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Registriergerät zum Aufzeichnen von durch elektrische Signale darstellbaren
physikalischen Größen Die Erfindung betrifft ein Registriergerät zum Aufzeichnen
von durch elektrische Signale darstellbaren physikalischen Größen mit Mitteln zur
Geradführung des Schreiborgans, bestehend aus einem zylinderförmigen Körper mit
einer um die Mantelfläche umlaufenden Spiralnut und einem mit dem Schreiborgan verbundenen
rollenden, entlang einer Geraden geführten Element.
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Für Registriergeräte ist die Verwendung eines in einer Spiralnut auf
der Mantelfläche eines zylindrischen Körpers ablaufenden rollenden Elementes bekannt,
das in einer Geradführung so geführt ist, daß eine mit dem Element fest verbundene
Schreibeinrichtung eine Linearbewegung durchführt.
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Weiterhin ist die Verwendung von Kugeln in Zusammenwirkung mit den
entsprechenden Mitteln zur Farbabgabe, z. B. in Kugelschreibern, bekanntgeworden.
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Auch die Verwendung von Kugeln als Geradführungselement und zugleich
als Schreiborgan bei Registriergeräten gehört zum Stand der Technik. Es bestand
jedoch Nachfrage nach einem Gerät, mit dem elektrische Signale reibungsfreier als
bisher und sauber aufgezeichnet werden können. Weiterhin soll ein solches Registriergerät
geringe bewegte Massen haben, die Reibung bei bisher verwandten Aufzeichnungselementen
war eine sogenannte Haftreibung.
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Erfindungsgemäß erhält man ein besonders gut arbeitendes Registriergerät
dadurch, daß man das rollende Element als eine in einer Spiralnut einerseits und
einer schienenartigen Geradführung andererseits abrollende Kugel in an sich bekannter
Weise zugleich als Schreiborgan ausbildet und ein Magazin für eine Anzahl von Kugeln
derart anordnet, daß jeweils, wenn eine Kugel entlang der Spiralnut den Aufzeichnungsbereich
durchlaufen hat, eine weitere Kugel am anderen Ende der Führungsbahn aus dem Magazin
in den Aufzeichnungsbereich eintritt und diese Kugel dabei gleichzeitig mit dem
Registrierstreifen derart in Wirkverbindung tritt, daß diese die Aufzeichnungen
erzeugt.
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Vorteilhaft wird das Registriergerät so ausgeführt, daß die Geradführung
als eine aus etwa rechtwinklig aufeinanderstehenden, schienenartigen Polflächen
bestehende Permanentmagnetanordnung ausgebildet ist und daß der Zylinderkörper gegenüber
der einen dieser Polflächen derart angeordnet ist, daß die Kugel gegen die beiden
Polflächen abrollend von der Spiralnut entlang den Flächen mitgenommen wird, in
einer solchen Anordnung gegenüber dem Registrierstreifen, daß dieser über eine der
entsprechend schneidenartig ausgebildeten Polflächen läuft. Besonders günstig arbeitet
man, wenn die Aufzeichnung auf dem Registrierstreifen durch die Wirkung eines Schreibstromdurchgangs
zwischen der Kugel und einem unter dem Registrierstreifen liegenden, einen Teil
der Geradführung bildenden Leiter erzeugt wird.
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Weiter ist es günstig, wenn der Schreibstromdurchgang von einer der
Polflächen über die Kugel durch den Schreibstreifen hindurch zu der unter diesem
angeordneten anderen Polfläche erfolgt.
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Es tritt also ausschließlich rollende Reibung auf, wodurch ein ganz
erheblicher technischer Fortschritt erreicht wird. Durch die Anordnung des Magazins
wird die Möglichkeit geschaffen, daß ständig eine Kugel im Registrierbereich abrollt
und bei Auftreten eines entsprechenden Impulses eine Aufzeichnung ermöglicht wird.
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Bei der Erfindung wird also als kombiniertes Führungs- und Schreibelement
ebenfalls eine Kugel verwendet.
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Das Registriergerät kann jetzt sehr leicht ausgeführt werden und spricht
auf Grund der kleinen Masse der Kugel sehr exakt an.
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Weiter ist zu beachten, daß für die gerade Schreibbewegung kein Band
od. dgl. verwendet wird und infolgedessen kann kein Fehler in der Phasendifferenz
infolge der Stellung eines Schreibstiftes auftreten. Die verwendeten Metallkugeln
sind fast unbegrenzt brauchbar.
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Die Erfindung ist an Hand, der Zeichnungen erläutert. Eine : beispielsweise.
Ausführungsform der
Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt,
und zwar stellt dar A b b. 1 in einem Grundriß den Hauptteil des erfindungsgemäßen
Geräts und .n b b. 2 einen Schnitt durch das in A b b. 1 gez--i-Yte Gerät.
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Das Gerät enthält einen Zylinder 1, in dessen Oberfläche schraubenförmig
eine Nut 2 eingeschnitten ist. 3 ist ein Elektromotor und 4 und 5 sind die Räder
eines Untetsetzungsgetriebes. 6 ist ein Registrierpapier, das auf einen Träger 7
aufgewickelt ist und das in Pfeilrichtung (vgl. A b b. 2) mittels der Vorschubrolle
12 und der Gummirolle 13 geführt wird, die über das Untersetzungsgetriebe 8, 9,
10 und 11 angetrieben werden. Die Stahlkugeln 14 sind längs einer
geraden Linie angeordnet, die zwischen einer Führungsbahn 15 und der Schraubennut
2 verläuft, wobei diese Kugeln bei einer Rotation des Zylinders 1 längs dieser geraden
Linie geführt werden. Die Führungsbahn 15 wird durch zwei einander gegenüberliegende
schienenartige Geradführungen 16 und 17 gebildet. Die magnetisierbare Geradführung
16 hat die Form eines Winkeleisens und ist an einer Seite mit einer Mehrzahl von
Permanentmagneten 18
ausgestattet, während seine andere Seite eine Schiene
der Führungsbahn 15 bildet. Das andere magnetisierbare Metallstück 17, das dem Permanentmagneten
18 gegenüberliegt, hat eine messerartige Kante, die der spitzen Kante des Metallstückes
16 gegenüberliegt und die andere Schiene der Führungsbahn 15 bildet. Das Registrierpapier
6 wird durch diese Führungsbahn 15 geführt.
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Bei der Erfindung wird durch den magnetischen Kraftfluß, der durch
die Permanentmagnete 18 erzeugt wird, der magnetische Kreis geschlossen, der von
dem Metallstück 16 über die Führungsbahn 15 zu dem Metallstück 17 verläuft. In der
Führungsbahn 15 tritt dann ein magnetisches Feld auf, durch das die Stahlkugeln
14 kräftig gegen beide Schienen gezogen werden. So bewegen sich die Stahlkugeln
14
längs der Bahn zwischen den beiden parallelen Geradführungen, also längs
der Führungsbahn 15, und sie können nicht aus dieser Bahn austreten. Wenn die Stahlkugeln
14 in die Führungsbahn 15 eintreten, dann bewegen sie sich wegen der rotierenden
schraubenförmigen Nut 2 des Zylinders 1 längs dieser Bahn. Das Registrierpapier
6 wird durch die Rollen 12 und 13, die über den Permanentmagneten 18 angeordnet
sind, in Pfeilrichtung gezogen, und es tritt (vgl. A b b. 2) durch den Führungsspalt
bzw. die -bahn 15, während eine Stahlkugel 14, die längs dieses Führungsspalts 15
geführt wird, mit der Oberfläche des Registrierpapiers 6 in Berührung bleibt. Wenn
ein elektrisches Signal an das magnetisierbare Metall 16 gegeben wird, dann fließt
ein Strom zu der Stahlkugel 14 und gelangt zu dem magnetisierbaren Metall 17 über
das Registrierpapier 6, wodurch das Signal auf diesem Registrierpapier aufgezeichnet
wird. Eine Stütze 19 aus isolierendem Material, die parallel zum Zylinder
1 angeordnet ist, trägt die Schienen des Führungsspalts 15 und isoliert die
positive Schiene von der Erde. Ein Rohr oder U-Profil 20 ist mit den Stahlkugeln
14 gefüllt. Wenn diese Stahlkugeln 14, die sich in Pfeilrichtung (vgl. A b b. 1)
in gerader Richtung bewegen, an das linke Ende des Zylinders 1 gelangen, dann werden
sie am Ende der Nut 2 in das Magazin 20 gedrückt. Da das Magazin
20 mit Stahlkugeln 14 gefüllt ist, so tritt, wenn eine Stahllcuacl
am linken Ende in das Magazin 20 hinein-:>z#dräc!ct wird, aus dem rechten
Ende des Magazins 20 eine andere Stahlkugel aus und gelangt in die Nut 2. Durch
diese Kugeln wird zusammen mit der Rotation des Zylinders 1 eine lineare
Schreibbewegung erreicht. Durch eine Wiederholung dieses Vorgangs erhält man eine
genaue und saubere Aufzeichnung auf dem kontinuierlich bewegten Registrierpapier
6.
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Obwohl es für das Einsetzen der Stahlkugeln in den Führungsspalt
15 noch zahlreiche andere Möglichkeiten gibt, so wurde hier jedoch nur eine
Ausführungsform beschrieben.
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Die Aufzeichnung auf dem Registrierpapier 6 wird durch den
Signalstrom bewirkt, der durch die Stahlkugeln 14 strömt. Da die lineare Schreibbewegung
der Stahlkugeln 14 zwischen dem geraden Führungsspalt 15 und der Schraubennut 2
erfolgt, so kann kein Schwingen auftreten, wie dies bei üblichen Schreibgeräten
der Fall ist, bei denen ein Band od. dgl. verwendet wird und wodurch Fehler in der
Stellung des Schreibstiftes auftreten können. Da die Stahlkugeln 14 durch die magnetische
Kraft gegen das Registrierpapier 6 gedrückt werden, so kann der Aufzeichnungsvorgang
bei konstantem Schreibdruck durchgeführt werden. Ein anderer Vorteil liegt darin,
daß infolge der Verwendung leichter Stahlkugeln an Stelle eines Schreibstiftes praktisch
keine Reibung auftritt und die Stahlkugeln fast unbegrenzt verwendet werden können.
Noch ein anderer Vorteil besteht darin, daß eine Mehrzahl von Schraubenlinien vorgesehen
werden kann und daß die Stahlkugeln in beliebigen Abständen in den Spalt eingeführt
werden können, wodurch der Durchmesser des Zylinders 1 verringert und das Gerät
klein ausgeführt werden kann.
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Die Aufzeichnung kann auch mittels einer elektrischen Entladung oder
mit Hilfe eines elektrochemischen Vorgangs durchgeführt werden.