DE1548578C - Elektrisches Schreibgerat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schreibgerät, bei welchem elektrische Eingangsimpulse, die Informationsinhalte darstellen, mit sich änderndem Spannungswert dazu verwendet werden, auf einem elektrosensitiven Papier mit Hilfe eines durch einen Elektromotor relativ zum Papier beweglichen Schreibstiftes Markierungen unterschiedlicher Grautönung entsprechend der Größe des Eingangssignals vorzusehen.

Es sind bereits eine Reihe von elektrischen Schreibgeräten bekanntgeworden. Eines dieser bekannten Schreibgeräte verwendet eine Schreibschaltung, die etwa wie folgt funktioniert:

Einem Schreibstift werden über einen Widerstand Impulse aus einem Generator zugeführt, wobei die Gegenelektrode für den Schreibstift durch das elektrosensitive Papier, welches geerdet ist, dargestellt wird. Parallel zum Schreibstift ist die Primärwicklung eines Übertragers geschaltet, dessen induktiver Widerstand bei offener Sekundärwicklung hoch liegt, so daß der Schreibstift auf dem Papier dann eine Spur hinterlassen kann. Die Form dieser Spur hängt jedoch von der Frequenz des Oszillators und ebenso von der Relativgeschwindigkeit des Papiers unter

ίο dem Schreibstift ab. Bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung ergibt sich in der Primärwicklung des Übertragers ein kleiner induktiver Widerstand, so daß dann der Schreibstift in diesem Fall keine ausreichende Spannung erhält, um auf dem Papier eine Spur zu hinterlassen. Diese bekannte Schaltung ist demnach grundsätzlich aus zwei Kreisen aufgebaut, und zwar aus einem Schreibkreis, der auf der Primärseite des Übertragers gelegen ist, und aus einem Steuerkreis, der an die Sekundärseite des Übertragers angeschlossen ist. Durch Kurzschließen und Öffnen des Sekundärkreises des Übertragers läßt sich somit die Aufzeichnung durch den Schreibstift steuern. Hierbei besteht jedoch nicht die Möglichkeit, eventuelle Informationsinhalte in der Amplitude eines Steuersignals auf den Schreibstift zu übertragen bzw. aufzuzeichnen. Diese bekannte Schaltung kann daher nur reine Schwarz-Weiß-Aufzeichnungen vornehmen.

Gemäß einer weiteren bekannten Schreibschaltung wird ein Signal von einer Leitung her zur Ablenkung eines Schreibstiftes einem Ablenkmechanismus zugeführt. Hierbei kann jedoch nur der zeitliche Verlauf des Signals auf einem Schreibpapier aufgetragen werden, d. h., das aufzuzeichnende Signal kann hierbei nicht in Form eines Hell-Dunkel-Effektes auf dem Papier wiedergegeben werden, so daß sich also beispielsweise mit Hilfe dieser bekannten Schreibschaltung keine Bilder übertragen lassen.

Bei einem weiteren bekannten Schreibsystem fließt über das. Aufzeichnungsorgan bei jedem Aufzeichnungsvorgang eine bestimmte Ladungsmenge, die durch eine Speicherkapazität und durch die verwendete Betriebsspannung festgelegt ist. Diese Ladungsmenge ist nicht veränderlich, und sie ist an das verwendete Aufzeichnungspapier angepaßt, d. h. die Ladungsmenge ist so groß, daß sie beim Aufzeichnungsvorgang sicher ein Schwärzen des Aufzeichnungsträgers entsprechend einer Markierung vorsieht. Hierbei wird also auch bei zeitlich noch so kurzem Eingangssignal immer für einen gleichbleibenden Aufzeichnungsstromimpuls gesorgt, um unabhängig von der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers eine Markierung sicherzustellen. Außerdem ist hierbei die mögliche Aufzeichnungsfolge durch die Speicherkapazität begrenzt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei einem elektrischen Schreibgerät der eingangs definierten Art die Informationsinhalte bei unterschiedlicher Aufzeichnungsgeschwindigkeit bzw. Auflösung aufrechtzuerhalten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung, ausgehend von dem elektrischen Schreibgerät der eingangs definierten Art, dadurch gelöst, daß zwei miteinander gekoppelte Schaltungszweige vorgesehen sind, von denen der eine zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Elektromotors dient und von denen der andere die Markierungsfrequenz der Aufzeichnung dadurch steuert, daß die elektrischen Eingangsimpulse mittels eines Sperrschwingers über einem Transistor

mittels veränderlicher Frequenz zerhackt und anschließend verstärkt werden, wobei die Zerhackerfrequenz durch die Kopplung der Schaltungszweige bestimmt ist.

Im Gegensatz zu dem Bekannten läßt sich mit dem elektrischen Schreibgerät mit den zuvor definierten Merkmalen eine bestimmte Markierung bzw. Grautönung derselben auch bei. sich ändernder Aufzeichnungsgeschwindigkeit unverändert halten, da hierbei die Zerhackerfrequenz und damit die Energie der dem Schreibstift zugeführten Impulse immer an die jeweilige Schaltgeschwindigkeit bzw. Markierungsfrequenz angepaßt wird. Auch läßt sich mit Hilfe des elektrischen Schreibgerätes nach der Erfindung eine sehr viel größere Zahl von Informationsinhalten pro Zeiteinheit übertragen, da neben der Hell-Dunkel-lnformation auch gleichzeitig eine Grautönung-Information übermittelt werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform nach der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem einen der Schaltungszweige zwischen Sperrschwinger und dem Transistor ein Impulsübertrager geschaltet ist, dessen Eingangskreis einen Transistor und die die Zerhackerfrequenz bestimmende Einrichtung aufweist.

In dem anderen der zwei Schaltungszweige kann dann eine Schaltung angeordnet sein, die in Abhängigkeit von einer variablen Eingangsgleichspannung eine entsprechend variable Ausgangsfrequenz erzeugt, wobei die Kopplung der zwei Schaltungszweige über ein Gleichstrom führendes Potentiometer erfolgt.

Die die Zerhackerfrequenz bestimmende Einrichtung besteht zweckmäßig aus einer /?C-Schaltung, deren Zeitkonstante durch die von dem Potentiometer abgegriffene Gleichspannung veränderlich ist.

Wird also bei dieser Anordnung die Speisefrequenz für den Elektromotor durch Verschieben des Potentiometerabgriffes verändert, so wird dadurch gleichzeitig die Zeitkonstante der /?C-Schaltung verändert bzw. die Zerhackerfrequenz entsprechend verändert, so daß die Energie der Markierungsimpulse immer genau der Geschwindigkeit des Elektromotors angepaßt wird.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Schaltplan einer Schreibschaltung nach der Erfindung und

F i g. 2 ein Blockschaltbild des elektrischen Schreibgeräts mit der Schaltung nach F i g. 1.

Zunächst wird auf F i g. 1 Bezug genommen. Ein Eingangsimpuls wird an eine Eingangsklemme 10 gegeben, die mit dem Kollektor 12 eines Transistors 14 verbunden ist. Die Basis 16 dieses Transistors liegt über einen Widerstand 18 an der Sekundärwicklung 22 eines Impulsübertragers 20. Der Impulsübertrager 20 hat zwei weitere Wicklungen 24 und 26, die zwischen einer Gleichstromquelle 28 und Erde liegen, und weiterhin einen Teil eines Sperrschwingers 30 bilden. Dieser Sperrschwinger weist einen Transistor 31 auf, der über die Wicklung 24 mit der Klemme 28 verbunden ist und ebenso mit einem Vorspannwiderstand 32, der an seiner anderen Seite an Erde liegt. Eine parallel zur Wicklung 24 geschaltete Diode 33 dient dem Schutz des Transistors 31 gegen Spannungsspitzen. Ein aus einem Kondensator 34 und einem Widerstand 36 bestehendes RC-G\\cd liegt an der Wicklung 26 und zwei Eingangsklemmcn 38 und

40. Die Ausgangsfreqticnz des Sperrschwingers 30 kann dadurch geändert werden, daß man die Eingangsspannung an den Anschlüssen 38 und 40, oder die Kapazität des Kondensators 34 oder den Widerstand des Widerstandes 36 ändert. Der Impulsübertrager 20 ist so ausgelegt, daß er Impulse einer gewünschten Länge, z.B. 7 Mikrosekunden bei der vom Sperrschwinger gelieferten Frequenz liefert. Diese an die Basis 16 des Transistors 14 gelegten Impulse schalten den Transistor 14 an, damit der an die Klemme 10 angelegte Schreibimpuls durch den Transistor 14 an einen Schreibsignal verstärker 41 gelangt, der in Kaskade geschaltete Verstärkungsstufen mit den Transistoren 42 und 44 aufweist. Der Kollektor des Transistors 42 liegt über die Klemme 46 an einer Gleichstromquelle, und sein Emitter liegt über einen Kopplungswiderstand 48 an der Basis des Transistors 44. Die Widerstände 50 und 52 sind Vorspannwiderstände für die Basis und den Emitter des Transistors 42, und der. Widerstand 54 ist ein Emittervorspannwiderstand für den Transistor 44. Am Kollektor des Transistors 44 erscheinende Schreibsignale werden über einen Ausgangstransformator 56 an einen Schreibstift 58 weitergeleitet. Während der Intervalle zwischen den vom Transformator 20 gelieferten Impulsen ist der Transistor 14 gesperrt, und der Schreibimpuls kann nicht zum Schreibstift gelangen. Eine Diode 60 liegt parallel zur Primärwicklung des Ausgangstransformators 56 zwischen dem Transistor 44 und dessen Kollektorspannungsquelle an der Klemme 62, um den Transistor 44 gegen Spannungsspitzen zu schützen, die ihn zu der Zeit beschädigen könnten, zu der der Schreibstiftstrom ausgeschaltet wird.

Der Schreibstift 58 ist auf einem Wagen 64 befestigt, der über eine Schiene 66 mittels eines Motors 68 bewegt wird. Dieser Motor kann ein Schritthaltmotor sein. Der Motor fährt den Schreibstift über eine Gerade, und er kann eine oder-mehrere Markierungen entlang dieser Linie auf dem Schreibpapier 70 machen, und zwar in Abhängigkeit der daran angelegten Impulse. Die Position dieser Markierungen entlang der Linie ist durch eine Steuerschaltung bestimmt, die mit der vorliegenden Erfindung nichts zu tun hat. Wenn der Schreibstift 58 seinen Weg entlang der Linie beendet hat, dann wird das Papier 70 um beispielsweise 0,35 bis 0,70 mm weiterbewegt, und der Schreibstift fährt "wieder über das Papier. .Auf diese Weise schreibt der Schreibstift ein bestimmtes Muster oder eine Kennlinie auf das Papier.

Wenn an der Klemme 10 ein Eingangsimpuls erscheint, dann wird er vom Transistor 14 abgeblockt, bis der Sperrschwinger 30 einen Impuls an die Basis 16 des Transistors gibt. Dieser Impuls schaltet dann die Transistoren für das Intervall von 7 Mikrosekunden (nach obiger Voraussetzung) an, der so lang ist, daß er das Markieren des Papiers sicherstellt. Danach endet der Impuls, und der Transistor 14 wird wieder abgeschaltet. Das 7 Mikrosekunden dauernde Schreibsignal vom Transistor 14 wird dann durch die Transistoren 42 und 44 verstärkt und über den Ausgangstransformator 56 an den Schreibstift gekoppelt. Jedesmal wenn am Schreibstift ein Impuls ankommt, wird auf dem Papier eine Markierung angebracht. Die Schreibimpulse, von denen für jeden an der Klemme 10 erscheinenden Eingangsimpulse mehrere vorliegen können, sind hinsichtlich ihrer zeitlichen Länge begrenzt, können aber einen Nachrichteninhalt durch Veränderung ihrer Amplituden in sich tragen.

Impulse mit höherer Spannung haben mehr Energie und schwärzen das elektrosensitive Papier stärker als Impulse von geringerer Spannung. Auf diese Weise kann die Veränderung der Intensität der Schwärzung des geschriebenen Musters zur Darstellung von Nachrichten dienen.

Bei Schreibgeräten der dargestellten Gattung will man oft mehrere Betriebsbereiche haben. Dies erfordert normalerweise erhebliche Änderungen der Geschwindigkeit, mit welcher der Schreibstift über das Papier gefahren wird. Gleichzeitig muß die Frequenz der Schreibimpulse im selben Sinne geändert werden, wenn man nicht eine große Änderung der Schwärzung der Spur in Kauf nehmen will. F i g. 2 zeigt schematisch das elektrische Schreibgerät nach der Erfindung, bei welchem Mittel vorgesehen sind, um die Drehzahl des Antriebsmotors 68 für den Schreibstift und gleichzeitig die Ausgangsfrequenz des Sperrschwingers 30 zu ändern. Zwei Potentiometer 72 und 74 sind durch eine mechanische Verbindung 76 gekoppelt, und jedes Potentiometer ist mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Das Potentiometer 74 liegt an den Anschlüssen 38 und 40 der Fig. 1 und liefert eine veränderliche Gleichspannung an den Sperrschwinger 30,. welche eine Veränderung der Ausgangsfrequenz desselben bewirkt. Damit ändert sich die Frequenz, mit welcher der Transistor 14 an- und abgeschaltet wird und dadurch ändert sich die Frequenz der an den Schreibstift 58 gelieferten Impulse. Das Potentiometer 72 liefert einen veränderlichen Gleichstrom an einen Schwingkreis 78 veränderlicher Frequenz, der von bekanntem Aufbau sein kann oder dem Schwingkreis 30 gleichen kann. Wenn man einen Impulsausgang haben will, dann kann dieser Schwingkreis einen Transistor in derselben Weise . schalten, wie dies mit dem Transistor 14 geschieht.

Der in seiner Frequenz veränderliche Impulsausgang kann zur Speisung des den Schreibstift verfahrenden Motors 68 verwendet werden, wenn dieser Motor ein

ίο Schrittschaltmotor ist. In diesem Falle wäre die Drehzahl des Motors unmittelbar der Frequenz der Eingangsimpulse proportional. Der den Schreibstift verfahrende Motor kann auch ein Synchronmotor sein, wobei dann ein Oszillator erforderlich wäre, der den bekannten sinusförmigen Ausgang hat.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird jede Einstellung des Potentiometers 72, welches zur Veränderung der Ausgangsfrequenz des Oszillators 78 dient, über die mechanische Verbindung 76 zur Veränderung des Abgriffs,am Potentiometer 74 übertragen, um eine entsprechende Veränderung des Ausgangs des Oszillators 30 zu bewirken. Auf diese Weise ist die Frequenz der Schreibimpulse der Drehzahl des Motors zugeordnet, und die relative Schwärzung der geschriebenen Spur ändert sich nur mit der Spannung der an die Klemme 10 gelegten Eingangsimpulse und nicht mit der Änderung der Drehzahl des Antriebs für den Schreibstift. Offensichtlich kann an Stelle der gezeigten gleichbleibenden Spannung auch eine Stufenspannung an die Oszillatoren 78 und 30 gegeben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Schreibgerät, bei welchem elektrische Eingangsimpulse die Informationsinhalte darstellen, mit sich änderndem Spannungswert dazu verwendet werden, auf einem elektrosensitiven Papier mit Hilfe eines durch einen Elektromotor relativ zum Papier beweglichen Schreibstiftes Markierungen unterschiedlicher Grautönung entsprechend der Größe des Eingangssignals vorzusehen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei miteinander gekoppelte Schaltungszweige vorgesehen sind, von denen der eine (A) zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Elektromotors (68) dient und von denen der andere (B) die Markierungsfrequenz der Aufzeichnung dadurch steuert, daß die elektrischen Eingangsimpulse vermittels eines Sperrschwingers (30) über einen Transistor (14) mittels veränderlicher Frequenz zerhackt und anschließend verstärkt (41) werden, wobei die Zerhackerfrequenz durch die Kopplung der Schaltungszweige (A, B) bestimmt ist.

2. Elektrisches Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem anderen Schaltungszweig (B) zwischen Sperrschwinger (30) und dem Transistor (14) ein Impulsübertrager (20) geschaltet ist, dessen Eingangskreis einen Transistor (31) und die die Zerhackerfrequenz bestimmende Einrichtung (34, 36, 38, 40) aufweist.

3. Elektrisches Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Schaltungszweig (A) eine Schaltung (78) angeordnet ist, die in Abhängigkeit von einer variablen Eingangsgleichspannung eine entsprechend variable Ausgangsfrequenz erzeugt und daß die Kopplung der zwei Schaltungszweige (A, B) über ein Gleichstrom führendes Potentiometer (72, 74) erfolgt.

4. Elektrisches Schreibgerät nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zerhackerfrequenz bestimmende Einrichtung aus einer /?C-Schaltung (36, 34) besteht, deren Zeitkonstante durch die von dem Potentiometer (74) abgegriffene Gleichspannung veränderlich ist.