DE2312846B1

DE2312846B1 - Führungs- und Transportvorrichtung für einen metallbeschichteten Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE2312846B1
Application number: DE19732312846
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. Dr. 7031 Holzgerlingen Bahrs; Hans 7033 Herrenberg Gnau; Klaus 7031 Gaertringen Spieth
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1973-03-15
Publication date: 1974-09-12
Also published as: ATA200774A; ES424034A1; CH569958A5; JPS503209A; NL176397C; BR7401961D0; SE385407B; FR2221282A1; JPS5739576B2; DE2312846C2; FR2221282B1; IT1003482B; NL7400953A; AT343369B; NL176397B; GB1408753A; BE811529A; CA1009631A; DK141460B; DK141460C

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung und zum Transport eines metallbeschichteten Aufzeichnungsträgers, insbesondere einer Metallpapierbahn, auf den mit Hilfe von ständig aufliegenden Elektroden Schreibspuren aufgezeichnet werden können, wobei im Bereich der Elektroden der Aufzeichnungsträger nicht auf einer Unterlage aufliegt

Bei Registriergeräten, deren Aufzeichnungen auf Metallpapier geschrieben werden, werden elektrische Schreibelektroden verwendet, die den Metallbelag des Aufzeichnungsträgers an den Kontaktpunkten zwischen dem Metallbelag und den aufliegenden Elektroden ausbrennen, wenn sowohl dem Metallbelag des Aufzeichnungsträgers als auch der aufliegenden Elek-S trode Strom zugeführt wird. Bei derartigen Schreibvorrichtungen ist es daher notwendig, daß das Metallpapier und die Elektrode lagemäßig aufeinander eingestellt sind, damit der notwendige Stromübergang an der gewünschten Stelle erfolgen kann. Weiterhin darf

ίο die Elektrode auf dem Metallpapier nur mit geringem Druck aufliegen, um einen unnötigen Verschleiß der Elektrode sowie das Einreißen des Aufzeichnungsträgers oder des Belages zu vermeiden. Um diese wesentliche lagemäßige Zuordnung von

is Elektrode und Metallpapier zu gewährleisten, ist es bekannt, das Metallpapier über eine feste Unterlage, z. B. eine Walze aus Metall oder Gummi, zu führen und die Elektrode mit Hilfe einer weichen Feder auf das über der Walze geführte Metallpapier zu drucken (Deutsche

ao Patentschriften 930419, 1039 757 und 1 185 384). Bei höherer Geschwindigkeit zwischen der Elektrode und dem Metallpapier neigt die Elektrode wegen der Unebenheiten der Oberfläche des Metallpapiers zum Schwingen, d. h, die Elektrode hebt zeitweise vom Auf zeichnungsträger ab und unterbricht somit die Auf zeichnung. Je ungedämpfter das System ist, beispielsweise Metallwalze und Schraubenfeder als Anpreßelement für die Elektrode, um so größer werden die Schwingungsamplituden.

Aus der deutschen Patentschrift 848 265 ist bekannt, das Metallpapier über zwei Walzen zu ziehen, zwischen denen die Elektroden auf dem Papier aufliegen, d. h, im Bereich der Elektroden liegt der Aufzeichnungsträger nicht auf einer festen Unterlage auf. Da der Abstand der beiden Walzen relativ groß ist, muß eine recht hohe Andruckkraft der Elektroden vorhanden sein, um einen sicheren Kontakt zu gewährleisten. Bei höheren Geschwindigkeiten und Unregelmäßigkeiten in der Zugspannung der Metallpapierbahn gerät diese Anordnung jedoch in Schwingungen, so daß die Elektrode vom Metallpapier abhebt und keine genaue Aufzeichnung möglich ist

Zur Vermeidung des Abhebens der Elektrode vom Metallpapier, zur Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Elektrode und Metallpapier um und zum begrenzten Ausgleich von Unebenheiten in der Oberfläche des Metallpapiers ist es aus der deutschen Patentschrift 1 110437 bekannt, die als Auflagefläche für den Aufzeichnungsträger dienende Unterlage im Wirkbe reich der Schreibelektrode mit einer schmalen Nut zu versehen. Das Metallpapier wird über diese Nut hinweggezogen, wobei die Spannung des Aufzeichnungsträgers und die Breite der Nut so aufeinander abgestimmt sind, daß der Aufzeichnungsträger unter der

Elektrode eine schwache Mulde bildet

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es, daß sie empfindlich gegenüber der Kraft ist, mit der das Metallpapier über die Nut gespannt ist Wenn der Kopf mit der Elektrode beweglich gelagert ist, kann das Pa pier als Trommelfell diesen ebenfalls zu Schwingungen anregen. Wenn der Kopf mit der Schreibelektrode dagegen starr gelagert ist, bewirken Änderungen in der Zugspannung des Papiers Änderungen des Anpreßbzw. Kontaktdrucks, dh, daß unter Umständen das Papier aufreißen kann oder die Elektrode keinen Kontakt mehr mit dem Papier hat und somit die Aufzeichnungsspur unterbrochen wird. Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in

der Schaffung einer Führungs- und Transportvorrichtung für metallbeschichtete Aufzeichnungsträger, bei der sichergestellt ist, daß die Elektrode auch bei hoher Geschwindigkeit immer auf dem Aufzeichnungsträger aufliegt, so daß Schwingungen des Schreibkopfes und unregelmäßiger Ausbrand des metallbeschichteten Aufzeichnungsträgers vermieden werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht bei starrer Anordnung der Elektroden relativ zum Aufzeichnungsträger darin, die Unebenheiten in der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers oder die Schwingungen des Gesamtsystems durch Ausweichen des massearmen Aufzeichnungsträgers aufzufangen, ohne daß sich der Kontaktdruck zwischen Aufzeichnungsträger und Elektrode stark ändert oder der Kontakt zeitweise abreißt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Aufzeichnungsträger im Bereich der Elektroden konvex gebogen, auflagefrei und spannungsarm geführt ist und daß durch geringfügiges Eindrücken der konvexen Biegung des Aufzeichnungsträgers durch die Elektrodenspitze der Kontaktdruck zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Elektrode aufgebracht wird.

Durch die erfindungsgemäße auflagefreie und spannungsarme Biegung des Aufzeichnungsträgers im Schreibbereich einer oder mehrerer Elektroden wird einerseits eine ausreichend definierte Lage gewährleistet und andererseits durch die leichte Verformung der Biegung durch die Elektrode ein genügender Kontaktdruck aufgebracht, indem die geringen Biegespannungen ausgenutzt werden. Durch die geringe Masse des Aufzeichnungsträgers kann dieser bei Unebenheiten diesen folgen. Eventuell auftretende Schwingungen werden durch die guten Dämpfungseigehschaften des Aufzeichnungsträgers unterdrückt Dadurch ist in vorteilhafter Weise ein ständig sicherer Kontakt zwischen Elektrode und Aufzeichnungsträger hergestellt, der auch bei hoher Relativgeschwindigkeit zwischen Elektrode und Aufzeichnungsträger nicht abreißt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Führungs- und Transportvorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele Aufbau- und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert Die Figuren zeigen im einzelnen:

F i g. 1 schematisch den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Führungs- und Transportvorrichtung,

F i g. 2 schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Verwendung einer Gleitschiene und eines Kopfes mit mehreren Elektroden und

Fig.3 schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Verwendung eines Stifttransportrades für randgelochte Aufzeichnungsträger.

Die F i g. 1 zeigt schematisch den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht Von einer Transportwalze I₁ die um eine Achsö 2 drehbar gelagert ist und von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben wird, wird ein Aufzeichnungsträger, insbesondere eine Metallpapierbahn 3, zwischen einer ersten Andruckrolle 4 und einer zweiten Andruckrolle 5 bogenförmig hindurchgeführt und vortransportiert Die Andruckrollen 4 und 5 sind an einem Arm federnd gelagert, um den notwendigen Anpreßdruck auf die Metallpapierbahn 3 zum Vorschub aufzubringen. Im Bereich zwischen den Andruckrollen 4 und 5 weist die Metallpapierbahn 3 eine konvexe Biegung 6 auf, die etwa in der Mitte zwischen den beiden Andruckrollen 4 und 5 ihre stärkste Krümmung aufweist, die größer ist als die Krümmung der Transportwalze 1. In diesem Bereich der konvexen Biegung 6 ist die Metallpapierbahn 3 auflagefrei geführt. Die Andruckrollen 4 und 5 arbeiten mit der Transportwalze 1 in der Weise zusammen, daß die Metallpapierbahn 3 zwischen den Andruckrollen 4 und 5 spannungsarm vorgeschoben werden kann, d. h., daß die Bahn 3 nicht gezogen wird, sondern in diesem Bereich der konvexen Biegung 6 im wesentlichen geschoben wird. Die Abmessung von

ίο Transportwalze 1 und die winklige Zuordnung der Andruckrollen 4 und 5 sind derart getroffen, daß die konvexe Biegung 6 in etwa der natürlichen Biegungslinie der Metallpapierbahn 3 entspricht. Dadurch ist in erhöhtem Maße gewährleistet, daß die Metallpapierbahn spannungsarm geführt ist.

Im Bereich der stärksten Krümmung der konvexen Biegung 6 der Metallpapierbahn 3 ist ein Elektrodenkopf 7 mit einer Elektrode 8 angebracht, deren Elektrodenspitze 8a auf der Metallpapierbahn 3 aufliegt und

ao die konvexe Biegung 6 geringfügig eindrückt. Durch dieses Eindrücken und die dadurch entstehende Gegenkraft, die die Metallpapierbahn 3 auf Grund ihrer Biegesteifigkeit aufbringt, wird der notwendige Kontaktdruck zwischen der Metallpapierbahn 3 und der Elek-

ä5 trodenspitze 8a aufrechterhalten. Üblicherweise liegt dieser Kontaktdruck zwischen 1 bis 5 Gramm. An die Elektrode 8 ist über einen Schalter 10 eine Spannungsquelle 11 anschließbar, deren anderer Pol über einen Schleifkontakt 12 mit der Andruckrolle 4 verbunden ist, die gleichzeitig neben dem Andrücken der Metallpapierbahn 3 an die Transportwalze 1 der Metallbeschichtung der Bahn 3 als Kontaktrolle Strom zuführt

Der Schreibkopf 7 ist parallel zur Transportwalze 1 und deren Achse 2 verschiebbar, und die Elektrode 8 kann immer dann Schreibspuren in Querrichtung zum Papier aus der Metallschicht ausbrennen, wenn der Schalter 10 geschlossen ist und der Elektrodenspitze 8a Strom zugeführt wird. Die Metallpapierbahn 3 wird in Richtung des Pfeiles A durch die Vorrichtung vorgeschoben und dies kann kontinuierlich oder abschnittsweise erfolgen, ebenso wie die Bewegung des Schreibkopfes 7 mit der Elektrode 8 kontinuierlich oder schrittweise quer zur Transportrichtung A der Metallpapierbahn 3 erfolgen kann.

F i g. 2 zeigt im wesentlichen die Anordnung der F i g. 1, jedoch ist zur Unterstützung der konvex gebogenen Führung der Metallpapierbahn 3 im Bereich 6 eine Gleitschiene 24 vorgesehen, die der natürlichen Biegungslinie der Metallpapierbahn 3 angeglichen ist und im Bereich des Elektrodenkopfes 7 eine Unterbrechung 24a aufweist, durch die die Elektrodenspitzen 8a hindurchragen und die Metallpapierbahn 3 zur Herstellung des notwendigen Kontaktdruckes eindrücken. Weiterhin ist an Stelle der zweiten Andruckrolle 5 eine federbelastete Bremse 25 vorgesehen. Diese Bremse 25 dient dazu, daß die Metallpapierbahn 3 im Bereich der konvexen Biegung 6 an die Gleitschiene 24 leicht angestaucht wird. Der Elektrodenkopf 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit 7 Elektroden 8 dargestellt Dieser Elektrodenkopf dient dazu, daß bei seiner Bewegung parallel zur Transportwalze 1 und deren Achse 2 matrixförmige Buchstaben durch entsprechende Stromzuführung an die einzelnen Elektrodenspitzen 8a auf dem Metallpapier aufgezeichnet werden können. Die Geschwindigkeit der Relativbewegung, die der Schreibkopf 7 mit seinen Elektroden 8 dabei quer zur Vorschubrichtung A der Metallpapierbahn 3 macht ist sehr groß, so daß hier der erfindungsgemäße Vorteil einer

schnellen Ausgleichung der Unebenheiten zweckmäßig zum Tragen kommt Auf Grund der Biegesteifigkeit, die der Metallpapierbahn innewohnt und auf Grund der geringen Masse, kann die Papierbahn direkt vor den Elektrodenspitzen 8a bei Auftreten von Unebenheiten in der Oberfläche der Bahn diesen folgen, ohne daß das System aus Elektrodenspitzen und Papierbahn in Schwingungen gerät Der Elektrodenkopf 7 ist gegenüber der Metallpapierbahn 3 starr gelagert, so daß hier keine Schwingungen angefacht werden können.

In F i g. 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in Seitenansicht gezeigt Die Transportwalze 31, die wiederum um eine Achse 2 drehbar angetrieben wird, ist mit Transportstiften 32 versehen, die in Randperforationslöcher einer Metallpapierbahn 33 eingreifen und von einer Andruckrolle 4 und einer Andruckfeder 35 auf der Transportwalze 31 gehalten wird. Die Metallpapierbahn 33 ist mit ihren Transportlochungen derart in die Stifte 32 des Transportrades 31 eingelegt, daß mindestens ein Transportloch der Bahn ausgelassen ist, um somit die konvexe Biegung 6 des Aufzeichnungsträgers 33 im Bereich des Elektrodenkopfes 7 herzustellen. Zur Stabilisierung und lagemäßigen Fixierung des Aufzeichnungsträgers 33 gegenüber dem Elektrodenkopf 7 sind Ffihrungs- bzw. Gleitschienen 34 unter- bzw. oberhalb des Elektrodenkopfes 7 angeordnet. Der notwendige Kontaktdruck zwischen der Metallpapierbahn 33 und den Elektrodenspitzen 8a wird wiederum dadurch erreicht, daß die konvexe Biegung 6 im Bereich der Elektroden von diesen leicht eingedrückt wird. Es entsteht auch hier der Zwischenraum, in dem der Aufzeichnungsträger 33 nicht auf dem Transportrad 31 aufliegt, sondern auflagefrei und spannungsarm geführt ist. Besonders bei dieser Ausführungsform ist klar ersichtlich, daß im Bereich der konvexen Biegung 6 der Aufzeichnungsträger 33 im wesentlichen spannungsarm 5 oder spannungsfrei geführt ist, d. h. er ist nicht auf Zug beansprucht. Dadurch kommen die natürlichen Elastizitätskräfte der gebogenen Metallpapierbahn 33 beim Ausgleich von Unebenheiten voll zum Tragen. Der im Bereich der konvexen Biegung 6 zwischen

ι» dem Aufzeichnungsträger 3 und der Transportwalze 1 entstehende Zwischenraum 9 kann zur Unterstützung und Stabilisierung der lagemäßigen Ausrichtung der Metallpapierbahn gegenüber dem Elektrodenkopf 7 durch die Auffüllung mit einem Luftkissen, d. h. Über druck gegenüber der Umgebung, ausgefüllt werden, oder durch einen entsprechend geformten, extrem weichen und formstabilen Schaumstoff, der der Form des Zwischenraumes 9 angepaßt ist, ausgefüllt werden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auf vorteilhafte Weise erreicht, daß die bei hohen Schreibgeschwindigkeiten angefachten Relativbewegungen zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Elektrode völlig vermieden werden, weil durch die Biegung einerseits eine ausreichend definierte Lage, insbe-

^a5 sondere in der genannten Schreibrichtung, gewährleistet ist und andererseits durch leichte Verformung der Biegung durch die Elektrode der genügende Anpreßdruck aufgebracht wird sowie bei Auftreten von Unebenheiten das massearme Papier diesen direkt folgen

kann, ohne daß Schwingungen angeregt werden. Der Elektrodenkopf wird dabei starr in vorteilhafter Weise gegenüber dem Aufzeichnungsträger starr angeordnet und kommt selbst nicht in Schwingungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Führung und zum Transport eines metallbeschichteten Aufzeichnungsträgers, insbesondere einer Metallpapierbahn, auf den mit Hilfe einer ständig aufliegenden Elektrode Schreibspuren aufgezeichnet werden können, wobei im Bereich der Elektrode der Aufzeichnungsträger nicht auf der Unterlage aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (3) im Bereich der Elektrode (8) konvex gebogen, auflagefrei und spannungsarm geführt ist und daß durch geringfügiges Eindrücken der konvexen Biegung (6) des Aufzeichnungsträgers (3) durch die Elektrodenspitze (8a) der Kontaktdruck zwischen dem Aufzeichnungsträger (3) und der Elektrode (8) aufgebracht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur konvex gebogenen Führung des Aufzeichnungsträgers (3) eine Transportwalze (1) sowie vor und nach dem Bereich der Elektrode (8) je eine Andruckrolle (4, 5) vorhanden ist, zwischen denen der Aufzeichnungsträger (3) derart gestaucht geführt ist, daß dieser zwischen den beiden Andrückrollen (4,5) im Bereich der Elektrode (8) nicht auf der Transportwalze (1) aufliegt und direkt vor der Elektrode (8) stärker als die Transportwalze (1) gekrümmt ist, so daß ein Zwischenraum (9) entsteht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine gebogene Gleitschiene (24, 34), die im Bereich der Elektrode (8) unterbrochen (23a) ist, vorhanden ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Andruckrolle (5) nach dem Bereich der Elektrode (8) eine Bremse (25,35) vorhanden ist, die den Aufzeichnungsträger (3) auf der Transportwalze (1, 31) hält und an die Gleitschiene (24,34) leicht anstaucht

5. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Biegung (6) des Aufzeichnungsträgers (3) durch ein Luftkissen oder durch einen entsprechend geformten, extrem weichen und formstabilen Schaumstoff im Zwischenraum (9) zwischen der Transportwalze (1) und den Aufzeichnungsträger (3) stabilisiert wird

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines randgelochten Aufzeichnungsträgers (33) ein Stiftrad (31) verwendet wird, in dessen Stifte (32) zur konvexen bogenförmigen Führung des Aufzeichnungsträgers (33) dieser unter Auslassung mindestens eines Transportloches eingelegt ist