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Die Erfindung betrifft ein Schrittschaltwerk zum zeilenweisen Zurück-
bzw. Vorstellen des Tonkopfes für ein Tonaufzeichnungs- und Wiedergabegerät, bei
welchem der Tonkopf mit seiner Halterung von einer Gleitführung getragen wird und
durch einen auf einer Führungsspindel anfliegenden Führungsstift je nach Drehrichtung
der Führungsspindel vor oder zurück über das Aufzeichnungsfeld geführt werden kann.
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Die Erfindung ist praktisch bei allen Apparaturen anwendbar, bei denen
eine Schrittschaltung entlang einer Führungsspindel durchgeführt werden soll.
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Es sind heute Diktiergeräte im Gebrauch, bei denen bei der Diktataufnahme
oder -wiedergabe der Schreib-Lesekopf, beispielsweise ein mit einem magnetischen
Aufzeichnungsträger zusammenarbeitender Magnetkopf, normalerweise von einer Anfangsposition
in bezug auf den Aufzeichnungsträger zu einer Endposition fortbewegt wird. Gleichzeitig
mit dieser linearen Verstellbewegung des Schreib-Lesekopfes erfolgt eine Drehung
des beispielsweise manschettenförmigen Aufzeichnungsträgers. Durch Überlagerung
der linearen Verstellbewegung des Schreib-Lesekopfes mit der rotierenden Bewegung
des Aufzeichnungsträgers entsteht auf dem Aufzeichnungsträger eine schraubenförmige
Informationsspur. Bei der Benutzung von derartigen Diktiergeräten hat es sich als
eine praktische Notwendigkeit erwiesen, daß der den Schreib-Lesekopf tragende Trägerkörper
zeilenweise vorwärts oder rückwärts verschoben werden kann, beispielsweise um eine
bereits diktierte Stelle nochmals abzuhören und sie gegebenenfalls durch übersprechen
zu korrigieren oder um beim Abschreiben eine vielleicht nicht gut verständliche
Stelle für ein mehrmaliges Abhören zu wiederholen.
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Die bisher entworfenen Mechanismen zur zeilenweisen Vorwärts- und
Rückwärtsverschiebung des Schreib-Lesekopfes in Diktiergeräten hatten praktisch
immer den Nachteil, daß man zuviel Zeit benötigte zum genauen Einstellen des Schreib-Lesekopfes
in bezug auf die Informationsspur, wobei sich dieser Nachteil sowohl bei der Vorwärtsschaltung
als auch bei der Rückwärtsschaltung bemerkbar machte.
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Bei bestimmten ferngesteuerten Diktiersystemen, um ein anderes Anwendungsbeispiel
zu nennen, ist es üblich, einer Bedienungsperson die Möglichkeit zu geben, den Lesekopf
in dem entfernt aufgestellten Diktiergerät zurückzuschalten, so daß ein früheres
Diktat oder zumindest Teile hieraus abgehört oder überpräft werden können. Bei solchen
ferngesteuerten Diktiersystemen kommt es gelegentlich vor, daß die Bedienungsperson
nach dem Anhören eines nur kurzen Teiles des früheren Diktates den Hörer aufhängt.
Um zu vermeiden, daß Teile eines Diktats beispielsweise dadurch verlorengehen können,
daß eine andere Bedienungsperson anschließend das gleiche Diktiergerät benutzt und
mit einem neuen Diktat dort fortfährt, wo der Schreib-Lesekopf gerade steht, müssen
geeignete Vorkehrungen getroffen werden, um den Schreib-Lesekopf automatisch unter
der direkten Steuerung der Sprachsignale oder irgendeines andersartigen Fortschaltmarkierungsmechanismus
bis zum äußersten Punkt eines auf dem Aufzeichnungsträger befindlichen Diktates
fortzuschalten. Ein um Inkremente fortschaltendes Schrittschaltwerk kann also auch
für so einen Fall nutzbringend eingesetzt werden.
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Alle bisher bekanntgewordenen Fortschaltvorrichtungen zur Erzielung
einer Vorwärts- und Rückwärtssehaltung sind nicht nur mechanisch aufwendig, sondern
benötigen im allgemeinen auch viel Raum und eine gewisse Umschaltzeit. Es besteht
deshalb das Bedürfnis, ein vorwärts und rückwärts schaltendes Schrittschaltwerk
zur Verfügung zu haben, das die Schwerfälligkeit der vorbekannten Vorrichtungen
vermeidet.
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Der Erfindung iiiegt , die Aufgabe zugrunde, ein mechanisch
einfaches, kompaktes, schnell reagierendes, zuverlässig arbeitendes und vorwärts
und rückwärts schaltendes Schrittschaltwerk zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein einseitig
am Tonkopfträger gelagerter, den Führungsstift tragender Steuerhebel an seinem freien
Ende einen schwenkbaren Verriegelungshebel trägt, der in der Mitte an dem Steuerhebel
gelagert und an seinen beiden freien Enden Raststifte trägt, welche wechselseitig
in die Gewindegänge der Führungsspindel eingreifen, wenn der Verriegelungshebel
verschwenkt wird, und daß die Vorwärtssehaltung dadurch bewirkt wird, daß einer
der Raststifte des Verriegelungshebels mittels Elektromagnet od. dgl. gegen die
Wirkung einer Rückholfeder in den Eingriff mit der Führungsspindel gebracht und
gehalten wird, bis die Versetzbewegung durch Verschwenken des Steuerhebels beendet
ist, während die Rückwärtsschaltung lediglich durch Verschwenkung des Steuerhebels
bewirkt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Schrittschaltwerk wird ein konstruktiv sehr
vereinfachter Fortschaltmechanismus geschaffen, der in der Lage ist, Schaltschritte
sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung durchzuführen. Der erfindungsgemäße
Mechanismus kann mechanisch kompakt und raumsparend gebaut werden mit einem Minimum
an aktiven Elementen. Mit diesem Schrittschaltwerk lassen sich sowohl hohe Operationsgeschwindigkeiten
als auch hohe Einstellgenauigkeiten erzielen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 die schematische
Perspektivansicht eines mit dem erfindungsgemäßen Schrittschaltwerk ausgestatteten
Diktiergerätes mit dem zugehörigen Handmikrophon, F i g. 2 ein vereinfachtes
Schaltungsdiagramm verschiedener Steuerungselemente, die für den Betrieb des Diktiergeräts
nach F i g. 1 benötigt werden, F i g. 3 eine bestimmte Ausführungsform
einer möglichen Schalteranordnung, wie sie in dem Handmikrophon des Diktiergeräts
nach F i g. 1 angewendet im
werden kann, F i g. 4 a bis 4
d die von verschiedenen Steuerungsgliedern beim Ablauf einer Schaltoperation
in einer ersten Richtung (z. B. Vorwärtsrichtung) eingenommenen Zustandslagen in
zeitlicher Aufeinanderfolge und F i g. 5 a bis 5 c die von diesen
Steuerungsgliedern beim Ablauf einer Schaltoperation in einer zweiten Richtung (z.
B. Rückwärtsrichtung) eingenommenen Zustandslag ,en in zeitlicher Aufeinanderfolge.
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Eine allgemeine schaubildliche Darstellung des mit dem erfindungsgemäßen
Schrittschaltwerk ausgestatteten Diktiergeräts gibt F i g. 1. Vom Diktiergerätekasten
1 führt ein Kabel 2 zu dem Handmikrophon 3. Der Diktiergerätekasten
1 umfaßt eine Anzahl von Schaltungen und Mechanismen für die
Aufzeichnung
und die Wiedergabe eines gesprochenen Diktats sowie Antriebsmittel zur Bewegung
des Aufzeichnungsträgers und Steuerglieder für die Durchführung der Schrittschaltoperationen.
Eine als Aufzeichnungsträger dienende Manschette 4 liegt uni die Walzen
5 und 6 herum. Die Walze 6 wird mit Hilfe eines Antriebsriemens
7 gedreht. Die eigentlichen Antriebsmittel, d. h. Antriebsmotor und
Kupplung, sind aus Gründen der besseren übersichtlichkeit in F i g. 1 fortgelassen.
Die normale Drehbewegung der Manschette 4 während der Aufzeichnung oder Wiedergabe
eines Diktats erfolgt in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 8.
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Mit dem Antriebsmechansimus steht eine Führungsspindel 9 in
Verbindung, die ebenfalls durch den Antriebsriemen 7 gedreht wird. Die Drehung
der Spindel 9 und der Manschette 4 ist synchronisiert und genau aufeinander
abgestimmt. Während sich die Manschette 4 in Pfeilrichtung 8 bewegt, dreht
sich auch die Spindel 9, und mit Hilfe einer auf einer Haltestange
11 gleitend befestigten Trägeranordnung 10 wird der magnetische Schreib-Lesekopf
12 ebenfalls bewegt. Am Magnetkopf 12 ist ein Gleiter 13
befestigt, der auf
einer schwenkbaren Gleitstange 14 aufliegt. Beim Schwenken oder Drehen dieser Gleitstange
14 wird der Magnetkopf 12 von der Manschette 4 abgehoben, wie dies beispielsweise
beim Einführen oder Herausnehmen der Manschetten in das Diktiergerät getan werden
muß. Einzelheiten und Details des mechanischen Zusammenarbeitens zwischen Magnetkopf
12 und Spindel 9 brauchen hier nicht erörtert zu werden, da sie nicht erfindungswesentlich
und bekannt sind. Durch die überlagerung der Bewegung der Manschette 4 und des Magnetkopfes
12 entsteht eine im allgemeinen schraubenförmige Informationsspur auf der Manschette
4 während des Diktierens oder Abhörens. Der Anfang der Informationsspur befindet
sich üblicherweise am linken Rand der Manschette 4 in F i g. 1, während das
Ende der Informationsspur im allgemeinen am rechten Manschettenrand zu finden ist.
Eine Verschiebebewegung des Magnetkopfes 12 nach links wird als Schaltoperation
in Rückwärtsrichtung angesehen, während eine Verschiebebewegung des Magnetkopfes
nach rechts einer Fortschaltung in Vorwärtsrichtung entspricht.
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Das Handmikrophon 3 umfaßt eine Lautsprecheröffnung
15, die sowohl der Aufnahme des gesprochenen Diktats zur Aufzeichnung auf
die Manschette 4 als auch als Miniaturlautsprecher für die Wiedergabe der auf der
Manschette 4 aufgezeichneten Information beim Abhören dient. Die Signalübermittlung
vom Handmikrophon zum Diktiergerätkasten erfolgt mit Hilfe elektrischer Leitungen
16 zu verschiedenen elektrischen Schaltkreisen, die hier nicht näher beschrieben
werden. Auf dem Handmikrophon 3 befinden sich ferner ein Befehlsschalter
17, ein Vorwärtssehalter 18 und ein Steuerschalter 19. Der
Befehlsschalter 17 hat drei Schaltstellungen: Briefende (ENDE), (AUS)
und Briefanfang (ANFG). Der
Vorwärtsschalter 18 kann aus der in F i
g. 1 dar-,gestellten Stellung nach unten gekippt werden, um eine Vorwärtssehaltung
(VOR) des Magnetkopfes im Diktiergerätkasten herbeizuführen. Der Steuerschalter
19 hat ebenfalls drei Positionen: Aufschreiben (SCHR), Abhören (HÖR)
und Rückwärtsschaltung (RüCK). Wenn der Steuerschalter 19 in die Rückwärtsschaltung
gebracht wird, so schaltet im Diktiergerätkasten der Magnetkopf um einen Schritt
zurück, und eine früher diktierte Stelle kann abgehört werden. Das Handmikrophon
3 weist ferner noch einen Diktatschalthebel 20 auf (DIKT).
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Vorn am Diktiergerätkasten 1 befinden sich ein Indexsteuerkopf
21, der durch Handbetätigung gedrückt werden kann, um den Trägerkörper
10 und den Magnetkopf 12 außer Eingriff mit dem Spindelgewinde
9 zu bringen, so daß von Hand eine beliebige Magnetkopfpositionierung in
Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung möglich ist.
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Um ein Diktat auf die Aufzeichnungsträgermanschette 4 aufzusprechen,
wird der Steuerschalter 19 nach oben in die Stellung »aufschreiben« (SCHR)
umgeschaltet. Wenn die Bedienungsperson nun zu diktieren wünscht, wird der Diktathebel
20 betätigt, wodurch die Manschette 4 in Richtung des Pfeiles 8
in Bewegung
gesetzt wird. Gleichzeitig beginnt auch der Magnetkopf 12 seine transversale Bewegung
in Vorwärtsrichtung. Durch entsprechende, jedoch nicht eingezeichnete elektrische
Schaltkreise werden die vom Mikrophon übermittelten elektrischen Signale auf der
schraubenförmigen Informationsspur der Aufzeichnungsträgermanschette 4 aufgeschrieben.
Wie bereits ausgeführt, kommt die schraubenförmige Informationsspur durch überlagerung
der Bewegungen von Manschette 4 und Magnetkopf 12 zustande. Um bereits aufgezeichnete
Teile des Diktats abzuhören, wird der Steuerschalter 19 in seine mittlere
Stellung eingestellt, d. h. in die Stellung »abhören« (HÖR). Der Antriebsmechanismus
des Diktiergerätes bewirkt jetzt automatisch eine Vorwärtsbewegung des Magnetkopfes
12, der dabei eine Informationsspur der Manschette 4 in Vorwärtsrichtung abtastet.
Die dabei in den Magnetkopf induzierten Signale können über das Handmikrophon abgehört
werden. Beim Abhören bereits aufgezeichneter Diktatteile kann je-
doch auch
eine Rückschaltbewegung herbeigeführt werden, indem der Steuerschalter
19 in seine untere Schaltstellung »Rückwärtsschaltung« (RVCK) umgeschaltet
wird. Bei der Einstellung in diese Schalterlage tritt das erfindungsgemäße Schrittschaltwerk
in Tätigkeit, und der Trägerkörper 10 sowie der Magnetkopf 12 werden um eine
Schritteinheit nach rückwärts versetzt, d. h. nach links in F i
g. 1 . Der Schalter 19 weist eine Federvorspannung auf, die ihn beim
Loslassen aus der unteren Schaltstellung zurück in die mittlere Schaltstellung drückt.
Bei jedem Drücken des Steuerschalters 19 in seine untere Schaltstellung findet
eine Rückschaltoperation um eine Schritteinheit nach links (vgl. F i g. 1)
statt. Durch die vorhandene Federvorspannung wird - wie bereits erwähnt
- der Steuerschalter 19 immer wieder in die Mittelstellung »abhören«
(HÖR) zurückgeschaltet, und in dieser mittleren Schaltstellung kann die Bedienungsperson
das auf der Manschette aufgezeichnete Diktat abhören, wobei der Magnetkopf 12 die
aufgezeichnete Information magnetisch abliest und die akustischen Signale aus dem
Handmikrophon ertönen.
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Der Diktiergerätekasten 1 umfaßt Mittel zur Lochung eines Indexstreifens
22 zur Kennzeichnung beispielsweise von Briefanfang und Briefende. Dafür dient ein
im Handmikrophon 3 untergebrachter Befehlsschalter 17. Der Indexstreifen
22 ist horizontal in zwei Teile geteilt, wobei der obere Teil zur Markierung beispielsweise
des Briefendes (ENDE) und der untere Teil beispielsweise zur Markierung
des
Briefanfangs (ANFG) dient. Wenn der Befehlsschalter
17 nach oben in die »Briefende«-Position geschaltet wird, so erfolgt ein
Stanzen des Indexstreifens 22 in der oberen Hälfte mit Hilfe einer Stanzvorrichtung.
Wenn der Befehlsschalter hingegen nach unten in die »Briefanfang«-Position geschaltet
wird, so erfolgt ein Stanzen des Indexstreifens in seinem unteren Teil. Die Bewegung
des Selektionskopfes 21 erfolgt in horizontaler Richtung in übereinstimmung mit
der Bewegung des Trägerkörpers 10 entlang der Haltestange 11. Eine
am Selektionskopf 21 angebrachte Markierung dient der Anzeige der relativen Position
des Magnetkopfes 12 in bezug auf die Aufzeichnungsträgermanschette 4 während der
Aufnahme bzw. Wiedergabe des Diktats.
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F i g. 2 zeigt einen Teil der Schaltungen und elektrischen
Komponenten, die für die Betrachtung der Betriebsweise des Diktiergerätes nach F
i g. 1 wichtig sind. An den Anschlußpunkt 23 wird eine Spannung von
bestimmtem Wert angelegt und verschiedenen Schaltkontakten zugeführt, die im Handmikrophon
3
untergebracht sind und die durch das gestrichelte Rechteck 24 abgegrenzt
sind. Die in dem Rechteck 24 befindlichen Schaltkontakte sind von oben nach unten:
Vorwärtsschaltungs-Kontakte 25 a und 25 b,
die Kontakte
26 a, 26 b und 26 c für Aufschreiben und
Diktat, die Kontakte 27 a. 27 b und 27 c für Ab-
hören
und Rückwärtsschaltung sowie die Kontakte 28 a, 28 b
und 28 c zum Auslösen des Stanzens.
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Das Schließen der Vorwärtsschaltungs-Kontakte erfolgt durch Betätigen
des in dem Handmikrophon 3
untergebrachten Vorwärtsschalters 18 und
bewirkt eine Aktivierung des Vorwärtsschaltungs-Solenoids 29. Durch Niederdrücken
der Diktiertaste 20 werden die Kontakte 26 a, 26 b und
26 c geschlossen, der Stromkreis des Aufschreiben-Relais 30 wird geschlossen
und auch der Kupplungsmagnet 31 aktiviert. Durch Aktivierung der Diktiergerätekupplung
wird die Bewegung der Aufzeichnungsträgermanschette 4 und des Magnetkopfes 12 in
der bereits beschriebenen Weise herbeigeführt. Wenn man den Steuerschalter
19 in seine Mittellage »abhören« einstellt, so sind die Kontakte
26 a, 26 b und 26 c geöffnet, und das Aufschreiben-Relais
30 fällt ab, jedoch bleibt die Erregung des Kupplungsmagneten 31 weiterhin
über die Kontakte 27 a, 27 b bestehen, so daß sich Aufzeichnungsträgermanschette
4 und Magnetkopf 12 in der beschriebenen Weise bewegen und eine Wiedergabe einer
früheren Aufzeichnung erfolgt. Wird der Steuerschalter 19 ganz nach unten
in die Position »Rückwärtsschaltung« geschaltet, so werden die Kontakte
27 a, 27 b und 27 c geschlossen, und der Kupplungsmagnet
31 sowie das Rückwärtsschaltungs-Solenoid 32 werden erregt.
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Ein Umschalten des Befehlsschalters 17 in seine obere Position
»Briefende« führt zu einem Schließen der Kontakte 28 a und 28 b, wodurch
das Briefende-Solenoids 33 erregt wird. Schaltet man den Befehlsschalter
17 in seine untere Stellung »Briefanfang«, so werden die Kontakte
28 b und 28 c geschlossen, und das Briefanfang-Solenoid 34 wird erregt.
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Eine schematische Darstellun- der strukturellen Anordnung der Schalter
17, 18, 19, 20 mit den dazugehörigen Kontakten 25 bis 28 wird
in F i g. 3 gegeben. Zu dieser Anordnung gehört ein größerer Kontaktschaltkörper
18 a, der sich nicht nur über die Kontakte 25 a und
25 b erstreckt, sondern auch auf die Kontakte 27 a, 27 b und
27 c einwirkt, also auch die Kontaktanordnung »abhören« und »Rückwärtsschaltung«
umfaßt. Um eine Rückschaltung des Trägerkörpers 10 und Magnetkopfes 12 um
einen Inkrementschritt herbeizuführen, wird das Solenoid 32 erregt. Zur Durchführung
einer Fortschaltung in Vorwärtsrichtung werden beide Solenoide 29 und
30 in der angegebenen Reihenfolge nacheinander betätigt. Die gewünschten
Schaltoperationen zur Erzielung dieser Schaltschritte sind mit der Schalter- und
Kontaktanordnung nach F i g. 3 durchführbar, wobei der Steuerschalter
19 nur die Kontakte 27 a, 27 b und 27 c für Abhören
und Rückwärtsschaltung betätigt, während der Vorwärtssehalter 18 sowohl die
Vorwärtssehaltungs-Kontakte 25 a und 25 b und auch noch die Abhören-Rückwärtsschaltungs-Kontakte
27 a bis 27 c betätigt. In der Reihenfolge der Betätigung werden zunächst
die Kontakte 25 und unmittelbar anschließend die Kontakte 27 aktiviert.
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Einige Mechanismen des erfindungsgemäßen Schrittschaltwerkes sind
aus der übersichtsdarstellung von F i g. 1 erkennbar. In weiteren Einzelheiten
und mit genauer dargestellten räumlichen Beziehungen sind sie ferner aus den F i
g. 4 a bis 4 d und 5 a bis 5 c ersichtlich. Eine allgemeine
Perspektivdarstellung des kombinierten, vorwärts und rückwärts schaltenden Schrittschaltwerkes
im Zusammenwirken und der gegenseitigen räumlichen Anordnung der einzelnen mechanischen
Teile ist aus F i g. 1 erkennbar, während die Stellung der einzelnen Elemente
im zeitlichen Ablauf einer Fortschaltoperation aus F i g. 4 a bis 4
d für Vorwärtsschaltung und F i g. 5 a bis 5 c für Rückwärtsschaltung
hervorgeht.
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Am Trägerkörper 10 ist ein Befestigungsbügel 35
angebracht.
Auch das Vorwärtsschaltungs-Solenoid 29 ist auf dem Trägerkörper
10 befestigt. Am Bügel 35 ist eine weitere Befestigungsstütze
36 angebracht, auf derdasRückwärtsschaltungs-Solenoid32befestigt ist. Am
Befestigungsbügel35 ist ein Steuerhebe137 drehbeweglich angebracht. Von diesem Steuerhebel
37 erstreckt sich ein erster Hebelarm 37 a in im allgemeinen
senkrechter Richtung nach oben. Der Hebelarm 37 a trägt in der Nähe seines
oberen Endes einen Stutzen 38. Der Steuerhebel 37 weist noch einen
sich nach rechts erstreckenden zweiten Hebelarm 37 b auf, der an seinem rechten
Ende einen Führungsstift 37 c aufweist, der normalerweise mit der Führungsspindel
9 im Eingriff steht.
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Am Stutzen 38 ist ferner ein Verriegelungshebel 39 drehbar
und zentral befestigt. Der Verriegelungshebel 39 weist einen ersten Hebelarin
39 a auf, der sich praktisch in derselben Richtung erstreckt wie der Arm
37 b des Steuerhebels 37, jedoch etwas kürzer ist. Am rechten Ende
des Verriegelungshebelarines 39 a befindet sich ein Raststift
39 b, der normalerweise mit der Führungsspindel 9 im Eingriff
steht. In der entgegengesetzten Richtung erstreckt sich ein zweiter Verriegelungshebelann
39 c, der an seinem linken Ende ebenfalls einen Raststift
39 d trägt. Auch dieser Raststift 39 d ist zum Eingriff in die Spindel
9
bestimmt, normalerweise befindet er sich jedoch außer Eingriff. Da der rechte
Raststift 39 b bei der Rückwärtssehaltung des Schrittschaltwerkes eine Rolle
spielt, so trage er fortan die Bezeichnung Rückwärtsschaltungsstift. Der linke kaststift
39 d
dient der Vorwärtsschaltung und wird deshalb fortan als Vorwärtsschaltungsstift
bezeichnet. Vom Verriegelungshebel 39 ist auch noch ein Winkel
39 e abgebogen, der über das Solenoid 29 ragt. Am vorderen
Ende
der Befestigungsstütze 36 ist eine Halterung 40 angebracht, an welcher der
mit dem Solenoid 32 zusammenarbeitende Relaisanker 41 drehbar befestigt ist.
Dieser Anker 41 trägt einen abgewinkelten Teil 41 a, der direkt unterhalb
eines Fortsatzes 37 d des Steuerhebels 37 gelegen ist. Der Steuerhebelfortsatz
37 d trägt eine Justierschraube 47, durch die der mechanische Kontakt zwischen
dem Fortsatz 37 d
und dem Winkel 41 a herbeigeführt wird.
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An dem Steuerfortsatz 37 d ist eine Spiralfeder 42 befestigt.
Mit ihrem anderen Ende ist die Feder am Trägerkörper 10 befestigt. Zwischen
dem oberen Ende des Steuerhebelarmes 37 a und dem vom linken Verriegelungshebelarm
39 c wegstehenden Winkel 39 e erstreckt sich eine Spiralfeder 44.
Die Feder 42 hat eine Federkraft vorbestimmter Stärke; die Federkraft der Feder
ist in ihrer Stärke kleiner bemessen als die Federkraft der Feder 42. Man kann deshalb
die Feder 42 als eine harte und die Feder 44 als eine weiche Feder bezeichnen.
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Die Ausführungsform des Solenoids 29 ist von der Art eines
Tauchkernrelais mit einem im Inneren der Tauchspule vertikal auf und ab beweglichen
Tauchkein 45, der je nach Aktivierungszustand des Relais in das Innere der
Tauchspule hineingezogen wird oder nicht. Der Tauchkern 45 weist an seinem oberen
Ende einen Fortsatz 45 a auf, an dem ein Zugdraht 46 befestigt ist, dessen
oberes Ende mit dem am linken Verriegelungshebelarm befindlichen Winkel
39 e befestigt ist.
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Wenn das Solenoid 29 erregt wird, so wird mit Hilfe des nach
unten gezogenen Tauchspulenkerns 45 mit Hilfe des Verbindungsdrahtes 46 der linke
Verriegelungshebelarin 39 c nach unten gezogen.
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Zur Erläuterung der Betriebsweise des erfindungsgemäßen Schrittschaltwerkes
wird zunächst unter Bezugnahme auf die F i g. 4 a bis 4 d die Vorwärtsschaltung
und anschließend unter Bezugnahme auf die F i g. 5 a bis
5 c die Rückwärtssehaltung beschrieben.
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Die normale Zustandslage der einzelnen mechanischen Teile geht aus
F i g. 4 a hervor. Der Führungsstift 37 c und der Rückwärtsschaltungsstift
39 b befinden sich in dieser normalen Zustandslage im Eingriff mit der Führungsspindel
9. Zwischen den Eingriffsstellen der beiden Raststifte 37 c und
39 b
befindet sich ein vorbestimmter Abstand, d. h. eine bestimmte
Gangzahl der Spindel 9. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Raststifte
37 c und 39 b beispielsweise fünf Inkrementschritte voneinander entfernt.
Diese Distanz ist jedoch durchaus nicht kritisch, und es können ohne weiteres auch
andere Ab-
standswerte zugrunde gelegt werden. Der Vorwärtsschaltungsstift
39 d steht normalerweise nicht im Eingriff mit der Spindel 9. Bei
der Durchführung einer Fortschaltbewegung in Vorwärtsrichtung wird der Schalter
18 betätigt, wobei die Kontakte 25 a und 25 b geschlossen
werden. Es erfolgt hierdurch eine Aktivierung des Solenoids 29, und der Tauchkem
45 wird nach unten gezogen. Dadurch kommt es wegen der bestehenden Verbindung zwischen
Tauchkern 45 und Winkel 39 e zu einem Kippen oder Schwenken des Verriegelungshebels
39, so daß der Rückwärtsschaltungsstift 39 b mit der Spindel
9 außer Eingriff kommt, während auf der anderen Seite der Vorwärtsschaltungsstift
39 d nach unten geschwenkt wird und mit der Führungsspindel 9 an einer
vorbestimmten Stelle in bestimmtem Abstand links von dem Führungsstift
37 c in Eingriff kommt. Die durch die Aktivierung des Solenoids
29 herbeigeführte Zustandslage der mechanischen Elemente ist in F i
g. 4 b dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist angenommen,
daß die Distanz des nach wie vor mit der Spindel 9 im Eingriff befindlichen
Führungsstiftes 37 c und des mit der Spindel 9 jetzt im Eingriff befindlichen
Vorwärtsschaltungsstiftes 39 d beispielsweise 24 Inkrementschritte beträgt.
Es sei jedoch bemerkt, daß diese Distanz zwischen den Raststiften in ziemlich weiten
Grenzen verändert werden kann.
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Wie bereits weiter oben kurz ausgeführt wurde, bewirkt die Umschaltung
des Vorwärtsschalters 18
zunächst das Schließen der Kontakte 25 a und
25 b
und anschließend auch noch der Kontakte 27 a bis
27 c. Nach Aktivierung des Solenoids 29 durch die Vorwärtsschaltungskontakte
25 wird deshalb anschließend auch das Rückwärtsschaltungs-Solenoid
32
durch Schließen des Kontaktsatzes 27 erregt. Wie aus F i
g. 4 c ersichtlich ist, führt dies zu einer Schwenk kung des Ankers 41 im
Uhrzeigersinn relativ zu seiner in den Fig.4a und 4b dargestellten Normallage. Der
vom Anker 41 abgewinkelte Teil 41 a drückt auf die am Steuerhebel
37 befestigte Justierschraube 47. Es erfolgt eine Schwenkung dieses Steuerhebels
37,
wobei sein rechter Führungsstift 37 c mit der Spindel
9 außer Eingriff kommt. Der Steuerhebel 37
schwenkt dabei im Gegenuhrzeigersinn
um den Befestigungsstutzen 38. Bei diesem Schwenken des Steuerhebels
37 bleibt der Vorwärtsschaltungsstift 39 d unverändert im Eingriff
mit der Spindel 9, so daß eine Verschiebebewegung des unteren Endes des Hebels
37 in einer durch den Pfeil 48 in F i g. 4 c angezeigten Richtung
erfolgt. Daß bei der Schwenkung des Steuerhebels 37 in die in F i
g. 4 c gezeigte Lage die Schwenkbewegung nicht um das Drehlager
52, in dem der Steuerhebel 37 gelagert ist, stattfinden kann, wobei
ein Weiterrutschen des Vorwärtsschaltungsstiftes 39 d erfolgen würde, versteht
man am besten, wenn man sich die durch den Hebelarm 39 c
übertragenen
Hebelkräfte vergegenwärtigt.
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Geht man von der Annahme aus, daß bei der Schwenkung des Steuerhebelarmes37b
im Gegenuhrzeigersinn der Drehpunkt 52 festgehalten wird, so würde durch
den Hebelarm 39 c eine Kraft in Richtung des Pfeiles 60 in F i
g. 4 c übertragen werden. Diese durch den Pfeil 60 angedeutete Kraft
steht, von geringen Komponenten abgesehen, im wesentlichen senkrecht auf der linken
Flanke (F i g. 4 c) der Gewindenut, in welche der Vorwärtsschaltungsstift
39 d eingerastet ist. Diese linke Flanke übt daher eine gleich große entgegengesetzte
Reaktionskraft in Richtung des in F i g. 4 c eingezeichneten Pfeils
61
auf den Verriegelungshebelarm 39 c aus. Ein Weiterrutschen des Vorwärtsschaltungsstiftes
39 d durch überspringen eines Gewindeganges wird durch die geltenden Kräfteverhältnisse
unmöglich gemacht.
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Die vorstehenden überlegungen galten für den angenommenen Fall, daß
der Drehpunkt 52 des Aktivierungshebels 37 festgehalten wird. In Wirklichkeit
verhält es sich jedoch so, daß durch Reibungskräfte, wie etwa zwischen dem Magnetkopf
12 und der Manschette 4, und durch die Massenträgheit des Trägerkörpers
10 eine Bewegung des Trägerkörpers 10 und damit des Drehlagers
52 lediglich ein gewisser Widerstand entgegengesetzt wird. Daher werden die
oben für den Fall eines festgehaltenen Drehlagers52 diskutierten Kräfte entlang
der Pfeile 60 und 61 auch in
dem Fall auftreten, daß
das Drehlager 52 nicht festgehalten wird, allerdings in geringerem Maße.
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Beim Schwenken des Steuerhebels 37 im Gegenuhrzeigersinn in
die in F i g. 4 c gezeigte Lage ergibt sich also tatsächlich, da der Vorwärtssehaltungsstift
39 d fest eingerastet bleibt, eine Versetzung des Trägerkörpers
10 nach rechts (vgl. Pfeil 48 in F i g. 4 c). Die geometrische Dimensionierung
der zum Schrittschaltwerk gehörenden mechanischen Teile ist so gewählt, daß die
sich ergebende Verschiebebewegung des unteren Teils des Steuerhebels 37 und
damit des mit Hilfe eines Bügels 35 direkt daran befestigten Trägerkörpers
10 etwa der Distanz eines Inkrementschrittes auf der Aufzeichnungsträgermanschette
4 und dementsprechend einem Gang der Führungsspindel 9 entspricht. Daß ein
Fortschalten der Anordnung in Vorwärtsrichtung tatsächlich stattfindet, läßt sich
am besten erkennen durch Betrachten der Referenzlinie 49, die die Positionierung
der Anordnung vor dem Wirksamwerden des Inkrementschrittes in Vorwärtsrichtung darstellt.
Die Referenzlinie 50 zeigt die neue Position der Anordnung nach Durchführung
der Vorwärtsschaltung.
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Im Anschluß an F i g. 4 c geht der zeitliche Ablauf der Vorwärtsschaltung
so vor sich, daß die beiden Solenoide 32 und 29 in kurzer Aufeinanderfolge
in dieser Reihenfolge abgeschaltet werden, wenn nämlich der Vorwärtsschalter
18 in seine normale Mittellage zurückgeschaltet wird. Das Schrittschaltwerk
stellt sich dann in die endgültige, in F i g. 4 d dargestellte Endlage
ein, die praktisch der ursprünglichen Ausgangslage nach F i g. 4 a entspricht,
jedoch um einen Inkrementschritt in Vorwärtsrichtung versetzt. Beim Abschalten des
Solenoids 32 zieht die Feder 42 den Steuerhebel 37 sofort nach unten,
so daß der Führungsstift 37 c des Aktivierungshebels mit der Spindel
9 wieder in Eingriff kommt. Da das Solenoid 29 ün Anschluß an die
Abschaltuno, des Solenoids 32
für eine kurze Zeitspanne immer noch erregt
bleibt, so verbleibt auch noch der Vorwärtsschaltungsstift 39 d für
diese kurze Zeit mit der Spindel 9 im Eingriff.
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Zum besseren Verständnis der neuen Lage des Schrittschaltwerks nach
F i g. 4 d sollen im folgenden die durch den Hebel 39 c übertragenen
Kräfte betrachtet werden, während sich der Vorwärtssehaltungsstift noch im Eingriff
mit der Spindel 9 befindet und eine Drehung des Steuerhebels 37 aus
seiner in F i g. 4 c gezeigten Lage im Uhrzeigersinn erfolgt. Geht man wieder
von der Annahme aus, daß der Drehpunkt 52 festgehalten wird, so entsteht
durch die Drehbewegung des Hebels 37 am Hebel 39 c eine Kraft, die
dem in F i g. 4 c eingezeichneten Pfeil 60
entg engesetzt ist. Die
Flanken der Gewindenut, in z,eg welche der Vorwärtsschaltungsstift 39 d eingerastet
ist, setzen dieser Kraft im Gegensatz zu dem oben diskutierten Fall keine Reaktionskraft
entgegen, da die von dem Hebel 39 c ausgeübte Kraft von der linken Flanke
der Gewindenut weggerichtet ist und im wesentlichen tangential zur rechten Flanke
der Gewindenut verläuft. Dadurch wird ein Ausheben des Vorwärtsschaltungsstiftes
39 d aus der Gewindenut ermöglicht, und es kann von dem Vorwärtsschaltungsstift
39 d ein Gewindegang übersprungen werden.
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In Wirklichkeit werden die Trägerkörper 10 und damit das DrehIager
52 nicht festgehalten, jedoch sind die oben schon erwähnten Reibungs- und
Trägheitskräfte in der Weise wirksam, daß einer Lageveränderung des Drehpunktes
52 ein gewisser Widerstand entgegengesetzt wird. Es erfolgt daher tatsächlich
bei einer Schwenkung des Steuerhebels 37 im Uhrzeigersinn aus der in F i
g. 4 c gezeigten Lage ein überspringen des Vorwärtsschaltungsstiftes in die
in Vorwärtsrichtung nächstfolgende Gewindenut. Bei diesem Vorgang spielt auch eine
gewisse Rolle, daß es sich bei der Feder 44 um eine im Vergleich zur Feder 42 relativ
weiche Feder handelt und daher für das gegen die Federkraft der Feder 44 arbeitende
Solenoid 29 eine relativ geringe Zugkraft erforderlich ist. Diese Zugkraft
wird daher nicht ausreichen, um den Vorwärtsschaltungsstift 39 d daran zu
hindern, einen Gang der Spindel zu überspringen. Die von der Spindel 9 auf
den Vorwärtsschaltungsstift 39 d
ausgeübte Reaktionskraft wird durch
den in F i g. 4 c eingezeichneten Pfeil 62 dargestellt.
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Nach Beendigung des Fortschaltschrittes in Vorwärtsrichtung sind der
Führungsstift 37 c des Aktivierungshebels 37 und der Rückwärtsschaltungsstift
39 b wieder im Eingriff mit der Spindel 9, allerdings befinden sie
sich jetzt auf der Spindel 9 um einen Zahn weiter rechts als vor Ausführung
des Fortschaltschrittes. Dies läßt sich aus den F i g. 4 a und 4
d ohne weiteres erkennen, beispielsweise wenn man die Bezugslinie
51 zu Hilfe nimmt.
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Eine Fortschaltbewegung in Rückwärtsrichtung wird nun mit Bezug auf
die F i g. 5 a bis 5 c beschrieben. In der in F i g. 5 a gezeigten
normalen Lage des Schrittschaltwerkes befinden sich der Führungsstift
37 c des Steuerhebels 37 und der Rückwärtsschaltungsstift
39 b im Eingriff mit der Spindel 9.
Zwischen dem Vorwärtsschaltungsstift
39 d und der Spindel 9 besteht kein Eingriff; zwischen diesen Elementen
kommt es auch während der Durchführung der gesamten Rückwärtsschaltungsoperation
zu keinem Eingriff. Um die Fortschaltung in Rückwärtsrichtung auszulösen, wird der
Steuerschalter 19 nach unten in die Stellung »Rückwärtsschaltung« umgeschaltet.
Dadurch werden die Kontakte 27 a, 27 b
und 27 c geschlossen
und das Solenoid 32 aktiviert. Während der Rückwärtsschaltungsoperation und
gemäß einem besonderen Merkmal der vorliegenden Erfindung genügt für diese Operation
die bloße Aktivierung des Solenoids 32; das Solenoid 29 verbleibt
inaktiv.
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Das Umschalten des Steuerschalters 19 in seine untere Schaltlage
und die dadurch hervorgerufene Aktivierung des Rückwärtsschaltungs-Solenoids
32
bewirkt eine Schwenkung des Ankers 41 im Uhrzeigersinn. Der abgewinkelte
Teil 41 a des Ankers 41 drückt wieder auf die Justierschraube 47, die am
Aktivierungshebel 37 befestigt ist. Wie F i g. 5 b zeigt, wird dadurch
der nach rechts zeigende Arm des Steuerhebels 37 angehoben. Es kommt zu einer
Schwenkung des Steuerhebels 37 im Gegenuhrzeigersinn um den Drehpunkt
52.
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Bei dieser Schwenkung des Steuerhebels 37 um den Drehpunkt
52 wird durch den Hebelarm 39 a des Steuerhebels
39 auf den Rückwärtsschaltungsstift 39 b eine Kraft ausgeübt, die
in entgegengesetzter Richtung zu dem in F i g. 5 b eingezeichneten Pfeil
63 verläuft. Ferner wird durch die Zugfeder 44 eine Drehkraft auf den Hebelarm
39 a ausgeübt, welche durch eine von der Spindel 9 auf den Rückwärtsschaltungsstift
39 b ausgeübte Reaktionskraft in Richtung des Pfeils 65 in
F i g. 5 b aufgehoben wird.
Der Rückwärtsschaltungsstift
39 b kann also beim Schwenken des Aktivierungshebels 37 im Gegenuhrzeigersinn
um den Drehpunkt 52 im wesentlichen ungehindert aus der Gewindenut herausgleiten
und in die nächstfolgende Gewindenut einrasten. Die an dem Trägerkörper
10 angreifenden Reibungs- und Trägheitskräfte bewirken bei diesem Vorgang
wieder, daß das Drehlager 52 seine Position im wesentlichen nicht ändert.
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Der Arm 37 a des Steuerhebels 37 ist so ausgelegt,
daß die sich einstellende Verschiebebewegung nach links etwa einem Inkrementschritt,
d. h. dem Ab-
stand zwischen zwei Informationsspuren auf der Manschette
4 und auch einem Gangabstand der Spindel 9 entspricht. Die ursprüngliche
Lage der Elemente des Schrittschaltwerkes ist durch die Referenzlinien
53 und 54 angezeigt, während die neue Lage durch die Referenzlinie
55 dargestellt ist.
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Im Anschluß an das Niederdrücken des Steuerschalters 19 in
seine Stellung »Rückwärtsschaltung« kehrt er beim Loslassen infol ge der wirksamen
Federvorspannung in seine mittlere Stellung »abhören« automatisch zurück. Dabei
wird das Solenoid 32 angeschaltet, und der Anker 41 macht eine kleine Schwenkung
im Gegenuhrzeigersinn und kehrt in seine ursprüngliche Ausgangslage zurück. Der
Druck von unten auf die Justierschraube 47 hört damit auf, und der Steuerhebel
37 wird unter Einwirkung der Federkraft 42 im Uhrzeigersinn geschwenkt. Die
Drehbewegung des Steuerhebels 37 erfolgt jedoch jetzt um den Drehpunkt
38, anstatt um den Drehpunkt 52, wie vorhin.
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Daß bei dieser Drehbewegung des Steuerhebels 37
keine Drehung
um den Drehpunkt 52 erfolgen kann, ergibt sich wieder aus den am Hebelarm
39 a wirksamen Kräften. Bei festgehaltenem Drehlager 52
hätte nämlich
die Schwenkung des Steuerhebels 37
eine auf den Rückwärtsschaltungsstift
39 b ausgeübte Kraft in Richtung des in F i g. 5 b eingezeichneten
Pfeiles 63 zur Folge. Diese Kraft würde im wesentlichen senkrecht auf der
rechten Flanke der Gewindenut stehen, in welche der Rückwärtssehaltungsstift
39 b eingerastet ist, so daß eine gleich große entgegengesetzte Reaktionskraft
in Richtung des Pfeiles 64 von der Spindel 9 auf den Rückwärtssehaltungsstift
ausgeübt würde und infolgedessen eine Schwenkung des Steuerhebels 37 unmöglich
wäre.
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Der Drehpunkt 52 wird daher bei der Drehbewegung des Steuerhebels
37 im Uhrzeigersinn aus der in F i g. 5 b gezeigten Lage nach
links in Rückwärtsrichtung versetzt, während der Rückwärtsschaltungsstift
39 b unverändert mit der Spindel im Eingriff bleibt. Die mit dem Trägerkörper
10 verbundene Anordnung wird daher um einen Inkrementschritt nach links in
Rückwärtsrichtung verschoben, wie es Pfeil 56 in F i g. 5 c
andeutet. Damit befindet sich auch der Magnetkopf 12 in bezug auf die Aufzeichnungsträgermanschette
4 eine Spur weiter links als in der in F i g. 5 a gezeigten Stellung.
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Aus der vorangehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß der Trägerkörper
10 in selektiver Art wahlweise um jeweils einen Inkrementschritt in Vorwärts-
oder Rückwärtsrichtung verschoben werden kann, allgemein in Abhängigkeit von der
jeweiligen Einstellage des Verriegelungshebels 39. Wenn dieser Verriegelungshebel
39 aus seiner normalen Ausgangslage im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird
und mit seinem linken Raststift 39 d mit der Führungsspindel 9 zum
Eingriff gebracht wird, so wird bei der nachfolgenden Betätigung des Steuerhebels
37 eine Fortschaltoperation in Vorwärtsrichtung stattfinden. Wenn man den
Verriegelungshebel jedoch in seiner normalen Ausgangslage beläßt, in der sein rechter
Raststift 39 b sich mit der Spindel im Eingriff befindet, so wird bei anschließender
Betätigung des Steuerhebels 37 eine Fortschaltoperation in Rückwärtsrichtung
stattfinden. Die Einstellage des Verriegelungshebels 39 bestimmt somit die
Wirkung der Schwenkung des Steuerhebels 37 und schließlich die Verschieberichtung
des gesamten Schrittschaltmechanismus einschließlich des Trägerkörpers
10 und des Magnetkopfes 12.
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Es dürfte klar sein, daß die zur neuen Schrittschaltvorrichtung gehörenden
mechanischen Elemente auch derart angeordnet werden könnten, daß beim Durchlaufen
der Stationen gemäß F i g. 4 a bis 4 d an Stelle einer Vorwärtsschaltung
tatsächlich eine Rückwärtssehaltung stattfindet, und daß man eine Vorwärtsschaltung
auch erzielen könnte bei entsprechender Anordnung der Elemente, wenn die Stationen
der F i g. 5 durchlaufen werden.
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Am Indexkopf 21 ist ein Hebelarm 70 befestig t, der in einem
Zapfen 71 drehbar gelagert ist. Der Arm 70 wird normalerweise unter
der Wirkung einer Feder 73 gegen einen Anschlagbolzen 72 gedrückt.
Eine Bewegung des Kopfes 21 nach rechts in F i g. 1
dreht den Arm um den Punkt
71, so daß der abgewinkelte Ausläufer 70 a seitlich von rechts gegen
den vorspringenden Teil 39 e des Verriegelungshebels 39
drückt. Auf
diese Weise kann der Fortschaltmechanismus mit der Führungsspindel 9 überhaupt
außer Eingriff gebracht werden, für den Fall, daß die Bedienungsperson des Diktiergerätes
den Trägerkörper 10 und den Magnetkopf 12 wahlweise beliebig nach rechts
oder nach links verschieben möchte, ohne sich der Steuerung durch die Schalter des
Handmikrophons zu bedienen.