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Einrichtung zum selbsttätigen Ein-und Ausschalten des Senders einer
Telautographenanlage Bei Telautographenanlagen muß im allgemeinen ein Signal erzeugt
werden, das den Bewegungen des Schreibstiftes beim Aufsetzen auf das Aufzeichnungsmedium
oder Abheben von diesem entspricht. Dieses meist als Federhubsignal bezeichnete
Signal kann durch einen im Schreibstift enthaltenen mechanischen Federhubschalter
erzeugt werden. Dieser muß dabei eine hohe Ansprechempfindlichkeit aufweisen, robust
im Aufbau sein und schnell arbeiten.
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Derartige Telautographenanlagen können unter Umständen dadurch funktionsunfähig
gemacht werden, daß ein Benutzer vergißt, den Sender nach Beendigung der Übertragung
abzuschalten.
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Die Erfindung verhindert derartige Störungen und betrifft somit eine
Einrichtung zum selbsttätigen Ein-und Ausschalten des Senders einer Telautographenanlage
mit einem einen Schalter enthaltenden Schreibstift. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der im Gehäuse des Schreibstiftes vorgesehene Schalter durch Neigen des Schreibstiftes
gegenüber der Waagerechten betätigbar und gegen Drehungen des Schreibstiftes um
dessen Längsachse unempfindlich ist und daß dieser Schalter den Sender abschaltet,
wenn die Neigung der Längsachse gegenüber der Senkrechten einen bestimmten Winkel
überschreitet.
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Neigungsempfindliche, aber drehungsunempfindliche Schalter sind selbstverständlich
an sich bekannt. Es ist auch bereits ein Quecksilberschalter bekannt, der in einem
abgeschmolzenen, einen Quecksilbertropjen enthaltenden Kolben eine erste stiftförmige
Elektrode und eine zweite diese umgebende ringförmige Elektrode enthält. Es ist
ferner bei Quecksilberschaltern auch bekannt, einen Teil des Kolbens als zweite
Elektrode zu verwenden.
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Der Schreibstift kann zweckmäßig außerdem einen Federhubschalter und
eine Kugelschreibermine enthalten, die längsverschiebbar im Gehäuse gelagert ist
und durch eine Feder nach außen gedrückt wird. Mit der Kugelschreibermine ist dabei
ein annähernd konisches Kontaktstück wirkungsmäßig verbunden und bewegt sich mit
dieser. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein Isolierstoffteil mit einer annähernd
konischen Vertiefung, die dem Kontaktstück gegenüberliegt. Auf dem Isolierstoffteil
sind zwei sich in die Vertiefung erstreckende Kontakte befestigt, die durch das
konische Kontaktstück verbunden werden, wenn die Kugelschreibermine beim Schreiben
in das Innere des Schreibstiftes gedrückt wird.
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Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit den Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Telautographenanlage,
für die sich die Erfindung eignet; Fig. 2 zeigt vergrößert und zum Teil im Schnitt
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch
den in Fig. 2 dargestellten Schreibstift; Fig. 4 zeigt teilweise im Schnitt und
perspektivisch einen selbsttätigen Schalter, wie er in dem in Fig. 2 dargestellten
Schreibstift enhalten ist, und Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel
eines selbsttätigen Schalters für einen Schreibstift.
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Die in Fig. 1 dargestellte Telautographenanlage 10
umfaßt
einen Sender 11 und einen Empfänger 12. Normalerweise können Telautographen
abwechselnd als Empfänger oder Sender arbeiten.
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Der Sender 11 enthält eine Schreibfläche 13, die durch
ein Gehäuse 14 begrenzt wird; ein Schreibstift 1-5 ist mit einem Arm
16 verbunden, seine Spitze kann auf die Schreib:fläche 13 aufgesetzt
und von ihr abgehoben werden. Der Schreibstift 15 kann auch quer über die
Schreibfläche geführt werden und ist hierfür beispielsweise mittels eines biegsamen,
federnden Kunststoffteils am Arm 16 angebracht. Man kann also mit dem Schreibstift
15 von Hand eine Nachricht auf das Aufzeichnungsmedium schreiben, das beispielsweise
aus einem auf der Schreibfläche 13 liegenden Papierstreifen 19 bestehen
kann. Der Arm 16 bildet einen Teil eines Gelenksystems, das die elektrischen
Stromkreise
des Senders 11 steuert, die entsprechende Signale abgeben, die zum Empfänger
12 übertragen werden. Beispielsweise über eine Leitung 18, die die beiden
Telautographen verbindet.
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Der Empfänger 12 hat ebenfalls eine Schreibfläche 20, die der Schreibfläche
13 des Senders entspricht und durch das Gehäuse 21 begrenzt wird. Ein Arm
23 trägt einen Schreibstift 22, der ebenfalls auf ein Aufzeichnungsmedium
24 aufgesetzt und von diesem abgehoben werden kann. Derartige Telautographenanlagen
sind im Aufbau und in ihrer Funktion derart bekannt, so daß sich eine noch nähere
Beschreibung erübrigt.
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Fig. 2 zeigt im Schnitt nähere Einzelheiten des Schreibstiftes
15. Dieser hat ein dreiteiliges Gehäuse mit einem Vorderteil 31, einem
Mittelteil 32 und einem Oberteil 33. Das Vorderteil 31 kann
eine Ringnut 34 haben, die eine Lagerung des Schreibstiftes 15
in dem elastischen
Kunststoffteil des Armes 16 erlaubt. Das Oberteil 33 des Gehäuses
hat eine Öffnung 35 zur Einführung elektrischer Leitungen in Form isolierter
Drähte 36 in das Innere des Gehäuses. Das Vorderteil 31 ist lösbar
mit dem Mittelteil 32 verbunden und kann beispielsweise mit diesem verschraubt
sein. Innerhalb des Vorderteils 31 befindet sich eine übliche Kugelschreibermine
37, die axial verschiebbar ist. Die Kugelschreibermine 37 hat vorn
eine übliche Schreibspitze 38.
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Am hinteren Ende 39 der Kugelschreibermine 37
greift
ein Kragen 42 eines Schubkolbens 41 an. Das Mittelteil 32 des Gehäuses ist
innen mit einer Schulter 43 versehen, an der eine Feder 44 anliegt, die den Schubkolben
41 umfaßt und am anderen Ende gegen den Kragen 42 drückt. Die Feder 44 drückt dadurch
den Schubkolben 41 und die Kugelschreibermine 37
aus dem Gehäuse nach außen
(in Fig 2 nach links), erlaubt dabei jedoch, daß die Kugelschreibermine und der
Schubkolben während der Benutzung des Schreibstiftes beim Schreiben nach innen gedrückt
wird.
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An dem dem Kragen 42 gegenüberliegenden Ende des Schubkolbens 41 befindet
sich ein annähernd konisches Kontaktstück 45. Das Kontaktstück 45 steht zwei Kontakten
46 und 47 gegenüber, die von einem lsolierstoffteil 48 getragen werden. Diese einen
Federhubschalter 49 bildende Kontaktanordnung in Form der Kontakte 46 und 47 und
des Isolierstücks 48 ist im Oberteil 33 des Gehäuses befestigt, erstreckt
sich jedoch in das Mittelteil 32 bis kurz vor das Kontaktstück 45. Die beiden
Gehäuseteile 32 und 33 sind lösbar miteinander verbunden, beispielsweise
durch Schrauben od. dgl., so daß der Federhubschalter zur Wartung zugänglich ist,
falls dies nötig sein sollte.
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Immer wenn ein Benutzer die Schreibspitze 38 des Schreibstiftes
15 auf die Schreibfläche 13 drückt, wird seine Kugelschreibermine
37 in das Gehäuse gedrückt. Hierdurch wird ein elektrischer Stromkreis zwischen
mit den Kontakten 46 und 47 verbundenen Leitern geschlossen und ein Federhubsignal
erzeugt, das anzeigt, daß der Schreibstift auf das Aufzeichnungsmedium aufgesetzt
ist. Da die Kraft der Feder 44 der Bewegung der Mine 37 und des Schubkolbens
41 entgegenwirkt, muß sie verhältnismäßig schwach bemessen werden, so daß keine
übermäßige Kraft auf den Schreibstift ausgeübt werden muß, um das Federhubsignal
zu erzeugen. Andererseits muß die Feder 44 stark genug sein, um den Schubkolben
41 und die Kugelschreibermine 37 aus dem Gehäuse herauszuschieben, wenn der
Benutzer den Schreibstift vom Aufzeichnungsmedium abhebt, was bei einer handgeschriebenen
Nachricht verhältnismäßig häufig ist. Die beweglichen Teile 37 und 41 müssen
daher im Vorder- und Mittelteil 31 und 32 des Schreibstiftes
15
leicht gleiten können. Die Verschiebung der Kugelschreibermine
37 und des Schubkolbens 41 nach außen wird begrenzt durch den Anschlag einer
Schulter 61
der Kugelschreibermine an einer Schulter 62 im Vorderteil
31 des Gehäuses.
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Der Federhubschalter 49 hat verschiedene Vorzüge verglichen mit den
bekannten Schaltern zur Erzeugung von Federhubsignalen. Durch die konische Form
des Kontaktstücks 45 in Verbindung mit den getrennten Kontakten 46 und 47 wird der
Federhubschalt#r 49 erstens völlig unabhängig von der Winkellage der Kontakte zueinander.
Das Kontaktstück 45 kann also bezüglich der Kontakte 46 und 47 gegenüber der in
Fig. 2 dargestellten Stellung beliebig verdreht werden, ohne daß dadurch die Arbeitsweise
des Federhubschalters beeinträchtigt wird. Die Kontakte werden streifend und gleitend
berührt, wodurch sie verhältnismäßig sauber bleiben, so daß der Federhubschalter
auch in einer Umgebung sicher arbeitet, bei der Staub oder andere schädliche Beimengungen
vorhanden i sind. Der Federhubschalter ist sehr robust, die Stoßfestigkeit hängt
praktisch nur von der Festigkeit des Gehäuses ab. Infolge der Formgebung der Kontaktelemente
ist es weiterhin nicht notwendig, genaue und kritische Abstandstoleranzen zwischen
den Kontakten 45 und 46 einzuhalten. Empfindliche Teile, die leicht verbogen oder
beschädigt werden können, sind nicht vorhanden, die verhältnismäßig kleinen Kontakte
46 und 47 werden voll und ganz von dem Isolierstoffteil 48 abgestützt. Bei einer
vorzuziehenden Ausführungsform bestehen das Isolierstoffteil 48 aus mit Papier verstärktem
Phenolharz und die Kontakte 46 und 47 aus etwa 0,55 ihm starkem Berylliumbronzedraht,
der mit Rhodium plattiert sein kann. Das von dem Schubkolben 41 getragene Xontaktstück
45 besteht vorzugsweise aus denselben Materialien.
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Der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt zeigt die Lage des Kontaktstückes
45 bezüglich der Kontakte 46 und 47, der Deutlichkeit halber ist nur der Umfang
45 des Kontaktstückes gestrichelt dargestellt.
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Der Schreibstift 15 enthält außerdem einen zweiten als Quecksilberschalter
ausgebildeten Schalter 51, der zur selbsttätigen Abschaltung des Senders
dient. Der Aufbau des Schalters 51 ist in Fig. 4 genauer dargestellt. Der
Schalter 51 umfaßt einen Kolben 52 aus einem Isolierstoff, wie Glas;
durch den Kolbenboden 53 sind zwei Kontaktteile 54 und 55 in das Innere
des Kolbens durchgeführt. Das Kontaktteil 55 hat etwa Stabform und sollte
etwa in der Längsachse 56 des Kolbens 52 liegen. Das Kontaktteil 54
ist dagegen auf der Seite des Kolbens 52 eingeführt und läuft in ein etwa
kreisförmiges Stück 57 aus, das etwa koaxial zur Längsachse 56 des
Schalters liegt und das stabförmige Kontaktteil 55 umfaßt. Im Kolben befindet
sich ferner eine entsprechende Menge Quecksilber 58, so daß ein Quecksilberschalter
gebildet wird.
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Der Schalter 51 wird innerhalb des Gehäuses, vorzugsweise im
Oberteil 33 so angeordnet daß seine Längsachse 56 wenigstens annähernd
mit der Längsachse des Schreibstiftes 15 zusammenfällt und parallel zu dieser
verläuft.
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Befindet sich der Schreibstift 15 in einer annähernd waagerechten
Lage, wie in Fig.. 2 und 4 dargestellt ist, so ist der Schalter 51 geöffnet.
Das heißt, das Ouecksilber
58 berührt nur eines der Kontaktteile,
in diesem Falle das Teil 57 des Kontaktteiles 54. Der Schalter kann auch,
ohne zu schließen, etwas gegenüber der Waagerechten geneigt werden. Eine Neigung
um einen Grenzwinkel A, vorzugsweise in der Größenordnung von etwa
15", ist also möglich, bevor durch das Quecksilber 58 eine Verbindung
zwischen den Kontaktteilen 55 und 57 hergestellt wird. Sobald der
Schalter über den Grenzwinkel A geneigt wird, schließt er und bleibt so lange
geschlossen, bis dieser Grenzwinkel wieder unterschritten wird. Die Ruhelage des
Schalters, bei der dieser geöffnet ist, reicht also von der Waagerechten bis zu
einem Grenzwinkel, der vorzugsweise bei etwa 151 liegt, während die Schreibstellung,
bei der der Schalter geschlossen ist, beliebige Neigungen oberhalb des Grenzwinkels
umfaßt.
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Selbstverständlich kann der Schreibstift 15 und insbesondere
der Schalter 51 auch so aufgebaut sein, daß der Schalter sofort schließt,
wenn der Schreibstift gegenüber der Horizontalen geneigt wird, also wenn sich das
Oberteil 33 des Schreibstiftes oberhalb des Vorderteils 31 befindet.
Eine solche Anordnung ist jedoch im allgemeinen unzweckmäßig, da der Schreibstift
15 nach Beendigung einer Sendung vom Benutzer leicht so abgelegt werden kann,
daß er nicht genau waagerecht liegt oder daß das Oberteil 33 sich nicht unterhalb
des Vorderteils 31 befindet. So kann z. B. der Schreibstift auf dem Gehäuse
14 und der Schreibfläche 13 aufliegen oder auf irgendeinem anderen Gegenstand,
wie z. B. einem Papierblock, und der Sender 11 würde dann nicht abgeschaltet.
Da andererseits auch viele Personen mit erheblich gegenüber der Vertikalen geneigtem
Schreibstift schreiben, sollte der Grenzwinkel A nicht zu groß sein. Der
Grenzwinkel kann also frei in einem gewissen Bereich gewählt werden, er sollte jedoch
üblicherweise unterhalb von 30#' liegen, um die Bewegungsfreiheit des Schreibstiftes
15
nicht zu beschränken, und oberhalb von 100, um wenigstens einen
gewissen Spielraum bei der Ablage zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere dann, wenn
der Benutzer eilig ist und nicht darauf achtet, wie der Schreibstift abgelegt wird.
150 hat sich als zweckmäßiger Grenzwinkel erwiesen und genügt für die meisten
Betriebsbedingungen, bei anderen Gegebenheiten kann der Grenzwinkel, wie erwähnt,
jedoch anders bemessen werden.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung der Kontaktteile, bei der
das eine Kontaktteil das andere vollständig umgreift, ist es ohne Einfluß, in welcher
Lage der Benutzer den Schreibstift ablegt. Selbstverständlich muß die Quecksilbermenge
im Schalter 51. den Betriebsbedingungen des Schalters entsprechend bemessen
werden. Es muß also genügend Quecksilber 58 vorhanden sein, um einen Kontakt
bei dem gewünschten Grenzwinkel A zu gewährleisten; diese Menge berechnet
sich aus der Größe des Kolbens 52
und den Abmessungen der Kontaktteile
55 und insbesondere 57.
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Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform
eines Schalters, der an die Stelle des Schalters 51 in Fig. 2 und 4 treten
kann. Der in Fig. 5
dargestellte Schalter 71 enthält einen becherförmigen
Kontakt 72, der vorzugsweise halbkugelförmig ausgebildet ist und innerhalb
eines der Teile des Gehäuses angeordnet ist, beispielsweise im Oberteil
33, wobei das offene Ende von der Schreibspitze 38 weg gerichtet ist.
Ein zweiter vorzugsweise stabförmiger Kontakt 73 liegt koaxial zum Kontakt
72 und erstreckt sich zum Teil in die Höhlung des becher- oder topfförmigen
Kontaktes 72. Der Kontakt 73 kann beispielsweise durch eine Isolierstoffscheibe
74 getragen werden, die sich quer über das Innere des Oberteiles 33 erstreckt.
Der stabförmige Kontakt 73 liegt vorzugsweise in der Längsachse des Schreibstiftes,
dies ist jedoch nicht unbedingt nötig. Die Längsachse 56 des Kontakts kann
gegenüber der Längsachse des Schreibstiftes 15 versetzt sein, sollte jedoch
mindestens annähernd parallel zu dieser liegen. Die Kontakte 72 und
73 sind jeweils an einen isolierten Draht 36 angeschlossen und so
mit dem Sender 11 verbunden. Der Schalter 71
enthält ferner als der
Schwerkraft unterworfenes bewegliches Kontaktelement eine Kugel 75, die zur
überbrückung der Kontakte 72 und 73 dient.
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Wie der Schalter 51 öffnet oder schließt sich auch der Schalter
71, je nachdem, ob sich der Schreibstift in der Ruhelage oder in der Schreibstellung
befindet. Die Ruhelage g umfaßt dabei ebenso wie beim Schalter 51 eine beliebige
Lage zwischen der Horizontalen und einem bestimmien Grenzwinkel B, während die Schreibstellung
alle Winkel umfaßt, die gegenüber der Horizontalen größer sind als der Grenzwinkel.
Der Grenzwinkel kann wieder in der Größenordnung von 15' sein,
je nach Bedarf jedoch größer oder kleiner bemessen werden.
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In Fig. 5 ist der Schalter in der Ruhelage dargestellt, die
Längsachse 56 des Schreibstifts verläuft dabei annähernd waagerecht. In dieser
Lage ruht die Kugel 75 beim Außenrand des becherförmigen Kontaktes
72 und wird an einem Herausfallen durch die Isolierstoffscheibe 74 gehindert.
In dieser Lage kann die Kugel 75 die Kontakte 72 und 73 nicht
miteinander verbinden, und der Schalter ist offen. Der Schalter kann zumindest um
einen kleinen Winkel gekippt werden, ohne daß die Kugel 75 die Kontakte
72
und 73 überbruckt.
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Wird der Schalter 71 jedoch um einen bestimmten Grenzwinkel
B gekippt, so rollt die Kugel 75 unter dem Einfluß der Schwerkraft in Richtung
auf den Scheitel des Kontaktes 72 und berührt dabei den Kontakt
73. Die Lage der Kugel bei geschlossenem Schalter ist durch die strichpunktierte
Linie 75 a dargestellt. Der Schalter 71 arbeitet also in der gleichen
Weise wie der Schalter 51 in Fig. 4.
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Die Schalter 51 und 71 arbeiten völlig unabhängig von
der Drehwinkellage des Schreibstiftes um seine eigene Längsachse 56. Bei
beiden Schaltern wird der Grenzwinkel A bzw. B durch die Abmessungen des
festen bzw. des beweglichen Kontaktes bestimmt. Zur Änderung des Grenzwinkels muß
also lediglich die Quecksilbermenge oder die Größe der Kugel 75 geändert
werden. Durch beide Schalter wird der Sender selbsttätig abgeschaltet, wenn der
Schreibstift vom Benutzer aus der Hand gelegt wird, unabhängig davon, welche Drehwinkellage
um seine eigene Längsachse der Schreibstift dabei einnimmt und ohne Zuhilfenahme
irgendwelcher äußerer Einrichtungen.