DE1094470B

DE1094470B - Follow-up recorder

Info

Publication number: DE1094470B
Application number: DEA21467A
Authority: DE
Inventors: Kurt Finsch
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1954-11-06
Filing date: 1954-11-06
Publication date: 1960-12-08

Description

Nachlaufschreiber Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nachlaufschreiber zu schaffen, mit dem es möglich ist, relativ schnell veränderliche Vorgänge aufzuzeichnen, beispielsweise auf Wachs- oder Rußpapier oder mittels Tinte. Insbesondere soll der Schreiber in der Lage sein, jeden elektrischen oder in einen solchen umgewandelten Vorgang, der noch ein Galvanometer zum Ansprechen bringt und im Bereich zwischen 0 bis etwa 20 Hertz liegt, aufzuzeichnen. Mit den bisher bekanntgewordenen Nachlaufschreibern ist insbesondere die letztere spezielle Aufgabe naturgemäß - bedingt durch ihre bisherige bauliche Anlage - nicht zu lösen. Bei dem Erfindungsvorschlag, der sich auf die Verstellmittel für das Schreibglied (und »Kompensationsglied«) des Nachlaufschreibers bezieht, wird von dem bekannten sogenannten Johnson-Rahheck-Effekt Gebrauch gemacht, der bekanntlich die Möglichkeit gibt, die Anziehungskräfte eines geladenen I(ondensators (nach Art eines »Plattenkondensators«) für mechanische Wirkungen an Stelle eines Elektromagneten zu benutzen.Tracking recorder The invention is based on the object of providing a To create follow-up recorder with which it is possible to change relatively quickly Record processes, for example on wax or soot paper or using ink. In particular, the writer should be able to record any electrical or in a such a transformed process that still makes a galvanometer respond and ranges from 0 to about 20 Hertz. With the ones that have become known so far Follow-up recorders, in particular, have the latter special task by their very nature - due to their previous structure - not to be solved. In the case of the invention proposal, which is based on the adjustment means for the writing element (and "compensation element") of the trailing recorder refers to what is known as the Johnson-Rahheck effect Made use of which, as is well known, gives the opportunity to experience the attraction of a charged I (ondensators (like a »plate capacitor«) for mechanical effects to use in place of an electromagnet.

Mit dem Johnson-Rahbeck-Effekt arbeitende Vorrichtungen, bei denen ein Band über Walzen geführt ist und entweder (beim Anlegen einer Spannung) mitgenommen wird oder (beim Ausschalten der Spannung) auf der Walze gleitet, sind an sich bekannt. Devices operating with the Johnson-Rahbeck effect in which a belt is guided over rollers and either (when a voltage is applied) is taken along or (when the voltage is switched off) slides on the roller, are known per se.

Insbesondere ist es auch bekannt, ein Band um zwei sich gegenläufig drehende Walzen herumzuführen und beide Walzen abwechselnd durch die Halbperioden einer Wechselspannung zu erregen, so daß das Band eine oszillierende Bewegung ausführt, dadurch eine mit ihm gekoppelte Membran zu Schwingungen erregt und auf diese Weise Schall erzeugt. Es ist auch bereits der Vorschlag gemacht worden, durch über Walzen laufende Bänder oder ähnliche Vorrichtungen Schreibstifte zu betätigen, doch ist auf diese Weise nur die Periodendauer der angelegten Spannung aufzuzeichnen, nicht aber die Größe eines von einem Anzeigeinstrument gemessenen Meßwertes.In particular, it is also known to turn a band around two in opposite directions Turning reels around and alternate both reels through the half-periods to excite an alternating voltage, so that the belt executes an oscillating movement, as a result, a membrane coupled to it is excited to vibrate and in this way Generates sound. The suggestion has also already been made of rolling over running tapes or similar devices to operate pens, but is in this way only to record the period of the applied voltage, not but the size of a measured value measured by a display instrument.

Die Erfindung bezweckt, unter Verbesserung der bekannten Einrichtungen diese in vorteilhafter Weise der Anwendung bei Nachlaufschreibern der eingangs bezeichneten Art nutzbar zu machen. Es liegt auf der Hand, daß bei Nachlaufschreibern, die der Aufzeichnung relativ schneller Vorgänge dienen sollen, die zu bewegenden Massen gering gehalten werden müssen. The invention aims to improve the known devices this in an advantageous manner of the application with follow-up recorders of the initially designated Art to make usable. It is obvious that with follow-up writers that the Record relatively fast processes are intended to serve the masses to be moved must be kept low.

Daher wird der Johnson-Rahbeck-Effekt zur Konstruktion eines Schreibers ausgenutzt, der sich dadurch auszeichnet, daß die zu bewegenden Massen extrem gering sind.Hence the Johnson-Rahbeck effect becomes the construction of a pen exploited, which is characterized by the fact that the masses to be moved are extremely small are.

DerJohnson-Rahbeck-Effekt weist den Nachteil auf, daß die Johnson-Rahbeck-Kräfte in ihrer Abhängigkeit von der angelegten elektrischen Spannung nicht hinreichend reproduzierbar sind. Es sind daher be- sondere Maßnahmen erforderlich, wenn man den Effekt bei Meßgeräten ausnutzen will. Da es sich insbesondere hei Nachlaufschreibern um eine Nachlaufregelung handelt, bestand die Gefahr, daß diese Regelung bei Anwendung des Johnson-Rahbeck-Effektes dynamisch unstabil wird. Durch die Erfindung ist die Anordnung so getroffen worden, daß derartige Fehlerquellen eliminiert werden. The Johnson-Rahbeck effect has the disadvantage that the Johnson-Rahbeck forces not sufficient in their dependence on the applied electrical voltage are reproducible. There are therefore special measures required when using the Want to take advantage of the effect in measuring instruments. Since it is especially called follow-up recorders is a follow-up regulation, there was a risk that this regulation would apply the Johnson-Rahbeck effect becomes dynamically unstable. The invention is the Arrangement has been made so that such sources of error are eliminated.

Es wird daher ein Nachlaufschreiber zur Aufzeichnung von einem Anzeigeinstrument, insbesondere Lichtzeigerinstrument gemessener Größen, bei welchem das auf einer geraden Bahn geführte, sofort sichtbare Schreibspuren erzeugende Schreiborgan an einem straff gespannten, über Rollen geführten Band angebracht ist und bei welchem das Schreibmittel dadurch dem Meßwert entsprechend nachgeführt ist, daß am Band ein vorzugsweise fotoelektrisch wirksamer, die Stellungsabweichung des Schreibmittels erfühlender Indikator angebracht ist, welcher bei einer Stellungsabweichung Mittel zur Bewegung des Bandes im Sinne der Beseitigung der Stellungsabweichung beeinflußt, vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rollen ununterbrochen durch Servoenergie zu gegenläufigem Umlauf angetrieben sind, daß die Rollen aus einem halbleitenden/leitenden Material bestehen und das Band aus leitendem/halbleitendem Material besteht und daß die Bewegung des Bandes im Sinne der Beseitigung von Stellungsabweichungen durch entsprechende Steuerung des Johnson-Rahbeck-Effektes zwischen den Rollen und dem Band erfolgt. Weitere Merkmale der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet. Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispie! erläutert. In der Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel in Form eines »Photozellen-Nachlaufschreibers« mit Röhrenrelais dargestellt. A follow-up recorder is therefore used to record a display instrument, in particular light pointer instrument of measured sizes, in which the on a straight path, immediately visible writing traces generating writing organ is attached to a taut belt guided over rollers and in which the writing means is thereby tracked according to the measured value that on the tape a preferably photoelectrically effective, the positional deviation of the writing medium Sensitive indicator is attached, which means in the event of a position deviation influenced to move the belt in the sense of eliminating the positional deviation, proposed, which is characterized according to the invention in that the roles are uninterrupted are driven by servo energy to reverse rotation that the rollers from consist of a semiconducting / conductive material and the tape of conductive / semiconducting Material exists and that the movement of the belt in the sense of eliminating positional deviations by controlling the Johnson-Rahbeck effect between the roles and the tape takes place. Further features of the invention are characterized by the subclaims. The invention is based on the drawings in an exemplary embodiment! explained. In the Fig. 1 is an embodiment in the form of a »photocell tracking recorder« shown with tube relay.

Die dargestellte Anordnung besteht aus dem EingangskreisA, dem Röhrenrelais B und dem eigentlichen Schreiber C. The arrangement shown consists of input circuit A, the tube relay B and the actual scribe C.

DerEingangskreis umfaßt im wesentlichen das dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßte Spiegelgalvanometerl, von dem, nur der Spiegel angedeutet ist, die zugehörige Lichtquelle2 und die beiden Cadmium-Sulfid-Photozellen3 und 4, die inBrückenschaltung liegen. The input circle essentially includes that of the respective purpose adapted mirror galvanometer, of which, only the mirror is indicated, the associated one Light source 2 and the two cadmium sulfide photocells 3 and 4, which are connected in a bridge lie.

Der RelaiskreisB besteht aus dem Röhrenrelais 5 mit den zugehörigen Gitterableit- und Spannungsteilerwiderständen. Die Relaisröhre ist eine Doppelröhre in Kippschaltung. The relay circuit B consists of the tube relay 5 with the associated Grid leakage and voltage divider resistors. The relay tube is a double tube in toggle switch.

Das eigentliche Nachlaufschreibwerk C besteht aus zwei glattgedrehten Walzen (Rollen) 6, 7 eines »Halbleiter«-Materials (etwa Kalkstein), die ständig -mittels eines Aufzugswerkes oder eines kleinen Motors - gegenläufig umlaufen, und aus einem schleifenförmigen, um diese Walzen herumgeführten dünnen Metallband (etwa Messing) 8. Letzteres ist mittels einer zwischengeschalteten kleinen Feder 9 schwach vorgespannt, so daß die genannten Walzen ohne große Bandreibung leicht rotieren können. Zweckmäßigwird man die Umlaufrichtungen der Walzen so wählen, daß sie im Sinne einer Spannung der kleinen Feder 9 wirken. Steinwalze und Metallband bilden die beiden Belege eines Kondensators mit sehr geringem Plattenahstand. Wird an diese Kondensatorbelege eine Gleichspannung von etwa 100 bis 200 Volt gelegt, so entstehen zwischen Band und Stein (teilweise) sehr hohe Feldstärken, und es treten starke Anziehungskräfte auf, die das Band während der Dauer des Spannungsstoßes an dem jeweils an Spannung gelegten Stein festhalten. Mit dem Band 8 verbunden ist der Schreibstift 10, der über die nicht dargestellte Registrierfläche bewegt wird. An dem Band sitzt ferner das »Kompensationsglied«. Im vorl-iegenden Falle sind es die Photozellen 3 und 4 selbst. Statt dessen kann natürlich auch vom Band ein optisches Ablenkelement (z. B. The actual trailing writing unit C consists of two smooth-turned ones Rollers (rollers) 6, 7 of a "semiconductor" material (such as limestone) that are constantly - by means of an elevator or a small motor - rotate in opposite directions, and from a loop-shaped thin metal band (approx Brass) 8. The latter is weak by means of a small spring 9 in between biased so that the rollers mentioned rotate easily without much belt friction can. The directions of rotation of the rollers will expediently be chosen so that they are in the A sense of tension of the small spring 9 act. Form stone roller and metal band the two pieces of evidence of a capacitor with very little plate proximity. Will attend to this A DC voltage of about 100 to 200 volts is applied to the capacitor, which is how it emerges very high field strengths (sometimes) between tape and stone, and strong fields occur Forces of attraction that the tape during the duration of the voltage surge on the hold the tensioned stone. Connected to the band 8 is the Pen 10, which is moved over the registration surface, not shown. At The "compensating link" is also attached to the band. In the present case, they are Photocells 3 and 4 themselves. Instead, an optical one can of course also be used from the tape Deflection element (e.g.

Spiegel) im Photozellenstrahlengang verstellt werden, das den Wiederabgleich der Eingangsbrücke durch Zurückstellen des Lichtzeigers bewirkt. In diesem Fall sind dann also die Photozellen ortsfest angeordnet.Mirror) can be adjusted in the photocell beam path, which enables the readjustment the input bridge by resetting the light pointer. In this case the photocells are then arranged in a stationary manner.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Die Bewegungen des von der aufzuzeichnenden Meßgröße beaufschlagten Galvanometers 1 werden mit Hilfe der Lichtquelle 2 als Belichtungsänderungen auf die räumlich nebeneinander angeordneten Photozellen 3, 4 übertragen. Die in Brückenschaltung liegenden Zellen ändern damit ihren Widerstand und bewirken das Auftreten eines Diagonalstromes. Der in seinem Vorzeichen veränderliche Diagonalstrom wird nun dem Gitter der DoppelröhreS zugeführt und erzeugt an dem Gitterwiderstand einen Spannungsabfall, der das Relais zum Ansprechen bringt. Je nachdem das Gitterpotential nun »positiv« oder »negativ« beeinflußt wird, wird es ein Umkippen der Anodenströme der Röhre zur Folge haben, wobei die Schaltung so dimensioniert ist, daß jeweils das eine System der Röhre gesperrt ist. Das Ansprechen des Röhrenrelais bewirkt also abwechselnd in jedem System einen Spannungshub, der unmittelbar an den Arbeitswiderständen 11 abgegriffen werden kann. Der Spannungshub des einen oder anderen Systems wird nun der jeweils zugeordneten Walze des Schreibwerkes zugeführt. Von den beiden Walzen steht also stets eine unter Spannung. Die jeweils an Spannung gelegte Walze führt dann das Band so lange mit, bis durch die geänderte Belichtung der Photozellen, die von dem Band mitbewegt werden, der Gitterimpuls von »plus« nach »minus« oder umgekehrt gewechselt ist und damit der Spannungshub an der anderen Walze wirksam wird, die damit das Band in entgegengesetzter Richtung mitführt. Dieses Wechselspiel, das sich auch dann wiederholt, wenn das Galvanometer im Eingangskreis in Ruhe bleibt, bewirkt beim Schreiben eine gewisse Nullbreite. Je größer nun die Ansprechempfindlichkeit der Relaisschaltung ist, um so schneller erfolgt das Wechselspiel der Spannungshübe und um so geringer ist damit die Nullbreite. Die beschriebene Kippschaltung des Relais bewirkt, daß das Band stets unter der Kraftwirkung einer der bei den Rollen steht. Das hat den Vorteil, daß ein Schlupf zwischen Band und Walzen vermieden und damit die Schreibgenauigkeit gewährleistet ist. The mode of operation of the arrangement is as follows: The movements of the Galvanometers 1 acted upon by the measured variable to be recorded are made with the aid of of the light source 2 as changes in exposure to those arranged spatially next to one another Transfer photocells 3, 4. The cells in the bridge circuit thus change their resistance and cause a diagonal current to occur. The one in his Diagonal current of variable sign is now fed to the grid of the double tube S and creates a voltage drop across the grid resistor, causing the relay to respond brings. Depending on whether the grid potential is now "positively" or "negatively" influenced, it will result in a reversal of the anode currents of the tube, breaking the circuit is dimensioned so that one system of the tube is blocked in each case. The response of the tube relay alternately causes a voltage swing in each system, the can be tapped directly at the load resistors 11. The voltage swing one or the other system is now the respectively assigned roller of the writing mechanism fed. So there is always one of the two reels one under tension. The respectively Tensioned roller then carries the belt with it until through the changed one Exposure of the photocells that are moved by the belt, the grid pulse has changed from »plus« to »minus« or vice versa and with it the voltage swing on the other roller takes effect, which causes the belt in the opposite direction carries. This interplay, which is repeated even when the galvanometer remains in rest in the input circle causes a certain zero width when writing. The greater the sensitivity of the relay circuit, the faster the interplay of the voltage swings takes place and the zero width is the smaller. The described toggle switch of the relay causes the tape always under the Force effect of one of the roles. This has the advantage that there is a slip between belt and rollers avoided and thus the writing accuracy guaranteed is.

Die Ansprechempfindlichkeit des Röhrenrelais kann gesteigert werden, wenn man letzteres gemäß Abb. 2 ausbildet. Es enthält die beiden veränderlichen Photowiderstände 3' und 4' als Gitterableit- und Spannungsteilerwiderstände. Die in Abb. 1 vorgesehene Brücke im Eingangskreis A kommt also hier in Fortfall. The response sensitivity of the tube relay can be increased, if the latter is formed according to Fig. 2. It contains the two mutable Photoresistors 3 'and 4' as grid drain and voltage divider resistors. the The bridge provided in Fig. 1 in input circuit A is therefore omitted here.

Trotz der hier im Vergleich zu Abb. 1 vorhandenen geringeren Zellenspannung wird durch diese Maßnahme eine Steigerung der Ansprechempfindlichkeit etwa um den Faktor 100 erzielt.Despite the lower cell voltage compared to Fig. 1 this measure increases the sensitivity by about Achieved a factor of 100.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der allgemeine Erfindungsgedanke auch den Fall umfaßt, bei dem -in sinngemäßer Umkehrung des beschriebenen Prinzips - die umlaufenden Zylinder, Walzen usw., »Leiter«eigenschaften und das mit diesem zusammenwirkende bandförmige Organ »Halbleiter«eigenschaften aufweisen. Außerdem soll der Erfindungsvorschlag die Möglichkeit umfassen, wo gegebenenfalls die aufeinanderwirkenden Teile durchweg »Halbleiter«eigenschaften besitzen. It should also be noted that the general idea of the invention also includes the case in which -in analogous reversal of the principle described - the rotating cylinders, rollers, etc., "conductor" properties and that with this cooperating band-shaped organ have "semiconductor" properties. aside from that the proposed invention should include the possibility of where the interacting Parts consistently have "semiconductor" properties.

Die Erfindung ist auch nicht auf Anordnungen mit Lichtzeigerinstrument beschränkt. Es wäre möglich, auch andere Anzeigeinstrumente zu benutzen, etwa solche mit schnell schwingenden mechanischenZeigern. The invention also does not apply to arrangements with a light pointer instrument limited. It would also be possible to use other display instruments, such as these with fast-moving mechanical hands.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Follow-up recorder for recording one Display instrument, in particular a light pointer instrument, measured variables in which the writing organ that is guided on a straight path and produces immediately visible traces of writing is attached to a taut belt guided over rollers and in which the writing means is thereby tracked according to the measured value that on the tape a preferably photoelectrically effective, the positional deviation of the writing medium Sensitive indicator is attached, which means in the event of a position deviation influenced to move the belt in the sense of eliminating the positional deviation, dadurdi characterized that the rollers (6, 7) are uninterrupted by servo energy are driven to reverse rotation that the rollers from a semiconducting / conductive Consist of material and the band (8) consists of conductive / semiconductive material and that the movement of the belt (8) in the sense of eliminating positional deviations by appropriate control of the Johnson-Rahbeck effect between the roles (6, 7) and the band (8).

2. tracking recorder according to claim 1, characterized in that the ends of the band (8) are connected to one another by a tension spring (9).

3. tracking recorder according to claim 2, characterized by a direction of rotation the rollers (6, 7) in the sense of tensioning the tension spring (9).

4. Follow-up recorder according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that one of the rollers (6 or 7) is under voltage.

5. Follow-up recorder according to one or more of claims 1 to 4, characterized by the use of a toggle switch, preferably a metastable multivibrator (B), to generate the alternating roles (6, 7) voltages to be supplied.

6. Follow-up recorder according to one or more of the preceding claims with a photoelectrically effective indicator in which a Light pointer instrument and a metastable multivibrator serves as a relay, thereby characterized in that the photoelectric indicator consists of two adjacent, Photodiodes (3 ', 4') connected in the grid circuits of the multivibrator (B) consists.

Considered publications: German Patent Specifications No. 454 198, 587 309, 919 002.