DE2418015C2

DE2418015C2 - Vorschubmechanismus zum Bewegen einer Bahn aus Flachmaterial

Info

Publication number: DE2418015C2
Application number: DE2418015A
Authority: DE
Inventors: Earle Merritt Wilbraham Mass. Chase; Anthony West Hartford Conn. D'onofrio; Heinz Joseph Gerber; Robert Louis Ellington Conn. Martino; Leonard Geary West Hartford Rich; Ronald Bruce Melrose Webster
Original assignee: Gerber Scientific Instrument Co
Current assignee: Gerber Systems Corp
Priority date: 1973-04-20
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1984-06-28
Also published as: JPS5014366A; DE2418015A1; US3857525A; JPS5391768A; JPS5634892B2; JPS5334909B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorschubmechanismus gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

F.in solcher Vorschubmechanismus ist beispielsweise durch die US-PS 30 85 761 bekanntgeworden. Bei dieser Ausführung wird eine Bahn von einer Rolle über Lenk- und Führungsrollen mittels einer Antriebsrolle abgespult, wobei die Bahn selbst durch die Lenkrolle in ihrer Verlaufsrichtung verstellbar ist Hierbei kann jedoch b wegen des verhältnismäßig straffen Gespanntseins der Bahn über den Rollen ein außermittiges Auslaufen der Bahn von den Rollen erfolgen, was zum Zerreißen der Bahn führen kann, ganz abgesehen von der ungenauen Führung der Bahn zwischen den Rollen, die dadurch auf den Roüen zu einer ungleichen Auflage kommt Auch ist die Bahn selbst bei dieser Ausführung nicht leicht lenkbar.

Bei einem anderen bekannten Vorschubmechanismus (US-PS 36 81 779) ist ein Schleifenformer vorgesehen, der längs der Vorschubbahn zwischen einem als Speicherstelle dienenden Stapel und einer Antriebstrommel zum Halten der Bahn in einer Schleife angeordnet ist. Hier ist zwar das Halten der Bahn in einer Schleife gezeigt es fehlt jedoch eine Einrichtung, die es ermöglicht, die Bahn in die Normallage zurückzuführen, wenn diese seitlich ausweicht.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Vorschubmechanismus zum Bewegen einer Bahn aus Flachmaterial entlang einer Vorschubbahn zwischen einer die Bahn tragenden Wickelrolle und einer Antriebstrommel so zu verbessern, daß die Bahn über die Antriebstrommel selbst bei schnellen Trommeibewegungen zwischen der Wickelrolle und der Antriebstrommel leicht in Querrichtung lenkbar ist, wodurch eine genaue Ausrichtung der Bahn gegenüber der Antriebstrommel gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Mittel.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran-Sprüchen angegeben.

Für die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß es nicht mehr notwendig ist, die Wickelrollen synchron mit der Antriebstrommel anzutreiben, wenn etwa eine Bahn aus Flachmaterial an gegenüberliegenden Seiten der antreibenden Trommel in Schleifen gehalten wird. Die Wikkelrollen brauchen nur dann periodisch zum Drehen gebracht zu werden, wenn die Schleifen entweder zu kurz oder zu lang sind. Dabei ist die Geschwindigkeit, mit welcher die Wickelrollen in diesem Fall angetrieben werden, nicht kritisch, so daß auch keine Geschwindigkeitssteuerung erforderlich wird.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und wird nachstehend eingehend beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungsgerätes mit einer als Schreibtrommel ausgebildeten angetriebenen Trommel,

Fig. 2 eine detaillierte perspektivische Teilansicht des Aufzeichnungsgerätes am Ende der Wickelrolle,
F i g. 3 eine Draufsicht eines Endes des Stützträgers sowie eines Meßfühlers, der die Längskante der Bahn erfaßt,

F i g. 4 eine elektrische Steuerschaltung des in F i g. 3 dargestellten Meßfühlers,

Fig. 5 einen Aufriß eines Teils der Schreibtrommel und der Bahn,

Fig. 6 eine Draufsicht einer zur Bahnfläche parallelen Wand, durch die eine geringere elektrostatische Ladung er/ich wird, wenn die Bahn über die Wand gleitet, b5 F i g. 7 einen Querschnitt der in F^: i g. b dargestellten Wand längs der Schnittlinie 7-7.

F i g. 8 einen Querschnitt der in F i g. 6 dargestellten Wand längs der Schnittlinie 8-8.

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Die F i g. 1 zeigt ein automatisch gesteuertes Aufieichnungssystem 10, das aus einem Aufzeichnungsgerät 12 und einer Steuereinrichtung 14 besteht, die über das Kabel 16 an das Aufzeichnungsgerät 12 Befehlssignale zur Steuerung des Aufzeichnungsbetriebes überträgt Diese Steuereinrichtung 14 kann die aufzuzeichnenden Angaben einem Programmband 18 entnehmen, kann aber auch für die Aufzeichnung am Informationsgeber direkt angeschlossen gesteuert werden. Eine Steuereinrichtung 14 dieser Art behandelt die numerischen Steuorungsdaten in digitaler Form. Die Ausführung der Steuereinrichtung 14 ist jedoch nicht von kritischer Bedeutung.

Das Aufzeichnungsgerät 12, im folgenden als Trommelplotter 12 bezeichnet, weist im wesentlichen einen Schreibkopf 20 und eine Trommel 22 auf, die eine Bahn 5 aus Flachmaterial in deren Längsrichtung und gegenüber dem Schreibkopf 20 fortbewegt. Der Schreibkopf 20 ist seinerseits auf zwei Führungsschienen 24 befestigt, so daß er in einer parallel zur Achse Jer Trommel 22, im folgenden Schreibtrommel 22 genannt, verlaufenden Richtung und quer zur Bahn S verschoben werden kann. Nach anderen Ausführungsarten kann der Schreibkopf 20 ein Datenkopf sein, der die Information von der Bahn S empfängt, anstatt sie an die Bahn 5 zu geben. Die Führungsschienen 24 sind am Rahmen 26 des Trommelplotters 12 befestigt, der hier etwas freigelegt dargestellt ist, so daß der von der Bahn 5 über die Trommel 22 verfolgte Weg ersichtlich ist. Ein Antriebsmotor 30 für den Schreibkopf 20 ist am Rahmen 26 in geeigneter Weise eingesetzt und steht mit dem Schreibkopf 20 über einen gezahnten Riemenscheibenantrieb 32 in Verbindung. Der Antriebsmotor 30 empfängt von der Steuereinrichtung 14 Befehlssignale, um den Schreibkopf 20 während des Aufzeichnungsbetriebs gesteuert über die Bahn Szu führen.

Die Bahn 5 aus Flachmaterial wird von der Trommel 22 in Längsrichtung vorwärts und rückwärts bewegt. Dabei weist die Trommel 22 eine glatte Schreibfläche auf, worauf die Bahn S liegt, die hochwertiges Zeichenpapier, dünnschichtiges plastisches oder lichtempfindliches Material sowie ein andersartiger Werkstoff sein kann, der sich zum Aufzeichnen graphischer Daten eignet oder von dem graphisch aufgezeichnete Daten entnommen werden können. An einem Axialendc weist die Trommel 22 einen Satz Antriebsrädchen oder -stacheln 36 auf, die mit entsprechenden öffnungen 38 in Eingriff kommen, die sich in einer Reihe entlang dei Längskante der Bahn 5 erstrecken. Am gegenüberliegenden Ende der Trommel 22 liegt ein weiterer Satz Antriebsstacheln 40, die in entsprechende öffnungen 42 an der Längskante der Bahn 5 greifen. Die Antriebsstacheln 36 sind in die Trommel 22 an deren einem Achsenende feststehend eingesetzt, während die Antriebsstacheln 40 am anderen Achsenende auf einem axial verschiebbarem Teil 46 angeordnet sind, so daß eine seitliche Kontraktion oder Dehnung der Bahn S abgefangen werden kann, die sich durch die die Abmessungen des Materials beeinflussenden Faktoren wie Veränderungen in der Feuchtigkeit, der Temperatur etc. ergeben können. Das verschiebbare Teil 46 mit den Antriebsstacheln 40 ist in axialer Richtung der Trommel 22 nach außen nachgiebig vorgespannt, um die Bahn 5 seitlich zu strecken, während sie über die Trommel 22 geführt wird. Eine derartige Streckung verhindert, daß sich das Material sammelt und möglicherweise einreißt. Die Bahn S wird somit flach anliegend auf der Mittenflächc der Trommel 22 geführt, während sie unter dem Schreibkopf 20 vorbeigeführt wird. Eine Schreiütrommel 22 dieser Art ist in der US-Patentanmeldung 3 53 116 vom 20. April 1973 beschrieben und gilt auch als Bestandteil für nachstehende Beschreibung.

Ein Antriebsmotor 50 für die Schreibtrommel 22 ist am Rahmen 26 am Achsenende neben den feststehenden Antriebsstacheln 36 befestigt und über ein Ritzel 52 am Ende der Motorwelle mit dem am Achsenende der Trommel 22 befestigten Antriebsrad 54 gekoppelt Der

ίο Antriebsmotor 50 empfängt auch Befehle von der Steuereinrichtung 14 zum Regeln der Drehung von Trommel 22 und damit der entsprechenden Längsverschiebung der Bahn S während des Aufzeichnungsbetriebs. Es zeigt sich also, daß die zusammengesetzten Beweis gungen des Schreibkopfes 20 und der Trommel 22 eine relative Verschiebung zwischen dem Schreibkopf und der Bahn S aus Flachmaterial in beiden Koordinatenrichtungen ergeben, so daß zweidimensionale graphische Daten auf der Bahn 5 gemäß des vom Programmband 18 oder anderen mit der Steuereinrichtung 14 verbundenen Eingabegeräten festgelegten Programms eingezeichnet werden können.

Die Längsenden der Bahn S sind auf den Wickelrollen 60 und 62 aufgewickelt, die an den einander gegenüberliegenden Seiten der Trommel 22 am Rahmen 26 befestigt sind. Jede Wickelrolle 60 und 62 wird von einem umkehrbaren Servomotor 64 (von denen nur einer auf der Wickelrolle 60 zu sehen ist) angetrieben, um die Bahn S nach Maßgabe des erteilten Befehls von den

in Wickelrollen 60 und 62 ab- bzw. aufzuwickeln. Die Bahn S durchläuft eine Vakuumwanne 70, die zwischen der Trommel 22 und der Wickelrolle 60 liegt. Der Boden 158 der Vakuumwanne 70 steht über die Leitung 74 mit einer Vakuumpumpe 72 in Verbindung. Die Enden der

j5 Vakuumwanne 70 sind am Rahmen 26 abgedichtet, so daß bei Entlüftung des unteren Teils der Vakuumwanne 70 die in der Vakuumwanne 70 von der Bahn Sgebildete Schleife nach unten gezogen wird, wodurch der über die Trommel 22 laufende Abschnitt der Bahn S fest an die Trommel 22 herangezogen wird. Eine entsprechende Vakuumwanne 80 liegt zwischen der Wickelrolle 62 und der Schreibtrommel 22 und ist ebenfalls mit der Leitung 74 verbunden, um die in der Vakuumwanne 80 gebildete Schleife nach unten zu ziehen und die Bahn S fest über einen Bereich von etwa 180^c an der Trommel 22 zu halten.

Die Vakuumwanne 70 und 80 sind Sammler, die einen ausreichenden Vorrat der Bahn S unmittelbar zur Weiterführung auf der Trommel 22 verfügbar machen. Dabei sind die Schleifen in den Vakuumwannen 70 und 80 im Hinblick auf ihre Länge gesteuert, so daß eine im wesentlichen konstante Menge der Bahn S,jederzeit an jeder Seite der Schreibtrommel 22 verfügbar ist. Es kann eine bekannte Steuerung der Schleifenlänge in den zugeordneten Vakuumwannen 70 und 80 verwendet werden, in der eine in einer Seitenwand der Vakuumwanne 70 und 80 eingesetzte Photozelle verwendet wird, die auf eine senkrecht auf der gegenüberliegenden Seitenwand angeordnete Lichtquelle anspricht. Die Schleife unterbricht das von der Lichtquelle zur Photozelle gehende Licht und veranlaßt die Photozelle zur Abgabe eines Signals, das sich als direkte Funktion der d'p Lichtquelle unterbrechenden Schleifenlänge verändert. Das Signal von der Phoiozclle wird zur Steuerung;

b5 der Drehgeschwindigkeit des Servomotors 64 und damit für die Wiekelrollcn 60 und 62 verwendet, die die Bahn S durch die die Photozellcn enthaltenden Vakuumwannen 70 und 80 zuführen oder aufnehmen. Mit

einer geeigneten Vorspannung erstellt das Signal von der Photozelle ein polarisiertes Fehlersignal, das den Servomotor 64 umkehrbar mit einer proportionalen Geschwindigkeit antreibt. Nullpunktfehler liegt vor beim Durchschnitt oder bei gewünschter Schleifenlängc in der Vakuumwanne 70 und 80. Durch den Antrieb der Servomotoren 64 mit dem Fehlersignal proportionalen Geschwindigkeiten wird jederzeit ein hinreichender Vorrat der Bahn S in jeder Vakuumwanne 70 oder 80 gehalten, wenn die Geschwindigkeiten der Servomotoren 64 veranlaßt werden, die maximale Zuführgeschwindigkeit der Trommel 22 frühzeitig genug vor dem Zeitpunkt zu übertreffen, an dem die Schleifen in den jeweiligen Vakuumwannen 70 und 80 aufgebracht sind oder bis auf den Boden der Vakuumwannen 70 und 80 herunterhängen. Dementsprechend werden die schneller, vorn Antriebsmotor 50 erzeugten Bewegungen der Trommel 22 angepaßt oder aufgenommen, ohne daß die Servomotoren 64 auf den Wickelrollen 60 und 62 genau die Drehungen der Trommel 22 befolgen müssen. Darüber hinaus werden durch große Trägheitsbelastungen oder Zugkräfte, die bei entsprechenden Drehungen der Wikkelrolien 60 und 62 und der daraufgewickelten Bahn S auftreten wurden, bei hinreichender Sofortverfügbarkeit der Bahn 5 die kurzzeitigen hohen Drehgeschwindigkeiten der Trommel 22 nicht behindert. Demzufolge ist das Aufzeichnungsgerät 12 ausgelegt für Schnellbetrieb mit hoher Ansprechbarkeit und genauer Datenaufzeichnung bzw. -ablesung.

Bei Aufzeichnungsgeräten dieser Art, die einen schnellen Betrieb und hohe Genauigkeiten gewährleisten, ist die Behandlung des Aufzeichnungsmaterials sehr kritisch im Hinblick auf die Genauigkeit der auf dem Material dargestellten graphischen Information, und hat zu immer neuen Überlegungen Anlaß gegeben.

Wenn z. B. die Bahn S in Längsrichtung verschoben wird, treten geringe Seitenverschiebungen auf, die. falls sie zu groß werden, dazu führen können, daß sich das Material axial auf der Trommel 22 verschiebt und die Öffnungen 38 und 42 sich von den Stacheln 36 bzw. 40 befreien können. Es tritt dann bei Bewegung mit hoher Geschwindigkeit eine sofortige Anhäufung der Bahn S auf. Hierbei ist es möglich, daß die Bahn S in der Nähe der Trommel 22 eingerissen wird, was selbstverständlich zu einer Zerstörung eines Teils der bereits aufgezeichneten Informationen führt und somit die gesamte Darstellung unbrauchbar macht.

Die Seitenverschiebungen der Bahn S werden so gesteuert, daß eine genauere Führung über die Schreibtrommel 22 erreicht wird. Man hat festgestellt, daß die Bahn S die Tendenz hat. beim Aufwickeln auf die Trommel 22 von den Wickeiroiien bö und 62 in axiaier Richlung vor- und rückwärts zu jagen. Durch ein derartiges jagen wird die Langskante der Bahn 5dazu gebracht, in dem auf der Wickelrolle 60 und 62 aufgewickelten Abschnitt ein zyklisches Schraubenlinienmuster zu bilden, weshalb dieser Vorgang auch »Aufschraubung (helizing)« genannt wird. Dieses unerwünschte Merkmal bedeutet auch, daß hierbei auf zweierlei Weise die axiale Ausrichtung oder Führung der Bahn S in der Nähe der Sehreibtromrnel 22 getroffen wird. Erstens werden durch eine einfache Verschiebung der Bahn S axial längs der Wickelrolle 60 entsprechende seitliche Verschiebungen des Bahnabschnitts zwischen der Schreibtrommel 22 und der Wickelrolle 60 beim Aufwickeln der Bahn Sauf die Wickelrolle 60 erzeugt. Zweitens verändert sich die seitliche Stellung der Bahn S bei Drehungsumkehr der Trommel 22 und Abspulung der Bahn 5 von der Wickelrolle 60 in der gleichen Art und Weise wie beim gejagten Streifen, als dieser vorher auf die Wickelrolle 60 aufgewickelt wurde. Durch eine derartige seitliche Verschiebung wird die Bewegung der Bahn 5 über

^r> die Schreibtrommel 22 beeinträchtigt, und zwar mit dem möglicherweise auftretenden Anhäufen und Einreißen der Bahn S. Demzufolge ist es erwünscht, das axiale Dahinjagender BahnSbeim Aufwickeln auf die Wickelrollen 62 und 62 zu steuern.

Zu diesem Zwecke erfaßt ein Lichtmeßfühler 90 die seitliche Stellung der Bahn S, wenn diese auf die Wickelrolle 60 aufgewickelt wird. Dieser Lichtmeßfühler 90 steuert den Servomotor 92, der am Rahmen 26 aufgehängt ist und mit einem Ende der Wickelrolle 60 derart verbunden ist, daß die Winkelbeziehung oder Einstellung der Wickelrolle 60 zur Schreibtrommel 22 und zur Bahn 5 verändert werden kann. Veränderungen in der Winkelbezieliung der Wickelrolle 60 und der Bahn S möchten die Bahn Szu dem einen oder anderen Achsenende der Wickelrolle hin drängen, wenn die Bahn 5 auf die Wickelrolle 60 gewickelt wird. Wenn demgemäß der Lichtmeßfühler 90 eine seitliche Verschiebung der Bahn Szu einer Seite des Aufzeichnungsgerätes 12 hin ermittelt, dann verändert der Servomotor 92 die Winkelstellung der Wickelrolle 60, wodurch die Bahn S hereingezogen wird, um dann zur Mittelstellung oder einer anderen gewünschten Stellung zurückzukehren. Ein entsprechender (nicht sichtbarer) Lichtmeßfühler und Servomotor 94 steuern die Winkelstellung der Wickelrolle 62

jo gegenüber der Schreibtromme! 22 und der Bahn S in der gleichen Art und Weise, wenn die Bahn S auf die Wikkelrolle 62 gewickelt wird. Da die Betriebsweise und Steuerung der Wickelrolle 60 und 62 gleich ist, behandelt die nachstehende Beschreibung nur den Lichtmeßfühler 90 und den Servomotor 92, die der Wickelrolle 60 zugeordnet sind.

Die Wickelrolle 60 ist an jedem ihrer Achsenenden durch Radiallager im Rahmen 26 eingehängt. Das Lager % ist im Rahmen 26 an einem Ende der Wickelrolle 60 stationär gehalten. Im einzelnen zeigt die Fig.2 das Radiallager 100 am gegenüberliegenden oder nahen Ende der Wickelrolle 60 in seiner Aufhängung in dem Gleitblock 102, der in den durch die Pfeile 104 gekennzeichneten Richtungen vertikal verschiebbar ist. Die Achse 106 der Wickelrolle 60 erstreckt sich durch den vertikalen Schlitz 108 im Rahmen 26, so daß das eine Ende der Wickelrolle 60 mit dem Gleitblock 102 nach oben und nach unten verschoben werden kann, um somit die Winkelbeziehung der Wickelrolle 60 zur Bahn S zu verändern. Der Servomotor 92 besitzt ein bewegliches abtreibendes Teil 110, das am Gleitblock 102 liegt, um die Stellung des Gic-iibiücks 102 und dementsprechend die Winkelstellung der Wickelrolle 60 zu steuern. Die Fig. 3 zeigt den Lichtmeßfühler 90, der den in den F i g. 1 und 2 dargestellten Servomotor 92 steuert Dieser Lichtmeßfühler 90 ist an einem ortsfesten Trägerbalken oder Leitstab 112 befestigt, der im Rahmen 26 fest eingesetzt ist, so daß die Bahn Saus Flachmaterial beim Verlassen der Vakuumwanne 70 während der Hinführung zur Wickelrolle 60 über diesen Leitstab 112 läuft. Der Lichtmaßfühler 90 ist im Leitstab 112 an einer Stelle eingelassen angeordnet, über die die Langskante der Bahn S läuft. In dieser Stellung erfaßt der Lichtmeßfühler 90 die seitliche Stellung der Bahn S an einer geringfügig vor der Wickelrolle 60 liegenden Stelle.

Der Lichtmeßfühler 90 weist eine Lichtquelle 118, die am Rahmen 26 unmittelbar über dem Leitstab 112 (Fig. 1) angeordnet ist, sowie drei Widerstandsphoto-

zellen 120, 122 und 124 auf, die auf dem Leitstab 112 in einer eingelassenen Trägerplatte 126 linear gruppiert liegen. Die Widerstandsphotozelle 122 liegt /wischen den Widcrstandsphotozellcn 120 und 124 und an der Nenn- oder Sollstelle der Längskante der Bahn .5, die gerade abgetastet wird. Die Widerstandsphoto/elle 120 liegt etwas axial einwärts von der Längskante, so daß sie beständig von der Bahn S abgedeckt wird, und zwar innerhalb der erwarteten Seilenverschiebungen der Bahn S. Die Widerstandsphotozelle 124 liegt dagegen etwas axial nach außen von der Längskante, so daß sie innerhalb der zu erwartenden Seitenverschiebungen der Bahn 5 von der Bahn 5 selbst nicht abgedeckt wird. Demgemäß liefert bei eingeschalteter Lichtquelle 118 die Widerstandsphotozelle 120 ein Bezugssignal, das einer vollständig abgedeckten Widerstandsphotozelle entspricht, wogegen die Widerstandsphotozellc 124 ein Bezugssignal liefert, das einer völlig unabgedeckien Widerstandsphotozelle entspricht. Die Widerstandsphotozelle 122, die zum Teil abgedeckt und zum Teil frei ist, erzeugt ein Signal, das zwischen den beiden von den Widerstandsphotozellen 120 und 124 erzeugten Bezugssignalen gemäß der Seitenstellung der Bahn S bei deren Passieren über den Lichtmeßfühler 90 variiert.

Die Fig.4 zeigt den elektrischen Steuerkreis einschließlich der Widerstandsphotozelien 120, 122 und 124 und des Servomotors 92. Die drei Widerstandsphotozelien 120,122 und 124 liegen jeweils an drei gleichen Summierwiderständen 130, 132 und 134 und einem gemeinsamen Summierpunkt 136. Durch die positivie Spannung + V werden die Zellen 120 und 124 erregt, während die Widerstandsphotozelle 122 durch eine negative Spannung —2 V erregt wird. Der aus den Widerständen und den Photozellen gebildete Schaltkreis ist ein Mittelwertschaltkreis und erzeugt bei angenommener richtiger Abgleichung am Summierpunkt 136 ein Nullsignal, jedesmal wenn die Längskante der Bahn 5 sich genau mittig über der Widerstandsphotozelle 122 befindet. Wann immer sich die Längskante von der Mitte verschiebt und dabei die Widerstandsphotozelle 122 mehr oder weniger freigibt, erscheint am Summierpunkt 136 ein polarisiertes Spannungssignal und treibt den Funktionsverstärker 138, der den rückgekoppelten Widerstand 140 zur Erregung des Servomotors 92 aufweist. Der Phasenabgleich des Steuerschaltkrdses ist so beschaffen, daß bei Verschieben der Bahn S zur Widerstandsphotozelle 124 hin und bei Abdeckung der Widerstandsphotozelle 122 das abtreibende Teil 110 des Servomotors 92 (Fig.2) den Gleitblock 102 und das entsprechende Ende der Wickelrolle 60 nach oben bewegt. In diesem Zustand zeigt die Bahn S die Neigung, axial der drehenden Wickelrolle 60 entlang zürn Gicitblock 102 hin zu »wandern«. Umgekehrt gilt, daß bei der Verschiebung der Kante der Bahn S zur Widerstandsphotozelle 120 und bei abgedeckter Widerstandsphotozelle 122 das abtreibende Teil 110 des Servomotors 92 den Gleitblock 102 und das entsprechende Ende der Wickelrolle 60 nach unten bewegt Die Bahn S möchte dann zum Achsenende der Wickelrolle 60 gegenüber dem Gleitblock 102 hin »wandern«. Die Bewegungen des einen Endes der Wickelrolle 60 tendieren dazu, die abgetasteten Seitenverschiebungen umzukehren und demzufolge die Amplitude der an der Wickelrolle 60 auftretenden nachlaufenden oder aufrollenden Bewegungen zu reduzieren. Durch die Minderung der Nachlaufbewegungen werden dementsprechend die Seitenbewegungen der Bahn S durch den ganzen Abschnitt zwischen der Schreibtrommel 22 und der Wickelrolle 60 kleiner, wobei gleichzeitig die Verschiebungen kleiner werden, wenn die Längsbewegung der Bahn 5 umgekehrt wird. Hieraus ergibt sich dann eine genauere Weiterführiing der Bahn 5 über die .Schreibtrommel 22.

j Durch die Verwendung von drei Widerstandsphotozelien 120, 122 und 124 im Lichimeßfühler 90 ist das Steuersystem auf Veränderungen der Helligkeit und Durchsichtigkeit der Bahn 5 unempfindlich, da die Widerstandsphotozelien 120 und 124 Bezugssignale für die

ίο extremen von der Widerstandsphotozelle 122 zu erwartenden Werte vorsehen und der Durchschnittswert-Schaltkreis (F i g. 4) am Summierpunkt 136 immer dann einen Nullzustand erzeugt, wenn die Bahn Sunbeachtet der Lichtquelle 118 auf der Widerstandsphotozelle 122 mittig ausgerichtet liegt. Demgemäß kann Licht aus der Umgebung verwendet werden, vorausgesetzt, daß in der Nähe des Lichtmeßfühlers 90 keine örtlichen Schatten auftreten. Darüber hinaus bewegen sich bei vollständiger Entfernung der Bahn S vom Aufzeichnungsgerät 12 der Servomotor 92 und die Wickelrolle 60 in die Mittelstellung.

Nur ein Lichtmeßfühier 90 und ein Servomotor 92 sind zu einem Zeitpunkt in Betrieb, wobei der arbeitende Lichtmeßfühler 90 und der Servomotor 92 nur im Hinblick auf die Wickelrolle 60 und 62 tätig werden, die die Bahn 5 aufnimmt. Die Steuereinrichtung 14 ist in der Lage, die Richtung der Längsbewegung der Bahn S zu ermitteln und die Lichtmeßfühler 90 und Servomotoren 92 und 94 dementsprechend zu erregen.

Die Bahn S wird von den Wickelrollen 60 und 62, von denen sie abgewickelt wird, auf die Schreibtrommel 22 geleitet. Beim Aufzeichnungsgerät 12 weist die Trommel 22 den Satz feststehender Antriebsstacheln 36 an einem axialen Ende und die Antriebsstacheln 40 auf dem verschiebbaren Teil 46 am gegenüberliegenden axialen Ende auf, um den Schwund oder die Dehnung der Bahn S quer zur Bahn S abzufangen. Das verschiebbare Teil 46 ist axial mit einer Vorspannung versehen, und zwar durch einen geringfügigen Druck, wodurch eine

-to Schrumpfung der Bahn S möglich ist, so daß das verschiebbare Teil 46 axial zu den feststehenden Antriebsstacheln 36 gezogen wird. Ein Weglaufen der Bahn S zum Ende der die feststehenden Antriebsstacheln 36 tragenden Trommel 22 wird deshalb nicht wesentlich

verzögert, weil das in die Öffnungen 42 eingreifende verschiebbare Teil 46 der Bahn S nachgeben muß, wenn dieses schrumpft, und weil die feststehenden Antriebsstacheln 36, die in die Öffnungen 38 greifen, nicht in der Lage sind, die Bahn S am Weglaufen von den Stacheln aufgrund der niedrigen Knickfestigkeit der Bahn S zu hindern, insbesondere bei breiten Bahnen von sehr geringer Dicke. Andererseits sind die feststehenden Antriebsstacheln durchaus imstande, der Weglaufbewegung zum gegenüberliegenden Ende der Trommel 22 entgegenzuwirken. Dementsprechend werden die Servomotoren 92 und 94 dazu verwendet, die Bahn 5 zum axialen Ende der Trommel 22 zu leiten, das das verschiebbare Teil 46 aufweist
Um die Bahn S auf die Trommel 22 zu lenken, ist die Bahn S absichtlich vor der Trommel 22 etwas quer zur Bahnlängsrichtung versetzt, wenn die Bahn S sich zur Trommel 22 bewegt Diese Versetzung wird dadurch erreicht daß die Winkelbeziehung der die Bahn S abgebenden Wickelrolle 60 und 62 gegenüber der Trommel 22 eingestellt wird, insbesondere bewegt bei Ablaufen der Bahn S von der Wickelrolle 60 zur Trommel 22 der Servomotor 92 den in F i g. 2 dargestellten Gieitblock 102 nach unten. Die Längskante der Bahn S neben dem

Ende der Wickelrolle 60, die am Gleitblock 102 befestigt ist, wird geringfügig über den Leitstab 112 relativ zur gegenüberliegenden Längskante der Bahn 5 axial gezogen. Die nicht ausgeglichene Verschiebung der Längskanten läßt die Schleife des in der Vakuumwanne 70 befindlichen Teils der Bahn San der einen Seite geringfügig nach oben und zum Ende der Vakuumwanne 70 neben dem Servomotor 92 quer zur Bahnlängsrichtung wandern. Demzufolge nähen sich die Bahn S der Schreibtrommel 22 von einer seitlichen Stellung her, die geringfügig von der Mittelstellung (F i g. 5) versetzt ist. Die Winkelbeziehung der Mittellinie 150 der versetzten Bahn S und der Sollmittellinie 152 ist in der Zeichnung durch den Winkel X angegeben. Die versetzte Stellung der in Fig. 5 dargestellten Bahn S ist bei weitem übertrieben wiedergegeben und dient nur der Illustration. Tatsächlich ist nur eine geringe Versetzung von annähernd 635 mm zur nahen Seite für eine Bahn S 90 cm von der Trommel entfernt erforderlich, um die Tendenz in Erscheinung treten zu lassen, daß die Bahn S immer über die Trommel 22 zum axialen, die Antriebsstacheln 40 tragenden Ende abwandern möchte. Die ortsfesten Antriebsstacheln 36 verhindern jedoch die eigentliche Bewegung der Bahn S und halten die Bahn S genau mittig auf der Schreibtrommel 22 unter dem Schreibkopf 20.

Es ist somit zu erkennen, daß die Steuerung des Servomotors 92, durch die ein seitliches Versetzen der Bahn S bewirkt werden soll, mit der in Fig.4 dargestellten Steuerschaltung leicht zu erreichen ist, indem die Durchschnittswertschaltung einschließlich der Widerstandsphotozellen 120, 122 und 124 am Summierpunkt 136 abgeschaltet und der Verstärker 138 mit einem Festerregersignal geeigneter Polarität getrieben wird, um den Seitenblock jedesmal dann nach unten zu bewegen, wenn die Drehrichtung der Schreibtrommel 22 die Bahn S von der Wickelrolle 60 abzieht. Die Steuereinrichtung 14 kann jede Richtungsänderung der Trommeldrehung vom Programmband 18 ermitteln und dementsprechend das geeignete Erregungssignal vorsehen. Natürlich werden der Servomotor 94 und die Wickelrolle 62 auf die gleiche Weise betrieben, wenn die Schreibtrommel 22 die Bahn S von der Wickelrolle 62 abzieht.

Im weiteren zeigt das Anwendungsbeispiel ein Verfahren und eine Anordnung zur Herabsetzung der elektrostatischen Kräfte, die bei der Bewegung der Bahn S zur Trommel 22 hin und von ihr weg hinderlich sind. Wie bereits erwähnt, erleichtern die in den Vakuumwannen 70 und 80 angesammelten Schleifen der Bahn S die Arbeit der Servomotoren und mindern die zwischen den Öffnungen 38 und 42, der Schreibtrommel 22 und dem die Schreibtrornrncl 22 drehenden Antriebsmotor 50 auftretenden Belastungen. Da jedoch die Bahn S über die vertikalen Wände 160 und 162 der Vakuumwannen 70 und 80 gezogen und gleitend fortbewegt wird, werden elektrostatische Schleifkräfte erzeugt, die die Bewegung der Bahn S behindern, insbesondere dann, wenn die Bahn Seine seitliche Abmessung von ca. 90 cm oder mehr besitzt

Zu diesem Zwecke sind die vertikalen parallelen eo Wände 160 und 162 der Vakuumwanne 70 so ausgebildet, daß die zwischen der Bahn S und der Vakuumwanne 70 aufgebaute elektrostatische Ladung auf ein Mindestmaß beschränkt bleibt. Natürlich würden auch die vertikalen Wände der Vakuumwanne 80 eine entspre- ts chende Ausbildung erfahren.

Die Fig.6 bis 8 zeigen einen Ausschnitt aus der Wand 160. durch die die zwischen der Bahn S und der Vakuumwanne 70 erzeugte elektrostatische Ladung vermindert wird, was im allgemeinen dadurch erreicht wird, daß die Bereiche der Oberfläche der Wände, welche mit der Bahn S beim gleitenden Durchlaufen der Vakuumwanne in Berührung kommen, auf ein Mindestmaß beschränkt werden. Eine derartig reduzierte Berührungsfläche auf den nach innen gerichteten Seiten der Wände 160 und 162 stellt eine waffelartig ausgebildete Oberfläche dar, die sich aus einem Satz parallel verlaufender, vorstehender Grate 164 und weiteren parallelen Graten 166 zusammensetzt, welche die Grate 164 senkrecht schneiden. Die Grate 164 und 166 weisen flache Erhöhungen von gleicher Höhe auf, so daß die Bahn S aus Flachmaterial mit den begrenzten Oberflächenbereichen der Erhöhungen in Berührung kommt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vakuumwannen 70 und 80 erstrecken sich die Grate 164 vertikal in die Vakuumwanne 70 und 80 auf den nach innen gerichteten Seiten der Wände 160 und 162, während die Grate 166 rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Bahn S durch die Vakuumwanne verlaufen. Da die Vakuumpumpe 72 am Boden 158 der Vakuumwanne 70 und 80 angeschlossen ist, kann ein verminderter Druck zwischen der Bahn S und den vertikalen Wänden 160 und 162 bestehen, wodurch die Schleif belastung und auch der Aufbau der elektrostatischen Ladung zunimmt, was dadurch beseitigt werden kann, daß die vertikalen Wände 160 und 162 mit einer Reihe von Druckausgleichskanälen oder öffnungen 168 versehen werden, die sich von der Außenseite der Wände zur Innenseite zwischen die Grate bis in die Nähe der Bahn S erstrekken. Alle Gebiete, die einen verminderten Druck besitzen, werden dementsprechend durch die Druckausgleichskanäle 168 erleichtert. Darüber hinaus verlaufen die Grate 166 rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Bahn S und verhindern, daß die Gebiete niedrigen Drucks am Boden der Wannen zwischen den Wänden 160 und 162 und der Bahn Snach oben wandern.

An dem bevorzugten beschriebenen Ausführungsbeispiel können Veränderungen und Substitutionen vorgenommen werden. So kann z. B. der Lichtmeßfühler 90, der zum Erfassen der seitlichen Ausrichtung der Bahn S verwendet wird, keine in F i g. 3 und 4 beschriebenen Widerstandsphotozellen aufweisen, sondern mechanische Meßfühler oder andere optische Fühler besitzen, die der Kante der Bahn S oder anderen Markierungshinweisen auf dem verwendeten Bahnmaterial folgen. Die Zuführungs- oder Vorschubsteuerungen, die die Seitenausrichtung der Bahn S einstellen, können in anderen Aufzeichnungsgeräten als dem beschriebenen Gerät zur genauen Verfolgung der Materialbahn gegenüber dem Datenkopf verwendet werden. Die A.usgestaitung der Seitenwände in den Vakuumwannen 70 und 80 zur Verminderung des Aufbaus elektrostatischer Ladung kann auch vorteilhaft verwendet werden auf Leitplatten, über die dünnschichtige Material während des Schreibbetriebs vorgeschoben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorschubmechanismus zum Bewegen einer Bahn aus Flachmaterial in deren Längsrichtung und zum Führen der Bahn in deren Querrichtung zwischen einer die Bahn tragenden Wickelrolle und einer motorgetriebenen Trommel, die die Bahn in antreibender Weise erfaßt, wobei die Achse einer Führungsrolle in ihrer Winkellage relativ zur Trommelachse in Abhängigkeit von der Bahnquerlage einstellbar ist gekennzeichnet durch einen in Längsrichtung der Bahn (S) zwischen der als Führungsrolle ausgebildeten Wickelrolle (60,62) und der angetriebenen Trommel (22) angeordneten, einen Tei! der Bahn (S) in einer Schleife haltenden Schleifenformer (70,80; 112).

2. Voi'schubmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifenformer (70, 80; 112) einen Stützträger (112) aufweist, der sich quer zur Bahn (S) zwischen der Wickelrolle (60, 62) und der Trommel (22) erstreckt und über den die Bahn ('S; frei gleitet.

3. Vorschubmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifenformer (70,80; 112) eine einen Abschnitt der Bahn (S) durch Druckverminderung der umgebenden Luft auf einer Seite der Bahn (S) in eine Schleife ziehende Vakuumwanne (70,80) aufweist.

4. Vorschubmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumwanne (70, 80) zwei zur Bahnfläche parallele Wände (160, 162) und eine zwischen den parallebn Wänden (160,162) sich erstreckende, den Boden der Vakuumwanne (70, 80) bildende Wand (158) aufweist, wobei die nach innen gewandten Flächen der parallelen Wände (160,162) eine waffelartige Ausgestaltung haben.

5. Vorschubmechanismus na;h Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die waffelartige Ausgestaltung der nach innen gewandten Flächen von sich schneidenden Graten (164,166) gebildet ist, mit die Bahn (S) stützenden Gratflächen, die in einer gemeinsamen Ebene liegen.

6. Vorschubmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die waffelartige Ausgestaltung aus zwei Sätzen von Graten (164, 166) besteht, wobei die Grate (164,166) jeweils eines Satzes parallel verlaufen und die Sätze rechtwinklig aufeinander stehen.

7. Vorschubmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz sich rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Bahn (S) durch die Vakuumwanne (70,80) erstreckt.

8. Vorschubmechanismus nach Anspruch 5.6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der parallelen Wände (160, 162) Druckausgleichskanäle (168) aufweist, die sich von einem Punkt auf der nach innen gewandten Oberfläche zwischen den Graten (164,166) zur Außenseite der Vakuumwanne (70,80) erstrecken.