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Druckeinrichtung für datenverarbeitende Maschinen
Die Erfindung betrifft eine Druckeinrichtung als Ausgabeeinheit insbesondere für datenverarbeitende
Maschinen, mit in einer zeilenparallelen Reihe angeordneten, gegen einen ständig bewegten Aufzeich- nungsträger und dessen Druckunterlage den Abdruck von lesbaren Schriftzeichen ausführenden Druckele- menten.
Datenverarbeitende Maschinen sind häufig mit einer Ausgabeeinheit ausgestattet, die als Drucken- richtung der Wiedergabe der Ergebnisse in lesbarer Form dienen, z. B. auf Einzelformularen, auf Endlos- formularen, auf Karten oder andern geeigneten Aufzeichnungsträgern. Die Druckgeschwindigkeit ent- spricht hiebei in den meisten Fällen bei weitem nicht der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine in der Ver- arbeitung der Angaben, insbesondere, wenn es sich um eine elektronische Anlage handelt, die entspre- chend hohe Rechengeschwindigkeit aufweist.
Die Folge dieser unterschiedlichen Verarbeitungszeiten einerseits und Druckzeiten anderseits ist eine sehr schlechte Ausnützung der Maschinenkapazität, da Ein- gabeeinheit-beispielsweise bei Eingabe von Magnetbändern-Speicher, Rechenwerk und andere Einhei- ten der Maschine während langer Wartezeiten unausgenützt sind, solange der Abdruck der Daten erfolgt.
Die Ursache für diese nachteilige, geringe Arbeitsgeschwindigkeit der Druckwerke ist in der Massen- trägheit der mechanischen Teile zu sehen, die hohen Geschwindigkeiten und den damit verbundenen Beschleunigungen und Verzögerungen grosse Widerstände entgegensetzen. Eine Steigerung der Geschwindigkeit bekannter Druckwerkssysteme schien daher nur in engen Grenzen möglich, so dass schneller arbeitende Druckverfahren bekannt wurden, bei denen der Abdruck auf chemischem, magnetischem oder elektrostatischem Wege stattfindet. Dieser Steigerung der Geschwindigkeit stehen jedoch wesentliche Nachteile gegenüber, denn die nach einem dieser Verfahren arbeitenden Druckwerke bedingen sehr teure Einrichtungen, sind kompliziert und erzielen nicht die mit mechanisch arbeitenden Druckwerken erreichbaren Qualitäten des Abdruckes, wie Beständigkeit und Güte der Zeichen.
Ausserdem ist die gleichzeitige Herstellung mehrerer Kopien nicht möglich.
Diese Mängel sind nur durch mechanische Druckeinrichtungen vermeidbar, so dass sogenannte Schnelldrucker bekannt wurden, deren Trägheitsmassen wesentlich geringer sind, indem jedes Schriftzeichen aus einer Anzahl einzelner Punkte zusammengesetzt wird. Anschlagelemente, z. B. Drahtenden, in Matriform ermöglichen durch ihre Zusammenfassung in der Grösse eines Zeichens in entsprechenden Druckköpfen die wahlweise Bildung jedes beliebigen Zeichens bei nur geringer Bewegung der Druckelemente und bei Anordnung der Antriebs- und Steuerelemente ausserhalb der Druckzone. Es gibt Ausführungen, bei denen die zum Abdruck ausgewählten Elemente längsverschoben werden, bevor die Anschlagbewegung aller Elemente gegen den Aufzeichnungsträger erfolgt.
Andere Einrichtungen haben geringere bewegte Massen, indem nur die zum Abdruck erforderlichen Elemente, vorzugsweise Drähte, gegen die Druckunterlage gefahr werden. Zur Erzielung eines Paralleldruckers erfordert eine solche matrixförmige Anordnung der Druckdrähte, die beispielsweise pro Zeichen in sieben Reihen von je fünf Drähten zusammengefasst sind, eine sehr grosse Anzahl von Einstelleinrichtungen, wenn jeder Stelle der ganzen Druckzeile ein Druckkopf von z. B. fünfunddreissig Drähten zugeordnet ist. Die Zuführungen sind dementsprechend lang und der Raumbedarf beträchtlich.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen ist die sehr begrenzte Geschwindigkeit der Einstellmittel, da diese meist magnetbetätigt und somit der Trägheit der Magnetspulen unterworfen sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckeinrichtung mit den Vorzügen mechani- scher Drucker zu schaffen, die so schnell arbeitet, dass sie zur Vermeidung ungenutzter Maschinenkapa- zität mit der Leistungsfähigkeit der die Angaben verarbeitenden Maschine etwa übereinstimmt. Dies wird erreicht, indem die Druckelemente über elektrostatische Kupplungen einzeln betätigbar sind, denen Ver- iriegelungsstrornkreise und ein Pufferspeicher zugeordnet sind, wobei die Speicherentladung mittels einer
Speicherzeitsteuereinheit derart gesteuert ist, dass die eine zeilenparallele Drucklinie darstellenden Daten reihenweise entnommen werden und alle ausgewählten Kupplungen gleichzeitig erregt werden.
Die elek- trostatischen Kupplungen bestehen aus einer oder mehreren zeilenparallel angeordneten Kupplungstrom- meln, die in der bekannten Weise leitfähige Streifen umschliessen und mit den Druckelementen unmit- telbar verbunden sind.
Die erfindungsgemässe Einrichtung hat den Vorteil geringster bewegter Massen, geringen Raumbedar- fes und sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit unter Ausnutzung der extrem kurzen Ansprechzeit der elektro- statischen Übertragungsorgane. Dadurch erreicht sie die bei Rechenmaschinen, datenverarbeitenden und ähnlichen elektronischen Maschinen erzielbarer Verarbeitungsgeschwindigkeit zumindest annähernd, was für die Ausnützung dieser meist sehr teuren Anlagen von grossem Vorteil ist.
Mit dem Druckwerk nach der Erfindung können eine grosse Anzahl von Kopien gleichzeitig hergestellt werden, und beim Abdruck bleiben die zu bedruckenden Belege ständig in Vorschubbewegung.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit einem
Ausführungsbeispiel, das an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert wird. Es zeigen Fig. 1 eine per- spektivische Ansicht der Druckeinrichtung und ein vereinfachtes Betriebs-Diagramm der elektronischen
Steuerstromkreise in Blockform, Fig. 2 eine Seitenansicht der Druckeinrichtung gemäss der Fig. 1, Fig. 3 die Ansicht eines Schnittes durch die Druckeinrichtung nach der Linie 3 - 3 in der Fig. 2, Fig. 4 eine per- spektivische Ansicht der Druckeinrichtung zur Darstellung der Druckdrähte und der Art, in welcher die
Druckdrähte den Schriftzeichenaufdruck auf dem Schreibblatt bewirken, Fig. 5 eine perspektivische Teil- ansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Druckeinrichtung, Fig.
6 eine perspektivische Ansicht zur
Darstellung der Einzelheiten der abgeänderten Einrichtung nach der Fig. 5, Fig. 7 ein Diagramm eines be- kannten Aufzeichnungsschlüssels, der in der in Verbindung mit der dargestellten Ausführungsform der
Druckeinrichtung verwendeten Rechenmaschine benutzt wird, Fig. 8 ein Schema der ersten Stufe einer VerschlUsselungs-Umwandlungseinr1chtung zur Umwandlung der in der Fig. 7 gezeigten Verschlüsselung,
Fig. 8a ein Diagramm der Beziehung zwischen der Eingangs- und Ausgangsverschlüsselung in der Einrich- tung nach der Fig. 8, Fig. 9 eine schematische Darstellung der zweiten Stufe der Verschlüsselungs-Um- wandlungseinrichtung, Fig. 10 eine schematische Darstellung der dritten Stufe der in den Fig.
8 und 9 dar- gestellten Verschlüsselungs-Umwandlungseinrichtung, Fig. 10a eine Matrix von Punkten, aus welchen
Schriftzeichen geformt werden, Fig. 11 eine vereinfachte isometrische Darstellung der Kernebenen-An- ordnung im Pufferspeicher, Fig. 12 ein Blockdiagramm der elektronischen Schaltung für die Aufladung des
Pufferspeichers mit den Angaben aus der Rechenmaschine, Fig. 13 ein Blockdiagramm der elektronischen
Schaltung zur Angabenentnahme aus dem Pufferspeicher für den Druckvorgang, Fig. 14 ein Teilschaltbild der Stromkreise in Blockform, welche die Angaben-Ausgangssignale vom Pufferspeicher empfangen und den Druck dieser Angaben steuern, Fig. 15 ein Zeitdiagramm der Aufladung des Pufferspeichers mit An- gaben aus der Rechenmaschine, Fig. 16 ein Diagramm der Zeitverhältnisse eines ganzen Druck-Arbeits- spieles.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird die zu beschriftende Schreibblätter und da- zwischengelegte Kohlepapiere umfassende Unterlage 100 mittels eines Sprossenradantriebes 101 zwischen einer rotierenden Schreibwalze 102 und zwei freilaufenden Rollen 103 nach links geführt. Oberhalb der Schreibwalze 102 und in einer Linie senkrecht zur Bewegung der Schreibunterlage 100 ist eine Druckkopf- einheit 129 vorgesehen, in welcher eine Vielzahl von Druckdrähten 105 angeordnet ist. Jeder der Druckdrähte wird unter Federspannung im Abstand von der Schreibwalze 102 gehalten und gegen diese durch eine elektrostatische Kupplungseinrichtung 106 bewegt. Jede auf der Schreibunterlage 100 zu druckende Zeile kann z.
B. 120 Schriftzeichen enthalten, von denen jedes aus ausgewählten Punkten einer Matrix zusammengesetzt wird, die eine Breite von fünf Punkten und eine Höhe von sieben Punkten hat. Bei der ständigen Bewegung der Schreibunterlage 100 unter der einzigen Reihe der Drähte 105 kann jeder der sechshundert Druckdrähte (fünf Drähte für jedes der 120 Schriftzeichen) siebenmal betätigt werden, um das Schriftzeichen zu formen, wie dies in den Fig. 4 und 16 gezeigt ist.
Eine mit dem Sprossenradantrieb 101 verbundene Lochscheibe 107 ermöglicht, die von einer Glüh- lampe 108 ausgehenden Lichtstrahlen einer Photozelle 109 in Form von Lichtimpulse zuzuführen. Die Photozelle erzeugt elektrische Ausgangsimpulse synchron mit der Bewegung der Druckunterlage 100 unter
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Die Fig. 3 zeigt die gestaffelte Anordnung der Druckdrähte. Die ersten fünf Druckdrähte sind zueinander benachbart angeordnet, die nächsten drei Gruppen von je fünf Druckdrähten sind den andern drei Trommeln 124 zugeordnet und die fünfte Gruppe von fünf Drähten ist der ersten Gruppe der fünf Drähte benachbart angeordnet. Diese gestaffelte Anordnung erlaubt eine genügend enge Stellung der Druckdrähte 105 zueinander, um das gewünschte Schriftzeichen zu formen und noch den angemessenen Raum für die etwas breiteren leitenden Streifen 123 und Antriebsglieder 119 vorzusehen. Jede andere geeignete Staffelungsanordnung kann verwendet werden, um dieser Zweckmässigkeit zu genügen.
Die Fig. 4 zeigt eingehender die Anordnung der Druckdrähte 105, welche, falls gewünscht, ein vierkantiges Abdruckende 127 haben können. Ein quadratischer Punkt (wie gezeigt) ergibt eine bessere Gestaltung bei der Formung langer gerader Linien eines Schriftzeichens, wie beispielsweise beim Buchstaben "L" oder beim Buchstaben"T", während ein runder Punkt eine bessere Gestaltung bei Buchstaben mit geneigten Linien, wie beispielsweise"A"oder bei gerundeten Buchstaben, wie beispielsweise beim Buchstaben"G"ergibt. Jeder Druckdraht 105 ist in einer Führungshülle 128 eingeschlossen, welche in einer
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auf die das Schriftzeichen zu drucken ist. Jede der Kernebenen entspricht also einem der Druckköpfe 129 (Fig. 4).
Die Auswahl der richtigen Magnetkernebene ist am besten aus der Fig. 11 ersichtlich, in welcher die erste Ebene von Kernen 163 im Block 164, die allen andern Kernebenen gleicht, und die beiden oberen Reihen der Kerne 163 der unmittelbar benachbarten Ebene im gleichen Block dargestellt sind. Für jedes der bits der 35-bit-VerschIUsselung ist eine Leitung 162 vorgesehen, von denen jede Leitung zu einem entsprechendenKern163 in allen 120 Kernebenen fahrt. Die stark gezeichneten Leitungen 162 sind stromführend, während die schwach gezeichneten Leitungen 162 stromlos sind. Die Darstellung in der Fig. 11 entspricht der Steuerung der Magnetkerne zur Speicherung des Buchstabens "E". In der ersten Reihe werden alle fünf Kerne gesättigt, in den nächsten zwei Reihen nur jeder erste Kern, in der vierten Reihe nur die drei ersten Kerne, usw.
Um zu bestimmen, in welchen der Speicherblöcke 164 - 167 dieses besondere Schriftzeichen gespeichert werden soll, wird über eine Blockauswahlleitung 168 ebenfalls ein Treibstrom durch alle Kerne im ausgewählten Block gesendet. In den drei Blöcken, welche das Schriftzeichen nicht empfangen sollen, bleiben die zugeordneten Auswählleitungen 168 stromlos. In der Kernspeicherterminologie ist es üblich, den zur Sättigung eines Kernes in einer gegebenen Richtung erforderlichen Strom als Imax zu bezeichnen. Der halbe Strom Imax wird über jede der Schriftzeichen-bit-Leitungen 162 gesendet, welche einem Kern in der Gestaltung des einzustellenden Schriftzeichens entspricht. In ähnlicher Weise empfängt auch die Blockauswahlleitung 168 den halben Strom Irriax.
Es empfangen daher alle Kerne im richtigen Block, welche zur Bildung des zu speichernden Schriftzeichens notwendig sind, den Strom Ia. y und können in der gegebenen Signalrichtung gesättigt werden. Da jedoch jedes der 120 Schriftzeichen in einer einzigen Ebene zu speichern ist, ist es erforderlich, dass nur eine der dreissig Ebenen im ausgewählten Block befähigt wird, das Schriftzeichen zu speichern. Es ist daher eine Ebene-Auswählleitung 172 für jede der dreissig Ebenen des Blockes vorgesehen.
Die der Ebene, in welcher das Schriftzeichen zu speichern ist, entsprechende Ebene-Auswählleitung 172 empfängt keinen Treibimpuls und daher empfangen die Kerne in dieser Ebene je den halben Strom Imax über die ausgewählten Schrift- zeichen-Auswählleitungen 162 und die Block-Auswählleitung 168, so dass jene dem Schriftzeichen entsprechenden Kerne in der gegebenen Signalrichtung gesättigt werden. Anderseits empfangen die den andern 29 Ebenen (in welchen das Schriftzeichen nicht zu speichern ist) entsprechenden Kernebenen-Aus-
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in der gegebenen Signalrichtung gesättigt werden. In welcher Weise die Block-Auswählleitung 168 und die Kemebenen-Auswählleitung 172 gesteuert werden, um jedes der 120 Schriftzeichen zu steuern, ist ui der Fig. 12 gezeigt.
Die Ausgangssignale vom Rechner 112 werden auch über Leitungen 134 - 139 zu einem "ODER"- Stromkreis 173 (Fig. 12) übertragen, welcher einen Ausgangsimpuls für jedes der vom Rechner reihenweise ausgesendeten 120 Schriftzeichen (oder Leerstellen) in eine Leitung 174 sendet, wie dies aus der Fig. 15 ersichtlich ist. Die vom"ODER"-Stromkreis 173 ausgesendeten Schriftzeichenimpulse. fliessen über die Leitungen 174 zu einem vierstellige Ringstromkreis 175. Sooft der Ring 175 einen Impuls über die Leitung 174 empfängt, wird seine Einstellung um eine Stufe weitergerückt, wie dies in der Fig. 15 gezeigt ist.
Wenn die vierte Stufe des Ringes im "EIN"-Zustand ist und ein folgender Impuls über die Leitung 174 empfangen wird, wird der Ring auf die erste Stellung zurilckgestdlt ; dles 1st bekannt als "geschlosse- ner Ring". Jede Stufe des Vier-Stellen-Ringes 175 ist durch eine Leitung 176 mit einem zugeordneten Treiberverstärker 177 verbunden, welcher Treibstrom über die vorher erläuterten Block-Auswählleitungen 168 - 171 zur Auswahl des richtigen der vier Kernblocks 164 - 167 sendet. Die ersten vier vom Rechner 112 ausgesendeten Schriftzeichen werden daher in den Kernblocks 164,165, 166 und 167 in dieser Reihenfolge gespeichert.
Wenn die vierte Stufe des Vier-Stellen-Ringes 175 aufgetrennt wird, sendet ic einen Ausgangsimpuls über eine Leitung 178 zu einem"ODER"-Stromkreis 179, welcher auch Impulse über eine Leitung 181 von einem Multivibrator 180 (Fig. 13) während der Entnahme aus dem Pufferspeicher für den Druckvorgang empfangen kann, wie später noch beschrieben wird. Der"ODER"-Stromkreis 179 sendet Ausgangsimpulse über die Leitung 182 zu einem 30-Stellen-Ring 183, um diesen Schritt für Schritt weiterzuschalten, wie dies in der Fig. 15 gezeigt ist.
Der Ring 183 ist ein offener Ring, worunter zu verstehen ist, dass nach Empfang eines Impulses in seiner letzten Stelle jede Stelle des Ringes im "AUS"-Zustand ist und keine Stufe eingeschaltet werden kann, bis die erste Stufe durch ein über die Leitung 184 erscheinendes Rückstellsignal zurückgestellt wird. Jede Stufe des 30-Stellen-Ringes 183 ist durch eine Leitung 185 mit einem zugeordneten Treiberverstärker 186 verbunden. Der Ausgang jedes der Trei-
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berverstärker 186 ist mit der zugeordneten Kernebenen-Auswählleitung 172 verbunden.
Der 30-Stellen-
Ring 183 und die zugeordneten Treiberverstärker 186 sind derart verbunden, dass keiner der Treiberver- stärker ein Ausgangssignal abgibt, wenn die entsprecnende Stufe des 30-Stellen-Ringes erregt ist, sondern einen Ausgangsimpuls nur erzeugt, wenn die zugeordnete Stufe des Ringes 183 nicht erregt ist. Die Kern- ebene-Auswählleitungen 172 sind durch die Kerne in einer solchen Richtung geführt, dass der sie durch- fliessende Strom den Strömen in den Block-Auswählleitungen 168 und in den Schriftzeichen-Auswähllei- tungen 162 entgegenwirkt. Es ist üblich, solche entgegengesetztgängige Leitungen als negativen Strom durch die Kerne leitend zu betrachten, und dies ist dann die Quelle für den in Verbindung mit der Fig. l1 erläuterten negativen Strom.
Die vierte Stufe des Ringes 175 und die dreissigste Stufe des Ringes 183 sind durch Leitungen 187 bzw. 188 mit einem"UND"-Stromkreis 189 verbunden, welcher einen Ausgangsim- puls erzeugt, wenn die letzten Stufen der beiden Ringe 175 und 183 gleichzeitig im"AUS"-Zustand sind.
Dies kennzeichnet die vollständige Aufladung der Pufferspeicherkerne mit 120 Schriftzeichen. Der Aus- gangsimpuls vom"UND"-Stromkreis 189 in der Leitung 190 stellt ein"Puffer-Geladen"-Signal dar, wel- ches anzeigt, dass die Rechnerausgänge vollständig im Pufferspeicher aufgeladen sind und dass die Druck- phase des Arbeitsvorganges beginnen kann. Das Signal in der Leitung 190 schaltet den Ladetrigger 191 in den"AUS"-Zustand (gezeigt in der Fig. 15), so dass dessen Ausgangssignal in der Leitung 192 gelöscht wird. Durch das positive Signal in der Leitung 192 wird der Rechner angewiesen, Angaben in den Druk- kerpufferspeicher zu senden, und daher beendigt der Rechner 112 beim Löschen dieses Signales in der Lei- tung 192 durch die Umschaltung des Triggers 191 die Aussendung von Angaben und wartet auf die Voll- endung der Arbeit des Druckers.
Die Drucksteuerstromkreise werden wirksam, bis das Schreibblatt in die
Stellung bewegt ist, in welcher der Druck der Angabe beginnen kann, wie später eingehend beschrieben- wird.
Die zur Angabenentnahme aus dem Pufferspeicher verwendete Schaltung ist in der Fig. 13 dargestellt.
Durch die Pufferspeicherkerne sind zusätzlich zu den in der Fig. 11 gezeigten Leitungen noch weitere Lei- tungen so geführt, dass sie die Kerne in Ebenen in drei Dimensionen unterteilen. Dies sind vierzehn Ebe- nen von Kernen, die in der Fig. 13 von links nach rechts aufeinanderfolgend durch die gestrichelten Li- nien 195 gezeigt sind, zehn durch die gestrichelten Linien 196 gezeigte horizontale Ebenen und die vor- her erläuterten dreissig vertikalen Ebenen von vorne nach rückwärts, die durch die gestrichelten Linien 197 gezeigt sind.
Bei der Entnahme der Angaben aus dem Pufferspeicher zur Ausführung des Druckes empfängt jede der vierzehn vertikalen Ebenen 195 nacheinander Antriebsstrom, d. h. jeweils nur eine Ebene, und ob ein bit in jeder Reihe der Ebene 195 gespeichert ist oder nicht, wird durch Abfühlverstärker 198 abgefühlt, von denen je einer den horizontalen Ebenen 196 zugeordnet ist. Daher wird bei jeder Prüfung einer vertikalen
Ebene 195 mit Treibstrom diese Ebene elektrisch in zehn horizontale Reihen entsprechend den zehn hori- zontalen Ebenen 196 unterteilt. Die horizontalen Reihen werden weiters durch den 30-Stellen-Ring 183 in je dreissig Kerne unterteilt, wie vorher erläutert wurde.
Sooft eine vertikale Ebene 195 mit Prüfstrom beschickt wird, wird der 30-Stellen-Ring 183 durch alle seine dreissig Stufen geschaltet, wodurch die Ausgangssignale aus den dreissig Kernen zu jedem der den horizontalen Ebenen 196 entsprechenden zehn Ab- fühlverstarkern 198 geleitet werden.
Die zu beschriftende Unterlage 100 (Schreibblätter mit zwischenliegenden Kohlepapierblättern) wird mittels der Sprossenrad-Antriebseinrichtung 101 ständig nach links (Fig. 1) getrieben, welche auch die Lochscheibe 107 antreibt, die mit der Lichtquelle 108 und der Photozelle 109 in der Box 200 (Fig. 13) angeordnet ist und kleine Schlitze aufweist, von denen je einer für jede Stelle auf einem Schreibblatt vorgesehen ist, an welcher eine horizontale Reihe von Punkten empfangen werden kann. Beim Drucken einer Zeile von Schriftzeichen werden demnach sieben Schlitze von der Lichtquelle 108 und der Photozelle 109 bewegt.
Die Maschine ist so entworfen, dass das Äquivalent von drei Punktreihen zwischen den Zeilen der gedruckten Schriftzeichen ist, oder, anders ausgedrückt, drei Schlitze werden zwischen der Lichtquelle 108 und der Photozelle 109 vorbeigedreht, wenn das Schreibblatt zwischen den Schriftzeichenreihen ohne Empfang irgend eines Abdruckes geführt wird. Damit die Maschine das Schreibblatt nicht um mehr als den durch die 3-Punkt-Reihen bestimmten Abstand weiterführen kann, ist Vorsorge getroffen, ein Anfangsdrucksignal in der Leitung 199 (Fig. 13) zu empfangen. Wenn dieses Signal nicht vorhanden ist, bleibt die im Pufferspeicher gespeicherte Angabe unbestimmt und das Schreibblatt wird ohne irgend einen Abdruck transportiert, wie noch eingehender beschrieben wird.
Beim Transport des Papieres durch die Maschine sendet die Lochscheibe ununterbrochen Impulse, u. zw. je einen für jeden der Bereiche, in welchem eine Reihe von Punkten gedruckt werden kann, wie
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zur Weiterschaltung eines Zehn-Stellen-Ringes 202 übertragen. Jede der ersten sieben Stufen des Zehn-
Stellen-Ringes 202 entspricht einer der Reihen von Punkten, welche zur Formung eines Schriftzeichens gedruckt werden können. Die achte, neunte und zehnte Stufe des Ringes entsprechen dem Raum zwischen den gedruckten Schriftzeichen, und dies ist die Zeit, in welcher der Rechner 112 die Angaben in den Puf- ferspeicher 115 sendet. Der 10-Stellen-Ring 202 ist ein geschlossener Ring und wird daher auf seine erste
Stufe zurückgeschaltet, wenn er den elften Impuls (und Vielfache davon) empfängt.
Der Rechner arbeitet mit einer genügend hohen Geschwindigkeit, so dass er alle seine Angaben in den Pufferspeicher überträgt, bevor, der 10-Stellen-Ring 202 durch den Zerhacker 200 aus seiner zehnten Stufe geschaltet wird. Wenn der Ring von seiner zehnten in die erste Stufe geschaltet wird, erscheint in der Leitung 203 ein Impuls, durch welchen ein Drucktrigger 204 in den"Ein"-Zustand geschaltet wird, wie dies in der Fig. 16 gezeigt ist. Im"EIN"-Zustand sendet der Trigger 204 ein Signal über eine Leitung 205 zu einem "UND"-Strom- kreis 206, durch welchen er mit dem Anfangsdrucksignal in der Leitung 199 und mit den Impulsen in der Leitung 207 vom Zerhacker 200 kombiniert wird.
Das Ausgangssignal vom "UND"-Stromkreis 206 wird über eine Leitung 208 zu einem "ODER" -Stromkreis 209 übertragen, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 184 die Rückstellung des 30-Stellen-Ringes in die erste Stellung bewirkt, wie vorher in Verbindung mit der Fig. 12 beschrieben wurde. Das Ausgangssignal vom Drucktrigger 204 wird auch über die Leitung 210 zu einem"UND"-Stromkreis 211 geleitet, welcher dann die Durchschleusung der von dem bereits erwähnten Multivibrator 180 über die Leitung 212 ankommenden Impulse ermöglicht, die durch den "ODER"-Stromkreis 179 und über die Leitung 182 die Schrittschaltung des 30-Stellen-Ringes 183 bewirken.
Wenn daher der 10-Stellen-Ring 202 von seiner zehnten Stufe in die erste Stufe zurückgeschaltet wird, das ist der Zeitpunkt, an welchem der Druckvorgang beginnen sollte, stellt der Drucktrigger 204 den 30-Stellen-Ring zurück und ermöglicht die Schrittschaltung dieses Ringes durch die Multivibratorimpulse. Der 30-Stellen-Ring 183 und die Treiberverstärker 186 wirken wie vorher zusammen, um den Blockierungsstrom über die Leitungen 172 zu senden und dadurch nacheinander jede der vertikalen Ebenen 197 auszuwählen.
Die vierzehn vertikalen Ebenen 195 (Fig. 13) werden durch je eine zugeordnete Leitung 213 für die Angabenentnahme aus dem Pufferspeicher durchlaufen. Jede der Ebenen 195 wird durch eine entsprechende von vierzehn Ausgangsleitungen 213 von zugeordneten Treiberverstärkern 214 geprüft. Die vierzehn Treiberverstärker senden Treibimpulse über die zugeordneten Leitungen 213 unter der Steuerung der Ausgangssignale von vierzehn zugeordneten "UND" -Stromkreisen 215. die in zwei Gruppen von je sieben "UND"-Stromkreisen unterteilt sind. Jeder"UND"-Stromkreis 215 der linken Gruppe wird durch ein Signal von der linken Ausgangsseite eines Triggers 217 aber die Leitung 216 vorbereitet und jeder "UND"Stromkreis 215 der rechten Gruppe wird durch das rechtsseitige Ausgangssignal des Triggers 217 aber die Leitung 218 vorbereitet.
Für jede der sieben Reihen von Punkten, welche auf einem Schreibblatt gedruckt werden können, wird einerder"UND"-Stromkreise in der linken Gruppe und dann einer in der rechten Gruppe vorbereitet und der diesen"UND"-Stromkreisen zugeordnete Treiberverstärker 214 sendet Treibstrom über die zugehörige Leitung 213, um die Angabe aus zwei der vertikalen Kernebenen 195 nach-
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ersten"UND"-Stromkreis in der linken Gruppe und mit dem ersten"UND"-Stromkreis in der rechten Gruppe verbunden, und in gleicher Weise sind die zweiten bis siebenten"UND"-Stromkreise 215 der linken und rechten Gruppe mit der zweiten bis siebenten Stufe des Ringes 202 über entsprechende Leitungen 219 verbunden.
Während der früheren Druckphase des Arbeitsvorganges wurde der Trigger 217 so eingestellt, dass das Ausgangssignal an seiner linken Ausgangsseite über die Leitung 216 positiv und sein rechtes Ausgangssignal in der Leitung 218 negativ war. Wenn daher der 10-Stellen-Ring 202 von seiner zehnten in die erste Stufe geschaltet wird, ist der Ausgang von der ersten Stufe positiv, und da auch das Signal in der Leitung 216 jetzt positiv ist, sind die beiden Eingänge des ersten"UND"-Stromkreises 215 der linken Gruppe vorbereitet und der zugeordnete erste Treibverstärker 214 von links sendet Treibstrom über die zugeordnete Leitung 213 der äussersten linken vertikalen Ebene 195.
Wie vorher erläutert, bewirkt der Multivibrator 180 die Weiterschaltung des 30-Stellen-Ringes 183 durch alle seine Stufen und daherempfängt jeder derabfühlverstärker 198 der Reihe nach dieAusgangssignale von den dreissig Kernen in der am weitesten links gelegenen Ebene 195 über die den horizontalen Ebenen 196 zugeordneten Leitungen 220.
Jeder der Abfühlverstärker 198 sendet einen Ausgangsimpuls über die zugeordnete Leitung 221 zur Speicherung in einer zugehörigen Druckverriegelung, wie später noch in Verbindung mit der Fig. 14 beschrieben wird. Wenn der 30-Stellen-Ring 183 durch alle seine Stufen geschaltet ist und den einunddreissigsten Multivibratorimpuls empfängt, wird die dreissigste Stufe des Ringes aufgetrennt und ein Impuls aus dieser
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Stufe, der ab Impuls 31/30 bezeichnet wird, über die Leitung 188 zum"UND"-Stromkreis 223 (in der
Fig. 13 links unten) gesendet.
Der "UND" -Stromkreis 223 empfängt an seinem zweiten Eingang über die
Leitung 224 das Ausgangssignal vom Drucktrigger 204, welches, wie vorher beschrieben, positiv wird, wenn der 10-Stellen-Ring 202 von seiner zehnten Stufe in die erste Stufe geschaltet wird. Der "UND"-
Stromkreis 223 erzeugt daher ein Ausgangssignal, wenn die dreissigste Stufe des Ringes 183 aufgetrennt wird. Dieses Signal wird über die Leitung 225 zum Trigger 217 übertragen und bewirkt dessen Umschal- tung, so dass das Signal in seiner Ausgangsleitung 216 negativ und das Signal in der Leitung 218 positiv wird. Der 10'-Stellen-Ring. 202 steht noch auf seiner ersten Stufe.
In diesem Zeitpunkt ist der achte "UND"-Stromkreis 215 von links, d. h. der erste"UND"-Stromkreis 215 der rechten Gruppe an seinen beiden Eingängen durch das Signal über die Leitung 219 aus der ersten Stufe des 10-Stellen-Ringes 202 und durch das Signal in der Ausgangsleitung 218 von der rechten Seite des Trigger. 217vorbereitet, und unter der Steuerung seines Ausgangsimpulses sendet der zugeordnete Treiberverstärker 214 Treibstrom durch die achte vertikale Ebene 295 von links über die entsprechende Leitung 213.
Wie vorher erläutert, ist jetzt der Zeitpunkt gekommen, in welchem der 30-Stellen-Ring 183 erneut die Schrittschaltung durch alle seine Stufen zu beginnen hat. Der bei der Auftrennung der dreissigsten Stu- fe des Ringes 183 über die Leitung 188 ausgesandte Impuls zur Umschaltung des Triggers 217 wird auch an den"UND"-Stromkreis 226 angelegt, der an seinem zweiten Eingang das Ausgangssignal von der rechten
Seite des Triggers 217 über die Leitung 218 empfängt. In diesem Augenblick sind somit beide Eingangs- signale zum"UND"-Stromkreis 226 positiv, so dass dieser"UND"-Stromkreis einen Ausgangsimpuls über die Leitung 227 durch den"ODER"-Stromkreis 209 und übei die Leitung 184 zur Rückstellung des 30-Stellen-Ringes aussendet.
Es ist nun der Stromkreis vorbereitet für die Entnahme aus der ersten Ebene der rechten Gruppe der vertikalen Ebenen 195 (die achte Ebene von links), welche mit der ersten Druckreihe und daher mit der ersten Stufe des 10-Stellen-Ringes 202 übereinstimmt. Der 30-Stellen-Ring wird erneut durch jede seiner Stufen geschaltet, und wenn die dreissigste Stufe aufgetrennt wird, erscheint der 31/30Impuls in der Leitung 188, um über den "UND"-Stromkreis 223 und die Leitung 225 den Trigger 217 umzuschalten, so dass dessen linke Ausgangsseite leitend wird.
In diesem Schaltungszustand des Triggers 21" ist dessen rechtes Ausgangssignal in der Leitung 218 und daher an dem einen Eingang des"UND"-Strom- kreises 226 nicht mehr positiv, und somit kann der 31/30-Impuls in der Leitung 188 nicht mehr durch den "UND"-Stromkreis 226 geleitet werden, um den 30-Stellen-Ring zurückzustellen.
Durch den nächsten Zerhackerimpuls (entsprechend der zweiten zu druckenden Reihe) in der Leitung 201 wird der 10-Stellen-Ring 202 aus seiner ersten in die zweite Stufe geschaltet. Dieser Schaltimpuls vom Zerhacker 200 wird auch über die Leitung 207 zum"UND"-Stromkreis 206 übertragen, der durch das Ausgangssignal vom Drucktrigger 204 in der Leitung 205 und durch das Anfangsdrucksignal in der Leitung 199 vorbereitet ist, und daher ein Ausgangssignal über die Leitung 208, durch den"ODER"-Strom- kreis 209 und über die Leitung 184 sendet zur Rückstellung des 3D-SteHen-Ringes 183. Sobald der 30-Stellen-Ring wieder zurückgestellt ist, bewirkt der Multivibrator 180 erneut die schrittweise Schaltung des Ringes durch jede seiner Stufen.
Es ist auf den Unterschied der Funktionen zu achten : Der Trigger 217 wird immer durch den 30-Stellen-Ring 183 umgeschaltet, wenn dessen dreissigste Stufe aufgetrennt wird und einen Impuls entsprechend einer imaginären einunddreissigsten Stelle in der Leitung 188 erzeugt ; der 10-Stellen-Ring 202 wird immer durch denDruckzerhacker 200 weitergeschaltet ; der 30-Stellen-Ring 183 wird durch den Druckzerhacker bei Beginn der Entnahme aus der linken Hälfte der Kerne zurückgestellt und durch seinen eigenen 31/30-Ausgangsimpuls bei Beginn der Entnahme aus der rechten Hälfte der Kerne zurückgestellt. Dies zeigt, dass dieser Stromkreis so angeordnet ist, um eine Entnahme aus dem Pufferspeicher mit einer maximalen Geschwindigkeit und einem Minimum von Synchronisation durchzuführen.
Ausserdem wird jede Funktion im Ansprechen auf die unmittelbar vorhergehende Funktion ausgeführt. So wird z. B. der Beginn des Druckes durch die Stellung des Schreibblattes für den Empfang einer Reihe von Punkten bestimmt. Daher startet der Druckerzerhacker, welcher durch die Bewegung des Schreibblattes gesteuert wird, die Entnahme aus dem Pufferspeicher zum Druck der Reihe von Punkten. ras Ende der Entnahme aus der linken Gruppe der Kernebenen tritt ein, wenn der 30-Stellen-Ring in seine dreissigste Stufe vorgerückt ist und diese Stufe aufgetrennt wird. Durch die Auftrennung der dreissigsten Stufe des Ringes 183 wird der Trigger 217 umgeschaltet, um die Bedingung zur Entnahme aus der rechten Gruppe zu schaffen und gleichzeitig die erneute Schrittschaltung des Ringes 183 durch alle seine Stufen eingeleitet.
Wenn die Entnahme aus der rechten Gruppe vollendet ist, was durch den in seine dreissigste Stufe geschalteten Ring 183 bestimmt wird, wird der Trigger 217 umgeschaltet und seine linke Ausgangsseite leitend, um bereit zu sein für die Zeit, nachdem das Schreibblatt bewegt wurde, um Aufdrucke für die folgende Reihe von Punkten zu empfangen, in welcher Zeit der Druckerzerhacker den 10-Stellen-Ring in die
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nächste seiner Stufen schaltet und gleichzeitig den 30-Stellen-Ring zurückstellt, so dass die Entnahme aus einer weiteren Ebene des Puffer-Kernspeichers erfolgen kann.
Die oben beschriebene Arbeit wird fortgesetzt, bis der lu-Stellen-Ring 202 durch die Impulse vom
Zerhacker 200 durch sieben Stufen geschaltet ist und dadurch anzeigt, dass alle sieben Punktreihen des
Schreibblattes unter den Druckdrähten 105 (Fig. l) für den Aufdruck vorbeibewegt wurden. In dem Zeit- punkt, in welchem der 10-Stellen-Ring 202 vom Zerhacker 200 in die achte Stufe geschaltet und dadurch die siebente Stufe aufgetrennt wird, sendet die letztere Stufe den Druckbeendigungsimpuls über die Lei- tung 194 zur Umschaltung des Drucktriggers 204 in den"AUS"-Zustand und zur Umschaltung des Aufla- dungstriggers 191 (Fig. 12) in den "EIN" -Zustand, wie aus dem Diagramm der Fig. 16 zu entnehmen ist.
Der Druckbeendigungsimpuls in der Leitung 194 wird auch an den"ODER"-Stromkreis 209 angelegt und bewirkt die Rückstellung des 30-Stellen-Ringes 183 in seine erste Stufe, so dass dieser für den Empfang der Signale vom 4-Stellen-Ring 175 bereit ist. Wenn der Aufladetrigger 191 in den"EIN"-Zustand ge- langt (Fig. 15, 16), wird das Speicheraufladesignal über die Leitung 192 (Fig. 12) zum Rechner 112 über- tragen, um die aufeinanderfolgenden Angabenentnahmemus dem Rechner über die sechs bit-Leitungen
134-139 in der vorher in Verbindung mit den Fig. 11, 12 und 15 beschriebenen Weise einzuleiten.
Bei der Entnahme der Angaben aus dem Pufferkernspeicher von den Abfühlverstärkern 198 (Fig. 13) erzeugten Impulse werden über die Leitungen 221 zu"UND"-Stromkreisen 228, 229,... 233 (Fig. 14) Übertragen. Jeder der"UND"-Stromkreise 228-233 steuert einen der zugeordneten Verriegelungsstrom- kreise 234, 235,... 239, welche ihrerseits einen geeigneten Spannungsimpuls zu den zugeordneten lei- tenden Streifen 123 aller Druckkupplungseinheiten 106 senden, welche für den Druck der laufenden Li- nien. von Punkten zu verwenden sind.
Nachdem die Verriegelungen 234 - 239 wahlweise im Ansprechen auf die in Form von Spannungsschwankungen erfolgende Angabenentnahme aus einer der linken Ebenen und einer der rechten Ebenen in den"EIN"-Zustand geschaltet wurden, wird der Trigger 217 umgeschaltet und somit sein linkes Ausgangssignal positiv und sein rechtes Ausgangssignal in der Leitung 218 nega- tiv. Wenn diese Umschaltung des. Triggers 217 eintritt, empfängt ein Univibrator 249 einen Impuls und erzeugt ein Signal in der Leitung 240 (Fig. 14, 16), welches lange genug dauert, um die Streifen 123 je- ner Kupplungen 105 zu erregen, welche den wahlweise erregten Verriegelungen 234 - 239 entsprechen.
Der Ausgangsimpuls jeder der Verriegelungen 234 - 239 wird zu einem zugeordneten"UND"-Stromkreis 241-246 übertragen, um das Signal in der Leitung 240 wahlweise zu den Streifen 123 zu leiten. Bei der Beendigung des Signales in der Leitung 240 wird ein zweiter Univibrator 247 erregt und sendet einen kurzen Rückstellimpuls über die Leitung 248 zu jeder der Verriegelungen 234 - 239, um diese für den Empfang der der nächsten Reihe von Punkten entsprechenden Angabe vorzubereiten.
Zusammengefasst empfängt also jeder der Abfühlverstärker 198 bei der Entnahme aus dem Pufferspeicher eine Reihe von dreissig Ausgangsimpulsen aus jeder der vierzehn vertikalen Ebenen 195.
Der"EIN"-Zustand der ersten Stufe des 10-Stellen-Ringes 202 zeigt an, dass die zu entnehmende Angabe im ersten der sieben aufeinanderfolgenden Druckvorgänge gedruckt werden muss. Während dieser Zeit bedingt der Trigger 217 (Fig. 13) die Angabenentnahme aus der äussersten linken vertikalen Ebene 195 und steuert nach seiner Umschaltung die Angabenentnahme aus der achten Ebene 195 von links. Hierauf müssen alle in der- ersten und achten vertikalen Ebene 195 dargestellten Angaben gedruckt und die Verriegelungen zurückgestellt werden, um die Angaben aus der zweiten und neunten Ebene zu empfangen.
In den Ausgangsleitungen 221 der Abfühlverstärker 198 tritt je ein Impuls in Abhängigkeit davon auf, ob der bestimmte Druckdraht in der laufenden Reihe von Punkten für den Druck zu benutzen ist oder nich.. Die möglichen Kernausgangsimpulse erscheinen reihenweise : Drei- ssig Impulse aus einer linksseitigen Ebene gefolgt von dreissig Impulsen aus einer rechtsseitigen Ebene in jeder der zehnAusgangsleitungen221. Die ersten dreissig Impulse in der obersten Leitung 221 (P. W. 1-60) werden unter der Steuerung des Linkssignales in der Leitung 216 unter der mit 1/30,2/30, usw. bezeichneten Ausgangsimpulse des 30-Stellen-Ringes durch die"UND"-Stromkreise 228-230 geleitet.
Hierauf wird der Trigger 217 umgeschaltet und erzeugt einen Impuls in der Leitung 218 zur Vorbereitung der dreissig in der Fig. 14 durch die"UND"-Stromkreise 231 und 232 dargestellten"UND"-Stromkreise. Der 30-Stellen-Ring 183 wird wieder durch seine 30 Stufen geschaltet, um Impulse an diese"UND"-Stromkreise anzulegen, so dass die nächste Reihe der Entl1ahmeimpulse in den Leitungen 221 (jene den Druck- drähten 31 - 60 entsprechend) in die durch die Verriegelungen 237 und 238 dargestellten Verriegelungen ge- leitet wird. Während dieser Zeitwird das Gleiche für die übrigen neun Gruppen der je sechzig Druckverriegelungen eintreten.
Die möglichen Ausgangssignale in jeder der zehn Leitungen 221 werden gleichzeitig durch den ersten der je 60"UND"-Stromkreise zu den entsprechenden Verriegelungen geleitet, welche die Druckdrähte 1, 61, 121, 181,... 481,541 steuern. Jede. der nächsten Gruppe von zehn möglichen Impulsen in den Leitungen 221 wird durch den zweiten der je sechzig"UND"-Stromkreise geleitet, um die
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Druckdrähte 2, 62, 122, 182,... 482 und 542 zu betätigen. Dieser Arbeitsvorgang wird sechzigmal fort- gesetzt, so dass jede der 600 Verriegelungen ein möglicher Empfänger für einen sie einschaltenden Im- puls wird.
Wenn alle 600 Verriegelungen der Einstellmöglichkeit ausgesetzt waren, werden die Druck- drähte im Ansprechen auf jene Verriegelungen betätigt, welche in den"EIN"Zustand geschaltet wurden.
Der 10-Stellen-Ring wird dann in seine nächste Stufe geschaltet und der Arbeitsvorgang wird wiederholt, bis die Druckdrähte 105 siebenmal einen Abdruck bewirkt haben, um eine Schriftzeichenzeile aufzubau- en.
Wie aus der Fig. 16 ersichtlich ist, druckt ein"15 000 Zeilen/min-Drucker"mit einer Geschwindig- keit von 250 Zeilen/sec, d. h. dass für den Druck einer Zeile die Zeit von 4 msec erforderlich ist. Wie vorher beschrieben, arbeitet der Drucker auf der Basis von zehn Unterabschnitten pro Drucklinie mit der
Dauer von je 400 Jl sec. In jedem der ersten sieben Unterabschnitte werden die Angaben aus dreissig Grup- pen von je zehn Magnetkernen der linken Seite der Pufferspeicher-Kernblöcke und darauffolgend aus drei- ssig Gruppen von je zehn Kernen der rechten Seite der Pufferspeicher-Kernblöcke entnommen.
Es dauert rund 4 p sec, um ein Angabenzeichen aus einem Speicherkern zu entnehmen, so dass also 120 sec zur
Entnahme aus der linken Seite erforderlich sind, welchen 120 u sec für die Entnahme aus der rechten Sei- te folgen, wie dies in der Fig. 16 gezeigt ist. Das Signal in der Leitung 240 (Fig. 16) muss eine Dauer von
150 je sec haben, ohne Rücksicht auf die Geschwindigkeit, mit welcher der Drucker arbeitet. Wenn die
Dauer dieses Signales in der Leitung 240 unter 150 p sec verringert wird, beginnt die Verlässlichkeit des
Kupplungsvorganges schlechter zu werden. Dies ist dann ein Begrenzungsfaktor für die Geschwindigkeit, mit welcher dieser Drucker arbeiten kann.
Wenn es technisch möglich ist, die zur Arbeit der elektrosta- tischen Kupplungen erforderliche Zeit zu verringern, kann dieser in der Fig. 16 gezeigte Teil der Druck- unterabschnitte reduziert werden. Nachdem das Signal 240 die elektrostatischen Kupplungen für den Druck betätigt hat, werden die Verriegelungen durch einen Rückstel11mpuls in der Leitung 248 zurückgestellt, um für den Empfang der nächsten Linie von Angaben bereit zu sein. Dieser Impuls ist für einen Drucker mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 15 000 Zeilen/min in der Fig. 16 mit einer Dauer von 10 u sec ge- zeigt, welche länger als zur Rückstellung der Verriegelung notwendig ist, aber da die Zeit in diesem Un- terabschnitt verfügbar ist, wird sie für die verlässliche Arbeit verwendet.
Es ist daher ersichtlich, dass die
400 p sec-Druckunterabschnitte 240 u sec für die reihenweise Entnahme der je zehn Zeichen von sech- zig parallelen Gruppen aus dem Pufferspeicher, 150 p sec für den Druck und 10 li sec für die Rückstel- lung umfassen. Bei der Vergrösserung der Speicheranlage gemäss der Erfindung könnte die Entnahme aus mehr parallelen Speieherkernen gleichzeitig erfolgen. Wenn beispielsweise dreissig Leitungen 220 vorgesehen wären mit dreissig entsprechenden in geeigneter Weise mit den Pufferspeicher-Kernblöcken verbun- denen Abfühlverstärkern 198, könnte der 30-Stellen-Ring 183 durch einen 10-Stellen-Ring ersetzt werden und die für die Angabenentnahme aus dem Pufferspeicher erforderliche Zeit um zwei Drittel redu- ziert werden.
Der Zündimpuls 240 und der Verriegelungs-Rückstellimpuls 248 würden noch 160 Jl sec erfordern, aber die Zeit für die Entnahme aus dem Pufferspeicher wurde nur 80 Jl sec statt der 240 Jl sec erfordern. Dies würde es ermöglichen, jede Reihe von Punkten in 240 p sec statt in der Zeit von 400 u sec zu drucken, was mit einer Druckgeschwindigkeit von 25000 Zeilen/min vergleichbar ist. Bei dieser Geschwindigkeit erhöhen sich die Schwierigkeiten der Papierbehandlung und die zusätzlichen Kosten und Raumerfordemisse des Druckers jedoch unverhältnismässig.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckeinrichtung als Ausgabeeinheit insbesondere für datenverarbeitende Maschinen, mit in einer zeilenparallelen Reihe angeordneten, gegen einen ständig bewegten Aufzeichnungsträger den Abdruck von Schriftzeichen ausführenden Druckelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (105, 127) über elektrostatische Kupplungen (106) einzeln betätigbar sind.