
Das Hunderterrelais H0 ist mit den ersten fünfzig Hunderterlamellen 11 a verbunden, die alle dem Ziffernwert 0 zugeordnet sind. Der Pfeil 19 deutet an, dass sich an die dargestellten fünf Kontaktlamellen noch weitere 45 Kontaktlamellen lla anschliessen, die alle dem Ziffernwert 0 zugeordnet sind. Die nächsten fünfzig Kontaktlamellen, die nicht dargestellt sind, sind mit dem Hunderterrelais H 1 verbunden, das dem Ziffernwert 1 zugeordnet ist, usw.
Die freien Klemmen der Einerrelais E0... E8 liegen an dem negativen Pol (-) und die freien Klemmen der Zehner- und der Hunderterrelais an dem positiven Pol (+) einer Spannungsquelle. Jedes Relais trägt einen Selbsthaltekontakt, über den es sich selbst hält, nachdem es einmal erregt worden ist. Alle Selbsthaltekontakte sind mit einem Punkt m verbunden, dessen Potential zwischen den Potentialen der Pole (+) und (-) etwa auf dem Wert liegt, der sich nach Betätigung eines Kontaktsatzes 11 an diesem einstellt. So ist dem Relais E0 ein Selbsthaltekontakt e02 zugeordnet.
Sobald das Relais E0 angesprochen hat, wird der Kontakt e02 geschlossen, und er schliesst einen Stromkreis von m über die Kontakte e02-e2l und durch das Relais E0 nach (-), so dass sich dieses Relais selbst hält, nachdem die Kontakte 11 wieder geöffnet sind, bis der Stromkreis auf andere Weise unterbrochen wird. Ebenso gehört zu dem Relais E2 ein Selbsthaltekontakt e22, zum Relais E4 ein Selbsthaltekontakt e42 usw. Diese Selbsthaltekontakte können, wie gezeigt ist, derart in Serie geschaltet sein, dass beim Ansprechen eines Kontaktes der Stromkreis von dem Punkt m der Spannungsquelle zu den folgenden Kontakten unterbrochen wird. Dadurch wird gewährleistet, dass immer nur ein Relais erregt bleiben kann.
Auch die Zehnerrelais und die Hunderterrelais sind mit Selbsthaltekontakten versehen, beispielsweise das Zehnerrelais Z0 mit dem Selbsthaltekontakt z02 und das Hunderterrelais H0 mit dem Selbsthaltekontakt h02. Diese Kontakte können mit den Selbsthaltekontakten der übrigen, nichtgezeigten Zehnerrelais und Hunderterrelais in der gleichen Weise verbunden sein wie die Selbsthaltekontakte der Einerrelais.
In jeder Leitung, die ein Relais mit den zugehörigen Kontakten verbindet, liegt ferner ein Ruhekontakt, der zu dem Relais gehört, das der nächsthöheren Ziffer der gleichen Dezimalstelle zugeordnet ist. So liegt in dem Stromkreis des Relais E0 ein Ruhekontakt e21 des Relais E2; in dem Stromkreis des Relais E2 liegt ein Ruhekontakt e4l des Relais E4 usw. Das gleiche gilt für die Zehnerrelais und für die Hunderterrelais: in dem Stromkreis des Relais Z0 liegt ein Ruhekontakt z11 des Zehnerrelais Z1, und in dem Stromkreis des Hunderterrelais H0 liegt ein Ruhekontakt hl, des Hunderterrelais H1.
Diese Kontakte sollen gewährleisten, dass immer nur das der höheren Ziffer zugeordnete Relais die Speicherung des Messwertes über nimmt, wenn der Zeiger beim Niederdrücken des Rings 13 derart über zwei nebeneinanderliegenden Kontaktsätzen steht, dass beide Kontaktsätze gleichzeitig betätigt werden. In diesem Fall werden zunächst die beiden zugehörigen Relais, beispielsweise die Relais E0 und E2, gleichzeitig erregt. Das Relais E2 unterbricht dann aber sofort mit seinem Kontakt e2 den Stromkreis des Relais E0, so dass dessen Selbsthaltekontakt wieder abfällt und nur das Relais E2 erregt bleibt.
Die beschreibene Anordnung besitzt die folgende Wirkungsweise: Es sei angenommen, dass der Zeiger auf dem Messwert 002 zum Stillstand gekommen ist.
Dann wird der elektromagnetisch betätigte Ring 13 nach unten bewegt, wodurch der Zeiger 12 kurzzeitig auf die Lamellen lla, llb, llc gedrückt wird, die zusammen die Skalenmarke 002 darstellen. Dadurch werden diese drei Lamellen elektrisch miteinander verbunden. Wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, fliesst bei einer elektrischen Verbindung der drei Lamellen lla, llb und llc, die unter dem Messwert 002 liegen, ein Strom von (t) über H0-hll-lla, llb, llc-e4,- E2 nach (-) und gleichzeitig von (+) über Z0-zll- llh, llc-e41-E2 nach (-).
Es werden also das Hunderterrelais H0 (Ziffer 0), das Zehnerrelais Z0 (Ziffer 0) und das Einerrelais E2 (Ziffer 2) erregt, so dass die gewünschte Zahl 002 in diesen Relais gespeichert ist. Nach der Erregung halten sich diese Relais über ihre Kontakte 1203, Z 2 bzw. e22 von selbst. Wenn nun der Ring 13 wieder in seine Ruhestellung zurückkehrt, wird der elektrische Kontakt zwischen den Lamellen lla, llb und llc unterbrochen; infolge der Selbsthaltekontakte bleiben aber die Relais erregt, so dass der Messwert auch weiterhin gespeichert ist.
Weitere, nicht dargestellte Relais, Schrittschaltwerke oder ähnliche Einrichtungen bewirken nun die Weitergabe des gespeicherten Wertes auf ein Druckwerk, eine Fernanzeigevorrichtung oder dergleichen. Die Speicherung des Messwertes ist sehr wichtig, weil beispielsweise das Druckwerk oft eine längere Zeit zur Einstellung benötigt. Ferner ist es oft erwünscht, dass beim Drucken eines von den Kontakten abgenommenen Messwerts noch andere Zeichen zusätzlich mit abgedruckt werden sollen, oder dass mit dem Messwert Rechenoperationen durchgeführt werden sollen. Infolge der Speicherung des Messwerts steht hierfür genügend Zeit zur Verfügung, auch wenn der Zeiger 12 inzwischen auf Null zurückgegangen oder auf einen anderen Wert eingestellt ist.
Wenn gleichzeitig zwei benachbarte Lamellensätze betätigt werden, die zwei nebeneinanderliegenden Messwerten entsprechen, so wird infolge der zuvor beschriebenen Anordnung der höhere dieser beiden Werte gespeichert.
Es kann nun der Fall eintreten, dass beim Nieder drücken des Zeigers 12 zwei nebeneinanderliegende Lamellensätze von dem Zeiger so erfasst werden, dass der eine Lamellensatz ganz geschlossen wird, während der danebenliegende Lamellensatz nur teilweise be tätigt wird, so dass sich bei diesem zweiten Lamellen satz nur die obersten beiden Kontakte schliessen. Dies würde zu einem falschen Ergebnis führen, wie unter
Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert werden soll. Diese
Abbildung zeigt eine Schaltung ähnlich Fig. 3, wobei jedoch zehn nebeneinanderliegende Lamellensätze dar gestellt sind. Dementsprechend sind auch zwei
Zehnerrelais dargestellt, und zwar als Beispiel das Zeh nerrelais 22, das der Ziffer 2 zugeordnet ist, und das
Zehnerrelais 73, das der Ziffer 3 zugeordnet ist.
Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind die Selbsthalte kontakte der Relais nicht dargestellt, doch sind diese natürlich ebenso wie bei der Anordnung von Fig. 3 in
Wirklichkeit vorhanden.
Ferner ist angenommen, dass das gezeigte Hunder terrelais der Ziffer 1 zugeordnet ist; es ist daher mit
H1 bezeichnet. Daraus ist zu entnehmen, dass von den gezeigten zehn Lamellensätzen die erste Gruppe von fünf Sätzen, deren Lamellen llb mit dem Zehnerrelais 72 verbunden sind, den Messwerten 120, 122... 128 zugeordnet sind, während die zweite Gruppe von fünf Lamellensätzen, deren Kontakte 1 lb mit dem Zehnerrelais 23 verbunden sind, zu den Messwerten 130. . . 138 gehören.
Es sei nun angenommen, dass der Zeiger 12 beim Niederdrücken des Rings 13 derart zwischen den Messwerten 128 und 130 steht, dass beim Niederdrücken nur die zu dem Messwert 128 gehörigen Kontaktlamellen Iln', Ilb' und Ilc' vollständig geschlossen werden, während die danebenliegenden Kontaktlamellen lla" alb" und llc" nur teilweise betätigt werden, so dass sich nur die Kontaktlamellen lla" und 11b" schliessen. Dann bilden sich die im Zusammenhang mit Fig.
3 beschriebenen Stromkreise nur über die Kontaktlamellen 1 la', alb' und 1 lc' aus, und zwar von (+) über Hl-h21-Gl-lla', llb', 1 lc' - e01 - ±8 nach ( ) und gleichzeitig von (+) über 72-z3,-llh', l1c'-eQ±8 nach (-).
Wenn die Schaltung wie in Fig. 3 ausgeführt wäre, entstünde ferner ein Stromkreis von (+) über 23 - -4, - Ilb", lla"-lla', llb', l lc'-e01-E8 nach (-), da ja bei der Schaltung von Fig. 3 die Kontakte lla'und lla" direkt miteinander verbunden sind. Über diesen Stromkreis würde das Relais 73 ansprechen, das mit seinem Ruhekontakt 3, den Stromkreis des Relais 72 unterbrechen würde. Es wären dann also die Relais Hl, 73, E8 erregt, was zur Speicherung der Zahl 138 führen würde. Der gespeicherte Messwert wäre also falsch.
Bei der Anordnung von Fig. 4 sind nun Vorkehrungen zur Beseitigung dieser Fehlermöglichkeit getroffen. Zu diesem Zweck sind die zu dem Hunderterrelais Hl gehörigen Kontaktlamellen in Gruppen auf geteilt, welche den darunterliegenden Gruppen von
Kontaktlamellen der folgenden Dezimalstelle (Zehnerstelle) gleich sind. Im vorliegenden Beispiel gehören also zu jeder Gruppe immer fünf Hunderterlamellen.
Die Hunderterlamellen jeder Gruppe sind unter sich verbunden und abwechselnd immer an einen der beiden
Gleichrichter G 1 und G2 angeschlossen. Die anderen
Elektroden der Gleichrichter sind gemeinsam über den
Ruhekontakt h2, mit dem zugehörigen Hunderterrelais Hl verbunden. Die gleiche Massnahme ist natürlich auch für die Kontaktlamellen getroffen, welche den anderen Hunderterrelais zugeordnet sind.
Wenn nun der zuvor geschilderte Fall eintritt, dass die Kontaktlamellen lla', alb', Ilc' vollständig ge schlossen sind, während von dem danebenliegenden Lamellensatz nur die Lamellen lla" und llb"Kon- takt machen, so kann kein Strom direkt von der Kontaktlamelle 1 la" zur Lamelle 1 la' fliessen, und der
Gleichrichter G2 verhindert eine Umgehung dieser
Unterbrechung auf der gemeinsamen Verbindungsleitung zum Hunderterrelais H1. Das Relais 73 kann daher bei der Anordnung von Fig. 4 in dem zuvor geschilderten Fall nicht ansprechen, so dass das Relais 72 erregt bleibt und der richtige Messwert 128 gespeichert wird.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie bei einem Instrument mit mehreren Zeigerumgängen eine weitere Dezimalziffer gespeichert werden kann, welche dem betreffenden Zeigerumgang zugeordnet ist. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4 würde diese Dezimalstelle der Tausenderstelle entsprechen. Es sind daher Tausenderrelais T0, T1, T2 usw. vorgesehen, welche die Ziffer der Tausenderstelle speichern. Mit der Achse des Zeigers 12 ist ein Zahnrad 21 verbunden, das eine Zahnstange 22 antreibt. Die Zahnstange 22 ist mit einer Andruckplatte 23 verbunden, die sich über eine Kontaktbahn 24 bewegt, auf der Kontakte 25, 26, 27... angeordnet sind. Die Andruckplatte 23 ist so bemessen, dass sie zwei nebeneinanderliegende Kontakte gleichzeitig betätigen kann.
Sie wird durch nichtgezeigte Einrichtungen zugleich mit dem Kontaktring 13 (Fig. 1 und 2) auf die darunterliegenden Kontakte gedrückt, so dass diese geschlossen werden.
Die Übersetzung zwischen dem Zahnrad 21 und der Zahnstange 22 und der Abstand der Kontakte 25, 26 usw. ist so gewählt, dass die Andruckplatte 23 bei einer vollständigen Umdrehung des Zeigers 12 um eine Strecke verschoben wird, die gleich dem doppelten Abstand zwischen zwei Kontakten ist.
Jedem Umlauf des Zeigers und somit jedem Tausenderrelais sind zwei nebeneinanderliegende Kontakte zugeordnet, beispielsweise dem Tausenderrelais T0 die Kontakte 25 und 26, dem Tausenderrelais T1 die Kontakte 27 und 28 usw. Die feststehenden Kontaktglieder dieser Kontakte sind gemeinsam mit dem zugehörigen Relais verbunden, während die bewegli chen Kontaktglieder abwechselnd an zwei Leitungen 31 und 32 angeschlossen sind. Die freien Klemmen der Tausenderrelais sind an den Minuspol der Spannungsquelle angeschlossen, deren Pluspol mit parallel geschalteten Arbeitskontakten wo3... h93 verbunden ist, die von den Speicherrelais der nächstniedrigen Dezimalstelle, im gewählten Beispiel also von den Hunderterrelais, betätigt werden. Die anderen Klemmen dieser Arbeitskontakte sind in zwei gleiche Gruppen aufgeteilt.
Die erste Gruppe enthält die Kontakte der Hunderterrelais, die den niedrigeren Ziffern 0 bis 4 zugeordnet sind, während die zweite Gruppe die Kontakte der Hunderterrelais enthält, die zu den hohen Ziffern 5 bis 9 gehören. Die erste Gruppe mit den Kontakten wo3... h43 h4, ist mit der Leitung 31 verbunden, während die zweite Gruppe der Kontakte h53... h93 mit der Leitung 32 verbunden ist.
Die Andruckplatte 23 ist so angeordnet, dass sie über zwei Kontakten, z. B. 26 und 27, steht, die zu verschiedenen Tausenderrelais gehören, wenn der Zeiger gerade auf dem Wert 0 steht, d. h. von einem Umlauf zum folgenden übergeht.
Die geschilderte Anordnung besitzt folgende Wir kungsweise: Es sei angenommen, dass der Zeiger 12 kurz vor der Vollendung des ersten Umgangs auf dem Messwert 998 steht. Die Andruckplatte 23 liegt dann über den Kontakten 26 und 27, die sie bei ihrer Betätigung schliesst. Damit ist der Stromkreis für die beiden Tausenderrelais T0 (Ziffer 0) und T1 (Ziffer 1) vorbereitet. Da der Zeiger 12 über dem Messwert 998 steht, spricht in der Gruppe der Hunderterrelais das nicht dargestellte Relais H9 an, das der Ziffer 9 der Hunderterstelle zugeordnet ist. Dadurch wird der Kontakt h93 geschlossen, so dass der Stromkreis des Tausenderrelais T0 erregt wird, während das Relais T1 keinen Strom erhält.
Das Relais T0, das der Ziffer 0 zugeordnet ist, spricht daher an, und es hält sich dann über nichtdargestellte Selbsthaltekontakte. Es wird daher die Ziffer 0 in der Tausenderstelle gespeichert.
Wenn der Zeiger 12 auf dem Messwert 1002 steht, hat die Andruckplatte 23 nahezu die gleiche Lage wie zuvor, so dass über die Kontakte 26 und 27 wieder die Stromkreise für die beiden Tausenderrelais T0 und T1 vorbereitet sind. In diesem Fall hat aber das nichtdargestellte Hunderterrelais H0 angesprochen, das der Ziffer 0 in der Hunderterstelle zugeordnet ist, und nun wird über den Kontakt hO3 das Relais T1 erregt. Damit wird eine völlig eindeutige Abnahme des Messwertes beim Übergang von einem Umlauf zum folgenden gewährleistet.
Mit der zuvor beschriebenen Einrichtung können so viele Messwerte abgenommen werden, wie Kontaktsätze vorhanden sind. Bei dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Beispiel sind fünfhundert Kontaktsätze vorhanden, so dass fünfhundert Messwerte abgenommen werden können. Eine beliebige Erhöhung der Zahl der abzunehmenden Messwerte ist nicht möglich, da man dazu bei der kreisförmigen Anordnung der Kontaktsätze entweder den Kreisdurchmesser vergrössern oder den Abstand zwischen den Kontaktsätzen verkleinern muss. Beide Möglichkeiten finden ihre Grenze in der mechanischen Herstellung der Teile.
In Fig. 6 und 7 ist eine Anordnung dargestellt, mit der es möglich ist, die Zahl der abzunehmenden Messwerte zu verdoppeln, ohne dass die Zahl der Kontaktsätze vergrössert werden muss. Wenn diese Anordnung auf den in Fig. 1 und 2 dargestellten Fall angewendet wird, können also für jeden Zeigerumlauf tausend Messwerte abgenommen werden, obwohl nur fünfhundert Kontaktsätze vorhanden sind.
Die Schaltung von Fig. 6 entspricht grundsätzlich den Schaltungen von Fig. 3 bzw. Fig. 4, doch sind der besseren Übersichtlichkeit wegen die Hunderterkontaktlamellen lla und das zugehörige Hunderterrelais nicht dargestellt. Ebenso sind in den Stromkreisen der Zehnerrelais und der Einerrelais die Selbsthaltekontakte fortgelassen. Diese Kontakte sind in Wirklichkeit bei der Anordnung von Fig. 6 in gleicher Weise wie bei der Schaltung von Fig. 3 angeordnet.
Ein weiterer Unterschied zwischen der Anordnung nach Fig. 6 und derjenigen nach Fig. 1 bis 4 besteht darin, dass die Kontaktlamellen 11 nicht den geradzahligen
In der Zeichnung sind hiervon nur die Relais El, E3 und E9 dargestellt.
Es ist zu bemerken, dass die Anordnung nach Fig. 6 und 7 grundsätzlich auch dann anwendbar ist, wenn die Kontaktlamellen 11 den geradzahligen Messwerten zugeordnet sind, wie es bei der Anordnung nach Fig. 1 bis 4 der Fall ist. Es muss dann aber die Schaltung so abgeändert werden, dass bei gleichzeitiger Betätigung von zwei nebeneinanderliegenden Kontaktsätzen das der niedrigeren Ziffer zugeordnete Relais erregt bleibt.
Dies kann bei der Anordnung von Fig. 3 leicht dadurch erreicht werden, dass in der Erregungsleitung jedes Einerrelais ein Ruhekontakt des der nächstniedrigeren Ziffer zugeordneten Relais anstelle des in Fig. 3 vorgesehenen Ruhekontaktes des der nächsthöheren Ziffer zugeordneten Relais vorgesehen wird. Beispielsweise müsste der Ruhekontakt e4, in der Leitung des Relais E2 (Fig. 3) durch einen Ruhekontakt e01 ersetzt werden, der von dem Relais EO gesteuert wird. Der Grund hierfür wird bei Erläuterung von Fig. 7 offensichtlich werden.
Die Verbindung der Zehnerrelais und der Einerrelais mit den zugehörigen Kontakten erfolgt, abgesehen von den zuvor geschilderten Unterschieden, grundsätzlich in der gleichen Weise wie bei der Schaltung von Fig. 3 bzw. der Schaltung von Fig. 4. In der Leitung, die jedes Einerrelais mit den zugehörigen Kontakten verbindet, liegt ein Ruhekontakt des Einerrelais, das der nächsthöheren Ziffer zugeordnet ist. So liegt in der Leitung des Relais E1 ein Ruhekontakt e3, des Relais E3, in der Leitung des Relais E3 ein Ruhekontakt e5, des Relais E5 usw., bis schliesslich in der Leitung des Relais E9 ein Ruhekontakt ell des Relais E1 liegt.
Dadurch wird, wie bei der Schaltung von Fig. 3, erreicht, dass sich bei gleichzeitiger Betätigung von zwei nebeneinanderliegenden Kontaktsätzen 11 jeweils nur das der höheren Ziffer zugeordnete Relais halten kann, ausser bei gleichzeitiger Erregung des Relais E9 und El; in diesem Fall hält sich das Relais E1.
Die Schaltung von Fig. 6 unterscheidet sich von den Anordnungen nach den Fig. 3 und 4 ferner dadurch, dass die freien Klemmen der Einerrelais E1... E9 nicht direkt mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden sind, sondern an eine gemeinsame Leitung 33 angeschlossen sind, die über einen Widerstand R1 mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist.
Zwischen den Polen der Spannungsquelle liegt ferner ein Spannungsteiler, der aus zwei Widerständen R2 und R 3 besteht. Zwischen der Leitung 33 und dem gemeinsamen Punkt der Widerstände R2 und R3 3 liegt die Wicklung Seines zusätzlichen Relais S in Serie mit einem Gleichrichter G3. Eine zweite Wicklung S,, dieses Relais liegt in Serie zu einem Selbsthaltekontakt s1 direkt zwischen den Polen der Spannungsquelle.
Die Widerstände R1, R2 und R3 sind so bemessen, dass die Spannung am Widerstand R2 2 ebenso gross oder grösser wie die Spannung am Widerstand R ist, wenn nur einer der Kontaktsätze 11 betätigt wird und daher nur eines der Einerrelais anspricht. Werden beispielsweise nur die Kontakte alb', llc'betätigt, so sprechen die Relais Z0 und E1 an, wobei der Erregungsstrom über den Widerstand R 1 fliesst. In diesem Fall kann kein Strom über die Wicklung SI fliessen, und das Relais S spricht nicht an.
Wenn dagegen der Zeiger 12 beim Niederdrücken zwischen zwei Messwerten steht, werden zwei nebeneinanderliegende Kontaktsätze, beispielsweise die Kontaktsätze alb', llc' und alb" und llc" gleichzeitig betätigt. Dadurch sprechen die Relais Z0 sowie El und E3 an. Der Ruhekontakt e3, unterbricht kurz darauf die Leitung des Relais El, so dass in diesem Fall nur das Relais E3 erregt bleibt, während das Relais El wieder abfällt. Für einen kurzen Augenblick fliesst aber über den Widerstand R I ein wesentlich höherer Strom, so dass der Spannungsabfall an diesem Widerstand grösser als die Spannung am Widerstand R2 ist. Dann fliesst über den Gleichrichter G3 und die Wicklung S1 ein Strom, der das Relais S zum Ansprechen bringt.
Das Relais S spricht sehr rasch an und hält sich dann über seinen Kontakt s, und die Wicklung S11.
Das Ansprechen des Relais S' zeigt also an, dass der Zeiger beim Betätigen des Ringes 13 etwa in der Mitte zwischen zwei Skalenmarken gestanden hat. Da die Skalenmarken bei dem angenommenen Beispiel nur den ungeradzahligen Messwerten zugeordnet ist, kann das Ansprechen des Relais S' zur Anzeige des geradzahligen Messwertes ausgenützt werden, der zwischen diesen beiden Skalenmarken liegt. Dies erfolgt mit der in Fig. 7 gezeigten Kontaktanordnung. Jedes der Einerrelais El, E3, E5, E7, E9 ist mit zwei Speicherkontakten el > , el4; e33, e34... e93, e94 versehen.
Die Kontakte el > , e3,... . . . e95 liegen parallel zueinander an einer Leitung 34, während die Kontakte er4... e94 gemeinsam an einer Leitung 35 liegen. Ein Kontakt s des Relais S' verbindet wahlweise die Leitung 34 oder die Leitung 35 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle. Der Kontakt s2 ist so ausgeführt, dass die Leitung 35 mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden ist, wenn das Relais S nicht erregt ist, während bei erregtem Relais S die Leitung 34 mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden ist.
Die andere Seite des Kontaktes el3 ist mit einem Relais E'O verbunden, der folgende Kontakt el4 führt zu einem Relais E'l, der Kontakt e3 > zu einem Relais E'2 usw., bis schliesslich der Kontakt e9 > mit einem Relais E'8 und der Kontakt e94 mit einem Relais E'9 verbunden ist. Diese Relais dienen zur endgültigen Speicherung der Ziffern 0, 1, 2... 8, 9 der Einerstelle, während die Relais El, E3, E5, E7, E9 nur zur Zwischenspeicherung dienen. Die freien Klemmen der Relais E'O... E'9 liegen gemeinsam an dem Minuspol der Spannungsquelle.
Die beschriebene Anordnung ergibt die folgende Wirkungsweise: Sobald eines der Einerrelais El, E3, E5, E7, E9 erregt wird, werden die beiden zugehörigen Kontakte in der Anordnung von Fig. 7 geschlossen.
Infolge des Umschaltkontaktes s2 kann jedoch nur über einen der beiden Kontakte ein Stromkreis geschlossen werden, worauf das in diesem Stromkreis liegende Relais anspricht. Wenn also beispielsweise der Zeiger 12 beim Niederdrücken des Ringes 13 über den Kontaktlamellen Alb" und llc" steht, wird das Relais E3 erregt. In der Anordnung von Fig. 7 werden also die Relaiskontakte e3 und e34 geschlossen. Da in diesem Fall das Relais S nicht angesprochen hat, bleibt der Kontakt s2 mit der Leitung 35 verbunden, so dass nur das Relais E'3 erregt werden kann. Dieses Relais speichert die Ziffer 3 in der Einerstelle, was der Stellung des Zeigers entspricht.
Wenn dagegen der Zeiger beim Niederdrücken in der Mitte zwischen den Lamellensätzen llb', llc'und alb", 1 lc" gestanden hat, spricht das Relais S an. Auch in diesem Fall wird nur das Relais E3 erregt bleiben, weil das Relais E1 durch den Kontakt e3, wieder abgeworfen wird; doch liegt nun die Leitung 34 an der Spannung, weil der Kontakt sO umgeschaltet hat. In diesem Fall wird also das Relais E'2 erregt werden, das die Ziffer 2 speichert, welche der Zwischenstellung des Zeigers zwischen den beiden Kontaktlamellensätzen entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, mit nur fünf Kontaktlamellensätzen zehn Messwerte zur Anzeige zu bringen.
Die in Fig. 6 und 7 dargestellte Anordnung kann auch dann verwendet werden, wenn in der letzten Dezimalstelle zehn Speicherelemente, also zehn Relais EO... E9 vorhanden sind. In diesem Fall wird im Druckwerk bzw. in der Fernanzeigevorrichtung eine weitere Dezimalstelle angefügt, wobei dann der Kontakt sss in der zusätzlichen Stelle entweder den Wert 0 oder den Wert 5 einschaltet.
Wenn die abzunehmenden Messwerte mehr als zwei Stellen besitzen, beispielsweise drei Stellen, wie in der Anordnung von Fig. 1 bis 4 angenommen wurde, ist es vorteilhaft, wenn die Relais nicht gleichzeitig, sondern in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge ansprechen, beginnend mit der Einerstelle, dann die Zehnerstelle, Hunderterstelle usw. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass sämtliche zu einer Stelle gehörigen Relais an einen Arbeitskontakt angeschlossen sind, der beim Ansprechen eines der Relais der nächstniedrigeren Stelle geschlossen wird.
Device for electrical, digit-by-digit acceptance of the measured value from pointer instruments
The invention relates to a device for the electrical, digit-by-digit decrease in the measured value of pointer instruments with one or more pointer circumferences, in particular scales, each measured value being assigned a number of contacts which are actuated when an actuating element is pressed down at the point at which the pointer is located.
The known devices for taking the measured values on measuring instruments, e.g. B. inclination scales with one or more pointer circuits have the disadvantage that the scanning elements provided for this purpose, such as stepped disks, perforated disks or similar devices, burden the display system and thus, due to their mass and inertia, a great inaccuracy in the instruments, e.g. B. scales, bring in. From a metrological point of view, this is very undesirable.
The same disadvantages also have the measurement value decrease by follow-up devices. These must run relatively slowly for accurate measurement. For this reason, follow-up devices have already been developed which always selected the shortest path and therefore turned clockwise or counterclockwise and which no longer went back to zero unless the zero position was checked by actuating the printing unit.
The invention described below now avoids these disadvantages, because here no stepped and perforated disks, special keys or follower mechanisms influencing the measurement result are required, but the pointer of the measuring instrument itself is used for the measurement.
The device according to the invention is characterized in that the contacts are resilient contact lamellas, of which a set is assigned to each measured value, and that in each set as many contacts as the number of digits of the measured value within a pointer circumference, at a small distance from one another in one direction of movement of the pointer's vertical plane are arranged so that when the pointer is pressed down, the individual contact points are electrically connected in series.
The individual contact sets are preferably arranged in such a way that they simultaneously serve as a scale division for optical reading of the measured value.
A particularly advantageous further development of the invention consists in using devices for recording the measured value, e.g. B. to provide relays which, after a brief contact closure caused by the pointer, store the measured value electrically for any length of time and transfer the stored measured value at any time to a printing unit that adjusts itself to the measured value or can display it remotely.
As a result, the measured value obtained is still available when the pointer has already taken another position or has returned to zero. This is particularly desirable if other information is to be printed in addition to the measured value, or if arithmetic operations are to be carried out with the measured values.
In general, with the exemplary embodiments of the device according to the invention, as many measured values can be taken as there are contact sets. Any increase in the number of measured values to be taken is not possible, since with the circular arrangement of the contact sets either the diameter of the circle must be increased or the distance from contact set to contact set must be reduced. Both possibilities find their limit in the mechanical production of the parts.
According to an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, devices are provided with which the number of measured values that can be taken is doubled with the same number of contact sets without significant effort.
This is achieved in that switching elements are provided which check whether one contact set alone or several, e.g. B. two adjacent sets of contacts, are actuated, and that these switching elements accordingly affect the memory so that the memory capacity is doubled.
The effect of this arrangement is based on the fact that, when the pointer advances continuously, a set of lamellae, then two adjacent sets of lamellae and then another set of lamellae are actuated alternately when pressed. The additional switching elements determine whether two sets of contacts are actuated at the same time and, in this case, cause a value to be stored in the memory which lies in the middle between the values which are assigned to the two contact blades.
Embodiments of the invention are shown in the drawing. Show in it:
1 shows the top view of a section of the scale of a measuring instrument with the pointer,
Fig. 2 is a section along line 2-2 of Fig. 1,
3 shows a section from a circuit diagram showing the connection of the contacts of the scale with the storage relay for the measured values,
Fig. 4 is a circuit diagram to show a abge modified embodiment of the circuit of Fig. 3,
5 shows a circuit diagram of an arrangement which ensures a clear display in pointer instruments with several pointer circulations,
6 shows a circuit diagram similar to FIG. 3 or FIG. 4 of an arrangement in which measures are taken to double the display of the measured values to be displayed without increasing the number of contacts, and
Fig.
7 shows the connection of the contacts of the relays which are used to record the measured values in the arrangement of FIG.
In Fig. 1, a section from the scale of a pointer instrument with several pointer circumferences is shown. The graduated disk 10 is a circular disk that has a self-contained scale made of scale marks 11 on its circumference. As can be seen, the measured value 0 coincides with the measured value 1000.
When the pointer 12 has covered a complete revolution on the scale, it begins the next revolution, the value 1000 then being added to the indicated scale values. Such scales are found in particular in scales, for example in fully automatic inclination weight scales.
In the scale shown, a scale mark 11 is only available for the even-numbered measured values 2, 4, 6 ... so that a total of five hundred scale marks 11 are available for the full extent of the scale, which corresponds to a thousand measured values. As can be seen in Fig. 2, each scale mark 11 is formed by two superimposed contact blades 11a, 11b, 11c.
The contact lamellas 11a, 11b, llc are fastened to the dial 10 by means of a screw 15 or in a similar manner with the insertion of an insulating material 16 in such a way that the three superimposed lamellae are normally electrically separated from one another. The pointer 12 is arranged so that it can be adjusted freely over these contact blades.
A ring 13 is arranged above the pointer 12 and lies over the contact blades 11 around the entire circumference of the scale. The ring can be moved downwards by means of devices not shown, whereby it lies on the pointer 12 and presses it downwards onto the contact blades. The design is such that the pointer compresses the contact blades 11a, 11b, 11c, over which it is located, and thereby closes the contacts between these blades, while all other contacts on the scale remain open. The actuation of the ring 13 can, for. B. be done electromagnetically.
Each set of lamellae has as many lamellas as the number of decimal places required for the numerical decrease of the measured value and each lamella set lies in a plane vertical to the direction of movement of the pointer 12. Since the scale shown can display five hundred different measured values, three decimal places are required for the numerical decrease of a measured value (ones, tens and hundreds). For this reason, each set of lamellae has three lamellae, namely one lamella for each decimal place. It is assumed that the lamella 11a is assigned to the hundreds, the lamella 11h is assigned to the tens and the lamella 11c is assigned to the units.
Each lamella is provided with a connection terminal 14a, 14b, 14c, via which it is connected to a relay which is used to record and store the relevant digit of the measured value. In the example shown, ten relays are required for storing the digits of the hundreds, ten relays for storing the digits of the tens and five relays for storing the digits of the ones. All contact lamellas, which correspond to the same number in the corresponding decimal place, are electrically connected to one another and connected to the relevant relay.
It should be noted that, instead of relays, other devices can also be used which are suitable for storing or displaying the measured value taken numerically.
In the ones place are the ones lamellas llc, the measured values 002, 012, 022 etc. or 004, 014, 024 etc., i.e. H. every fifth single lamella connected to one another in progressive direction. In the tens digit there are always five adjacent tens strips 11 h in accordance with the measured values 000, 002. . . 008 with the same-digit tens of higher measured values, e.g. B. 100, 102 to 108 connected in parallel. In the case of the hundred slats, fifty adjacent slats are always corresponding, e.g. B. the measured values 000, 002. . . 098, connected in parallel.
This results in five outputs with the values O, 2 ... 8 in the ones place, which lead to relays or similar devices. In the tens and hundreds, there are ten outputs with the values 0, 1 to 9, which lead to ten relays or similar devices.
In Fig. 3 it is shown how the slats are connected to the associated relay. For the sake of a better overview, only the lamellae at the start of the scale with the measured values 000 are shown in this illustration. . . 008 shown. In addition, the drawing shows all five single relays E0 ... E8, while of the ten tens relays and of the ten hundred relays only the relay Z0 or H0 assigned to the number 0 is shown. The relays are marked with capital letters, followed by the number to which the relevant relay is assigned. The contacts of a relay are marked with small letters and the same number.
For example, contact e01 is the first contact of the ones relay E0 assigned to the number 0 in the ones place, contact Iii is the first contact of the hundreds relay H1 assigned to the number 1, etc. All contacts are shown in the position that they assume if the associated one Relay is not energized.
The single relays E0 ... E8 are connected to the corresponding single lamellae llc. The arrows 17 indicate that each single slat is connected to the other single slats 11c assigned to the same numerical value, that is to say with every fifth slat in the bottom row of slats in the example shown.
The tens relay Z0 is connected to the five contacts 11b shown, all of which are assigned to the number 0. The next five lamellas 1 lb, which are not shown in FIG. 3, would be assigned to the numerical value 1 and therefore connected together with the relay Z1, etc. The arrow 18 indicates that the remaining contact lamellas 1 ib assigned to the numerical value 0 are connected in the same way to the Z0 relay.
The hundred relay H0 is connected to the first fifty hundred bars 11 a, all of which are assigned the digit value 0. The arrow 19 indicates that the five contact lamellae shown are followed by another 45 contact lamellae 11a, all of which are assigned the number 0. The next fifty contact blades, not shown, are connected to the hundred relay H 1, which is assigned the digit value 1, etc.
The free terminals of the units relays E0 ... E8 are on the negative pole (-) and the free terminals of the tens and hundreds relays are on the positive pole (+) of a voltage source. Each relay has a self-holding contact via which it holds itself after it has been energized once. All self-holding contacts are connected to a point m, the potential of which lies between the potentials of the poles (+) and (-) approximately at the value that occurs after a contact set 11 is actuated. A latching contact e02 is assigned to relay E0.
As soon as the relay E0 has responded, the contact e02 is closed, and it closes a circuit from m via the contacts e02-e2l and through the relay E0 to (-), so that this relay holds itself after the contacts 11 open again until the circuit is otherwise broken. Relay E2 also includes a self-holding contact e22, relay E4 a self-holding contact e42, etc. These self-holding contacts can, as shown, be connected in series in such a way that when a contact responds, the circuit from point m of the voltage source to the following contacts is interrupted becomes. This ensures that only one relay can remain energized at a time.
The tens relays and the hundreds relays are also provided with self-holding contacts, for example the tens relay Z0 with the self-holding contact z02 and the hundreds relay H0 with the self-holding contact h02. These contacts can be connected to the self-holding contacts of the remaining tens relays and hundred relays, not shown, in the same way as the self-holding contacts of the unit relays.
In each line that connects a relay with the associated contacts, there is also a normally closed contact which belongs to the relay that is assigned to the next higher digit of the same decimal place. So there is a break contact e21 of relay E2 in the circuit of relay E0; In the circuit of relay E2 there is a break contact e4l of relay E4, etc. The same applies to the tens relays and the hundred relays: in the circuit of relay Z0 there is a break contact z11 of the tens relay Z1, and in the circuit of the hundred relay H0 there is a break contact hl, the hundred relay H1.
These contacts are intended to ensure that only the relay assigned to the higher number takes over the storage of the measured value when the pointer is positioned over two adjacent sets of contacts when the ring 13 is pressed down in such a way that both sets of contacts are actuated simultaneously. In this case, the two associated relays, for example relays E0 and E2, are initially excited at the same time. The relay E2 then immediately interrupts the circuit of the relay E0 with its contact e2, so that its latching contact drops out again and only the relay E2 remains energized.
The described arrangement has the following mode of operation: It is assumed that the pointer has come to a standstill on measured value 002.
Then the electromagnetically actuated ring 13 is moved downwards, whereby the pointer 12 is pressed briefly onto the lamellae 11a, 11b, 11c, which together represent the scale mark 002. This electrically connects these three lamellas. As can be seen from Fig. 3, with an electrical connection of the three lamellas lla, llb and llc, which are below the measured value 002, a current of (t) flows through H0-hll-lla, llb, llc-e4, - E2 to (-) and at the same time from (+) via Z0-zll- llh, llc-e41-E2 to (-).
The hundred relay H0 (number 0), the tens relay Z0 (number 0) and the unit relay E2 (number 2) are excited so that the desired number 002 is stored in these relays. After excitation, these relays hold themselves through their contacts 1203, Z 2 or e22. When the ring 13 now returns to its rest position, the electrical contact between the lamellae 11a, 11b and 11c is interrupted; Due to the self-holding contacts, however, the relays remain energized so that the measured value is still stored.
Further relays, stepping mechanisms or similar devices, not shown, now cause the stored value to be passed on to a printer, a remote display device or the like. Saving the measured value is very important because, for example, the printer often needs a longer time to adjust. Furthermore, it is often desirable that when printing a measured value taken from the contacts, other characters should also be printed, or that arithmetic operations should be carried out with the measured value. As a result of the storage of the measured value, sufficient time is available for this, even if the pointer 12 has meanwhile returned to zero or has been set to a different value.
If two adjacent sets of lamellae are operated at the same time, which correspond to two measured values lying next to one another, the higher of these two values is saved as a result of the arrangement described above.
It can now happen that when the pointer 12 is pressed down, two sets of lamellae lying next to one another are detected by the pointer in such a way that one set of lamellae is completely closed, while the next set of lamellae is only partially actuated, so that this second set of lamellae only close the top two contacts. This would lead to a wrong result as below
Reference to Fig. 4 should be explained. This
Figure shows a circuit similar to Fig. 3, but ten adjacent sets of lamellae are provided. Accordingly, there are also two
Zehnerrelais shown, as an example, the Zeh nerrelais 22, which is assigned to the number 2, and that
Zener relay 73, which is assigned to the number 3.
For the sake of clarity, the self-holding contacts of the relays are not shown, but these are of course just as in the arrangement of FIG. 3 in
Reality present.
It is also assumed that the Hunder terrelais shown is assigned to the number 1; it is therefore with
Designated H1. It can be seen from this that of the ten sets of lamellas shown, the first group of five sets, the lamellas 11b of which are connected to the tens relay 72, are assigned to the measured values 120, 122 1 lb are connected to the tens relay 23 to the measured values 130.. . 138 belong.
It is now assumed that the pointer 12 is between the measured values 128 and 130 when the ring 13 is pressed down in such a way that when pressed down only the contact blades Iln ', Ilb' and Ilc 'belonging to the measured value 128 are completely closed, while the adjacent contact blades 11a "alb" and 11c "are only partially actuated, so that only the contact lamellae 11a" and 11b "close. Then the in connection with FIG.
3 only via the contact lamellae 1 la ', alb' and 1 lc ', from (+) via Hl-h21-Gl-lla', llb ', 1 lc' - e01 - ± 8 to () and simultaneously from (+) through 72-z3, -llh ', l1c'-eQ ± 8 to (-).
If the circuit were carried out as in Fig. 3, there would also be a circuit from (+) via 23 - -4, - Ilb ", lla" -lla ', llb', lc'-e01-E8 to (-), since in the circuit of FIG. 3 the contacts Ila 'and Ila "are directly connected to one another. The relay 73 would respond via this circuit, which would interrupt the circuit of the relay 72 with its break contact 3. It would then be the relays Hl, 73, E8 excited, which would lead to the storage of the number 138. The stored measured value would therefore be wrong.
In the arrangement of FIG. 4, precautions have now been taken to eliminate this possibility of error. For this purpose, the contact lamellas belonging to the hundred relay Hl are divided into groups, which the underlying groups of
Contact lamellas of the following decimal place (tens place) are equal. In the present example there are always five hundred slats for each group.
The hundreds of slats in each group are connected to each other and always alternately to one of the two
Rectifiers G 1 and G2 connected. The others
The rectifier electrodes are shared across the
Normally closed contact h2, connected to the associated hundred relay Hl. The same measure is of course also taken for the contact lamellas that are assigned to the other hundred relays.
If the previously described case occurs that the contact lamellae 11a ', alb', Ilc 'are completely closed, while only the lamellae 11a "and 11b" of the adjacent lamella set make contact, no current can flow directly from the contact lamella 1 la "to lamella 1 la 'flow, and the
Rectifier G2 prevents bypassing this
Interruption on the common connection line to the hundred relay H1. With the arrangement of FIG. 4, the relay 73 cannot respond in the above-described case, so that the relay 72 remains excited and the correct measured value 128 is stored.
In FIG. 5 it is shown how, in the case of an instrument with several pointer circulations, a further decimal digit can be stored which is assigned to the relevant pointer circulation. In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4, this decimal place would correspond to the thousands place. Thousands relays T0, T1, T2 etc. are therefore provided, which store the digit of the thousand digit. A gear 21 which drives a rack 22 is connected to the axis of the pointer 12. The rack 22 is connected to a pressure plate 23 which moves over a contact track 24 on which contacts 25, 26, 27 ... are arranged. The pressure plate 23 is dimensioned so that it can actuate two adjacent contacts at the same time.
It is pressed by devices not shown at the same time with the contact ring 13 (Fig. 1 and 2) on the underlying contacts, so that these are closed.
The translation between the gear wheel 21 and the rack 22 and the distance between the contacts 25, 26 etc. is selected so that the pressure plate 23 is displaced by a distance that is twice the distance between two contacts during one complete revolution of the pointer 12 .
Two adjacent contacts are assigned to each revolution of the pointer and thus to each thousands relay, for example the thousands relay T0 contacts 25 and 26, the thousands relay T1 contacts 27 and 28, etc. The fixed contact elements of these contacts are connected together with the associated relay, while the movable ones Chen contact members are alternately connected to two lines 31 and 32. The free terminals of the thousands relays are connected to the negative pole of the voltage source, the positive pole of which is connected to working contacts wo3 ... h93 connected in parallel, which are actuated by the storage relays of the next lower decimal place, i.e. the hundred relays in the selected example. The other terminals of these working contacts are divided into two equal groups.
The first group contains the hundreds relay contacts assigned to the lower digits 0 to 4, while the second group contains the hundreds relay contacts assigned to the higher digits 5 to 9. The first group with the contacts wo3 ... h43 h4 is connected to the line 31, while the second group of the contacts h53 ... h93 is connected to the line 32.
The pressure plate 23 is arranged so that it has two contacts, e.g. B. 26 and 27, which belong to different thousand relays when the pointer is currently on the value 0, i. H. passes from one circuit to the next.
The arrangement described has the following mode of operation: It is assumed that the pointer 12 is at the measured value 998 shortly before the completion of the first cycle. The pressure plate 23 then lies over the contacts 26 and 27, which it closes when it is actuated. The circuit for the two thousand relays T0 (number 0) and T1 (number 1) is now prepared. Since the pointer 12 is above the measured value 998, the relay H9, which is not shown and is assigned to the number 9 of the hundreds, responds in the group of hundred relays. This closes contact h93, so that the circuit of the thousands relay T0 is energized, while the relay T1 receives no current.
The relay T0, which is assigned to the number 0, therefore responds, and it is then held by self-holding contacts, not shown. The digit 0 is therefore stored in the thousands.
When the pointer 12 is on the measured value 1002, the pressure plate 23 has almost the same position as before, so that the circuits for the two thousand relays T0 and T1 are again prepared via the contacts 26 and 27. In this case, however, the hundreds relay H0, which is not shown, has responded, which is assigned to the digit 0 in the hundreds, and the relay T1 is now excited via the contact hO3. This ensures a completely unambiguous decrease in the measured value during the transition from one cycle to the next.
With the device described above, as many measured values can be taken as there are contact sets. In the example shown in FIGS. 1 to 4, there are five hundred sets of contacts, so that five hundred measured values can be taken. An arbitrary increase in the number of measured values to be taken is not possible, since with the circular arrangement of the contact sets either the circle diameter has to be increased or the distance between the contact sets has to be reduced. Both possibilities find their limit in the mechanical production of the parts.
An arrangement is shown in FIGS. 6 and 7 with which it is possible to double the number of measured values to be taken without the number of contact sets having to be increased. If this arrangement is applied to the case shown in FIGS. 1 and 2, a thousand measured values can be taken for each pointer revolution, although only five hundred sets of contacts are present.
The circuit of FIG. 6 corresponds in principle to the circuits of FIG. 3 and FIG. 4, but for the sake of clarity the hundred-contact lamellae 11a and the associated hundred-relay are not shown. Likewise, the self-holding contacts are omitted in the circuits of the Zener relays and the ones relay. In reality, these contacts are arranged in the arrangement of FIG. 6 in the same way as in the circuit of FIG.
A further difference between the arrangement according to FIG. 6 and that according to FIGS. 1 to 4 is that the contact blades 11 are not the even-numbered ones
Of these, only the relays E1, E3 and E9 are shown in the drawing.
It should be noted that the arrangement according to FIGS. 6 and 7 can in principle also be used when the contact lamellas 11 are assigned to the even-numbered measured values, as is the case with the arrangement according to FIGS. 1 to 4. However, the circuit must then be modified in such a way that the relay assigned to the lower digit remains energized when two adjacent sets of contacts are operated at the same time.
This can easily be achieved in the arrangement of FIG. 3 by providing a break contact of the relay assigned to the next lower digit in the excitation line of each single relay instead of the break contact provided in FIG. 3 of the relay assigned to the next higher digit. For example, the normally closed contact e4 in the line of the relay E2 (FIG. 3) would have to be replaced by a normally closed contact e01 which is controlled by the relay EO. The reason for this will become apparent when explaining FIG. 7.
The connection of the Zener relays and the ones relays with the associated contacts takes place, apart from the differences outlined above, basically in the same way as in the circuit of FIG. 3 or the circuit of FIG. 4. In the line that each one relay with connects the associated contacts, there is a break contact of the unit relay that is assigned to the next higher digit. In the line of relay E1 there is a normally closed contact e3, of relay E3, in the line of relay E3 a normally closed contact e5, relay E5, etc., until finally a normally closed contact ell of relay E1 is in the line of relay E9.
As a result, as in the circuit of FIG. 3, when two adjacent sets of contacts 11 are actuated at the same time, only the relay assigned to the higher digit can hold, except when relays E9 and E1 are excited at the same time; in this case the relay E1 holds.
The circuit of FIG. 6 also differs from the arrangements according to FIGS. 3 and 4 in that the free terminals of the unity relays E1... E9 are not connected directly to the negative pole of the voltage source, but are connected to a common line 33 , which is connected to the negative pole of the voltage source via a resistor R1.
A voltage divider consisting of two resistors R2 and R 3 is also located between the poles of the voltage source. Between the line 33 and the common point of the resistors R2 and R3 3 the winding of his additional relay S is in series with a rectifier G3. A second winding S ,, of this relay is in series with a self-holding contact s1 directly between the poles of the voltage source.
The resistors R1, R2 and R3 are dimensioned so that the voltage across the resistor R2 2 is the same or greater than the voltage across the resistor R when only one of the contact sets 11 is actuated and therefore only one of the single relays responds. If, for example, only the contacts alb ', llc' are actuated, the relays Z0 and E1 respond, the excitation current flowing through the resistor R 1. In this case no current can flow through the winding SI and the relay S does not respond.
If, on the other hand, the pointer 12 is between two measured values when it is pressed down, two adjacent contact sets, for example the contact sets alb ', llc' and alb "and llc", are actuated simultaneously. As a result, the relays Z0 as well as El and E3 respond. The normally closed contact e3 interrupts the line of the relay El shortly thereafter, so that in this case only the relay E3 remains energized, while the relay El drops out again. For a brief moment, however, a significantly higher current flows through the resistor R I, so that the voltage drop across this resistor is greater than the voltage across the resistor R2. A current then flows through the rectifier G3 and the winding S1, causing the relay S to respond.
The relay S responds very quickly and then holds itself through its contact s and the winding S11.
The response of the relay S 'thus indicates that the pointer was approximately in the middle between two scale marks when the ring 13 was actuated. Since the scale marks in the assumed example are only assigned to the odd-numbered measured values, the response of the relay S 'can be used to display the even-numbered measured value that lies between these two scale marks. This is done with the contact arrangement shown in FIG. Each of the single relays El, E3, E5, E7, E9 is equipped with two memory contacts el>, el4; e33, e34 ... e93, e94.
The contacts el>, e3, .... . . e95 lie parallel to one another on a line 34, while the contacts er4 ... e94 lie together on a line 35. A contact s of the relay S 'optionally connects the line 34 or the line 35 to the positive pole of the voltage source. The contact s2 is designed so that the line 35 is connected to the positive pole of the voltage source when the relay S is not energized, while when the relay S is energized, the line 34 is connected to the positive pole of the voltage source.
The other side of the contact el3 is connected to a relay E'O, the following contact el4 leads to a relay E'l, the contact e3> to a relay E'2, etc., until finally the contact e9> to a relay E. '8 and contact e94 is connected to a relay E'9. These relays are used for the final storage of the digits 0, 1, 2 ... 8, 9 of the ones digit, while the relays E1, E3, E5, E7, E9 are only used for intermediate storage. The free terminals of the relays E'O ... E'9 are jointly connected to the negative pole of the voltage source.
The arrangement described results in the following mode of operation: As soon as one of the unity relays El, E3, E5, E7, E9 is excited, the two associated contacts in the arrangement of FIG. 7 are closed.
As a result of the changeover contact s2, however, a circuit can only be closed via one of the two contacts, to which the relay located in this circuit responds. If, for example, when the ring 13 is pressed down, the pointer 12 is above the contact blades Alb "and IIc", the relay E3 is energized. In the arrangement of FIG. 7, the relay contacts e3 and e34 are closed. Since the relay S has not responded in this case, the contact s2 remains connected to the line 35, so that only the relay E'3 can be excited. This relay stores the number 3 in the ones place, which corresponds to the position of the pointer.
If, on the other hand, the pointer was in the middle between the lamella sets llb ', llc' and alb ", 1 lc" when it was pressed down, the relay S responds. In this case, too, only relay E3 will remain energized because relay E1 is thrown off again by contact e3; but the line 34 is now connected to the voltage because the contact has switched so. In this case, the relay E'2 will be energized, which stores the number 2, which corresponds to the intermediate position of the pointer between the two sets of contact blades. In this way it is possible to display ten measured values with just five sets of contact lamellas.
The arrangement shown in FIGS. 6 and 7 can also be used when ten memory elements, that is to say ten relays EO ... E9, are present in the last decimal place. In this case, a further decimal place is added in the printing unit or in the remote display device, the contact sss then switching on either the value 0 or the value 5 in the additional place.
If the measured values to be taken have more than two digits, for example three digits, as was assumed in the arrangement of FIGS. 1 to 4, it is advantageous if the relays do not respond at the same time, but in a certain chronological order, starting with the ones digit, then the tens, hundreds, etc. This can be achieved in a simple manner in that all relays belonging to a position are connected to a working contact which is closed when one of the relays in the next lower position is triggered.