DE2230853B2

DE2230853B2 - Linienschreiber

Info

Publication number: DE2230853B2
Application number: DE2230853A
Authority: DE
Inventors: Jacques Andre Montmorency Pontigny (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-07-26
Filing date: 1972-06-23
Publication date: 1973-11-22
Also published as: FR2147033A1; DE2230853C3; DE2230853A1; US3700992A; FR2147033B1; GB1371965A

Description

Die Erfindung betrifft einen Linienschreiber für Kurven mit einer ersten und zweiten Variablen, die auf der Ordinate und Abszisse einer ersten Aufzeichnungseinrichtung dargestellt werden, mit einem Mechanismus zur Bewegung der ersten Aufzeichnungseinrichtung mit einer von der eisten Variablen abhängigen Geschwindigkeit, mit einem ersten Regulierkreis mit einem ersten beweglichen Glied, dessen Ausschlag durch die Änderung der zweiten Variablen reguliert wird, und mit einem zweiten R.egulierkreis mit einem zweiten beweglichen Glied zur Aufzeichnung einer Kurve auf der ersten Aufzeichnungseinrichtung.

Bekannte Maschinen dieser Art tragen beispielsweise auf Millimeter- oder Zeichenpapier mit festgelegter X- und Y-Achse Kurven auf, die der aufzuzeichnenden Erscheinung entsprechen. So sind Linienschreiber zum Auftragen von Kurven bekannt,

die einen logarithmischen, linearen, differentidlen oder anderen Maßstab haben.

Die meisten dieser Maschinen haben eine Regulier- oder Stellschleife, deren elektrisch variables Element ein Potentiometer ist, dessen Schleifer die Beweeuna des Schreibstiftes, und zwar bezüglich eines Maßsta" hes des Papiers bestimmt, der eine Funktion der auf demselben aufzuzeichnenden Größe ist. Die andere Variable ist im allgemeinen die Papiergeschwindiokeit.

Das Potentiometer, bei dem es sich im allgemeinen um ein Spulenpotentiometer handelt, muß demzufolge so gewickelt sein, daß s me Widerstandsänderung dem auf dem Papier verwendeten Maßstab entspricht. Für lineare oder logarithmische Maßstäbe können derzeit Potentiometer hergestellt werden, deren Wicklung so genau ist, daß sie der Gesamtgenauigkeit eines gegebenen Schreibers entspricht.

Bei dem aus der schweizerischer Patentschrift 358 941 bekannten Linienschreiber der eingangs erwähnten Art dient als Mechanismus zur Bewegung der Aufzeichnungseinrichtung mit einer von der er^ sten Variablen abhängigen Geschwindigkeit ein nichtlineares Potentiometer, bei dem das zwischen dem Schleifkontakt und dem Anfangspunkt liegende Potential in linearer Beziehung zur Variablen λ' sieht. Das erste bewegliche Glied bildet die Vorschubeinrichtung des Schleifers des Potentiometers. Sein Ausschlagwird durch die Änderung der zweiten Variablen reguliert, wobei der vom anderen Anfangspunkt zurückgelegte Weg des Schleifers in linearer Beziehung zu einer anderen Variablen steht und die Widerstandfunktion des Potentiometers nicht linear ist.

In manchen Fällen kann ein Diagramm nur sinnvoll interpretiert werden, wenn es wenigstens einen besonderen Maßstab enthält, beispielsweise einen Differentialmaßstab oder einen sogenannten Wahrscheinlichkeitsmaßstab, der entsprechend der Poisson'schen Verteilung aufgebaut ist. Es ist äußerst schwierig und kostspielig, für diese Fälle genaue Potentiometer herzustellen, da ihre Wicklung als Funktion d.;s darzustellenden Maßstabs aufgebaut werden muß. Demzufolge werden derartige Diagramme im allgemeinen von Hand aufgezeichnet, Dies :st beispielsweise der Fall, wenn die Verteilung einer Bakterienpopulation das gestellt werden soll (Histogramm). In diesem Fall wird auf der Ä"-Achse ein Volunienoöer Durchmessermaßstab für die Bakterien aufgezeichnet, während auf der Y-Achse veränderliche Zahlen entsprechend den Klassen der gezählten Teilchen aufgetragen werden.

Ein derartiges Diagramm kann ferner auf der Y-Achse einen kumulativen Maßstab enthalten. In diesem Fall stellt es das Integral der Funktion Zahl/Abmessung der analysierten Bakterienprobe dar. Bei anderen Analysen kann es zweckmäßig sein, logarithmische Maßstäbe, linear/logarithmische, linear/ Wahrscheinlichkeitsmaßstäbe usw. zu verwenden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kurven- oder Linienschreiber zu schaffen, bei dem Keine besonders gewickelten Potentiometer verwendet zu werden brauchen, und mit dem Diagramme aufgetragen werden können, bei denen der Y-Maßstab frei wählbar ist.

Der erfindung^emäße Linienschreiber zeichnet sich aus durch eine Maßstabstransformationseinrichtung, die mechanisch mit dem eisten beweglichen Glied gekuppelt ist und eine zweite Aufzeichnungseinrichtung enthält, auf der eine Maßstabstransformationskurve aufgezeichnet ist, die für jeden zu transformierenden Wert der zweiten Variablen auf der Abszisse einen transformierten Wert auf der Ordinate wiedergibt, und durch ein Detektorsystem, das in den zweiten Regulierkreis eingefügt und längs der Ord.-natenachse der Kurve der zweiten Aufzeichnungseinrichtung beweglich ist. wobei die Ausschläge des zweiten beweglichen G! eds durch die Ausschläge des ίο Detektorsystems reguliert werden.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. IA und 1 B einer Massenverteilung in einer Teilchenprobe, die in einer Flüssigkeit suspendiert ist. wobei das Diagramm der Fig. IA auf der Y-Achse mit einem logarithmischen Maßstab und in Fi g. 1 B mit einem Wahrscheinlich uitsmaßstab aufgetragen ist.

Fig. 2 eine schematische Übersicht eines Linienschreibers,

F i g. 3 eine schematische perspektivische Ansicht ues Linienschreibers.

Fig. 4 das Schaltbild eines im Linienschreiber der Fig. 2 und 3 verwendeten Analysekreises,

F i g. 5 die schematische Darstellung eines Maßstabstransformationskreises des Linienschreibers,

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung einen im Transformationskreis der Fig. 5 verwendeten fotoelektrischen Detektor,

F i g. 7 eine weitere Ausführungsform des fotoelektrischen Detektors des Transformationskreises, und Fig. 8 elektrische Schaltungen des Analyse- und Transformationskreises.

Die Fig. IA und 1 B Anwendungsfälle des Linienschreibers.

Soll beispielsweise der Linienschreiber zur Analyse industrieller Produkte wie beispielsweise Staub, granulierter Ablagerungen u. dgl. verwendet werden, so schwankt der. Größenbereich zwischen den feinsten und größten zu untersuchenden Teilchen hinsichtlich des Volumens um mehrere Tausend oder sogar Zehntausend. Zur grafischen Darstellung der Volumenoder Massenverteilung einer solchen Probe werden zweckmäßigerweise statt linearer Maßstabsachsen logarithmische Maßstabsachsen verwendet. Bei der Volumenei'mittlung in Prozenten ist es meist vorteilhaft, einen sogenannten Wahrscheinlichkeits-Maßstab zu verwenden, der von der Poisson'schen Verteiiung abgeleitet ist. Fig. IA zeigt ein Diagramm, auf dem über einer logarithmischen Maßstabsachese die Volumenverteilung der Teilchen einer willkürlich gewählten Sedimentprobe dargestellt sind. Trotz des logarithmischen Maßstabs kann die Kurve nicht in der geeignete.i Weise abgelesen werden, da die Werte auf der Y-Achse an den beiden Enden der Kurve sehr eng aneinander liegen. Diesem Mangel kann abgeholfen werden, wenn für die Y-Achse ein anderer Maßstab, nämlich ein Poisson'scher Wahrscheinlichkeitsmaßstab verwendet wird, durch den die Kurve gespreizt wird. Hierdurch erscheint sie praktisch als gerade Linie, aus der die gewünschten Werte leicht abgelesen werden können.

Es sei darauf hingewiesen, daß diese Probe nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung gewählt wurde. Der Linienschreiber erlaubt die Aufzeichnung von Diagrammen mit beliebigen Maßstäben.

Gemäß den F i g. 2 und 3 enthält der erfindungsge-

mäße Linienschreiber Regulierkreise 1 und 2, nämlich einen Analysekreis 1 und einen Maßstabstransformationskreis 2. Der letztere steuert einen Stift 3, der über ein Zeichenpapier 4 läuft, das in Richtung eines Doppelpfeils F beweglich ist.

Der Analysekreis 1 ist offen und enthält einen Eingang 5, dem die Signale zugeführt werden, deren Werte auf der Y- Achse des Zeichenpapiers 4 dargestellt werden sollen. Der Eingang 5 ist an die Steuerschaltung 6 eines mit einem Untersetzungsgetriebe versehenen Motors 7 verbunden, dessen Ausgangswelle 8 den Schleifer eines gewickelten Lrnearpotentiometers 9 mit torusförmiger Wicklung antreibt.

Das Potentiometer ist durch Schließen des Analysekreises 1 mit der Steuerschaltung 6 verbunden. Der Maßstabstransformationskreis 2 ist folgendermaßen aufgebaut. Ein an der Ausgangswelle 8 des Getriebemotors 7 befestigter Zylinder 10 ist auf seiner äußeren zylindrischen Oberfläche mit einem Umriß 11, beispielsweise einer gespannten Linie versehen, deren Form die Maßstabstransformationskurve wiedergibt. Der Zylinder kann aus einem Rohrstück hergestellt werden, das mit der Welle 8 des Getriebemotors 7 verbunden und mit einer Befestigungseinrichtung für das Papier versehen ist, auf dem die Transformationskurve 11 aufgezeichnet ist. Die Kurve kann ein für allemal durch Berechnung der entsprechenden Werte des gewünsdiicii Maßstabs für bestimmte Werte de? zu transformierenden Maßstabs berechnet werden. Die Anfangswerte werden dann auf der .Y-Achse auf einem Blatt Papier eingetragen, während die berechneten Werte auf der Y-Achse aufgetragen werden. Darauf wird das Papier auf dem Zylinder so befestigt, daß die X-Achse einen Kreis des Zylinders und die Y-Achse eine Mantellinie desselben bildet.

Bei dem hier beschriebenen Beispiel ist ein fotoelektrischer Detektor 12 seitlich und somit parallel zur Achse des Zylinders 10 mittels einer Reihe von Scheiben 13 und eines Seils 14 beweglich, das um die Ausgangsscheibe 15 eines mit einem Untersetzungsgetriebe versehenen Motors 16 geschlungen ist. Der Getriebemotor 16 wird durch eine Steuerschaltung 17 gesteuert, die selbst mit dem Detektor 12 verbunden ist und den Transformationskreis schließt. Das Seil 14 ist mit dem Stift 3 verbunden.

Gemäß F i g. 3 ist die Aufzeichnungseinheit auf einer Platte 18 befestigt, auf der zwei in Abständen voneinander angeordnete Seitenplatten ISa und 19b befestigt sind. Der Zylinder 10 ist zwischen den Seitenplatten auf der Welle 8 des Getriebemotors 7 gelagert. Er erstreckt sich über die gesamte Länge der Platte 18 und ist mit dem Schleifer des Potentiometers verbunden.

Zwei Paare von Stangen 20 und 21 gestatten einerseits die gleitende Bewegung des fotoelektrischen Detektors 12 und andererseits die Gleitbewegung des Stiftes 3. Zwei Schienen 22 sind jeweils mit den Seitenplatten 19a und 196 verbunden und wirken als Gleitführungen für eine Papier-Auflageplatte 22a, die somit gegenüber dem Stift 3 beweglich ist. An zwei Seiten der Platte sind je eine Zahnstange 23 befestigt, die mit zwei auf eine Welle 25 gesetzten Ritzeln 24 in Eingriff stehen. Die Welle 25 wird über eine Scheibe 26 angetrieben, die an die Ausgangswelle eines mit einem Untersetzungsgetriebe versehenen Motors 27 verbunden ist. Der Getriebemotor wird durch Zeitschalter 28 gesteuert.

Fig. 4 zeigt den Analysekreis in genauerer Dai-

eincn

stellung. Der Getriebemotor 7 enthält eine Hauptwicklung 30, die mit Wechselstrom gespeist wird, sowie zwei gegeneinander geschaltete Steuerwicklungen 31a und 31fr, mit denen die Drehrichtung des Motors umgeschaltet werden kann.

Die Steuerwicklungen 31e und 316 werden aus einer Gleichstromquelle 32 über Thyristoren 33a bzw. 33b gespeist. Die Steueranschlüsse der Thyristoren sind an eine Zwischenschaltung 34 angeschlossen, de-

>o ren Einzelheiten im folgenden näher beschrieben werden sollen. Vor dieser Schaltung liegt ein Operationsverstärker 35, dessen Eingang 35a ein Summa tionssignal zugeführt wird, das aus einem Vergleich des dem Eingang 5 zugeführten, zu analysierenden Si-

ts gnals und des vom Potentiometer 9 kommenden Signals abgeleitet wird. Mit anderen Worten, der Eingang 35a empfängt da» Variationssignal des Regulierkreises. Der zweite Eingang 356 des Operationsverstärkers 35 ist an eine Quelle 36 angeschlossen.

Das Potentiometer 9 ist zwischen Masse und eine Spannungsquelle 37 geschaltet. Der Schleifer 9a des Potentiometers ist elektrisch mit dem Eingang 35a des Verstärkers 35 und mechanisch mit der Ausgangswelle vies Getriebemotors 7 verbunden. Aus den

as F i g. 3 und 5 ist ersichtlich, daß der Maßstabstransformationskreis 2 den Detektor 12 umfaßt, der auf einer Linie beweglich angebracht ist, die parallel zur Achse des Zylinders 10 verläuft. Die letztere wirkt, wie noch erläutert werden soll, als Kupplungsorgan.

Der Detektor 12 enthält eine Lichtquelle 40, die im vorliegenden Beispiel aus einer Glühlampe besteht, und zwei Prismen 41 und 42, die mit zwei Fotowiderstandszellen 43) bzw. 44 zusammenarbeiten. Diese Bestandteile können durch ein Element ersetzt werden, mit dem aus einem variablen Lichtstrom ein entsprechend veränderliches elektrisches Signal erzeugt werden kann.

Die Lichtquelle 40 belichtet die Oberfläche des Zylinders 10 durch die Prismen. Die Fotowiderstände 43 und 44 empfangen je den Lichtstrom, der durch den belichteten Teil der Zylinderoberfläche durch die entsprechenden Prismen reflektiert wird. Die Kurve 11a, die auf dieser Oberfläche beispielsweise als schwarze gespannte Linie aufgezeichnet ist, modifiziert die Intensität des Lichtstroms, der auf die jeweilige Zelle fällt, je nachdem, ob die Linie sich /or dem entsprechenden Prisma befindet oder nicht. Die Gesamtanordnung ist so gewählt, daß die von den Fotowiderständen 43 und 44 übertragenen elektrischen Informationen identisch sind, wenn sie durch die Prismen die gleiche Lichtenergie empfangen, d. h., wenn die durch den Teil der gespannten Linie bestimmte Zone vor den Prismen zwischen diesen geteilt wird. Es sei erwähnt, daß der Detektor 12 der besseren Übersichtlichkeit halber gegenüber seiner tatsächlichen Position um 90° verdreht ist, wie an Hand der Fig. 6 und 7 deutlich wird.

F i g. 6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Detektors 12 mit zwei regelmäßigen Prismen 41 und 42 mit dreieckigem Querschnitt. Die rechtwinkligen Abschnitte verlaufen senkrecht zur Achse X-X des Zylinders 10. Die Rechteckflächen, die den dihedrischen rechten Winkel jedes Prismas bilden, verlaufen parallel zu den Ebenen X-Ybzw. X-Z. Dies sind in Fig. 6 die vertikale bzw. horizontale Ebene. Die Prismen sind so verschoben, daß der dreieckige Abschnitt 45 "des Prismas 41 sich in der Ebene des gegenüberliegenden Abschnitts 46 des anderen Prismas 42 befindet.

Somit liegen zwei Kanten der Prismen hintereinander bei 47 auf der gleichen Linie und in der Ebene X-Y des Zylinders, in der Nähe der entsprechenden Manteltinie bzw. Erzeugenden.

Die Prismenflüchen 48 und 49 liegen an den Fotowiderständen 43 und 44 an. Die Lichtquelle 40 besieht vorzugsweise aus einer zylindrischen Lampe, die in der Nähe der geneigten Flächen 50 und Sl der Prismen schräg angeordnet ist.

F i g. 7 zeigt in ebenfalls perspektivischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des Detektors 12. In diesem Fall bestehen die Prismen 41a und 42a aus Pyramiden mit rechteckiger Basis. Die ßasen 52 und 53 liegen jeweils parallel zur Ebene X-Y. Die Achsen X, Y und Z sind die gleichen wie in Fig. 6.

Die Spitzen der Pyramiden treffen sich an einem Punkt 54, während die vor dem Zylinder 10 befindlichen Flächen 55 und 56 senkrecht zu den Basen der Prismen verlaufen, d. h. parallel zur Ebene X-Y. Die Fotowiderstände 43a und 44a liegen angrenzend an die Basen 52 und 53 der Prismen, während die Licht quelle 40a, die ebenfalls aus einer rohrförmigen Lampe besteht, senkrecht zur Ebene X-Y gerichtet ist.

Gemäß Fig. 5 sind die Fotowiderstände 43 und 44 b/w. 43a und 44a an einen Anschlußpunkt 60 angcschlnwn, der selbst mit der Steuerschaltung !7 (Fig. 2) verbunden ist. Die letztere, die praktisch identisch ist mit der Steuerschaltung 6 des Analysekreises 1, enthält einen Operationsverstärker 61, eine Zwischenschaltung 62 und zwei Thyristoren 63a und 63b. Diese Thyristoren sind jeweils in Reihe mit einer Spannungsquelle 64 und mit Steuerwicklungen 65a und 65b des Getriebemotors 16 geschaltet, der, wie der Getriebemotoi 7, eine mit Wechselstrom gespeiste Hauptwicklung 66 enthält.

F i g. S zeigt die Einzelheiten der elektrischen Schaltung des Linien- oder Kurvenschreibers.

Der Eingang 5 der Analyseschaltung 1 ist an ein Potentiometer Rl angeschlossen, mit dem die Eingangssignalhöhe eingestellt werden kann, und dessen dem Anschluß 5 gegenüberliegender Anschluß mit Masse verbunden ist. Der Schleifer des Potentiometers Kl ist über einen Widerstand RT, an den ersten Eingangeines Verstärkers A1 angeschlossen. Der andere Eingang des Verstärkers A\ ist über einen Widerstand R7> mit Masse verbunden. Der Verstärker ist durch einen Widerstand RA geshuntet.

Der Ausgang des Verstärkers A1 ist an einen festen Kontakt α eines Wählschalters C angeschlossen, dessen zweiter fester Kontakt b mit dem Schleifer eines Eichpotentiometers RS verbunden ist, das zwischen eine Spannungsquelle zwischen — 15 Volt und Mas»e geschaltet ist. Der bewegliche Kontakt c des Wählschalters C ist über einen Widerstand R6 an einen Anschlußpunkt PJ angeschlossen. Der Anschlußpunkt ist mit dem Eingang 35 a des Verstärkers 35 verbunden (siehe auch Fig. 4), während der andere Verstärkereingang35fc an eine durch die Masse gebildete Bezugsspannungsquelle 36 angeschlossen ist, und zwar über einen Widerstand Rl. Der Verstärker 35 ist durch einen Widerstand RS geshuntet.

Der Verbindungspunkt PJ ist ferner über einen Widerstand R9 an den Schleifer des Potentiometers 9 angeschlossen. Das Potentiometer 9 liegt zwischen Masse und einem Widerstand AlO₁ der an eine Spannungsqueiie von —15 Volt angeschlossen is!.

Der Ausgang des Verstärkers 35 ist über einen Widerstand RIl mit der Zwischenschaltung 34 verbunden. Die Zwischenschaltung 34 enthält zwei Transistorpaarc Ti, Tl und T3, TA, die folgendermaßen geschaltet sind. Die Basis des Transistors Tl ist direkt mit dem Widerstand Λ11 und über zwei antiparallel geschaltete Dioden Dl und D2mit Masse verbui. ' ·ι, durch die die Höhe des Eingangssignals der Zv. ι schenschallung begrenzt wird. Die Basis ist durch einen an -15 Volt angeschlossenen Widerstand ff 12

to und durch einen an +15 Volt angeschlossenen Widerstand R13 polarisiert. Der Kollektor des Transistors Tl ist an die gleiche Spannungsquelle über einen Widerstand /{14 und an die Basis des Transistors Tl angeschlossen. Die Kollcktor-Emitterstrecke des

ts Transistors Tl ist über Wklerstände Λ15 und Λ16 mit +15 Volt bzw. Masse verbunden. Der Emitter des Transistors ΤΪ ist an die Steuerelektrode des Thyristors 33a angeschlossen.

Der Emitter des Transistors Tl ist über ein Poten-

ao tiometer RYl mit dem Emitter des Transistors T3 verbunden. Der Schleifer dieses Potentiometers ist über einen Widerstand /?18mit — 15 Volt verbunden.

Die Basis des Transistors T3 ist an Masse und sein

Kollektor über einen Widerstand R19 an +15 Volt

as und an die Basis des Transistors T4 angeschlossen. Die Kollektor-Emitterstreckc des letzteren ist über einen Widerstand RIO an die gleiche Spannungsquelle und über einen Widerstand "21 ars Masse angeschlossen.

Der Detektor 12 enthält zwei Fotowiderstände 43 und 44 bzw. 43a und 44a, die in Reihe mit den Klemmen einer Spannungsquclle von 5 Volt, 0,8 A liegen, die auch die l,ampe 40 oder 40a speist.

Die Spannung an den Fotowiderstanden wird durch die Reihenanordnung aus einem Widerstand /?22und einem Potentiometer R23 abgeglichen, dessen Gleiter mit Masse und einem Widerstand R24 verbunden ist. Die Reihenschaltung ist an die 5 Volt-Klemmen einer Spannungsquelle angeschlossen.

Die Verbindung zwischen den Fotowiderständen 43 und 44 ist an den ersten Eingang 61a des Operationsverstärkers 61 über einen Widerstand R2S geführt. Der andere Eingang 61b ist über einen Widerstand R26 mit Masse verbunden. Der Verstärker ist durch einen Widerstand R27 geshuntet. Sein Ausgang ist über einen Widerstand Ä28 mit der Zwischenschaltung 62 verbunden.

Die Zwischenschaltung 62 ist identisch der Schaltung 34 und braucht daher nicht im einzelnen erläutert zu werden. Für analoge Bauteile sind die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Der Linienschreiber arbeitet wie folgt: Nach der Wahl der Achse des V-Maßstabs wire die geeignete Transformationskurve mittels geeigne· ter, nicht gezeigter Einrichtungen auf dem Zylindei 10 befestigt. Hierzu können eine Reihe geeignete! Transformationsblätter verwendet werden, die je fü eine bestimmte Transformation gelten. Die Kurvei dieser Blätter müssen vorher angefertigt werden.

Die Variable der .Y-Achse wird dem Eingang 5 zu geführt. Bei einer Änderung dieser Variablen bezug lieh der augenblicklichen Stellung des Schleifers 9i des Potentiometers 9 (Fig. 4) wird dem Verstärke 35 ein Eingangssignal zugeführt, das über die Schal tung 34 und die Thyristoren 33a und *$h je nac dem Vorzeichen der Änderung in einer der Wicklun gen 31 α oder 3I/3 einen Strom fließen läßt. DicThyri stören werden durch die Transistoren Tl bis T4 aus

gelöst.

Der Einganpspegcl des Verstärkers 35 wurde zunächst mit Hilfe des Potentiometers R5 und des Widerstandes /Γ8 geeicht.

Der Getriebemotor 7 lauft dann in der einen oder anderen Richtung, so daß sich der Zylinder 10 entsprechend dreht. Wenn sich der Detektor 12 vorher gegenüber der Linie 11 befindet, wobei er um einen bestimmten Winkel hinsichtlich des Achsensystems auf dem Zylinder verschoben ist, empfängt jedes Prisma die gleiche Liehtmenge.

Der von der Lampe 40 zu den Prismen ausgehende Lichtstrom geht durch die Prismen hindurch und wird durch die Zylinderoberflächc reflektiert. In den schwarzen Zonen der Kurve 11 ist der reflektierte Lichtstrom weniger stark, so daß jedes Prisma die gleiche Liehtmenge zu dem entsprechenden Fotowidersland aussendet, der den Transformationskreis abgleicht. Dabei muß sich jedes Prisma vor einem Teil der Kurve 11 befinden, der gleich ist dem Teil am anderen Prisma. Unter diesen Umständen hat das Potential am Verbindungspunkt der Folowiderstände 43 und 44 und somit am Eingang 61a des Verstärkers 61 (Fig. 8) einen Wert, der einen Abgleich mit dem dem Eingang 61b über den Widerstand R26 zugeführten Potentialwert erlaubt.

Sobald sich andererseits der Zylinder dreht, wenn die Variable am Eingang 5 durch den Analysekreis geändert wird, so wird der Transfonmationskreis aus dem Gleichgewicht gebracht, weil einer der Fotowiderstände 43 oder 44 weniger Licht empfängt als der andere. Der Transformationskreis wirkt dann auf den

«ο Getriebemotoi 7, so daß sich der Detektor 12 in eine Stellung bewegt, in der die beiden Prismen wieder den gleichen Lichtstrom empfangen.

Bei dem beschriebenen Verfahren wird die Papier-Auflageplatte 22a durch den Getriebcmotor T)

i;i periodisch entfernt, der in regelmäßigen Intervallen durch einen Zeitschalter gespeist wird.

Diese Steuerung kann mit der 2-ufuhr des Werts der zu transformierenden Variablen am Eingang f synchronisiert werden, so daß nur in regelmäßigen Intervallen transformiert wird. Es ist jedoch auch eine kontinuierliche Entfernung der Pteitte 22a möglich wenn die Variable dem Eingang S direkt zugeführ wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Linienschreiber für Kurven mit einer ersten und zweiten Variablen, die auf der Ordinate und Abszisse einer ersten Aufzeichnungseinrichtung dargestellt werden, mit einem Mechanismus zur Bewegung der ersten Aufzeichnungseinrichtung mit einer von der ersten Variablen abhängigen Geschwindigkeit, mit einem ersten Regulierkreis mit einem ersten beweglichen Glied, dessen Ausschlag durch die Änderungen der zweiten Variablen reguliert wird, und mit einem zweiten Regulierkreis mit einem zweiten beweglichen Glied zur Aufzeichnung einer Kurve auf der ersten Aufzeichnungseinrichtung. gekennzeichnet durch eine Maßstabstransformationseinrichtung (10, 11, Hj), die mechanisch mit dem ersten beweglichen Glied gekuppelt ist und eine zweite Aufzeichnungseinrichtung enthält, auf der eine Maßstabstransformationskurve (llo) aufgezeichnet ist, die für jeden zu transformierenden Wert der zweiten Variablen auf der Abszisse einen transformierten Wert auf der Ordinate wiedergibt, und durch ein Detektnrsystem (12), das in den zweiten Regulierkreis eingefügt und längs der Or dinatenachse der Kurve (lla) der zweiten AufzeichnungS' 'r.richtung beweglich ist, wobei die Ausschläge des zweiten beweglichen Glieds (3) durch die Ausschläge des Detektorsystems reguliert werden.

2. Linienschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstabstransformationseinrichtung aus einem drehbaren Zylinder (10) besteht.

3. Linienschreiber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (10) mit dem Schleifer (9a) eines gewickelten Linearpotentiometers (9) gekuppelt ist.

4. Linienschreiber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifer (9a) des Potentiometers (9) und der Zylinder (10) mit einem Getriebemotor (7) gekuppelt sind, dessen Drehrichtung und Drehzahl von der Änderung der zweiten Variablen abhängig sind.

5. Linienschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (12) aus einem fotoelektrischen Detektor besteht.

6. Linienschreiber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektorsystem eine Lichtquelle (40, 40a) und eine Gruppe von zwei Prismen (41,42; 41a, 42a) umfaßt, die gegenüber der zweiten Aufzeichnungseinrichtung (11) beweglich sind, sowie ferner zwei fotoempfindliche Elemente (43, 44; 43a, 44a), die jeweils mit den beiden Prismen verbunden sind, so daß die Lichtquelle Licht auf die zweite Aufzeichnungseinrichtung projiziert und das von dieser reflektierte Licht durch die Prismen auf die fotoempfindlichen Elemente zurückgesendet wird.

7. Linienschreiber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Prismen (41, 42; 41a, 42a) im Profil aus einem rechtwinkligen Dreieck besteht, daß die Spitzen der Dreiecke miteinander in Verbindung (47, 54) stehen, und daß eine der an den rechten Winkel eines der Dreiecke angrenzenden Seiten mit der entsprechenden Seite des anderen Dreiecks fluchtet, wo-

bei diese Seiten angrenzend an die zweite Aufzeichnungseinrichtung (11) liegen.

S. Linienschreiber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (41, 42) den Querschnitt eines rechtwinkligen Dreiecks aufweisen, deren Spitzen aufeinander ausgerichtet sind, und daß die fotoempfindlichen Elemente (43. 44) angrenzend an die jeweils den Spitzenkanten gegenüberliegenden Flächen der Prismen (48. 49) angeordnet sind.

9. Linienschreiber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (41«, 42a) pyramidenförmig sind und quadratische Basisflächen (52. 53) aufweisen, daß jede an die zweite Aufzeichiiungseinrichtung (11) angrenzende Prismenseite (55.56) senkrecht zu ihrer Basis verläuft. wobei die Spitzen (54) miteinander in Verbindung stehen, und daß die fotoempfindlichen Elemente (43a, 44a) jeweils angrenzend an eine Prismenbasis angeordnet sind.

H). Linienschreiber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an die zweite Aufzeichnungseinrichtung (11) angrenzenden Dreiecksseiten parallel zu der Ebene liegen, die durch eine Erzeugende des Zylinders (10) verläuft.

11. Linienschreiber nach einem der Ansprüche 6 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindlichen Elemente (43, 44; 43a, 44a) aus Fotowiderständen bestehen.

12. Linienschreiber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotowideirstände (43, 44; 43a, 44a) mit den Klemmen einer Spannungsquelle in Reihe liegen, und daß ihr Verbindungspunkt ein Differentialsignal empfängt, das das Variationssignal des Regulierkreises bildet.

13. Linienschreiber nuch den Ansprüchen 2 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufzeichnungseinrichtung (4) auf einer in einer Richtung beweglichen Platte (22a) befestigt ist, die senkrecht zur Zylinderachse (UO) verläuft und durch einen Motormechanismus (£4 bis 28) angetrieben wird.

14. Linienschreiber nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Motormechanismus (24 bis 28) aus einem Schrittsystem besteht.