DE1462616A1

DE1462616A1 - Bildwiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE1462616A1
Application number: DE1966G0047228
Authority: DE
Inventors: Gifft Thomas Hager
Original assignee: GIFFT THOMAS HAGER
Current assignee: GIFFT THOMAS HAGER
Priority date: 1965-07-15
Filing date: 1966-06-22
Publication date: 1969-01-09
Also published as: DE1462616B2; GB1116750A; US3369250A; DE1462616C3

Description

899 Lindau (Bodensee) Ihre Nachricht huh Meine Nachricht vom Rennerle 10 Poetfach 365

16. 6. 1966

Thomas iag»3r Gifft, 1141 Fountain Way, Anaheim, California^ 92 805 / USA

BildmiBdergabevorrichtung

Di-iJfi Er ^: indung bezieht sich auf eine Bildwiedergabe-

vorr.'Mnng und insbesondere auf eine l/orrichtung, die

bei ihr· r praktischen Ausführung Digitalsteuerungs~ niT π verwendet.

Bui Bildwiedergabe wird mittBls eines Abtastuorgangs ai-f einam Papier mit einer elektrisch empfindlichen Ficrdcht Information aufgenommen. Das elektrisch empfindliche

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Ferrechrelb^: Sprechzeit Bankkonto: Po*t»checkkootO:

05 4374 patent d nach Vereinbarung Bayer Staatsbank Lindau (B) Nr 19K München 2W2S

Fernsprecher:

Papier verläuft somit zwischen einem "Schreib"-KQpf und einem Flügel. Uom SchreibkDpf zum Flügel verläuft durch das Papier ein Signalstram und verursacht ,"'"dass eine Stelle auf dem Papier verzeichnet wird, sobald ein Signalstrom auftritt. Durch Synchronisierung des Abtastvorgangs mit den zu registrierenden Signalen kann auf diese LJeise korrelierte Information auf das Papier geschrieben uerden. Diese Bildwiedergabe wird z. B. zum Empfang von DrahtfotDs und zur Aufzeichnung von Ortungsdaten, wie in einem Unterwasser-Schallmess-Systern (Sonar) angewandt.

Zur Erzielung der richtigen Synchronisierung und Kontrolle der Abtastung sowie des Papiervorschubs werden äusserst genaue Antriebsmechanismen benötigt, besonders wenn Entfernungsdaten in Situationen aufgezeichnet werden, bei denen die richtige Auswertung der aufgezeichneten Information genaue und verschiedenartige Steuerungen erfordert. So ist es z. B. bei Unterwasser-Schallmessungen notwendig, dass der Beginn des Abtastzyklus genauestens mit dem übertragenen Schallmessignal übereinstimmt. In einigen Fällen ist es auch zweckmässig, bestimmte Aufzeichnungszyklen zu überspringen und den Papiervorschub in Übereinstimmung mit einem vorherbestimmten Programm zwischenzeitlich abzustoppen. Registriervorrichtungen bekannter Bauart verwenden zur Erzielung

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dieser Endergebnisse im allgemeinen mechanische richtungen, wie z. 1. Zahnräder, KupplungamechaniBmen^"^ mechanische Kommutatoren und dergleichen. Derartige machaniache Geräte sind oft sehr kompliziert und lassen auch in einigen Fällen die erwünschte Genauigkeit und Zuverlässigkeit vermissen. UIo ferner eine komplizierte Programmierung vorliegt, ωie ζ. Q. im Falle bestimmter Untermasser-Schall-Ortungssysteme, lassen sich derartige Mechanismen nur mit grossen Schwierigkeiten ausführen.

Die Uorrichtung dieser Erfindung überwindet die Nachteile bisheriger BildwiedergabagarSte dadurch, daBS sie Digitaleteuerungen sowohl für die Schreibkopf-Abtaetung als auch für den Papiervorschub verwendet. Dieses Endergebnis wird durch die l/eruiendung eines Schrittechaltmotors zum Antrieb des PapiarvorschubmBchanismus erzielt, wobei dieser Schrittschaltmotor von Impulsen gesteuert wird, die bei Auslösung durch einen Digitalprogrannierer« erscheinen. Diese Impulse werden weiterhin mit dem Abtasten synchronisiert, und zwar mittels Synchronieierungeimpulsen, die von einer Abnehmarvorrichtung abgetastet werden, welche vorherbestimmte Positionen auf dem Schreibkopf anzeigt. Die Abtast Steuerung wird mittels eines phasenstarren Geschwindigkeitsreglers erzielt, der von einer Aufnahmevorrichtung kommende Impulssignale empfängt,

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die Geschwindigkeit des Schreibkopfes und die Impulse van einer Befehlseignalquelle abtasten. Der phasenstarre Geschwindigkeitsregler, der zur Steuerung des SBrvo-Platars verwendet wird, welcher den Schreibkopf.-MBchaniBmus antreibt, arbeitet so, dass die abgetasteten Impulea genau mit dem Befehlseignalan phasenstarr verriegelt werden. Auf diese Ueiea wird eine Sarvo-Bchlaifa geschaffen, welche die genaue Regelung dee Schreibkopf-Geechwindigkeit in Übereinstimmung mit den Befehlesignalen ermöglicht.

Bei typischen herkömmlichen Bildwiedergabegeriten wird ein schraubenförmig gewundener SchreibmechaniBmue verwendet, um die Abnützung dee Schreibkapfes zu verteilen, eo daBB sine lange Arbeitsleistung erhalten wird. Obwohl die erwünschten Zwecke im wesentlichen arzielt werden, weist diese Art van Schreibmechaniamus verschiedene Nachteile auf. Erstens bewirkt die Überschneidung zwischen dem schraubenförmigen Element und dem entgegengesetzt angeordneten Blatt, zwischen denen das Papier verlfiuft, keinen scharfen Punktkontakt, so dass der aufgezeichnete "Punkf-Fleck größer als erwünscht ist. Ferner wurde die Erfahrung gemacht, dass, sowie sich die Abtaatwendel dreht und der Draht gegen das verwendete feuchte Aufzeichnungepapier reibt, Fasern aufgenommen werden, die am Draht

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festhaften. Bevor sich die Ulendel einmal gedreht hat und der gleiche Punkt auf dem Draht zum Papier zurückkommt, ist die Faser ausgetrocknet und klebt fBst am Draht. Demzufolge sammeln sich auf dem ülendeldraht Papiarflueen an, bis sie eine Isolierung darauf bilden und den Durchgang des narkisrungBstroms verhindern, was zu Leerstellen der aufgezeichneten Daten führt. Diese Art von Aufzeichner muss daher periodisch angehalten und die Ulendel gereinigt werden.

Der in der Vorrichtung der Erfindung verwendete Schreibkopf überwindet diese Nachteile vollständig, indem er ein Schreibelement in Form eineB kleinen, flachen Federelements mit Binar geraden Kante verwendet, ujelche zum Blatt senkrecht steht. Dieses FederelBment bBsitzt verhältnismässig geringe nasse und hohe Steifigkeit, so dass es gute mechanische Ansprecheigenschaften aufweist. Das Blatt ist in Bezug auf den Abtast-SchrBibkopf etwas schräg angestellt, so dass beim Abtasten die Abnützung über seine SchreibkäntBverteilt wird. Die Bankrechte Beziehung zwischen der SchrBibkopf-Kante und dem Blatt gewährleistet einen Punkt mit FlindBstgrösae. In Hinsicht auf die Tatsache, dass im wesentlichen die gesamten Abschnitte der Schreibkopf-Kante zu irgendeinem Zeitpunkt während jeder Abtastung in Berührung mit dem Blatt sind, wird fernerhin

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gewährleistet, dass irgendwelche Fasern, die aufgenommen werden, wieder abgewischt werden, ehe sie zum Trocknen Zeit haben.

Es ist daher Zweck dieser Erfindung, eine verbesserte Bildwiedergabe- bzw. Bildübertragungsvorrichtung zu schaffen.

Weiterer Zweck dieser Erfindung ist es, die Betriebszuverlässigkeit von Bildübertragungsvorrichtungen zu βγ-höhen.

Ferner ist es Zweck dieser Erfindung, eine Bildübertragungsvorrichtung mit einer grösseren Vielseitigkeit des Betriebes als bisherigen Uorrichtungen zu schaffen.

Es ist ein weiterer Zweck dieser Erfindung, eine BiIdübertragungsvarrichtung mit grosser Genauigkeit vorzusehen, der eine einfachere und wirtschaftlichere Konstruktion als bisherigen Uorrichtungen zugrunde liegt.

Es ist ferner ein Zweck dieser Erfindung eine verbesserte Bildübertragungsvorrichtung vorzusehen, bei der sowohl für die Abtastung als auch für die Papiervorschubsteuerungen Digitaltechnik verwendet wird.

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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine verbesserte BildUbertragungsvarrichtung mit einem verbesserten Schreibkopf-flechaniBtnus vorzusehen.

Ideitere Ziels, Vorteile und PlerkmelB dieser Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung hervor, worin Ausführungebeispiele der Erfindung dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt eine schematieche Zeichnung, bleiche den in einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung verwendeten Abtaststeuerungsmechaniemus darstellt,

Fig. 2 ist eine Bchematiache Zeichnung dBr Papiervorschub-, Schreib- und Ubertragungssteuerungen einBr bevorzugten Ausführungeform der Vorrichtung nach dBr Erfin««· dung.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der bevorzugten AuBführungsform der erfindungsgemässsn Vorrichtung.

Fig. i» ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des Abtastmechanismus der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 5 ist eine Draufsicht des Abtastmechanismus der be-

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vorzugten Ausführungeform der Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 6 ist sine perspektivische Ansicht der Gaschuiindigkeits- und Positionaufnehmeeinrichtungen, die in der bevorzugten Ausführungsform der erfindungegemässen Uorrichtung veruiendat uerden,

Fig. 7 ist eine Draufsicht des in der Jbavorzugten Ausführungeform der Uorrichtung nach der Erfindung verwendeten BlattantriebsmechanismuB,

Fig. 8 ist die Endaneicht der bevorzugten Ausflülhrungsforn

der Uorrichtung nach der Erfindung unter Darstellung des PapiervorBChub-AntriebsmechanismuB, und

Fig. 9 ist eine Draufsicht dee Papiervorschub-AntriebB-mechanismus der bevorzugten AusfUhrungsform der erfindungegemäBSBn Uorrichtung.

In Fig. 1 ist der Schreibkopf-AbtastmechaniBmus der bevorzugten Ausführungsform der Uorrichtung der Erfindung dargestellt. Die Schreibköpfe 11 bestehen, uie in Verbindung mit Fig. 6 noch erläutert uierdBn uiird, aus flachen Federteilen mit geraden Kanten. Sie sind federnd am An-

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triebaband 12 befestigt. Ea werden drei Schreibköpfa 11 verwandet, ao daß, aabal'd ein Kopf ββΙπβ Abtaatung vollandat hat, Bin weiterer Schreibkopf erachaint, um Bine neue Abtaatung zu beginnen. Ein Blatt 16 befindet sich oberhalb den Abtaat-SchrBibköpfen 11. Daa Aufzeichnungspapiar 14 verläuft zwischen den Schraibköpfan und dem Blatt. Daa Antriebaband 12 wird laufend in Richtung dea PfBilea 19 von Biner AntriebsualZB 17 angetrieben, die ihrerseits vom Servo-Motor 18 angetrieben wird.

Die aufzuzeichnenden Signale kommen von einer Signalqualle 20 zum Blatt 16. Das Blatt 16, die Schreibköpfe und daa Antriebsband 12 Bind alle elektrisch leitend. Ulenn von der Signalquelle 20 ein Signal auageht, uiird die Spannung durch das elektrochemisch behandelte Papier und von dort durch einen der Schreibköpfa 11 und daa Antriebsband 12 zur l*Iasse geleitet. Zu denjenigen Zeiten, uienn ein Strom vorhanden ist, wird auf dam Papier 14 an dessen Berührungsstelle mit dem Schreibkopf 11 ein Punkt erzeugt. Auf diass üJeise werden gemäß dem Ausgang der Signalquslle 20 und dam Abtasten der Schreibköpfe 11 Markierungen auf dem Papier erzeugt. Der Punkt auf dem Papier 14, in dem die Markierung erscheint, hängt natürlich von der Geschwindigkeit und der Phase dBr Abtastung der SchrBibköpfe 11 ab. Zur genauen Aufzeichnung ist es daher wesentlich, daß diese zwei Kenn-

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grösBen genau gesteuert werden. DiBses Endergebnis wird auf folgende Weise in der erfindungsgemässen Uorrichtung erzielt:

In einem Präzisiansoszillator 30, dBr van der kristallgesteuerten Art sein kann, wird ein oszillierendes Signal mit genauer Frequenz erzeugt. Der Ausgang des Oszillators 3D wird einem Frequenzteiler 32 zugeführt, der herkömmlicher Art sein kann, und welcher die Frequenz auf die zum Abtasten erwünschten Frequenzen teilt, Mittels eines Uählschalters 33 können verschiedene Abtastfrequenzen gewählt werden. In dieser Beziehung soll bemerkt werden, dass bei einem Entfernungsmeßsystern die Abtastgeschwindigkeit die Ortungseichung dBr Uürrichtung bestimmt. Deshalb ist der Wählschalter 33 bei dieser Art von Vorrichtung der Entfernungsbereichschalter. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Antriebsbandes 12 und folglich die der Schreibköpfe 11 wird mittels des Aufnehmers 36 erfasst. Dieser Aufnehmer kann eine fotoelektrische Zelle umfassen und im Zusammenhang mit einem optischen Erfassungssystem wirken, wie in l/erbindung mit Fig. 6 erklärt wird, oder er kann eine andere, geeignete Form haben, wie z. B. als magnetischer Aufnehmer, der in Verbindung mit magnetischen Markierungen auf dem Antriebsband 12 arbeitet. Auf jeden Fall erzeugt der Aufnehmer

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Ausgangsimpulse 38, welche eine Frequenz besitzen, die proportional zu der Geechuiindigkeit ist, mit welcher die Schreibköpfa 11 angetrieben werden.

Die Impulse 38 werden einem phasenhaltenden Geschwindigkeitsregler i+0 zugeführt. Der phasenhaltende Geschwindigkeitsregler vergleicht die vom Frequenzverteiler 32 erhaltenen Impulse mit den Impulsen 38 und erzeugt gemäß dem Unterschied an Phase und Frequenz ein Ausgangsantriebssignal für den Flotorkreis kk. Der NotorantriBbskrais kk treibt deshalb den Servo-Motor 18 an, um die Bewagungsgeschwindigkeit der Schreibköpfe 11 mit der Frequenz des gewählten Ausgangs des Frequenzteilers 32 verriegelt zu halten. JiEine phaeenhaltande GeschwindigkBitsreglervorrichtung, welche für den phaeenhaltanden GaBchwindigkeiteregler <»0 verwendet werden kann, ist z. B. in dem USA-Patent Nr. 3 176 208 beschrieben. Auf diese Weise wird die Abtastung der "Schreib"-Köpfβ 11 in Abhängigkeit van DigitalBteuersignalen genauestens servogesteuert.

Ein zweiter Aufnehmer kl_t der in Ausführung dem Aufnehmer 36 ähnelt, wird verwendet, um den Beginn eines jeden der Schreibköpfe 11 auf einem Abtastzyklus abzutasten. Auf diese Weise wird der untere Abschnitt des Antriebsbandes 12 richtig markiert, so dass der Aufnehmer 47 ausgelöst

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hierdurch genau dann ein Impulseignal 39 erzeugt, uienn jeder der Schreibköpfe 11 an der linken Kante des Aufzeichnungspapiers 14 ankommt· Einzelheiten des in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten AufnehmermechaniBmue kl werden in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben.

In Fig. 2 nun wird ein in dBr bevorzugten Ausführungeform der Vorrichtung nach der Erfindung verwendeter Papiervorschubmechanismus und eine Schreib- und Übertragungssteuerung dargestellt. Ein Frequenzteiler 50 erhält vom Geschwindigkeitsaufnehmer 36 (Fig. 1) Impulse 38, die der Abtastgeschwindigkeit der SchreibkOpfe 11 entsprechen. Die Impulse 38 werden unterteilt, um verschiedene Frequenzausgänge zu bilden, die mittels des Schalters 52 gewählt werden können. Der Frequenzteiler 5G kann z. B. eine Reihe von Flip-Flop-Teilungeetufen . umfassen. Die Flip-Flop-Stufen des Frequenzteilers 50 werden durch die AusgangsimpulBs 39 vom Aufnehmer kl (Fig. 1) rückgestellt. Der Frequenzteiler 50 wird auf diese Weise bei Beginn eines jeden AbtastzyklUB rückgestellt, so dass dessen geteilter Ausgang in gleicher Uisise synchronisiert wird, mittels eines Schalters 52, von dem sie einer UND-Schaltung 53 und einem Schalter 5k zugeführt warden, können verschiedene FrequenzausgöngB'des

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Frequenzteilers 50 gewählt werden. üJenn sich der Schalter 54 in der angedeuteten Position befindet, d. h., ωβηη der Schalter in der "CONT." oder kontinuierlichen Stellung steht, ωerden Signale direkt vom Schalter 52 den AntriebskrBisen 56 zugeführt. Der Ausgang der Antriebskreise 56 wird einem Schrittschaltmotor 57 zugeleitet, der über ein einfaches
Rädergetriebe 58 aina Papierwalze 59 antreibt. Der Schrittschaltmotor 57 Ljird somit bei dem von ihm empfangenen Impuls von den Antriebskreisen 56 um ein diskretes Stück
ujBitergedreht. Die Papierwalze 59 uiird folglich gemäss
dem Impulsausgang des Frequenzteilers 50 angetrieben.
Es ist ersichtlich, dass auf disss Weise eine sehr genaue Steuerung der Papierwalze erreicht werden kann, ahriB dass man Zuflucht zu einem komplizierten und teuren mechanischen Antriebsmechanismus nehmen muss. Fernerhin ermöglicht die verwendete einfache FrequBnzzählung sine Auswahl von l/orschubverhältnissen in Zeilen pro Zoll oder cm, ohne dass
man, wie bei bisherigen V/orrichtungan dieses Fachgebiete, komplizierte Rädergetriebe verwenden muss. Somit ist eine sehr genaue Steuerung mit raschem Anlauf und Abstoppen
ohne Überlastung des Antriebsmechanismus möglich, und zwar dank des verwendeten OigitalantriebsmBchanismus.

Ein weiterer Vorteil dar für den Papieruorschubmechaniamus verwendeten Digitalstauerung baeteht in ihrer groasen An-

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passungsFähigkeit zur Verblendung bei programmierter Steuerung. Auf diese Weise kann der Papiervorschub so programmiert werden, dass die Bewegung augenblicklich abgestoppt wird, uienn das Schreiben ausgeblendet ist, und das Papier sich nur dann beujegt, wenn der Abnehmer tatsächlich schreibt, wodurch LeerstellBn auf dem Papißr vermieden uierden. Eine derartige Programmsteuerung uird mittels eines Programmierers 60 erzielt. Der Programmierer

60 umfasst ein Umschaltregister 61, das eine Anzahl von Flip-Flop-StufBn (FF₁-FF ) enthält. Ein frequenzgeteilter Ausgang des Frequenzteilers 50, der eine Frequenz von einem Impuls pro Abtastung eines jeden der Schreibköpfe 11 hat, uird dem Umschaltregister 61 zugeführt und bildet das Umschaltsignal dafür. Jedesmal, wenn auf diese Weise ein Impuls des Frequenzteilers 50 vom Umschaltregister empfangen wird, wird dieses Umschaltregister 61 vorgestellt, um einen Ausgang von einer seiner nachfolgenden Stufen FF₁-FF

vorzusehen. Jede der Flip-Flap-Stufen FF.-FF hat einen ihr zugeordneten Schalter 63a-63n. Die Ausgänge können somit wie zur Uerujendung eruünscht gewählt uierden. Jeder der Schalter hat drei Stellungen. Eine dieser Stellungen, die beispielsueise bei dem Schalter 63n mit "G" angedeutet ist, hat nichts angeschlossen und ermöglicht somit keine V/eruBndung des Umschaltregisterausgangs. Eine weitere dieser Stellungen, durch "R" bei dem Schalter 63n angedeutet,

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bewirkt eine Ausblendung des Empfangbstriabs und ist mit der AusgangsstBusrung 66 sowie den UND-Schaltungen 53 und 55 verbunden. Die letzte dieser Stellungen, die bei dem Schaltsr 63n mit "T" markiert ist, iet mit der Tarschaltung 68 verbunden und steuert bei einem EntfernungsmeB-system, Die z. B. einem UntBrwasBer-Schall-Grtungssystern, die Sendeart des Betriebs. Auf diese Ulsiss kann sowohl daß Senden als auch der Empfang für aufeinander folgende Abtastzyklen wie erwünscht programmiert ader übersprungen werden, indem die verschiedenen Schalter 63a bis 63n passend eingestellt werden, ülenn irgendein Schalter in der "C-Stellung steht, wird saujohl das Senden als auch die Übertragung van Information uiShrend der dazugehörigen Abtastung verhindert.

Wenn irgendein Schalter in der "R" Stellung steht, wird der Ausgangseteuerung 66, die das Ausblenden der Signalquelle 20 steuert, von der dazugehörigen Flip-Flap-Stufe des UmschitregisterB 61 ein Aktivierungssignal zugeführt. In der Abwesenheit eines AktivierungssignalB von der Aubgangsstsuarung 66 kann kein Ausgang von der Signalquelle 20 zu den Schreibköpfen 11 Zustandekommen. Das Schreiben während einer jeden suksessiven Abtastung wird Bomit van den Einstellungen der Steuerechalter 63a bis 63n bBBtimmt. Das Signal an der "R"-EndklBmmB der Schalter bildet auch

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ein AktivisrungsBignal Für die Torschaltung 53. Wenn dar Schalter 5k in der "AUTQ" ader automatischen Stellung steht, bildet die Torschaltung 53 nur dann einen Ausgang für die Antriebskreise 56, wenn die Impulse vom Frequenzteiler gleichzeitig mit einem Aktivierungssignal von einem der Schalter 63a bie 63n empfangen werden. Auf dieee Weis β wird ein Ausgang von den AntrisbekreiBen 56 zum Schrittschaltmotor 57 nur gemäß der ProgrammeinBtellung .auf den LJählachaltern 63a bis 63n gebildet. Der Papiervorschub mittels der Papierwalze 59 wird für jede folgende Abtastung somit gemäß dem erwünschten Programm gesteuert. Die Ausgänge der "R" Endklemme werden ebenfalls der Torschaltung 55 zugeführt, so dass die Aufzeichnung von Entfsrnungsskalenlinien für ein Entfernungsmeßsystern gemMB dem erwünschten Programm ermöglicht üilrd. Derartige Skalenlinien werden in einem Skalenliniengenerator 70 erzeugt, der über einen Schalter 72 mit den SchrBibköpfen 11 in Verbindung steht. Der SkalenliniengBnBratar 70, der in Abhängigkeit von dem synchronisierten Signalauegang des Frequenzteilers 50 Entfernungsmarkierungsimpulse erzeugt, ruft ein Ausgangssignal hervor, wenn er von der Torschaltung 55 einen Ausgang erhält. Ein derartiger Ausgang iBt nur dann vorhanden, wenn der vorherbestimmte Ausgang des Frequenzteilers 50 von dieser Torschaltung gleichzeitig mit einem der gewählten Ausgänge dee Umschaltregisters 61

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empfangen wird, so dass EntfernungsmarkiBrungen nur gemäß dem erwünschten' Programm auftreten.

üJsnn irgendBiner der Schalter 63a-63n in dar "^"-Stellung steht, uird gemäß dem dazugehörigen Flip-Flop-AuBgang der Torschaltung 68 ein Tastsignal zugeführt. Außerdem erhält diB Torschaltung 68 ein Impulesignal und zuiar mit siner Geschwindigkeit van einem Impuls pro Antrisbskapfabtastung, Dieser Impuls kann entweder zu BBginn einer derartigen Abtastung odBr in ihrer Plitte durch Einstellung des Schalters 76 auf die Kantenposition bzw. die Mittenpoaition synchronisiert iierdsn. Eine derartig abwechselnde Synchronisierung, die durch Uerwendung einas der Ausgänge Biner passenden Flip-Flop-Schaltung des Frequenzteilers 50 für "KantB" und des anderen Ausgangs dieser gleichen Flip-Flop-Schaltung für "Mitte" erreicht uird, kann zur Erfüllung der verschiedenen BetriBbsanforderungen verwendet werden. Der Ausgang der Torschaltung 68 wird Binar TaststBuerung 78 zugeleitet, weiche das Tasten das GeberB der Signalquelle 2D steuert, welcher z. B. der EntfernungB-messgeber Bines Unterwasser-Schall-DrtungaByatams aein kann. Auf diese üJeise können die Abtastungen, während denen eine Übertragung zustandekommt, programmiert werden.

Die SkalenzeiLBn können bei vorherbestimmten Intervallen

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zur Bildung eines Unterbrechungsmarkierungssignals mittels eines Nockens 80 unterbrochen uerden, der vom Synchronmotor 81 angetrieben uird und über Nockenstöseel 82 die Schalter 72 und 84 antreibt. Der Synchronmotor 81 erhält seinen Ausgang worn Antriebsverstärker 65, der seinerseits von einBtn vorhergeuählten Ausgang des Frequenzteilers 32 (Fig. 1) angetrieben uird. Dieses Narkierungssignal in Form einer Unterbrechung der Skalenzeile erscheint somit zu gBnauestens vorherbestimmten Zeitabständen. Wenn das Schreiben der Skalenzeilen abgsbrochen und am Ende einer vorherbestimmten Periode angehalten uiBrden soll, uird Schalter 87 in die "Half-Position geschaltet, uobei in diesem Fall der Strom zum Synchronmotor 81 mit dem Öffnen des Schalters 8k unterbrochen uird. Der Wokken 80 uird in dieser Position festgehalten, uenn der Wockenstössel 82 Binmal in den Schlitz 88 des Nockens eingerastet ist. Dies hält den Schalter 72 geöffnet, so dass die Zufuhr irgendeines Ausgangs vom Skalenzeilengenerator 70 zum Schreibkopf unterbrochen ist, bis der Schalter 87 auf "Lauf" umgeschaltet uird.

Auf diese Weise kann die Programmierung der Betriebsvorgänge uährend verschiedener, aufeinander folgender Ab— tastzyklen gesteuert uerden. Eine derartige Steuerung ist besonders bei Unteruasser-SchallmessungBn von Be-

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deutung, bio BS sehr wünschenswert iet_t die Übermittlung bestimmter unerwünschter Echos, die z. B. durch OberflM-chBnwiderhall, Fische, Schiffsrümpfe und dergleichen verursacht werden, zu vermeiden. Diese unerwünschten Echoe können dadurch wirksam eliminiert werden, dass die entsprechenden Schalter des Programmierers passend eingestellt werden.

Die Fig. 3 bis 9 nun stellen die mechanischen Einzelheiten der bevorzugten AusfUhrungsform der Vorrichtung der Erfindung dar. Fig. 3 ißt eine Gesamtdarstellung der Einheit, mährend die verschiedenen anderen Figuren Einzelheiten ihrer besonderen Abschnitte zeigen.

liiie besonders aus den Fig. k, 3, B und 9 hervorgeht, uiird das Papier 1k von einer Vorratsrolle (nicht dargestellt) zwischen dae Blatt 16 und die AntriebBköpfe 11 der Papierwalze 59 zugeführt. Die Papierwalze 59 wird über das Rädergetriebe 58 vom Schrittschaltmotor 57 angetrieben. Das Papier wird mittels üialzenklammern 92 reibechlUssig auf der UalzB gehalten und auf diase bleies in Richtung dee Pfeils 93 gemäß dem Drehauegang deB Schrittschaltmotors 57 gezogen. liJie in Fig. 3 dargestellt, ist die gesamte Einheit im Gehäuse 90 aufgenommen, das mit einer Schalttafel 91 mit verschiedenen Schaltern und Einstellknöpfen zur Ein-

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stellung der verschiedenen Steuarfunktionen für den Programmierer, Frequenzteiler usu. ausgestattet ist. Ulie bereits in Verbindung mit Fig. 2 erwähnt, treibt der Schrittschaltmotor 57 das Papier gemäes genau synchronisierten DigitalBteuersignalen an, die mit einem vorhergeiuMhlten Programm übereinstimmen können.

In Fig', k bis 6 ist insbesondere der Antriebsmechanismus für die Schreibköpfe 11 dargestellt. Die Schreibköpfe 11 sind federnd am Antriebsband 12 befestigt und sind eo längs des Antriebsbands angeordnet, dass gerade ein Schreibkopf die Abtastung unterhalb des Papiers 14 beginnt, uenn ein anderer Schreibkopf eben eine Abtastung vollendet. Auf dem Band 12, dsB eine endlose Schleife bildet, sind somit drei Schreibköpfe angebracht, die eine laufende Abtastung vorsehen. 01b Schreibköpfe 11 sowie das Band 12 sind aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, wobei die Schreibköpfe 11 vorzugsweise aus kleinen, flachen Federtsilan mit einer verhältniemässig niedrigen nasse und hoher Steifigkeit bestehen, eo dass bei hohen Geschwindigkeiten und bei Spielraumveränderungen zwischen dBm Abtastmechaniemus und dBm Blatt 16 ein gleichmäßiger Druck gegen das Papier aufrechterhalten wird. Die SchrBibköpfe 11 können z. B. aus rostfreiem Stahl hergestellt sein. Die Schreibköpfe sind so konstruiert, dass sie eine gleich-

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massig verteilte Rasse und Elastizität fast ohne jede örtliche Ballung dieser. Eigenschaften haben. Dies gewährleistet ein gutes mechanisches Ansprechen, indBm Bins im wesentlichen konstante mechanische Impedanz an den Schraibkopf-Berührungspunkten mit dBm Papier innerhalb des Bereiche der Bewegungsfrequenzen vorliegt, auf uelche die Schreibköpfs wahrscheinlich stosaen könnten. Das Band 12 uiird reibechlüssig zwischen dar Antriebswalze 17 und der Leerlaufspule 95 gehalten. Die Lbbtlaufspule 95 ist durch die Federn 9k in einer Richtung von der Walze 17 fort belastet. Die AntriBbsuialze 17 wird durch den Bervo-flotor 18 angetrieben, mährend die Learlaufrolle 95 drehbar im Gehäuse 90 gelagert ist. Ein Durchhängen des Antriebsbandes 12 wird durch die Rollen 98, die drehbar im Gehäuse 9D bBfeetigt sind, verhindert. Über die Gesamtlänge des Antriebsbandes 12 erstrecken sich in einer im wesentlichen linearen Anordnung Löcher 100 mit geringem Abstand voneinander. Das Band ist auch mit drei grösseren Löchern 101 gelocht, wobei jedes dieser Löcher sich an einer Stelle befindet, wBlchB die Synchronisierung eines der dazugehörigen Schreibköpfe 11 mit dem Beginn eines Abtastzyklus erzeugt.

Besonders in Fig. 6 ist ein elektrooptisches Aufnehmersystem dargestellt, das mit dar V/orrichtung dar Erfindung

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verwendet werden kann. Uon Biner Birne 105 strahlt Licht durch eine Kollimatorlinse 106 zum Reflektorspiegel 107. Die Lichtstrahlen werden durch die LöchBr 100 und 101 im Band 12 zu den fdielektrischen Zellen 36 bzuj. kl nach üben reflektiert. Die fütoelektrischen Zellen erhalten Bümit nur dann Lichteingänge, wenn die Lochabschnitte des AntriBbsbandes 12 sich im Lichtwsg befinden. Der Ausgang der fotoelektrischen Zelle 36 wird bei dBr Abtastgeschwindigkeit- und der Papiervorschubsteusrung verwendet, während der Ausgang der Fotozelle 47 zur Synchronisierung der Papiervorschubsteuerung verwendet wird (siehe Fig. 1 und 2). Der Ausgang der Fotozelle 36 ist auf diese Weise eine Reihe von Impulsen mit einer Frequenz, die direkt proportional zur Geschwindigkeit des Antriebsbandes 12 und folglich zur Geschwindigkeit der Abtastung durch die Schreibköpfe 11 ist. Dieses Signal, wie in Uerbindung mit Fig. 1 erklärt wurde, wird im Abtastservokreis zur genauen Steuerung der Abtastgeschwindigkeit verwendet. Der Ausgang der fotoelektrischen Zelle 47 besteht aus Impulsen, die kennzeichnend für dBn Anfang eines jeden Abtastzyklus sind, wobei diese Information zur Synchronisierung des Papiervorschubs angewandt wird. Es werden somit auf eine verhältnismäßig einfache Weise genaue Steuersignale erzielt.

In Fig. 7 ist der Antriebsmechanismus für das Blatt 16

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dargestellt. In der bevorzugten AuaführungBfarm der Uorrichtung der Erfindung wird das Blatt 16 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr einem Zyklus pro 40 Minuten hin und her bewegt. Das Blatt 16 ist so angeordnet, daß Beine Längsachse im wesentlichen senkrecht zu den Kanten der Schreibköpfe 11 verläuft, hinsichtlich dieser Kanten in der Waagerechten jedoch etwas verkantet ißt. Deehalb neigen verschiedene Abschnitts der Schrsibkopfkanten dazu, in Berührung mit der Kante des Blattes 16 zu kommen, sowie der AbtastzykluB abläuft und das Blatt 16 in den durch die Pfeile 110 dargestellten Richtungen oszilliert. Dadurch wird die Abnützung verteilt, die zustandekommt, wenn Strom durch die berührenden Kanten geschickt wird.

Das Blatt 16 wird auf folgende üJsise hin- und herbewegt. Das Blatt 16 ist an einer Schiene 112 fixiert, an welcher ' ülalzenräder 114 drehbar befestigt sind. Die Ulalzenräder 114 laufen auf einer Schiene 115, die starr am Gehäuse 90 festgemacht ist. Ein Notar 119 sitzt auf einBr Platte 120, die ihrerseits an der Schiene 112 befestigt ist. Ein herzförmiger Nocken 122 eitzt feat auf der Auegangswelle 123 des Motors 119 und wird mit dieser drehend angetrieben. An einem Ende ist eine FBder 126 am Gehäuse fixiert; das anders Ende hängt an der Platte 120, wodurch diese und ihre dazugehörige Schiene 112 nach rechtB gezogen

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warden (wie in Fig. 7 dargestellt). Oar Nocken 122 läuft gBgen dan Zapfen 13D auf, dar starr an der Abdeckung 131 des GehäuBBs 90 befestigt ist. üJenn dar Nocken 122 daher umläuft, werden die Platte 120 und das Blatt 16, das damit verbunden ist, in den durch die Pfeile 132 angedeuteten Richtungen hin- und herbewegt.

Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. *f acll in folgenden der Schreibvorgang zusammengefasst dargestellt uerden. Das Antriebsband 12 iuird in dan durch die Pfeile angedeuteten Richtungen angetrieben. Ea trägt die federnd befestigten Schreibköpfe 11 mit sich. Das Aufzeichnungspapier ^^ verläuft zwischen dBtn Blatt 16 und den Schraibköpfen 11, wobei die Schreibköpfe 11 während das Abtaetvorgangs daß Papier gegen die Kante deB Blattes 16 andrücken. Die Schreibköpfe 11 werden daran gehindert, die Kanten des Papiers zu fassen, und zwar mittels elastischer Schutzvorrichtungen 140, die an den Seiten dee Gahäusee befestigt sind und ein Zerreißen der Papierkanten durch die Köpfe 11 verhindern. Der aufzuzeichnende Signaletram wird dem Blatt 16 zugeführt, wobei das Antriebsband 12 in geeigneter dJeise geerdet ist, um einen Rückweg für diesen Strom zu bilden (siehe Fig. 1). LJann somit während des Abtastzyklus im Blatt 16 ein Signalstrom auftritt, verläuft er über das chemisch beschichtete Papier Ik zum

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Kopf 11 und van dart zum Antriebsband 12. Dar l/erlauf eines derartigen Stromes durch daa Papier 14 verursacht eine Markierung darauf. Die Kante einee jedBn SchreibkopfBB 11 bildet durch das Papier Bine kleine berührende Oberfläche mit der Kante des Blattes 16; dadurch ujird einB verhältnismäßig hohe Zeichenschärfe erreicht. Daa Uerkanten des Blattes 16 in dar Waagerechten in Bezug auf die Antriebsköpfe 11 zusammen mit der oszillierenden Bbtijegung des Blattes 16 gewährleisten eine gleichmäesigB Abnützung dieser Berührungselemente. Fernerhin berührt die gesamte Antriebskopfkante während Bines jaden AbtastzykluB das Papier. Hierdurch ist sichergestellt, daß irgendwelche aufgenommenen PapierFasern weggewischt und somit Ansammlungen von PapierfluBBn verhindert werden.

Die Vorrichtung der Erfindung schafft auf diese üJeisB Bine vielseitige Bildwidergabevorrichtung von hoher Genauigkeit und zuverlässigem Betrieb. Zur Erzielung einer komplizierten Programmierung sind keine aufwendigen Rädergetriebe nötig, da diese Endergebnisse durch eine neuartige DigitalsteuBrung erreicht werden. Fernerhin wird eine neuartige AbtastachrBibkopf-l/orrichtung verwendet, die eine hohe Zeichenschärfβ erreicht, aussetzenden und unzuverlässigen Betrieb aufgrund von Papierflusen vermeidet und die Abnützung gleichmäßig verteilt, so daß ein äußerst

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genauer und zuverlässiger Betrieb sichergestellt ist.

Obwohl die Erfindung der Vorrichtung anhand spezieller Ausführungsfarmen im Einzelnen beschrieben und dargestellt worden ist, ist festzuhalten, dass auch Abweichungen von den AusführungsbBispielBn in den Rahmen der Erfindung fallen.

Patentansprüche

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Claims

" ²⁷ " U62616

Patentansprüche

1 .JBildschrBibervorrichtung zur Aufzeichnung van Information auf einem elektrisch empfindlichen Blatt, gekennzeichnet durch Schreibkopfeinrichtungen, die mit einer Seite dee Blatts in Berührung sind,

Blatteinrichtungen, die mit dem Blatt auf der gegenüberliegenden SaitB in Uerbindung etehen,

eine Signalquelle, deren Auegang aufgezeichnet werden Ball, uiobei dieser Signalquellena'usgang zwischen die Schreibkapfeinrichtungen und die Blatteinrichtungen ge-BChaltet ist,

einen PräzisianBimpulB-Signalgeneratar,

Mittel zum Antrieb der SchrBibkapfeinrichtungBn im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Blatts, und

Mittel zur Steuerung der Antriebaeinrichtungen zwecks Frequenz- und Phasenverriegelung der Bewegung des Schreibkapfes mit dem Ausgang des Signalgenerators.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dase die Einrichtungen 2um Antrieb dBr Schreibkopfeinrichtungen aus einem endlosen Band bestehen, sowie aus Einrichtungen zum Antrieb des Bandes in einer Richtung, wobei die Schreibkopfeinrichtungen federnd an diesem Band befestigt sind.

3. Vorrichtung^ nach Anspruch 2, dadurch .gekennzeichnet, daß die Schreibkopfeinrichtungen aus einer Anzahl von Schreibköpfen bestehen, die gleichmässig verteilte Hasse und Steifigkeit besitzen, und dass die Schreibköpfe längs des Bandes an Stellen angeordnet sind, tüelche eine kontinuierliche Abtastung dee Blattes ermöglichen.

k. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator einen Frequenzteiler zur Erzeugung einer Anzahl synchronised verwandter Ausgänge sowie Mittel zur wechselweisen üiahl einer der Ausgänge und Mittel zum Vorschub des gewählten Ausgangs zu den Steuereinrichtungen enthält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blatteinrichtung aus einem länglichen Blatteil besteht, dessen

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η Ina Kante in tangentialer Beziehung zum AufzeichnungBblatt orientiert ist.

ti. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k α η η ζ β i c h π β t _f dass sis Mittel zum oszillieren des EUatteils parallel zur Oberfläche dBS Zsichnungsblattss en thält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k β η η ζ β i c h η e t, dass die OszilliBrungsmittBl so ausgebildet sind, dass bib das Blatt mit sehr geringsr BesQhidindigkeit hin und her bewegen.

ti, l/ürrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten eier Blatteinrichtung und die Schrsibkopfeinrichtungen in Bezug aufeinander in einBr Ebene im wesentlichen senkrscht -:L! rißr einen KantB des Blatt-Teils verkantet sind, so daß el i v. Abnützung gleichmäßig über diB Kanten verteilt wird.

', \/u rri chtung nach Anspruch 2 ader 3, dadurch i: t'. V β η η ζ β i c h η β t, dass dia Mittel zur Steuerung der Antriebseinrichtung aus Aufnehmereinrichtungen /ui Abtastung der Geschwindigkeit der BandbeiuBgung bestehen :.".i)ii!ie aus nitteln zum 1/srglBich des Ausgangs der Aufnehmerniririchtung mit dem Ausgang des SignalgenBratcirs und zur

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Erzeugung eines Ausgangs gemäß dem dazwischen auFtre t;j: tier Unterschied an Frequenz und Phase, wobei diEJier Freqw.'-i-i- und Phasenunterschied den AntriebsvorrichtunjBn zugeführt Lüird.

10. Uorrichtung nach einem der Ansprüche I LjLu 9, ü ι ~ durch gekennzeichnet, dass die Schreib· kapFeinrichtungBn ähnlichB Flache FedErslemente auFueibön,

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekEnnzBichnet , dass sie jine Anzahl von RollenBinrichtungen enthält, die leben der Längs— ausdehnung des Bandes angeordnet sind, um dieses in engster Berührung mit dem Blatt zu halten.

12. Uorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie Federnde iiChutzvDrrichtungen neben jeder LängsknntB des tJlattBS Enthält, um zu verhindern, dass diß SchreibkopFvorrichtungen die Blattkantsn Fassen.

13. Uorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bia 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Mittel zur ZuFührung des Zeichnungsbldtts zwischen der BIatteinrichtung und der SchreibkopFeinrichtung in einer

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Richtung BnthäJt, die im wesentlichen quer zu dar Antriebsrichtung der Sc hreibkopf einrichtungen verläuft, uiabei diese Vurschubeinrichtungen aus WittBln bestehen, die das Zeichnungsbl at1 raibschlÜBsig antreiben, souiie aus einer SchrjttschaltmctorBinrichtung zum Antrieb der reibschlüssigen AntriebseinrichtungBn und fBrner aus NittBln, die mit dem Präzisionsimpuls-Signalgenerator synchraniaiert sind, um den Schrittschaltmotor genauestene anzutreiben«

1 i». Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Prä'zisionsimpuls-SignalgRneratar sine Anzahl von Ausgängen mit verschiedenen, vorherbestimmten Frequenzen hat und zusätzlich Schalteinrichtungen zur uiahluieisen Zuführung eines der Ausgänge zum Schrittschaltmotor enthält, um die Frequenz seiner Betätigung zu verändern.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1^, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Programmier* einrichtungen zur Steuerung der Zuführung der Impulse vom Präzjsionsimpuls-Signalgenerator zum Schrittschaltmotor gemäß einem vorherbestimmten Programm enthält.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch g ekennzeichnBt _f dass die Programmiereinrichtung

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ein Umschaltregister mit einer Anzahl van Flip-Flap-Stufen enthält, wobei diesee Umschaltregister von einem Ausgang des Präzisionsimpuls-SignalgBneratQrs angetrieben uiird und BchaltereinrichtungBn zur wahlweisen Zuführung des Ausgangs von vorbestimmten Flip-Flop-Stufen für den Antrieb der Schrittschaltmotoreinrichtung vorhanden Bind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Programmiereinrichtung so ausgebildetisi, dass die Zufuhr von Signalen von der SignalquellB zu den Schreibkopfeinrichtungen gemäss einem vorherbestimmten Programm gesteuert wird.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8 und 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Band äquidistante Markierungen trägt, wobei die Einrichtungen zur Verriegel/ung der Bewegung der Schreibkopfeinrichtungen mit dem Ausgang des Signalgenerators Aufnehmereinrichtungen neben dem Band zum Abtasten der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Markierungen enthalten sowie Plittel zum Vergleich der Ausgänge der AufnahmeBinrichtungen und des SignalgeneratDrs und zur Erzeugung eines Signals gemäß diesem Unterschied, worin das Unterschiedssignal zum Antrieb der SchreibkopfantriebaeinrichtungBn verwendet wird.

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19. Uorrichtung nach Anspruch 18, dadurch g β kennzeichnet ·, dass die Markierungen in das Band gestanzte Löcher sind und die Aufnahmeeinrichtung Bine Lichtquelle, die auf der einen Seite des Bandes angeordnet ist, während auf der gegenüberliegenden Seite des BandeB ein fotoelektrischer Abtaster angeordnet ist.

2D. Uorrichtung nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet , dass das endlose Band eine Synchronisierungsmarkierung enthält, die dem Beginn einer jeden Abtastung des Zeichnungsblatts durch die Schrdbkopfeinrichtungen entspricht, sotuie Mittel zur Erzeugung einee Signals, das dan Bsginn einer jeden Abtastung anzeigt, einschliesslich Aufnahmeeinrichtungen neben dBm Band zur Abtastung des Durchlaufes dsr SynchronisierungsmarkiBrungsn.

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