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Verfahren zur Prüfung der elektrischen Eigenschaften von elektrischen
Kleinapparaten oder Schaltelementen Apparate und Schaltelemente, welche in- elektrischen
Stromkreisen verwendet werden sollen, haben in der Regel ganz bestimmte Bedingungen
bezüglich ihrer elektrischen Eigenschaften zu erfüllen, die mehr oder weniger genau
eingehalten werden müssen. Daher ist stets vor der Freigabe für den Gebrauch eine
sorgfältige Prüfung der Apparate und Scbaltelemente notwendig, um festzustellen,
ob, die erwähnten Eigenschaften, z. B. der elektrische Widerstand eines Widerstandskörpers,
die Zündspannung einer Glimmröhre, die Ansprechempfindlichkeit eines Relais usw.,
innerhalb des durch den Verwendungszweck bedingten Toleranzbereiches bleiben. Solange
es sich um die Prüfung nicht zu zahlreicher Einzelstücke handelt, kann man ohne
Schwierigkeiten im Prüffeld die Meßwerte ablesen und nach dem Meßergebnis die Ausschußfabrikate
ausscheiden. Die Prüfung der Fabrikate wird aber ein Problem, sobald es sich um
eine Massenfertigung handelt, wie es beispielsweise bei der Erzeugung von überspannungsableitern,
Widerständen usw. der Fall ist. Hier erfordert die Prüfung in der geschilderten
Weise einen hohen Bedarf an Arbeitskräften und Meßplätzen, und es können sich produktionshemmende
Schwierigkeiten ergeben.
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Die Erfindung hilft diesem Übelstand ab. Erfindungsgemäß werden bei
der Prüfung von elektrischen Kleinapparaten oder Schaltelementen der
oder
die maßgebenden Meßwerte durch eine von dem Meßinstrument gesteuerte Apparatur durch
Lochung in Karten eingetragen, derart, daß durch die Stellung des Loches (derLöcher)
auf der Karte der Meßwert eindeutig bestimmt ist. Die Karten können sodann durch
eine Aussortiermaschine, wie sie an sich bereits bekannt ist, nach bestimmten Gesichtspunkten
aussortiert werden. Insbesondere wird man diejenigen Karten aussortieren, in welche
Meßwerte eingetragen sind, die außerhalb der jeweils vorgeschriebenen Toleranzbereiche
liegen. Man kann die zusammengehörigen Apparate und Karten durch gleichartige Numerierung
der Karten und Apparate festlegen und hat dann eine einfache Möglichkeit, auf Grund
der aussortierten Karten die unbrauchbaren Apparate auszusondern. In vielen Fällen
wird es sich empfehlen, die Karten unmittelbar an den zugehörigen Kleinapparaten,
z. B. Widerstandskärpern oder überspannungssi,cherungen, zu befestigen, so daß man
stets die Daten der Messung von der Karte ablesen kann. Wie später erläutert wird,
ist auch eine unmittelbare Aussortierung der Apparate auf Grund der an ihnen befestigten
Meßkarten möglich. Auch eine Gruppierung der Apparate nach bestimmten Bereichen
der Meßwerte ist ohne Schwierigkeit durchführbar.
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Die Erfindung läßt sich am besten an Hand eines besonders anschaulichen
Beispiels, nämlich der Prüfung von überspannungsableitern auf ihre Zündspannung'
erläutern. Ein überspannungsableiter muß bezüglich der Zündspannung im allgemeinen
zwei Bf-dingungen erfüllen. Die Zündsparmung muß einerseits überhaupt innerhalb
gewisser Grenzen liegen, damit der Ableiter in einen bestimmten Apparat eingebaut
werden kann. Die Zündspannung darf aber auch während des Betriebes, z. B. während
einer Reihe von Schaltungen oder über eine längere Betriebszeit hinweg, nur innerhalb
eines ganz bestimmten Toleranzgebietes schwanken. Man wird daher zur Prüfung des
Ab-
leiters mehrere, z. B. drei Messungen ausführen und ermitteln, ob die
-,cwünschte Konstanz der Zündspannung vorhanden ist. Alle diese Vorgänge werden
durch die Erfindung wesentlich vereinfacht.
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Fig. i zeigt eine grundsätzliche Möglichkeit zur Bestimmung der Zündspannung
eines Spannungsableiters in schematischer Darstellung. Es ist, ein Spannungsteiler
i vorgesehen, von welchem durch Anzapfungen 2-, t' 3 usw. je nach
Bedarf verschiedene Spannungen abgenommen werden können. Beim Einlegen eines Schalters
4 wird die Spannung über einen Widerstand 5 an den Kondensator
6 gelegt. Der Kondensator wird aufgeladen, und die Spannung an den Kondensatorkleinmen
steigt an. Schließlich wird die Kondensatorspannung so hoch, daß der zum Kondensator
parallel geschaltete, zu prüfend,-Ableiter 7 zÜndet. Parallel zu dem Kondensator
6
liegt ein Spannungsmesser 8, der die jeweilige Kondensatorspannung
mißt, In dem Stromkreis der Glimmröhre liegt ein Relais 9, welches 1,-"-im
Durchgang des Stromes, also nach der Zündung d-.s Ab-
leiters, anspricht,
Dadurch kann zweierlei bewirkt werden. Erstens wird beispielsweise durch Öffliung
des Meßstromkreises io und durch mechanische Verriegelung die Welle des Meßinstrumentes
in ihrer Stellung festgehalten, so daß der Zündspannungls-%?#,ert festgelegt ist.
Zweitens werden durch das Relais 9 sämtliche Vorgänge ausgelöst, die zum
Lochen der Karten und gegebenenfalls gleichzeitigen Aufdrucken der gemessenen Spannungswerte
notwendig sind. Durch die Stellung der Welle des Meßinstrumentes sind auch der oder
die Stempel der Lochmaschine in Auslösestellung gebracht, welche die Meßwerte in
der Lochkarte festhalten sollen. Das Relais 9 braucht also# nur, vorzugsweise
mit einer kleinen Verzögerung, das Niederdrücken der Lochstempel auszulösen. Damit
das Meßinstrument die nötigen Schaltkräfte liefern kann, kann man die Meßspannung
des Kondensators 6 durch Relais- oder Verstärkeranordnungen zwischen
6 und 8 gegebenenfalls im bestimmten Verhältnis vergrößert auf das
Instrument 8 wirken lassen.
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. Um die Schaltkräfte, durch welche die richtige relative Lage
zwischen den Lochstempeln und der Karte bewirkt wird, nicht von dem Spannungsinesser
selbst ableiten zu müssen, kann man auch eine fotoelektrische Auslösungsvorrichtung
für die Lochstempel vorsehen, die im Augenblick- der Zündungund damit desStillstandes
desSpannungszeilgers je nach der Zeigerstellung die Abwärtsbewegung des richtigen
Lochstempels auslösen.
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Man kann auch einen beweglichen Schlitten anordnen, der die Lochkarte
trägt und der automatisch so lange verschohen wird, bis er an einen durch die Zeigerstellung
des Meßinstrumentes festgelegten Anschlag stößt. Beim Anstoßen gegen den 1,nschlag
wird der Schlitten stillgesetzt und der Lochstempel niedergedrückt. Nach dem Lochen
wird der ganze Apparat automatisch wieder in die Grundstellung zurückgeführt.
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In Fig. z- ist als weiteres Beispiel eine andere Anordnung dargestellt,
mit deren Hilf,- man den Erfindunggsgedanken praktisch durchführen kann. \7on einem
Spannungsteiler i i, dessen Klemmenspannung möglichst genau konstant -ehalten wird,
können Verschiedene Spannungen, je nach dem Meßbereich, abgenominen werden.
Der Spannungsteiler hat beispielsweise eine Grobunterteilung (Teile 12, 13) und
eine Feinunterteilung (Teil 14 des Spannungsteilers). Der Abschnitt 14 des Spannungsteilers
i i ist beispielsweise in Stufen zu je 1/io Volt unterteilt. Bei der Messung
der Zündspaiinung des Ableiters 16 wird zunächst mittels eines Schalters 15 eine
Grobeinstellung* des Spannungsbereiches vorgenommen. Sodann wird beispie Isweise
durch Schließen des Schalters 17 der Antriebsmotor 18 für einen rotierenden
Stufenschalter ig in Tätigkeit gesetzt, durc.i den an die Glimmröhre 16 eine steigende
Spannung angelegt wird. Durch den Antriebsmotor 18 wird gleichzeitig die Kartenlochmaschine
dauernd fortgeschaltet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht dies
in der Weise, daß ein die Lochkarte :2o tragender Schlitten 21 verschoben
wird.
Wein, die E-iitladung in dem überspannungsableiter gezündet wird, dann spricht das
StillsetzrelaiS 22 an, setzt den Motor 18 still und löst gleich7 eitig die abwärts
gehende Bewegung des Stempels 23 aus, der die Karte 20 locht. Die Lochinaschine
kann natürlich auch in anderer Weise gebatit sein als bei dein dargestellten Ausführungsbeispiel.
Der Antriebsmotor 18 kann z. B. auch andere Einstellorgane betätigen, derart, daß
von einer größeren Anzahl von Stempeln bei ruhender Karte jeweils derjenige niedergedrückt
wird, der dein gemessenen Spannungswert entspricht. An die Stelle des umlaufenden
Kontaktarmes kann natürlicb auch ein Sclirittschaltwerk- treten.
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Die Auswerturg der Ileßergebnisse kann auf \-ei-scliiedeiie Weise
erfolgen. Zum Aussortieren #-on Lochkarten steht eine Reihe bekannter Maschinetisysterne
zur Verfügung. Man kann beispielsweise von dem bekannten Hollerith-System Gebrauch
machen. Bei der Anwendung dieses Systems ist es beispielsweise leicht möglich, mehrere
Lochzeilen nebeneinander anzuordnen, derart, daß jede Zeile einer bestimmten Dezimale
des Spannungswertes entspricht. Auf diese Weise wird eine besonders genaue Sortierung
der Karten und damit der Apparate nach den Meßdaten möglich.
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Handelt es sich darum, mehrere Werte zu messen und nachträglich zu
]>,-stimmen, ob diese Werte innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches liegen,
dann ist das Verfahren nach der Erfindung init besonderem Erfolg anwendbar. Fig.
3 zeigt eine Lochkarte, bei der in drei nebeneinanderliegenden Zeileii die
Ergebnisse dreier Messungen eingetragen sind. Ma n kann natürlich die Lochungen
sämtlich in einer Reihe vornehmen. Es sei nun arigenommen, daß sich die drei gemessenen
Spannungswerte nur um einen bestimmten Maximalwert voneinander unterscheiden dürfen.
Es muß also irgendein Vorgang ausgelöst werden, wenn sich zwei Spaimungswerte um
mehr als diesen Maximalwert unterscheiden. Man erreicht dies gemäß Fig..4 durch
Einschieben der Karte 24 in eine Sortiermaschine, die mit einer Reih-, von FühlStiften
25
versehen ist. Die Fühlstifte liegen an den Anzapfungspunkten eines Spannungsteilers
26. Werden nun beim Sortieren in bekannter Weise die Fühlstifte durch Federkraft
niedergedrückt, dann treten an den Lochungsstellen der Karte die Stifte durch diese
hindurch und kommen mit den Schienen 27 b7-W. 28 und 29 in Kontakt.
Zwischen den Schienen sind spannungsabhängige Relais 30,
31, 32
angeordnet. Übersteigt irgendeine Differenzspannung zwischen den Stiften den vorgeschriebenen
Maximaltvert, darin wird eines der Relais ausgelöst. Alle drei Relais bewirken die
gleichen Schaltvorgänge. Sie setzen 1),-ispielsweise einen Druckstempel in Tätigkeit,
der auf der Karte ersichtlich macht, daß das zugehörige Prüfstück Ausschuß ist,
Man kann mit den Relais auch eine Vorrichtung steuern, welche die Ausschußstücke
automatisch in einen Sammelbehälter abwirft, während die brauchbaren Stücke in einem
anderen Behälter gesammelt werden. Die geschilderte Prüfung kann auch vorgenommen
werden, wenn der Ableiter auf der zugehörigen Karte befestigt ist. Die Karte wird
mit dem Ableiter 34 in das Prüfgerät 33 eingeführt. je nachdem, ob der Ableiter
34 brauchbar oder unbrauchbar ist, wird die Karte automatisch 7. B. nach
vorn oder rückwärts ausgeworfen.
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An Stelle von Fühlstiften gemäß Fig. 4 kann man zum Aussortieren auch
nach Fig. 5 eng aneinander angeordnete, mit Druckluft gespeiste Düsen anordnen,
über den-en sich bewegliche Teile 35 befinden, die einen Kontakt schließen,
wenn sie durch die Druckluft angehoben werden. Dies ist stets der Fall, wenn ein
Loch 36 der Karte 37 über der betreffen-den Düse steht. Man kann auf
diese Weise die gleichen Schaltvorgänge auslösen wie bei der Anordnung nach Fig.
4 mit Hilfe der Fühlstifte, Fig. 6 zeigt eine Anordnung zur Auswertung der
Karten, bei der von der Möglichkeit der fotoelektrischen Abtastung der Löcher Gebrauch
gemacht werden kann. Die Lochkarte wird durch das Abtastgerät 38 mit bestimmter
Geschwindigkeit hindurchgeschoben. jedesmal, wenn ein Loch der Karte durch eine
bestimmte Stelle des Abtastgerätes, z. B. durch den Lichtstrahl einer Fotozellenanordnung
oder über eine Druckluftdüse mit einem beweglichen Gegenkontakt, hindurchgeht, gibt
das Gerät 38 einen Stromstoß, der auf die Relaisspule 39 wirkt. Dieses
Relais ist so ausgebildet, daß es sich selbst mindestens so lange hält, bis die
Karte eine Wegstrecke zurückgelegt hat, die dem maximalen Abstand zweier Löcher
der Karte entspricht, welche durch den zulässigen Maximalunterschied zweier Meßwerte
gegeben ist. Das Relais 39 schließt den Kontakt 40 und legt damit das Relais
41 an das Abtastgerät 38, während es durch den Kontakt 42 seinen eigenen
Stromkreis und mit dein Kontakt 43 den Stromkreis des verzögerten Relais 44 öffnet.
Die Verzögerungszeit dieses Relais ist so groß gewählt, daß es gerad2 abfällt, wenn
die Karte einen Weg zurücklegt, der dem maximalen Abstand zweier Meßpunkte (Löcher)
der Karte entspricht. Wird nun in dem Gerät 38 das folgende Loch abgetastet,
dann wird der Kontakt 45 des Arbeitskreises des Auswerfmagneten 46 geschlossen.
Dieser kann aber nur dann in Tätigkeit treten, wenn das verzögerte Relais 44 abgefallen
ist und den Nebenschlußkontakt47 des Auswerfmagneten geöffnet hat. Nur dann erhält
der Auswerfmagnet 46 genug Strom, um in Tätigkeit zu treten, und die Karte auszuwerfen
bzw. zu markieren, daß es sich bei dem geprüften Apparat um ein Ausschußstück handelt.
Werden sämtliche Impulse von dem Abtastgerät38 während einer Zeitspanne gegeben.
die kleiner ist als die dem zulässigen Maximalabstand zwischen zwei Meßpunkten entsprechende
Zeit, dann tritt der Auswerfmagnet überhaupt nicht in Tätigk#eit. Hat aber eines
der Löcher der Karte einen zu großen Abstand von dem ersten Loch, dann gibt das
Abtastgerät einen Impuls zu einer Zeit, zu der das verzögerte Relais 44 bereits
abgefallen und der
Nebenschlußkreis des Auswerfmagneten geöffnet
ist. Durch den Impuls wird der Kontakt45 geschlossen und der Auswerfmagnet genügend
erregt, um den Auswerfmechanismus oder eine Markiervorrichtung in Tätigkeit zu setzen.