DE2617730A1 - Einrichtung zur ueberwachung des tintenvorrates in tintenschreibeinrichtungen - Google Patents

Einrichtung zur ueberwachung des tintenvorrates in tintenschreibeinrichtungen

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DE2617730A1 DE19762617730 DE2617730A DE2617730A1 DE 2617730 A1 DE2617730 A1 DE 2617730A1 DE 19762617730 DE19762617730 DE 19762617730 DE 2617730 A DE2617730 A DE 2617730A DE 2617730 A1 DE2617730 A1 DE 2617730A1
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Description

SIEJiTiITS AKTIE-TGESELLSCfIAFT Unser Zeichen 2 6 « 7 7
Bei'lin und lynchen VPA 7g ρ 2 0 5 6 BRD
Einrichtung zur Überwachung des Tintenvorrates in Tintenschreibeinrichtungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Schreib.flüssigkeitsvorrates in Vorratsbehältern von Tintenschreibeinriclitungen oder ähnlichen Einrichtungen unter Verwendung zweier von Schreibflüssigkeit benetzter Elektroden.
Bei .Tintenschreibeinrichtungen wird im allgemeinen . ein durch eine motorische Einrichtung entlang einein Aufzeichnungsträger bewegter Schreibkopf über eine Versorgungsleitung aus einem Tintenvorratsbehälter mit Schreibflüssigkeit versorgt. Wird dabei dieser Tintenvorratsbehälter gemäß einem Vorschlag in dem Schreibkopf integriert angeordnet, so ist eine visuelle Überwachung des Tintenvorrates im Behälter nicht möglich. Eine beständige Überwachung des Tintenvorrates ist aber insbesondere beim Einsatz von Schreibeinrichtungen im Fernschreib- und Datenverkehr notwendig.
-D'
Aus dem IBM Technical Disclosure Builletin Vol. 16, Nr. 3, August 1973j Seite 775 ist eine Einrichtung zur Bestimmung der Tintenhöhe in einem offenen Gefäß bekannt. Bei dieser Einrichtung tauchen zwei Elektroden in die Flüssigkeit ein, und über eine Schaltungsanordnung wird die Kapazität zwischen den Elektroden gemessen. Diese Kapazität ändert sich entsprechend der Füllhöhe der Schreibflüssigkeit .
Bedingt durch die Abmessungen des Tintenvorratsbehälters ist die absolute Größe der Kapazitätsänderung ausgesprochen gering. Dadurch ist eine derartige Vorrichtung ge-109844/0364
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MM 13 Lk 14.4.1976 ' .
genüber äußeren Einflüssen relativ störanfällig bzw. die Meßgenauigkeit schwankt beträchtlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, für Tintenschreibeinrichtungen oder ähnliche mit Schreibflüssigkeit betriebene Schreibeinrichtungen eine Vorrichtung zur Überwachung dec SchreibflUssigkeitsvorrates bereitzustellen, die ein- . . fach und funktionssicher arbeitet und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, die den entsprechend dem Füllgrad des Vorratsbehälters sich verändernden elektrischen Widerstand zwisehen den Elektroden erfaßt und bei bestimmten Viderstandswerten über eine Schaleinrichtung mindestens eine Anzeigevorrichtung betätigt und/ oder die Schreibeinrichtung außer Betrieb setzt.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die vor dem eigentlichen Auslösen einer das Ende des Schreibflüssigkeitsvorrats snzeigenden Anzeigevorrichtung eine Vorwärmvorrichtung betätigt.
Durch die Messung des TintenwiderStandes ,zwischen einer eine Verbindung zv/i sehen dem Tintenversorgungssystem und dem Tintenvorratsbehälter herstellenden Hohlnadel und einem im Boden des Tintenvorratsbehälters angebrachten, als Gegenelektrode dienenden Niet ist es in Verbindung mit einer Schalteinrichtung in vorteilhafter V/eise möglich, die Füllhöhe der Schreibflüssigkeit in Tintenvorratsbehälter zu bestimmen. Bei nahezu leergesohriebenem Vorratsbehälter legt sich die die Schreibflüssigkeit aufnehmende flexible Gummiblase an den Flaschenboden an und verringert dadurch den leitenden Flüssigkeitsquernchnitt zwischen den Elektroden. Eine nachgeschaltete Schalteinrichtung erfaßt dienen Tintenwiderstand und löst bei bestimmten Wider-
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standsv/erteii eine Vorwarn- "bzw. viarnvorrichtung an der Schreibeinriohtung aus.
Die Messung des Tintenwicler Standes geschieht in vorteilhafter l/eise mit Hilfe von Wechselstrom, der keinen die Tinte und die Elektroden zersetzenden Gleichstromanteil aufv/ei st.
Die gesamte Vorrichtung ist unter anderen auch durch die Verwendung eines Störimpulse unterdrückenden Zeitgliedes gegenüber Störungen und äußeren Einflüssen unempfindlich. Dadurch, daß die Anzeigevorrichtung als gemeinsame Anzeigevorrichtung für den Betriebszustand des Tintenvorratsbehälters und das Vorhandensein eines Aufzeichnungsträgers dient, kann die Anzeigevorrichtung gleichzeitig als eine mehrere Funktionen der Schreibeinrichtung überwachende Bet-riebsbereitschaftsanzeige verwendet v/erden.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 ein Schnittbild einer in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Tintenflasche und
Figur 2 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
In einer hier nicht dargestellten Tintenmosaikschreibeinrichtung wird ein sich entlang einem Aufzeichnungsträger bewegende? Schreibkopf über eine Versorgungsleitung aus einer in Figur 1 dargestellten Tintenflasche mit Schreibflüssigkeit versorgt. Diese Tintenflasche enthält eine mit Sciireibflüssigkeit gefüllte flexible Gummi blase 1, die über den aus Gummi bestehenden Flaschenbodsn 2 gestülpt ist. Der Flaschenboden wird beim Aufsetzen der Flaficlie auf eine hier nicht dargestellte Haltevorrich-
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"tong von eine?c Hohlnadel 3 durchstoßen, wobei er sich luftdicht an die Hohlnadel 3 anlegt. Die Hohlnadel 3 bildet dabei einen Teil des Tintenversorgungssystems, über das Schreibflüssigkeit aus der Tintenflasche in den Schreibkopf transportiert v/ird.
Wird nun über diese Hohlnadel Tinte aus der Tintenflasche abgesaugt, so verringert sich_ das Tintenvolumen in der Flasche und, der elektrische Widerstand zwischen einem im Flaschenboden 2 befestigten Niet 4"und der als Gegenelektrode dienenden Hohlnadel 3 vergrößert sich, sobald sich die Gummiblase 1 an den Niet 4 schmiegt und somit den leitenden Tintenquerschnitt zwischen den Elektroden 4, 3 verkleinert. Der sich in Abhängigkeit vom Füllgrad der Gummiblase 1 ändernde elektrische Widerstand wird nun' zur Auslösung einer in der Tintenschreibeinrichtung angeordneten.Warnvorrichtung benutzt, die optisch oder akustisch die Bedienungsperson auf den leeren Tintenvorratsbehälter aufmerksam macht. Dabei ist die Warn-Vorrichtung so ausgestaltet, daß bei einem sich dem Ende zuneigenden Tintenvorrat zunächst ein Vorwarnsignal abge-. geben wird und daß erst dann, wenn sich innerhalb der Tintenflasche kaum mehr Tinte befindet, das eigentliche Warnsignal ausgelöst und die Tintenschreibeinrichtung abgeschaltet wird.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liefert ein Impulsgenerator 5 Rechteekimpulse mit einer Amplitude von ungefähr 11 Volt mit einem Impulspausenverhältnis von annähernd 1:1. Seine Frequenz wird durch Widerstände 6 und 7 und einen Kondensator 8 bestimmt. Ein dem Impulsgenerator nachgeschalteter Kondensator 9 wandelt die Rechteckimpulse in eine symmetrische Wechselspannung von etwa 1OVoIt um. Dabei handelt es sich um reine Wechselspannung ohne einen evtl. die Tintenflüssigkeit zerset-
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zenden Gleichspannungsanteil. .Diese Wechselspannung wird nun einer ϊ-Ießbracke zugeleitet, deren einer Zweig aus einen Widerstand 10 und dem zwischen den Elektroden 3 und 4 abgreifbaren Tintenwiderstand 11 gebildet \;ird und deren anderer Zweig aus Widerständen 12, 13/1, 13/2 besteht. An der Brückendiagonale liegt über Kondensatoren 14 und 15 angekoppelt ein als vJechselspannungsdifferenzverstärker betriebener Operationsverstärker 16, dessen Eingänge über einen aus den V/ider ständen 17 und 18 gebildeten Spannungsteiler an eine Vorspannung von +6 Volt gelegt werden.
Die Meßbrücke wirkt dabei folgendermaßen: solange genügend Tinte verbanden ist, ist der Tintenwiderstand 11 kleiner als die Widerstände 13/1 und 13/2. Dabei ist der V.'iderstand 13/2 ein die Temperaturabhängigkeit des Tintenwiderstandes 11 kompensierender Heißleiter.·In diesem Fall bestimmt der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 12 dessen Ausgangsspannung. Dabei sind die vom !!-!pulsgenerator 5 abgegebenen Rechteckimpulse mit der Ausgangs !spannung des Operationsverstärkers 16 gleichphasig.
Sobald der Tintenwiderstand 11 größer als die V/iderstände 13/1 und 13/2 wird, wird der Operationsverstärker 16 über seinen invertierenden Eingang angesteuert. Damit liegen am Ausgang des Operationsverstärkers 16 gegenüber den am Ausgang des Impulsgenerators 5 abgreifbaren Rechteckimpulsen um 180° phasenverschobene Impulse an. 30
Durch die Verkuppelung des Impulsgenerators 5 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 16 über einen ¥ider- ■ stand 19 ist in einfacher Weise ein Phasenvergleich möglich, und zwar bleibt der Ausgang des Operationsvorstärkers 16 auf annähernd IJuli-Potential, solange die Aus-
^e^onphasig zu der am Impulsgenerator 5 ist.
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Dieser Ausgangsziistand am Operationsverstärker 16 tritt dann ein, wenn sich in der Tintenflasche nicht mehr genügend Tinte befindet. Ist die Tintenflasche jedoch noch voll, so sind die Aiisgangssignale aus Ausgang des Operationsverstärkezs 16 phasengleich mit denen des Irnpulsgenerators 5.
Im betriebsbereiten Zustand der Tintenschreibeinrichtung wird über eine Diode 20 ein Kondensator 21 auf eine Spannung von ungefähr 1OVoIt aufgeladen. Über einen nachgeschalteten Spannungsteiler aus den Widerständen 22, 2 3 und 24 wird diese Spannung einem Schwellwertschalter 25 zugeführt und dieser damit zum Ansprechen gebracht. Sein Ausgang 26 wird gegen 0 Volt durchgeschaltet und eine nachgeordnete, hier nur schematisch angedeutete Anzeigevorrichtung 27 mit einer grünen Lumineszenzdiode eingeschaltet. Diese Anzeigevorrichtung 27 dient als Betriebsbereitschaftsanzeige.
Ist in der Tintenflasche nicht mehr ausreichend Tinte vorhanden, so erlischt die Anzeigevorrichtung 27.
Dadurch, daß bei betriebsbereiter Schreibeinrichtung der Kondensator 21 voll geladen ist, wird durch die Anzeigevorrichtung 27 nicht nur ein zur Neige gehender Tintenvorrat angezeigt, sondern die Anzeigevorrichtung 27 spricht auch bei einem Defekt in der Überwachungsschaltung, zB. infolge des Ausfalls des Impulsgenerators 5 an, da in diesem Fall der Kondensator nicht aufgeladen wird.
Das vorstehend beschriebene Zeitglied aus Kondensator 21 und den dazugehörigen Widerständen schützt aui3erdem zuverlässig gegenüber Einflüssen von Störspannungen. So werden kurzzeitig auftretende Störspannungsspitzen gepuffert, ohne irgendwelche Fehlschaltunken zu verursachen.
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Uia mit der Anzeigevorrichtung 27 gleichzeitig noch eine Überwachung des Aufzeichnungsträgervorrates zu bewerkstelligen, ist ein das Papierende abfühlender Kontakt 20 über eine elektronische Schalteinrichtung 29 mit dem Kondensator 21 verbunden. Bei Papierende wird damit der Kontakt 28 geöffnet und über die Schaltungsanordnung 29 der Kondensator 21 entladen. Damit kippt der Schwellwertschalter 25 ebenso wie bei zur Neige gehendem Tintenvorrat in die Ruhelage, und über den Ausgang 26 wird die Betriebsbereitschaftsanzeige 27 gelöscht.
Zusätzlich zu dieser Betriebsbereitschaftsanzeige 27 ist es durch Ankopplung einer roten Lumineszenzdiode 44 an den zum Ausgang 26 antivalenten Ausgang 43 des Schwellwertschalters 25 möglich, die Bedienungsperson auf den zuendegegangenen Tintenvorrat direkt durch ein rotes ■Warnlicht aufmerksam zu machen. Um dabei zu verhindern, daß die Bedienungsperson durch diese aufleuchtende Warnvorrichtung 44 bzw. die gleichzeitig damit auftretende Abschaltung der gesamten Tintenschreibeinrichtung überrascht wird, ist innerhalb der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eine weitere Schaltungsanordnung vorgesehen, die vor dem eigentlichen Löschen der Betriebsbereitschaf tsanzeige 27 bzv/. dem Aufleuchten der Warn- vorrichtung 44 eine Vorwamvorrichtung 45 betätigt.
Diese zusätzliche Schaltungsanordnung besteht aus einem Operationsverstärker 30, der ähnlich wie der Operationsverstärker 16 den sich verändernden Tintenwiderstand 11 erfaßt. Nur liegt der Operationsverstärker 30 an einer durch einen Spannungsteiler 31, 32 verminderten Vergleichs spannung, so daß er schon bei niederem Tintemtfiderstand 11 anspricht. Der Spannungsteiler 31» 32 ist so bemessen, daß dieses Ansprechen bei normalem Schreibbetrieb des Druckers ca. 15 Minuten vor der eigentlichen Endabschaltung durch den Schwellwertschalter 25 erfolgt.
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Die Schaltungsanordnung zur Vorwarnung ist ähnlich ausgeführt wie die eigentliche Schaltungsanordnung zur Auslösung der Warnvorrichtung. Allerdings sind die Eingänge des Operationsverstärkers 30 umgekehrt gepolt. Damit ist der Kondensator 33 leer, solange genügend Tinte vorhanden ist und der Reset-Eingang 34 eines weiteren Impulsgenerators 35 stromlos. Sein Ausgang 36 ist deswegen mit log. "1" beaufschlagt.
Mit dem Ansprechen der Vorwarnung wird der Kondensator 33 aufgeladen und der Impulsgenerator 35 freigegeben. Er liefert Impulse mit einer durch die Widerstände 37» 38 und den Kondensator 39 bestimmten Impuls- und Periodendauer, die einer Vorwarnvorrichtung 45 zugeführt wird, die in dieser Betriebsstellung eine Lumineszenzdiode zum Blinken bringt.
Um bei einmal ausgelöster Warnvorrichtung eine unbeab-
sichtigte Wiedereinschaltung der Tintenschreibeinrichtung zu verhindern, ist innerhalb der Überwschungsschaltung ein Widerstand 42 angeordnet, der den Ausgang 43 des Schwellwertschalters 25 mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 16 verknüpft. Mit Ansprechen der Tintenüberwachung setzt dieser Ausgang 43 über den Widerstand 42 die Vergleichsspannung am nicht vertierenden. Eingang des Operationsverstärkers 16 urn einen d\arch den Widerstand 42 bestimmten Betrag herab, der ein weiteres Wiedereinschalten verhindert. Erst wenn durch Auswechseln der Tintenflasche der Tintenwiderstand wesentlich geringer wird, ist eine erneute Inbetriebnahme der Tintenschreibeinrichtung möglich. 11 Patentansprüche
2 Figuren
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e e
-firs e i te

Claims (1)

  1. /■■
    Pat entansp r u c h e
    1, \Vorrichtung zur Überwachung des Schreibflüssigkoitsvorra-tes in Vorratsbehälter!! .von Tinteiischreibeinrichtungen oder ähnlichen. Einrichtungen untc-r Verwendung zweier von Schreib-flüssigkeit benetzter Elektroden, d a el u r c h gekennzeichnet, daß eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, die den entsprechend dem Füllgrad des Vorratsbehalters (1) sich verändernden elektrischen Widerstand (11) zwischen den Elektroden (2, 3) erfaßt und bei bestimmten Tiiaerstandswerten über eine Schalteinrichtung mindestens eine Anzeigevorrichtung (27, 44, 45) betätigt und/oder die Schreibeinrichtung außer Betrieb setzt.
    ','. t Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Schaltungsanordnung vorgesehen ist, die vor de:n eigentlichen Auslösen einer das Ende des Schreibflüssigkeitsvorrates anzeigenden Anzeigevorrichtung (44, 27) eine Verhakvorrichtung (45) betätigt.
    3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als eins Elektrode (3) eine an sich bekannte, eine Verbindung zwischen dem Tintenvex'sorgungssystern und dem Tintenvorratsbehälter (1) herstellende Hohlnadel (3) vorgesehen ist.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Boden (2) des die Schreibflüssigkeit aufnehmenden Tintenvorratsbehälters (1) an der von der Schreibflünsigkeit benetzten Seite eine als Gegenelektrode dienende, elektrisch leitende Schicht aufweist.
    5. Vo !"richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (2) des Tintenvorratsbehälters (1) ein als Gegenelektrode dienender Niet (4) angebracht ist.
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    6. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kenn.zeichne t, daß mindestens zwischen einer Elektrode und der Schaltungsanordnung ein sich erst coin Verrasten des Vorratsbehcilters (1) schließender Kontakt angeordnet ist.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Widerstandes zwisdnen den Elektroden (3, 4) Wechselstrom benutzt wird.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß ein Wechselstromgenerator (5) angeordnet ist, der über eine den Widerstand (11") zwischen den Elektroden (3, 4) mit einem Schvellv/iderstand (13/1» 13/2) vergleichenden Meßbrücke (10, 11, 12, 13) nit einem Differenzverstärker (16) in Verbindung steht und daß die Meßbrücke den Differenzverstärker (16) derart steuert, daß nach Erreichen des dem Schv/ellv/iderstand (13) entsprechenden Wertes des Widerstandes (11) zwischen den Elektroden die Phasenlage aer am Ausgang des Differenzverstärkers (16) abgreifba-' ren Wechselspannung ändert und damit die Schalteinrichtung (25) auslöst.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge k ennzeichnet» daß die Schalteinrichtung (25) mit einem Störimpulse unterdrükkenden Zeitglied (21, 22) in Verbindung steht.
    10. Vorrichtung nach einem dar Ansprüche 1 bis 9S dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichsv/idsrstand (13/I5 13/2) eine die Teraperaturabhängigkeit des Widerstandes zwischen den Elektroden (11) kompensierende Charakteristik aufweist.
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    - VT -
    11.. Vorrichtung nach eineiu άοι- Anspriiclie 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dsß die Anzeigevorrichtung (27, 44) als gemeinsame Anzeigevorrichtung für don Betriebszustand des Tintenvorratsbehälters (1) und das Vorhandensein eines Aufzeichnungsträgers dient.
    VPA 75 E 217S
    509844/0364
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