Köln (Koeln) E 52 "Eichmaschine" (Selbsttätige Eichvorrichtung, Eichanlage - Kalibrier-Gerät)*

(automatic photographical scale calibration apparatus)

German patent DE691884

application date 20 July 1938

granted 9 May 1940

 

Inventors

Dipl.-ing. Kurt Protze; Alwin Weber and Fritz Semerau

* This technology was also concerned in making microfilm scales for: Köln, Ulm, Wupper, Main, AS 60 (M1K) and that like.

Part 1

Full transcription of the official patent document (Patentschrift)

Telefunken Gesellschaft für drahtlose Telegraphie.m.b.h. in Berlin

Eichvorrichtung für die Abstimmskala eines abstimmbaren elektrischen Schwingkreises

Die Erfindung betrifft eine Eichvorrichtung für Abstimmskala eines stetig abstimmbaren elektrischen Schwingkreises, z.B. eines Senders oder Empfängers.

Erfindungsgemäß wird vor der Abstimmskala eine Schreibvorrichtung angeordnet, welche bei Auslösung durch ein Relais an der Stelle, an der sich im Betrieb der Skalenzeigerbefindet, eine Marke auf die Skala schreibt. Das Relais wird durch eine frequenzvergleichseinrichtung gesteuert, welche bei einem vorbestimmten Frequenzwert der Schwebung zwischen der von dem zu Eigenschwingungen erregten Schwingkreis erzeugten Schwingung und einer frequenzkonstanten Eichschwingung oder einer Oberwelle der Eichschwingung das Relais betätigt. Der Sollwert der Schwebungsfrequenz soll insbesondere in der Nähe der Frequenz Null liegen, so daß die Beschriftung praktisch bei Resonanz der Schwingung des abstimmbaren Schwingkreises mit der Eichfrequenz oder einer Oberwelle der Eichfrequenz erfolgt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine völlig selbständige Eichung sehr hoher Genauigkeit möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in Abb.I dargestellt. Die zu beschriftende Skala S sitzt auf der Abstimmachse A des über einen größeren Frequenzbereich stetig abstimmbaren Oszillators O (consider please my additional information on the microfilm glass scale in Part 2, AOB). Die Achse A wird durch den Bedienungsknopf K von Hand betätigt. Zur Eichung wird die Achse A zweckmäßigerweise durch einen nicht dargestellten Motor langsam gedreht, so daß die Abstimmung des Oszillators über den ganzen Bereich stetig verändert wird.

Ein Teil der von dem Oszillator erzeugten Schwingung, deren Frequenz gleich f ist, wird der vergleichseinrichtung V zugeführt. Gleichzeitig wird dieser Einrichtung die Schwingung eines Eichoszillators E zugeführt, welche die Frequenz f besitzt. Der Eichoszillator ist so ausgebildet, daß er außer seiner Grundfrequenz f0 = 1 MHz (106 Hertz) sämtliche Oberwellen dieser Frequenz, also die Frequenz 2 MHz, 3 MHz, mit merklicher Amplitude und hoher Genauigkeit erzeugt.

Es sei vorausgesetzt, daß die Eichfrequenz von 1 MHz etwa dem unteren Ende des Abstimmbereiches des Oszillators O entspricht und die Eichung bei 1 MHz beginnen soll. Die Abstimmung des Oszillators O, deren Anfangswert gegebenenfalls mit einen Wellenmesser kontroliert werden kann, wird nun von der tiefsten bis zum hüchsten Frequenz stetig verändert. Die Vergleichseinrichtung V ist so ausgebildet, daß an den ausgangsklemmen jedesmal danneine Gleichspannung auftritt, wenn eine der Schwebungsfrequenzen zwischen der Frequenz f und der Frequenz f0 oder eine Oberwelle der Frequenz f0 in der Nähe der Frequenz Null liegt, wenn also die Oszillatorfrequenz mit der Eichfrequenz oder eine Oberwelle der Eichfrequenz annähert in Resonanz ist. Die entstandene Gleichspannung erregt ein Relais R und zieht dadurch einen an der drehbar gelagerten Achse A1 befestigten Hebel H derart an, daß dessen Endkante auf der Skalenplatte S, und zwar an der Stelle, an der sich im Betriebe der feststehende Zeiger befindet, einen Strich zeichnet. Es entstehen auf diese Weise auf der Skalenplatte eine Reihe von Strichmarken St, von denen die erste der Frequenz 1 MHz, die zweite Frequenz 2 MHz usw. entspricht.

Wählt man im vorliegenden Falle die Eichfrequenz = 0,1 MHz und läßt man die Eichung bei der zehnten Oberwelle beginnen, so enthält man Marken bei 1 MHz, 1,1 MHz, 1,2 MHz. usw.

Eine beispielsweise Ausbildung der Vergleichseinrichtung V zeigt Abb. 2. Die möglichst oberwellenfreie Oszillatorfrequenz f wird dem Steuergitter einer Mischröhre V1 über einen Transformator T 1 zugeführt, währenddie Eichfrequenz f0 gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines besonderen Verzerrers Z zur Erzeugung der Oberwellen, über den Transformator T0 der gleichen Röhre zugeführt wird. Die Röhre V1 ist als Anodengleichrichter geschaltet. Im Ausgang der Röhre V1 entstehen Summen und Differenzschwingungen der Frequenzen f, f0 , 2f0 usw.

Diese Schwingungen werden über ein Tiefpaßfilter F, das z.B. nur Frequenzen unter 50 Hz durchläßt, dem Steuergitter einer weiteren Gleichrichterröhre (Anodengleichrichter) V2 zugeführt, an deren Anodenkreis die Wicklung M des Relais R liegt. Sobald eine der Differenzen kleiner wird als 50 Hz, sobald also die Oszillatorschwingungen mit der Eichschwingung oder einer Oberwelle der Eichschwingung praktisch in Resonanz kommt, wird das Relais erregt und dadurch die Schreibvorrichtung in Tätigkeit gesetzt.

Bei der Anordnung nach Abb. 1ist die Schreibvorrichtung so ausgebildet, daß nicht nur Marken auf die Skalenplatte 5 aufgeschrieben werden, sondern gleichzeitig neben jeder zehnten Marke eine Zahl : 10, 20, usw. aufgedruckt wird. Dies geschieht durch einen Zahlentrommel T, welche auf ihrem Umfang die Zahlen 10, 20 usw. trägt. Diese wird über die Reibräder R1 , R2 und ein Sperrad P, in dessen Zähne ein auf der Achse A1 befestigter Sperrhebel N eingreift, bei zehn Erregungen des Relaismagneten R um einen derartigen Winkelbereich gedreht, daß eine neue Zahl vor der Skala erscheint. Der Hebel H drückt die Zahlentrommel über den an seiner Seite befestigten umgebogenen Stift J und eien neben den Zahlen an der Seite der Trommel befestigten Gegenstifte j’ nur bei jeder zehnten Markierung an die Skalenplatte.

Der Oszillator O kann z.B. ein Kleinsender oder auch der Überlagerungsoszillator eines Empfängers sein. Im letzeren Falle sind mit der Achse A auch die Vorkreise des Empfängers gekuppelt.

An der Stelle des Tiefpaßfilters F in Abb. 2 kann gegebenenfalls auch ein Filter treten, das nur eine bestimmte höhere Frequenz durchläßt. In diesem Falle erfolgt die Markierung aud der Skalenplatte nicht dann, wenn die Oszillatorschwingung mit der Oberwelle der Eichschwingung in Resonanz ist, sondern dann, wenn sie sich von dem Resonanzpukt um einen bestimmten festen Wert unterscheidet, der gleich der Durchlaßfrequenz des Filters ist.

(the following patent application is directly concerned to: Köln and Ulm microfilm scale calibration, AOB)

An Stelle einer mechanischen Schreibvorrichtung kann auch eine photographische Schreibvorrichtung treten. Ein derartigen Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 3. Auf der Abstimmachse A des zu eichenden Oszillators O sitzt eine Scheibe S’ aus Glas, auf der eine nach volzogener Eichung als Skala dienende halbkreisförmige photographische Platte S‘’ abnehmbar befestigt ist. In einem bestimmten Abstand von der lichtempfindlichen Seite der photographischen Platte befindet sich eine Beleuchtungslampe B hinter einem schmalen Spalt Z. Das optische System L, das der Einfach halber als eine einzige Linse dargestellt ist, entwirft ein scharfes Bild des Spaltes auf der Platte S‘’. Normalerweise befindet sich vor dem Spalt Z ein Verschlußschieber C. Dieser wird mittels einer nicht dargestellten mechanischen Hebelvorrichtung, die durch das Relais ausgelöst wird, kurzzeitig nach oben verschoben, so daß der Schlitz freigegeben wird und das Bild eines Striches auf die photographische Platte geworfen wird. Die ganze Einrichtung befindet sich während der Aufnahme ein einem lichtdicht abschließenden Gehäuse.

Wird die Achse A durch einen Motor M0 langsam über ihren Drehbereich hinweggedreht, so entstehen bei jeder Resonanz der Oszillatorschwingung mit der Schwingung des Eichoszillators E am Ausgang der etwa nach Abb. 2 ausgebildeten Vergleichseinrichtung V elektrische Impulse, welche das Relais R auslösen und kurzzeitig den Verschluß C öffnen.

Um gleichzeitig auf photogreaphischem Wege bei bestimmten Marken Zahlen oder gegebenenfalls auch Sendernamen u.dgl. auf die Skalenplatte projizieren zu können, ist zwischen der Beleuchtungslampe B und dem Spalt Z ein Film angeordnet, der zwischen zwei rückartig bewegten Führungsrollen F1 und F2 ausgespannt ist. Diese beide Rollen sind mit dem Relais R etwa über ein nicht dargestelltes Malteserkreuz in der Weise mechanische gekuppelt, daß sie bei Auslösung des Relais um einen bestimmten Drehwinkel ruckartig weiterdreht werden und dadurch den Film um ein bestimmtes Stück transportieren. Der Spalt Z besteht aus einem unteren, schmalen Teil und einem oberen, breiten Teil, welcher eine Projektion der auf dem Film aufgebrachten Zahlen gestattet. Jeder Abschnitt auf dem Filmband ist in seinem unteren, vor dem schmalen Teil des Schlitzes jeweils sich befindenden Teil durchsichtig, in seinem oberen Teil mit Ausnahme der Zahlen undurchsichtig. Die mechanische Kupplung des Relais mit dem Verschluß und dem Filmtransport kann so ausgebildet sein, daß erst der Verschluß kurzzeitig geöffnet wird und erst nach vollzogener Belichtung der Weitertransport des Films erfolgt. Es kann aber auch erst Filmtransport erfolgen und nach Erreichen der neuen Stellung der Verschluß geöffnet werden.

Es lassen sich auf diese Weise auf der Skala nacheinander sehr feine Markenstriche projekzieren, wobei z.B. neben jeder fünften oder zehnten Marke eine Zahl projiziert wird. Durch entsprechende Ausbildung des Films läßt sich auch erreichen, daß z.B. jeder fünfte Markenstrich etwas länger ist als die normalen Markenstriche. Nach Überstreichen des gesamten Abstimmbereiches wird die photographische Platte S‘’ von der Scheibe S’ abgenommen und entwickelt. Nach Entwicklung, Fixierung und Trocknung wird die Platte wieder in der alten Lage auf der Scheibe S’ eingespannt. Die Verwendung der Platte als geeichte Skala geschieht nun zweckmäßigerweise wieder durch Projektion, indem an der Stelle, an der sich bei der Aufnahme der Spalt Z befindet, eine Mattscheibe und auf der dem optischen System abgewandten Seite der Scheibe S’eine Beleuchtungslampe aufgestellt wird. Das optische System L bleibt mit dem geeichten Oszillator fest verbunden. Gleichzeitig wird an der Stelle, auf die bei der Aufnahme die Projektion der Marken erfolgte, der Skalenzeiger angebracht. An Stelle eines Mechanischen Zeigers wird auch in diesem Falle mit Vorteil ein Lichtzeiger verwendet, dessen optische Anordnung bereits vor der Aufnahme einjustiert wird.

Die belichtete und entwickelte Platte S‘’ kann auch kopiert werden und and der Stelle der ursprünglichen Platte die durch Kopierung entstandene, während des Betriebs als Skala des Oszillators verwendet werden.

Bei der in Abb. 3 dargestellten Eichvorrichtung kann die mechanische Kupplung des Filmtransortes und der Verschlußvorrichtung mit dem Relais R beispielsweise so erfolgen, daß die Führungsrollen und der Verschlußschieber unmittelbar miteinander über Malteserkreuze und Nockenwalzen gekuppelt sind und durch einen zusätzlichen nicht dargestellten kleien Motor angetrieben werden, der durch ein Sperrad, in dessen Nuten ein Sperrhebel eingreift, festgehalten wird. Der Sperrhebel wird kurzzeitig ausgelöst, sobald das Relais R einen Stromimpuls erhält. Zwischen Motorachse und Sperradachse kann eine Reibungskupplung eingeschaltet werden.

Gegebenenfalls läßt sich auch die Achse A während der Belichtungszeit kurzzeitig festhalten, so daß sie ihre Drehbewegung unterbricht und die Erzeugung sehr scharfer Marken gewährleistet ist.

Auf der Skalenplatte S lassen sich eine ganze Reihe von Skalen für verschiedenen Wellenbereiche des Oszillators anordnen. Wenn man sicher ist, daß die nicht kontinuierlich verändern, bei der Wellenbereichumschaltung ausgetauschten Abstimmittel, z.B. die Spulen, bezüglichihres Scheinwiderstandes in einem festen, insbesondere ganzzahligen Verhältnis stehen, können bei der Eichung eines Wellenbereiches neben der Skala für diesen Wellenbereiches neben der Skala für diesen Wellenbereich auch noch die Skalen für die entsprechenden anderen Wellenbereiche auf die Skalenplatte S projiziert werden. Die Marken für die verschiedene Bereiche werden dann mittels eines einzigen Spaltes Z so aufgedruckt, daß sie nach der Aufnahme radial zueinander stehen. Auf dem Filmband sind in diesem Falle aber statt einer einzigen Zahlenreihe so viel Zahlenreihen anzuordnen, wie Teilskalen projiziert werden sollen.

Bei Vorhandensein mehrerer derartiger konzentrischer Teilskalen kann während des Betriebes die optische Projektionseinrichtung derart ausgebildet sein, daß man wahlweise nur eine einzige der Teilskalen auf der Mattscheibe projiziert. Der Umschalter für die Projektionseinrichtung wird in diesem Falle unmittelbar mit dem Wellenschalter des Oszillators gekuppelt.

Die Erfindung läßt sich auch dann durchführen, wenn die Skala feststehend und der Zeiger beweglich angeordnet sind. In diesem Falle muß aber die Schreibvorrichtung mit dem Zeiger bewegt werden.

Patentansprüche

1. Eichvorrichtung für die Abstimmskala eines stetig abstimmbaren elektrischen Schwingungskreises, insbesondere bei Hochfrequenzgeräten, gekennzeichnet durch eine vor der Abstimmskala angeordnete Schreibvorrichtung, welche bei Auslösung durch ein Relais an der Stelle, an der sich im Betriebe der Skalenzeiger befindet, eine Marke auf die Skala schreibt, und daß das Relais für die Schreibvorrichtung durch eine Frequenzvergleichseinrichtung, welcher die Schwingung des Schwingkreises und die in starkem Maße Oberwellen enthaltende, frequenzkonstante Eichschwingung zugeführt werden, bei eienm vorbestimmten Frequenzwert der Schwebung zwischen der von dem zu Eigenschwingungen erregten Schwingkreis erzeugten Schwingung und deren Oberwellen betätigt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Eichschwingung oder einer Oberwelle der Eichschwingung gleich einer der niedigsten Frequenzen des Abstimmbereiches des Schwingungskreises ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß als Frequenzvergleichseinrichtung eine Mischröhre (mixer valve, AOB) dient,in der die Schwingung des Schwingungskreises und die Eichenschwingung gemischt werden und deren Filter einem Gleichrichter zugeführt wird, dessen Ausgleichsspannung zur Betätigung des Relais dient.

4. Eichvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Filter ein Tiefpaßfilter dient, das nur Schwebungen sehr niedriger Frequenz durchläßt.

5. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie nicht nur Strichmarkierungen, sondern auch Zahlen sowie gegebenenfalls Sendernamen auf die Skala schreibt.

6. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine photographische Schreibvorrichtung verwendet ist.

7. Eichvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als zu eichende Skala eine mit Abstimmittelachse des zu eichenden Schwingungskreises gekuppelte lichtempfindliche Platte dient, auf die durch eine Projektionseinrichtung eine Lichtmarke geworfen wird, und daß die Verschlußvorrichtung der Projektionseinrichtung durch das von der Frequenzvergleichseinrichtung betätigte Relais gesteuert wird.

8. Eichvorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur photographischen Zahlenbeschriftung ein durch das Relais ruckweise verschobener, die Zahlen tragender Film dient, von dem ein Ausschnitt auf die lichtempfindlichePlatte projiziert wird.

9. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmittelachse des Schwingkreises durch einen Motor stetig in Drehung versetzt wird.

 

Patent drawing. Please notice, to print this drawing it may be advisable to select first the drawing; click on it and then link it to the clip board by means of Ctr+C and paste it into Word or WordPerfect or that like, by means of Ctr+V and print it.

Consider also so-called "Auszüge deutscher Patent-Anmeldungen" Telefunken had applied for a Zusatz application: Patent-Anmeldungen (in progress)

 

Part 2

 

Up is visible the typical frequency scale projection of a Köln receiver type E52... , accomplished by means of a microfilm deposited on a glass disc, which had been achieved by an apparatus described above.

 

Consider also: E52 glass scale (microfilm scale patent) 

Back to: Köln E52 main page

Start