DE1498226C - Schreibgerät zur graphischen Darstellung von Folgezeitenkurven - Google Patents
Schreibgerät zur graphischen Darstellung von FolgezeitenkurvenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schreibgerät zur graphischen Darstellung von Folgezeitenkurven
mit einem Aufzeichnungsträger und Mitteln zur gleichförmigen Bewegung desselben in einer Fortbewegungsrichtung
sowie mit mindestens einem längs einer vorbestimmten Bahn mit von der Fortbewegungsrichtung
des Aufzeichnungsträgers verschiedener Bahnrichtung bzw. -richtungen über den Aufzeichnungsträger
auslenkbaren Schreibstift und Mitteln zur Auslenkung desselben, die zur Vorwärtsbewegung
des Schreibstiftes auf der vorbestimmten Bahn einen Antriebsmotor, eine durch elektrische
Steuerimpulse betätigbare Kupplung und ein Untersetzungsgetriebe zwischen Antriebsmotor und Kupplung
und zur Rückwärtsbewegung des Schreibstiftes auf der vorbestimmten Bahn eine Feder umfassen,
wobei der Schreibstift bei Betrieb des Gerätes auf dem Aufzeichnungsträger eine die Überlagerung der
Fortbewegung des Aufzeichnungsträgers und der Auslenkung des Schreibstiftes darstellende Schreibspur
aufzeichnet und eine gedachte Verbindungslinie derjenigen Punkte der Schreibspur, bei denen
die Bahnbewegung des Schreibstiftes von Vorwärtsin Rückwärtsrichtung wechselt, die Folgezeitenkurve
bildet.
Ein solches Schreibgerät ist bereits bekannt. Dieses bekannte Schreibgerät hat jedoch, ebenso wie alle
anderen bisher bekanntgewordenen Schreibgeräte der vorliegenden Art, den Nachteil, daß es auf Grund
von systembedingten Aufzeichnungsfehlern zur graphischen Darstellung von Folgezeitenkurven nicht
genau genug arbeitet.
Die Aufzeichnungsfehler der bekannten Schreibgeräte der vorliegenden Art bestehen im Prinzip
darin, daß die Folgezeitenkurve bei gleicher Länge der Steuerimpulse starke Neigungen gegen die Zeitachse
auf dem Aufzeichnungsträger aufweisen kann, obwohl die Folgezeitenkurve bei gleicher Länge der
Steuerimpulse eine zur Zeitachse auf dem Aufzeichnungsträger parallele Gerade sein müßte.
Diese Aufzeichnungsfehler beruhen in erster Linie darauf, daß die Auslenkung des Schreibstiftes
einerseits nicht im gleichen Moment wie der diese Auslenkung bewirkende Steuerimpuls beginnt,
andererseits aber praktisch im gleichen Moment, in dem der Steuerimpuls beendet ist, aufhört. Denn
wenn die Auslenkung des Schreibstiftes zu einem späteren Zeitpunkt wie der Steuerimpuls anfängt,
jedoch zum gleichen Zeitpunkt aufhört, besteht zwischen der Auslenkungszeit des Schreibstiftes und
der Zeitdauer des Steuerimpulses eine Zeitdifferenz, die gleich der zwischen dem Beginn des Steuerim-
- pulses und dem Beginn der Auslenkung liegenden ■ Ansprechzeit ist.
Da nun der Abstand der Endpunkte der Auslenkung von der Zeitachse auf dem Aufzeichnungsträger
der Auslenkungszeit entspricht, können diese Endpunkte der Auslenkung bzw. die Punkte, bei denen
die Bahnbewegung des Schreibstiftes von Vorwärtsin Rückwärtsrichtung wechselt, bei gleicher Länge
der Steuerimpulse je nach der Dauer der besagten Ansprechzeit in ihrem Abstand von der Zeitachse auf
dem Aufzeichnungsträger variieren, d. h., mit sich ändernder Ansprechzeit variiert die Höhe der Punkte
in dem Zeitdiagramm auf dem Aufzeichnungsträger, deren gedachte Verbindungslinie die Folgezeitenkurve
bildet, obwohl diese Punkte bei der vorausgesetzt gleichen Länge der Steuerimpulse alle die gleiche
Höhe haben müßten, damit sich eine zur Zeitachse auf dem Aufzeichnungsträger parallele Folgezeitenkurve
ergibt.
Die Fachwelt war nun bisher von der Annahme ausgegangen, daß diese die besagten Aufzeichnungsfehler
verursachende variable Ansprechzeit darauf zurückzuführen sei, daß die durch die Steuerimpulse
betätigte elektromagnetische Kupplung nicht trägheitslos anspricht.
Man hat daher bei dem obengenannten bekannten Schreibgerät ein Zeitrelais mit definierter Ansprechverzögerung
vorgesehen, um den Anfang des Meßbereiches zu unterdrücken und dadurch die Aufzeichnungs-
und Auswertgenauigkeit zu verbessern. Im Prinzip sollte mit diesem Zeitrelais wohl die mittlere
Ansprechzeit der Kupplung kompensiert werden. Es ist aber natürlich klar, daß man mit einem solchen
Zeitrelais mit definierter Ansprechverzögerung allenfalls den Mittelwert einer zwischen einer oberen
und einer unteren Grenze variierenden Ansprechzeit, nicht aber die Variation dieser Ansprechzeit kompensieren
kann, weil man mit einer konstanten Größe niemals eine variierende Größe kompensieren kann.
Die obenerwähnte Variation der Höhe der Endpunkte der Auslenkung hängt aber nun allein von der
Variationsbreite der besagten Ansprechzeit ab, und durch eine Kompensation der mittleren Ansprechzeit
wird lediglich das Niveau bzw. die mittlere Höhe der besagten Endpunkte verschoben, nicht aber der
Variationsbereich der Höhe dieser Endpunkte verändert.
Der bei - dem bekannten Schreibgerät unternommene Versuch zur Beseitigung der Aufzeichnungsfehler
mußte daher, jedenfalls was die Höhenungenauigkeit der besagten Endpunkte der Auslenkung
betrifft, völlig erfolglos bleiben. Auch allen anderen Versuchen zur Beseitigung der besagten Aufzeichnungsfehler
war bisher kein Erfolg beschieden, und zwar deswegen, weil die gesamte Fachwelt die Ursache
dieser Aufzeichnungsfehler bisher immer bei der Kupplung gesucht und die wahre Ursache dieser
Aufzeichnungsfehler überhaupt nicht erkannt hat.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist nun, die Ursache der besagten Aufzeichnungsfehler
zu erkennen und auf der Basis dieser Erkenntnis Schreibgeräte der eingangs erwähnten Art so zu verbessern,
daß die besagten Aufzeichnungsfehler nicht mehr auftreten.
Erfindungsgemäß wird das bei einem Schreibgerät der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß
Mittel zur Erzeugung einer Reibung zwischen Antriebs- und Abtriebsglied der Kupplung in deren
unbetätigtem Zustand vorgesehen sind, so daß das Untersetzungsgetriebe zur Vermeidung von Zahnspiel
immer unter Last steht.
Denn die Ursache der oben erläuterten Aufzeichnungsfehler liegt im Prinzip darin, daß das Untersetzungsgetriebe
bei den bekannten Schreibgeräten der vorliegenden Art abtriebsseitig unbelastet ist und
der Momentanwert des Zahnspieles eines abtriebsseitig unbelasteten und antriebsseitig angetriebenen
Getriebes irgend einen Wert zwischen Null und dem maximalen Zahnspiel (das sich ergibt, wenn die Antriebswelle
des Getriebes festgehalten und die Abtriebswelle in beiden Drehrichtungen jeweils bis zum
»Anschlag« gedreht wird) haben kann, denn dieser Momentanwert des Zahnspieles mußte bei den bekannten
Schreibgeräten der eingangs genannten Art
erst völlig abgebaut werden, ehe die Auslenkung des Schreibstiftes begann, und das war der Grund für die
Variation der erwähnten Ansprechzeit. Allgemein war die Unsicherheit oder Ungenauigkeit der Folgezeitenkurve
bei allen bekannten Schreibgeräten der vorliegenden Art gleich der Höhendifferenz der Endpunkte
ein und derselben Auslenkung des Schreibstiftes einerseits bei einem Momentanwert Null des
Zahnspieles und andererseits bei einem dem maximalen Zahnpiel entsprechenden Momentanwert des
Zahnspieles. Durch die erfindungsgemäßen Mittel zur Erzeugung einer Reibung zwischen Antriebs- und
Abtriebsglied der Kupplung in deren unbetätigtem Zustand wird nun dieses Zahnspiel und damit gleichzeitig auch die besagte Unsicherheit bzw. Ungenauigkeit
der Folgezeiterikurve vollständig beseitigt.
Mit besonderem Vorteil kann als Mittel zur Erzeugung der Reibung zwischen Antriebs- und Abtriebsglied
der Kupplung die zur Rückwärtsbewegung des Schreibstiftes vorgesehene und den Schreibstift
bei unbetätigter Kupplung in seiner Ausgangslage haltende Feder dienen, indem diese Feder neben
einer ein Haltemoment verursachenden Kraftkomponente eine weitere Kraftkomponente erzeugt, die
einen Druck des Kupplungsabtriebsgliedes auf das Kupplungsantriebsglied verursacht.
Die Feder kann dabei vorteilhaft, ebenso wie bei dem eingangs genannten bekannten Schreibgerät,
eine einerseits an dem Schreibstift an einer zwischen Kupplungsdrehachse und Schreibstiftspitze gelegenen
ersten Anlenkstelle und andererseits an einem mit dem Gerätechassis verbundenen Teil an einer an diesem
Teil angeordneten zweiten Anlenkstelle angelenkte Zugfeder sein, die jedoch im Gegensatz zu dem
bekannten Schreibgerät derart angeordnet ist, daß die zweite Anlenkstelle zur Erzeugung der genannten
weiteren Kraftkomponente in einer Ebene liegt, die gegenüber der Bahnebene, in der sich die erste Anlenkstelle
bei Auslenkung des Schreibstiftes bewegt, in Wirkungsrichtung der genannten weiteren Kraftkomponente
verschoben ist.
Mit Vorteil kann die Feder neben dem genannten Haltemoment und dem Druck des Kupplungsabtriebsgliedes
auf das Kupplungsantriebsglied zusätzlich auch noch einen Druck der Schreibstiftspitze auf
den Aufzeichnungsträger verursachen.
Wenn dabei die Feder eine Zugfeder mit im oben erwähnten Sinne versetzter zweiter Anlenkstelle ist,
dann ist der Abstand zwischen der ersten Anlenkstelle und dem Lotpunkt der zweiten Anlenkstelle auf
die genannte Bahnebene in der Ausgangslage des Schreibstiftes sowie die Federkonstante der Zugfeder
in entsprechender Weise wie bei dem eingangs erwähnten bekannten Schreibgerät derart zu wählen,
daß das Produkt aus der in der genannten Bahnebene liegenden Kraftkomponente der von der Zugfeder
in der Ausgangslage des Schreibstiftes ausgeübten Kraft und dem Abstand der Wirkungslinie
dieser Kraftkomponente von der Kupplungsdrehachse gleich dem erforderlichen Haltemoment ist, um
den Schreibstift bei unbetätigter Kupplung in seiner Ausgangslage zu halten; in diesem Fall kann bei dem
erfindungsgemäßen Gerät die Anordnung der ersten Anlenkstelle an dem Schreibstift und die Anordnung
der zweiten Anlenkstelle in der genannten Ebene sowie der Abstand zwischen dieser Ebene und der
genannten Bahnebene vorteilhaft derart gewählt sein, daß die genannte weitere Kraftkomponente der Feder
einerseits einen derartigen Druck des Kupplungsabtriebsgliedes auf das Kupplungsantriebsglied und damit
eine derartige Reibung zwischen Antriebs- und Abtriebsglied der Kupplung in deren unbetätigtem
Zustand verursacht, daß das Untersetzungsgetriebe kein Zahnspiel aufweist, und andererseits eine derartige
Auflagekraft an der Schreibstiftspitze erzeugt, daß der nötige Schreibdruck vorhanden ist. Mit Vorteil
kann dabei das Untersetzungsgetriebe zwischen
ίο Antriebsmotor und Kupplung auswechselbar und der
Abstand zwischen der genannten Bahnebene und der Ebene, in der die zweite Anlenkstelle liegt, so festlegbar
sein, daß das jeweils verwendete Untersetzungsgetriebe kein Zahnspiel aufweist.
Besonders vorteilhaft ist bei Verwendung einer Zugfeder mit im obenerwähnten Sinne versetzter
zweiter Anlenkstelle die Befestigung des Schreibstiftes unmittelbar an dem Kupplungsabtriebsglied, so daß
ein von der Zugfeder über den Schreibstift auf das Kupplungsabtriebsglied ausgeübtes Kippmoment, das
zu einem einseitigen Abheben des Kupplungsabtriebsgliedes vom Kupplungsantriebsglied und damit zu
einer wesentlichen Verminderung. der Reibung zwischen Antriebs- und Abtriebsglied der Kupplung
in deren unbetätigtem Zustand und außerdem zu einem Verklemmen des Kupplungsabtriebsgliedes in
seiner Lagerung und damit zu einer Verzögerung bei der Rückwärtsbewegung des Schreibstiftes führen
würde, vermieden wird.
Die Feder kann aber nicht nur als Zugfeder sondern auch als Spiralfeder ausgebildet sein.
Die Kupplungskraft der Kupplung in deren betätigtem Zustand ist bei dem vorliegenden Gerät zweckmäßig
so zu wählen, daß sie einerseits größer als die die Reibung zwischen Antriebs- und Abtriebsglied
der Kupplung in deren unbetätigtem Zustand verursachende Kraft ist und zur schlupffreien Mitnahme
des Abtriebsgliedes mit dem Antriebsglied ausreicht und andererseits aber kleiner als derjenige Kupplungskraftwert
ist, bei dem das Schleifen der Kupplung beim Auflauf des Schreibstiftes auf einen Endanschlag
von einem ruckfreien Schleifen in ein sogenanntes Kupplungsschnattern übergeht.
Zur Vermeidung eines durch die Reibung zwischen Antriebs- und Abtriebsglied der Kupplung in deren
unbetätigtem Zustand bewirkten wesentliches Abriebes können vorteilhaft mindestens die die Kupplungsfiächen
des Antriebs- und des Abtriebsgliedes tragendenen Teile der Kupplung aus Stahl bestehen.
An Hand der nachstehenden Figuren im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Schreibgerät,
F i g. 2 eine Seitenansicht des in F i g. 1 dargestellten Schreibgerätes,
F i g. 3 eine Draufsicht auf die Mittel zur Auslenkung eines der Schreibstifte des in Fig. 1 gezeigten
Schreibgerätes,
F i g. 4 einen Längsschnitt durch die in F i g. 3 gezeigten Mittel zur Auslenkung eines Schreibstiftes,
F i g. 5 ein Schema des Wechselgetriebes zwischen dem Vorschubmotor und der Antriebswelle des Aufzeichnungsträgers
des in F i g. 1 gezeigten Schreibgerätes.
In der F i g. 1 sind auf einer gemeinsamen Grundplatte 1 die Einrichtung 2 zum Transport und zur
Lagerung des Aufzeichnungsträgers 3 und der Schrei-
bertisch 4 fest zueinander angeordnet. Auf dem Schreibertisch 4 sind zwei je einen Schreibstift 10 und
die Mittel zur Auslenkung desselben umfassende Schreiber 5 verschiebbar angeordnet. Jeder Schreiber
5 liegt auf der einen Seite mit einer Schiene 6 am Schreibertisch 4 an. Mit der Schraube 7 wird der
Schreiber 5 in der gewünschten Stellung auf dem Schreibertisch 4 befestigt. In der F i g. 1 können auch
mehr als die beiden dargestellten Schreiber 5 angeordnet werden. Dieses richtet sich danach, wie viele
Folgezeitenkurven auf dem Aufzeichnungsträger 3, welcher z. B. ein perforiertes Wachspapier sein kann,
aufgebracht werden sollen. Von dem Schreibstift 10 werden Linienelemente 56 geschrieben, und zwar
etwa senkrecht zur Vorschubrichtung des Papiers 3. Diese Linienelemente liegen dicht beieinander und
stellen die geschriebene Zeit dar. Die Zeitfolgekurve ist als umhüllende Kurve der maximalen Endausschläge
der Linienelemente 56 darstellbar und sofort während des Schreibvorganges auswertbar.
Der Schreiber 5 umfaßt im wesentlichen ein Gehäuse 8, in welchem der Antriebsmotor untergebracht
ist, eine magnetische Kupplung 9, einen Schreibstift 10, die Anschlußklemmen 11 und die Endanschläge
12 und 13. Letztere sind auf einer Schiene 14 verschraubbar und verschiebbar angeordnet. Sie dienen
dazu, die Nullage und den maximalen Endausschlag des Schreibstiftes 10 in der gewünschten Weise zu
begrenzen. In der F i g. 1 ist zwischen dem Schreibstift 10 und dem Federsupport 15 eine Zugfeder 16
angebracht, welche den Schreibstift 10 in die Nullage zurückführt. Die Anschlußklemmen 11 dienen dazu,
einmal die elektrischen Steuerimpulse, welche von einem Impulsgeber über die Leitung 17 kommen, auf
die magnetische Kupplung 9 zu führen und ein andermal die Stromversorgung über die Leitung 18 für den
Antriebsmotor im Gehäuse 8 zu gewährleisten.
Die Papiervorschubeinrichtung 2 besteht aus zwei zu einem Gehäuse verbundenen Platinen 19 und aus
einer Papierantriebswalze 20. In dem Gehäuse sind der Vorschubmotor 21 sowie ein aus der F i g. 5 ersichtliches
Wechselgetriebe untergebracht. Es ist auch daran gedacht worden, den Vorschubmotor ohne
Wechselgetriebe für den Papiervorschub zu verwenden. Dies wird später bei F i g. 2 erläutert. Das zu
beschriftende Papier gelangt von einer im Gehäuse untergebrachten Vorratsrolle 29 über die Umlenkwalze
22 und die Schreibfläche 23 zu der Papierantriebswalze 20 und wird auf einer Aufwickelwake 24
aufgewickelt. Zwischen dem Schnurrad 25, welches auf der Achse der Aufwickelwalze 24 befestigt ist,
und einem weiteren auf der Transportwalze 20 aufgebrachten Schnurrad 6 ist eine Spiralfeder angebracht.
Diese dient dazu, das Aufwickeln des Papiers proportional zu dieser Fortbewegung zu gewährleisten.
Auf dem anderen Ende der Papiertransportwalze 20 ist ein Zahnrad 27 angebracht, welches mit
einem v/eiteren Zahnrad 28 im Eingriff steht. Das Zahnrad 28 sitzt auf der Ausgangswelle des Wechselgetriebes,
welches in F i g. 5 näher beschrieben wird. Es ist auch daran gedacht worden, daß das
Zahnrad 28 direkt mit einem Motor, welcher mit einem Getriebe versehen ist, verbunden sein kann.
Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, daß Vorschubmotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten
verwendet werden können, wobei diese Vorschubmotoren steckbar angeordnet sind. Dieses wird im
Zusammenhang mit der F i g. 2 noch näher erläutert.
In der F i g. 2 ist eine Seitenansicht der gleichen Einrichtung dargestellt, wie sie in der F i g. 1 bereits
gezeichnet ist. Die Bezugszeichen sind dieselben. Zum Unterschied zur F i g. 1 ist in der Einrichtung 2
noch die Papiervorratswalze 29 dargestellt. Weiterhin geht auch der Papiertransport über die feststehende
Walze 22, die Schreibunterlage 23, Transportwalze 20 zur Aufwickelwalze 24. In der F i g. 2 ist ein Vorschubmotor
gewählt worden, welcher mit seinem Zahnrad 27 die Papiertransportwalze 20 antreibt. Bei
diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Vorschubmotor ohne Zwischenschaltung des in
F i g. 5 näher erläuterten Wechselgetriebes. An der Platine 19 sind gestrichelt weitere Durchgangslöcher
für Antriebswellen weiterer Vorschubmotoren mit anderen Geschwindigkeiten dargestellt. Der oder die
Vorschubmotoren werden an die Platine 19 mit Hilfe zweier oder mehrerer Führungsstifte angesteckt, so
daß die Antriebswellen des oder der Vorschubmotoren durch die Bohrungen 30 bzw. 30 α aus der
Platine 19 austreten. Auf diesen Antriebswellen kann ein entsprechendes Zahnrad 28 aufgesteckt werden,
so daß ein Eingriff zwischen diesem Zahnrad und dem Zahnrad 27 gewährleistet ist. Wenn nun verschiedene
Vorschubgeschwindigkeiten verlangt werden, so können entsprechende Vorschubmotoren eingesteckt werden,
welche zusätzlich durch entsprechende Wahl der Zahnräder 28 die Vorschubgeschwindigkeiten ändern,
so daß der Variationsbereich der Vorschubgeschwindigkeiten zwischen 1 und 10 000 liegt. Wenn z. B.
das Papier 3 einen Vorschub von 1 mm in 0,1 Minute haben soll, dann werden die Zahnräder 27, 28
in der Weise gewählt, daß sie zusammen 120 Zähne ergeben, wobei das Zahnrad 27 z. B. 45 Zähne und
das Zahnrad 28 z. B. 75 Zähne hat, so daß in dem entsprechenden Hoch 30 oder 30 α die Welle des
Vorschubmotors eingeführt werden muß. Es muß in diesem Fall ein Vorschubmotor gewählt werden, dessen
Welle eine Umdrehung in 10 Minuten macht.
Die F i g. 3 zeigt den Schreiber 5 in der Draufsicht. Die Bezugszeichen sind dieselben wie in den vorhergehenden
Figuren. In dieser Figur wird lediglich auf die Wichtigkeit der Anordnung der Feder 16 und
der Anschläge 12 und 13 hingewiesen. Die Zugfeder 16 ist mit ihrem einen Ende an dem Schreibstift 10
angelenkt und mit ihrem anderen Ende an einer zweiten Anlenkstelle am Federsupport 15. Der Federsupport
15 liegt in einem gewissen Abstand unterhalb des Schreibstiftes 10. Dies ist deshalb erforderlich,
damit eine Zugkraftkomponente vorhanden ist, die die Schreibstiftspitze 31 mit dem nötigen Schreibdruck
auf den Aufzeichnungsträger 3 drückt und eine Reibung zwischen Antriebsglied 35 und Abtriebsglied
36 der Kupplung 9 in deren unbetätigtem Zustand hervorruft. Dieses wird im Zusammenhang mit der
nächsten Figur näher erläutert. Dabei ist gewährleistet, daß die Zugfeder 16 den Schreibstift 10 von
seinem maximalen Ausschlag bei Endanschlag 12 innerhalb kürzester Zeit, nämlich V100 bis 5/ioo Sekunden,
in die Nullage beim Endanschlag 13 zurückführt. Die Schreibstiftspitze 31 kann eine mit Tinte
versorgte Schreibfeder sein. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn der Tintenbehälter über der
Kupplungsdrehachse (d. h. über der Kupplungswelle 32) angeordnet ist und zwischen diesem nicht dargestellten
Tintenbehälter und der besagten, die Schreibstiftspitze 31 bildenden Schreibfeder eine kapillare
Zuleitung angeordnet ist. In der F i g. 3 ist die
Schreibstiftspitze 31 lediglich zum Eingravieren auf
Wachspapier ausgebildet.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt des Schreibers 5. Aus dieser Figur geht hervor, daß im Gehäuse 8 ein kleiner
Antriebsmotor 33 über ein nur angedeutetes Untersetzungsgetriebe 34 auf die Kupplungswelle 32
einwirkt. Die einzelnen Schreiber 5 können mit Antriebsmotoren 33 von unterschiedlicher Drehzahl ausgestattet
werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, mit Hilfe von unterschiedlichen Untersetzungsgetrieben
34 Drehzahlen der Kupplungswelle 32 zu erhalten, welche sich bis zu 1:1000 unterscheiden können.
Hierdurch besteht die Möglichkeit, daß mit den Schreibern 5 verschiedene Schreibgeschwindigkeiten
realisierbar sind. Beim Aufzeichnen von Folgezeitenkurven hat sich als zweckmäßig herausgestellt, daß
z. B. der Schreibstift 10 mit einer Geschwindigkeit von z. B. 1 cm in Vioo Minute oder Vio Minute
oder einer Minute ausgelenkt wird. Hierzu werden beispielsweise Antriebsmotoren 33 mit entsprechenden
Untersetzungsgetrieben 34 verwendet, so daß die Kupplungswelle 32 in einer Minute oder in zehn Minuten
oder in hundert Minuten eine Umdrehung macht. Die magnetische Kupplung 9 weist ein Antriebsglied
35 und ein Abtriebsglied 36 auf. Um Antriebs- und Abtriebsglied herum ist ein Solenoid 37
angeordnet. Antriebs- und Abtriebsglied bestehen aus je einem Stahlzylinder 38, welcher mit einem Messingkern
39 ausgefüllt ist. Bei dem Antriebsglied 35 ist der Messingkem fest mit der Kupplungswelle 32
verbunden. Bei dem Abtriebsglied 36 hat der Messingkern 39 ein Laufspiel zu der Kupplungsachse 32.
Weiterhin liegt das Abtriebsglied 36 frei spielend auf dem Abtriebsglied 35 auf. Wenn nun die magnetische
Kupplung 9 durch Einschalten des Solenoids 37 von einem über die Leitung 17 einlaufenden elektronischen
Steuerimpuls in Betrieb gesetzt wird, dann ergeben sich zwischen den gegenüberliegenden plangeschliffenen Flächen der Stahlzylinder 38 des Antriebsgliedes
35 und des Abtriebsgliedes 36 magnetische Kupplungskräfte, so daß das sich dauernd
drehende Antriebsglied 35 seine Drehgeschwindigkeit auf das Abtriebsglied 36 und den mit dem
letzteren verbundenen Schreibstift 10 weitergibt. Erst bei Beendigung des elektrischen Steuerunpulses wird
die magnetische Kupplung zwischen dem Antriebsund dem Abtriebsglied aufgehoben. Wenn der
Schreibstift den Endausschlag 12 erreicht hat und die magnetische Kupplung infolge Andauern des
Steuerunpulses noch in Wirkung ist, so bleibt der Schreibstift 10 auf Grund der Kontaktflächen der
Antriebs- und des Abtriebsgliedes in der Endstellung, obwohl die Feder 16 ihre volle Federkraft auf den
Schreibstift 10 ausübt. Erst nach Ausschalten des über die Leitung 17 zugeführten Steuerimpulses führt
die Feder 16 den Schreibstift 10 in die Ausgangslage (Endanschlag 13) zurück: Die Anordnung des
Schreibstiftes 10 und des Abtriebsgliedes 36 ist so gewählt, daß keine großen Massen zurückzuführen sind.
Deshalb wurde der Durchmesser von Antriebs- und Abtriebsglied sehr gering und die Masse des Schreibstiftes
10 möglichst gering gehalten. Aus der F i g. 4 geht sehr deutlich hervor, was oben schon erwähnt
worden ist, daß durch die besondere Anbringung der Feder 16 an dem Schreibstift 10 und dem Federsupport
15 eine Zugkraftkomponente auf den Schreibstift 10 nach unten vorhanden ist, wodurch die Reibung
zwischen den Stahlzylindern 38 von Antriebsund Abtriebsglied an ihren Kontaktflächen vorhanden
ist. Dies ist dann von besonderer Bedeutung, wenn sich der Schreibstift 10 an dem Anschlag 13 in
der Ruhelage befindet. Durch diese Maßnahme wird nämlich erreicht, daß auf die Welle 32 über das Antriebsglied
35 immer ein gewisses Rückzugsmoment wirkt, so daß die Zahnräder des Untersetzungsgetriebes
34 dauernd im Lasteingriff miteinander stehen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß bei
ίο Einschalten der Kupplung der Schreibstift ohne Verzögerung
zu schreiben beginnt. Gleichzeitig wird durch die besondere Anbringung der Feder 16 erreicht,
daß die Schreibstiftspitze 31 mit einem hinreichenden Druck auf dem Aufzeichnungsträger
aufliegt.
Die Fig. 5 zeigt ein Schema:eines Wechselgetriebes,
welches zwischen dem Vorschubmotor 21 und dem Ausgangsrad 28 (Fig. 1) angeordnet ist. Die
Anordnung des Wechselgetriebes ist in einer Ebene
ao gezeichnet; in Wirklichkeit ist der Vorschubmotor 21 unterhalb der Zeichnungsebene angeordnet. Der
Motor 21 treibt die Welle 40, auf der zwei Zahnräder 41, 42 mit unterschiedlicher Zähnezahl angeordnet
sind .Diese wiederum wirken auf Zahnräder 43, 44 welche an einer Buchse 45, 46 fest angeordnet sind.
In dieser Buchse bewegen sich Wellen 47, 48, welche mit einer Reihe unterschiedlicher Zahnräder 49, 50
bestückt sind. Die Wellen 47, 48 sind so angeordnet in den Buchsen 45, 46, daß sie nach zwei Richtungen
in diesen Buchsen frei verschiebbar sind, aber infolge einer in diesen Buchsen vorgesehenen Nut 51, welche
im Eingriff steht mit einem auf den Wellen 47,48 fest vorgesehenen Führungsstift 52, in der Umdrehungsrichtung mitgenommen werden. Die Wellen 47, 48
werden durch bekannte Schalthebel 53, 54 in die beiden Richtungen verschoben, so daß die einzelnen
Getrieberäder 49, 50 mit den entsprechenden Getrieberädern 55 auf der Abtriebswelle 56 in Wirkverbindung
gelangen. Die beiden Hebel 53, 54 werden vorzugsweise über eine entsprechende Klemmverbindung
zu einem Handhebel zusammengefaßt. Hierdurch ist gewährleistet, daß immer nur ein Zahnräderpaar
49, 55 (oder 50, 55) des Wechselgetriebes in den gewünschten Eingriff kommt.
Die Einstellung der gewünschten Geschwindigkeit für den Vorschub des Papiertransportes, welche an
der Abtriebswelle 56 abgenommen wird, geschieht dadurch, daß mit Hilfe des einen Handhebels, welcher
an der Rückseite der Vorschubeinrichtung 2 angebracht sein kann, mit einer ersten Bewegung das
Getriebe in die Nullage gebracht, mit einer zweiten Bewegung das gewünschte Zahnräderpaar ausgewählt
und mit einer dritten Bewegung eine Auswahl getroffen wird, ob das gewünschte Zahnräderpaar zwischen
49 und 55 oder zwischen 50 und 55 in Eingriff kommt.
Nachfolgend wird ein Beispiel angenommen. Wenn z. B. eine Vorschubgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers
3 von 1 mm in 0,2 Minuten verlangt wird und der Walzenumfang der Papiervorschubwalze
20 z.B. 60 mm beträgt, ergibt sich eine Drehzahl dieser Walze von einer Umdrehung in 12 Minuten.
Wenn nun eine Übersetzung zwischen den Zahnrädern 28 und 27 von 1:2 vorliegt, dann muß sich
die Abtriebswelle 56 des Wechselgetriebes in 6 Minuten einmal umdrehen. Dies bedeutet, daß mit der
zweiten Bewegung des Schalthebels das zweite Rad von links der Zahnräder 49 dem dritten Rad von links
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der Zahnräder 55 gegenübersteht und ebenso das dritte Rad von links der Zahnräder 50 dem dritten
Rad von links der Zahnräder 55. Mit der dritten Bewegung des Schalthebels wird die Verbindung
zwischen dem betreffenden Zahnräderpaar 55 und 50 ausgewählt. Dies bedeutet, daß bei den gewünschten,
oben vorgesehenen Werten die Welle 48 eine Umdrehung in sechs Minuten macht, da die Antriebswelle
40 des Motors 21 eine Umdrehung in 24 Minuten ausführt, wobei die Übersetzung zwischen der
Antriebswelle 40 und der Buchse 46 über die Zahnräder 41, 44 1 : 4 ist.
Mit Hilfe des Schreibgerätes, das oben an Hand der F i g. 1 bis 5 beschrieben worden ist, können also
Linienelemente 56 aufgezeichnet werden, deren maximale Endpunkte eine Folgezeitenkurve darstellen.
Dieses ist aber nur dadurch möglich, daß die Linienelemente in ihrer Aufeinanderfolge einen Abstand
von 0,3 bis 2 mm aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Vorschubgeschwindigkeiten des
Papiers in sehr weiten Grenzen variiert werden können, einmal mit den verschieden steckbar angeordneten
Vorschubmotoren (F i g. 2) und ein andermal durch Zwischenschaltung eines Wechselgetriebes
(F i g. 5). Weiterhin läßt sich die Schreibgeschwindigkeit des Schreibstiftes 10 in sehr weiten Grenzen
ändern, z. B. durch eine entsprechende Anzahl von Schreibern 5, wobei die einzelnen Schreiber je einen
eigenen Antriebsmotor 33 und ein eigenes Übersetzungsgetriebe 34 und unterschiedliche Drehzahlen
ihrer Kupplungswellen 32 aufweisen.
Claims (10)
1. Schreibgerät zur graphischen Darstellung von Folgezeitenkurven mit einem Auf zeichnungsträger
und Mitteln zur gleichförmigen Bewegung desselben in einer Fortbewegungsrichtung
sowie mit mindestens einem längs einer vorbestimmten Bahn mit von der Fortbewegungsrichtung
des Aufzeichnungsträgers verschiedener Bahnrichtung bzw. -richtungen über den Aufzeichnungsträger
auslenkbaren Schreibstift und Mitteln zur Auslenkung desselben, die zur Vorwärtsbewegung
des Schreibstiftes auf der vorbestimmten Bahn einen Antriebsmotor, eine durch elektrische Steuerimpulse betätigbare Kupplung
und ein Untersetzungsgetriebe zwischen Antriebsmotor und Kupplung und zur Rückwärtsbewegung
des Schreibstiftes auf der vorbestimmten Bahn eine Feder umfassen, wobei der Schreibstift
bei Betrieb des Gerätes auf dem Aufzeichnungsträger eine die Überlagerung der Fortbewegung
des Aufzeichnungsträgers und der Auslenkung des Schreibstiftes darstellende Schreibspur aufzeichnet
und eine gedachte Verbindungslinie derjenigen Punkte der Schreibspur, bei denen die
Bahnbewegung des Schreibstiftes von Vorwärtsin Rückwärtsrichtung wechselt, die Folgezeitenkurve
bildet, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (16) zur Erzeugung einer Reibung zwischen Antriebs- (35) und Abtriebsglied (36)
der Kupplung (9) in deren unbetätigtem Zustand vorgesehen sind, so daß das Untersetzungsgetriebe
(34) zur Vermeidung von Zahnspiel immer unter Last steht.
2. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Erzeugung der
Reibung zwischen Antriebs- (35) und Abtriebsglied (36) der Kupplung (9) die zur Rückwärtsbewegung
des Schreibstiftes (10) vorgesehene und den Schreibstift bei unbetätigter Kupplung in
seiner Ausgangslage haltende Feder (16) dient und daß die Feder hierzu neben einer ein Haltemoment
verursachenden Kraftkomponente eine weitere Kraftkomponente erzeugt, die einen Druck des Kupplungsabtriebsgliedes (36) auf das
Kupplungsantriebsglied (35) verursacht.
3. Schreibgerät nach Anspruch 2, bei dem die Feder eine einerseits an dem Schreibstift an einer
zwischen Kupplungsdrehachse und Schreibstiftspitze gelegenen ersten Anlenkstelle und andererseits
an einem mit dem Gerätechassis verbundenen Teil an einer an diesem Teil angeordneten
zweiten Anlenkstelle angelenkte Zugfeder ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anlenkstelle
(15) zur Erzeugung der genannten weiteren Kraftkomponente in einer Ebene liegt, die gegenüber
der Bahnebene, in der sich die erste Anlenkstelle bei Auslenkung des Schreibstiftes (10)
bewegt, in Wirkungsrichtung der genannten weiteren Kraftkomponente verschoben ist.
4. Schreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (16) neben dem genannten
Haltemoment und dem Druck des Kupplungsabtriebsgliedes (36) auf das Kupplungsantriebsglied
(35) einen Druck der Schreibstiftspitze (31) auf den Aufzeichnungsträger (3) verursacht.
5. Schreibgerät nach den Ansprüchen 3 und 4, bei dem der Abstand zwischen der ersten Anlenkstelle
und dem Lotpunkt der zweiten Anlenkstelle auf die genannte Bahnebene in der Ausgangslage des Schreibstiftes sowie die Federkonstante der Zugfeder derart gewählt sind, daß
das Produkt aus der in der genannten Bahnebene liegenden Kraftkomponente der von der Zugfeder
in der Ausgangslage des Schreibstiftes ausgeübten Kraft und dem Abstand der Wirkungslinie dieser
Kraftkomponente von der Kupplungsdrehachse gleich dem erforderlichen Haltemoment ist, um
den Schreibstift bei unbetätigter Kupplung . in seiner Ausgangslage zu halten, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anordnung der ersten Anlenkstelle an dem Schreibstift (10) und die Anordnung
der zweiten Anlenkstelle (15) in der genannten Ebene sowie der Abstand zwischen dieser
Ebene und der genannten Bahnebene derart gewählt sind, daß die genannte weitere Kraftkomponente
der Feder einerseits einen derartigen Druck des Kupplungsabtriebsgliedes (36) auf das
Kupplungsantriebsglied (35) und damit eine derartige Reibung zwischen Antriebs- und Abtriebsglied der Kupplung (9) in deren unbetätigtem
Zustand verursacht, daß das Untersetzungsgetriebe (34) kein Zahnspiel aufweist, und andererseits
eine derartige Auflagekraft an der Schreibstiftspitze (31) erzeugt, daß der nötige Schreibdruck
vorhanden ist.
6. Schreibgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (34)
zwischen Antriebsmotor (33) und Kupplung (9) auswechselbar ist und der Abstand zwischen der
genannten Bahnebene und der Ebene, in der die zweite Anlenkstelle (15) liegt, so festlegbar ist,
daß das jeweils verwendete Untersetzungsgetriebe kein Zahnspiel aufweist.
7. Schreibgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift (10) unmittelbar
an dem Kupplungsabtriebsglied (36) befestigt ist.
8. Schreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Spiralfeder ist.
9. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungskraft der Kupplung
(9) in deren betätigtem Zustand einerseits größer als die die Reibung zwischen Antriebs-(35)
und Abtriebsglied (36) der Kupplung in deren unbetätigtem Zustand verursachende Kraft
ist und zur schlupffreien Mitnahme des Abtriebsgliedes mit dem Antriebsglied ausreicht und
andererseits aber kleiner als derjenige Kupplungskraftwert ist, bei dem das Schleifen der Kupplung
(9) beim Auflauf des Schreibstiftes (10) auf einen Endanschlag (13) von einem ruckfreien Schleifen
in ein sogenanntes Kupplungsschnattern übergeht.
10. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Vermeidung eines durch die Reibung zwischen Antriebs- (35) und Abtriebsglied
(36) der Kupplung (9) in deren unbetätigtem Zustand bewirkten wesentlichen Abriebes
mindestens die die Kupplungsfiächen des Antriebs- und des Abtriebsgliedes tragenden Teile
der Kupplung aus Stahl bestehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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