DE1548595C - Elektronische Schaltung für eine Registriereinrichtung eines Metallpapierschreibers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Schaltung für eine Registriereinrichtung eines Metallpapierschreibers zum Erzeugen fortlaufend aufeinanderfolgender Lichtbögen zwischen.einer Schreibelektrode und dem Metallpapier mit einem Hauptstromkreis, der einerseits eine mit der Schreibelektrode, dem Metallpapier und einem Stromabnehmer in Reihe geschaltete Hauptstromquelle und andererseits einen Kondensator aufweist, der parallel an den Klemmen der Hauptspannungsquelle liegt, und mit einem Hilfsstromkreis, dessen Hilfsstromquelle mit einem Widerstand in Reihe geschaltet ist.

Bei bekannten Registriereinrichtungen von Metallpapierschreibern, die einen Zündkondensator verwenden, der parallel an den Klemmen der Hauptspannungsquelle liegt, erfolgt eine kontinuierliche Registrierung auf dem Metallpapier durch die Lichtbögen von kurzer Dauer, die bei der Verschiebung der Schreibelektrode fortlaufend aufeinanderfolgen. Die elektrische Energie zur Erzeugung dieser Lichtbögen wird von dem Kondensator geliefert, der von der Haiiptspannungsquelle geladen wird und sich über die Schreibelektrode und das Metallpapier entlädt.

Bei diesen bekannten Registriereinrichtungen kann die Aufzeichnungsspur sowohl dann unterbrochen werden, wenn der Übergangswiderstand zwischen der Schreibelektrode und dem Metallpapier zu klein ist, als auch dann, wenn er zu groß wird.

Der Übergangswiderstand ist beim Ingangsetzen der Einrichtung, nach einer Unterbrechung der Stromzufuhr und im Falle einer zufälligen übergroßen Dicke der Metallbeschichtung zu klein. Bei den ersten dieser beiden Störungsmöglichkeiten kann sich der Kondensator, der ja entladen ist und dessen Entladungskreis über die Schreibelektrode, die Metallschicht und den Stromabnehmer geschlossen bleibt, nicht wieder aufladen.

Weist die Metallschicht plötzlich eine übergroße Dicke auf, so zünden die Lichtbögen nicht mehr, da die vom Kondensator gelieferte Energie nicht mehr zum vollkommenen Verbrennen der Metallschicht ausreicht. Der Kondensator entlädt sich vollkommen über einen Stromkreis, der auf Grund der Überdicke der Metallschicht einen zu geringen Widerstand hat. Diese drei Störungsfälle treten mit Vorliebe bei Schreibelektroden auf, die mit verhältnismäßig hohem Druck auf dem Metallpapier aufliegen.

Ist dagegen der Druck, den die Schreibelektrode auf das Metallpapier ausübt, gering, was im allgemeinen der Fall ist, wenn sie am Zeiger eines elektrischen Meßgerätes angebracht ist, dessen Drehmoment nicht sehr groß ist, so erfolgt eine Unterbrechung der Aufzeichnungsspur mit Vorliebe deshalb, weil der Übergangswiderstand zwischen der Schreibelektrode und dem Metallpapier zu groß wird. Der Übergangswiderstand wird auch dann zu groß, wenn die Schreibelektrode verschmutzt ist.

Um diese Nachteile wenigstens teilweise zu beseitigen, ist es bereits bekannt, die Schreibspannung in Abhängigkeit vom Schreibstrom derart umzuschalten, daß sie beim Absinken des Übergangs vergrößert wird. Zu diesem Zweck ist bcspielsweise in den Schreibstromkreis die Wicklung eines Relais eingefügt, das einen Unischaltkontakt trägt, der den Schreibstromkreis mit verschiedenen Abgriffen eines Spannungsteilers verbindet.

Es sind andererseits elektronische Schaltungen für Registriereinrichtungen bekannt, bei denen zusätzlich zu dem Hauptstromkreis ein Hilfsstromkreis vorgesehen ist. in diesen Fällen dienen aber die Hilfs-, Stromkreise zur impulsweisen Steuerung der Entladung des Kondensators, damit ein Zeitmaßstab aufgezeichnet wird. Bei einer bekannten Schaltung dieser Art ist der Hilfsstromkreis ein Entladekreis mit einem durch Zeitimpulse gesteuerten elektronischen

ίο Schalter, der parallel zu dem Kondensator angeordnet ist, der seinerseits in Reihe mit der Schreibelektrode und dem Stromabnehmer an der Hauptspannungsquelle liegt. Bei einer anderen bekannten Schaltung ist die Hilfsstromquelle die Sekundärwicklung eines Impulstransformators, die in Reihe mit der Schreibelektrode und dem Stromabnehmer an die Klemmen des Kondensators angeschlossen ist. In beiden Fällen findet eine Entladung nur dann statt, wenn dem Hilfsstromkreis ,ein Auslöseimpuls zugeführt wird. Die durch wechselnde Übergangswiderstände verursachten Schwierigkeiten werden dadurch nicht gelöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Schaltung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die ohne besondere Schaltmittel eine störungsfreie Aufzeichnung auch dann ermöglicht, wenn der Übergangswiderstand, je nach der Art der Registriereinrichtung, dazu neigt, entweder zu groß oder zu klein zu werden.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Hilfsstromkreis dauernd galvanisch mit dem Hauptstromkreis verbunden ist, und daß entweder im Hilfsstromkreis oder im Hauptstromkreis Gleichrichter zum Verhindern einer Entladung des Kondensators über den Hilfsstromkreis angeordnet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung kommt der Hilfsstromkreis ohne Einsatz besonderer Schaltmittel automatisch zur Wirkung, sobald die Aufzeichnung infolge einer übermäßigen Änderung des Übergangswiderstands gestört wird, bis der normale Betriebszustand wiederhergestellt ist. Dadurch ist eine ununterbrochene gleichbleibende Aufzeichnung gewährleistet.

Falls die Registriereinrichtung so beschallen ist, daß in erster Linie zu befürchten ist, daß der Übergangswiderstand zu klein wird, ist die Schaltung vorzugsweise so ausgebildet, daß für den Hilfsstromkreis eine Stromquelle geringer Spannung, jedoch mit starker Strombelastbarkeit vorgesehen ist und daß der Hilfsstromkreis unter Zwischenschaltung des Gleichrichters parallel an den Klemmen der Schreibelektrode und des Stromabnehmers angeschlossen ist. Wird in diesem Fall beispielsweise der Kondensator durch eine noch nicht verbrannte Metallschicht kurzgeschlossen, so liefert diese Hilfsstromquelle einen ausreichenden Strom zum Abbrennen der Metallschicht. Es entsteht dann vorübergehend ein größerer Widerstand, der Kondensator kann sich wieder aufladen, und der Registriervorgang kann ungestört weitergehen.

Ist dagegen die Registriereinrichtung so beschaflen, daß in erster Linie das Auftreten eines zu großen Ubergangswiderstandes zu befürchten ist, besteht eine bevorzugte Ausführung der Erfindung darin, daß für den Hilfsstromkreis eine Stromquelle hoher Spannung und kleiner Strombelastbarkeit vorgesehen ist, die in Reihe mit der Spannimgsquelle des Hauptstromkreises an die Klemmen der Schreibelektrode und des Stromabnehmers angeschlossen sind, und daß ein

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Gleichrichter in den Hauptstromkreis eingeschal- Elektrode 12 und dem Stromabnehmer 13 liegt, kürztet ist. geschlossen, so daß die Aufzeichnung durch Zündung

Steigt in diesem Fall beispielsweise der Übergangs- des Lichtbogens nicht erfolgen könnte. Die HiIFswiderstand zwischen Schreibelektrode und- Metall- stromquelle 18 liefert jedoch in diesem Augenblick papier infolge einer Störung, so reicht zwar die Span- 5 einen starken Strom, der ein so starkes Abbrennen nung an den Klemmen des Kondensators fürs erste der metallischen Beschichtung hervorruft, daß dei nicht mehr aus, um einen Lichtbogen zu erzeugen, Berührungswiderstand vergrößert wird, der sich zwidie Spannung an dieser Berührungsstelle steigt aber sehen der Elektrode 12 und dem Papier des Renun auf die Summe der Spannungen der Hauptstrom- gistrierstreifens ergibt; dadurch kann sich der Konquelle und der Hilfsstromquelle, wodurch das Wieder- io densator 16 aufladen. Der Vorgang des Zündens von zünden begünstigt' wird. Nach Erreichen des nor- aufeinanderfolgenden Lichtbogen, der auf dem Remalen Widerstandswertes an dieser Berührungsstelle gistrierstreifen 10 eine aufgezeichnete Linie ergibt, arbeitet der Kondensator normal weiter. beginnt und setzt sich ohne Unterbrechung fort, so-

Wenn schließlich Abweichungen des Übergangs- lange der Schalter 15 geschlossen ist. Trifft im Ver-

widerstandes in beiden Richtungen zu befürchten 15 laufe des Abrollens des Registrierstreifens IO die

sind, können die beiden Hilfsstromkreise gleichzeitig Elektrode 12 zufällig auf eine übermäßig dicke Rolle

vorhanden sein. der metallischen Beschichtung, wodurch das Zünden

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung bei- des Lichtbogens unterbrochen und der Kondensator

spielsweise erläutert. Es zeigt 16 kurzgeschlossen würde, so würde die Hilfsstroni-

F ig. 1 das Schaltbild einer Ausführungsform der 20 quelle 18 einen starken Strom zum Abbrennen der

erfindungsgemäßen Schaltung, bei der der Hilfsstrom- Metallschicht liefern, wodurch der Lichtbogen der

kreis eine Gleichstromquelle mit geringer Spannung Schreibvorrichtung ohne Unterbrechung unverzüglich

und hoher Stronibelastbarkeit aufweist, wieder zünden würde; dasselbe geschieht, wenn der

Fig. 2 das Schaltbild einer anderen Ausführungs- Stromkreis der Gleichstromquelle 14 zufällig unterform, bei der der Hilfsstromkreis eine Gleichstrom- 25 brochen würde.

quelle mit hoher Spannung und niedriger Strom- Aufgabe des Gleichrichters 20 ist es, jeglichen

belastbarkeit aufweist, Rückstrom im zweiten Stromkreis zu unterbinden.

F i g. 3 die Kombination der beiden Ausführungs- der von der Gleichstromquelle 14 geliefert wird, wenn

formen gemäß Fig. I und 2 und die zwischen der Elektrode 12 und dem Strom-

Fig. 4, 5 und 6 jeweils Abwandlungen der Aus- 30 abnehmer 13 herrschende Spannung zufällig größer führungsformen gemäß Fig. I, 2 bzw. 3, wenn eine wird als die Spannung der Hilfsstromquelle 18.
Wechselstromquelle vorgesehen ist. In F i g. 2 bezeichnen dieselben Bezugszeichen die-In Fig. 1 ist ein Aufzeichnungsträger, d.h. ein selben Einzelteile gemäß Fig. 1. Der zweite Strorn-Registrierstreifen 10 zu sehen, der mit einer dünnen kreis weist eine Hilfsstromquelle 25 auf, die einen Metallauflage beschichtet ist. Der Registrierstreifen 35 schwachen Strom (etwa 5 mA) bei einer starken wird von einer Walze 11 angetrieben. Auf der Metall- Spannung (beispielsweise 80 Volt) liefern kann. Wenn auflage ruht eine Elektrode 12, die an der Spitze das Kontaktteil 15c des Schalters 15 geschlossen einer Nadel eines ' Meßgerätes für physikalische wird, wird die Spannung der Hilfsstromquelle 25 der Größen angebracht ist. Die Elektrode 12 und ein von der Gleichstromquelle 14 gelieferten Spannung metallischer Stromabnehmer 13 sind an den Klemmen 40 hinzugefügt. Ein Widerstand 27 dient der Stromeiner Gleichstromquelle 14 angeschlossen, solange begrenzung, und ein Gleichrichter 26 verhindert einen ein Kontaktteil 15 α eines Schalters 15 geschlossen ist. Rückstrom quer über den Widerstand 17, wodurch Die Gleichstromquelle 14 kann beispielsweise einen die Ladespannung des Kondensators 16 verringert Strom von 20 mA bei einer Spannung von 20 Volt würde. Wird der Schalter 15 geschlossen, so lädt sich liefern. Ein Kondensator 16 ist über einen der Strom- 45 der Kondensator 16 unter der Spannung der Gleichbegrenzung dienenden Widerstand 17 mit den Klem- stromquelle 14 einmalig auf. Wenn aber der Berühmen der Gleichstromquelle 14 verbunden, solange rungswiderstand zwischen der Elektrode 12 und der das Kontaktteil I5a geschlossen ist. Auf diese Weise metallischen Beschichtung des Registrierpapiers zu-(F i g. 1) ist der Kondensator außerdem zwischen der fällig größer wird, geht die Spannung an den Klem-Elektrode 12 und dem Stromabnehmer 13 ange- 50 men dieser Berührungsstelle um die Summe der Spanschlossen, nungen der Stromquellen 14 und 25 in die Höhe. Da-

Diesem Hauptstromkreis ist ein Hilfsstromkreis zu- durch wird begünstigt, daß der Lichtbogen weiterhin geordnet, der eine Hilfsstromquelle 18, ein zum Schal- zündet. Diese Anordnung ist insbesondere dann ter 15 gehöriges Kontaktteil 15 b, einen der Strom- günstig, wenn der Druck, den die Elektrode auf das begrenzung dienenden Widerstand 19 und einen 55 Registrierpapier ausübt, gering ist, was bei den elek-Gleichrichter 20 aufweist. Die Hilfsstromquelle 18, frischen Meßgeräten der Fall ist.
die etwa eine Spannung von 2 Volt hat, kann einen In Fig. 3 ist eine Kombination der beiden Aus-Strom von verhältnismäßig großer Stärke liefern, un- führungsformen gemäß Fig. I und 2 dargestellt,
gefähr in der Größenordnung von I Ampere. Wenn Auf Grund der Ausführung nach-Fig. 3 ist es der Schalter 15 geschlossen wird, sind die Hilfsstrom- 60 möglich, nacheinander oder gleichzeitig eine oder quelle 18 und die anderen Elemente ihres zugehöri- mehrere Elektroden mit starkem Druck auf das Pagen Stromkreises zwischen den Punkten Λ und B pier und eine oder mehrere Elektroden zu verwenden, einerseits mit der Gleichstromquelle 14 und ihrem die einen geringen Druck auf das Registrierpapier Widerstand 17 und andererseits mit dem Kunden- ausüben. Durch diese Anordnung wird ein starker sator 16 parallel geschaltet. Wird die Registrier- 65 Strom zum Zünden der Lichtbogen erreicht und die einrichtung in Gang gesetzt, so wird der Schalter 15 Zündung in allen Fällen aufrechterhalten, wie hoch geschlossen. Der Kondensator 16 ist durch die Metall- auch der Berührungswiderstand-/.wischen der Elekauflage des Registrierstreifens, welche zwischen der trode und der metallischen Beschichtung des Re-

gistrierpapiers sei, der im Verlaufe des Registriervorgangs vorkommen kann.

Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Ausführiingsbeispiels nach Fig. 1, wenn man über eine Wechselspannungsquelle verfügt. Klemmen 30 und 31 einer Primärwicklung 32 eines Transformators T sind an den Klemmen einer Wechselstromquelle angeschlossen. Die beiden Sekundärwicklungen 33 und 33' des Transformators haben einen gemeinsamen Anschlußpunkt.

Die Sekundärwicklung 33 ist mit den Klemmen des eisten Stromkreises verbunden, der aus einem der Strombegrenzung dienenden Widerstand 17 und einem damit in Reihe liegenden Gleichrichter 34 gebildet wird. Außerdem weist der erste Stromkreis den Kondensator 16 und eine Zenerdiode 35 auf, welche beide zwischen der Elektrode 12 und dem Stromabnehmer 13 in Parallelschaltung liegen. Die Zenerdiode 35 dient zur Stabilisierung der gleichgerichteten Ladespannung des Kondensators, wodurch eine Aufzeichnungslinie von konstanter Stärke erreicht wird, trotz eventueller großer Spannungsschwankungen bei der Wechselstromquelle. Die sekundäre Wicklung 33' speist den zweiten Stromkreis, der im wesentlichen durch den der Strombegrenzung dienenden Wider- as stand 19 und den Gleichrichter 20 gebildet wird. Der ■ Wicklungssinn der. Sekundärwicklung 33' ist derart, daß die von diesem Stromkreis gelieferte gleichgerichtete Spannung, die an den Klemmen A und B liegt, gleichsinnig ist mit der gleichgerichteten Spannung, die zwischen diesen Klemmen vom ersten Stromkreis geliefert wird.

F i g. 5 stellt eine Abänderung des Ausführangsbeispiels nach F i g. 2 dar, wenn man über eine Wechselspannungsquelle verfügt. Der zweite Stromkreis wird vom Widerstand 27 und einem Gleichrichter 38 gebildet.

In Fig. 6 ist eine Variante des Ausführungsbeispiels nach F i g. 3 gezeigt, wobei ebenfalls eine Wechselspannungsquelle benutzt wird. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Kombination der beiden Ausführungsbeispiele gemäß den F i g. 4 und 5.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektronische Schaltung für eine Registriereinrichtung eines Metallpapierschreibers zum Erzeugen fortlaufend aufeinanderfolgender Lichtbogen zwischen einer Schreibelektrode und dem Metallpapier mit einem Hauptstromkreis, der einerseits eine mit der Schreibelektrode, dem Metallpapier und einem Stromabnehmer in Reihe geschaltete Hauptstromquelle und andererseits einen Kondensator aufweist, der parallel an den Klemmen der Hauptspannungsquelle liegt, und mit einem Hilfsstromkreis, dessen Hilfsstromquelle mit einem Widerstand in Reihe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromkreis (18, 19; 25, 27; 33', 19; 27) dauernd galvanisch mit dem Hauptstromkreis (14, 17; 33, 17) verbunden ist und daß entweder im Hilfsstromkreis oder im Hauptstromkreis Gleichrichter (20, 26) zum Verhindern einer Entladung des Kondensators (16) . über den Hilfsstromkreis angeordnet sind.

2. Elektronische Schaltung für eine Registriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Hilfsstromkreis eine Stromquelle (18, 33') geringer Spannung, jedoch mit starker Strombelastbarkeit vorgesehen ist und daß der Hilfsstromkreis unter Zwischenschaltung des Gleichrichters (20) parallel an den Klemmen der Schreibelektrode (12) und des Stromabnehmers (13) angeschlossen ist.

3. Elektronische Schaltung für eine Registriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Hilfsstromkreis eine Stromquelle (25) hoher Spannung und kleiner Strombelastbarkeit vorgesehen ist, die in Reihe mit der Spannungsquelle (14) des Hauptstromkreises an die Klemmen der Schreibelektrode (12) und des Stromabnehmers (13) angeschlossen sind, und daß ein Gleichrichter (26) in den Hauptstromkreis eingeschaltet ist.

4. Elektronische Schaltung für eine Registriereinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hüfsstromkreise (18, 19 bzw. 33', 19; 25, 27 bzw. 27) . gleichzeitig vorhanden sind.

5. Elektronische Schaltung für eine Registriereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung des Hauptstromkreises und des Hilfsströmkreises über einen Transformator (T) durch eine Wechselstromquelle erfolgt und daß an den Klemmen des Kondensators (16) eine Zenerdiode (35) parallel angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen