DE7903355U1

DE7903355U1 - Fluessigkeitsstrahlschreiber

Info

Publication number: DE7903355U1
Application number: DE19797903355
Authority: DE
Original assignee: Hellige GmbH
Current assignee: GE Medical Systems Information Technologies GmbH
Priority date: 1979-02-07
Filing date: 1979-02-07
Publication date: 1979-05-31

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstrahlschreiber gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Gegenüber Hebelschreibern haben Flüssigkeitsstrahlschreiber für die analoge Aufzeichnung von Meßgrößen in Form

der Amplitudenkurven, etwa in der Medizintechnik bei EEG- und EKG-Geräten, den Vorteil einer relativen Trägheitslosigkeit, so daß Frequenzen bis ca. 12oo Hz aufgezeichnet werden können. Außerdem arbeiten solche Flüssigkeitsstrahlschreiber geräuschlos, und ihr Amplitudenbereich

ist nicht an eine bestimmte Schreibbreite gebunden, vielmehr können die aufgezeichneten Amplitudenkurven sich überlappen.

Durch die deutsche Patentschrift 821 o65 ist ein Flüssigkeit sstrahlschreiber bekannt, bei dem das der Zuführung und Beförderung der Schreibflüssigkeit - der Tinte vom Vorratsbehälter über eine Pumpe zur Schreibdüse dienende Kapillarröhrchen über zwei parallele Drahtstege mit einer Schleife aus Silberdraht verbunden ist, die

sich im Magnetfeld eines Dauermagneten befindet. Entsprechend dem von der aufzuzeichnenden Meßgröße gesteuerten elektrischen Strom in der Drahtschleife wird die abgebogene Schreibstrahl-Austrittsdüse des Kapillarröhrchens ausgelenkt. Wegen des relativ großen Dauermagneten ist dieser vergleichweise lange bekennte Strahlschreiber für die meisten heutigen Anforderungen räumlich zu groß, weil oftmals der Wunsch besteht, eine Vielzahl von Kurvenscharen nebeneinander in Relation zur gleichen Zeitachse aufzeichnen zu können, so daß mehrere dieser

Schreibwerke dicht nebeneinander anzuordnen sind. Dieser bekannte Flüssigkeitsstrahlschreiber ist zudem auch sehr kompliziert im Aufbau.

In der DE-OS 26 19 369 ist ein Flüssigkeitsstrahlschreiber neuerer Bauart beschrieben, bei dem auf die Kapilla-

ί re vor ihrem die Austrittsdüse für die Schreibflüssigkeit

f bildenden abgewinkelten Ende ein kleiner, diametral ma-

I 5 λgnetisierter Dauermagnet aufgeklebt ist, der sich zwischen )■ zwei Polschuhen aus Weicheisen befindet. Dabei hat der

Elektromagnet, mit dem die beiden Polschuhe verbunden

: sind, die Form von zwei koaxial das Kapillarrohr urn

schließenden Röhrchen, zwischen welchen die Erregerspule

Io angeordnet ist, um einen raumsparenden Aufbau zu erzielen. Der mit dem Ende der Kapillare verbundene, zwischen den Polen des Elektromagneten angeordnete Permanentmagnet befindet sich bei dieser bekannten Ausführung in einem I mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Röhrchen, das beidsei-

15 tig durch Lager für die Kapillare verschlossen ist.

Gegenüber dem erstgenannten Typ von Flüssigkeitsstrahlschreibern hat der zweitgenannte Schreiber den Vorteil, i daß er in sehr kompakter Bauweise hergestellt und des-

2o halb eine Vielzahl von Schreibwerken dicht nebeneinander ξ angeordnet werden kann. Extreme Anforderungen werden je-

'.. doch an die Fertigungsgenauigkeit nicht nur beim Einbrin-

s gen der Kapillare in das mit Lagern versehene Außenrohr,

I sondern auch beim Aufkleben des Dauermagneten auf die Ka-

I 25 pillare gestellte. Bei den für solche Strahlenschreiber I verwendeten Kapillaren handelt es sich um äußerst dünne

I Glasröhrchen, deren Außendurchmesser in der Größenordnung

r des Durchmessers eines menschlichen Haars liegt. Um möglichst gleiche Toleranzen bei allen Strahlschreibwerken 3o eines Vielkurvenschreibers gewährleisten zu können, werden nicht nur sehr enge Fertigungstoleranzen beim Ziehen der Kapillaren, sondern insbesondere auch beim Aufkleben der Dauermagneten vor dem abgebogenen Ende der Kapillare verlangt. Ein weiterer prinzipieller Nachteil, der auch 35 für Flüssigkeitsstrahlschreiber nach der erstgenannten

Γ"

TER MEER .MÜLLER . STEINME,STER ΓI V' ΓI 'I *ψ^ψ ™-Ρ 415

DE-PS vorliegt, besteht darin, daß die Kapillare nicht nur zur Zuführung der Schreibflüssigkeit von einer Flüssigkeitspumpe dient, sondern bei der Torsionsbeanspruchung außerdem die mechanische Rückstellkraft dos Schreibwerks liefern soll. Weil die Kapillare außer zur Tintenführung auch als Rückstellfeder wirkt, bestimmt sie zusammen mit dem Dauermagneten im wesentlichen die Grenzfrequenz, weshalb bestimmte Werte bei den Eigenschaften des Glases der Kapillare auf der ganzen Länge der Kapillare sehr genau eingehalten werden müssen. Eine äußerst diffizile Justierung für den Antrieb des Schreibsystems ist damit unumgänglich.

Trotz enger Fertigungstoleranzen erreicht man mit solchen bekannten Flüssigkeitsstrahlschreibern nur die Meßgüte-Klasse 2,5, d. h. die aufgezeichneten Meßwerte sind mit einer Fehlerabweichung von 2,5 %, bezogen auf den Endausschlag, behaftet. Im Gegensatz dazu lassen sich beispielsweise bei Hebelschreibern Güteklassen von o,5 erreichen.

2o

Abgesehen von den Schwierigkeiten, die sich aus der Doppelfunktion der Glaskapillare ergeben, nämlich als Tintenführung und als Rückstellfeder zu dienen, liegt eine wesentliche Ursache der relativ unbefriedigenden Güteklasse in der ein erhebliches Stück über den Antriebsmagneten hinausragenden freitragenden Schreibspitze, die in Strahlaustrittsrichtung stromab von dem Dauermagneten nur schlecht geführt werden kann, wobei das Lager am Schreibende der Kapillare eigentlich nur als Anschlagelement zur Verhinderung von Taumelbewegungen der Schreibspitze dienen kann. Der so bestehende relativ große Abstand zwischen der von der Lage des Dauermagneten bestimmten Antriebs- oder Auslenkstelle und derjenigen Stelle, wo die Kapillare in die senkrecht dazu verlaufende Austrittsdüse umgeknickt ist, ist deshalb eine wesent-

TER MEER. MÜLLER . STEINMEISTER :";"■: .",,'". He·];U^e PW-P 415

• » · · ■ ι

8 -

liehe Ursache für die noch unbefriedigende Genauigkeit bei solchen bekannten Tintenstrahlschreibern.

Der im Schutz anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, Flüssigkeitsstrahlschreiber so zu verbessern, daß bei verringertem Fertigungs- und Justieraufwand trotzdem eine höhere Güteklasse des Schreibwerks erreicht werden kann, als dies bisher möglich ist. Insbesondere soll zu diesem Zweck die der Zuführung der Schreibflüssigkeit von der Förderpumpe zur Austrittsdüse dienende Kapillare mindestens von einer der anderen mechanischen Aufgaben, die sie bisher noch hatte, weitestgehend entlastet werden. Diese bisherigen Aufgaben sind: Halterung und Positionierung der Austrittsdüse? Halterung des Permanentmagneten zwischen den Polen des Elektromagneten; Übertragung des Drehmoments zur Auslenkung der Austrittsdüse für die Schreibflüssigkeit vom Permanentmagneten auf das Ende der Kapillare, an welchem sie in die Austrittsdüse umgeknickt ist; schließlich die Lieferung der Rückstellkraft durch die Torsion der Kapillare gegenüber dem vom Permanentmagneten ausgeübten Drehmoment.

Schon in dieser Forderung nach weitgehender mechanischer Entlastung der Förderkapillare für die Schreibflüssigkeit liegt ein wesentlicher Grundgedanke der vorliegenden Erfindung. Eine Maßnahme, welche bereits entscheidend zur Erfüllung dieser Forderung beiträgt, ist die Kontrolle des unter der Wirkung des vom Permanentmagneten übertragenen Drehmoments erreichten Drehwinkels der Kapillare durch eine Rückführungsvorrichtung. Bekanntlich wirkt eine Rückführung wie eine mechanische Rückkoppelung durch eine Regelvorrichtung, wobei der Ist-Wert der Regelgröße hier die Winkelstellung am Ende der Kapillare - nach mechanisch-elektrischer Wandlung mit dem Soll-Wert - hier die Amplitude der aufzuzeichnenden Meßgröße - verglichen

TER MEER .MÜLLER ■ STEINMEISTER :"·"!·' ;"'": riejjljige PW-P 415

und die Regelgröße im Sinne der Angleichung an den Soll-Wert korrigiert wird. Die Anwendung dieser Regelungsmaßnahme bei einem Flüssigkeitsstrahlschreiber gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung führt nun insofern zu einer entscheidenden Verbesserung im Sinne der genannten Forderungen, als eine besondere Rückstellkraft für die Schreibdüse, die bisher von der Torsionskraft der Kapillare aufgebracht werden mußte, nicht mehr erforderlich ist. Denn die Winkelstellung der Kapillare wird bei der vorgeschlagenen Rückführung schon automatisch proportional dem augenblicklichen Wert der aufzuzeichnenden Meßgröße eingeregelt, so daß z. B. auch das Überschwingen beeinflußbar wird, und zwar im positiven und negativen Sinn.

Die Winkelstellung für die Rückstellung kann grundsätzlich von an sich bekannten Meßaufnehmern festgestellt und in eine elektrische Größe umgewandelt werden, die dem Regler für die notwendige Korrektur der Regelgröße zugeleitet wird. Es können mechanisch-elektrische, optischelektrische , magnetisch-elektrische, induktive, ohm'sche oder kapazitive Meßwertumformer benutzt werden. Insbesondere aber eignen sich für die Zwekke der Erfindung induktive mechanisch-elektrische Wandler mit einem zylindrisch in ein Magnetgestell eintauchenden Drehanker, wie sie grundsätzlich bekannt sind.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung des Regelkreises für das Rückführungssystem gemäß dem Erfindungsgedanken wird die vom mechanisch-elektrischen Wandler (Transducer) gelieferte, der aufgenommenen Winkelstellung der Kapillare proportionale elektrische Spannung als Ist-Wert dem einen | Eingang des Differenzverstärkers zugeleitet, während er über den anderen Eingang die den Amplituden der aufzuzeichnenden Meßgröße proportionale Spannung als Soll-Wert

• TER MEER -MÜLLER . STEINMEISTER :";''!' ;";·": Heilige PW-P 415

j " ^lo"

erhält. Der Ausgang des Verstärkers liefert dann als Stellgröße einen der Differenz von Ist-Wert und Soll-Wert proportionalen elektrischen Strom als Stellgröße, der als Erregerstrom dem Elektromagneten des Antriebsmotors für den Dauermagneten zugeleitet wird. Das auf diesen ausgeübte Drehmoment ist also um so kleiner, je kleiner der Ausschlagsfehler, die Differenz zwischen Ist-Wert und Soll-Wert ist. Einer besonderen Rückstellkraft, die um so größer je größer der Erregerstrom für den Antriebsmotor ist, wie das bei bislang bekannten

Flüssigkeitsstrahlschreibern der Fall ist, bedarf es deshalb nicht.

Bei einer optischen Abtastung des Ist-Werts könnte eine Lichtquelle mit einer in bezug auf die Drehachse der Kapillare gegenüberliegenden Photozelle zusammenarbeiten, wobei der auf die Photozelle gerichtete Strahl je nach der Winkelstellung der Kapillare mehr oder weniger abgedeckt wird.

2o

Mit der Erfindung wird noch eine andere Maßnahme vorgeschlagen, welche weitgehend die gestellten Aufgaben erfüllt. Sie besteht in der Anwendung eines zusätzlichen, verwindungssteifen Kopplungselements zwischen dem Permanentmagneten des Drehmagnetwerks und der Kapillare.

Bisher wurde der Permanentmagnet, der je nach der Erregung des Magnetgestells ein Drehmoment um die Achse der Kapillare erfährt, unmittelbar an der Kapillare selbst befestigt. Nun aber bildet erfindungsgemäß das genannte Kopplungselement ein Zwischenglied, vorzugsweise in der Form eines Hohlzylinders oder einer Hohlwelle, die zentrisch die Kapillare unter Belassung eines die gegenseitige Verdrehung erlaubenden radialen Abstands zylindrisch umgibt. Dadurch ergeben sich folgende wichtigen konstruktiven Vorteile und Verbesserungen:

TER MEER . MÜLLER . STEINMEISTER '."',".' ;"y"; ^.Zf ^PW"^{P 415}

• I I

- 11 -

a) Das Kopplungselement kann die zur Förderung der Schreibflüssigkeit an die Austrittsdüse dienende Kapillare unmittelbar kurz vor der Knickstelle fassen und muß erst dort an ihr befestigt sein, so daß es die Aufgaben der Halterung und Positionierung der Kapillare übernimmt.

b) Der zur Übertragung des Drehmoments auf die Kapillare dienende Permanentmagnet muß nicht unmittelbar an der dünnen Kapillare befestigt werden, sondern wird nun an der Außenwandung des Koppelelements, also in einem größeren radialen Abstand von der Drehachse fest angebracht, was nicht nur die Kapillare, sonderen besonders auch die Befestigungsstel-Ie mechanisch entlastet.

c) Das Magnetgestell des zum Antrieb dienenden Elektromagneten, welches einen maßgebilichen Raum beansprucht, muß nicht unmittelbar am Kapillarende angeordnet werden, was sonst zur Vermeidung von

Taumelbewegungen des Kapillarendes zweckmäßig ist, sondern es kann einen größeren Abstand von der Austrittsdüse der Kapillare haben, so daß zwischen der Stelle, wo das Kopplungselement an der Kapillare befestigt ist, und der Stelle, wo der Dauermagnet am Kopplungselement sitzt, ein Drehlager für das Kopplungselement im Schreibwerkgestell angeordnet werden kann, während das zweckmäßig vorgesehene zweite Drehlager auf der anderen Seite des Dauermagneten liegen mag. Somit faßt das Kopplungselement das Ende der Kapillare, wo sie in die Austrittsdüse umbiegt, sozusagen am kurzen Zügel, und erlaubt deshalb eine genaue Justierung und vermeidet Taumelbewegungen des kapillaren Endes.

·' TER MEER	5	. MÜLLER	. STEINMEISTER l"'"'.'' ί"?'": ^l^ige PW-P 415 * · · I C · · _{t 1(}	/J
•			■ * ι [ ι ι *¹¹ 111··· ■ Ii** - 12 -	1 1
		ä)	Das Kopplungselement bildet schließlich, besonders	j
			in der empfehlenswerten Ausbildung als Hohlwelle,	I
	Io		eine Schutz für die Kapillare, da sie wesentliche	i
			Abschnitte derselben völlig umschließt.	ί, i
	e)	Da der Dauermagnet des erregenden Elektromagneten
		nicht achsennah unmittelbar an der Kapillare, son	I
		dern im Verhältnis dazu in einer größeren Entfernung	I
15		von der Achse am Kopplungselement befestigt wird,	I
		kann der Dauermagnet stärker als bisher ausgebildet	I
		werden, und er greift an einem längeren Hebelarm an.	s
		Die Empfindlichkeit wird dadurch gesteigert, ohne	I f;
2o		daß der Erregerstrom im Vergleich zu bisher bekann	!
		ten Flüssigkeitsstrahlschreibwerken sträker sein	I
		muß.	Sl
	f)	Ein besonders großer Fortschritt liegt darin, daß	I
		das Kopplungselement gemäß der Erfindung auch die	I
25		Funktion des Meßwertfühlers für die Winkelstellung	I
		der Kapillare im erfindungsgemäß vorgeschlagenen	1
		Rückführungssystem übernehmen kann. Dazu ist das	?
		der Befestigungsstelle an der Kapillare gegenüber	S,
3o		liegende Ende des Kopplungselements beispielsweise	I
		als Drehanker ausgebildet und taucht zwischen die	I
		Pole des Magnetgestells eines induktiven mechanisch	ti
		elektrischen Wandlers.	f
	g)	Auch wichtige fertigungstechnische Fortschritte
35		werden aufgrund der vorgeschlagenen Ausbildung er	I
		zielt; z. B. dadurch, daß das diffizile Aufbringen	1
	eines winzigen Dauermagneten auf ein haardünnes
	Kapillarrohr entfällt. Vielmehr müssen jetzt an die	j
	Fertigungstoleranzen des Kapillarrohrs nicht mehr	I
	so extreme Anforderungen wie bisher gestellt werden,	i
	weil es hauptsächlich nur noch zur Tintenführung	i
	dient. • ι i · · ■ »■ ' t · · · · · ι ι - *Hl · ι , ,**

r ■— —"~~·

.","·:,",,··. Halliqe PW-P 415 · ι ,' _<_> _t ,J__m__ 1 L '

it II·· I j|

- 13 -

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielhafter Ausführungsform näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt unter Weglassung der Flüssigkeitspumpe einen wesentlichen Teil eines Flüssigkeitsstrahlschreibers mit Merkmalen gemäß der Erfindung in Schnittdarstellung.

In einem Gehäuse 9 eines Flüssigkeitsstrahlschreibers

sind ortsfest ein Elektromagnet 8, der vom Erregerstrom gespeist wird, und ein im dargestellten Beispiel induktiver Winkelstellungsgeber 7 als Meßwertumformer gehaltert. Von einer nicht gezeigten Flüssigkeitspumpe wird über ein Filter die Schreibflüssigkeit durch die Kapillare 6 zu einer am offenen Ende abgewinkelten Schreibstrahl-Austrittsdüse Io geführt, an der ein sehr feiner Schreibstrahl über eine Austrittsöffnung 11 am Gehäuse auf eine nicht gezeigte,relativ zum Gehäuse bewegbare Papierbahn gespritzt wird. Im Inneren des Gehäuses 9 wird die Kapillare 6 von einer Hohlwelle 4 aus nicht-magnetisierbarem Material, insbesondere aus Glas, umhüllt, die das Kopplungselement darstellt:. Es ist dabei ein ringförmiger Zwischenraum belassen, der die gegenseitige Verdrehung zuläßt. Diese Hohlwelle 4 ist zweifach, um die Kapillare drehbar, gelagert, und zwar in Schreibstrahl-Strömungsrichtung einmal vor dem Elektromagneten 8 bei 5, und zum anderen stromab vom Elektromagneten 8 kurz vor ihrem Ende bei 2. Das Lager an der Stelle 5 wird vorzugsweise ein feines Kugellager sein. Auch an der Lagerstelle 2 kann ein Kugellager oder ein Gleitlager, insbesondere ein Steinlager, verwendet werden. Die Hohlwelle 4 überdeckt die Kapillare 6 bis unmittelbar vor die Knickstelle 12, wo erstere in die Schreibstrahl-Austrittsdüse Io umgebogen ist. An ihrem vorderen Ende in

• I * I ItIf

I III

·> <··· ti ι. HeJjIine PW-P 415 / TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER ; > .· JJ¹; " %

• 1 111»

- 14 -

unmittelbarer Nähe der Knickstelle 12 ist die Hohlwelle 4 bei 1 mit der Kapillare 6 fest verbunden, beispielsweise durch Verkleben. Das Reststück von der Verbindungsoder Ankopplungsstelle 1 bis zur Knickstelle 12 ist sehr kurz, so daß Taumelbewegungen der Schreibspitze zwischen der Strahlaustrittsöffnung und der Ankopplungsstelle 1 ausgeschlossen sind. Die Hohlwelle 4 hat zweckmäßig eine wesentlich größere Wandungsdicke als die Kapillare und ist daher im Vergleich zu ihr praktisch verwindungssteif.

Zwischen den nicht näher bezeichneten Polschuhen des Elektromagneten 8 ist beispielsweise in einer Dämpfungsflüssigkeit ein kleiner diametral magnetisierter Dauermagnet angeordnet und dort fest mit der Hohlwelle 4 verbunden, beispielsweise durch Verkleben. Wird die Wicklung 8a des Elektromagneten 8 von einem Erregerstrom, der bei der bevorzugten Ausbildung gemäß der Erfindung als Stellgröße von dem Regelverstärker 13 geliefert wird, wie im Prinzip oben schon beschrieben ist, durchflossen, so wird der Dauermagnet 8 entsprechend ausgelenkt und überträgt die Auslenkbewegung über die starre Hohlwelle 4 zur Ankopplungsstelle 1 und damit unmittelbar auf das Ende der Kapillaren und so auf die Schreibstrahl-Austrittsdüse Io.

Die Hohlwelle 4 hat die weitere wichtige Funktion, daß sie im erfindungsgemäß vorgeschlagenen Rückführungssystem als Übertragungselement für den Ist-Wert der Winkelauslenkung des Schreibstrahls von der Ankopplungsstelle auf den Winkelstellungsgeber 7 wirkt, der im dargestellten Beispiel als induktiver Meßwertaufnehmer gestaltet ist. Der Winkelstellungsgeber 7 speist in der beschriebenen Weise einen Regler 13 für den elektrischen Erregerstrom des Elektromagneten 8.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung kann vorteilhafter-

TER MEER . MÜLLER . STEINMEISTER .''. ' *'.' .",,". His} \ ige PW-P 415

¹ ■ ' *

- 15 -

weise der Winkelstellungsgeber 7 für das Rückführungssystem in einem verhältnismäßig großen Abstand von dem Drehmagnetsystem in 3, 8 und von der Befestigungsstelle 1 an der Kapillare 6 angeordnet sein, so daß keine Schwierigkeiten in bezug auf die Unterbringung des Drehmagnetsystems und des Winkelstellungsgebers im Gehäuse 9 entstehen. Die beschriebenen Teile sind vorteilhafterweise längs der Kapillare in folgender Reihenfolge zwischen ihrem Anschluß zur Flüssigkeitspumpe und der Austrittsdüse angeorndet: Zunächst kommt der Winkelstellungsgeber 7 mit Magnetpolen, in deren Zwischenraum das Ende des Kopplungselements 4 als Drehanker 4a eintaucht. Dann folgt ein erstes Drehlager 5 für das Kopplungselement 4, danach die Befestigungsstelle für den Drehmagneten 3 des Drehmagnetsystems 8 und schließlich, möglichst dicht vor der Befestigungsstelle 1 zwischen dem Kopplungselement 4 und der Kapillare 6, ein zweites Drehlager 2, das auch eine Abdichtung für die Dämpfungsflüssigkeit sein kann, die einen Zwischenraum zwischen den beiden Lagern ausfüllt, in welchem der Drehmagnet hin- und herschwingt.

Das übrige Reglersystem für den Erregerstrom des Elektromagneten 8, das zur Rückführung notwendig ist, ist schematisch mit 13 angedeutet, da die schaltungsmäßige Ausbildung solcher Regelkreise an sich bekannt ist. Dabei wird der dem Ist-Wert der Winkelstellung der Kapillare entsprechende Steuerstrom in der Wicklung 7a des Wandlers 7 erzeugt und über die Leitung 14 dem Regler 13 zugeführt, wo ein Vergleich mit einer dem aufzuzeichnenden Meßsignal proportionalen elektrischen Größe, die über die Leitung 16 einem zweiten Eingang des Reglers 13 zugeleitet wird, stattfindet. Aus dem Vergleich wird eine elektrische Stellgröße gewonnen, die über die Leitung 15 an die Steuerwicklung des Magnetgestells des Drehmagnetsystems 8 geliefert wird ineinem Sinne, daß die Abweichung des Ist-

.'TER MEER-MÜLLER . STEINMEISTER :" "'.'' ?";■"; He'liitfe PW-P 415

· < ι ι ι » ■ (

- 16 -

Werts der Winkelstellung vom Soll-Wert durch Ausübung eines entsprechenden Drehmoments auf den Dauermagneten 3 bis auf Null reduziert wird. Die bevorzugte spezielle Ausbildung ist weiter oben schon beschrieben. 5

Mit der Ausbildung eines Flüssigkeitsstrahlschreibers gemäß der Erfindung wird eine deutliche Verbesserung der Güteklasse der Aufzeichnungsgenauigkeit erreicht. Daneben konnten die handwerklichen Schwierigkeiten bei der Fertigung des Schreibwerks, insbesondere der Kapillare für die Zuführung der Schreibflüssigkeit, im Vergleich zu der bisher angewandten Fertigungstechnik auch wesentlich verringert werden.

15

Claims

• ■ · PATENTAN'Wftk'TE : ·■' TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER D-8000 München 22 D-48OO Bielefeld Triftstraße 4 Siekerwall 7 PW-P 415 Mü/cb 7. Februar 1979 HELLIGE GmbH Heinrich-von-Stephan-Straße 4 D - 78oo Freiburg im Breisgau Flüssigkeitsstrahlschreiber SCHUTZANSPRÜCHE

1. Flüssigkeitsstrahlschreiber, mit einer Kapillare, die zur Förderung der Schreibflüssigkeit von einem Flüssigkeitsvorrat zu ihrem einen Ende dient, an welchem sie unter Bildung der Schreibstrahl-Austrittsdüse abgewinkelt ist, und mit einer zur Ausübung eines Drehmoments nach Maßgabe der Amplituden der aufzuzeichnenden Meßgröße auf einer Kapillare dienendeA elektro-magnetischen Antriebsvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Rückführungssystem für die Winkelstellung der Kapillare, das folgende Organe umfaßt:

a) einen Meßwertaufnehmer (4), der die Winkelstellung

t,t~< IVI CIt Γ( · IVILJUUCn · O I CIINIVI Cl CJ I &ΓΛ ·· · . iuv-j»J.±y« »τπι ,—„ —. . « e---r " ~ ·" ι—« — ι β

·· · ItIlIf I Il

der Kapillare (6) erfaßt,-

b) einen mechanisch-elektrischen Wandler (4a, 7) zur Umwandlung der Winkelstellung in ein elektrisches Signal;

c) einen Regler (13), dem dieses elektrische Signal als Ist-Größe zugeleitet und mit dem Sollwert einer dem aufzuzeichnenden Signal proportionalen elektrischen Größe verglichen wird, und der dem Erregerstromkreis der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (3, 8) für die Kapillare (6) in einem solchen Sinne einen Erregerstrom als Stellgröße zuleitet, daß die Winkelstellung der Kapillare (6) an ihrem Schreibende (1) von dem dem aufzuzeichnenden Signal proportionalen Soll-Wert nicht abweicht.

2. Flüssigkeitsstrrhlschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zur Übertragung des Drehmoments auf die Kapillare (6) entsprechend dem aufzuzeichnenden Signal dienende, zwischen den Polen der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (8) angeordnete Permanentmagnet (3) an einem verwindungssteifen Kopplungselement (4) befestigt ist, das sich längs der Kapillare (6) bis dicht vor die Stelle (12) der Umbiegung in die Austrittsdüse (lo) erstreckt und erst an dieser Stelle

(1) mit seiner; einen Ende an der Kapillare befestigt ist.

3. Flüssigkeitsstrahlschreiber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet , daß das andere Ende (4a) des Kopplungselements (4) den Meßaufnehmer der an ihrem düsenseitigen Ende jeweils erreichten Winkelstellung der Kapillare für das Rückführungssystem bildet.

4. Flüssigkeitsstrahlschreiber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (4a) des Kopp-

lungselements als Drehanker eines induktiven mechanischelektrischen Wandlers (7) ausgebildet und zwischen den
Polen dessen Magnetgestells angeordnet ist.

5. Flüssigkeitsstrahlschreiber nach wenigstens einem
der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hohlwelle oder ein Hohlzylinder (4) das
verwindungssteife Kopplungselement bildet, das zur Über- | tragung des Antriebs-Drehmoments vom Drehmagnet (3) auf | das düsenseitige Ende (1) der Kapillare (6) und als Win- |: kelstellungsgeber für den mechanisch-elektrischen Wand- I ler (7) des Rückführungssystems dient. |

6. Flüssigkeitsstrahlschreiber nach einem der vorstehen- f den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß f die Stelle (1), wo das Kpplungselement (7) mit der Ka- f pillare (6) fest verbunden ist, so nahe als möglich an * der Stelle (12) der Umbiegung der Kapillare (6) in die \

Schreibstrahl-Austrittsdüse liegt. |

j

7. Flüssigkeitsstrahlschreiber nach einem der Ansprü- ^!t>

ehe 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß

die als Kopplungselement dienende Hohlwelle (4) aus einem f

nicht-magnetisierbaren Material, wie Glas, besteht. |

8. Flüssigkeitsstrahlschreiber nach einem der vorste- | henden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeich- g net, daß die Hohlwelle (4) einerseits zwischen der | Stelle (1) der Befestigung an der Kapillare (6) und der

Lage des Dauermagneten (3) in einem Drehlager (2) und

andererseits zwischen dem Dauermagneten (3) und dem anderen Ende (4a) der Hohlwelle (4), das den Drehanker für
den mechanisch-elektrischen Wandler (7) bildet, in einem
zweiten Drehlager (5) um ihre Achse drehbar gelagert ist.

-A-

9. Flüssigkeitsstrahlschreiber nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den beiden Drehlagern (2 und 5) im Schreibwerkgestell ein von den Drehlagern abgeschlossener Raum (17) zur Aufnahme einer Dämpfungsflüssigkeit für die Winkelverdrehung des Permanentmagneten (3) vorgesehen ist.

10. Flüssigkeitsstrahlschreiber nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Reglersystem (13) einen Regelverstärker umfaßt, der das dem Ist-Wert der Winkelstellung der Kapillare (6) proportionale elektrische Signal mit dem der Amplitude des aufzuzeichnenden Signals proportionalen elektrischen Soll-Wert vergleicht und an seinem Ausgang als Stellgröße einen Erregerstrom für den Mangeten (8) der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung liefert, der nur von der festgestellten Abweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert abhängt.