DE2655908A1

DE2655908A1 - Steuervorrichtung fuer eine schreibvorrichtung

Info

Publication number: DE2655908A1
Application number: DE19762655908
Authority: DE
Inventors: Arun Kumar Agrawal; Leonard Paul Dague; Shou Ling Hou
Original assignee: Gould Inc
Current assignee: Gould Inc
Priority date: 1975-12-11
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1977-06-23
Also published as: GB1565242A; CA1076639A; JPS52103922A; FR2334943A1; US4065775A; FR2334943B1

Description

DB -IN· DIPL.-INQ M. SC. DIPL -PHY». DR. DIPL.-PHV*. HÖGER - STELLRECHT - G^IESSBACH - HAECKER P ΑΤΈ NTANWALTC IN StOI "ι 3ART

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9. Dezember 1976

Gould, Inc,

10 Gould Center

Rolling Medows, 111. 60008, U.S.A.

Steuervorrichtung für eine Schreibvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Schreibvorrichtung mit einer von einem Antrieb gemäss einem aufzuzeichnenden Signal gegenüber einem Schreiberpapier bewegten Tintendüse, die zur Erzeuauncr einer Linie auf dem Papier Tintentropfen mit unterschiedlicher Frequenz an das Papier abgibt.

Das Papier nicht berührende Schreibvorrichtungen, die auf dem Papier eine Linie oder Spur dadurch erzeugen, dass sie kleine

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Tintentropfen gegen das Papier schleudern, sind bereits unter dem Namen Tintendüsen bekannt. Eine Gruppe solcher Vorrichtungen stellen die sogenannten Impuls- oder Steuertintendüsen dar, bei welchen die Tintentropfen auf ein elektrisches Signal ' hin weggeschleudert werden. Die Ab gäbegeschwindigkeit der Tropfen wird dann durch die Frequenz des zugeführten elektrischen Signals bestimmt. Vorrichtunaen dieser Art sind in dem US-Patent 3 6 83 212 ( Ausgabetag 8. August 1972) sowie in den dazugehörigen US-Ausscheidungspatenten 3 840 758, 3 857 049 und 3 902 083 sowie in dem US-Patent 3 832 579 (Ausgabetag 7.Februar 1973) beschrieben.

Auch bei anderen Tintendüsen kann man die Tropfenerzeugungsrate steuern. Der Ausdruck "Tintendüse mit veränderlicher Tropfenerzeugungsrate" wird im folgenden gelegentlich benutzt, um allgemein die Grupne derartiger Schreiber mit Tintendüsen zu bezeichnen.

Eine wichtige-Eigenschaft derartiger Impuls-Tintendüsen ist der grosse Bereich möglicher Tintenabgaberaten. Vorrichtungen, wie sie in den oben angegebenen Patenten beschrieben sind, können Tintentropfen mit einer Frequenz abgeben, die zwischen 0 und annähernd 10 000 pro Sekunde liegt. Was dies in einem praktischen Fall bedeutet, kann man bei der Verwendung einer derartigen Tintendüse bei einem modernen Schreiber sehen, der Papiervorschub...geschwindigkeiten zwischen 15,24 cm pro Stunde und 12,7 cm pro Sekunde aufweist. Eine Tintendüse mit einer Tintenabaabeöffnung mit einem Durchmesser von 50,8 ^u erzeugt eine schmale, saubere, deutlich lesbare Linie auf dem Papier, wenn die Tropfen auf die Schreiboberflache

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mit einer Rate von etwa. 200 Tropfen pro 2,54 cm aufgebracht werden. Diese Schreibrate kann über den gesamten Bereich der Papiergeschwindigkeit aufrechterhalten werden, indem man die Tropfenabgabe zwischen einer Frequenz von einem Tropfen pro 3 Sekunden für die niedrigste Vorschubgeschwindigkeit von 15,24 cm pro Stunde und einer Rate von 1000 Tropfen pro Sekunde für die höchste Papiervorschubgeschwindigkeit von 12,7 cm pro Sekunde variiert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Fähigkeit derartiger Tintendüsen zur Abgabe von Tintentropfen mit unterschiedlicher Frequenz dazu auszunützen, die Tronfenerzeugung als Funktion der Relativgeschwindigkeit zwischen der Düse und dem zu beschreibenden Panier zu steuern, um dadurch eine gleichmässig aufzeichnende Vorrichtung für einen extrem weiten Schreibgeschwindigkeitsbereich zu erhalten.

Diese Aufgabe wird gem^ss der Erfindung mit Hilfe einer Steuervorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen steuerbaren, frequenzveränderlichen Oszillator zur Erzeugung eines die Tintentropfenabgabefrequenz über einen Frequenzbereich steuernden Sianals und durch eine mit dem Oszillator verbundene Einrichtung zur Erzeugung eines die Oszillatorfrequenz in AbhMngigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen Düse und Schreiberpapier steuernden Steuersignals.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Einrichtung zur Steuerung der Oszillatorfrequenz eine Schaltung zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen Düse und Schreiberpapier umfasst.

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Es kann vorgesehen sein, dass der Antrieb zwei Motoren umfasst, die längs zweier senkrecht aufeinanderstehender Richtungen eine Relativbewegung zwischen Papier und Düse erzeugen, und dass die Schaltung zur Bestimmung der Relativgeschwindig- · keit eine Schaltung zur Berechnung des wahren Wertes der Relativgeschwindigkeit als· Vektorsumme der senkrecht aufeinanderstellenden Relativgeschwindigkeiten umfasst. Diese Schreibvorrichtung kann insbesondere ein X-Y-Schreiber sein, wobei die beiden senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen die X- und die Y-Achsen des Schreibers sind.

Es ist klar, dass die Tropfenabgaberate nicht nur durch den

durch Vorschub des Schreiberpapiers bestimmt wird, sondern auch/die Schnelligkeit der Bewegung, mit welcher der Schreibermotor die Düse bewegt. Beispielsweise erfordert die Aufzeichnung einer Rechteckwelle selbst bei niedriger Papiervorschubgeschwindigkeit eine hohe Schreibgeschwindigkeit.

Es kann daher bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung einer einganas beschriebenen Steuervorrichtung für eine Schreibvorrichtung mit einem Papiervorschub mit einstellbarer Geschwindigkeit, einem die Düse in ^bhänaigkeit von dem aufzuzeichnenden Signal verschiebandenMotor sowie mit einer Steuerung zur Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit des Papiers vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Steuerung der Oszillatorfrequenz dem Oszillator ein von der Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit abhängiges Steuersignal zuführt, so dass die nicht von einem aufzuzeichnenden Signal bewegte Düse bei jeder Vorschubgeschwindigkeit eine im wesentlichen gleichförmige Linie erzeugt, und dass die Einrichtung zur Steuerung der Oszillatorfrequenz ferner eine Schaltung zur

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Differenzierung des aufzuzeichnenden Signals und zur Erzeugung eines der Dusenbewegungsgsschwindigkeit proportionalen Steuersignals für die Oszillatorfrequenz sowie einen Schalter umfasst, der dem Oszillator beim Überschreiten einer bestimmten Düsengeschwindigkeit dieses Steuersignal zuführt, so dass die Oszillatorfrequenz in Abhängigkeit von der Düsengeschwindigkeit steuerbar ist.

Mit einer solchen Steuervorrichtung wird also die Tropfenerzeugungsfrequenz bei langsamer Bewegung der Düse ausschliesslich von der Papiervorschubgeschwindigkeit, bei grosser Düsengeschwindigkeit, also beispielsweise bei scharfen Schreiberausschlägen, durch die Schreibergeschwindigkeit selbst gesteuert.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematisch ausgeführte perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemässen Schreibers;

Fig. 2 einen Schaltplan einer bei einem Schreiber der Fig. 1 eingesetzten Schaltung;

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Steuerschaltung gemäss der Erfindung;

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Fig. 4 eine perspektivische fragmentarische Ansicht eines X-Y-Schreibers gemäss der Erfindung und

Fig. 5 ein fragmentarisches, schematisches Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der Steuerschaltung der Fig. 3.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben, sie ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen und Modifikationen sowie Äquivalente sollen ebenfalls vom Schutzbereich umfasst werden.

In Fig. 1 ist ein Recorder oder Schreiber 10 mit einer Schreibpapieranordnung 11 und einer Federanordnung 12 dargestellt, die in der üblichen Weise dazu dient,,auf dem Schreiberpapier 13 eine Linie zu zeichnen, deren Amplitude auf dem Schreiberpapier der Amplitude eines von einer Quelle 14 stammenden, aufzuzeichnenden Signals entspricht. Die Papieranordnung 11 umfasst eine Papiervorratsrolle 16, eine Druckrolle 17 und eine von einem Motor 19 mit veränderbarer Geschwindigkeit angetriebene Aufnahmerolle 18. Ein Wählschalter 21 steuert die Geschwindigkeit des Motors 19 und damit den Vorschub, mit dem das Schreiberpapier 13 an der Federanordnung 12 entlanggeführt wird. Typischerweise hat eine moderne Schreibervorrichtung einen Vorschubbereich zwischen etwa 15,24 cm pro Stunde und 12,7 cm pro Sekunde.

Die Federanordnung 12 ist vorzugsweise von der in dem US-Patent 3 088 788 (ausgegeben am 7.Mai 1963) dargestellten Bauart; sie

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umfasst einen einen Hebel 24 und einen Riemen 25 hin- und herbewegenden Federmotor 23, die zusammen die Bewegung und die Stellung eines Armes 26 steuern.

Das Schreibelement der Federanordnung 12 ist eine Impulstintendüse 27, die an der Spitze des Armes 26 gelagert und derart aufgebaut ist, wie es in dem US-Patent 3_r683,212 (ausgegeben am 8.August 1972) beschrieben ist. Aus einem Behälter 28 wird der Tintendüse 27 Tinte durch eine Kapillarleitung 29 zugeführt. Tintentropfen v/erden aus der Düse 27 in Abhängigkeit von elektrischen Signalen auf das Schreiberpapier 13 ausgestossen, wozu die elektrischen Signale von einer Betriebseinheit 31 über elektrische Leitungen 32 zugeführt werden. Eine derartige Tintendüse hat eine Tropfenerzeugungsfreguenz im Bereich zwischen 0 (d.h., überhaupt keine Tinte wird ausgestossen) bis etwa 10 000 pro Sekunde.

Wie oben erwähnt kann eine Tintendüse mit einer Tropfenformöffnung mit einem Durchmesser von etwa 50,4 fix eine qute Linie "zeichnen, wenn diese auf einer Strecke von 2,54 cm etwa 200 Tropfen aufweist. Bei Tintendüsen 27 dieser Dimensionierung und bei praktischen Schreiberausführungen, die einen Wählschalter 21 für zwölf wählbare Schreibergeschwindigkeiten aufweisen, benötigt man die folgende Tropfenfrequenz oder Tropfenrate für die verschiedenen Vorschubgeschwindigkeiten, wenn man eine Tropfenzahl von 200 Tropfen pro 2,54 cm Schreiberlinie erhalten will:

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Vorschubgeschwindigkeit

12,7 cm pro Sekunde 5,08 cm pro Sekunde 3,54 cm pro Sekunde 1,27 cm pro Sekunde 0,508 cm pro Sekunde 0,254 cm pro Sekunde 12,7 cm pro Minute 5,08 cm pro Minute 2,54 cm pro Minute 1,27 cm pro Minute 0,508 cm pro Minute 0,254 cm pro Minute

(15,24 cm pro Stunde)

Tropfenfrequenz

1	000	Hz
	400	Hz
	200	Hz
	100	Hz
	40	Hz
	20	Hz
	17	Hz
	6,7	Hz
	3,4	Hz
	1,7	Hz
	0,67	Hz

0,33 Hz

Diese Beziehungen stellen eine Bedingung für die Steuerung des Schreibers 10 dar, diese Bedingungen gelten jedoch nur dann, wenn sich die Feder nicht in Abhängigkeit eines Signales von der Quelle 14 bewegt. Es ist auch klar, dass die zahl von 200 Tropfen pro 2,54 cm nur repräsentativ ist und dass aus verschiedenen Gründen unterschiedliche Tropfenzahlon pro Lanqenein' . verwendet werden können, wobei sich entsprechende Änderungen der Frequenzen in der oben angegebenen Tabelle ergeben .

Gemäss der Erfindung koppelt eine Steuerschaltung den Vorschubwählschalter 21, die Signalquelle 14 und die Einheit 31 der Tintendüse derart , dass die Tropfenerzeugungsrate der Relativgeschwindigkeit zwischen der Feder und dem Schreiberpapier

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13 im wesentlichen proportional ist, unabhängig davon, ob die Bewegung des Schreiberpapiers ein Ergebnis der Papiergeschwindigkeit oder der Federgeschwindigkeit aufgrund des aufzuzeichnenden Signales ist. Die Steuerschaltung umfasst einen steuerbaren, unterschiedliche Frequenzen abgebenden Oszillator 35, dessen Ausgang mit der Einheit 31 verbunden ist. Der Oszillatorausgang wird sowohl durch einen mit dem Wählschalter 21 gekoppelten Schalter 36 als auch durch ein Signal gesteuert, das die Steigung oder den absoluten differenzierten Wert des Signales der Quelle 14 wiedergibt.

Vorzugsweise ist der Oszillator 35 ein spannungsgesteuerter Oszillator, wie er beispielsweise als integrierter Schaltkreis leicht erhältlich ist. Er erzeugt eine periodische Ausgangs-

Impuls
Spannung xn - oder Rechteckform, deren Frequenz durch eine Steuerspannung und äussere Widerstands-Kapazitätselemente bestimmt wird. In Abhängigkeit von einer Steuerspannung liefert dieser Oszillator eine linear modulierte Ausgangsfrequenz innerhalb eines durchstellbaren Bereiches. Bei der gegenwärtigen Entwicklung auf diesem Gebiet weisen preiswerte Oszillatoren dieser Art extrem weite Bereiche von einstellbaren Frequenzen auf, 8 oder 9 Grössenordnungen sind leicht erreichbar; jedoch sind sie bezüglich des spannungsgesteuerten Bereiches etwas beschränkt, hier ist ein Bereich von 1000:1 typisch. Um die Tintendüse 27 optimal auszunutzen, ist ein Frequenzbereich von etwa 5 Grössenordnungen erwünscht, so dass man den Bereich von der Tropfenrate 1 Tropfen pro 3 Sekunden (das ist der Bedarf bei einer Anzahl von 200 Tropfen pro 2,54 cm Linie bei der langsamsten Vorschubgeschwindigkeit) bis

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zu etwa 10 000 Tropfen pro Sekunde überstreicht, (das ist etwa die maximale Tropfenerzeugungsrate der Düse 27).

Gemäss der Erfindung erreicht man mit der vorgeschlagenen Schaltung einen Frequenzbereich von 5 Grössenordnungen unter Verwendung eines einzigen spannungsgesteuerten Oszillators, indem man diesen von festen, vorschubsgeschwindigkeitsabhängigen unteren Frequenzen in einen spannungsgesteuerten variablen Bereich umschaltet, der so gewählt ist, dass in etwa die maximale Ausstossfrequenz der Tintendüse erreichbar ist. In der bevorzugten Schaltung (Fig. 2) verbindet ein Schalter 36 einen von zwölf Kondensatoren 37 entsprechend der Papiervorschubsgeschwindigkeit, die durch den Wählschalter 21 eingestellt ist, mit dem Oszillator 35. Auch ein Widerstand 38 und ein einen Steuerstrom zuführender Widerstand 39 sind mit dem Oszillator 35 verbunden. Die Verbindung mit dem Oszillator erfolgt dabei über normalerweise geschlossene Kontakte 41,42 bzw. 43 eines elektronischen Schalters 44. Die Werte der Kondensatoren 37 werden dabei in Abhängigkeit des Widerstandes 38 und der Spannung an den Kontakten 43 derart ausgewählt, dass der Oszillator rechteckförmige Pulse mit Frequenzen abgibt, die in der oben angegebenen Tabelle für die zwölf möglichen Vorschubsgeschwindigkeiten aufgeführt sind.

Die Signale der Quelle 14 werden einmal dem Federmotor 23 und zum anderen einem Differenzierverstärker 51 zugeführt, dessen Ausgangssignal durch eine Absolutwertschaltung 52 in ein der Geschwindigkeit der Düse 27 proportionales Spannungssignal umgewandelt wird. Dieses der Geschwindigkeit der Düse 27 proportionale Signal wird sowohl einem Verstärker 53 mit zur

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Bildung eines Spannungsteilers hintereinandergeschalteten
Widerständen 58,59, welcher die Spannung auf eine Grosse bringt, wie sie zur Spannungssteuerung des Oszillators 35 benötigt
wird, wobei die Proportionalität erhalten bleibt, als auch
einem einstellbaren, spannungsabhängigen Schalter in Form eines Schmitt-Triggers 54 zugeführt. Ein variabler Widerstand 55
erlaubt die Einstellung der Schwellspannung des Schmitt-Triggers 54, so dass dieser den Schalter 44 betätigt.

Sobald der Schalter 44 betätigt ist, verschieben sich die
Kontakte 41 und 42 aus den in Fig. 2 dargestellten Positionen und verbinden einen anderen Kondensator 56 und einen anderen Widerstand 57 mit dem Oszillator 35. Die Kontakte 43 werden
ebenfalls verstellt und verbinden den Ausgang des das Niveau verschiebenden Verstärkers 53 mit dem Spannungssteuerungsanschluss des Oszillators 35. Damit kann der Oszillatorausgang durch den absoluten Wert des von der Quelle 14 kommenden
differenzierten Signals über seinen gesamten durchstimmbaren Bereich moduliert werden. Der Widerstand 57 ist variabel, so dass man den Durchstimmbereich einstellen kann. Wenn man annimmt, dass der Oszillator 35 den 1000 : 1-Durchstimmbereich hat, der oben erwähnt worden ist, dann ist es wünschenswert, den Bereich derart einzustellen, dass der Oszillator eine
Maximalfrequenz von 9000 und eine Minimalfrequenz von etwa
9 Hz hat. Dabei ergibt sich eine modulierte Steuerung der
Tropfenerzeugungsfrequenz von etwa der höchsten Düsenkapazität bis hinunter zur unteren Grenze des gesamten Durchstimmbereiches.

Die Betriebsweise des Schreibers 10 und seiner in Fig. 2 dar-

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gestellten Steuerschaltung wird aus der obigen Beschreibung ohne weiteres klar. Bei einem im wesentlichen konstanten Signal oder beim Fehlen eines Signales der Quelle 14 wird die Frequenz, mit welcher Tintentropfen auf das Schreiberpapier 13 ausgestossen werden, durch die Vorschubgeschwindigkeit des Schreiberpapiers bestimmt,-also der Geschwindigkeit, mit welcher das Schreiberpapier an der Federanordnung 12 vorbeiläuft. Der mit dem Vorschubgeschwindigkeit-Wählschalter 21 gekoppelte Schalter 36 verbindet den Oszillator 35 mit den Widerstandsund Kapazitätselementen, die so ausgewählt sind, dass für die entsprechende Vorschubgeschwindigkeit die richtige Tintentropfen-Frequenz erzeugt wird. Bei langsamen Signalen aus der Quelle 14 und bei solchen, die keine allzu schnellenÄnderungen aufweisen, kann die Vorschubgeschv/indigkeit weiterhin die Tintentropfenfrequenz steuern. Dabei ergibt sich für jede Vorschubgeschwindigkeit eine saubere, gleichförmige Linie. Der Fachmann wird erkennen, dass dies bei dem weiten Bereich der in dieser Anmeldung betrachteten Vorschubgeschwindigkeiten nur bei sehr wenigen anderen Schreibervorrichtungen möglich ist.

Wenn sich das Signal der Quelle 14 plötzlich ändert, erscheint eine der Änderungsgeschwindigkeit proportionale Spannung an dem Schmitt-Trigger 54. Sobald dessen Schwellspannung überschritten wird, betätigt der Schmitt-Trigger den Schalter 44, so dass die Tintentropfenerzeugung anschliessend durch ein elektrisches Signal moduliert wird, welches der Geschwindigkeit proportional ist, mit welcher der Federmotor 23 die Tintendüse 27 bewegt. Diese Modulation erfolgt vorzugsweise bis zur maximalen Erzeugungsfrequenz der Tintendüse. Dadurch

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erhält man auch bei der Aufzeichnung von sich plötzlich ändernden Signalen eine saubere, gleichförmig aufgezeichnete Linie.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung ergibt eine der jeweils steuernden Geschwindigkeit entweder des Papieres oder der Feder proportionale Tropfenerzeugungsgeschwindigkeit. Gemäss der Erfindung kann diese Steuerschaltung in der in Fig. 3 dargestellten Weise abgewandelt werden, so dass die Tropfen mit einer Geschwindigkeit (Frequenz) erzeugt werden, die der wahren Bewegungsgeschwindigkeit der Tintendüse relativ zum Schreiberpapier proportional ist, wobei die zwei Richtungen berücksichtigt werden, in denen sich die Feder gegenüber dem Schreiberpapier bewegt. Mit anderen Worten werden die Tintentropfen mit einer Frequenz erzeugt, die der Vektorsumme der Relativgeschwindigkeit Feder-Papier proportional ist.

In der Schaltung der Fig. 3 sind Teile, die den Teilen der in Fig. 2 dargestellten Schaltung entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, denen der Buchstabe a hinzugefügt ist. Eine Quelle 14a, die das aufzuzeichnende Signal erzeugt, ist mit einem Differenzierverstärker 51a verbunden, dessen Ausgangssignal über eine Absolutwertschaltung 52a in ein Spannungssignal B umgewandelt wird. Dieses ist der Bewegungsgeschwindigkeit der Feder längs eines im wesentlichen rechtwinklig auf der PapiervorSchubsrichtung stehenden Weges proportional. Ein Vorschubgeschwindigkeits-Wählschalter 21a ist mit einer Schaltung 71 verbunden, die ein der Vorschubgeschwindigkeit des Schreiberpapieres proportionales Spannungssignal A liefert.

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Die Spannungssignale A und B stehen also für die Relativgeschwindigkeit Feder-Papier längs im wesentlichen senkrecht aufeinanderstehender Wege. In der dargestellten Ausführungsform bildet eine Schaltung 72 die Quadrate dieser Signale, addiert sie und zieht aus dem Ergebnis die Wurzel. Das sich ergebende, der Vektorsumme der Relativbewegung Feder-Papier proportionale Signal wird einem spannungsgesteuerten Oszillator 35a zugeführt, der seinerseits eine Puls- oder Rechteckwelle mit einer durch die Spannung der Schaltung 72 bestimmten Frequenz an den Tintendüsenantrieb 31a liefert.

Der Computerschaltungsfachmann kann eine Anzahl anderer Ausführungen finden, die die Aufgaben der in Fig. 3 dargestellten Schaltung erfüllen. Wenn beispielsweise die Spannungssignale A und B Wechselspannungssignale sind, dann kann man eines der Signale um 90° phasenverschieben. Eine anschliessende Summierung der beiden Signale ist dem gewünschten Vektor proportional.

Die Erfindung kann auch bei einem X-Y-Schreiber gut verwendet werden, beispielsweise bei dem in Fig. 4 dargestellten Schreiber 75, in welchem das Papier 76 auf einer Schreibplatte befestigt ist. Eine Tintendüsenfeder 77 ist an einem längs einer Schiene 79 verschieblichen Kopf 78 befestigt. Wie dies bei derartigen X-Y-Schreibern üblich ist, verschieben zwei signalabhängige (nicht dargestellte) Motoren den Kopf 78 entlang der Schiene 79 und die Schiene 79 über die Schreibplatte, wobei die zwei Bewegungsrichtungen senkrecht aufeinanderstellen und die X- und die Y-Achse des Schreibers bilden. Die wahre Geschwindigkeit der Relativbewegung der Tintendüsenfeder 77

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gegenüber dem Papier 76 ergibt sich damit aus der Vektorsumme der Geschwindigkeit des Kopfes 78 längs der Schiene 79 und der Geschwindigkeit der Schiene 79 gegenüber dem Papier.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann man eine aufgezeichnete Linie mit konstanter Dichte bei dem Schreiber 75 dadurch erhalten, dass man d^_e Betriehseiir 31 a durch eine Schaltung steuert, wie sie in Fig. 3 angegeben ist, die in der in Fig. 5 dargestellten Weise abgeändert ist. Das Signal der Quelle 14a wird zum Antrieb des Motors für eine Achse des Recorders 75 verwendet, eine zweite Quelle 14b ist mit dem anderen, der anderen Achse des Schalters 75 zugeordneten Motor verbunden. Das Signal der Quelle 14b wird einem Differenzierverstärker 51b zugeführt, dessen Ausgangssignal über eine Absolutwertschaltung 52b in ein Spannungssignal verwandelt wird, welches der Bewegungsgeschwindigkeit der Feder 77 längs der von der Signalquelle 14b gesteuerten Achse proportional ist. Dieses Signal liegt an dem Ausgang 81 an. Zur Steuerung der Feder 77 im Schreiber 75 werden die Schaltelemente 21a und 71 durch die Schaltelemente 14b, 51b und 52b ersetzt; die Schaltung funktioniert dann wie vorgehend beschrieben. Es wird noch darauf hingewiesen, dass Teile, die den bereits oben beschriebenen entsprechen, die gleichen Bezugszeichen tragen, denen zur Unterscheidung ein Buchstabe zugefügt ist.

Die Erfinduna ermöglicht also die Steuerung einer Tintendüse bei einem Schreiber in der Weise, dass trotz einer erheblichen Veränderung der Relativbewegung zwischen Feder und Papier eine Aufzeichnungslinie von gleichförmiger Dichte entsteht. Im Fall der in Fig. 2 dargestellten Zeichnung wird ein

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extrera weiter Bereich von Relativgeschwindigkeiten zwischen der Feder und dem Papier ohne weiteres verarbeitet, obwohl die Proportionalität zwischen der Feder-Papier-Bewegung und der Tropfenerzeugungsrate nur angenähert wird. Durch die Schaltung der Fig. 3 kann die Tropfenerzeugungsrate der wahren Relativgeschwindigkeit Feder-Papier proportional gemacht werden. Durch kleine Modifikationen dieser Schaltung, wie sie in Fig.5 vorgeschlagen wird, eignet sich dieses Steuersystem auch für Tischschreiber, z.B. X-Y-Schreiber.

Der Fachmann erkennt, dass die elektrischen und elektronischen Elemente der verschiedenen Steuerschaltungen einfach und billig in der Herstellung und in der Unterhaltung sind.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche:

Steuervorrichtung für eine Schreibvorrichtung mit einer von einem Antrieb gemäss einem aufzuzeichnenden Signal gegenüber einem Schreiberpapier bewegten Tintendüse, die zur Erzeugung einer Linie auf dem Papier Tintentropfen mit unterschiedlicher Frequenz an das Papier abgibt, gekennzeichnet durch einen steuerbaren, frequenzveränderlichen Oszillator (35,35a) zur Erzeugung eines die Tintentropfen-Abgabefrequenz über einen Frequenzbereich steuernden Signals sowie durch eine mit dem Oszillator (35,35a) verbundene Einrichtung zur Erzeugung eines die Oszillatorfrequenz in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen Düse (27) und Schreiberpapier (13) steuernden Steuersignals.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Steuerung der Oszillatorfrequenz eine Schaltung zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen Düse (27) und Schreiberpapier (13) umfasst.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb zwei Motoren umfasst, die längs zweier senkrecht aufeinanderstellender Richtungen eine Relativbewegung zwischen Papier (13) und Düse (27) erzeugen, und dass die Schaltung zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit eine Schaltung (72) zur Berechnung des wahren Wertes der Relativgeschwindigkeit als Vektorsumme der senkrecht aufeinanderstehenden Relativgeschwindigkeiten umfasst.

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4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreibvorrichtung ein X-Y-Schreiber (75) ist und die beiden senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen die X- und die Y-Achsen des Schreibers sind.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Papiervorschub mit einstellbarer Geschwindigkeit, einem die Düse (27) in Abhängigkeit von dem aufzuzeichnenden Signal verschiebenden Motor (23) sowie mit einer Steuerung (21) zur Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit des Papiers (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Steuerung der Oszillatorfrequenz dem Oszillator (35) ein von der Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit abhängiges Steuersignal zuführt, so dass die nicht von einem aufzuzeichnenden Signal bewegte Düse (27) bei jeder Vorschubgeschwindigkeit eine im wesentlichen gleichförmige Linie erzeugt, und dass die Einrichtung zur Steuerung der Oszillatorfrequenz ferner eine Schaltung (51) zur Differenzierung des aufzuzeichnenden Signals und zur Erzeugung eines der Düsenbewegungsgeschwindigkeit proportionalen Steuersignals für die Oszillatorfrequenz sowie einen Schalter (54) umfasst, der dem Oszillator (35) beim überschreiten einer bestimmten Düsengeschwindigkeit dieses Steuersignal zuführt, so dass die Oszillator-. frequenz in Abhängigkeit von der Düsengeschwindigkeit steuerbar ist.

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