DE2653584B2 - Aufzeichnungsgerät, insbesondere für Echolotsysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsgerät, insbesondere für Echolotsysteme, mit einem Registrierstreifen und einem zu dessen Markierung dienenden Schreibstift, welcher nvttels einer Antriebs-

bo vorrichtung über den Registrierstreifen hinwegführbar ist.

Schreibende Meßgeräte oder Aufzeichnungsgeräte finden auf vielerlei Gebieten Anwendung zur Aufzeichnung von Daten, etwa bei der Echolotung oder zum Festhalten biologischer Vorgänge. Im allgemeinen enthalten solche Aufzeichnungsgeräte einen Aufzeichnungsträger in Gestalt eines elektrosensitiven Papierstreifens, der zwischen Walzen ausgespannt ist, welche

zum Aufwickeln und Führen des Papierstreifens dienen, wobei die Daten auf dem Papierstreifen als eine Reihe von Marken dargestellt werden, die auf dem Streifen durch einen Schreibstift erzeugt werden, dem elektrische Signale zugeleitet werden. Beispielsweise enthält das als Registrierstreifen verwendete Papier eine innere Schicht aus elektrisch leitendem Material, über weichem sich eine äußere Schicht befindet, die durch elektrische Signale zum Abbrennen oder Verdampfen gebracht wird, wenn dies« Signale von dem Schreibstift zur darunterliegenden Leiterschicht abfließen. Die äußere Schicht kann beispielsweise von heller Farbe sein, während die elektrisch leitfähige Schicht schwarz oder grau sein kann, so daß beim Abbrennen oder Verdampfen der äußeren Schicht an der betreffenden Stelle die innere Schicht freigelegt wird und auf diese Weise die durch den Schreibstift gesetzte Markierung entsteht In letzter Zeit war man bestrebt die Schreibgeschwindigkeiten mehr und mehr zu erhöhen, um eine bessere Datenwiedergabe zu ermöglichen.

Bei den bekannten Aufzeichnungsgeräten ergeben sich nun Schwierigkeiten dadurch, daß bei Erhöhung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit die Anordnung mit dem Schreibstift ebenfalls mit entsprechend erhöhter Geschwindigkeit über den Registrierstreifen hinwegbewegt werden muß, wobei der Schreibstift zu Schwingungen und Vibrationen neigt, derart daß bei den bisher bekannten Aufzeichnungsgeräten erhöhter Schreibgeschwindigkeit die Marken auf dem Registrierstreifen mit zunehmender Schreibgeschwindigkeit zunehmend ungenauer werden. Die Vibrationen werden durch den Aufbau der Transportvorrichtung verursacht welche dazu dient, den Schreibstift über den elektrosensitiven Papierstreifen hinwegzuführen, ihn dann von dem Papierstreifen zurückzuziehen und schließlich den Schreibstift für den nächsten Aufzeichnungsvorgang über den Papierstreifen hinweg zu einer Ausgangsposition zurückzuführen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Aufzeichnungsgerät der eingangs kurz beschriebenen Art so auszugestalten, daß die Schreibgeschwindigkeit weiter erhöht werden kann, gleichzeitig jedoch eine gute Genauigkeit der auf dem Registrierstreifen erzeugten Marken erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Transportvorrichtung eine Führungseinrichtung mit sich quer zum Registrierstreifen erstreckenden Schlitzen enthält, in welchen die einander gegenüberliegenden Ränder eines Antriebsbandes verschieblich geführt sind, an weichen wiederum der Schreibstift in dem zwischen den Rändern gelegenen Bereich befestigt ist.

Das Antriebsband ist vorzugsweise ein sich nicht dehnender, flexibler Antriebsriemen, an welchem eine Schreibstifthalterun/*, befestigt ist und welcher aufgrund der Führung in den Schlitzen der Führungseinrichtung in genau eingestellter Lage relativ zu dem Registrierstreifen gehalten wird. An dem Antriebsriemen sind durch Angießen hergestellte Zähne vorgesehen, welche in Antriebs-Zahnräder eingreifen, die sich jeweils an den Enden der Schlitze der Führungseinrichtung befinden.

Der Antriebsriemen ist aus einem flexiblen Werkstoff ausreichender Zugfestigkeit hergestellt, um eine Längung aufgrund der Zentrifugalkräfte zu vermeiden, welche beim Umlauf des Riemens um die Antriebsräder bzw. Antriebszahm ader entstehen. Außerdem ist das für die Herstellung des Antriebsriemens verwendete Material vorzugsweise aucn bei Temperaturen formstabil, welche ein Angießen der erwähnten Zähne an den Riemen ermöglichen. Ein derartiger Werkstoff, ein Polyimidfilm, welcher eine der höchsten Zugfestigkeiten unter den Kunststoffilmen besitzt ist in der US-Patent schrift 38 25 162 beschrieben. Das Angießen der Zähne an den Antriebsriemen oder das Antriebsband erfolgt in der in dieser Patentschrift etwa beschriebenen Weise. Die erwähnten Zähne können aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten, beispielsweise aus

ι» dem in der erwähnten Patentschrift genannten Polyamidwerkstoff, hergestellt sein. Eine andere, nachfolgend genauer erläuterte Möglichkeit besteht darin, als Werkstoff niedrigem Reibungskoeffizienten ein thermoplastisches Polycarbonatkunstharz zu verwenden,

das mit Glasfasern verstärkt und mit Polyfluor-Äthylenpropylen imprägniert ist Der Glasfaseranteil beträgt etwa 20 Gewichtsprozent Wegen der verhältnismäßig hohen Zugfestigkeit und der geringen Dichte des Antriebsriemens oder des Antriebsbandes bewirken die Zentrifugalkräfte aufgrund des Umlaufes des Antriebsbandes um die Taschenräder oder Ani .ibsräder herum kein Abheben des Antriebsbandes oder Antriebsriemens von den Rädern, so daß das Antriebsband oder der Antriebsriemen in präziser relativer Lage gehalten wird.

2^r) Die Breite der Schlitze ist nur etwas größer als die Dicke de> Antriebsbandes oder Antriebsriemens, so daß das Antriebsband oder der Antriebsriemen ungehindert durch die Schlitze laufen kann, doch ist die Breite der Schlitze ausreichend knapp bemessen, um die Erzeu-

M) gung von Längswellen des Antriebsbandes oder Antriebsriemens in den Schlitzen zu vermeiden. Solche Längswellen würden eine Querbewegung der Schreibstifthalterung und des daran befestigten Schreibstiftes verursachen und daher die Genauigkeit der vom

ii Schreibstift auf dem Papierstreifen erzeugten Marken verschlechtern. Die Führung und Unterbringung des Antriebsbandes oder Antriebsriemens in den verhältnismäßig engen Schlitzen verhindert also die Entstehung von Längswellen und verbessert daher in starkem Maße

-in die Genauigkeit der erzeugten Marken auch bei erhöhter Antriebsgeschwindigkeit des Schreibstiftes ■ über den Papierstreifen hinweg. Die soeben kurz beschriebene Konstruktion ermöglicht Arbeitsgeschwindigkeiten des Schreibstiftes von beträchtlich über

4i 23 m/s. Die Schreibstifthalterung weist eine Röhre auf, in welcher der Schreibstift mit geringer Federvorspannung auf das Papier hin geführt ist wobei wiederum die genannte Röhre leicht gegen die Führungseinrichtung angedrückt wird, was zur Foige hat, daß das

.(ι Antriebsband oder der Antriebsriemen etwas gewölbt und der Antriebsriemen gegen die vorderen Ränder der Schlitze gezogen wird. Die gewölbte Gestalt des Antriebsriemens hat die zusätzliche Wirkung der Unterdrückung von Schwingbewegungen des Schreib-

■ > Stiftes.

Im übrigen bilden .weckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der anliegenden Ansprüche, auf welche zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird. Nachfol-

ho gend wird eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar:

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungsgerätes, welches teilweise aufgeschnitten darge- stellt ist, so daß die Schreibstifthalterung und die Transportvorrichtung mit der Führungseinrichtung für das Antriebsband sichtbar sind,

Fig.2 eine Schnittdarstellung entsprechend der in

P i g. 1 angedeuteten Schnittebene 2-2,

F i g. 3 eine Aufsicht auf einen Teil der Führungseinrichtung mit den darin vorgesehenen Schlitzen zur Aufnahme des Antriebsbandes entsprechend der in F i g. 2 angedeuteten Schnittlinie 3-3, ■;

F i g. 4 eine Aufsicht auf das Antriebsband nach den F i g. t und 2 mit den Zahnen zum Eingriff in ein Taschenrad gemäß F i g. 1, wobei auch eine Aufsicht auf die Schreibstifthalterung gemäß Fig. 1 wiedergegeben ist,

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung, welche die Bauteile der Schreibstifthalterung nach Fig. 1 und ihre Befestigung an einem Zahn des Antriebsbandes zeigt. Einer der Zähne ist in Fig. 5 teilweise aufgeschnitten dargestellt, so daß ein Durch- \*> bruch des Antriebsbandes freiliegt, durch welchen hindurch der betreffende Zahn an das Antriebsband angegossen ist,

Fig.ö ein Biockschaitbiid eines Echoiotsystems mit einem Aufzeichnungsgerät nach F i g. I,

Fig. 7 eine gegenüber Fig.5 abgewandelte Ausführungsform eines Schreibstifthalters und

F i g. 8 und 9 Schnittdarstellungen zur Erläuterung der Herstellung der Schreibstifthalterung nach F i g. 7, wobei Fig.9 einen Schnitt entsprechend der in Fig.8 >■> wiedergegebenen Schnittebene 9-9 und Fig.8 einen Schnitt entsprechend der in Fig.9 angedeuteten Schnittebene 8-8 zeigen.

F i g. 1 zeigt in perspektivischer Darstellungsweise ein Aufzeichnungsgerät 20, welches teilweise aufgeschnit- jo ten dargestellt ist, um Einzelheiten im Inneren des Gerätes zeigen zu können. Das Aufzeichnungsgerät 20 besitzt ein Gehäuse 22 mit einem Fenster 24, durch welches hindurch ein Papierstreifen 26 beobachtet werden kann, der als Aufzeichnungsträger verwendet wird. Das Papier 26 ist auf einer Vorratsrolle 28 aufgerollt und wird von dieser Vorratsrolle abgezogen, um auf einer Aufnahmerolle 30 wieder aufgewickelt zu werden. Der Papierstreifen 26 wird mittels einer Rollenanordnung 31 nach abwärts gezogen, welche den Papierstreifen 26 gegen freilaufende, auf einer Achse 34 gelagerte Gummirollen 32 andrückt. Die Rolle oder Walze 31 weist eine sandgestrahlte Oberfläche auf, um die Reibung zu dem Papierstreifen 26 zu erhöhen. Die Walze 31 steht über eine Antriebsverbindung 35 mit einem Schrittmotor 36 in Verbindung. Ein weiterer Antriebsmotor 38 ist über eine Rutschkupplung 40 und eine Welle 42 mit der Aufnahmerolle 30 gekuppelt, um diese Rolle zum Aufwickeln des gebrauchten Papierstreifens 26 in Umdrehung zu versetzen. Der Papierstreifen 26 wird ü'jer einen stillstehenden Zylinder 44 und eine Walze 46 von der Vorratsrolle 28 abgezogen, wobei die Walze 46 einer Schreibstift-Transportvorrichtung 48 gegenübersteht und einen bestimmten Abschnitt des Papierstreifens 26 auf dem Wege des Schreibstiftes 50 abstützt. Eine Bremseinrichtung 51 ist der Vorratsrolle 28 zugeordnet und bremst diese ständig ab, um den Papierstreifen 26 unter Spannung zu halten. Die Bremseinrichtung 51 und auch die Antriebsmotoren 36 und 38 werden durch geeignete Halterungen oder Gestelle in ihrer Lage gehalten, welche jedoch in F i g. 1 der besseren Deutlichkeit wegen nicht gezeigt sind.

Die Transportvorrichtung 48 enthält eine obere Führungsplatte 52, eine untere Führungsplatte 54, ein mit Zähnen 58 versehenes Antriebsband 56, ein Taschenrad 60 mit Ausnehmungen, welche zur Aufnahme der Zähne 58 des Antriebsbandes 56 dienen und einen Antriebsmotor 62, welcher über eine Welle 64 mit dem Taschenrad 60 gekuppelt ist und dieses in Umdrehung zu versetzen vermag. Ein Rahmenteil oder Gehäuseteil 66 dient zur Lagerung bzw. Halterung des Taschenrades 60 und der unteren Führungsplatte 54, an welcher die obere Führungsplatte mittels einer Schraube 68 befestigt ist.

F i g. 2 zeigt die obere und die untere Führungsplatte 52 bzw. 54 im Schnitt bzw. in Stirnansicht. Außerdem ist in Fig.2 ein weiteres Taschenrad 60 dargestellt, welches in F i g. 1 nicht sichtbar ist, jedoch auf der rechten Seite des Aufzeichnungsgerätes 20 gelegen ist. Elektrische Signale werden von einem Verstärker 70 aus einmal über eine Leitung 72 an die untere Führungsplatte 54 und zum anderen über eine Leitung 74 an den Zylinder 44 gekoppelt. Die obere und die untere Führungsplatte 52 bzw. 54 sowie auch der Zylinder 44, der Schreibstift 50 und die den Schreibstift relativ zu dem Registrierstreifen oder Papierstreifen 26 führende Schreibstifthalterung 76 sind sämtlich aus metallischem, elektrisch leitendem Werkstoff gefertigt, so daß ein elektrischer Stromkreis zustande kommt, der über das elektrisch leitfähige Papier 26 läuft, um die von dem Verstärker 70 abgenommenen elektrischen Signale auf das Papier 26 einwirken zu lassen. Ein elektrisches Eingangssignal, welches von einer Signalquelle, beispielsweise einem Echolotempfänger oder einem medizinischen oder physiologischen Meßwertaufnehmer abgenommen werden kann, wird über die Leitungen 78 dem Verstärker 70 zugeführt, welcher die Signale auf einen geeigneten Wert von beispielsweise einigen hundert Voit verstärkt. Dtr überwiegende Teil dieser Spannung erscheint an der Berührungsstelle zwischen dem Schreibstift 50 und dem Papierstreifen 26. Im linken Teil von Fig. 2 ist eine weitere Schreibstifthalterung 26 zu sehen, welche sich auf der anderen Seite der Führungsplatten 52 und 54 befindet. Bei einer praktischen Ausführungsform ist das Antriebsband 56 ausreichend lang, um drei Schreibstifthalterungen 76 in gleichem Abstand längs des Bandes 56 an diesem anzuordnen, wobei der Abstand annähernd der Breite des Papierstreifens 26 gleich ist.

Wie oben bereits ausgeführt wurde, kann das Papier 26 aus mehreren Lagen aufgebaut sein, wobei die untere Lage verhältnismäßig dunkel gefärbt und elektrisch leitfähig ist. Eine Oberflächenschicht, welche weiß oder von heller Farbe sein kann, wird bei Einwirken einer Spannung an dem Berührungspunkt zwischen dem Schreibstift 50 und dem Papierstreifen 26 verdampft oder abgebrannt.

Aus den Fig.] bis 3 erkannt man, daß das Antriebsband 56 in Schlitze 80 hineinreicht, welche nahe dem Rand der oberen Führungsplatte 52 und der unteren Führungsplatte 54 verlaufen. Die Aufsicht nach Fig.3 entsprechend der in Fig.2 angedeuteten, horizontalen Schnittebene 3-3 zeigt im einzelnen die Gestalt der Schlitze 80 an einem Ende der oberen Führungsplatte 52. Die Schlitze 80 weisen eine Breite auf, die etwas größer als die Dicke des Antriebsbandes 56 ist, so daß dieses ohne Widerstand durch die Schlitze hindurchlaufen kann. Die Tiefe der Schlitze 80 ist jeweils so gewählt, daß, wie aus Fig.2 hervorgeht, nur die Ränder des Antriebsbandes 56 in den Schlitzen Aufnahme finden, während sich der übrige Teil des Antriebsbandes 56 außerhalb der Schlitze 80 befindet, so daß in diesem Bereich die Zähne 58 und die Schreibstifthalterung 76 vorgesehen werden können. Aus F i g. 3 ersieht man ferner, daß die innere Mündung der Schlitze 80 bei 82 abgeschrägt ist, um das Einlaufen

des Antriebsbandes 56 von dem Taschenrad 60 in den Schlitz M hinein zu erleichtern.

Die Schreibstifth&lterung 76 enthält eine Röhre 84, in welcher der Schreibstift 50 verschiebbar geführt und befestigt ist. Wenn das Antriebsband 56 durch die Schlitze W läuft, so bewirkt die Schreibstifthalterung 75, daß die Röhre 84 und der mittlere Teil des Antriebsbundes 56 gegen die Flanschen 86 am Vorderrand der oberen und unteren Führungsplatte 52 bzw. 54 aufeinander zu gezogen werden, wodurch das Antriebsband 56 gewölbt wird. Die äußere Stirnfläche der Flanschen 86 ist vorzugsweise mit einer Nickel-Bor-Plattierung versehen, um die Reibung zwischen den genannten Flanschen und der Röhre 84 zu vermindern und den elektrischen Kontakt zwischen diesen Teilen zu verbessern. Die äußere Fläche des Antriebsbandes 56 ist vorzugsweise mit einem dünnen Polytetrafluoräthylenfüm beschichipi. um die Reibung zwischen dem Antriebsband 56 und den Flanschen 86 zu vermindern. Die Flanschen 88 an den rückwärtigen Rändern der oberen Führungsplatte 52 und der unteren Führungsplatte 54 sind schmaler als die Flanschen 86, so daß hier keine Wölbung des Antriebsbandes 56 auftritt, wenn die Schreibstifthalterung 76 an der Rückseite der Transportvorrichtung 48 vorbeiläuft. Um das Eintreten der frontseitigen Flansche 86 zwischen das Antriebsband % und die Röhre 84 zu erleichtern, sind die vorderen Flanschen 86 in der in F i g. 3 bei 90 angedeuteten Weise abgeschrägt, so daß die Schreibstifthalterung 76 leichter in Berührung mit der Vorderfläche der Flanschen K6 kommt, wenn die Halterung von dem Taschenrad 60 i:u den frontseitigen Rändern der oberen Führungsplatte 52 und der unteren Führungsplatte 54 gezogen wird. Auch die hinteren Randflanschen 88 der oberen Führungsplatte und der unteren Führungsplatte 52 bzw. 54 sind bei 92 abgeschrägt, so daß die Schreibstifthalterung 76 einen glatten Übergang von dem Taschenrad 60 zu den hinteren Rändern der Führungsplatl.en 52 und 54 vorfindet. Aus F i g. 2 ist allerdings zu entnehmen, daß die Röhre 84 an den hinteren Randflanschen 88 der Führungsplatten 52 und 54 vorbeiläuft, ohne diese zu berühren.

Fig.4 zeigt nun eine Aufsicht auf das Antriebsband 56 nach den Fig. 1 und 2, wobei die Blickrichtung etv/a längs einer zur Achse des Taschenrades 60 parallelen Linie gewählt ist. F i g. 4 läßt wiederum die Schreibstifthalterung 76 und die Zähne 58 des Antriebsbandes erkennen. Ein Zahn 58 weist jeweils einen teilzylindrischen Körper 94 auf, wobei die Zylinderachse mit Bezug auf diesen Körper wieder parallel zur Achse des Taschenrades 60 gemäß F i g. 1 gewählt ist, mit welchem der betreffende Zahn in Eingriff kommt. Außerdem enthält jeder Zahn 58 ein Basisteil 96, welches durch das Antriebsband 56 hindurch Verbindung mit dem zylindrischen Körper 94 hat, wie genauer aus F i g. 5 zu ersehen ist um die Zähne 58 fest mit dem Antriebsband 56 zu verbinden. In der zuvor erwähnten Patentschrift ist beschrieben, in welcher Weise die beiden Enden eines geeigneten Bandmaterials zur Bildung des Antriebsbandes 56 zusammengefügt sind, etwa durch die in F i g. 4 bei 98 angedeutete Oberiappungsstelle.

In Fig.5 ist perspektivisch ein Abschnitt des Antriebsbandes 56 gezeigt, der eine daran befestigte Schreibstifthalterung 76 trägt, die in Fig.5 im auseinandergenornrnenern Zustand wiedergegeben ist, um die Art und Weise der Befestigung der Schreibstilfthalterung 76 an dem Antriebsband 56 aufzeigen zu können. Einer der Zähne 58 ist im Bereich seiner Basis 96 teilweise aufgeschnitten dargestellt, so daß eine öffnung oder ein Durchbruch 100 des Antriebsbandes 56 sichtbar wird, durch welche bzw. durch weichen hindurch der Zahn 58 an das Antriebsband 56 angegossen ist. Bei einem anderen Zahn, welcher mit der Bezugszahl 102 bezeichnet ist, hat der zylindrische Körper 94, welcher in das Taschenrad 60 nach F i g. I eingreift, Verbindung mit einem Basisteil 104 im wesentlicher quaderförmiger Gestalt, welches ein Lager

in für einen Bügel 106 der Schreibstifthalterung 76 bildet.

Wie zuvor erwähnt, werden die Zähne 58 vorzugsweise aus einem Werkstoff von geringem Reibungskoeffizient hergestellt. Als solches Material eignet sich verstärktes Polycarbonatkunstharz. Ein derartiges Kunstharz, nämlich ein Polycarbonat von 2,2' 4 Hydroxyphenolpropan, wird vertrieben. Die zuvor erwähnten Verstärkungsmittel können vor dem Gießen der Zähne in das geschmolzene Harz eingebracht werden oder das verstärkte Kunstharz wird als fertiges

Produkt bezogen.

Der Bügel 106 ist so ausgebildet, daß er eine kanalförmige Ausnehmung enthält, welche durch eine Abdeckwand 108 und Seitenwände 110 begrenzt wird, so daß die kanalartige Ausnehmung das Basisteil 104

umschließen kann. Die Röhre 84 reicht durch Öffnungen der Seitenwände 110 des Bügels 106 hindurch und ist auf diese Weise an dem Bügel befestigt. Das Basisteil 104 ist mit einer Rille 112 versehen, in welcher die Röhre 84 Aufnahme findet, wenn der Bügel 106 auf das Basisteil 104 aufgesetzt ist. Der Bügel 106 ist an dem Basisteil 104 mittels einer Schraube 114 befestigt, welche durch eine Bohrung 116 des Bügels 106 hindurchreicht und in eine sich verjüngende Bohrung 118 des Basisteiles 104 eingeschraubt ist. Die sich verjüngende Bohrung 118 ist ausreichend tief, um durch das Antriebsrad 56 hindurchzureichen, so daß das Gewinde der Schraube 114 sowohl mit dem Basisteil 104 als auch mit dem zylindrischen Körper 94 in Eingriff steht. Das Basisteil 104 ist etwa 5° relativ zur Achse des teilzylindrischen Körpers 94 geneigt, um dem Schreibstift 50 eine 5°-Neigung zu geben, so daß eine Kappe 120 an oberen Endes des Schreibstiftes 50 gegenüber dessen Spitze 122 vorausiäuft, während der Schreibstift von links nach rechts über den Papierstreifen 26 nach F i g. 1 hinweggeführt wird. Die Neigung von 5° ermöglicht eine genauere Steuerung der Lage der Spitze 122 auf dem Papierstreifen 26. Wie zuvor erwähnt, ist der Schreibstift 50 verschieblich in der Röhre 84 geführt. Der Schreibstift 50 wird mittels einer Feder 124 leicht

so gegen den Papierstreifen 26 gedrückt, v/elche mit einem End.· an dem Bügel 106 befestigt ist und mit ihrem anderen Ende in einen Schlitz 126 der Kappe 120 eingreift

Hinsichtlich der Druchbrüche 100 des Antriebsbandes

56 ist zu bemerken, daß diese im allgemeinen quadratische Form haben, um eine Verdrehung der Zähne 58 zu verhindern, doch sind die Ecken der Druchbrüche abgerundet um Kerbspannungen an dem Antriebsband 56 im Bereich der Ecken der Druckbrüche 100 zu vermeiden. Während der Zahn 58, wie aus F i g. 5 zu ersehen, durch einen Druchbruch 100 des Antriebsbandes hindurchreicht ist der Zahn 102, wie aus F i g. 5 jedoch nicht hervorgeht in entsprechender Weise über einen Durchbruch des Antriebsbandes 56 an diesem verankert und an das Band angegossen. Im Falle des Zahnes 102 ist die Diagonale des Durchbruches 100 ausreichend groß gewählt um die Schraube 114 hindurchschrauben zu können, ohne daß der Zahn 102 in

seinem Halsbereich, welcher durch das Antriebsband hindurchreicht, abbricht.

Im Betrieb werden die elektrischen Signale, welche dem Verstärker 70 zugeführt werden, auf eine Signalspannung verstärkt, welche zur Markierung des s Papierstreifens 26 geeignet ist und welche auf das Papier zwischen dem Schreibstift 50 und dem Zylinder 44 einwirkt. D«r Schreibstift 50 wird durch die Schreibstifthalteiiing 76 Ober den Papierstreifen 26 und in Berührung mit demselben hinweggeführt, wobei sich der Schreibstift längs einer Mantellinie der Walze 46 bewegt. Der Schreibstift 50 wird durch die Feder 124 gegen die Walze 46 angedrückt, um einen leichten Druck auf den Papierstreifen 26 auszuüben und einen elektrischen Kontakt mit diesem herzustellen. Auf dem is Papierstreifen 26 erscheinen dann Marken, deren Intensität der Größe der Spannung entspricht, welche dem Schreibstift 50 aufgeprägt wird. Das Antriebsband 56 bewegt die Schreibstifthaltening 76 und wird durch das Taschenrad 60 angetrieben, wobei eine genaue Führung des Antriebsbandes durch die Schlitze 80 erfolgt, welche bewirken, daß der Schreibstift 50 sehr genaue Markierungen auf dem Papierstreifen 26 erzeugt

Bei dem hier vorgeschlagenen Gerät ist das Antriebsband 56 aus einem hoch zugfesten Werkstoff gefertigt, so daß die Längenabmessungen gleichbleiben. Zwar kann das Antriebsband 56 auch aus Stahl gefertigt werden, doch ist der zuvor erwähnte Polyimidfilm vorzuziehen, da seine Dauerfestigkeit größer ist. Während des Umlaufs des Antriebsbandes 56 um das Taschenrad 60 wird daher das Antriebsband 56 nicht von dem Taschenrad 60 abgeschoben oder durch die Zentrifugalkräfte gelängt, welche auf das Antriebsband 56 und auf die Schreibstifthaltening 76 wirken. Dabei dient das Taschenrad 60 als Führung, welche bewirkt, daß das Antriebsband 56 eine präzise Lage hat, wenn es von den Taschen des Taschenrades 60 abläuft und in die Schlitze 80 der oberen und unteren Führungsplatten 52 bzw. 54 eintritt Wie bereits erwähnt, sind die Breiten der Schlitze 80 etwas größer als die Dicke des Antriebsbandes 56, so daß das Antriebsband 56 die Schlitze 80 ungehindert durchlaufen kann, wobei jedoch die Breite der Schlitze SO doch noch so klein gewählt wird, daß Längswellen verhindert oder abgedämpft werden, die sich längs des Antriebsbandes 56 aufgrund dessen hoher Geschwindigkeit ausbilden können. Die Breite des Antriebsbandes 56 ist etwa 12 mm und die Dicke beträgt etwa 0,15 mm. Die Führungsplatten 52 und 54 mit den darin vorgesehenen Schlitzen 80 so ermöglichen Geschwindigkeiten des Antriebsbandes von über Iß m/s, wobei eine Geschwindigkeit von etwa 4,6 m/s bei einem praktischen Ausführungsbeispiels erreicht wurde und die von dem Schreibstift 50 erzeugten Marken mit einer besseren Genauigkeit als 0,25 mm gesetzt werden konnten. Zur Erleichterung des Einfahrens des Antriebsbandes 56 in die Schlitze 80 wurden diese in ihrer Breite bei einer praktischen Ausführungsform etwas vergrößert, so daß die Schlitzbreite etwa 0,5 mm betrug. Es scheint jedoch, daß dieser Wert der Schlitzbreite nicht überschritten werden sollte, um eine genaue Steuerung der Bewegung des Antriebsbandes 56 mittels der Führungsplatten 52 und 54 sicherzustellen. Die Tiefe der Schlitze 80 ist etwa 1,4 mm und das Antriebsband 56 reicht in die Schlitze 80 auf eine Tiefe von etwa 1,15 mm bis 1,27 mm hinein.

Wenn die Stellung des Schreibstiftes 50 mk einem äußeren System synchronisiert werden solL so kann hierzu ein auf der oberen Führungsplatte 52 angeordneter Synchronisiei>gnalgenerator 128 verwendet werden, wie aus F i g. 1 hervorgeht Dieser Signalgenerator liefert über eine Leitung 129 ein elektrisches Signal an das äußere System und enthält eine Lampe 130 sowie eine Photozelle 132. Wenn der Schreibstift 50 den von der Lampe 130 ausgehenden Lichtstrahl durchläuft, so empfängt die photoelektrische Zelle 132 während des Vorbeilaufs des Schreibstiftes 50 einen Reflexions-Lichtimpuls, durch welchen ein elektrisches Signal in der photoelektrischen Zelle erzeugt wird, das den Zeitpunkt signalisiert, zu welchem der Schreibstift 50 den von der Lampe 130 ausgehenden Lichtstrahl durchbricht.

In Fig.6 ist nun ein Echolotsystem 134 gezeigt, welches das Aufzeichnungsgerät 20 nach Fig. I enthält und sich an Bord eines Schiffes 136 befindet, das in unterbrochenen Linien angegeben ist. Das Echolotsystem 134 gehört einer Bauart an, wie sie etwa in der US-Patentschrift 37 86 405 beschrieben ist Das System enthält einen Signalgenerator 138, einen Sendewandler 140 zum Aussenden von Schallwellen 142 in das Gewässer 144 hinein in Richtung auf den Grund 146, ferner einen Empfangswandler 148 zur Aufnahme der Schallwellen, welche vom Gewässerboden oder Grund 146 reflektiert worden sind, einen Empfänger 150 zur Filterung und Verstärkung der vom Empfangswandler 148 angekoppelten Signale, Taster 152 und 154, einen Korrelator 156 sowie einen Taktgeber 158, welcher Taktsignale zum Betrieb des Signalgenerators 138, der Taster 152 und 154 und des Korrelator 156 liefert Von dem Korrelator gelangen Signale über die Leitungen 78 zu dem Aufzeichengerät 20, welches über die bereits erwähnte Leitung 129 ein Synchronisationssignal zu dem Signalgenerator 138 liefert.

WSe zuvor erwähnt, ermöglicht das Aufzeichengerät 20 eine erhöhte Genauigkeit hinsichtlich der Lage der Marken auf dem Papierstreifen 26, der als Aufzeichnungsträger dient. Während Echolotsysteme im allgemeinen Echos auswerten, welche nur eine verhältnismäßig schlechte Auflösung hinsichtlich in dem Gewässer 144 befindlicher Objekte besitzen, liefert das System 134 bzw. das in der US-Patentschrift 37 86 405 beschriebene System Daten über reflektierende Objekte innerhalb des Gewässerkörpers 144 mit beträchtlich erhöhter Auflösung. Die erhöhte Auflösung beruht auf der Verwendung eines Korrelators und der Ausnutzung des sogenannten Effektes der endlichen Amplituden oder einer nichtlinearen Wechselwirkung zweier Schallschwingungen 142 verhältnismäßig hoher Frequenz, die in dem Gewässer 144 in Wechselwirkung treten und in einer Schallwelle 160 resultieren, die eine Frequenz entsprechend der Differenzfrequenz zwischen den beiden ausgesendeten Frequenzen aufweist Während in dem System nach der US-Patentschrift 37 86405 eine Ein-Bit-Korrelation und eine Ein-Bit-Tastung der empfangenen Echos vorgesehen ist, kann eine noch bessere Auflösung durch einen Vielfach-Bit-Korrelator erreicht werden, der in Verbindung mit einer vielstelligen Tastung der empfangenen Echos arbeitet Die Verwendung eines Vielfach-Bit-Korrelators ergibt eine verbesserte Auflösung gegenüber einem Ein-Bit-Korrelator insbesondere im Falle eines geneigten Grundes oder im Falle von reflektierenden Objekten, die nur geringen Abstand von dem Schiff 136 haben, da in diesen Fällen der Ein-Bit-Korrelaior dazu neigt, in geringem zeitlichen Abstand voneinander auftretende Signale verminderter Amplitude zu erzeugen, wie an

anderer Stelle ausgeführt worden ist.

Wegen der erhöhten Auflösung, die mit einem System nach der Art des Systems 134 erzielbar ist, wird mit Vorteil ein Aufzeichnungsgerät 20 und nicht ein Aufzeichengerät bekannter Art eingesetzt, um sicherzustellen, daß die Markierungen entsprechend den Echos mit geeigneter Auflösung aufgezeichnet werden, so daß Einzelheiten der reflektierenden Objekte in dem Gewässer 144 mit der dem System innewohnenden Genauigkeit auch tatsächlich aufgezeichnet werden.

F i g. 6 verdeutlicht eine Situation, in welcher sich das hohe Auflösungsvermögen vorteilhaft bemerkbar macht. Zwei Unterwasser-Telefonkabel 162 sind auf dem Meeresgrund 146 ausgelegt und werden auf dem Papierstreifen 25 bei 164 aufgezeichnet. Das Zusammenwirken der genauen Aufzeichnung aufgrund der Führungseinrichtung nach den F i g. 1 und 2 mit der oberen und unteren Führungsplatte 52 bzw. 54 in Zusammenwirkung mit der Tastung durch die Taster 152 und 154 und eier Korrelation in dem Korrelator 156 führt zu einerr auf dem Papierstreifen 26 entstehenden Bild, welches ein ausreichendes Auflösungsvermögen und eine ausreichende Genauigkeit aufweist, um ein Bild der reflektierenden Objekte in dem Gewässer 144 zu erzeugen, welches bedeutend feinere Einzelheiten enthält, als dies bisher möglich war.

Im Betrieb wird der Signalgenerator 138 durch ein Synchronisationssignal des Aufzeichnungsgerätes 20, welches über die Leitung 129 zugeführt wird, ausgelöst und liefert gleichzeitig zwei eleKtrische Signale, die jeweils unterschiedliche Trägerfrequenzen aufweisen und von dem Sendewandler 140 in Schallwellen 142 umgewandelt werden. Diese Schallwellen treten in der zuvor angedeuteten Weise in Wechselwirkung und ergeben eine resultierende Schallwelle 160, welche die Differenzfrequenz aufweist und welche von den Telefonkabeln 162 reflektiert wird. Der Signalgenerator 138 liefert ferner eine Bezugsschwingung, welche eine Trägerfrequenz aufweist, die derjenigen der Schallwellen 160 gleich ist. Der Signalgenerator 138 nimmt eine Phasenmodulation oder Frequenzmodulation einer oder beider der ausgesendeten Schallschwingungen 142 vor, wobei diese Modulation in der Schallschwingung 160 bei der Differenzfrequenz erscheint. Die Schallschwingung 160 mit der aufgeprägten Modulation wird von dem Empfangswandler 148 in elektrische Signale umgewandelt, welche von dem Verstärker 150 gefiltert und verstärkt werden. Die Signale werden dann an den Taster 154 angekoppelt. Die Bandbreite des Empfängers 150 ist ausreichend groß, um die Modulation der Schallschwingung 160 zu erhalten, während andererseits die Bandbreite ausreichend klein gewählt wird, um im Gewässer 144 eingeführte Störungen auszuschließen, soweit sie außerhalb der Bandbreite der Modulation gelegen sind.

Die Taster 152 und 154 können Ein-Bit-Taster sein, wie sie in der vorgenannten US-Patentschrift angegeben sind. In diesem Falle ist der Korrelator 156 ein Ein-Bit-Korrelator, wie ebenfalls in der genannten Veröffentlichung beschrieben, oder aber die Taster 152 und 154 sind vorzugsweise jeweils Vielfach-Bit-Taster und der Korrelator 156 ist in entsprechender Weise mit einen vielstufigen, einen Datenumlauf erzeugenden Schieberegister ausgerüstet, in welchem die Vielfach-Bit-Tastungen umlaufen, wobei der Korrelator 156 Muiiipükationseinrichiungen enthält, um die umlaufenden Vielfach-Bit-Tastungen zu multiplizieren. Der Taster 152 liefert Vielfach-Bit-Tastungen des Bezugssignals für den Korrelator 156 in derselben Weise, wie der Taster 154 Vielfach-Bit-Tastungen des Empfangssigna les für den Korrelator 156 bereitstellt. Die Ausgangssi gnale des Korrelator 156 haben eine hohe Genauigkeit und ein solches Auflösungsvermögen, daß sich das gewünschte Bild 164 auf dem Registrierstreifen 26 des Aufzeichnungsgerätes 20 ergibt.

In Fig.7 ist eine andere Ausführungsform der Schreibstifthalterung 76 nach F i g. 5 gezeigt. Diese Schreibstifthalterung ist mit der Bezugszahl 164a bezeichnet. Die Schriftstifthalterung 164a enthält einen Zahn 166 mit einem teilzylindrischen Zahnkörper 94 in ähnlicher Weise wie der Zahn 102 bei der Ausführungform nach Fig. 5. Außerdem ist ein Basisteil 168 vorgesehen, welches einstückig mit dem teilzylindrischen Körper 94 gegossen ist, wie bereits für das Basisteil 104 und den Zahnkörper 94 der Ausführungsform nach F i g. 5 ausgeführt wurde. Das Gießen des Zahnes 166 soll im Zusammenhang mit den F i g. 8 und 9 beschrieben werden. Hierbei werden die auch in F i g. 5 gezeigte Röhre 84 und eine weitere Röhre 170 zum Vorbereiten des Gießvorganges in eine Form eingesetzt, so daß die Röhren 84 und 170 fest in das Basistei! 168 eingebettet werden können und dabei eine starre Verbindung zu dem Antriebsband 56 erhalten. Die Röhre 84 hat wieder dieselbe Orientierung relativ zu dem Antriebsband 56, wie zuvor im Zusammenhang mit F i g. 5 ausgeführt wurde.

Eine Feder 124,4 ist an dem oberen Ende der Röhre 170 befestigt und liegt, wie bereiis für die Feder 124 nach Fig. 5 ausgeführt, an der Kappe 120 des Schreibstiftes 50 an, um letzteren nach abwärts in Richtung auf das Papier 26 (siehe F i g. 1) vorzuspannen. Die Röhre 84 ist fest in das Basisteil 68 eingegossen und bildet gleichsam eine Verlängerung desselben um den Schreibstift 50 genau in seiner Richtung festzuhalten. Außerdem dient die Röhre als Führungshülse, um den Schreibstift 50 verschieblich durch das Basisteil 68 hindurchführen zu können. Das Basisteil 168 hat gegenüber dem Lot zu dem Antriebsband 56 abgeschrägte Seitenflächen 172. um die Absetzung von Staubpartikeln zu vermeiden, welche während der Anbringung der Markierungen auf dem Registrierungsstreifen 2b nach F i g. 1 durch den Schreibstift 50 es .:2ugt werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen im Schnitt Ansichten einer Form 174, welche zum Gießen des Zahnes 166 unmittelbar an dem Antriebsband 56 gemäß Fig. 7 verwendet wird. Die Form 174 ist von ähnlicher Konstruktion und Funktion wie die in der US-Patentschrift 38 25 162 angegebenen Form. Sie enthält ein Unterteil 176, ein Deckelteil 178. ein Mittelteil 180 und einen Einsatzblock 182. Das Antriebsband 56 gemäß F i g. 7 liegt zwischen dem Einsatzblock 182 und dem Mittelteil 180. Bezüglich der in F i g. 7 gezeigten Gestalt des Zahnes 166 ist der teilzylindrische Zahnkörper 94 in einem oberen Formhohlraum 184 eingeformt und das Basisteil 168 wird durch einen unteren Formhohlraum 186 ausgebildet. Die Röhren 84 und 170 sind zwischen das Mittelteil 180 und das Unterteil 176 eingelegt und erstrecken sich durch den unteren Formhohlraum 186 hindurch. Der Werkstoff, aus welchem der Zahn 166 hergestellt wird, kann in geschmolzenem Zustand durch einen Kanal 188 in den Innenraum der Form 174 eingetrieben werden, um den oberen und unteren Formhohiraum 184 bzw. 186 und auch einen Haisbereich 190 auszufüllen, über welchen der obere Formhohlraum 184 und der untere Formhohlraum 186

im Bereich einer öffnung des Antriebsbandes 56 miteinander in Verbindung stehen. Der Durchbrach des Antriebsbandes hat ähnliche Gestalt wie der Durchbruch 100 nach Fig.5. Bei 192 ist eine abgerundete Ecke des Durchbraches angedeutet, welche zu einer Verminderung der Xerbspannungen in dem Antriebsband 56 führt, wie zuvor unter Bezugnahme auf F i g. 5 ausgeführt worden ist

Die Schreibstifthalterang 164a nach Fig.7 hat den Vorteil, daß sie eine noch genauere Halterang und Anordnung des Schreibstiftes 50 ermöglicht, als dies bei

der Ausführungsform nach Fig.5 der Fall ist, da die Röhre 94 in der Form 174 eine sehr genaue Lage einhalten kann. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgerätes 20 nach Fig. 1, bei welchem an dem Antriebsband 56 drei Schreibstifte 50 befestigt sind, fallen die Spuren jedes der Schreibstifte 50 noch genauer zusammen, wenn die Schreibstifthalterang 164 nach F i g. 7 eingesetzt wird. Außerdem läßt sich die Schreibstifthalterang 164 leichter herstellen, da sie aus weniger Einzelteilen besteht.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Aufzeichnungsgerät, insbesondere for Echolotsysteme, mit einem Registrierstreifen und einem zu dessen Markierung dienenden Schreibstift, welcher mittels einer Transportvorrichtung über den Registrierstreifen hinwegführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (48) eine Führungseinrichtung (52,54) mit sich quer zum Registrierstreifen (26) erstreckenden Schlitzen (80) enthält, in welchen die einander gegenüberliegenden Ränder eines Antriebsbandes (56) verschieblich geführt sind, an welchem wiederum der Schreibstift (50) in dem zwischen den genannten Rändern gelegenen Bereich befestigt (76 bzw. 168) ist

2. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Schlitze (80) relativ zur Dicke des Antriebsbandes (56) so eng bemessen sind, daß sie aufgrund der Aufnahme der einander gegenüberliegenden Ränder des Antriebsbandes Längsweiien des Letzteren abdämpfen oder unterdrücken.

3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung ein mit dem Antriebsband (56) zusammenwirkendes Antriebsrad (60) enthält und daß das Antriebsband solche Zugfestigkeit aufweist und solchermaßen gespannt ist, daß es unter den beim Umlauf des Antriebsbandes um das Antriebsband erzeugten Zentrifugalkräften in Anlage an dem Antriebsrad gebalten wird.

4. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsband (56) mit Zähnen (94) versehen ist, wslche heim Umlauf des Antriebsbandes um das Antriebsrad (60) in Taschen desselben eingreifen.

5. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (94) des Antriebsbandes in dem mit dem Antriebsrad (60) zusammenwirkenden Bereich eine im wesentlichen zylinderische Mantelfläche besitzen, wobei die Achse der Zylinderfläche parallel zur Achse des Antriebsrades verläuft.

6. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift (50) an dem Antriebsband (56) über eine Schreibstifthalterung (76 bzw. 168) befestigt ist, welche eine den Schreibstift umgebende Röhre (84) enthält, welche an einem Bügel oder Halteelement (106) befestigt ist, mittels welchem die Röhre unter einem bestimmten Winkel gegenüber dem Registrierstreifen (26) gehaltert wird und daß Mittel (114, 116, 118) zum Befestigen des Bügels oder Halteelements an einem Zahn oder einem der Zähne (94) des Antriebsbandes (56) vorgesehen sind.

/. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Zahn, an welchem der Bügel oder das Halteelement befestigt ist, ein im wesentlichen quaderförmiges Basisteil (104) aufweist, welches der Form des Bügels oder Halteelementes angepaßt ist.

8. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsband (56) an den Stellen, an welchen sich die Zähne befinden, Durchbrüche (100) aufweist, die jeweils im wesentlichen quadratisch sind, um eine Verdrehung der Zähne zu verhindern und daß die Durchbrüche

jeweils zur Verminderung von auf das Antriebsband wirkenden Kerbspannungen abgerundete Ecken aufweisen.

9. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (80) der Führungseinrichtung zur Erleichterung des Einlaufs des Antriebsbandes (56) in die Schlitze Abschrägungen (82) an ihren Eingängen aufweisen.

10. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze durch Randflanschen (86) begrenzt sind, welche so bemessen sind, daß die bzw. eine den Schreibstift (50) umgebende Röhre (84) beim Vorbeilauf an der Führungseinrichtung (48) auf den genannten Randflanschen entlanggleitet

11. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß elektrische Signale zur Anregung des Schreibstiftes (50) diesem über die genannten Randflansche (86) und die den Schreibstift umgebende Röhre (84) zugeführt werden.

IZ Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet daß der Schreibstift (50) an dem Antriebsband (56) mittels einer Schreibstifthalterung (168) befestigt ist welche an das Antriebsband angegossen ist und welche einen Durchgangskanal (84) aufweist, in welchem der Schreibstift verschieblich geführt ir.t

13. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß der Durchgangskanal von einer Röhre (84) gebildet ist welche als Schiebeführung für den Schreibstift (50) dient

14. Verwendung eines Aufzeichnungsgerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in einem Echolotsystem, dadurch gekennzeichnet, daß an der Transportvorrichtung ein Synchronisationssignalgenerator (128) vorgesehen ist der Synchronisiersignale zu einem Sender (138, 140) liefert, der Schwingungsenergie in ein Medium aussendet, durch welches hindurch sich diese Energie ausbreitet, daß weiter ein Empfänger zur Aufnahme vor. Echosignalen der Schwingungsenergie vorgesehen ist, die von bestimmten reflektierenden Objekten innerhalb des genannten Mediums zurückgeworfen wird und daß mit dem Empfänger (148) eine Korrelationseinrichtung (156) gekoppelt ist, in welcher die empfangenen Signale mit Bezugssignalen (152) korreliert werden, wobei der Ausgang (78) des Korrelators mit dem Schreibstift (50) verbunden ist, um den Registrierstreifen zu markieren, derart, daß ein Bild der in dem betreffenden Medium befindlichen, reflektierenden Objekte aufgezeichnet wird.