DE2301072A1

DE2301072A1 - Lehrgeraet

Info

Publication number: DE2301072A1
Application number: DE2301072A
Authority: DE
Inventors: Constantinos J Dipl In Joannou
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-10
Filing date: 1973-01-10
Publication date: 1973-07-12
Also published as: US3838211A; CA928951A

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW

München,den 10. Januar 1973 Fi/Ra-J 1103

Constantinos J. JOAUM)U

2008 Dorval Avenue

Ottawa, Ont. K1G 2N8, Kanada

Lehrgerät

Die Erfindung betrifft ein Lehrgerät zum Aufnehmen und ViSiergeben von akustischen und graphischen Informationen.

Durch die Erfindung soll ermöglicht werden, daß ein Vortrag, der aus Sprache und Zeichnungen besteht, auf ein Magnetband aufgenommen wird, welches, wenn nötig, kopiert und erneut, z. B₀ von Studenten, abgespielt werden kann, wobei die graphischen Daten auf ein Blatt Papier aufgezeichnet werden, das dann für den späteren Gebrauch behalten werden kann.

Die üblichen Verfahren zum Aufnehmen von Vorträgen sind Film, Videoband, technisches (Kurzschluß -) Fernsehen, usw· Diese sind oft zu umständlich im Gebrauch, besonders für den Vortragenden bzw. Lehrer; um beispielsweise einen gefilmten Vortrag herzustellen, braucht er mindestens einen Techniker, der die Fernsehkameras bedient und etwaige Korrekturen müssen warten bis der Film entwickelt ist. Videoband ist ein-

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Dr. Müller-Bore Dr. Manit^J-lJlry^ieJJ-JJlip/l.-lrjgy^hMerald DipT-Ing. Grimkow Braunschweig, Am Bürgerpark 8 8 München 22, Robert-Koch-Stra8e 1 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, MarktstraBe 3 Telefon (0531) 73887 Telefon (0811) 293645, Telex 5-22050 mbpat Telefon (0711) 567261 Bank: Zentralkasse Bayer. Volksbanken, München, Kto.-Nr.9822 Postscheck: München 95495

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fächer anzuwenden, aber die Einrichtung ist mit hohem Aufwand verbunden. ·

Aufgabe der Erfindung ist es, ein insbesondere wirtschaftliches und einfaches Lehrgerät bzwo Lehrsystem zu schaffen, das es ermöglicht, aus Abbildungen, Skizzen und Sprache bestehende "Vorträge zu speichern, die gespeicherten Informationen gegebenenfalls in einfacher Weise und in beliebiger Anzahl zu vervielfältigen und sie in einer Weise wiederzugeben, daß wiederum auch die Zeichnungen und Skizzen und dergleichen erhalten werden.» Ferner soll erreicht werden, daß bei der Aufnahme sowohl hinsichtlich der Sprache als auch der Abbildungen ohne Schwierigkeiten etwaige . Korrekturen durchgeführt werden können und daß bei der Wiedergabe die graphischen Daten auf gewöhnlichem Papier aufgezeichnet werden können, das für späteren Gebrauch aufbewahrbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird insbesondere und im wesentlichen durch ein Lehrgerät gelöst, das die folgenden Bestandteile aufweist;

Einen einzelnen Schreiber zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Zeichnungen, Skizzen und Abbildungen, welcher mittels Kopplungselemente an zwei Motore gekoppelt ist, die so angeordnet sind, daß sie als Folge der von Wandlern erzeugten Signale erregt werden und daß diese Wandler so angeordnet sind, daß sie einen geringen Druck, der von dem Benutzer des Gerätes während des Aufzeichnens ausgeübt wird, ablesen können und als Folge davon die zwei Motore so erregen, daß diese dem Benutzer helfen, den Schreiber zu bewegen; Mittel, mit denen ein Blatt Papier an das Gerät angebracht ist, so daß der Benutzer mit dem Schreiber darauf schreiben kann; zwei Schalter, die dem Benutzer zugänglich sind und die so angeordnet sind, daß, wenn sie während des Aufnehmens niedergedrückt werden, der eine Schalter den einen der Motore abschaltet und der andere Schalter den anderen Motor abschal-

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und daß die Motore, wenn sie abgeschaltet sind, dem. Benutzer ni ent'mehr helfen, den Schreiber zu bewegen; ein Solenoid-Eiektromagnet, so angeordnet, daß er als Folge seiner Erregung bewirkt, daß der Schreiber sich nach unten senkt und so mit dem Papier in Berührung kommt; eine zweite Gruppe von Wandlern, die mittels Kopplungselemental an den Schreiber gekoppelt sind und so angeordnet sind, daß sie elektrische Signale erzeugen, die den x, y und ζ Position/des Schreibers entsprechen; Mittel, um die elektrischen Signale auf Magnetband abzuspielen, einschließlich eines Mechanismus, der das Magnetband vorbeibewegt; Mittel, um die Motoren während der Wiedergabebetriebsart des Gerätes so zu betätigen, daß sie auf die aufgezeichneten elektrischen Signale ansprechen und bewirken, daß der Schreiber dieselben Positionen wie während des AufZeichnens dieser Signale annimmt; ein Mikrofon, das an das Gerät angeschlossen ist und Mittel um die von dem Mikrofon erzeugten Signale auf ein Magnetband aufzuzeichnen; Mittel, um die aufgezeichneten Mikrofonsignale abzuspielen; einen Lautsprecher, um die aufgenommenen Mikrofonsignale wiederzuspielen·

Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehen offensichtlich darin, daß zur Aufnahme beispielsweise ein gewöhnliches Magnetband verwendet werden kann, bei dem Aufnahme und Korrekturen vereinfacht durchzuführen sind und daß bei der Wiedergabe Abbildungen und Skizzen erhalten werden, die jederzeit auch noch später studiert werden können. Derartige Magnetbänder können in einfacher Weise auch kopiert und beispielsweise an Studenten -verteilt werden« Es ist auch möglich, Vorträge und Vorlesungen in dieser Weise auf Sehalplatten zu pressen·

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.

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WJ-& d.J-6 π 6 Auf παΐΡθΏ. crslon^ TJPiT^dQn * noil· *ΐ η t^rt* "R fin π1τ.τ*π*ι Ήτίτίρ πτί » eeö

Fig. 1 ist die Abbildung einer Ausfuhrungsform des Aufnahme-Wiedergabegerätes,

Fig. zeigt schematisch den Antriebsmechanismus des Schreibers und der Potentiometer,

Fig. 3 zeigt den Schaltplan des Gerätes in der Aufnahmebetriebsart/ Fig. k zeigt den Schaltplan des Gerätes in der Wiedergabebetriebsart, Fig.. 5 ist die Oberansicht des Schreiber arms und der Schalteranordnung, Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Fig. 5,

Fig. 7 zeigt die Schalteranordnung des Schreibers und die Antriebsmotor, Fig. 8 ist eine Oberansicht des Schreiberarms (wie in Fig. 5) mit einer anderen Schalteranordnung,

Fig. 9 ist eine Seitenansicht der Fig. 8,

Fig. 10 ist eine zweite Ausfuhrungsform des Aufnahme-Wiedergabegerätes, Fig. 11 zeigt schematisch den Antriebsmechanismus des Schreibers und der Potentiometer des Gerätes in Fig. 10,

Fig. 12 ist eine Seitenansicht der Elektrodenanordnung in dem Gerät in Fig. 10,

Fig. 13 ist eine Oberansicht der Fig. 12,

Fig. IU zeigt schematisch den Antriebsmechanismus der Elektrodenanordnung, Fig. 1$ zeigt wie das Solenoid den Schreiber des Gerätes in Fig. 10 antreibt, Fig. 16 zeigt den Schreiberarm und das Halteglied in grö'sserem Detail, Fig. 17 ist ein Schaltplan des Gerätes in Fig. 10 in der Aufnahmebetriebsart,

Fig. 18 zeigt einen zweiten Schaltplan in der Aufnahmebetriebsart, der sowohl für das Gerät in Fig. 1 als auch für das Gerät in Fig. 10 zutrifft,

Fig. 19 zeigt einen zweiten Schaltplan in der Wiedergabebetriebsart, der für beide Ausführungsformen des Gerätes (Fig. 1 und Fig. 10) zutrifft.

Das Aufnahme-Wiedergabegerät nach Fig. 1 zeigt einen Schreiber 1, der von einem aus transparenten Stoff bestehenden Arm 2 gehalten wird und der in der x, j und z-Richtung bewegbar ist. Ein Blatt Papier ist auf einer flachen Unterlage angebracht. Das Gerät ist so ausgestattet, dass es elektrische Signale auf ein Magnetband aufnehmen und abspielen kann und hier wird ein Kassettenrecorder S gezeigt. 6 und 7 sind Bedienungsknopfe, die die verschiedenen Funktionen des Gerätes regeln; 8 ist ein Mikrofon, in das der Benutzer des Gerä'tes spricht und das seine Stimme aufnimmt, welches mittels eines Kaböls 9 mit dem Gerät verbunden ist; 10 ist ein Lautsprechergitter mit dahinterliegendem Lautsprecher, der die Stimme abspielt; 11 ist eine lange Platte, unter der die

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Kopplungselemente liegen, die den Schreiberarm in der x-Richtung bewegen und auf die sich des Benutzers Hand stützt, während er den Schreiber bei der Aufnahme betätigt.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung wie der Schreiberarm 2 an die zwei elektrischen Motore 12, 13 mittels Kopplungselemente so angeschlossen ist, dass wenn Motor 12 erregt wird, der Schreiberarm sich in der x-Richtung bewegt und wenn Motor 13 erregt wird, er sich in der y-Richtung bewegt. Das Solenoid'li ist so angeordnet, dass es den Schreiberarm kippt und somit den Schreiber aufs Papier senkt, wenn es erregt wird. Die Potentiometer Ij? und 16 sind mittels Kopplungsglieder so angekoppelt, dass Potentiometer 15 betätigt wird, wenn der Schreiberarm 2 sich in der x-Richtung in Bewegung setzt und dass das Potentiometer 16 betätigt wird, wenn der Schreiberam sich in der y-Richtung bewegt. Ausserdem ist ein Mikroschalter 17 an den Schreiberarm angeschlossen, der jedesmal betätigt wird, wenn der Schreiberarm sich senkt und der Schreiber das Papier berührt.

Fig. 3 zeigt die Schaltelemente und den Schaltplan des Grundgerätes bei der Aufnahme. Das Potentiometer Ij?, das auf die x-Richtung des Schreibers anspricht, ist an einen spannungsgesteuerten Oszillator 18 geschaltet, der eine Wechselspannung erzeugt, deren Frequenz von der Spannung am Gleitkontakt des Potentiometers bestimmt wird. In ähnlicher Weise bestimmt das Potentiometer 16, das auf die y-Richtung des Schreibers anspricht, die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 19- Mikroschalter 17, der bei der z-Richtung des Schreibers betätigt wird, schaltet den Oszillator 20 an, wenn der Schreiber das Papier berührt. Die Wechselspannungen, die von den beiden spannungsgesteuerten Oszillatoren 18 und 19 und von dem Oszillator 20 erzeugt werden, sind an den einen Eingang des Kassettenrecorders angeschlossen, während das Mikrofon 8 über den Verstärker 21 an den anderen Eingang des Kassettenrecorders geschaltet ist.

Fig. h zeigt die Schaltelemente und den Schaltplan des Gerätes bei der Wiedergabe. Ausgangssignale des Kassettenrecorders werden von den Filtern 22, 23 und 2k getrennt. Die Filter 22 und 23 sind Breitbandpassfilter und das Filter 2k ist ein Schmalbandpassfilter, das nur die von dem Oszillator 20 erzeugte Frequenz durchlaufen lässt. Der Ausgang des Filters 22 ist an den Konverter 25, der die Frequenz zu Gleichstrom umwandelt, angeschlossen. Der Ausgang des Frequenz/Gleichstrom Konverters 25 ist mit dem Nicht-Invertiereingang des Verstärkers 28 gekoppelt. Der Invertiereingang des Verstärkers 28 ist an den Gleitkontakt des Potentiometers I5j das vom Motor 12 betätigt wird und den Schreiber 1 (nicht gezeigt) in der x-Richtung bewegt, angeschlossen; der Verstärker 28 treibt den Motor 12 an. In ähnlicher Weise sind sie Ausgangssignale des Frequenz/Gleichstrom Konverters 26 mit

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dem Nicht-Invertiereingang des Verstärkers 29 gekoppelt. Der Invertiereingang des Verstärkers 29 ist an den Gleitkontakt des Potentiometers 16, welches von dem Motor 13 betätigt wird und das auch den Schreiber 1 in der y-Richtung bewegt, gekoppelt. Der Verstärker 29 setzt den Motor 13 in Betrieb. Ausgangssignale des Filters 2]χ werden vom Verstärker-Detektor 27 verstärkt und gleichgerichtet und dem Solenoid zugeführt, das den Schreiber in der z-Richtung betätigt.

Die Arbeitsweise des Systems wird nachfolgend beschrieben: Das Aufnahme-Wiedergabegerät ist, wie in Fig. 3 dargestellt, auf Aufnahme geschaltet und der Benutzer bzw. Vortragende spricht, ins Mikrofon 8 und zeichnet zur gleichen Zeit mit dem Schreiber Skizzen oder Bilder aufs Papier 3> das vorher an das Gerät angebracht wurde. Indem er den Schreiber in der x-Richtung bewegt, wird das Potentiometer lf> betätigt, das eine Spannung erzeugt, die der Position des Schreibers in der x-Richtung entspricht. Die Spannung am Gleitkontakt des Potentiometers 1$ wird dem spannungsgesteuerten Oszillator 18 zugeleitet, .der eine Frequenz erzeugt, die der Position des Schreibers in der x-Richtung entspricht. In gleicher Weise wird das Potentiometer 16 betätigt, wenn der Benutzer den Schreiber in der y-Richtung bewegt und es erzeugt eine Spannung, die der Position des Schreibers in der y-Richtung entspricht. Die Spannung am Gleitkontakt des Potentiometers 16 wird dem spannungsgesteuerten Oszillator 19 zugeführt, der eine Frequenz erzeugt, die der Position des Schreibers in der y-Richtung entspricht. Um zu schreiben zu beginnen, drückt der Benutzer den Schreiber nach unten (z-Richtung), so dass er mit dem Papier in Berührung kommt, was zur Folge hat, dass der Mikröschalter 17 betätigt wird und der Oszillator 20 angeschaltet wird. Die Signale der beiden spannungsgesteuerten Oszillatoren 18 and 19 und des Oszillators 20 werden vereinigt und auf dem einen Kanal des Tonbandgerätes i> aufgezeichnet. Die Schallwellen, die am Mikrofon 8 ankommen, werden vom Verstärker 21 verstärkt und auf dem zweiten Kanal des Tonbandgerätes aufgezeichnet.

Um die aufgezeichnete Stimme und Zeichnungen bzw. Skizzen abzuspielen, wird das Gerät, wie in Fig. k dargestellt, auf Wiedergabe geschaltet. Die Signale des Tonkanals des Tonbandgerätes $ werden vom Verstärker 30 verstärkt und vom Lautsprecher 31 wiedergespielt. Die Signale, die der graphischen Information entsprechen und die auf dem zweiten Kanal des Tonbandgerätes aufgezeichnet wurden, werden von den Filtern 22, 23 und 2l\. getrennt. Das Filter lässt die Signale, die vom spannungsgesteuerten Oszillator 18 erzeugt wurden und die der x-Richtung des Schreibers entsprechen, durchlaufen. Das Filter lässt die Signale, die vom spannungsgesteuerten Oszillator 19 erzeugt wurden und die der y-Richtung des Schreibers entsprechen, durchlaufen und das Filter 21; lässt die Signale, die vom Oszillator 20 erzeugt wurden und die der a-

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Richtung des Schreibers entsprechen, durchlaufen. Die von dem Filter 22 erzeugten Signale werden dem Frequenz/Gleichstrom-Konverter 25 zugeleitet. Die von dem Konverter 2$ erzeugte Gleichspannung wird mit der vom Potentiometer 15 am Eingang des Yerstarkers 31 erzeugten Spannung verglichen und das Differenzsignal wird verstärkt und dem Motor 12 zugeleitet, der den Schreiberarm 2 und das Potentiometer 15 in der x-Richtung in Bewegung setzt bis die zwei Spannungen am Eingang des Verstärkers 28 gleich sind. In ähnlicher Weise werden die vom Filter 23 erzeugten Signale dem Frequenz/Gleichstrom-Konverter 26 zugeführt und sein Ausgang wird mit der vom Potentiometer 16 am Eingang des Verstärkers 2? erzeugten Spannung verglichen und das Differenzsignal wird verstärkt und dem Motor 13 zugeleitet, der den Schreiberarm 2 und das Potentiometer 16 in der y-Richtung in Bewegung setzt, bis die zwei Signale am Eingang des Verstärkers 2$ gleich sind. Ausgangssignale des Filters 2h werden vom Verstärker-Detektor 27 verstärkt und gleichgerichtet und die erzeugte Gleichspannung wird dem Solenoid lit zugeführt, das den Schreiber in der z-Richtung bewegt, bis er mit dem Papier 3 in Berührung kommt. In dieser Anordnung nimmt der Schreiber, wenn das Tonbandgerät die aufgezeichneten Signale abspielt, genau dieselbe x, y und z-Position an, in die der Benutzer bzw. Vortragende ihn während der Aufnahme setzte und der Schreiber wird auf dem angelegten Papier dieselben Zeichnungen und Skizzen reproduzieren, die der Vortragende vorher aufgezeichnet hat. Zugleich spielt der Lautsprecher die aufgenommene Stimme ab.

In dem vorstehend beschriebenen Gerät werden die χ und y Antriebsmotore 12 und 13 während der Aufnahme nicht erregt, aber sie sind mechanisch an den Schreiberarm angeschlossen; das hat zur Folge, dass sich die Reibung erhöht, wenn der Schreiber bewegt wird und das erschwert seinen Gebrauch. Diese Schwierigkeit kann vermieden werden, wenn man die Motore anstatt dazu verwendet, beim Schreiben mitzuwirken. Erreicht wird das dadurch, dass empfindliche Schalter solcherart an den Schreiberarm angelegt werden, dass der eine Schalter betätigt wird sobald der Schreiber ein wenig in der x-Richtung bewegt wird und dass der andere Schalter betätigt wird sobald der Schreiber in der y-Richtung bewegt wird. Bei der Aufnahmebetriebsart des Gerätes betätigen diese Schalter die zwei Motore 12 und 13 solcherart, dass sie den Schreiber bewegen helfen. Fig. 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform des Schreiberarmsj um die vorgehend erwähnte Schalteranordnung einzuverleiben. Der Sehreiberarm wird auf einem Halteglied 32 von den Stiften 33 und 3h gehalten. Diese Stifte ragen durch die längliche Öffnung 35 und die runde Öffnung 36, die in dem Schreiberarm angebracht sind. Der Durchmesser der runden Öffnung ist um ein geringes grosser als der Durchmesser des Stiftes 33 und die Breite der länglichen Öffnung ist auch um ein geringes grosser als der Stift 3I4. Ausserdem sind an dem Schreiberarm Mikroschalter angebracht, die aus u-förmigen Federn 37 and 38 und den Kontakten 39, kO, IjI und )\2 bestehen. Die geschlossenen Seiten der u-för-

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migen Federn 37 und 38 sind am Schreiberarm anmontiert und sie haben an ihren offenen Seiten eine Anordnung von Kontakten k3> kki kB und I46. Die Kontakte 39) kO> kl und 2j2 sind ebenfalls am Schreiberarm angebracht. Die Anordnung des Schreiberarms und der Mikroschalter ist solcherart dass., wenn der Benutzer während der Aufnahme den Schreiber in der positiven x-Richtung schiebt, der Schreiberarm sich um ein geringes im Verhältinis zum Halteglied 32 um Stift 3k dreht und eine Seite der u-förmigen Feder 37 vom Stift 33 angedrückt wird und der Kontakt h3 den Kontakt 39 berührt, wodurch der Stromkreis geschlossen wird. Das bewirkt eine Erregung des Motors 12, der so angeordnet ist, dass er sich in der vom Benutzer gewünschten positiven x-Richtung dreht und ihm hilft, den Schreiber zu bewegen. In ähnlicher Weise wird ein anderer Stromkreis geschlossen, wenn der Benutzer den Schreiber ein der negativen x-Richtung schiebt-und Stift 33 die andere Seite der Feder 37 andrückt und der Kontakt hh den Kontakt kO berührtj das bewirkt wiederum, dass der Motor 12 sich in der entgegengesetzten Richtung dreht und dem Benutzer hilft, den Schreiber in der negativen x-Richtung zu bewegen. In ähnlicher Weise gleitet der Schreiberarm, wenn der Benutzer den Schreiber in der positiven y-Richtung schiebt, über das Halteglied 32 und der Stift 3h bewegt sich in der länglichen Öffnung 35 und schiebt die eine Seite der u-förmigen Feder 38 und der Kontakt J4.6 berührt den Kontakt !4.2, wodurch ein anderer Stromkreis geschlossen wird. Das hat zur Folge, dass der Motor I3 erregt wird und dem Benutzer hilft, den Schreiber in der positiven y-Richtung zu schieben. In gleicher Weise wird ein anderer Stromkreis über die Kontakte kB und I4.I geschlossen, wenn der Benutzer den Schreiber in der negativen y-Richtung schiebt und der Stift 3k die andere Seite der u-förmigen Feder 38 andrückt. Das bewirkt, dass der Motor 13 sich in der entgegengesetzten Richtung dreht und dem Benutzer hilft, den Schreiber in der negativen y-Rich-' tung zu schieben.

Eine andere Anordnung der Schalter am Schreiberarm ist in Fig. 8 und 9 dargestellt. In dieser Anordnung besteht der Schreiberarm aus einem biegsamen Stoff und die Schalter sind so angeordnet, dass .sie von der Verzerrung des Schreiberarms betätigt werden. Wie gezeigt, werden die zwei Kontakte kl und k9 von dem Stift 58, der am Schreiberarm angebracht ist, gehalten; die Kontakte ij.8 und 50 werden von den Gliedern 5U und 57 gehalten, welche an ihren, den Kontakten I48 und 5θ entgegengesetzten Enden, am Schreiberarm angebracht sind. Der Kontakt S3 wird von dem Stift S9 > der am Schreiberarm angebracht ist, gehalten. Die Kontakte 51 und 52 werden von den Gliedern SS und S6 gehalten, welche an ihren, den Kontakten 51 und 52 entgegengesetzten Enden am Schreiberarm angebracht sind. Die Anordnung ist solcherart, dass wenn der Schreiber in der positiven x-Richtung bewegt wird, der Schreiberarm verzerrt wird und der Kontakt S3 den Kontakt 52 berührt. Wenn der- Schreiber in der

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negativen x-Richtung bewegt wird, verzerrt sich der Schreiberarm in der anderen Richtung und der Kontakt 53 berührt den Kontakt 51. In ähnlicher Weise biegt sich der Schreiberarm nach unten wenn der Schreiber in der positiven y-Richtung geschoben wird und bewirkt, dass der Kontakt h9 den Kontakt 50 berührt. Wenn der Schreiber in der negativen y-Richtung geschoben wird, biegt sich der Sehreiberarm nach oben und der Kontakt U 7 berührt den Kontakt U8. Die Kontakte 51 > 52 und S3 sind in derselben Art angeschlossen wie die Kontakte 39, UO, k3 und UU und sie erregen den Motor 12, wenn der Schreiber in der x-Richtung bewegt wird. Die Kontakte U7, U8, h9 und 50 sind in derselben Art angeschlossen wie die Kontakte Ul, \\2, US und U6 und sie erregen den Motor I3, wenn der Schreiber in der y-Richtung geschoben wird. ( siehe Fig. 7)·

Obwohl vorgehend beschrieben wurde wie die Schalter verwendet werden, um die Richtung abzulesen in der der Schreiber geschoben wird und um die Motore zu erregen, so dass sie den Schreiber bewegen helfen, ist leicht zu ersehen, dass auch andere Arten von Wandlern für diesen Zweck verwendet werden können.

Beim Benutzen des Gerätes ist es möglich, einen der Schalter am Schreiberarm abzuschalten, um das Zeichnen von geraden Linien in der χ oder y-Richtung zu erleichtern. Fig. 1 zeigt zwei Druckknöpfe 60 und 61. Diese sind Schalter die normalerweise geschlossen und in der Art angekoppelt sind, wie aus Fig.l· ersichtlich ist. Wenn der Schalter 60 niedergedrückt wird, bewirkt das, dass der x-Motor abgeschaltet wird und nicht mehr hilft, den Schreiber in der x-Richtung zu bewegen; so kann der Schreiber sehr leicht in der y-Richtung, aber nicht in der x-Richtung,bewegt werden. Auf diese Weise kann de? Benutzer eine gerade Linie in der y-Richtung zeichnen, als ob er sich eines Lineals bediente. In ähnlicher Weise bewirkt das Niederdrücken des Schalters 61, dass der Benutzer eine gerade Linie parallel zur x-Achse zeichnen kann.

Eine weitere Ausführungsform des Aufnahme-Wiedergabegerätes gemäss Fig. wird in Fig. 10 dargestellt» Hier werden zwei Schreiber verwendet, Schreiber zur Aufnahme und Schreiber 63 zur Wiedergabe. Beim Aufnehmen wird der Wiedergabeschreiber 63 mit seiner Einrichtung vom Papier weg zur Seite geschoben und der Aufnahmeschreiber wird zum Schreiben verwendet. Ein Draht ist an den Aufnahmeschreiber angebracht, der ihn mit einem innerhalb des Gerätes befindlichen Signalgeber verbindet. Eine automatische Mitlaufeinrichtung in dem Gerät liest die von dem Signalgeber erzeugten Signale und folgt dem Aufnahmeschreiber; sie betätigt die Potentiometer 15 und Ιό. Wenn das Gerät sich in der Wiedergabebetriebsart befindet, betätigt die automatische Einrichtung den Wiedergabeschreiber 63 und reproduziert die auf dem Magnetband aufgezeichneten Signale. Eine genauere Beschreibung des oben erwähnten Gerätes folgt nachstehend. (Fig. 10, Ii, 12, I3 und IU)

Die Oberseite des Gerätes bestoht aus einer dünnen Platte von dielek-

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trischem Stoff k· Ein Blatt Papier ist auf dieser Platte angebracht und unter der Platte befindet sich eine Anordnung von Elektroden 6k, 65, 66 und 67, die an einer Isolierplatte 72 angebracht sind, die wiederum von Halteglied 7it" gehalten wird. Das Halteglied ist mittels Kopplungselemente so· angeordnet, dass es vom Motor 12 in der x-Richtung und vom Motor 13 in der y-Richtung bewegt werden kann. Der Antrieb der Potentiometer 15 und 16 erfolgt ebenfalls mittels der zwei Motore. Ein gekurvtes, biegsames Band 75 (möglicherweise ein Stahlband wie in einem Metermass) ist am Halteglied 71). befestigt und wird von den Rollen 77 und 76 gehalten. Die Rollen 76 und 77 sind auf beiden Seiten des Bandes 75 so angeordnet, dass sie es in der Form eines TJ um die dielektrische Platte h und das Blatt Papier 3 leiten. Am anderen Ende des biegsamen Bandes

75 ist Halteglied 80 angebracht, das so angeordnet ist, dass es auf der Welle 78 gleiten kann. Das eine Ende des Schreiberarms, der den Aufnahmeschreiber 63 hält, ist am Halteglied 8O anmontiert. Die Rollen 77 sind am Glied 82 rotierbar angeordnet und Glied 82 ist so angebracht, dass es sich mit dem Halteglied· lh nur in der y-Richtung bewegen kann. Das Glied 82 ragt aus dem Schlitz 86, der sich an der Seite der dielektrischen Platte Ij. befindet. (Fig. 10) Das Glied 81 ist durch ein Scharnier 87 an das Glied 82 montiert und die Rollen

76 sind am Glied 81 rotierbar angeordnet. Die Welle 78 ist ebenso drehbar am Glied 81 angebracht und am anderen Ende der Welle 78 befindet sich ein L-förmiges Glied 79 (Fig. 11 und 15). In nächster Nähe von Glied 79 und an dem einen Ende von Glied 81 ist das Solenoid llj. angebracht. Das Solenoid lit, das Glied 81 und die Welle 78 sind so angeordnet, dass wenn das Solenoid erregt wird, es das Glied 79 anzieht, welches seinerseits bewirkt, dass sich die Welle 78 ein wenig dreht. Die Welle 78 ist, wie aus Fig. 16 ersichtlich, längsseitig abgeflacht. Eine Kugel sitzt in einem Loch, das in Glied 77 gebohrt ist und sie wird von ■einer Feder 8Ij. und einer Schraube 85 an die abgeflachte Seite der Welle 78 angedrückt. In dieser Anordnung kann das Glied 80 auf der Welle 78 gleiten und während die Welle sich dreht, dreht sich auch das Glied 80 mit der Welle 78, als Folge der Erregung des Solenoid Ii; und der Schreiber 63 senkt sich auf das Papier 3· In der vorgehend beschriebenen Anordnung kann das Glied 81 während der Aufnahme von der Oberfläche des Gerätes weggeschoben und später wieder bei .der Wiedergabe an die Oberfläche zurückgebracht werden, während der Wiedergabeschreiber 63 .noch immer mechanisch an die Motore 12 und I3 gekoppelt ist. Es ist auch möglich einen Schalter (nicht dargestellt), der zusammen mit dem Glied 81 betätigt wird wenn es von der horizontalen zur vertikalen Position bewegt wird, anzubringen und so das Gerät von Wiedergabe auf Aufnahme zu schalten.

Fig. 17 zeigt den Schaltplan des Gerätes bei der Aufnahme. Die Elektroden 6$ und 67 sind an den Eingang des Komparator-Verstärkers 86, der eine Ausgangsspannung erzeugt, die proportional der Differenz zwischen seinen beiden ELn-

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gangssignalen ist, gekoppelt. Der Komparator-Verstärker 86 treibt den Motor 12 an, der seinerseits die Elektrodenanordnung (Elektroden 65* 66, 6? und 61;) und das Halteglied lh (nicht dargestellt) in der x-Richtung in Betrieb setzt. Der Motor 12 treibt auch das Potentiometer 15 an. In ähnlicher Weise sind die Elektroden 66 und 6h an den Komparator-Verstärker 87, der mit dem Komparator-Verstärker 86 identisch ist und der den Motor I3 in Bewegung setzt, angeschaltet. Der Motor I3 treibt die Elektrodenanordnung und das Halteglied 80 in der y-Richtung an. Der Motor I3 treibt auch das Potentiometer 16 an. Die Elektroden 6$, 67, 66 und 6I4. sind auch an den Summierverstärker 88, dessen Ausgang proportional ösr Summe des Absolutwertes seiner Eingangssignale ist, angekoppelt. Der Ausgang des Suramierverstärkers 88 ist an die Schwellenregeleinrichtung 89 angeschlossen, die nur dann eine Ausgangsspannung erzeugt, wenn die Eingangsspannung einen vorbestimmten Wert übersteigt. Die Ausgangsspannung der Schwelleineinrichtung 89 wird dazu verwendet, den Oszillator 20 anzuschalten. Der Signalgeber 90 erzeugt ein Signal, das über das Kabel 91 zum Aufnahmeschreiber 62 übertragen wird. Die zwei spannungsgesteuerten Oszillatoren 18 und 19 und der Oszillator 20 erzeugen Signale, die auf einem Kanal des Tonbandgerätes 5 aufgenommen werden. Der Yerstärker 21, der die Signale des Mikrofons 8 verstärkt, ist an den zweiten Kanal des Tonbndgerätes angeschlossen.

Die Arbeitsweise des in Fig. 10 abgebildeten Gerätes ist bei der /ufnahme ■ wie folgt:

Der Benutzer bzw. Vortragende spricht ins Mikrofon 8 und seine Stimme wird auf einem Kanal des Tonbandgerätes aufgezeichnet; zur gleichen Zeit zeichnet er mit dem Aufnahmeschreiber 62 Abbildungen und Skizzen aufs Papier. Während sr schreibt, werden Signale vom Schreiber durch kapazitive Kopplung in den Elektroden 6Ij., 65* 66 und 67 erzeugt. Die Signale, die von den Elektroden 65 und 67 empfangen werden, werden vom Komparator-Verstärker 86 verglichen und , wenn ungleich,wird eine Spannung am Ausgang des Komparator-Verstärkers 86 erzeugt, die den Motor 12 erregt und das Halteglied lh und die Elektroden 65 und 67 in Bewegung setzt bis die Elektroden 65 und 67 gleich weit vom Schreiber 62 entfernt sind, in welchem Falle die zwei Signale, die von den Elektroden empfangen werden, gleich sind worauf der Komparator-Verstärker 86 aufhört, eine Ausgangsspannung zu erzeugen und der Motor 12 stehenbleibt. In ähnlicher Weise werden die Elektroden 6I4. und 66 mit dem Komparator-Verstärker 87 und Motor 13 automatisch ausgerichtet, so dass die Elektrodenanordnung gleich weit vom Schreiber 62 entfernt ist. In dieser Anordnung laufen die Elektroden 6U, 653 66 und 67 automatisch mit dem Aufnahmeschreiber 62, mit dem der Benutzer aufs Papier schreibt. Die Signale, die von den Elektroden Qx, 65* 66 und 67 empfangen werden, speisen den Suramierverstärker 88, der ein Signal am Ausgang erzeugt, das proportional der von den Elektroden empfangenen Signalstärke ist. Die Sig-

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nalstärke,, die von den Elektroden empfangen wird* hängt davon ab wie weitrdknr Schreiber von den Elektroden entfernt ist; je weiter diese vom Schreiber entfernt sind, desto schwächer sind die von ihnen empfangenen Signale und desto schwächer ist auch das Signal am Ausgang des SummierVerstaVkers 88. Die Sehwellenregeleinrichtung 89 ist so eingestellt, dass sie aufhört Ausgangssignale zu erzeugen und der Oszillator 20 abgeschaltet wird, wenn der Benutzer den Aufnahmeschreiber vom Papier hebt. Während die Motore 12 und 13 die ' . Elektroden so antreiben, dass sie immer mit dem Aufnahmeschreiber abgeglichen sind, treiben sie auch die beiden Potentiometer 15 und 16 an. Die Spannungen, die an den Gleitkontakten "der Potentiometer erzeugt werden, steuern die spannungsgesteuerten Oszillatoren 18 und 19 und die Signale, die von den zwei Oszillatoren 18 und 19 und von dem Oszillator 20 erzeugt werden, werden auf einem Kanal des Tonbandgerä'tes aufgezeichnet.

Bei der Wiedergabebetriebsart sind der Schaltplan des Gerätes und die Arbeitsweise dieselbe wie in Fig. Ij. beschrieben, ausser dass in diesem Falle die zwei Motore 12 und 13 den Wiedergabeschreiber 63 über das Halteglied 71b das biegsame Band 75, das Halteglied 80 und den Schreiberarm 2 (Fig. 11) betreiben. Das Solenoid lij. betreibt den Wiedergabeschreiber 63 in der z-Richtung über das L-förmige Glied, das Halteglied 80, die Welle 78 und den Schreiberarm 2, wie vorher beschrieben.

Bei der Benutzung des Aufnahme-Wiedergabegerates gemäss Fig. 10 ergeben sich einige Schwierigkeiten. So kann z.B. die Elektrodenanordnung zu weit vom Aufnahmeschreiber entfernt sein, wenn der Benutzer mit dem Schreiber beginnen will, und die von dem Schreiber erzeugten Signale, die von den Elektroden empfangen werden, sind zu schwach, um die automatische Mitlaufeinrichtung zu betätigen. Diese Schwierigkeit wird beseitigt, wenn man die dielektrische Platte 1; aus einem lichtdurchlässigen Stoff macht und eine Lichtquelle unter die Elektrodenhalteplatte" 7U anbringt, die eine Öffnung hat durch die das Licht durchscheinen kann. Dieses Licht, das durch die lichtdurchlässige Platte und das Papier scheint, ist dem Benutzer sichtbar der, bevor er mit dem Zeichnen beginnt, den Schreiber nahe an das Licht bringt, damit die Elektroden genug Signalstärke empfangen um das Gerät in Betrieb zu setzen, worauf er, ohne das Papier zunächst zu berühren, den Schreiber an die Stelle setzt, wo er zu schreiben beginnen will.

Eine andere Schwierigkeit beim Benutzen des Gerätes ist dadurch bedingt, dass die kapazitive Kupplung zwischen dem Schreiber und den Elektroden sehr schwach ist. Um genug starke Signale in den Elektroden zu induzieren, müssen die Kabel, deren Kapazitanz wegen ihrer Länge gross ist und die die Signale su den Komparatoren-Verstärkern tragen, sowie die Eingangsklemmen der Komparatoren Verstarker eine sehr hohe Impedanz haben. " Diese Sclrwierigkeit wird beseitigt,

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wenn man Verstärkerelemente 68, 69, 70 und 71 von hoher Eingangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz, z.B. Feldeffekttransistoren an die Elektronenanordnung montiert. Sie werden an die Elektroden angekoppelt und steuern die Komparatore-Verstärker.

In den beiden Ausführungsformen des Gerätes gemäss Fig. 1 und Fig. 10, werden die Gleichspannungen, die von den beiden Potentiometern 15 und 16 und von dem Schalter 17 erzeugt werden, in Spannungen von veränderlicher Frequenz umgewandelt, um sie auf Magnetband aufzuzeichnen. Bei der Wiedergabe werden die Spannungen von veränderlicher Frequenz wieder in Gleichspannungen umgewandelt. Dieses Verfahren benötigt Filter, sinusförmige Oszillatoren, Konverter, die die Frequenz zu Gleichspannung umwandeln und lineare spannungsgesteuerte Oszillatoren, was recht umständlich und aufwendig sein kann. Fig. 18 und 19 zeigen eine andere Art wie die Gleichspannungen, die von den Potentiometern 15 und 16 erzeugt werden, verarbeitet werden, um sie auf ein Tonband aufzunehmen und wieder abzuspielen. In diesem Verfahren werden die von den Potentiometern erzeugten Gleichspannungen angewendet, um die Impulsbreite der spannungsgesteuerten monostabilen Multivibratore 92. und 93 zu regeln. Der Schalter 17, der betätigt wird wenn der Aufnahmeschreiber sich aufs Papier senkt, steuert gleicherweise den monostabilen Multivibrator 9h- Ein Triggergenerator erzeugt einen negativen Impuls, der den Multivibrator 9h triggert, worauf dieser einen Impuls erzeugt, der dem Multivibrator 93 triggert. Der Multivibrator 93 wird von der Hinterflanke des Impulses getriggert. Der Ausgang des Multivibrators 93 triggert den Multivibrator 92, der auch von der Hinterflanke des Impulses getriggert wirdj so treten die Impulse, die von den drei Multivibratoren erzeugt werden, in einer Impulsfolge auf. Die Ausgangsimpulse der Multivibratore 92., 93 und 9h- werden differenziert, um einen scharfen positiven Nadelimpuls und einen scharfen negativen Nadelimpuls zu erzeugen. Dioden werden verwendet, um nur die negativen Impulse durchlaufen zu lassen. Die scharfen negativen Nadelimpulse und der Impuls, der von dem Triggergenerator 9$ erzeugt wird, werden verwendet, um den Multivibrator zu triggern. In dieser Weise erzeugt der Multivibrator jedesmal eine Impulsfolge wenn der Triggergenerator 95 einen Impuls erzeugt. Ebenso hängt die Zwischenzeit zwischen den Vorderflanken von zwei nebeneinanderliegenden Impulsen in einer Impulsfolge von der Gleichspannung ab, die dem entsprechenden Multivibrator zugeleitet wird. Die Zwischenzeit zwischen dem letzten Impuls in einer Impulsfolge und dem ersten Impuls in der nächsten Impulsfolge wird um einige Male grosser als die Zwischenzeit zwischen nebeneinanderliegenden Impulsen in einer Impulsfolge gemacht. Der Grund dafür wird später ersichtlich. Die von dem Multivibrator erzeugten Signale 96 werden, wie zuvor, auf einem Kanal des Tonbandgerätes aufgezeichnet und die Sprachsignale auf dem anderen.

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Wenn das Gerät auf Wiedergabe geschaltet ist. (Fig. 19) gelangen die Sprachsignale von dem einem Kanal des Tonbandgerätes über den Verstärker 30 an den Lautsprecher yi) wie vorher beschrieben. Die Impulse, die von dem anderen Kanal des Tonbandgerätes erzeugt werden, speisen einen Dekoder 97. Der Dekoder 97 besteht aus einer Ableseschaltung, die die Vorderflanke des ersten Impulses in jeder Impulsfolge abliest und einem Schieberegister, der von der Vorderflanke des ersten Impulses in jeder Impulsfolge zurückgestellt und von der Vorderflanke eines, jeden folgenden Impulses in der Impulsfolge verschoben wird. Auf diese Weise entstehen drei Impulse an den drei Ausgängen des Dekoders 97, deren Breite der Zwischenzeit zwischen der Vorderflanke eines Impulses in der Impulsfolge und der Vorderflanke des folgenden Impulses in der Impulsfolge entspricht, oder anders * ausgedrückt, die Breite der Impulse des Dekoders 97 entspricht der Impulsbreite der Impulse, die von den Multivibratoren 92, 93 und 9h während der Aufnahme erzeugt wurden. Der Ausgangsimpuls des Dekoders 97* der der z-Richtung des Schreibers entspricht (Schalter 17), wird einem Impulsbreite-Diskriminator 102 zugeführt, der eine Ausgangsspannung nur dann erzeugt, wenn die Breite des Eingangsimpulses der Breite des von dem Multivibrator 9h erzeugten Impulses entspricht, während der Schalter 17 geschlossen war. Der Ausgang des Impulsbreite-Diskriminators 102 treibt über den Verstärker 103 das Solenoid lit an, welches, wenn es erregt wird, den Schreiber aufs Papier senkt. Die beiden anderen Ausgangsimpulse des Dekoders 97 werden dazu verwendet, die zwei Motore 12 und 13, wie nachstehend beschrieben, zu betätigen:

Die Vorderflanken eines jeden der beiden Impulse triggern die Multivibratore 92 und 93· 'Die von den zwei Multivibratoren erzeugten Impulse speisen die zwei Impulsbreite-Komparatore 98 und 100. Diese Komparatore vergleichen die Impulsbreite der von den Multivibratoren erzeugten Impulse mit den Impulsen, die sie triggern. Der Ausgang der Impulsbreite-Komparatore 98 und 100 ist eine Spannung, die proportional der Differenz zwischen der Impulsbreite der Eingangsimpulse ist. Die Ausgangs spannung ist entweder positiv oder negativ, je nachdem welcher Impuls am Eingang des Komparators breiter war. Die Ausgangsspannungen der Komparatore 98 und 100 treiben über die Verstärker 99 und 101 die beiden Motore 12 und 13 an. Wenn eine Differenz in der Impulsbreite der Impulse, die den Kbmparatoren 98 und 100 zugeleitet wird, besteht, treiben die. beiden Motore 12 und 13 die zwei Potentiometer 15> und'16 an, welche die Gleichspannung, die den Multivibratoren 92 und 93 zugeführt wird, ändern und ihre Ausgangsimpulse so einstellen, dass sie gleich in Impulsbreite mit den entsprechenden Impulsen des Dekoders 97 werden. Es ist hier zu beachten, dass in dieser Anordnung dieselben spannungsgesteuerten monostabilen Multivibrator 92 und 93 bei der Aufnahme als auch bei der Wiedergabe verwendet werden. Das geschieht mit Absicht, um etwaige Nichtlinearitäten zu vermeiden, ·

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die zwischen der Regelspannung und der Impulsbreite in diesen Multivibrator en bestehen könnten.

Es ist auch möglich, beide Signale, die der graphischen als auch der akustischen Information entsprechen, auf einem einzigen Tonbandkanal aufzuzeichnen; das wird dadurch erreicht, dass man einen Teil des verfügbaren Spektrums des Kanals zum Aufzeichzen von akustischen und den anderen Teil des Spektrums zum Aufzeichnen von graphischen Informationen verwendet.

Das Wiedergabe-Aufnahmegerät kann auch ohne ein eingebautes Tonbandgerät verwendet werden und Anschlusstellen können vorgesehen werden, so dass ein Tonbandgerät von ausserhalb angeschlossen werden kann.

In der ersten Ausfuhrungsform des Gerätes gemäss Fig· 1 tmd in der zweiten Ausführungsform gemäss Fig. 10 sind zwei Potentiometer 15 und 16 vorgesehen, die Signale erzeugen, die der χ und y-Position des Schreibers entsprechen und ein Schalter 17, der der z-Position des Schreibers entspricht. Es ist auch möglich, andere Arten von Wandlern zu verwenden, die mechanische Bewegungen in elektrische Signale oder Spannungen umwandeln.

In dem Gerät gemäss Fig. 10 ist es möglich, den Signalgeber, der den Aufnahmeschreiber erregt, klein genug zu machen, so dass er in den Schreiber eingebaut werden kann. Dieser Signalgeber kann von einer kleinen auch eingebauten Batterie betätigt werden und somit kann das Verbindungskabel 91 beseitigt werden.

Da handelsübliche Tonbandgeräte und Schallplattenspieler ähnliche Bandbreiten haben, ist es möglich, die nötigen. Schaltungen in den Geräten (Fig. 1 und Fig. 10) vorzusehen, do dass die Geräte die kompatibeln Signale von einer Schallplatte abspielen können. Solche Schallplatten können gepresst werden indem man als Original ein Magnetband, das vorher auf einem der vorgehend beschriebenen Aufnahme-Wiedergabegeräte aufgezeichnet wurde, verwendet, oder sie können direkt von einer Originalplatte gepresst werden.

Das Aufnahme-Wiedergabegerät kann ausserden auch Verwendung fur Unterhaltungszwecke finden, wo z.B. Sprache, Musik und Zeichnungen oder Skizzen zu Geschichten für Kinder vereinigt werden. In diesem Falle geschieht die Aufnahme auf Schallplatten, die von einem Schallplattenspieler gespielt werden,der an eines der vorgehend beschriebenen Aufnahme-Wiedergabegeräte geschaltet ist, das mit Mitteln versehen ist, um Signale von Schallplatten zu empfangen.

Das Gerät kann auch Verwendung im Nachrichtenwesen finden. Hierzu werden zwei Geräte gebraucht, wobei das eine in der Aufnahme und das andere in der Wiedergabebetriebsart operiert und sie werden mittels Leitungen zusammengeschaltet. Dabei werden die vereinigten Signale, die von den spannungsgesteuerten Oszillatoren 18 und 19 und von dem Oszillator 20 (Fig. 3) des ersten Gerätes erzeugt werden, oder die von dem Multivibrator 96 erzeugten Signale des ersten Gerätes (Fig. 18) an die Eingänge der Filter 22, 23 und 2i± (Fig. k) des zweiten

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Gerätes oder an den Eingang des Dekoders 97 (Fig. 19) des zweiten Gerätes geschaltet, je nachdem welche Ausführungsart des Gerätes angewendet wird. In ' ähnlicher Weise wird der Ausgang des Verstärkers 21 (Fig. 3 oder Fig. 18) an den Eingang des Verstärkers 30 (Fig. k oder Fig. 19) geschaltet. In dieser Weise werden"die Signale des ersten Gerätes in echter Zeit von dem zweiten Gerät empfangen und ein Techniker kann die akustischen und graphischen Informationen über weite Entfernungen an eineri anderen Techniker senden. Es ist natürlich auch möglich, eine Multiplexschaltung vorzusehen, so dass die akustischen und graphischen Informationen mittels einer einzelnen Leitung übertragen werden können.

Claims

Patentansprüche:

"JJ Lehrgerät zum Aufnehmen und Wiedergeben von akustischen und graphischen Informationen., dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Bestandteile aufweist:

einen einzelnen Schreiber (1) zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Zeichnungen, Skizzen und Abbildungen, welcher mittels Kopplungselemente an zwei Motore (12, I3) gekoppelt ist, die so angeordnet sind, dass sie als Folge der von Wandlern erzeugten Signale erregt werden und dass diese Wandler so angeordnet sind, dass sie einen geringen Druck, der von dem Benutzer des Gerätes während des Aufzeichnens ausgeübt wird, ablesen können and als Folge davon die zwei Motore (12, I3) so erregen, dass diese dem Benutzer helfen, den Schreiber (1) zu bewegen; Mittel, mit denen ein Blatt Papier (3) an das Gerät angebracht ist, so dass der Benutzer mit dem Schreiber darauf schreiben kann; zwei Schalter (60, 61)-, die dem Benutzer zugänglich sind und die so angeordnet sind, dass, wenn sie während des Aufnehmens niedergedrückt werden, der eine Schalter den einen der Motore abschaltet und der andere Schalter den anderen Motor abschaltet und dass die Motore, wenn sie abgeschaltet sind, dem Benutzer nicht mehr helfen, den Schreiber zu bewegen; ein Solenoid-Elektromagnet (2ii), so angeordnet, dass es als Folge seiner Erregung bewirkt, dass der Schreiber (1) sich nach unten senkt und so mit dem Papier in Berührung kommt; eine zweite Gruppe von Wandlern (15, 16), die mittels Kopplungselemente an den Schreiber gekoppelt sind und so angeordnet sind, dass sie elektrische Signale erzeugen, die den x, y and ζ Positionen des Schreibers entsprechen; Mittel, um die elektrischen Signale auf Magnetband aufzuzeichnen und Mittel, um die elektrischen Signale von diesem Magnetband abzuspielen, einschliesslich eines Mechanismus, der das Magnetband vorbeibewegt (B)} Mittel, um die Motoren (12, I3) während der Wiedergabebetriebsart des Gerätes so zu betätigen, dass sie auf die aufgezeichneten elektrischen Signale ansprechen und bewirken, dass der Schreiber dieselben Positionen wie während des AufZeichnens dieser Signale annimmt; ein Mikrofon (8), das an das Gerät angeschlossen ist und Mittel um die von dem Mikrofon erzeugten Signale auf ein Magnetband aufzuzeichnen; Mittel, um die aufgezeichneten Mikrofonsignale abzuspielen; einen Lautsprecher (3I), um die aufgenommenen Mikrofonsignale wiederzuspielen.

2- Lehrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gruppe von Wandlern, die mittels Kopplungselemente an den Schreiber gekoppelt sind und die so eingerichtet sind, dass sie Signale erzeugen, die der χ und y Bewegung des Schreibers entsprechen, Potentiometer sind und dass der Wandler, der mittels Kopplungselemente an den Schreiber gekoppelt ist und der der ζ Bewegung des Schreibers entspricht, ein Schalter (17) ist.

3. Lehrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der

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zweiten Wandlergruppe (15>, 16), die mittels Kopplungelemente an den Schreiber gekoppelt ist, erzeugten Signale in Wechselspannung von veränderlicher Frequenz umgewandelt und auf ein Magnetband aufgezeichnet werden und dass diese Wechselspannungen während der Wiedergabebetriebsart des Gerätes von dem Magnetband abgespielt werden und bewirken, dass die Motoren (12, 13) betätigt werden.

U. Lehrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der zweiten Wandlergruppe (15, 16) erzeugten Signale so angeordnet sind, dass sie eine elektrische Impulsfolge erzeugen, deren Impulsbreite der Position des - · Schreibers (1) entspricht und dass diese Impulsfolge dazu verwendet wird, eine zweite Impulsfolge zu erzeugen, deren Zwischenzeit zwischen den Vorderflanken der Impulsbreite der ersten Impulsfolge entspricht und dass die zweite Impulsfolge auf das Magnetband aufgezeichnet wird und dass diese zweite Impulsfolge, wenn sie während der Wiedergabebetriebsart des Gerätes abgespielt wird, dazu verwendet wird, eine dritte Impulsfolge zu erzeugen, deren Impulsbreite der Zwischenzeit zwischen den Vorderflanken der zweiten Impulsfolge entspricht und dass die Impulsbreite der dritten Impulsfolge mit ähnlichen Impulsen verglichen wird, die als Folge der von der zweiten Wandlergruppe (l£, 16) erzeugten Signale entstehen und dass als Folge von dem Vergleich Differenzsignale erzeugt werden, die angewendet werden, um die Motore (12, 13) anzuregen, so dass sie . die Wandler in so einer Weise antreiben, dass diese Differenz spannungen minimisiert werden.

5· Lehrgerät nach den Ansprüchen 1, 3 und U, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufzeichnen und Wiederspielen von dlektrischen Signalen und der Mechanismus, der das Magnetband vorbeibewegt (5), sich nicht innerhalb des Gerätes befinden, sondern dass Mittel vorgesehen sind, um. das Gerät an ein aussenliegendes Tonbandgerät anzuschliessen, und dass dieses Tonbandgerät mit Mitteln ausgestattet ist, um die von dem Mikrofon erzeugten Signale und die Signale, die den x, y und ζ Positionen des Schreibers entsprachen, aufzunehmen und abzuspielen.

6. Lehrgerät nach den Ansprüchen 1, 3 und It, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um einen Schallplattenspieler an das Gerät anzuschliessen und dass·geeignete, von einer Schallplatte erzeugte Signale bei der Wiedergabebetriebsart das Gerät betätigen können.

7. Lehrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, sowohl die Signale, die von dem Mikrofon erzeugt werden, als auc-r die elektrischen Signale, die von der zweiten Wandlergruppe (15, 16) erzeugt werden_s auf einem einzelnen Kanal aufzunehmen und Mittel, um die Mikrofonsignale von den von der zweiten Wandlergruppe erzeugten Signalen zu trennen.

Β« Lehrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandler, die so eingerichtet sind, dass sie den geringen Druck, den der Benutzer auf den

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Schreiber während des Aufzeichnens ausübt, abfühlen können. Schalter sind, die so angeordnet sind, dass sie Verzerrungen in einem Schreiberarm (2) abfühlen können.

9. Lehrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandler, die so eingerichtet sind, dass sie den geringen Druck, den der Benutzer auf den Schreiber während des AufZeichnens ^sübt, abfühlen können, zwei Schalter sind, die so eingerichtet sind, dass ein Schalter betätigt wird, wenn der Schreiber von dem Benutzer in der x-Richtung geschoben wird und dass der andere Schalter betätigt wird, wenn der Benutzer den Schreiber in der y-Richtung schiebt.

10. Lehrgerät zum Aufnehmen und Wiedergeben von akustischen und graphischen Informationen, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Bestandteile aufweist;

Mittel um ein Blatt Papier (3) an das Gerät anzubringen; einen Aufnahmeschreiber (62), um die graphischen Informationen aufzuzeichnen und einen Wiedergabeschreiber (63) um die aufgezeichneten graphischen Informationen abzuspielen wobei der Aufnahmeschreiber von einem Signalgeber (90) erregt wird und so angeordnet ist, dass er die von dem Signalgeber erzeugten Signale durch kapazitive Kopplung in eine Elektrodenanordnung induziert, die sich unter dem Papier (3) befindet und die mittels Kopplungselemente an zwei Mo tore (12, I3) gekoppelt ist, von denen der eine so angeordnet ist, dass er die Elektrodenanordnung in der x-Richtung schiebt, und der andere, dass er sie in der y-Richtung schiebt und dass die Motoren durch geeignete Mittel elektrisch mit der Elektrodenanordnung verbunden sind und dass die Motoren so eingerichtet sind, dass sie auf die in der Elektrodenanordnung induzierten Signale ansprechen und bewirken, dass die Elektrodenanordnung den Bewegungen des Aufnahmeschreibers auf dem Papier folgtj Wandler (15, 16), die durch Kopplungselemente an die Elektrodenanordnung gekoppelt sind und die so angeordnet sind, dass sie elektrische Signale erzeugen, die der Position der Elektrodenanordnung entsprechen; Mittel um die Stärke der in der Elektrodenanordnung induzierten Signale abzufohlen und Mittel, um geeignete elektrische Signale von den induzierten Signalen abzuleiten, die der Position des Aufnahmeschreibers in der y-Richtung entsprechen; Mittel um die von den Wandlern (15, 16) erzeugten Signale und die Signale, die der z-Richtung des Aufnahmeschreibers entsprechen, auf ein Magnetband aufzuzeichnen, einschliesslich eines Mechanismus, der das Magnetband vorbeibewegt (5); Mittel um die Motoren (12, I3) während der Wiedergabebetriebsart des Gerätes als Folge der aufgezeichneten elektrischen Signale so zu betätigen, dang sie die Elektrodenanordnung in dieselben Positionen, die sie während der Aufnahme einnahm, bewegen; ein gekurvtes, biegsames Band (75), das sowohl die Kompressions- als auch die Zugkräfte, die auf seine lange Achse einwirken, übermitteln k'irin und das mechanisch an dem einen Ende an die Elektrodenanordnung und an dem anderen Ende an ein Halteglied (80) angeschlossen ist, welches

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Halteglied so angeordnet ist, dass es an einer Welle gleiten kann (?£.}, -wenn es von dem biegsamen Band gezogen oder geschoben -wird und dass es an den Wiedergabeschrexber mittels eines durchsichtigen Schreiberarms (2) angebracht istj. und dieses biegsame Band wird von einer Rollenanordnung geführt, so dass es tun das Papier herum kurven kann und sich frei entlang, seiner langen Achse bewegen kann so, dass es die y-Bewegung der Elektrodenanordnung 'dem Halteglied (80) übermitteln kann , aber dass es zur gleichen Zeit dem Halteglied, dem Sehrexberarm (2) und dem Wiedergabeschreiber (63) erlaubt, von dem Blatt Papier weg zu schwenken während das Halteglied noch immer mechanisch an die Elektrodenanordnung gebunden bleibt] Kopplungselemente, mit denen die Rollenanordnung (76), die Welle (78), das Halteglied (80) der Sehrexberarm (2) und der Wiedergabeschreiber (63) mechanisch an die Elektrodenanordnung so angeschlossen sind, dass sich die Rollenanordnung, die Welle, das Halteglied, der .Schreiberarm und der Wiedergabe s ehr eiber mit der Elektrodenanordnung in der y-Richtung bewegen; ein Mikrofon (8), das an das Gerät angeschlossen ist und Mittel, um die von dem Mikrofon erzeugten Signale auf das Magnetband aufzuzeichnen; Mittel um die aufgenommenen Mikrofonsxgnale vom Magnetband abzuspielen; einen Lautsprecher (31) um die aufgenommenen Mikrofonsxgnale wiederzuspielen.

11. 'Lehrgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt Papier auf einer starren, lichtdurchlässigen dielektrischen Platte (Ij.) angebracht ist, die als Rückwand für das Papier dient und unter der die Elektrodenanordnung bewegbar und in nächster Nähe von dem Aufnahmeschreiber angebracht ist, und dass die Elektrodenanordnung aus vier elektrischen Leitern besteht, die voneinander isoliert sind und von einer flachen dielektrischen Platte (72) gehalten werden, die in ihrer Mitte ein Loch hat unter dem sich eine Lichtquelle befindet, so dass während der Aufnahmebetriebsart des Gerä'tes Licht von dieser Lichtquelle durch das Loch, die dielektrische Platte und das Papier durchscheint und als ' ."·' Markierung fur den Standort der Elektrodenanordnung (6U—67) dient.

. 12. ,Lehrgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkerelemente von hoher Eingangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz, die auf der Elektrodenanordnung angebracht sind, verwendet werden, und dass sie die hohe Impedanz gegenüber der Elektrodenanordnung (6U-67), und die niedrige Impedanz gegenüber den Mitteln, die die Motoren während der Wiedergabebetriebsart des Gerätes betreiben, aufweisen.

13. Lehrgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandler (15, 16), die elektrische Signale erzeugen, die der Position der Elektrodenanordnung entsprechen, Potentiometer sind.

lit- Lehrgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter verwendet wird, um die Betriebsart des Gerä'tes von Aufnahme .auf Wiedergabe zu sehalten, und dass der Schalter betätigt wird, wenn der Wiedergabesehreiber (63)

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£ 230107?

vom Papier weggeschwenkt wird. £>JU I U / Δ

1$. Lehrgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um sowohl die Mikrofonsignale, als auch die elektrischen Signale, die von den Wandlern {1$, 16) erzeugt werden, auf einem einzelnen Kanal aufzuzeichnen und Mittel, um die Mikrofonsignale von den von den Wandlern erzeugten Signalen zu trennen.

16. Lehrgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Wandlern (15, 16) erzeugten Signale, die den χ und y Positionen der Elektrodenanordnung entsprechen, so angeodnet sind, dass sie in Wechselspannungen von variabler Frequenz umgewandelt werden, die auf das Magnetband aufgezeichnet werr den, und dass diese Wechselspannungen während der Wiedergabebetriebsart des Gerätes vom Magnetband abgespielt werden und bewirken, dass die Motoren (12,13) betätigt werden.

17. Lehrgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Wandlern (lf>, 16) erzeugten Signale, die den χ und y Positionen der Elektrodenanordnung entsprechen, so angeordnet sind, dass sie eine elektrische Impulsfolge erzeugen, deren Impulsbreite der Position der Elektrodenanordnung entspricht, und dass diese Impulse verwendet werden, um eine zweite Impulsfolge zu erzeugen, deren Zwischenzeit zwischen den Vorderflanken der Impulsbreite der ersten Impulsfolge entspricht, und dass diese zweite Impulsfolge auf Magnetband aufgezeichnet wird und dass diese zweite Impulsfolge, wenn sie während der Wiedergabebetriebsart des Gerätes vom Magnetband abgespielt wird, dazu verwendet wird, eine dritte Impulsfolge zu erzeugen, deren Impulsbreite der Zwischenzeit zwischen den Vorderflanken der zweiten Impulsfolge entspricht, und dass die Impulsbreite der dritten Impulsfolge mit ähnlichen Impulsen verglichen wird, die als Folge der von den Wandlern erzeugten Signale entstehen, und dass als Folge von dem Vergleich Differenzsignale erzeugt werden, die angewendet werden, um die Motoren (12, 13) anzuregen, so dass sie die Wandler in so einer Weise antreiben, dass diese Differenzspannungen minimisiert werden.

18. Lehrgerät nach den Ansprüchen 10, 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufzeichnen und Wiederspielen von elektrischen Signalen auf Magnetband und der Mechanismus, der das Magnetband vorbeibewegt (5), sich nicht innerhalb des Gerätes befinden, sondern dass Mittel vorgesehen sind, um das Gerät an ein aussenliegendes Tonbandgerat anzuschliessen, das mit Mitteln ausgestattet ist, um die Mikrofonsignale und die Signale, die der graphischen Information entsprechen, aufzuzeichnen und abzuspielen.

19. Lehrgerät nach den Ansprüchen 10, 16 und 17* dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um einen Schallplattenspieler an das Gerät anzuschliessen, und dass geeignete, von einer Schallplatte erzeugte Signale das Gerät bei der Wiedergabe betätigen können.

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