DE3021982A1 - Verfahren und vorrichtung zur anhebung der temperatur eines elektrisch leitfaehigen materials auf einen vorbestimmten wert - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur anhebung der temperatur eines elektrisch leitfaehigen materials auf einen vorbestimmten wertInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturanhebung
nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Eine gesteuerte Wärmezuführung gelangt insbesondere bei der
Wärmebehandlung von belichtetem Fotopapier zum Zwecke der Entwicklung zur Anwendung. Oftmals weist das Fotopapier eine
elektrisch leitfähige Folie auf, so daß die Wärmezufuhr zu dem Material durch das Hindurchschicken eines elektrischen
Stromes durch die Folie erzielt werden kann.
Bei einer bekannten Wärmebehandlung des Materials wird der Heizstrom durch die Folie des Materials in einer solchen
Weise hindurchgeschickt, daß das Material auf die sogenannte Behandlungstemperatur für eine bestimmte Zeitdauer aufgeheizt
wird. Diese Zeit/Temperaturdaten werden allgemein durch den Hersteller des Fotomaterials geliefert und sie
führen in einer bestimmten Situation zu der gewünschten Bildentwicklung.
Bei bekannten Anordnungen wird die gewünschte Temperatur bei der Wärmebehandlung dadurch erzielt, daß ein Heizstrom
mit einem vorbestimmten Wert dem Material während einer vorbestimmten Zeitdauer zugeführt wird. Dieses "programmierte"
Verfahren der Wärmebehandlung erfordert fortwährend Nacheinstellungen um den Änderungen bestimmter Faktoren Rechnung
zu tragen. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung zur Wärmebehandlung von beweglichem Material kann der US-PS 3 887
entnommen werden. Ferner zeigt die US-Patentanmeldung mit der Serien-Nummer 891077 eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung
von Einzel-Materialstücken bei der ebenfalls von dem programmierten Verfahren Gebrauch gemacht wird.
Bei anderen bekannten Vorrichtungen zur Wärmebehandlung wird der Heizstrom durch die Folie des Materials unter Steuerung
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woeine Einrichtung hindurchgeschickt, wobei diese Einrichtung
den Entwicklungsgrad eines auf dem Material aufgezeichneten Testbildes erfaßt. Ein Beispiel einer solchen
Vorrichtung kann dem unteren Teil von Figur 1 in der zuvor erwähnten US-Patentschrift entnommen werden. Diese Vorrichtung
ist relativ aufwendig, da ein Testbild erzeugt und erfaßt werden muß. Darüberhinaus erzeugt eine derartige
Vorrichtung solange schlecht entwickelte Primärbilder bis durch veränderte Aufheizung das schlecht entwickelte Testbild
korrigiert worden ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Anhebung der Temperatur eines elektrisch leitfähigen
Materials auf einen vorbestimmten Wert anzugeben, mit welchem wiederholt und dauerhaft eine gewünschte Bildentwicklungsqualität
unabhängig von Veränderungen der elektrischen Kennwerte des Materials und anderendie Entwicklung
beeinflussendenFaktoren erzielt wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß dem im Anspruch 1 gekennzeichneten
Verfahren. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie einerVorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren macht von einer
Beziehung Gebrauch, die zwischen der Temperatur des zu behandelnden Materials und dem elektrischen Flächenwiderstand
seiner Untergrundfolie,nachfolgend als Materialwiderstand bezeichnet, besteht. Insbesondere wurde festgestellt, daß,
obgleich der Anfangs- bzw.Kaltwiderstand des Materials bei Zimmertemperatur von Materialprobe zu Materialprobe variiert,
das Verhältnis des Widerstandes einer jeden Materialprobe bei einer vorgegebenen Temperatur, beispielswexse bei der
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zuvor erwähnten Behandlungstemperatur/ zu dem Anfangswiderstand
bei Zimmertemperatur im wesentlichen von Materialprobe zu Materialprobe gleich ist.
Die Bedeutung dieser Beziehung liegt darin, daß eine Widerstandsänderung
des Materials auf einen vorbestimmten Prozentsatz des Anfangswiderstandes einer Temperaturänderung des
Materials von Zimmertemperatur auf eine Temperatur entspricht, die durch diesen Prozentsatz vorgegeben ist. Durch Aufheizen
des Materials solange bis sich der vorliegende Widerstand auf einen vorbestimmten Prozentsatz des Anfangswiderstandes
erhöht, wobei der Prozentsatz der gewünschten Behandlungstemperatur entspricht, wird somit die Materialtemperatur auf
diese Behandlungstemperatur angehoben und eine geeignete Materialbehandlung erzielt. Diese Wärmebehandlung erfordert
keine tatsächliche Messung der Materialtemperatur und das Verfahren ist ungeachtet eines veränderlichen Anfangswiderstandes
des Materiales und anderer die Materialtemperatur beeinflussender Faktoren ausführbar.
Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsgerätes, wobei die
Aufzeichnungen auf einem Material erfolgen, aurch ein Verfahren und
eine Vorrichtung gemäß der Erfindung einer Wärmebehandlung unterzogen wird;
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— Q _
Fig.2 eine schematische Darstellung
einer bevorzugten Ausführungsform einer Wärmebehandlungseinrichtung
in der Vorrichtung gemäß Figur 1;
Fig.3A und 3B ein schematischen Schaltungsdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
einer Wärmebehandlungseinrichtung gemäß Fig.2; und
Fig.4 ein Diagramm mit verschiedenen
Kurven zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Widerstand
und der Temperatur des in der Vorrichtung gemäß den Figuren 1 bis verwendeten Materials
Die Aufzeichnungsvorrichtung gemäß Figur 1 dient der Erzeugung
individueller wärmebehandelter Bilder bzw. Aufzeichnungen in aufeinanderfolgender Reihenfolge auf getrennten
Blättern von Material mit leitfähigem Untergrund, wie beispielsweise Trockensxlbermaterial. Jedes einzelne
Blatt soll nachstehend als Aufzeichnungsblatt bzw. einfach
als Blatt bezeichnet werden. Innerhalb der Vorrichtung wird jedes dieses Aufzeichnungsblätter in eine vorbestimmte
feste Größe zurechtgeschnitten, wenn das Material von einer Voratsrolle abgewickelt wird. Die Aufzeichnung auf jedem
Aufzeichnungsblatt ist durch die zeitliche Änderung eines
elektrischen Eingangssignales vorgegeben, wobei der Zeitmaßstab durch die Blattgröße und die Bewegungsgeschwindigkeit
des Blattes vorgegeben ist. Eine solche Aufzeichnung
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wird jedesmal erzeugt wenn ein Aufzeichnungsbefehl an die
Vorrichtung ausgegeben wird. Gemäß Figur 1 umfaßt die Vorrichtung eine Haupt-Steuereinheit 1,der ein Eingangssignal
über eine Leitung 3 zugeführt wird. Die Einheit 1 dient der Koordinierung des Betriebs anderer Teile der Vorrichtung, um
ein Aufzeichnungsblatt jedesmal zu erzeugen, wenn die Einheit
1 einen Aufzeichnungsbefehl über eine Leitung 5 empfängt.
Die Vorrichtung gemäß Figur 1 enthält eir. Aufzeichnungsgerät
in Form einer Kathodenstrahlröhe 7 mit einem Lichtleiterstreifen 8 auf der Schirmseite· Eine Material-Antriebseinrichtung
umfaßt eine Rolle 9 in Nachbarschaft und parallel zu dem Lichtleiterstreifen 8 der Kathodenstrahlröhe
7 j die über eine Kupplung 11 an eine Antriebseinheit
angeschlossen ist. Ferner umfaßt die Vorrichtung gemäß Figur 1 eine Schneideinrichtung mit zwei Schneidblättern
und 17, die über ein Gestänge 19 an eine Schnittbetätigungseinrichtung
21 angeschlossen sind. Schließlich weist die Vorrichtung einen Wärmebehandlungsteil auf, der eine Steuereinrichtung
23 und Kontaktrollen 25 und 27 umfaßt.Diese Rollen 25 und 27 sind elektrisch an die Steuereinrichtung
über Verbindungsdrähte 29 und 31 angeschlossen und sie sind mechanisch durch eine Kupplung 33 mit einer reversiblen
Rollenantriebseinrichtung 35 verbunden. Darüber angeordnete Rollen 37 und 39 wirken mit den Kontaktrollen 25 und 27
zusammen.
Das Aufzeichnungsmaterial 41 tritt aus einem Magazin 43 aus,
das eine Material-Vorratsrolle45 enthält, von welcher die einzelnen Aufzeichnungsblätter abgeschnitten werden. Eine
Ablage 47 nimmt die Aufzeichnungsblätter nach Beendigung der
Wärmebehandlung auf. Ein einzelnes Aufzeichnungsblatt ist in Figur 1 mit der Bezugsziffer 49 versehen.
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Die Länge der Aufzeichnungsblätter 49 wird so gewählt, daß
ein gewünschter Betrag von aufgezeichneten Daten auf dem Aufzeichnungsblatt untergebracht werden kann. Darüberhinaus
ist der Abstand der Rollen 25 und 27 ebenso wie die anderen Abmessungen der Vorrichtung auf die gewählte Länge des
Aufzeichungsblattes abgestimmt.
Bestimmte Teile der Vorrichtung sind so angeordnet, daß ein Bewegungsweg für das Material 41 durch die Vorrichtung
gebildet wird. Dieser Weg erstreckt sich von der Vorratsrolle 45 innerhalb des Magazins 43 nach unten zwischen dein
Lichtleiterstreifen 8 und der Antriebsrolle 9 und sodann weiter nach unten zwischen die Schneidblätter 15 und 17.
Von dort erstreckt sich der Weg des von dem Material 41 abgetrennten Aufzeichnungsblattes 49 nach unten und sodann
nach rechts zwischen die Rollen 25 und 37 erstreckt, um zwischen den Rollen 27 und 39 zu enden. Die Wärmebehandlung
des Blattes 49 erfolgt in der dargestellten Stellung zwischen den Rollen 25 und 37 bzw. 27 und 39. Nach der Behandlung
eines Blattes 49 erfolgt die Bewegung nach links in die Ablage 47.
Die Vorrichtung gemäß Figur 1 weist ferner eine Reihe von Signalverbindungen zwischen der Steuereinheit 1 und anderen
Teilen der Vorrichtung auf. Diese Verbindungen umfassen einen Materialbewegungs-Signalanschluss 51 zu der Materialeinrichtung
13, einen Materialbelichtungs-Signalanschluss zu der Kathodenstrahlröhre?, einen Materialschneide-Siganschluss
55 zu der Schneidbetätigungseinrichtung 21, einen Blattbewegungs-Signalanschluss 57 zu der reversiblen Rollen-Antriebseinrichtung
3 5 und ein Start-Signalanschluss 59 sowie ein ünterbrechungs-Signalanschluss 61 zu der Steuereinrichtung
23. Ferner gibt es einen Unterwegs-Signalanschluss 63 von der Steuereinrichtung 23 zu der Einheit 1.
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Die Steuereinrichtung 23 ist über Anschlussleitungen 65 und 67 an eine geeignete Spannungsquelle beispielsweise eine
Wechselspannungsquelle für die Wärmebehandlung angeschlossen.
Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Figur 1
Die Vorrichtung gemäß Figur J erzeugt ein Aufzeichnungsblatt
wenn ein Aufzeichnungsbefehl auf der Leitung 5 angelegt wird.
Aufgrund dieses Signales sendet die Steuereinheit 1 ein Signal auf der Anschlussleitung 51 aus. Dieses Signal veranlaßt
die Antriebseinheit 13 zur Drehung der Rolle 9, so daß das Material 41 von der Rolle 45 nach unten an dem Lichtleiterstreifen
8 der Kathodenstrahlröhre 7 vorbeibewegt wird. Diese Aufzeichnungsbewegung des Materiales 41 erfolgt mit
einer vorbestimmten gleichförmigen Geschwindigkeit über eine
vorbestimmte Zeitdauer, wobei beide Größen so gewählt sind, daß sie zu der zuvor erwähnten gewählten Länge der Aufzeichnungsblätter
49 führen. Gleichzeitig wird die Antriebseinrichtung 3 5 durch ein Signal von der Steuereinheit 1
über den Anschluss 57 aktiviert.um die Rollen 25 und 27 anzutreiben,
so daß die Vorderkante des Materials 41 nach unten zwischen den Schneidblättern 15 und 17 vorbeibewegt
und zwischen den Rollen 25 und 37 eingefangen und nach rechts zu den Rollen 27 und 3 9 geführt wird.
Wenn das Material 41 nach unten über den Lichtleiterstreifen
der Kathodenstrahlröhr 7 geführt wird, so sendet die Steuereinheit 1 ein Signal über den Anschluss 53 zu der Kathodenstrahlröhre
7, wodurch der Strahl der Röhre 7wiederholt über
die Breite des Streifens 8 und somit über die Breite des Materials 41 ausgelenkt wird und wobei der Strahl gemäß dem
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Eingangssignal an dem Anschluss 3 moduliert wird. Infolgedessen
wird4OaS Eingangssignal über der gewählten Länge des
Materials 41 während der vorbestimmten Zeitperiode aufgezeichnet.
Am Ende dieser vorbestimmten Zeitperiode wird die Aufzeichnung
durch die Kathodenstrahlröhe 7 beendet. Zu einem Zeitpunkt zu dem der belichtete Teil des Materials 41 vollständig hinter
die Schneidblätter 15 und 17 bewegt worden ist, wird ein Signal auf der Anschlussleitung 55 durch die Steuereinheit 1
erzeugt, um die Betätigungseinheit 21 das Schneidblatt 17
zu betätigen und das Material 41 zu zerschneiden, wodurch ein Aufzeichnungsblatt 49 von dem Aufzeichnungsmaterial 41 abgetrennt
wird. Die Rotationsbewegung der Rolle 9 und die Abwärtsbewegung des Materials 41 wird sodann beendet. Die Drehbewegung
der Rollen 25, 27, 37 und 39 wird jedoch während einer Zeitdauer fortgesetzt,die ausreichend ist, um die
Vorderkante des abgetrennten Aufzeichnungsblattes 49 zwischen
die Rollen 27 und 3 9 zu bewegen. Die Betätigung der Antriebseinrichtung 35 und die Drehbewegung der Rollen 25, 27, 37 und
39 wird durch ein Signal über den Anschluss 57 beendet. Das Aufzeichnungsblatt 49 wird sodann stationär in der in Figur
gezeigten Behandlungsposition gehalten, wobei sich die Vorderkante zwischen den Rollen 27 und 39 und die Hinterkante
zwischen den Rollen 25 und 37 befindet und wobei die Rollen 25 und 27 den leitenden Untergrund des Aufzeichnungsblattes
elektrisch kontaktieren.
Zu dem Zeitpunkt,wo die Steuereinheit 1 die Drehbewegung der
Rollen 25, 27, 37 und 39 und somit die Bewegung des Aufzeichnungsblattes 49 nach rechts in die Behandlungsposition
beendet, sendet die Steuereinheit 1 ein Startsignal an die Steuereinrichtung 23 über den Anschluss 59. Aufgrund dieses
Signales schickt die Steuereinrichtung 23 einen Heizstrom
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durch das Aufzeichnungsblatt 49, wobei der Stromkreis ausgehend
von der Einrichtung 22 durch den Anschluss 29, die Rolle 25, die leitende Folie des Aufzeichnungsblattes 41, die Rolle 27
und den Anschluss 31 zu der Einrichtung 23 verläuft. Während dieser Heizstrom durch das Aufzeichnungsblatt 49 fließt,-ermöglichen
die Anschlüssw 29 und 31 eine Erfassung und Überwachung des vorliegenden Widerstandes des Aufzeichnungsblattes
49. Während dieser Heizperiode sendet die Einrichtung 23 ein Ünterwegssignal an die Einheit 1 über den Anschluss 63.
Wenn die Einrichtung 23 feststellt, daß der vorliegende Widerstand des Aufzeichnungsblattes 49 sich um den vorbestimmten
Prozentsatz gegenüber dem Anfangs- bzw. Kaltwiderstand des Aufzeichnungsblattes verändert hat, wobei der geänderte Widerstandswert
der gewünschten Behandlungstemperatur des Aufzeichnungsblattes entspricht, so schaltet sie den Heizstrom
ab und beläßt das Aufzeichnungsblatt 49 in seinem vollständig behandelten Zustand. Gleichzeitig schaltet die Einrichtung
das Signal auf dem Anschluss 63 ab. Aufgrund dessen sendet die Steuereinheit 1 ein Signal auf dem Anschluss 57, worauf
die Antriebseinrichtung 3 5 die Rollen 25 und 27 in entgegengesetzter Richtung dreht und das nunmehr behandelte Aufzeichnungsblatt
49 nach links in die Ablage 47 bewegt wird. Die Drehbewegung der erwähnten Rollen erfolgt über eine ausreichende
Zeitdauer; um das Aufzeichnungsblatt 49 vollständig
in die Ablage 47 zu bewegen. Danach beendet die Steuereinheit den Betrieb der Antriebseinrichtung 35 und wartet den Aufzeichnungsbefehl
auf dem Anschluss 5 ab.
Beim Vorliegen einer Situation(bei der die Wärmebehandlung
des Aufzeichnungsblattes 49 beendet werden muss, bevor die Einrichtung 23 die vollständige Behandlung des Aufzeichnungs-
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blattes erfaßt, sendet die Steuereinheit 1 ein Abbruchsignal an die Einrichtung 23 über den Anschluss 61 aus. Beim Empfang
eines solchen Signales beendet die Einrichtung 23 den Heizstromfluss und die Erzeugung des Signales an dem Anschluss 63 t
worauf die Steuereinheit 1 die Antriebseinrichtung 3 5 früher betätigt und das unvollständig behandelte Aufzeichnungsblatt
aus der Behandlungsposition herausgezogen und in die Ablage geführt wird.
Schaltungsanordnung gemäß den Figuren 2 und 3
Eine bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung 23
für die Wärmebehandlung gemäß Figur 1 ist in einem Blockdiagramm in Figur 2 und in näheren Einzelheiten in Figur 3
dargestellt. Gemäß Figur 2 umfaßt die Steuereinrichtung 23 einen Brückenschaltkreis 69, eine gesteuerte Spannungsversorgungseinrichtung
71 für die Brückenschaltung 69, einen Brückenabgleichdetektor 73 und eine Normierungssteuerung 75,
die einen Abtast- und Speicherschaltkreis 76 aufweist. Die Steuereinrichtung 23 umfaßt ferner eine Steuerlogik 77-^die
den Betrieb der verschiedenen Teile der Einrichtung koordiniert, Zu diesem Zweck sind die Signalanschlüsse 59, 61 und 63 von
der Steuereinheit 1 über die Steuerlogik 77 der Steuereinrichtung 23 zugeführt, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
Die Brückenschaltung 69 weist erste und zweite Eingangsanschlüsse 79 und 81, erste und zweite Ausgangsanschlüsse 83
und 85, Widerstände 87 und 89 und die Quellen-Senken-Strecke eines Feldeffekttransistors 91 auf. Der Widerstand 87 ist
zwischen die Anschlüsse 79 und 85 geschaltet und bilc&t einen
Zweig der Brückenschaltung 69, der Widerstand 89 ist zwischen die Anschlüsse 81 und 83 geschaltet und bildet eine zweiten
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Zweig der Brückenschaltung 69 und der Feldeffekttransistor 91
ist als dritter Zweig der Brückenschaltung zwischen die Anschlüsse 81 und 85 geschaltet. Der wirksame Widerstand des
Feldeffekttransistors 91 bestimmt den Widerstandswert des
dritten Brückenzweiges und dieser Widerstand wird nachfolgend als Vergleichswiderstand bezeichnet.
Wie zuvor erwähnt erfaßt bei einem Aufzeichnungsblatt 49 in
der Behandlungsposition die Steuereinrichtung 23 den vorliegenden Widerstandswert dieses Blattes, da dieses Blatt
über die Anschlüsse 29 und 31 an die Brückenschaltung angeschlossen ist. Das Aufzeichnungsblatt bildet somit den verbleibenden
Zweig der Brückenschaltung 69. Der Widerstand wird hierbei zwischen den Kontaktrollen 25 und 27 abgegriffen.
Im einzelnen verbindet der Anschluss 29 die Rolle 25 mit dem Brückenanschluss 7 9 und der Anschluss 31 verbindet die Rolle
27 mit dem Brüekenanschluss 83.
Die Brückenschaltung 69 wird von der Spannungsversorgungsquelle 71 mit Spannung versorgt, wobei ein Anschluss 93 die
Quelle 71 mit dem Brückenschluss 7 9 und ein Anschluss 95 die Quelle 71 mit dem Brüekenanschluss 81 verbindet. Die
Spannungsversorgungsquelle 71 erhält ihrerseits die Spannung über Anschlüsse 65 und 67 in der zuvor beschriebenen Weise
zugeführt.
Die Brücken-Ausgangsanschlüsse 83 und 85 sind über entsprechende Anschlüsse 97 und 99 an den Eingang des Brückenabgleichdetektors
73 gelegt und sie sind ferner an den Eingang der Normierungssteuerung 75 durch entsprechende Verbindungsleitungen
101 und 103 angeschlossen. Der Ausgang
des Detektors 73 ist über Anschlussdrähte 105 und 107 mit der Steuerlogik 77 verbunden. Eine Verbindung 109 erstreckt sich
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von der Steuerlogik 77 zu der Normierungssteuerung 75 und
eine Verbindung 111 erstreckt sich von der Normierungssteuerung 75 zu der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors
91. Schließlich steuert die Steuerlogik 77 über Verbindungsleitungen 113 und 115 den von der Spannungsversorgungsquelle
71 an die Brückenschaltung 69 gelieferten Speisestrom.
Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Figur 2
Auf die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Figur 2 sei hier nur kurz eingegangen, da später anhand der detaillierten
Schaltungsanordnung gemäß Figur 3 eine nähere Erläuterung erfolgt. Es ist zu diesem Zeitpunkt ausreichend,
festzustellen, daß beim Auftritt eines Startsignales auf der Anschlussleitung 59 die Spannungsversorgung 71 angeregt wird,
die Brückenschaltung 69 im Startzeitpunkt mit Spannung zu versorgen. Aufgrund dessen fließt ein das Material erwärmender
Strom über die Anschlussdrähte 29 und 31 und über das Aufzeichnungsblatt 49.
Die Brückenschaltung kann der Einfachheit halber so betrachtet werden, daß sie zwei Widerstandszweige parallel zueinander
zwischen den an Spannung gelegten Anschlüssen 7 9 und 81 aufweist. Einer von diesen Zweigen besteht aus dem Widerstand
des Aufzeichnungsblattes 49 und dem hierzu zwischen
den Anschlussklemmen 79 und 81 in Reihe geschalteten Widerwird
stand 89. Hierdurch-1'am Ausgangsanschluss 83 eine erste Spannung erzeugt, die nachstehend als Blattsignal bezeichnet wird und durch den vorherrschenden Widerstand des Aufzeichnungsblattes 49 vorgegeben ist. Der andere Widerstandszweig besteht aus dem Widerstand 87 und dem Feldeffekttransistor 91, welche beide zwischen den Anschlüssen 7 9 und 81
stand 89. Hierdurch-1'am Ausgangsanschluss 83 eine erste Spannung erzeugt, die nachstehend als Blattsignal bezeichnet wird und durch den vorherrschenden Widerstand des Aufzeichnungsblattes 49 vorgegeben ist. Der andere Widerstandszweig besteht aus dem Widerstand 87 und dem Feldeffekttransistor 91, welche beide zwischen den Anschlüssen 7 9 und 81
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in Reihe geschaltet sind und am Ausgangsanschluss 85 eine zweite Spannung erzeugen, die nachstehend als Vergleichssignal
bezeichnet ist und maßgeblich durch den wirksamen Widerstand des Feldeffekttransistors 91 vorgegeben ist.
Wenn die Brücke an Spannung gelegt wird und der Heizstrom durch das Aufzeichnungsblatt 49 fließt, so wird das Blattsignalj
das durch den vorherrschenden Widerstand des Aufzeichnungsblattes 49 vorgegeben ist, an den Ausgangsanschlüssen
97 und 101 der Brückenschaltung ausgegeben. Ebenso wird das
durch den vorliegenden Vergleichwiderstand vorgegebene Vergleichssignal
an den Ausgangsanschlüssen 99 und 103 der Brückenschaltung ausgegeben. Der zu diesem Zeitpunkt vorliegende
Widerstand ist durch den Kaltwiderstand des Aufzeichnungsblattes 49 gegeben, so daß das Blattsignal einen
entsprechenden Wert aufweist.
Bevor der Heizstrom die Temperatur und den Widerstand des Aufzeichnungsblattes 49 in spürbarer Weise verändern kann,
benutzt die Normierungssteuerung 75 das Blattsignal am Anschluss 101 und das Vergleichssignal am Anschluss 103 für die
Normierung der Brückenschaltung 69. Dies bedeutet, daß die Normierungssteuerung 75 die beiden zuletzt erwähnten Signale
benutzt,um ein Signal zu bilden, zu speichern und an dem
Anschluss 111 auszugeben. Dieses Signal stellt den Widerstand des Feldeffekttransistors 91 ein, der den Vergleichswiderstand
vorgibt und beispielsweise auf einen Wert eingestellt wird, der einem vorbestimmten Prozentsatz von zum
Beispiel 150% des Widerstandes des Aufzeichnungsblattes im
kalten Zustand entspricht. Dieser Wert des Vergleichswiderstandes gibt somit den Wert des Blattwiderstandes vor, bei
dem der Stromfluss durch den Brückenschaltkreis aufhört und die Brücke abgeglichen ist. Der Blattwiderstand bei abge-
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geglichener Brücke wird als endgültiger Blattwiderstand bezeichnet. Nimmt man beispielsweise an, daß die Werte der
Widerstände 87 und 89 einander gleich sind, so folgt daraus,
daß die Brücke abgeglichen ist, wenn der endgültige Blattwiderstand den Wert des eingestellten Vergleichswiderstandes
erreicht hat.
Der Brückenabgleichdetektor 7 3 erfaßt den Brückenabgleich und signalisiert diesen der Steuerlogik 77 über die Anschlüsse
105 und 107. Die Steuerlogik 77 signalisiert daraufhin über ".ie Anschlüsse 113 und 115 der Spannungsversorgung 71 eine
*nterbre<~'hung des Speisestromes zu der Brückenschaltung 69,
worauf dar Heizstrom zu dem Aufzeichnungsblatt 49 ebenfalls
unterbrochen wird. Danach wird das wärmebehandelte Aufzeichnungsblatt 49 nach links ausgegeben, wie dies im Zusammenhang
mit Figur 1 erläutert wurde.
Detaillierter Schaltkreis gemäß Figur 3
Gemäß Figur 3umfaßt der Brückenschaltkreis 69 zusätzlich zu den in Figur 2 dargestellten Elementen einen Widerstand 117
und einen Kondensator 119, die parallel zu dem Feldeffekttransistor
91 geschaltet sind. Ferner ist der Brückenanschluss 81 an Masse angeschlossen.
Gemäß Figur 3 umfaßt die Spannungsversorgungsquelle 71 einen Netztransformator 121 mit einer zwischen den Netzanschlüssen
65 und 66 liegenden Primärwicklung 123 und mit entsprechenden Sekundärwicklungen 125 und 127. Die Sekundärwicklung 125
ist an einen Vollwellen-Brückengleichrichter 129 ange-
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schlossen,der an einem Anschluss 131 eine positive Ausgangsspannung
und an einem Anschluss 3 33 eine negative Ausgangsspannung ausgibt. Der Anschluss 131 ist über die Kollektor/
Emitterstrecke eines NPN-Schalttransistors 135 mit dem Versorgungsanschluss
95 der Brückenschaltung 69 verbunden. Der Anschluss 133 ist mit dem Versorgungsanschluss 93 der Brückenschaltung
69 verbunden. Demzufolge wird der Speisestrom der Brücke von dem Gleichrichter 129 in Form eines pulsierenden
Gleichstromes geliefert. Daraus folgt, daß das Blattsignal
und das Vergleichssignal am Ausgang der Brückenschaltung 69 pulsierende Signale sind, deren Differenz zu jedem vorgegebenen Zeitpunkt die Differenz zwischen dem vorliegenden
Blattwiderstand und dem Vergleichswiderstand vorgibt.
und das Vergleichssignal am Ausgang der Brückenschaltung 69 pulsierende Signale sind, deren Differenz zu jedem vorgegebenen Zeitpunkt die Differenz zwischen dem vorliegenden
Blattwiderstand und dem Vergleichswiderstand vorgibt.
Die Spannungsversorgungsquelle 71 umfaßt ferner einen Transistorverstärker
137 für die Ein- und Aussschaltung des
Transistors 135 und somitdes Speisestromes für die Brückenschaltung 69, wobei der Schaltzustand durch die Steuerlogik über die Anschlüsse 113 und 115 vorgegeben wird. Ferner umfaßt die Spannungsversorgungsquelle 71 einen Nulldurchgangsdetektor 139, der sicherstellt, daß die Ein- und Ausschaltung des Transistors 135 durch den Verstärker 137 nur erfolgt,
wenn die Brückenspeisespannung zwischen den Anschlüssen 131 und 133 einen Minimalwert aufweist.
Transistors 135 und somitdes Speisestromes für die Brückenschaltung 69, wobei der Schaltzustand durch die Steuerlogik über die Anschlüsse 113 und 115 vorgegeben wird. Ferner umfaßt die Spannungsversorgungsquelle 71 einen Nulldurchgangsdetektor 139, der sicherstellt, daß die Ein- und Ausschaltung des Transistors 135 durch den Verstärker 137 nur erfolgt,
wenn die Brückenspeisespannung zwischen den Anschlüssen 131 und 133 einen Minimalwert aufweist.
In dem Nulldurchgangsdetektor 139 liefert die Transformatorwicklung
127 zusammen mit den Gleichrichterdioden 141 und
143 und den Widerständen 145 und 147 ein pulsierendes Gleichspannungs-Referenzsignal an den invertierenden Eingangsanschluss 149 eines Vergleichers 151. Dieses Referenzsignal
pulsiert gleichphasig mit der pulsierenden Speisespannung der Brückenschaltung 69 an den Gleichrichteranschlüssen 131 und 133. Dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss 153 des Vergleichers 151 wird ein stetiges Gleichspannungs-Referenzsig-
143 und den Widerständen 145 und 147 ein pulsierendes Gleichspannungs-Referenzsignal an den invertierenden Eingangsanschluss 149 eines Vergleichers 151. Dieses Referenzsignal
pulsiert gleichphasig mit der pulsierenden Speisespannung der Brückenschaltung 69 an den Gleichrichteranschlüssen 131 und 133. Dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss 153 des Vergleichers 151 wird ein stetiges Gleichspannungs-Referenzsig-
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nal von einem an einer positiven Gleichspannung liegenden
Anschluss 155 über Widerstände 157, 159 und 161 und einen
Kondensator 163 zugeführt. DerAusgangsanschluss 165 des Vergleichers
151 ist über einen Widerstand 167 mit einem Anschluss
169 verbunden, der an einer positiven Gleichspannung
liegt und er ist ferner auf den Vergleichereingangsanschluss 153 über einen Widerstand 171 zurückgeführt, wodurch eine
Totzone vorgegeben wird. Der Schaltungsaufbau ist dergestalt, daß ein Logiksignal am Ausgangsanschluss 165 mit positivem
Pegel nur für wiederholte kurze Perioden erzeugt wird, in denen die pulsierende Brücken-Speisespannung zwischen den
Anschlüssen 131 und 133 unterhalb einem geringen Wert von
beispielsweise 5OmV liegt.
Der Nulldurchgangsdetektor 139 der Spannungsversorgungsquelle 71 umfaßt ferner einen Logikteil t bestehend aus 4 NAND-Gattern
173, 175, 177 und 179. Ein Eingang eines jeden der Gatter
173 und 177 ist mit dem Vergleicher-Ausgangsanschluss 165
verbunden und der andere Eingang eines jeden der Gatter und 177 ist an einen entsprechenden Anschluss 115 und 113
der Steuerlogik 77 angeschlossen.
Die Ausgänge und die verbleibenden Eingänge der Gatter bis 179 sind in der in Figur 3 gezeigten Weise miteinander
so verbunden, daß jene Gatter am Ausgang des Nulldurchgangsdetektors 139/der durch den Ausgang des Gatters 179 vorgegeben
ist ein Schaltsignal erzeugen. Dieses Schaltsignal wird durch die Steuerlogik 77 und durch das Logiksignal am Ausgangsanschluss
165 des Vergleichers 151 gemeinsam gesteuert.
Insbesondere schaltet beim Auftritt eines hohen Pegels auf der Anschlussleitung 113 und eines niedrigen Pegels auf der
Anschlussleitung 115 das Ausgangssignal des Gatters 179 beim
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nächsten Auftritt eines hohen Pegels am Ausgangsanschluss 165 auf den hohen Pegel um. Die Steuerlogik 77 fordert durch ,
diese Signale auf den Anschlüssen 113 und 115 einen Speisestrom
zu der Brückenschaltung 69, wobei jedoch die Einschaltung über den Anschluss 165 nur vorgenommen wird, wenn
die Netzspannung ein Minimum aufweist. Umgekehrt wird beim Auftritt eines niedrigen Pegels auf der Anschlussleitung 113
und eines hohen Pegels auf der Anschlussleitung 115 und bei
einem hohen Pegel am Anschluss 165 der Ausgang des Gatters 179
auf einen niedrigen Pegel umgeschaltet, wobei durch diese Signalpegel einmal die Steuerlogik 77 eine Abschaltung des
Speisestromes der Brückenschaltung 69 vorgibt und der Nulldurchgangsdetektor ein Minimum der Netzspannung anzeigt.
Der zuvor erwähnte Verstärker 137 der Spannungsversorgungsquelle 71 besitzt einen Eingangs-Schaltungspunkt 181, der an
den erwähnten Ausgang des Gatters 179 angeschlossen ist. Ferner besitzt der Verstärker 137 einen Ausgangs-Schaltungspunkt
183, der mit der Basis des Schalttransistors 135 verbunden ist. Zwischen den Schaltungspunkten 181 und 183 umfaßt der
Verstärker 137 Transistoren 185 bis 191, Widerstände 193 bis
211 und eine Spule 213. Die Widerstände 193 und 209 und die
Spule 213 sind mit Anschlüssen 215, 217 und 219 verbunden, die an einer positiven Gleichspannung liegen.Die erwähnten Elemente
des Verstärkers 137 sind gemäß Figur 3 so miteinander verbunden, daß ein hoher Pegel am Eingangs-Schaltungspunkt 181
die Einschaltung des Transistors 135 bewirkt, während ein niedriger Pegel am Eingangs-Schaltungspunkt 181 die Ausschaltung
des Transistors 135 bewirkt.
Zusammenfassend betrachtet wird beim Auftritt eines hohen
Pegels auf der Anschlussleitung 113 und eines niedrigen Pegels
auf der Anschlussleitung 115 und bei einer in geeigneter
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Weise geringen Speisespannung der Transistor 135 durchgeschaltet, so daß ein Speisestrom durch die Brückenschaltung
69 zu fließen beginnt. Umgekehrt wird beim Auftritt eines hohen Pegels auf der Anschlussleitung 115 und eines niedrigen
Pegels auf der Anschlussleitung 113 und bei in geeigneter Weise geringer Speisespannung der Transistor 135 ausgeschaltet
und der Speisestrom durch die Brückenschaltung 69 unterbrochen .
Gemäß Figur 3 umfaßt der Detektor 73 Vergleicher 221 und 223, Widerstände 225 bis 243 und einen Kondensator 145. Die
Anschlussleitung 97 verbindet den Ausgangsanschluss 83 der Brückenschaltung 69 über den Widerstand 229 mit nichtinvertierenden
Eingang 247 des Vergleichers 221. In gleicher Weise ist der Ausgangsanschluss 85 der Brückenschaltung 69 über
die Anschlussleitung 99 und den Widerstand 239 an den nichtinvertierenden Eingang 249 des Vergleichers 243 angeschlossen.
Die invertierenden Eingänge 251 und 253 der Vergleicher 221 und 223 sind durch eine feste Gleichspannung vorgespannt. Insbesondere
sind die Widerstände 225 und 227 zwischen einer Anschlussklemme 255 auf negativem Potential und Masse in Reihe
geschaltet und der gemeinsame Verbindungspunkt dieser Widerstände ist über den Widerstand 231 an den Anschluss 251 und
über den Widerstand 237 an den Anschluss 253 angeschlossen. Der Kondensator 245 ist dem Widerstand 227 parallel geschaltet.
Der Ausgang 257 des Vergleichers 221 ist über die Anschlussleitung
105 zu der Steuerlogik 77 geführt. In gleicher Weise ist der Ausgang 259 des Vergleichers 223 über den Anschluss 107
zu der Steuerlogik 77 geführt. Die Ausgangsanschlüsse 257 und 259 sind ferner über die Widerstände 235 und 243 an eine
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Anschlussklemme 261 auf positivem Potential geführt und sie
sind ferner über entsprechende Rückführungswiderstände 233 und 241 auf die Eingangsanschlüsse 247 und 249 zurückgeführt.
Der Steuerschaltkreis 7 5 umfaßt gemäß Figur 3 Operationsverstärker
263 und 265, sowie verschiedene andere Komponenten und den zuvor erwähnten Abtast- und Speicherschaltkreis 76.
Dieser Abtast- und Speicherschaltkreis 76 weist einen herkömmlichen Aufbau auf und besitzt einen Eingangsanschluss 267,
einen Ausgangsanschluss 269, einen Schaltertreiber 271, der einen Schalter 272 betätigt und Anschlüsse 273 und 275 aufweist,
einen Anschluss 277 für ein Zeitelement und positive und negative Versorgungsanschlüsse 279 und 28^dIe an entsprechenden
Gleichspannungspotentialen liegen.
Der mit dem Ausgangsanschluss 83 des Brückenschaltkreises verbundene Anschluss 101 ist über einen einstellbaren Widerstand
2 83 und einen Widerstand 285 auf den nichtinvertierenden Eingang 287 des Operationsverstärkers 263 geführt. Der gemeinsame
Schaltungspunkt der Widerstände 283 und 285 ist über einen Widerstand 289 an Masse gelegt. Ferner ist die mit dem
Ausgangsanschluss 85 der Brückenschaltung 69 verbundene Anschlussleitung 103 über einen Widerstand 291 mit dem invertierenden
Eingang 293 des Verstärkers 263 verbunden und über die Reihenschaltung zweier Widerstände 295 und 297 an Masse
gelegt. Ein Kondensator 299 ist dem Widerstand 297 parallel geschaltet.
Der Ausgang 301 des Operationsverstärkers 263 ist mit dem Eingangsanschluss 267 des Abtast- und Speicherkreises 76
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verbunden. DerAusgang 269 des Abtast- und Speicherschaltkreises
7 6 ist über einen Widerstand 303 an den invertierenden Eingang 305 des Operationsverstärkers 265 angeschlossen.
DerAusgang 307 dieses Operationsverstärkers 365 ist über eine Diode 309 und die zuvor erwähnte Anschlussleitung 111 auf die
Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 91 in der Brückenschaltung
69 geführt.
Ein Widerstand 311 ist zwischen dem invertierenden Eingang
305 und dem Ausgang 307 des Verstärkers 265 angeordnet und ein Widerstand 313 verbindet die Anschlussleitung 111 mit
Masse. Der nichtinvertierende Eingang 315 des Verstärkers ist über eine Anschlussleitung 317 an den gemeinsamen Schaltungspunkt
der Widerstände 295 und 297 angeschlossen und erhält somit einen Teil des Signales zugeführt, das dem invertierenden
Eingang 293 des Verstärkers 263 zugeführt wird.
Der Treiberanschluss 275 des Abtast- und Speicherschaltkreises 7 6 ist an den zuvor erwähnten Anschluss 109 der Steuerlogik
77 angeschlossen. Der verbleibende Treiberanschluss ist mit Masse verbunden. Als zeitbestimmendes Glied dient
ein Kondensator 319,der den Anschluss 277 mit Masse verbindet.
Dem Eingang 293 des Verstärkers 263 wird ein erstes Signal zugeführt, das einen festen Bruchteil des Vergleichssignales
auf der Anschlussleitung 103 bildet. Ferner wird beim Beginn einer jeden Wärmebehandlung dem Eingang 287 des Verstärkers
263 ein zweites Signal zugeführt, das durch einen einstellein
baren Bruchteil des Blattsignales für*kaltes Aufzeichnungsblatt auf der Anschlussleitung 101 vorgegeben ist, wobei der
Bruchteilswert durch die Einstellung des Widerstandes 283 vorgegeben wird. Aufgrund dieser beiden Signale wirkt der Verstärker
263 über den Abtast- und Speicherkreis 76 und den
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Verstärker 265 auf die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors
91 in der Weise ein, daß das Vergleichssignal an dem Anschluss 293 in Übereinstimmung mit dem eingestellten Signal
für das kalte Aufzeichnungsblatt an dem Anschluss 287
gebracht wird. Durch Einstellung des Widerstände 283 auf einen solchen Wert, daß der zuletzt erwähnte Bruchteil gleich
dem Reziprokwert des zuvor definierten vorbestimmten Prozentsatzes gemacht wird, ergibt sich der resultierende Wert des
Vergleichswiderstandesdurch den Blattwiderstand im kalten Zustand multipliziert mit dem vorbestimmten Prozentsatz. Hierdurch
wird der Brückenschaltkreis 69 normiert.
Die Steuerlogik 77 umfaßt gemäß Figur 3 NAND-Gatter 321 bis 333 und D-Flip-Flops 335 und 337. Der Ausgangsanschluss 105
des Detektors 73 ist über das als Inverter betriebene Gatter 321 auf einen der Eingänge des Gatters 323 geführt. Der Ausgang
dieses Gatters ist über das als Inverter betriebene Gatter 325 und die Anschlussleitung 109 dem Abtast- und Speicherschaltkreis
7 6 zugeführt.
Der verbleibende Eingang des Gatters 323 ist an den Ausgang Q des D-Flip-Flops 335 angeschlossen. Der D-Eingang dieses
Flip-Flops ist mit Masse verbunden, der Takteingang ist an den Ausgangsanschluss 107 des Detektors 77 angeschlossen,
der Löscheingang ist an die Abbruchsignal-Anschlussleitung angeschlossen, der Voreinstelleingang ist mit dem Ausgang
des Gatters 3 27 verbunden und der Ausgang Q ist an den Voreinstelleingang des D-Flip-Flops 337 angeschlossen.
Der Detektor-Ausgangsanschluss 107 ist ferner über das als Inverter betriebene Gatter 329 auf einen der Eingänge des
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Gatters 331 geführt. Der andere Eingang dieses Gatters ist an den Detektor-Ausgangsanschluss 105 angeschlossen. Der Ausgang
des Gatters 331 ist mit dem Takteingang des D-Flip-Flops verbunden. Ferner ist der D-Eingang dieses Flip-Flops an Masse
angeschlossen, der Löscheingang ist mit dem Abbruch-Signalanschluss 61 verbunden, der Ausgang Q ist an den Ausgangsanschluss
113 angeschlossen und der Ausgang Q ist mit dem Ausgangsanschluss
115 verbunden. Mit dem Ausgangsanschluss 115 ist ferner der Unterwegs-Signalanschluss 63 verbunden.
tar Start- Signalanschluss 59 ist über das als Inverter bei
:!ebene Gatter 333 an einen der Eingänge des Gatters 327
angeschlossen. Dar andere Eingang dieses Gatters ist mit dem Ausgangsanschluss 115 verbunden. Schließlich sind die Anschlüsse
59 und 61 über entsprechende Widerstände 3 43 und 345 an Anschlussklemmen 339 und 341 auf positivem Potential angeschlossen.
Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß den Figuren 2und 3
Vor dem Auftritt eines Startsignales auf dem Anschluss 59 besitzt dieser den hohen Pegel. Ferner ist das D-Flip-Flop
zurückgestellt, woraufhin der Anschluss 113 den niedrigen Pegel und die Anschlüsse 115 und 63 den hohen Pegel aufweisen.
In diesem Zustand ist der Transistor 135 in der Spannungsversorgungsquelle 71 abgeschaltet und die Brückenschaltung
liegt nicht an Spannung^wie dies zuvor erläutert wurde. Infolgedessen
befinden sich der Blattsignal-Ausgangsanschluss 105 und der Vergleichssignal-Ausgangsanschluss 107 auf dem
hohen Pegel. Ferner ist zu diesem Zeitpunkt das D-Flip-Flop 335 zurückgestellt, wobei dessen Ausgang Q den hohen Pegel
und dessen Ausgang Q den niedrigen Pegel ausgibt. Hierdurch besitzt der Anschluss 109 der Normierungssteuerung den niedrigen
Pegel mit dem Ergebnis, daß der Abtast- und Speicherschalter geöffnet ist.
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Wenn zum Zeitpunkt ΊΟ die Steuereinheit 1 gemäß Figur 1
eine Wärmebehandlung auslöst, so wird momentan der Start-Signalanschluss
59 auf niedriges Potential heruntergezogen. Dies führt dazu, daß dem Gatter 327 zwei Signale mit hohem
Pegel zugeführt werden, wodurch der Ausgang dieses Gatters den niedrigen Pegel einnimmt und das D-Flip-Flop 335 setzt.
Der Ausgang Q dieses Flip-Flops nimmt daraufhin den niedrigen Pegel ein und setzt das D-Flip-Flop 337. Dieses Flip-Flop
kehrt den Pegel auf den Anschlussleitungen 113 und 115
um, wobei der Pegel auf der Leitung 113 auf den hohen Wert
und der Pegel auf der Leitung 115 auf den niedrigen Wert umschaltet.
Dies versetzt die Spannungsversorgungsquelle 71 in die Lage,den Transistor 135 einzuschalten und ein Signal mit
niedrigem Pegel auf dem Unterwegs-Signalanschluss 63 auszugeben .
Beim nächsten Abfall der pulsierenden Brücken-Speisespannung schaltet das Gatter 179 den Transistor 135 ein. Daraufhin beginnt
im Zeitpunkt T1 der Speisestrom der Brücke in einer ersten Speiseperiode zu fließen. Das Blattsignal und das Vergleichssignal
beginnt daraufhirian den Eingängen der Vergleicher 221 und 223 anzusteigen.
In einem nachfolgenden Zeitpunkt T2 in der ersten Speiseperiode erreicht eines der Blattsignale bzw. Vergleichssignale einen
Wert,bei dem das Signal auf einer der Anschlussleitungen und 107 den niedrigen Pegel einnimmt. Je geringer der Blattwiderstand
in kaltem Zustand ist, um so früher nimmt in der ersten Speiseperiode das Potentail auf der Anschlussleitung
105 den niedrigen Pegel ein. Andererseits nimmt während der ersten Speiseperiode das Potential auf der Anschlussleitung
107 um so früher den niedrigen Pegel ein, je höher der anfängliche Vergleichswiderstand ist.
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Es sei angenommen, daß der anfängliche Vergleichswiderstand ausreichend groß ist, so daß die Anschlussleitung 1C7 im
Zeitpunkt T2 den niedrigen Pegel einnimmt. In diesem Fall nimmt zu einem späteren Zeitpunkt T3 die Anschlussleitung
den niedrigen Pegel ein. Das Gatter 3 23 erhält nunmehr zwei Signale mit hohem Pegel zugeführt. Dadurch nimmt der Ausgang
dieses Gatters den niedrigen Pegel ein, was zu einem hohen Pegel auf dem Normierungs-Steueranschluss 109 führt. Der
Schaltertreiber 271 hält daraufhin den Abtast- und Halteschalter 272 in der geschlossenen Stellung. Der Normierungsschaltkreis 76 arbeitet nunmehr im Abtastmodus um die Brückenschaltung
69 zu normieren.
Der Abtast- und Speicherkreis 7 5 fährt fort, den geforderten Wert des Vergleichswiderstandes auf der Basis des Blattwiderstandes
im kalten Zustand und der vorbestimmten Prozenteinstellung durch den Widerstand 283 zu ermitteln. Diese Normierung
wird bewirkt, indem der Verstärker 263 seine beiden Eingangssignale miteinander vergleicht und das Steuerelektrodensignal
und den Widerstand des Feldeffekttransistors 91 so einstellt, daß die Differenz zwischen den Eingangssignalen
des Verstärkers auf den Wert Null vermindert wird. Während dieses Betriebs dient der Verstärker 265 der Linearisierung
der Beziehung zwischen dem tatsächlichen Widerstand und dem Steuerelektrodensignal des Feldeffekttransistors 91.
Die beschriebene Normierung wird bis zum Zeitpunkt T4 in der ersten Speiseperiode fortgesetzt, bei der der sich verändernde
Wert des Vergleichssignales die Umschaltung des Anschlusses 107 auf den hohen Pegel bewirkt. Zu diesem Zeitpunkt ist der
Vergleichswiderstand auf den geforderten Wert eingestellt worden. Wenn die Anschlussleitung 107 den hohen Pegel einnimmt,
so wird das D-Flip-Flop 335 über seinen Takteingang
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zurücksteilt. Hierdurch wird die Umschaltung des Anschlusses
109 auf den niedrigen Pegel und die Öffnung des Schalter
hervorgerufen, wodurch die Normierung beendet wird. Die Normierungssteuerung
75 befindet sich nunmehr im Haltemodus, während welchem der Vergleichwiderstand und das Vergleichssignal auf den geeignten Werten für die nachfolgende Aufheizungsperiode
des Aufzeichnungsblattes gehalten werden.
Vor dem Ende der ersten Speiseperiode verursacht die Änderung des Wertes des Blattsignales im Zeitpunkt T5 eine Umschaltung
des Anschlusses 105 auf den hohen Pegel. Diese Umschaltung
besitzt keinen Einfluss auf den Betrieb der Einrichtung.
In der zweiten Speiseperiode schaltet im Zeitpunkt T6 der Anschluss 105 auf den niedrigen Pegel um, wobei der Zeitpunkt
von dem Wert des vorliegenden Blattwiderstandes und dem entpsrechenden Blattsignal abhängt. In einem späteren
Zeitpunkt T7,der von dem Wert des Vergleichssignales abhängt, schaltet der Anschluss 107 auf den niedrigen Pegel um. Diese
Umschaltungen haben keinen Einfluss auf den Betrieb der Einrichtung. Da der vorliegende Widerstand des nur teilweise
aufgeheizten Aufzeichnungsblattes 49 in jedem Fall geringer als der Vergleichswiderstand ist, nimmt in der zweiten Speiseperiode
der Anschluss 105 immer vor dem Anschluss 107 den niedrigen Pegel ein. In gleicher Weise nimmt der Anschluss
in einem Zeitpunkt T8 den hohen Pegel ein, wobei der Zeitpunkt T8 vor einem Zeitpunkt T9 liegt, in welchem der Anschluss
105 den hohen Pegel einnimmt. Dies rührt daher, daß in der zweiten Speiseperiode der niedrige Pegel am Anschluss 105
immer länger als der niedrige Pegel am Anschluss 107 vorliegt.
Dies gilt für alle Speiseperioden bis zu derjenigen, wo die Aufheizung des Aufzeichnungsblattes 49 beendet worden
ist.
Der Brücken-Speisestrom fließt fortgesetzt.um das Aufzeichnungs-
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blatt 49 aufzuheizen und seine Temperatur und seinen Widerstand anzuheben und das Blattsignal zu vermindern, bis der
Blattwiderstand den Vergleichwiderstand erreicht und diesen gerade geringfügig übersteigt. In der Speiseperiode,in der
dies geschieht, nimmt der Anschluss 107 in einem Zeitpunkt T10 den niedrigen Pegel ein und der Anschluss 1O5 nimmt in
einem nachfolgenden Zeitpunkt T11 den niedrigen Pegel ein.
Letzteres ist der Fall, da das Vergleichssignal· nunmehr geringfügig größer als das abfallende Blattsignal ist.
Wenn der Anschluss 107 in der zuvor erwähnten Weise den hohen Pegel aufweist, so werden dem Gatter 331 zwei Signale mit
hohem Pegel zugeführt und ein niedriger Pegel auf den Takteingang des D-Flip-Flops 337 gegeben. Dies bleibt ohne Einfluss
auf dieses Flip-Flop. Wenn jedoch danach der Anschluss 105 im Zeitpunkt T11 den niedrigen Pegel einnimmt, so werden
dem Gatter 331 ein niedriger und ein hoher Pegel zugeführt und daher ein hoher Pegel auf den Takteingang des D-Flip-Flops
337 gegeben. Dadurch wird dieses Flip-Flop zurückgestellt
und die Pegel auf den Anschlussleitungen 113 und 115 werden
umgeschaltet, so daß auf dem Anschluss 113 ein niedriger Pegel und auf dem Anschluss 115 ein hoher Pegel vorliegt. Am
Ende dieser letzten Speiseperiode schaltet dieser Zustand auf den Anschlussleitungen 113 und 115 den Transistor 135 aus,
wodurch der Speisestrom zu der Brücke und der Heizstrom zu dem Aufzeichnungsblatt beendet wird.
Die Umschaltung der Anschlussleitung 115 von dem niedrigen
auf den hohen Pegel hebt den niedrigen Pegel des Unterwegs-Signales auf der Anschlussleitung 63 auf. Wenn dies geschieht,
so wirft die Steuereinheit 1 das behandelte Aufzeichnungsblatt 49 durch die Rollen 25 und 27 aus, wie dies
zuvor im Zusammenhang mit Figur 1 erläutert wurde.
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Wenn aus irgendeinem Grund sich kein Aufzeichnungsblatt zwischen
den Rollen 20 und 27 zu dem Zeitpunkt befindet, wo ein Startsignal die Umschaltung der Anschlussleitung 59 auf den niedrigen
Pegel hervorruft, so setzt zwar die zuvor beschriebene Operation ein, aber der Ausgangsanschluss 105 des Blattsignal-Vergleichers
nimmt niemals den niedrigen Pegel ein. Wenn nachfolgend die Anschlussleitung 107 in der ersten oder zweiten
Speiseperiode den hohen Pegel einnimmt und die Anschlussleitung 105 bereits den hohen Pegel besitzt, so führt das an dem Ausgang
des Gatters 331 auftretende Signal mit hohem Pegel zur Rückstellung des D-Flip-Flops 337. Hierdurch wird der Speisestromfluss
durch die Brückenschaltung beendet und dies wird der Steuereinheit 1 durch das Verschwinden des niedrigen Pegels
auf der Anschlussleitung 63 signalisiert, wie dies durch die Rückstellung des D-Flip-Flops 337 am Ende einer normalen
Blattbehandlungsoperation der Fall ist.
Im Falle einer Situation,in der die Wärmebehandlung eines
Aufzeichnungsblattes 49 beendet werden muß, bevor die Einrichtung
23 die Beendigung der Behandlung des Aufzeichnungsblattes erfaßt, gibt die Steuereinheit 1 ein Signal mit niedrigem
Pegel auf der Abbruchleitung 61 aus. Da diese Leitung an die Löscheingänge der D-Flip-Flops 335 und 337 angeschlossen
ist, werden diese D-Flip-Flops zurückgestellt und der Speisestromfluss durch die Brückenschaltung unterbrochen,wie dies
zuvor beschrieben wurde. Die Steuereinheit 1 veranlaßt daraufhin die frühe Betätigung der Antriebseinrichtung 35 und den
Auswurf des unvollständig behandelten Aufzeichnungsblattes aus der Behandlungposition in die Ablage 47.
Der Brückenabgleichdetektor 73 und die Steuerlogik 77 arbeiten zusammen;um zu erfassen, wann das Blattsignal mit dem Vergleichssignal
übereinstimmt. Ein einfacher Analogvergleich des Blattsignales mit dem Vergleichssignal kann nicht benutzt
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werden, um den Abgleich zu ermitteln r da ein solcher Vergleich
zu einer falschen Anzeige des Brückenabgleiches jedesmal dann führen würde, wenn der Brückenspeisestrom und somit
die beiden Signale zwischen den Speiseimpulsen durch Null hindurchgehen wurden.
Erläuterungen der Kurven gemäß Figur 4
In Figur 4 sind Kurven dargestellt, die die Beziehung zwischen dem Widerstand und der Temperatur für drei typische Aufzeichnungsblätter
darstellen. Diese Kurven veranschaulichen die Tatsache, daß für jedes Aufzeichnungsblatt die geforderte
Behändlungstemperatür von 13 2°Cerreicht wird, wenn das Aufzeichnungsblatt
solange aufgeheizt wird, bis sein Widerstand 17 2% von seinem Widerstand im kalten Zustand erreicht. Für derartige
Aufzeichnungsblätter wird daher der Widerstand 283 in
der Normierungssteuerung 7 5 auf einen Wert eingestellt, der einem Vergleichswiderstand von 17 2% des Blattwiderstandes im
kalten Zustand entspricht.
Wenn für eine andere Sorte von Aufzeichnungsmaterial der im
voraus bestimmbare Prozentsatz einem anderen Wert entspricht, so ist es erforderlich, den Widerstand 283 entsprechend diesem
Prozentsatz auf einen neuen Wert einzustellen. Danach ermittelt die Vorrichtung basierend auf diesem Prozentsatz den
richtigen Vergleichwiderstand für jedes Blatt. In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß dieser Prozentsatz für verschiedene
Materialsorten zwischen 140 bis 200% variieren kann.
Faßt man den vorstehenden Sachverhalt zusammen, so ist festzustellen, daß auf Anforderung ein Wärmebehandlungsstrom
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durch das Aufzeichnungsblatt 49 geschickt wird und der Blattwiderstand
in kaltem Zustand erfaßt wird. Der geforderte endgültige Widerstand des Aufzeichnungsblattes wird sodann vorgegeben,
indem der Vergleichswiderstand als vorbestimmter Prozentsatz des erfaßten Blattwiderstandes im kalten Zustand vorgegeben
wird. Schließlich wird die Zuführung des Behandlungsstromes beendet, wenn der vorgegebene endgültige Widerstand
des Aufzeichnungsblattes erreicht ist.
Der Schaltkreis gemäß Figur 3 kann mit nachstehenden Schaltungselementen aufgebaut werden, wobei diese Elemente nur als ein
Beispiels zu verstehen sind:
Abtast- und Speicherkreis 76 -
Widerstand 87 Widerstand 89 FET 91
Widerstand117 Kondensator
Transformatorwicklung 125 Transformatorwicklung 127 Gleichrichter
Transistor 135 Gleichrichter 141 & Widerstand Wid-er stand 147
Vergleicher Widerstand 157 Widerstand 159 Widerstand 161
Kondensator 163 -
Typ SHM-LM-2 oder SHC-298AM
2.2 ΜΏ o,39 Ql
VCR5P 6.2KQ.
0.01 /UF 500 V 14V 4/MR Typ BU Typ 1N148
15KSL
Typ 311N 100ΚΏ.
33ΟΏ ο. 1 ,uF
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Widerstand 167 Widerstand 171
Transistor 185 Transistor 187 ^ Transistoren 189 8
Widerstand 193 Widerstand 195
Widerstand 197 Widerstand 199 Widerstand 201
Widerstand 203 Widerstand 205 Widerstand 207 Widerstand 209 Widerstand 211
Vergleicher 221 + Widerstand 225 Widerstand 227 Widerstände 229+231 Widerstand 233
Widerstände 235,237,239 Widerstand 241
Widerstand 243 Kondensator Verstärker 263 Verstärker 265 Widerstand 283 Widerstand 285
Widerstand 289 Widerstand 291 Widerstand 295 Widerstand 297
Kondensator 299
4,7 I | l& |
4.7 ί | |
Typ | 2N3 904 |
Typ | 2N39O6 |
Typ | MJE700 |
1 .5K! | |
1K2 |
4.7
150 Q Ο.56Ώ
910 Q 100 Q. Typ 31 IN 100K&
330 Q. 4.7K S2 4.7M2
4.7KSi
4.7KQ. ο. 1 /uF
Typ 201A Typ 1K β 4.7KS2 560 Ä
300ΚΏ
10OK Ω.
220OpF
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302TSS2
Widerstand 303 Diode 309
Widerstand 311 Widerstand 313 Kondensator 319 D-Flip-Flops 335 + 337 Widerstände 343 + 345 Alle NAND-Gatter
Widerstand 311 Widerstand 313 Kondensator 319 D-Flip-Flops 335 + 337 Widerstände 343 + 345 Alle NAND-Gatter
150K Q
Typ 1N4148 150ΚΏ
2K Ώ.
1 .0 ^uF
Typ 74LS74 2.2Κί2
Typ- 74LSOO
Aus der vorstehenden Liste ist ersichtlich, daß die Werte der Brückenwiderstände 87 und 89 in der spezifischen schaltung
einander nicht gleich sind. Diese Widerstände besitzen daher nicht die früher angenommene Übereinstimmung, welche für eine
vereinfachte Beschreibung unterstellt wurde. Dies hat in einfacher Weise zur Folge, daß jeder Vergleichswiderstandswert,
der sich bei Verwendung der Widerstände 87 und 89 mit den in der Liste angegebenen Wertenergibt, repräsentativ für den
schließlichen Blattwiderstand ist, ohne daß er diesem Widerstand gleich ist. Der sich schließlich ergebende Blattwiderstand
entspricht wiederumdem Blattwiderstand in kaltem Zustand multipliziert mit dem vorbestimmten Prozentsatz.
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Claims (11)
- HONEYWELL INC. 11.Juni 1980Honeywell Plaza 04-4182 GeMinneapolis, Minn., USA Ez/umwVerfahren und Vorrichtung zur Anhebung der Temperatur eines elektrisch leitfähigen Materials auf einen vorbestimmten WertPatentansprüche:.J Verfahren zur Anhebung der Temperatur eines elektrisch leitfähigen Materials auf einen vorbestimmten Wert, gekennzeichnet durch folgende Schritte:a) Feststellung des elektrischen Materialwiderstandes bei einer Anfangstemperatur;b) Zuführung von Wärme zu dem Material, um die Temperatur über die Anfangstemperatür anzuheben;c) fortgesetzte Feststellung des vorliegenden elektrischen Materialwiderstandes beim Aufheizen des Materials; undd) Beendigung der Wärmezufuhr zu dem Material, wenn der vorliegende Materialwiderstand einen vorbestimmten Prozentsatz des Widerstandes bei der Anfangstemperatur erreicht, wobei dieser Prozentsatz dem vorbestimmten Temperaturwert des elektrisch leitfähigen Materials entspricht.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch030051/0898OfHQIKAL INSPECTED—ο -*a) Speicherung eines Widerstandswertes, der dem vorbestimmten Prozentsatz des Widerstandes bei der Anfangstemperatür entspricht;b) Vergleich des laufenden Widerstandeswertes mit dem gespeicherten Widerstandswert; undc) Beendigung der Wärmezufuhr bei Übereinstimmung beider Widerstandswerte.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durcha) eine Einstellung eines elektrischen Widerstandes auf einen Sollwert, der einem vorbestimmten Prozentsatz des Widerstandes bei der Anfangstemperatur entspricht;b) Vergleich des laufenden Widerstandswertes mit dem Sollwert ; undc) Beendigung der Wärmezufuhr bei Übereinstimmung beider Widerstandswerte
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durcha) Stromzuführung zu dem elektrisch leitfähigen Material,um einen der Impedanz des Materialsentsprechenden Spannungsabfall zu erzeugen;b) gleichzeitige Stromzufuhr zu einer einstellbaren Impedanz, um einen dem Impedanzwert entsprechenden Spannungsabfall zu erzeugen;030051/0898c) Einstellung der Impedanz auf einen Wert, um den zweiten Spannungsabfall auf einen vorbestimmten Prozentsatz des ersten Spannungsabfalles beim Beginn der Stromzufuhr einzustellen; undd) Vergleich der beiden Spannungsabfalle und Beendigung der Stromzufuhr bei Übereinstimmung beider Spannungsabfälle
- 5. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch oder einem der folgenden für die Behandlung von lichtempfindlichem Material auf leitfähiger Folie .
- 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch oder einem der folgenden, gekennzeichnet durcheine erste an das Material (49) elektrisch angeschlossene Einrichtung (25,27,69) zur Bildung eines den vorliegenden Widerstandswert des Materials anzeigenden Signales, eine Einrichtung (71,77) zur Steuerung der Wärmezufuhr zu dem Material, undeine zweite an das Signal und die Steuereinrichtung angeschlossene Einrichtung (73) zur Abschaltung der Wärmezufuhr zu dem Material, wenn das Signal einen Wert erreicht hat, der einem vorbestimmten Prozentsatz des Wertes zum StartzZeitpunkt entspricht, wobei die Materialtemperatur auf die vorbestimmte Temperatur angehoben ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durcheinen an das Material (49) angeschlossenen Schaltkreis (25,27,29,31,69,71,77) zur Wärmezufuhr und zur Erzeugung des den Widerstandswert des Materials anzeigenden Signales,030051/0838eine Einrichtung (75) zur Erzeugung eines dem vorbestimmten Prozentsatz entsprechenden zweiten Signales, undeinen an beide Signale angeschlossenen Detektor (7 3) zur Abschaltung der Wärmezufuhr bei Übereinstimmung beider Signale.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des zweiten Signales eine Abtast- und Speichereinheit (75,76) umfaßt.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des zweiten Signales eine Normierungs-Steuereinheit (7 5 j umfaßt, die den Wert des zweiten Signales auf einen Wert bringt, der einem bestimmten Prozentsatz des ersten Signales im Startzeitpunkt entspricht.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (73) eine Einrichtung (221 , 223) zum Vergleich der Signale mit Gleichspannungs-Referenzsignalen aufweist; um ein Material-Impulssignal mit einer Impulsbreite entsprechend dem vorliegenden Widerstandswert und ein Vergleichs-Impulssignal mit einer Impulsbreite entsprechend dem Wert der Vergleichimpedanz zu erzeugen, und daß der Detektor (73) ferner eine auf die Impulsbreite ansprechende Einrichtung (321, 329,335, 337) aufweist, um bei übereinstimmender Impulsbreite beider Impulssignale die Energie- und Wärmezufuhr zu unterbinden.
- 030051/0898
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