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Registriergerät Die gehr<iuchlicheu kegistriergerä te mit geradlittigent
Papiertransport und rechtwinkelig zum I'aliervtwschub geführtem Schreibstift haben,
wenn man ülwr e irren längeren Zeitraum auch Vorgänge vom kurzer Dauer, z. 13. über
t Sekunde, uoclt mit Sicherheit erkennen will, einen großen Pal>ierverbrattch, weil
man eine gewisse '.Vlindestgeschwindigkeit des Papierstreifens nicht unterschreiten
kamt. Das gleiche ist der Fall bei schreil>endett Registriergerätett mit Kreisl>lattdiagrammeu.
Auch hier muß man, wenn noch kurze Vorgänge gut erkennhar registriert werden sollen,
eine hohe Utnlaufgeschtvindigkeit des Kreisdiagramms wählen, was wic(lertttit einen
raschen Papierwechsel uni! (lamd ehwit Wien l'altierverbrauclt bedingt. I )ie Frfitttlttttg
stellt sich die Aufgabe, ein Registriergerät mit großer Schreibgeschwindigkeit und
geringem Papierverbrauch zu schatten, mit dessen Hilfe Aufzeichnungen über längere
Zeiträume vorgenommen werden können, aber auch \'orgä nge von kurzer Dauer, z. B.
voq i Sekunde. die dann noch gut erkennbar sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Aufzeichnungen auf einem geradlinig
oder gegebenenfalls auch kreisförmig bewegten Schreibstreifen mit Schreibstiften
vorgenommen werden, die eine dauernde Kreisbewegung ausführen. Je nach dem Verhä.ltnis
von Vorschubgeschwindigkeit des Schreibstreifens zur Umlaufgeschwindigkeit der Schreibstifte
wird mit einer solchen :Anordnung eine Zvkloide
als Schreibkurve
aufgezeichnet. Ist die Vorschubgeschwindigkeit gleich der UmlaufgeschwindIgkeit
der Schreibstifte, so erhält malt eine gemeine Zvkloide, ist sie kleiner als die
Umlaufgeschwindigkeit der Schreibstifte, so bekommt man eine verkürzte und ist sie
größer als die Umlaufgeschwindigkeit der Schreibstifte, eine verlängerte Zykloide,
auch verschlungene Zykloide genannt. Läßt man die Schreibstifte vor einer kreisförtnigbewegten
Papierbalin umlaufen, so erhält inan als Schreibkurven l:pi- oder IIypozykloiden.
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Wenn auch bereits durch die Anwendung der genteilleil oder auch verkürzten
Zykloi(len eitle künstliche Verläligerung der Schreibkurve erzielbar ist, so ergibt
doch die verlängerte Zvkloide eine besonders günstige Schreibkurve, zumal wenn ntan
(las für die Kurvenform der verlängerten Zykloide maßgebende Verhältnis des Radius
des erzetigell(l, fit Punktes (Radius der vom Schreibstift beschriebenen Kreisbahn)
zum Radius des Rollkreises, dessen Unifang gleich dem Papiervorschule pro Schreibstiftlim]auf
ist, entsprechend wählt. Dieses Verhältnis muß vor allem so gewählt werden, daß
taligentialeBerührungspunkte derSchreibkurve vermieden werden, (la diese zu fehlerhaften
Ablesungen Anlaß geben können. Brauchbare Schreibkurven ergeben sich, wenn malt
z. 13. für (las Verhältnis des Papiervorschtibs pro Schreibstiftuinlauf zum Radius
der vom Schreibstift beschriebenen Kreideahn z.13. Verhältnisse gleich oder annähernd
gleich i : t, t : 2, i i : ö wählt.
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Die künstliche Verlängerung des Schreibweges wird Teei diesen Verhältnissen
besonders groß, trotzdem bleibt die kurve auf kleinste Fluche zusamatengedrängt.
Trotz sehr geringelt Papicrvcrbrauclls wird aber doch. eilte große zeitliche Auflösung
erzielt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auf einer kleinen Fläche sich über
lange Zeiträume erstreckende Värgänge in konzentrierter Form ztisammengefaßt sind
und es dadurch möglich wird, die @"orgänge während großer Zeiträume be(luent zu
übersehen und so kritische Phasen leicht festzustellen und ihren Zeitpunkt sehr
genau, z. B. auf die Sekunde, zu ermitteln.
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In der Zeichnung zeigt die Fig. i in schematischer Form eine Ausführungsmöglichkeit
der Erfindung.
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Die von einem Motor über ein Vorgelege t allgetriebelle Welle 2 trägt
einen Schreibkopf 3, in welchem die beiden Schreibfedern d und 5 gehaltert sind.
Die Federn sind so gebogen, daß all (lern unlgebogenen Ende Schreibspitzen entstehen.
Der Schreibkopf 3 mit den Schreibfedern .1 und 5 läuft dauernd um. Seine Umlaufgeschwindigkeit
stellt fit einem l)estinlmten festen Verhältnis zum Papiervorschub des Papierstreifens
6, der in Pfeilrichtuns, über eilte Rolle 7 geführt ist. Die Papierführung wird
in der üblichen Weise durch die Gegenrolle ,8 gesichert. Die Rolle 7 wird, wie in
der Figur allgedeutet, über ein Schneckenradgetriebe 9 atigetrieben. Das Verhältnis
der Umlaufgeschwindigkeit der Schreibspitzen zum Papiervorschub ist so gewählt,
daß die SchreibgeschNvindigkeit der Schreibspitzen ein Vielfaches, z. B. das Zwölffache,
der Vorschubgeschwindigkeit beträgt. Dabei ergibt sich Teei gleicher zeitlicher
Auflösung der Aufzeichnungen nur ein Zwölftel des Papierverbrauchs gegenüber @nor(lnungen,
die ohne zusätzliche Bewegung der Schreibspitze arbeiten. Eine der Schreibspitzen
ist im Schreibkopf so angeordnet, daß sie dauernd auf dem Schreibstreifen aufliegt
und schreibt, wodurch eitle Nullinie aufgezeichnet wird, die gleichzeitig als Zeitlinie
(heilen kann. Zu diesem zweck wird die Unilaufzeit des Schreibkopfes gleich einer
Zeiteinheit, z. C. l Sekunde oder i Minute oder eineniganzzahligenVielfachendavon,
gemacht. Die andere Schreibspitze wird mit dem Papierstreifen in Berührung gebracht.
wenn die beabsichtigte Registrierung vorgenommen werden soll. -Das Andrücken des
Schreibkopfes erfolgt zu diesem Zweck z. B. durch einen Elektromagneten io. der,
eingeschaltet durch den zu registrierenden Vorgang, die Welle 2 entgegen (1-r Federkraft
i t in Pfeilrichtung etwas verschiebt. Iss werden dann auf dem Papierstreifen, wie
aus Fig. i, mit größerer Deutlichkeit jedoch aus Fig. 2 zu ersehen, zwei nahe beieinander
liegende verlängerte Zykloiden aufgezeichnet, während Teei Aussetzen des zu registrierenden
Vorganges nur die Zylcloide der Zeitlinie geschrieben wird.
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ie Fig. 3, d und 5 zeigen einige konstruktive D 1
Ausbildungen
des Schreibkopfes finit den Schreibfedern.
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Wie aus Fig. 3 zu ersehen. ist hier als Schrei])-kopf eine Scheibe
S vorgesehen. auf deren Umfang zwei Paar Rillen eingefräst sind. Die Schreier stifte
d, 5 sind aus feinen 1)i-äliteii gebildet, deren beide Enden jeweils in die Rillen
u hzw. b eingedrückt werden. Die Drähte werden nach ihrem Austritt aus dein
Schreibkopf so gebogen, daß sie eilteSpitze bilden und ziemlich dichtnebeneinanderliegend
auf dem Papierstreifen aufliegen, wie es insbesondere Fig. .lt> erkennen 1ä tfIt.
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Fig. 5 zeigt eitle etwas andere Befestigung der Schreibfedern .1,
5 im Schreibkopf. als in den Fig. 3 utld d gezeigt. Nach Fig. 3 besitzt der Schreibkopf
S einett Ansatz 12, all dein die Schreibfeder :I so befestigt ist, daß sie genau
senkrecht zur Scheibenachse steht. Diese Feder dient zur Registrierung der Zeitlinie.
Die andere Feder 5 dagegen ist so im Schreibkopf befestigt, daß sie schräg zur Achse
des Schreibkopfes steht; wenn der Schreibkopf nun durch den von der zu registrierenden
Meßgröße gesteuerten Elektromagneten all den Papierstreifen altgedrückt wird, um
die zweite Registrierlinie zu schreiben, so wird die Schreibspitze 5 je nach dem
Hub des Schreilykopfes 'auf dem Papier mehr oder weniger ausgelenkt. Dabei wird
aber flicht mehr eine parallele Kurve zur "Zeitlinie, sondern, wie Fig. 6 zeigt,
eilte unregelni<i(.3igeKurve aufgezeichnet. Da der Hub des Schreibkopfes von
der Andrwckkraftdes Elektromagneten ulid (liese wiederum abhängig von dem Betrag
der zu registrierenden Meßgröße ist, so stellt die von der Schreibfeder 5 aufgezeichnete
Kurve nicht inir eitle Anzeige des zu iiberwachendeli Vorgangs schlechthin dar,
sondern
sie bildet durch ihre gegenüber der Zeitlinie wechselnden
_hnplituden 1i auch ein llaß für den Betrag der zu überwachenden Meßgröläe. Zur
Steuerung des Hubes desSchreibkopfeskönnen selbstverständlich auch andere Organe
dienen, wie Drehspulsystetne, Tauchspulen, Reglerkolben u. dgl.
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Fig. 7 zeigt einen Maßstab zur Auswertung der Reli:trierkurven. Dieser
umfaßt einenKreisumlauf der Schreibstifte. Da der Umlauf eine Zeiteinheit. z. 13.
i \linute, betrugt, kann der Maßstab ohne weiteres, wie aus der Figur zu erkennen,
in Sekunden eingeteilt werden. Um die Ablesung von Am-1>litudeti zu ermöglichen,
kann dieser Maßstab aus durchsichtigem Material gefertigt sein und mit weiteren
zykloidenfcirmi"en-\laßstal>linienverselien sciti, an <lctien inan die :\mplituden
ablesen kann. Der "\listand der Maßstablinien kann nach einem linearen oder einem
sonstigen Gesetz gewählt werden. l)ie :\I>lesutig kann durch Auflegen des \laßstabes
auf die kegistrierkurve erfolgen.
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Es sei hier erwähnt. da19 der Papierstreifen zweckmäßigerweise wüliretid
des Vorschubes mit Zeitmarken in der Regel am Papierrand versehen wird. Die Zeitmarkierung
auf dein Papierstreifen kann beispielsweisewährend des Betriebes abhängig vorn .\iiti-ielistllecll<ttiisnitis
der Papierrolle vorgen<>tnitlen werden, der infolge seiner konstanten hescti@l
in<ligl:cit für die _\bnahine von Zeitmarken geeignet ist. \lan kann aller auch
eine unal>liängige .lnordnung für die Zeitmarkierung vorsehen, etwa einen \i>ti
einer Uhr gesteuerten Elektromagneten, welcher in wählbaren Zeitabständen Markierungen
auf <leni Papierstreifen vornimmt. Mit der letzteren _\nordiitttig lvürden Ungenauigkeiten,
die bei eitler Zeittnarkierting al>liüngig vom Antrieb der Papierrolle auftreten
k<iiineti, ausgeschaltet sein.
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Wie Uig. S zeigt, kann tnan erforderlichenfalls auch mchrereSchreibköpfeneben-oderübereinander
anordnen, wobei <lie Sclireil>köpfe über Zahnräder miteinander kuppelbar und
gleichzeitig von ein und demselben Motor oder Uhrwerk antreibbar sind und so gleichzeitig
mehrere Einrichtungen Überwacht werden k<innen. Wie in Fig.8 schematisch dargestellt,
sind die an Zahnrädern R befestigten Schreibkiilife S über die Zwischenzahnräder
Z miteinander gekuppelt. Sie können dadurch über das Vorgelege G' gemeinsam von
dem Motor M angetrieben werden. Die einzelnen Schreibköpfe werden durch Ulektromagneten
E an die Schreibbalin I' angedrückt.
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Zum Schlull sei noch erwähnt, daß die Aufzeichnungen auf dein Schreibstreifen
außer mit niechanischeti Sclireilistifteii, z. 13. auf Wachspapier, auch attf ol>tischein
Wege mit Lichtstrahlen vorgenoininen werden kiitiiien. welche auf lichtempfindliches
Papier cinwirkeii. la>ensokönnenselbstverständlich auch in der erhndtingsgemüßen
Weise mit rotieren-(]en Schneidstifteii"I'onrillen in 13<inder oder Platten geschnitten
wurden, deren Material für die Tonrillenaufzeiclinung geeignet ist.
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Die Erlinclung l;il.it sich z. 1). mit Vorteil anwenden zur
hegistrierung der 13elegtitigsdatier von hernsl@rf#ch@@-älilern. \-oii Leitungen
und als Impulsschreiber, desgleichen zur Aufnahme von Telegraphiezeichen.