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Schreibunterlage zur Aufzeichnung gesteuerter Funkenentladungen.
Die Beobachtung, dass ein Papierblatt vom elektrischen Funken gelocht und an den Lochrändern versengt wird, hat die Anregung gegeben, die Aufzeichnungen elektrischer Impulse, z. B. von einer Photozelle in Bildübertragungsgeräten ausgelöste Impulse, mit Hilfe gesteuerter Funkenentladungen zu versuchen. Dabei hat sich gezeigt, dass die Reproduktion höchst unvollkommen ist, mag auch die Rastergrösse noch so klein bzw. die Frequenz des die Funkenstrecke betätigenden Generators noch so gross gewählt werden.
Als Ursache dieses Übelstandes ist erkannt worden, dass der Funke nicht unter allen Umständen an jener Stelle durch die Schreibunterlage schlägt, an welcher sich der die Unterlage befahrende Nadelpol der Funkenstrecke eben befindet, sondern zuweilen seinen Weg durch ein benachbartes, von einer vorhergehenden Entladung stammendes Loch nimmt, so dass die gesonderte Aufzeichnung der Entladung unterbleibt.
Zur Vermeidung des erwähnten Ubelstandes wird im Sinne der Erfindung eine Schreibunterlage benutzt, deren Durchschlagsspannung kleiner ist als die der umgebenden Luft, vorzugsweise kleiner als
300 Volt, dabei aber dem Stromdurchgang doch noch so grossen Widerstand entgegensetzt, dass es zur Ausbildung einer Funkenstrecke kommt.
Zur näheren Erläuterung der Umstände, die für die Bestimmung der Durchschlagsspannung massgebend sind, sei auf die Zeichnung verwiesen, in welcher ein Papierblatt 1 mit dem Nadelpol 2 und dem Plattenpol 3 der Funkenstrecke dargestellt ist, wobei angenommen wird, dass der Nadelpol im Zeitpunkt einer Entladung nächst dem Rand des von einer vorhergehenden Entladung stammenden Loches 4 steht.
Bei entsprechender Oberflächenbeschaffenheit des Papieres kann nun der Fall eintreten, dass ein Funke den durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Weg und nicht den kürzesten Weg durch das Papier nimmt, obgleich bei Anlegung der gleichen Spannung ein Funke nicht überspringen würde, wenn das Papierblatt zwischen den Polen 2 und 3 nicht vorhanden wäre. Um also vollkommen sicher zu sein, dass der Funke genau an jener Stelle durch das Papier schlägt, an welcher sieh der Nadelpol der Funkenstrecke eben befindet, muss die Durchschlagsspannung der Schreibunterlage kleiner sein als die der umgebenden Luft, wenn die Funkenbahn längs der Oberfläche der Unterlage verläuft.
Werden an die Genauigkeit der Reproduktion nicht sehr hohe Anforderungen gestellt, so kann es ausreichend sein, wenn die Durchschlagsspannung der Schreibunterlage kleiner ist als die der Luft schlechtweg.
Für die Erfindung in Betracht kommende Papiere des Handels in der Dicke von 0'05-0'15 mm haben sich durchaus zur Aufzeichnung von Funkenentladungen als ungeeignet erwiesen. Die Durchschlagsspannung solcher Papiere beträgt nämlich 800-1400 Volt, ist also erheblich höher als die Durchschlagsspannung von Luft gleicher Sehichtdichte, die bei 600 Volt liegt. Gewisse Papiersorten können aber durch eine einfache Behandlung brauchbar gemacht werden. Diese Behandlung besteht in der Imprägnierung des Papieres mit einem Elektrolyten. Die Wirksamkeit des Elektrolyten ist aber an einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt des Papieres gebunden. Mit nicht hygroskopischen Salzen, z. B.
Chlornatrium, imprägniertes Papier zeichnet unkorrekt, wenn die Luft sehr trocken ist, gibt aber bei normalen
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findung brauchbar, vielmehr müssen auch hinsichtlich der Leimung des Papieres gewisse Voraussetzungen erfüllt sein. Eine Leimung mit hydrophobem Leim hat sich als sehr nachteilig erwiesen, und nur wenn der
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Gehalt unter 1% liegt, sind mit derartigem Papier nach entsprechender Imprägnierung mit Elektrolyten noch brauchbare Ergebnisse erzielbar. Leimung des Papieres mit hydrophilem Leim beeinträchtigt die Brauchbarkeit nicht oder nur in geringerem Masse. Immerhin empfiehlt es sieh, zur Imprägnierung nur schwach geleimtes, vorzugsweise ungeleimtes Papier zu verwenden. Stoffe hoher Durchschlags- spannung, z.
B. Öl, dürfen im Papier nicht oder nur in ganz geringen Mengen enthalten sein.
Ein anderer Weg zur Herabsetzung der Durehsehlagsspannung besteht in der Einbettung guter Elektrizitätsleiter in die Papiermasse. Als brauchbar haben sich erwiesen : Lampenruss, Graphitpulver, insbesondere feinstkörniges Metallpulver, z. B. Aluminium oder Kupfer. Gegebenenfalls können die Metalle in kolloidal verteiltem Zustande verwendet werden.
Im Sinne der Erfindung präparierte Papiere sind zur Herstellung von Kopien nach Vorlagen aller Art benutzbar. Die Vorlage wird auf die Trommel des Senders, das Papier auf die Trommel des Empfangsgerätes eines Bildtelegraphen gespannt und vom Nadelpol der Funkenstreeke befahren. Die Bildzerlegung wird so weit getrieben, dass sich die versengten Ränder der Funkendurehschläge unmittelbar oder beinahe unmittelbar aneinanderschliessen, wodurch die Aufzeichnungen so erscheinen, als ob sie durch Färbung des Papieres erzeugt wären.
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Bogens durch die mechanische und Hitzewirkung des Funkens in solchem Masse zerstört, dass die zum Vervielfältigen benutzte Farbe durch den Bogen durchdringen kann.
Die angeführten Massnahmen zur Herabsetzung der Durehsehlagsspannung gelten auch für Schablonenbogen. Bei Schablonenbogen mit einer Grundlage aus Yoshinopapier genügt es, wenn die guten Elektrizitätsleiter nur dem Belag beigemischt werden, weil Yoshinopapier infolge seiner weiten Maschen und dünnen Fasern dem Funkendurchschlag nur ganz geringen Widerstand entgegensetzt.
Ein bekanntes Verfahren zur Aufzeichnung elektrischer Impulse besteht darin, die Schreibunterlage aus Papier mit einer Lösung zu tränken, die vom Strom zersetzt wird. Hier wird die Tränkung in solchem Masse durchgeführt, dass die Schreibunterlage als Stromleiter wirkt. Demgegenüber wird gemäss der Erfindung das Papier mit Elektrolyten nur imprägniert, damit es dem Stromdurchgang noch so hohen Widerstand entgegensetze, dass es zur Ausbildung einer Funkenstrecke kommt.
Es ist ferner auch bekannt, gute Elektrizitätsleiter, wie Kohle-oder Metallpulver, in Papier einzubetten. Während aber bei den bekannten Papieren der Anteil dieser Beimengungen so gross ist, dass das Papier den Strom gut fortleitet, ist die zugesetzte Menge bei der Schreibunterlage gemäss der Erfindung so gering, dass die Entstehung einer Funkenstrecke nicht behindert ist.
Ausführungsbeispiele :
Papier zur Herstellung von Kopien : Man imprägniert ein 35-50 9 schweres ungeleimtes Hadernpapier, wie es als Karbonseidenpapier im Handel ist, mit einer wässrigen (zirka 30% eigen) Lösung von Chlormagnesium, indem man es zwischen zwei Gummiwalzen durchführt, von welchen die untere in die Chlormagnesiumlösung taucht und die obere den Überschuss der Lösung abpresst. Sodann wird das Papier über Trockenzylinder geführt. Wenn das imprägnierte getrocknete Papier einen Chlormagnesiumgehalt zwischen. 3 und 15 aufweist, so nimmt es an der Atmosphäre spontan einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 10 und 20% an. Der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb dieser Grenzen kann als der vorteilhafteste bezeichnet werden.
Wenn der Feuchtigkeitsgehalt geringer ist als 10%, so besteht die Gefahr, dass die Durehsehlagsspannung des Papiers zu hoch ansteigt, ist er höher als 20%, so wird die Durehsehlagsspannung des Papiers zu gering und es besteht die Gefahr, dass die Ausbildung der Funkenstrecke mangelhaft wird. Man kann auch gewöhnliches Rotationsdruckpapier imprägnieren, doch hat solches Papier zufolge seiner Zusammensetzung aus Zellulose und Holzschliff den Nachteil, dass es bei dem obenerwähnten Feuchtigkeitsgehalt nicht genügend fest ist. Man kann statt Chlormagnesiumlösung auch Chlorkalzium oder eine Mischung von Glycerin und Chlornatrium oder Natriumlactat zur Imprägnierung verwenden.
Glyeerin ohne Zusatz von Elektrolyt gibt unbefriedigende Resultate.
Schablonenbogen : 1. Sogenanntes Yoshinoseidenpapier wird mit einer Lösung von 11 Teilen hoehviskoser Nitrozellulose, 5 Teilen Kalziumehlorid und 5 Teilen Trikresylphosphat in 180 Teilen eines
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getrocknete Bogen ein Gewicht von ungefähr 35-40 g pro m2 aufweist.
2. Ebensolches Yoshinopapier wird mit einer Lösung von 13 Teilen Nitrozellulose in 230 Teilen Ätheralkohol 1 : 1 und 70 Teilen Butylalkohol, in welcher Lösung eine gut geriebene Mischung von 26 Teilen Rizinusöl und 26 Teilen feinstem Aluminiumpulver homogen verteilt ist, getränkt, so dass das Gewicht
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30 Teilen Glycerin und 10 Teilen Natriumlaetat. Das Gewicht des getrockneten Sehablonenbogens soll 30-40 9 betragen. Der getrocknete Schablonenbogen wird durch Behandlung mit Formaldehyddampf gehärtet, d. h. wasserunlöslich gemacht. Man kann statt des Natriumlactats beispielsweise auch 2 Teile Chlornatrium zusetzen.
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Writing pad for recording controlled spark discharges.
The observation that a sheet of paper is punctured by an electric spark and scorched at the edge of the hole gave the impetus to record electrical impulses, e.g. B. from a photocell in image transmission devices triggered impulses to try with the help of controlled spark discharges. It has been shown that the reproduction is highly imperfect, however small the grid size or the frequency of the generator that actuates the spark gap is chosen.
The cause of this inconvenience has been identified as the fact that the spark does not under all circumstances strike through the writing pad at the point where the spark gap's needle pole is located, but sometimes its way through an adjacent hole from a previous discharge takes, so that the separate recording of the discharge is omitted.
To avoid the above-mentioned Ubelstandes a writing pad is used in the context of the invention, the breakdown voltage of which is less than that of the surrounding air, preferably less than
300 volts, but at the same time opposes the passage of current so great that a spark gap is formed.
For a more detailed explanation of the circumstances that are decisive for determining the breakdown voltage, reference is made to the drawing, in which a sheet of paper 1 is shown with the needle pole 2 and the plate pole 3 of the spark gap, it being assumed that the needle pole is at the time of a discharge closest to the edge of the hole 4 originating from a previous discharge.
If the surface of the paper is appropriate, it can happen that a spark takes the path indicated by a dash-dotted line and not the shortest path through the paper, although if the same voltage were applied, a spark would not jump over if the paper sheet between the poles 2 and 3 would not exist. In order to be completely sure that the spark hits the paper exactly at the point where the needle pole of the spark gap is, the breakdown voltage of the writing pad must be lower than that of the surrounding air if the spark path is along the surface of the pad runs.
If the demands on the accuracy of the reproduction are not very high, it may be sufficient if the breakdown voltage of the writing surface is lower than that of the air.
Commercial papers with a thickness of 0.05-0.15 mm which are considered for the invention have proven to be absolutely unsuitable for recording spark discharges. The breakdown voltage of such papers is 800-1400 volts, which is considerably higher than the breakdown voltage of air with the same visual density, which is 600 volts. However, certain types of paper can be made usable by a simple treatment. This treatment consists in impregnating the paper with an electrolyte. The effectiveness of the electrolyte is linked to a certain moisture content in the paper. With non-hygroscopic salts, e.g. B.
Sodium chlorine, impregnated paper draws incorrectly when the air is very dry, but gives when the air is normal
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Finding useful, on the contrary, certain requirements must also be met with regard to the sizing of the paper. Sizing with hydrophobic glue has proven to be very disadvantageous, and only if the
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If the content is below 1%, useful results can still be achieved with such paper after appropriate impregnation with electrolytes. Sizing the paper with hydrophilic glue does not impair its usefulness, or only to a lesser extent. After all, it is advisable to use only weakly sized, preferably unsized, paper for impregnation. Substances with high breakdown voltage, e.g.
B. Oil, may not be contained in the paper or only in very small quantities.
Another way of reducing the breakdown stress is to embed good electrical conductors in the pulp. The following have proven to be useful: lamp soot, graphite powder, especially fine-grained metal powder, e.g. B. aluminum or copper. If appropriate, the metals can be used in a colloidally distributed state.
Papers prepared within the meaning of the invention can be used to produce copies from all types of templates. The original is stretched on the drum of the transmitter, the paper on the drum of the receiving device of a picture telegraph and driven over by the needle pole of the spark line. The image decomposition is carried out so far that the scorched edges of the sparking strokes close directly or almost directly to one another, whereby the recordings appear as if they were produced by coloring the paper.
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The arc is destroyed by the mechanical and heat effects of the spark to such an extent that the color used for reproduction can penetrate through the arc.
The listed measures to reduce the breakdown stress also apply to stencil sheets. In the case of stencil sheets with a base made of Yoshino paper, it is sufficient if the good electricity conductors are only added to the topping, because Yoshino paper offers very little resistance to the sparkover due to its wide meshes and thin fibers.
A known method for recording electrical pulses is to soak the writing pad made of paper with a solution that is broken down by the electricity. Here the impregnation is carried out to such an extent that the writing pad acts as a conductor. In contrast, according to the invention, the paper is only impregnated with electrolytes so that it still offers such a high resistance to the passage of current that a spark gap is formed.
It is also known to embed good conductors of electricity, such as carbon or metal powder, in paper. However, while in the known papers the proportion of these admixtures is so large that the paper conducts the current well, the amount added in the writing pad according to the invention is so small that the creation of a spark gap is not hindered.
Embodiments:
Paper for making copies: One impregnates a 35-50 9 heavy unsized rag paper, as it is commercially available as carbon silk paper, with an aqueous (approx. 30% own) solution of chlorine magnesium by passing it between two rubber rollers, of which the lower one immersed in the magnesium chloride solution and the upper one presses off the excess of the solution. The paper is then passed over drying cylinders. If the impregnated dried paper has a chlorine magnesium content between. 3 and 15, it spontaneously assumes a moisture content of between 10 and 20% in the atmosphere. The moisture content within these limits can be said to be the most advantageous.
If the moisture content is less than 10%, there is a risk that the breakdown voltage of the paper will rise too high; if it is higher than 20%, the breakdown voltage of the paper will be too low and there is a risk that the spark gap will be poor becomes. Ordinary rotary printing paper can also be impregnated, but due to its composition of cellulose and wood pulp, such paper has the disadvantage that it is not sufficiently strong at the above-mentioned moisture content. Instead of magnesium chloride solution, calcium chloride or a mixture of glycerine and sodium chlorine or sodium lactate can also be used for the impregnation.
Glyeerin without the addition of electrolyte gives unsatisfactory results.
Template sheet: 1. So-called Yoshinoseidenpapier is made with a solution of 11 parts of highly viscous nitrocellulose, 5 parts of calcium chloride and 5 parts of tricresyl phosphate in 180 parts of a
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dried sheets have a weight of approximately 35-40 g per m2.
2. The same Yoshino paper is soaked in a solution of 13 parts of nitrocellulose in 230 parts of ether alcohol 1: 1 and 70 parts of butyl alcohol, in which solution a well-rubbed mixture of 26 parts of castor oil and 26 parts of the finest aluminum powder is homogeneously distributed, so that the weight
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30 parts of glycerin and 10 parts of sodium acetate. The weight of the dried template sheet should be 30-40 9. The dried stencil sheet is hardened by treatment with formaldehyde vapor; H. made water-insoluble. Instead of sodium lactate, for example, 2 parts of sodium chloride can also be added.