DE509413C - Telegraphier- bzw. Kurvenschreiber mit bewegtem Fluessigkeitsstrahl - Google Patents

Description

• Telegraphier- bzw. Kurvenschreiber mit bewegtem Flüssigkeitsstrahl Gegenstand der Erfindung ist ein Telegraphier- oder Stromkurvenschreiber mit bewegtem Flüssigkeitsstrahl, der für alle Registrierzwecke, beispielsweise für Bildübertragung, Stromkurvenaufnahmen und anderes, dienen kann. Man hat einen bewegten Ouecksilberstrahl in einem Oszillographen benutzt und dessen Bewegungen durch optische Mittel aufgezeichnet. Demgegenüber bezweckt die Erfindung, sehr hohe Registriergeschwindigkeiten dadurch zu erhalten, daß ein nahezu masseloser Flüssigkeitsstrahl, der, gegen eine Schreibfläche gerichtet, Zeichen hinterläßt, in seiner Lage nur um sehr geringe Beträge geändert wird. Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung besteht außer der hohen Schreibgeschwindigkeit noch darin, daß nur geringe ablenkende Kräite benötigt werden.
• Grundgedanke der Erfindung ist, den nahezu niasselosen Flüssigkeitsstrahl, der einen Konvektionsstrom geladener oder magnetisch empfindlicher Teilchen bildet, durch magnetische oder elektrische Kräfte in seiner Lage so zu beeinflussen, daß er Zeichen auf der Schreibfläche hervorbringt. Dies kann in verschiedener Weise geschehen, z. B. bei paramagnetischcm bzw. ferromagnetischem Charakter der Flüssigkeit lediglich durch ein von dem Registrierstroni gesteuertes Magnetfeld oder im Falle eines elektrisch isolierenden, durch positive oder negative Teilchen aufgeladenen Flüssigkeitsstrahles durch ein passend angeordnetes elektrisches Feld. Ferner können im Falle einer leitenden Flüssigkeit, ähnlich wie bei dem bekannten bewegten Ouecksilberstrahl, elektrodynamische Wirkungen verwertet werden; dieser Fall ist in der Abbildung näher ausgeführt und im folgenden erläutert.
• Die als feiner Strahl in ihrer Lage relativ zur Schreibfläche gesteuerte Flüssigkeit kann eine lediglich als Deckmittel wirkende Tinte sein, die unmittelbar auf der Schreibfläche die mit dem Hintergrunde kontrastierende Färbung hervorruft; sie kann aber auch die Färbung (Schwärzung oder kontrastierende Anfärbung) erst mittelbar hervorrufen, indem die Flüssigkeit beim Auftreffen auf das mit besonderen Chemikalien imprägnierte Papier eine örtliche Farbreaktion oder Verbrennungsreaktion auslöst. Je nach der besonderen Art der Lagebeeinflussung des Strahles muß dann die Tinte oder Reaktionsflüssigkeit die notwendigen elektrischen oder magnetischen Eigenschaften haben. Paramagnetische bzw. ferromagnetische Flüssigkeiten sind z. B. konzentrierte Eisensalzlösungen oder Nickelsalzlösungen. In diesen,: Falle wurde der Strahl durch ein vom Einpfanas-oder Registrierstrom gesteuertes Magnetfeld abgelenkt werden und entweder durch Zusatz stark f:irbender Bestandteile direkt als Tinte \\-irketi oder auf der präparierten Schreibflüche eine chemische Reaktion, wie z. B. die Bildung von Berliner Blau, auslösen. Dies ist z. I:. möglich, wenn der Strahl Eisensalze und (las Papier Blutlaugensalz enthält. Bei der Steuerung durch ein elektrisches Feld besteht die Tinte am zweckmäßigsten aus einem nichtleitenden, mit I# arbzusätzen versehenen Lack, z. B. aus einer Lösung von Anilinschwarz in wlol. Hier gilt es. Stoffe von möglichst hohem Isolationsvermögen zu bevorzugen. Bei elektrodynamischer Beeinflussung, d. h. mechanischer Bewegung des von einem elektrischen Strom durchflossenen Flüssigkeitsstrahles innerhalb eines Magnetfeldes, muß die Flüssigkeit leitend sein, d. h. in der Hauptsache eine wäßrige Lösung geeigneter Salze mit färbenden Zusätzen darstellen. Hier ist eine große Auswahl von Stoffen möglich. Es ist denkbar, daß man bei dieser elektrodynamischen Beeinflussung von den paramagnetischen bzw. ferromagnetischen Eigenschaften einer Eisensalzlösung zusätzlich Gebrauch machen kann, um die magnetische Feldstärke und damit die Kraftwirkung am Orte des Strahles zu erhöhen.
• In der Zeichnung ist die Anwendung des Erfindungsgedankens für die Bildübertragung unter Beschränkung auf sogenannte Schwarz-Weiß-Bilder näher erläutert. i sei eine um die Achse 2 rotierende Bildtrommel, welche die Empfangsschreibfläche trägt. Der Flüssigkeitsstrahl 5 wird zwischen den Polflächen 3 eines starken Elektromagneten elektrodynamisch aus seiner Ruhelage abgelenkt, sobald er von Strom durchflossen wird. Zu diesem Zweck ist er in den Ausgangsstromkreis eines Empfängers 12 eingeschaltet, wobei die später erklärten Teile 7 und io die Zuführungs-bzw. Abführungselektrode für den den Strahl durchfließenden Strom bilden. Zur Erregung des Ablenkungselektromagneten dienen Spulen 4., die mit einem genügend starken Gleichstrom gespeist werden. Der leitende Tinten-oder Flüssigkeitsstrahl tritt unter Druck aus einer Diamantdüse 6 ins Freie. Sein Querschnitt wird durch die Bohrung der Düse 6 bestimmt und kann z. B. in der Größenordnung 11'10o mm liegen. Der Flüssigkeitsvorrat befindet sich in den kommunizierenden Gefäßen 7 und B. 8 ist mit einem Schraubstutzen 9 versehen, um den Druck durch 1\r erbinden mit einer Pumpe oder durch Anschluß an einen Behälter mit komprimiertem Gas herzustellen. Der Stromkreis des Flüssigkeitsstrahles wird dadurch geschlossen, daß dieser in der unabgelenkten Lage gegen eine leitende Fläche io trifft, die gleichzeitig die Flüssigkeit von der Bildtrommel i abschirmt. Setzt ntiti der Steuerstrom in dein Strahl s, v--()111 I?nil)f änge r1 ?gesteuert, ein, so wird sich, da die magnetischen Kraftlinien sctikrecht zur Zeichnungsebene verlaufen. der Flüssigkeitsstrahl 5 bei bestimmter Feld-bzw. Stromrichtung in der Zeichnung#ehene nach rechts bewegen, wobei er nach einem ganz geringen Ausschlag einen kleinen Ausschnitt i i der Blende io trifft, der den Strahl durchtreten läßt. Dadurch gelangt der Strahl für einen kleinen, von seiner an sich sehr geringen Trägheit abhängenden Teil der Zeit des Ausschlages auf die Schreibfläche und erzeugt dort die registrierende Schwärzung bzw. Färbung. Eine Unterbrechung der ablenkenden Wirkring durch den Ausschnitt i I kann vermieden werden, wenn nian der Schreibfläche, z. B. durch Anfeuchten. eine gewisse Leitfähigkeit gibt und die Trommel mit 1o verbindet.
• Die Größe der Wirkung hängt bei der beschriebenen Anordnung von der magnetischen Feldstärke, der Stromstärke im Flüssigkeit,-strahl und der im Magnetfeld durchlaufenen Strecke ab. Da der Strahl einen sehr geringen Querschnitt hat, kann der magnetische Luftspalt sehr eng gewählt und dadurch ein äußerst kräftiges Feld erzeugt werden. Ferner läßt sich die Länge des Strahles ohne Schwierigkeit genügend groß machen, ohne daß der elektrische Leitungswiderstand innerhalb des Strahles unbequeme Werte erreicht. Der hohe Widerstand des dünnen Strahles 5 erleichtert im Gegenteil die Ausnutzung der von dem Empfangsverstärker gelieferten Leistung, da er einen Außenwiderstand der Ausgangsv erstärkerröhre darstellt. der leicht von gleicher Größenordnung gewählt werden kann wie der Innenwiderstand der Röhre. Es ist also eine Transformation der @'erstärkerspannung grundsätzlich nicht erforderlich. Infolge der geringen Masse des Strahles wird seine Beschleunigung durch die dynainische Steuerung sehr groß, so daß äußerst hohe Registriergeschwindigkeiten erreichbar sind.
• Alternativ kann man an Stelle der Gleichstromerregung des Magnetfeldes 3, 4. auch eine Erregung mit Wechselstrom hoher Frequenz vorsehen und dadurch den Flüssigkeitsstrahl pendeln lassen. Um in diesem Falle den Strahl auf die Schreibfläche bzw. auf die Durchtrittsstelle 1i hinzulenken, bedarf es dann nur einer geringen zusätzlichen Vergrößerung der Amplitude der Pendeleng durch die Variation der Stromstärke innerhalb des Strahles.
• Wird nicht. wie im vorstehenden Falle. mit elektrodynamischer Steuerwirkung. sondern rein magnetischer Beeinflussung eines paramagIietischen bzw. ferroniagnetisclien Flüssigkeitsstrahles gearbeitet, so ist letzterer natürlich nicht Strombahn, und dic Steuerung erfolgt in einfacherer Weise lediglich dadurch, daß die Empfängerströme bzw. die zti registrierenden Ströme die Stärke des auf den Strahl wirkenden 1Tagnetfeldes verändern. Bei elektrischer Beeinflussung des elektrisch aufgeladenen Strahles müssen die Empfängerströme bzw. Registrierströrne entweder die momentane Stärke der Aufladung des Strahles oder die Stärke des ablenkenden elektrischen Feldes steuern, das man sich-in einer Anordnung gemäß der Figur an die Stelle des Magnetfeldes gesetzt zu denken hat. Auch ist eine Kombination beider Wirkungen denkbar, so daß sowohl die Ladung des Strahles als auch das ablenkende elektrische Feld verändert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Telegraphier- bzw. Kurvenschreiber mit bewegtem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere für Bildübertragung, Zeichenregistrierung und Meßzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß ein nahezu masseloser, sehr dünner Flüssigkeitsstrahl durch die zu registrierenden Ströme oder Spannungen auf elektrischem, magnetischem oder elektrodynamischem Wege abgelenkt wird und, gegen eine Schreibfläche gerichtet, Zeichen hinterläßt. a. Schreibvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstrahl paramagnetische bzw. ferromagnetische Eigenschaften hat und seine Ablenkung durch ein von den zu registrierenden Strömen beeinflußtes Magnetfeld erfolgt. 3. Schreibvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstrahl elektrisch isolierend ist und elektrische Ladungen trägt, so daß er durch ein von den zu registri,renden Spannungen hervorgerufenes elektrisches Feld in seiner Lage gesteuert wird. ' d.. Schreibvorrichtung nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstrahl von einem Strom durchflossen wird und sich in einem konstanten oder alternierenden Magnetfeld befindet und die Steuerung seiner Lage durch den den Strahl durchfließenden Strom bestimmt wird. 5. Schreibvorrichtung nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zwecke der sogenannten Schwarz-Weiß-Registrierungen, also für Telegraphie oder Bildübertragung, der Strahl bei Ablenkung aus seiner Ruhelage über eine mit einer Durchbrechung versehene Auffangefläche hinweg bewegt wird, so daß er in der einen Lage von der Registrierfläche abgeschirmt wird, während er in einer anderen Lage zu ihr hindurchtreten kann. 6. Schreibvorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine unmittelbar die Schreibfläche durch Deckung färbende Tinte ist, welche je nach der Art der Steuerung (Anspruch a bis 4) besondere elektrische oder magnetische Eigenschaften aufweist. 7. Schreibvorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit die Färbung zum Zwecke der Registrierung erst als Sekundärwirkung hervorbringt, indem sie an den Auftreffstellen mit entsprechenden Imprägnierungsmitteln der Schreibfläche chemisch reagiert (Eisenchloridlösung als auftreffender Strahl, Bildung von Berliner Blau durch Umsatz mit Blutlaugensalz).