DE2852112B2

DE2852112B2 - Zweifachschreiber zur Aufzeichnung von Meßwerten

Info

Publication number: DE2852112B2
Application number: DE2852112A
Authority: DE
Inventors: Alain Sagy Coty; Paul Villierslebel Delfau; Pierre Franconville Guyot
Original assignee: COMMERCIALE CHAUVIN ARNOUX PARIS Ste
Current assignee: COMMERCIALE CHAUVIN ARNOUX PARIS Ste
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1980-06-19
Also published as: GB2011078A; US4180823A; FR2410849A1; DE2852112A1; GB2011078B; FR2410849B1; DE2852112C3

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweifachschreiber mit zwei Schreibköpfen, die mittels eines gemeinsamen Antriebs in gleichzeitiger gekoppelter Bewegung mit unterschiedlichem Obersetzungsverhältnis über das Aufzeichnungsmaterial bewegbar sind, wobei der erste Schreibkopf an einem flexiblen, vom Antrieb antreibbaren Zugorgan befestigt ist und für die Antriebskoppelung des zweiten Schreibkopfes zwei koaxiale, starr verbundene Rollen mit entsprechend dem Übersetzungsverhältnis unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen sind, von denen die erste mit dem Zugorgan antriebsmäßig zusammenwirkt

Ein Zweifachschreiber ist ein Aufzeichnungsgerät mit zwei Aufzeichnungsspuren, bei dem die Bewegungen der beiden Schreibköpfe bzw. Aufzeichnungselemente durch den gleichen Meßwert gesteuert werden. Gegenüber einem üblichen Zweikanalschreiber ermöglicht ein Zweifach- oder Duplexschreiber eine Vereinfachung und Verbilligung der Verstärkung, des Motors und der Steuerung des einen Aufzeichnungskanals. Ein solcher Duplexschreiber wird beispielsweise dazu benutzt, um den gleichen Meßwert in verschiedenen Maßstäben aufzuzeichnen. Bestimmte Teile der Aufzeichnung im größeren Maßstab können z. B. zur Durchführung von Auswertungen oder Berechnungen verwendet werden, während die Aufzeichnung in verringertem Maßstab zu Archivzwecken aufbewahrt werden kann.

Die Bewegung eines einer Aukeidinungsspur zugeordneten Schreibkopfes wird üblicherweise durch einen Motor bewirkt, der über eine Untersetzung eine Rolle antreibt, welche in Zugverbindung mit einem Zugorgan steht, das mit dem Schreibkopf verbunden ist. Im Falle eines herkömmlichen Duplexschreibers folgt die Bewegung des der zweiten Aufzeichnungsspur zugeordneten Schreibkopfes durch ein zweites Zugorgan, das durch eine zweite Rolle angetrieben wird, die mit der ersten Rolle koaxial und starr verbunden ist, jedoch einen anderen Durchmesser als die erste Rolle aufweist.

Eine derartige Anordnung erfordert die Lagerung unü Unterbringung der zweiten Rolle sowie weiterer Führungs- und Umlenkrollen für das zweite Zugorgan. Deshalb kann hierfür nicht einfach die modulartige Konstruktion eines üblichen Schreibers verwendet werden. Da Duplexschreiber im Verhältnis zu anderen Arten von Schreibern relativ selten benötigt werden, sind für ihre Sonderanfertigung relativ hohe Kosten erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebs- und Steuereinrichtung mit sehr einfachen Bauteilen für die Steuerung der Bewegung des zweiten Schreibkopfes eines Zweifach- oder Duplexschreibers zu schaffen, die ohne weiteres als Zusatzteile in die Standardkonstruktion eines üblichen Einfachschreibers eingesetzt werden können, um diesen in einen Zweifachschreiber umzuwandeln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schreiber der eingangs genannten Art gelöst, wie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen das Zugorgan und das Reaktionsorgan aus einem ersten und zweiten Kabel, und das erste und zweite Rad bestehen aus einer Differentialrolle mit zylindrischen Abschnitten von verschiedenen Durchmessern, wobei das erste, das Zugorgan bildende Kabel mit mindestecj einer Wicklung um den ersten zylindrischen Abschnitt herumgelegt ist und das zweite, das Reaktionsorgan bildende Kabel mit seinen beiden Enden ortsfest verankert und mit mindestens einer Wicklung um den anderen zylindrischen Abschnitt der Differentialrolle herumgelegt ist Die Stellen, an denen die Kabel den ersten bzw. zweiten zylindrischen Abschnitt verlassen, liegen auf entgegengesetzten Seiten der Drehachse der Differentialrolle derart, daß die beiden Wagen miteinander gekoppelte Verschiebungen in gleicher Richtung durchführen, wobei der Aufzeichnungsmaßstab eines vom zweiten Wagen getragenen Aufzeichnungseieinenis kleiner ist als der Aufzeichnungsmaßstab eines vom ersten Wagen getragenen Aufzeichnungselements.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 zeigt in schematischer Draufsicht die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung für einen Zweifachschreiber;

Fig.2 ist eine perspektivische Darstellung des verwendeten Differentialrades;

F i g. 3 zeigt als graphische Darstellung die Abhängigkeit des Verhältnisses der beiden Aufzeichnungsmaßstäbe von dem Verhältnis der beiden Durchmesser der Differentialrolle.

Gemäß F i g. 1 ist ein Motor 1 vorgesehen, vorzugsweise ein Gleichstrommotor, der über ein Reduktionsgetriebe 2 eine Kabeltrommel 3 antreibt Ein Zugkabel 4 ist mit mehreren Wicklungen um die Kabeltrommel 3 gewickelt Ein Abschnitt des Kabels 4 läuft über eine Umlenkrolle 5 mit fester Achse, und der andere Kabelabschnitt läuft um eine andere Umlenkrolle 6. Die Enden 7 und 8 dieser Kabelabschnitte sind an den beiden Enden eines ersten Wagens 9 befestigt. Selbstverständlich kann man statt des Kabels 4 auch ein endloses Kabel oder ein endloses Band benutzen, wobei es genügt dieses Kabel oder Band an einem Punkt am Wagen 9 zu befestigen. Dieser Wagen 9 trägt ein (nicht dargestelltes) Schreiborgaii wie z. B. eine Feder. Der Wagen trägt ferner den (nicht dargestellten) Läufer eines Potentiometers, das zur Servorückmeldung der Position des Wagens 9 in Abhängigkeit von der Eingangsimormation dient Der Wagen 9 kann durch nicht dargestellte Schienen geführt sein.

Ein zweiter Wagen 10, der ebenfalls mit einem (nicht dargestellten) Schreiborgan versehen ist, wird durch dieselben oder andere Führungsschienen geführt und kann sich längs der gleichen Bahn wie der Wagen 9 oder längs einer gegenüber dieser geringfügig verschobenen Bahn bewegen. Dieser zweite Wagen 10 trägt eine Achse 11, die senkrecht zu der Verschiebungsbahn angeordnet ist, und auf der frei drehbar eine Differentialrolle 12 gelagert ist. Diese Rolle bildet eine erste Trommel 13, um die mil mindestens einer Windung ein Abschnitt des Zugkabels 4 herumgelegt ist, z. B. der Abschnitt zwischen der Umlenkrolle 5 und dem ersten Wagen 9. Die Differcntialrolle 12 bildet ferner eine /weite Trommel 14. die mit der ersten Trommel 13 einstückig ausgebildet oder starr verbunden ist und um die mit mindestens einer Windung ein zweites Kabel 15 herumgelegt ist, welches das Reaktionsorgan füY die Differentialrolle 12 bildet und dessen beide Enden 16 und 17 ortsfest verankert sind.

Aus der F i g. 1 erkennt man, daß die Punkte 18,19, an denen die Kabel 4 und 15 die zugehörige erste Trommel 13 bzw. zweite Trommel 14 verlassen, auf entgegengesetzten Seiten bezüglich der Drehachse 11 der

ίο Differentialrolle 12 liegen.

Es ist jedoch auch möglich, diese Punkte 18 und !9 auf der gleichen Seite der Drehachse 11 anzuordnen, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist Auf dieser perspektivischen Ansicht erkennt man auch, daß die Trommeln 13 und 14 eine zur Achse 11 konzentrische zylindrische Form haben. Die Trommel 13 hat einen Durchmesser D1, der größer ist als der Durchmesser D 2 der Trommel 14. Dieses Durchmesserverhältnis kann aber auch geändert werden.

Dieses Durchmesserverhältnis wird im folgenden mit

(/bezeichnet </= ypf

Die Funktionsweise der Antriebssteuerung der Wagen 9 und 10 ist wie folgt:

Wenn sich die Differentialrolle 12 um einen Winkel a dreht, dann verschiebt sich die Seite Y2 des zweiten

Wagens 10 um die Strecke y 2=—^— .

Wenn die Punkte 18 und 19 auf entgegengesetzten Seiten bezüglich der Drehachse 11 der Rolle 12 liegen, dann verschiebt sich die Seite Y1 des ersten Wagens 9 um den Betrag:

aDl aDl

2 ' 2 Man erhält somit:

zl

Dl

DX + Dl'

Das Verhältnis k dieser beiden Verschiebungen £=^-T-beträgt somit £=-;—— _T .

y\ 1 + d

Man erhält somit Verschiebungen in der gleichen Richtung, und zwar mit einer Untersetzung der Verschiebungen des zweiten Wagens 10 je nach dem Durchmesserverhältnis der beiden Trommeln. Wenn die beiden Trommeln gleichen Durchmesser haben, dann beträgt die Untersetzung 1 :2. Man bevorzugt normalerweise eine stärkere Untersetzung als 1 : 2, so daß vorzugsweise D1 > D 2 gewählt wird.

Die beiden Wagen 9 und 10 können auf derselben Verschiebungsbahn laufen, da sie sich niemals begegnen müssen, falls sie in der Ausgangsstellung ausreichend geger einander versetzt sind.

Wenn die Punkte 18 und 19 auf der gleichen Seite der Drehachse 11 der RjIIe 12 liegen, wie im Fall der Fig. 2, so gilt:

y\ =

CiDZ α Di

yl _ Dl vl" ~ D2-Dl

^k- ι - ,/ ■

Im Falle <7= 1 ist das System blockiert.

Im Falle d< 1 erhält man Verschiebungen in gleicher Richtung mit einer vergrößerten Verschiebung des zweiten Wagens im Verhältnis zum ersten Wagen. Dies ist im hier betrachteten Fall, wo man eine zweite Aufzeichnung in reduziertem Maßstab wünscht, uninter- ι cssant.

Im Falle d> 1 erhält man Verschiebungen in entgegengesetzter Richtung (k ist negativ).

Falls \<d<2 ist, erhält man wiederum eine vergrößerte Verschiebung des zweiten Wagens IO n gegenüber dem ersten Wagen 9. was hier ohne Interesse ist. Falls jedoch d> 2 ist, erhält man wiederum eine Verkleinerung der Verschiebung des zweiten Wagens. In diesem Fall müssen sich jedoch die beiden Wagen 9 und 10 begegnen, falls sich der Wagen 9 über die ganze ι "> Breite der Unterlage bzw. des Aufzeichnungsträgers verschieben kann, und deshalb dürfen die Verschiebungsbahnen der beiden Wagen in diesem Fall nicht niemals die Oberfläche der zugehörigen Trommel verläßt, sondern an dieser Trommeloberfläche verankert werden kann. In diesem Fall muß die Anzahl der Windungen des Kabels 4 um die Trommel 13 mindestens y\ _m,Jn D, beiragen, wenn y, _m„ die maximale Verschiebungsstrecke des ersten Wagens 9 ist. Ebenso muß die Anzahl der Windungen des Kabels 15 um die Trommel 14 mindestens yimtJn lh betragen, wenn yi_m,_% die maximale Verschiebungsstrecke des zweiten Wagens 10 isL

Es ist möglich, jeder Aufzeichnungsspur einen eigenen Aufzeichnungsträger zuzuordnen, so daß man die beiden in verschiedenem Maßstab gewonnenen Aufzeichnungen dann getrennt voneinander verwerten kann.

Falls die Verschiebungen der Wagen gleichsinnig erfolgen, ist es auch möglich, einen gemeinsamen Aufzeichnungsträger auf den Seiten Kl und Y2 der

uucrciFiäiiinmeri, SünuciTi müssen im /Ausiünu Voneinander verlaufen, damit die beiden Wagen aneinander vorbeilaufen können, wie im Falle von Schreibern mit zwei voneinander unabhängigen Aufzeichnungsspuren.

Die Werte von Ar als Funktion von d sind in dem Diagramm von Fig.3 aufgezeichnet, wobei die voll ausgezogene Kurve dem Fall entspricht, daß die beiden -'"> Punkte 18 und 19 auf entgegengesetzten Seiten von der Drehachse 11 liegen, während die gestrichelten Kurven dem Fall entsprechen, in welchem die Punkte 18 und 19 auf der gleichen Seite der Achse 11 liegen.

Falls das Kabel 4 auf der Kabeltrommel 3 rutscht, hat in dies keinen Einfluß auf den Aufzeichnungsvorgang, da eine Servorückmeldung der Schreibposition erfolgt. Dagegen würde ein Rutschen der Kabel auf den Trommeln 13 und 14 der Differentialrolle zu einem Verlust der Synchronisierung zwischen den beiden )> Aufzeichnungsorganen führen. Um dies zu verhindern, kann man statt der Kabel Zahnriemen verwenden und die Rolle als Zahnriemenrolle ausbilden.

Einfacher ist es jedoch, die Kabel 4 und 15 um die Trommeln 13 und 14 mit einer so großen Zahl von Windungen herumzulegen, daß ein Punkt jedes Kabels

UCiUCiI nui£cn;iiiiuiigsciciiiciiic£U »ciwcnueii.

Es wird nicht auf die Einzelheiten der dargestellten Ausführungsform beschränkt: Beispielsweise kann der zweite Wagen 10 auch zwischen der Kabeltrommel 3 und der Umlenkrolle 6 angeordnet werden. Ferner können in der beschriebenen Weise auch mehr als zwei Wagen bzw. Aufzeichnungsorgane eines Mehrfachschreibers gesteuert werden. Der Getriebemotor 1, 2 kann direkt eine der Rollen 5 und 6 antreiben, wobei die anget :iobene Rolle dann an die Stplle der Kabeltrommel 3 tritt. Anstelle der Kabel 4 und 15 kann man auch Zahnriemen oder Ketten verwenden, wobei man dann anstelle der Rollen 5 und 6 und der Trommeln 13 und 14 entsprechende Zahnrollen oder Kettenräder verwendet. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, daß die Zahnriemen oder Ketten mit mindestens einer Windung um die Zahnriemenscheiben oder Kettenräder herumgelegt werden, die anstelle der Trommeln 13 und 14 verwendet werden. Als Reaktionsorgan kann man anstelle des Kabels 15 auch eine Zahnstange benutzen, mit der ein Zahnrad anstelle der Trommel 14 der Differentialrolle 12 zusammenwirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweifachschreiber mit zwei Schreibköpfen, die mittels eines gemeinsamen Antriebs in gleichzeitiger gekoppelter Bewegung mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis über das Aufzeichnungsmaterial bewegbar sind, wobei der erste Schreibkopf an einem flexiblen, vom Antrieb antreibbaren Zugorgan befestigt ist und für die Antriebsankoppelung in des zweiten Schreibkopfes zwei koaxiale, starr verbundene Rollen mit entsprechend dem Obersetzungsverhältnis unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen sind, von denen die erste mit dem Zugorgan antriebsmäßig zusammenwirkt, da- is durch gekennzeichnet, daß die beiden Rollen (13,14) am zweiten Schreibkopf (10) gelagert sind, und die zweite Rolle (14) sich gegen ein !anggestrecktes Reaktionsorgan (15), das ortsfest parallel zum Zugorgan (4) angeordnet ist, derart kraftübertragend abstützt, daß die Drehung der Rollen eine Längsbewegung dieser Rollen und damit des zweiten Schreibkopfes bewirkt

2. Zweifachschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugorgan (4) und das Reaktionsorgan (15) aus einem ersten und zweiten Kabel bestehen, daß das erste und zweite Rad (13, 14) von einer Differentialrolle (12) gebildet wird, die einen ersten und einen zweiten zylindrischen Abschnitt (13, 14) aufweist, daß das erste Kabel (4) jo mit mindestens einer Windung um den ersten zylindrischen Teil (13) herumgelegt ist und daß das zweite Kabel (15) an seinen F"den (16. 17) ortsfest verankert und dazwischen mit mindestens einer Windung um den zweiter, zylirdrischen Teil (14) ]5 herumgelegt ist.

3. Zweifachschreiber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellen (18, 19), an denen die Kabel (4, 15) den ersten bzw. zweiten zylindrischen Teil (13,14) verlassen, auf entgegengesetzten Seiten bezüglich der Drehachse (11) der Differentialrolle (12) angeordnet sind, derart, daß die beiden Wagen (9, 10) Verschiebungen in gleicher Richtung durchführen, wobei der Aufzeichnungsmaßstab eines vom zweiten Wagen (10) getragenen 4 > Schreiborgans kleiner ist als der Aufzeichnungsmaßstab eines vom ersten Wagen (9) getragenen Schreiborgans.

4. Zweifachschreiber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des ersten zylindrischen Teils (13) größer ist als der Durchmesser des zweiten zylindrischen Teils (14) derart, daß das Verhältnis der Aufzeichnungsmaßstäbe kleiner als 1 :2 ist.

5. Zweifachschreiber nach Anspruch 2, dadurch ">> gekennzeichnet, daß die Stellen (18,19), an denen die Kabel (4,15) den ersten bzw. zweiten zylindrischen Abschnitt (13, 14) verlassen, auf der gleichen Seite der Drehachse (11) der Differentialrolle (12) liegen und daß der Durchmesser des ersten zylindrischen *o Teils (13) mehr als doppelt so groß als der Durchmessendes zweiten zylindrischen Teils(14) ist, derart, daß die beiden Wagen (9,10) sich gegensinnig verschieben und der Aufzeichnungsmaßstab eines vom zweiten Wagen (10) getrngenen Schreiborgans h> kleiner ist als der Aufzeichnungsmaßstab eines vom ersten Wagen (9) getragenen .Schreiborgans.

6. Zweifachschreiber nach einem der Ansprüche 2

bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Windungen, mit denen jedes Kabel (4,15) um den zugehörigen zylindrischen Teil (13,14) gewickelt ist, so groß ist, daß ein Punkt des aufgewickelten Abschnittes jedes Kabels an der Oberfläche des zugehörigen zylindrischen Teils (13, 14) befestigt sein kann.