DE102007035875B3

DE102007035875B3 - Messanordnung und Messverfahren zur Ermittlung des Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit

Info

Publication number: DE102007035875B3
Application number: DE102007035875A
Authority: DE
Inventors: Rainer Ehresmann; Wolfgang Muhl; Ralf MÜLLER; Sabine Roth
Original assignee: Francotyp Postalia GmbH
Current assignee: Francotyp Postalia GmbH
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-08-01
Also published as: US7837295B2; US20090033706A1; EP2020299A2; EP2020299B1; EP2020299A3; ATE534528T1

Abstract

Eine Messanordnung und Messverfahren zur Ermittlung des Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit eines Tintendrucksystems hat mindestens einen Anschlag für die Kartuschenschwenkeinheit (12). Letztere wird von einem ersten Motor (M1) über ein Getriebe (G) angetrieben und ist mit einem ersten Bewegungssensor (S1) zum Feststellen einer Bewegung der Kartuschenschwenkeinheit (12) beim Verlassen des Anschlages ausgestattet, wobei sich die Kartuschenschwentriebes (G) überwunden ist. Der Anschlag für die Kartuschenschwenkeinheit (12) wird durch eine bewegliche Reinigungs- und Dicht-Station (13) gebildet. Ein Zähler (C) ist für eine Anzahl an Impulsen vorgesehen, wobei die Anzahl für das Spiel P des Getriebes (G) der Kartuschenschwenkeinheit repräsentativ ist und beginnend mit dem Verlassen des beweglichen Anschlages solange gezählt wird, bis die Bewegung der Kartuschenschwenkeinheit (12) beim Verlassen des Anschlages wieder konform zum Antrieb durch den ersten Motor (M1) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung und ein Messverfahren zur Ermittlung des Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit eines Tintendrucksystems gemäß des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 12. Das Verfahren dient zum Erkennen und Ausgleich von altersabhängigen Veränderungen des Spiels bzw. zur Beurteilung, ob eine erforderliche Genauigkeit beim Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit in die Druckposition noch eingehalten werden kann. Die Erfindung kommt in druckenden Geräten mit Relativbewegung zwischen einem Tintenstrahldruckkopf und dem Druckgut zum Einsatz, insbesondere in Frankier- und/oder Adressiermaschinen bzw. in anderen Postverarbeitungsgeräten.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 200 12 946 U1 sind bereits Schwenkbewegungen eines Druckkopfes bekannt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10062012 A1 ist bereits eine Aufnahmeeinheit für mindestens einen Tintendruckkopf bekannt, die drehbeweglich um eine Drehachse angeordnet ist, die parallel zur Transportrichtung von Poststücken liegt, und die motorangetrieben und mikroprozessorgesteuert wahlweise mindestens in eine Druckposition und eine Serviceposition schwenkbar ist. Eine Serviceposition an einer Dichtstation wird nach längeren Druckpausen u. a. zum Freispritzen angefahren.
Im deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2006 008 952 U1 , welches den Titel trägt: „Anordnung zum Wechseln von Kundendaten einer Frankiereinrichtung" wurde eine Vorderansicht der Frankiermaschine des Typs Centormail^® und deren Elektronik bereits teilweise dargestellt.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 052 150 A1 des Titels: „Vorrichtung zur Reinigung eines Tintendruckkopfes" wurde für die gleiche Frankiermaschine eine Schwenkmechanik und deren Ansteuerungseinrichtung zum Schwenken in eine Reinigungs- und Dichtposition gezeigt.
Aus der Europäischen Patentanmeldung EP 1782955 A1 ist ein Verfahren und Vorrichtung zum Freispritzen eines Tintendruckkopfes eines Tintendrucksystems bekannt, wobei mindestens eine mit einem Druckkopf ausgestattete Tintenkartusche in einer Aufnahmeeinheit angeordnet ist, die nachfolgend als Kartuschenschwenkeinheit bezeichnet wird. Diese wird durch einen Antrieb schrittweise angetrieben und ist mikroprozessorgesteuert wahlweise mindestens in eine Druckposition und in eine Freispritzposition nahe der Druckposition schwenkbar. Während es möglich ist, dass die Kartuschenschwenkeinheit während des Freispritzens bewegt wird, soll zwecks Druckens die Druckposition möglichst exakt angesteuert werden. Die Kartuschenschwenkeinheit weist eine Drehachse mit einem Drehwinkelgeber auf, mit welchem die bei einer Drehung der Achse jeweils erreichte Position ermittelt werden kann. Die Kartuschenschwenkeinheit kann auch bei korrekt justiertem Drehwinkelgeber zu viel Spiel haben, was in Summe zu einem Ausfall der Maschine führen kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Messanordnung zur Ermittlung des Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit und ein entsprechendes Messverfahren zu schaffen, wobei eine Überprüfung des Spiels einfach und ohne das Öffnen der Maschine möglich gemacht wird.
Die Aufgabe wird durch eine Messanordnung zur Ermittlung des Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit mit den Merkmalen der Anordnung nach dem Anspruch 1 und ein zugehöriges Messverfahren mit den Merkmalen des Verfahrens nach dem Anspruch 12 gelöst.
Die Messanordnung weist einen Mikrorechner auf, der mit einem Drehbewegungssensor und mit dem ersten Motor zu dessen Ansteuerung verbunden ist, zum Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit. Der Mikrorechner ist zur Ermittlung und Auswertung von Messwerten vorgesehen. Ein Mikroprozessor des Mikrorechners ist durch ein im Programmspeicher des Mikrorechners gespeichertes Programm programmiert, die Drehrichtung des ersten Motors und damit die Bewegungsrichtung der Kartuschenschwenkeinheit zu einem ersten Zeitpunkt umzukehren, wobei der erste Zeitpunkt erreicht wird, wenn das Spiel des Getriebes der Kartuschenschwenkeinheit vollständig herausgedrückt worden ist. Der Mikrorechner beaufschlagt einen Zähler zum Zählen von Impulsen mit Impulsen ab dem ersten Zeitpunkt und weist einen Arbeitsspeicher zur Speicherung der unmittelbar aufeinander folgend ermittelten digitalisierten Messwerte auf. Zur Auswertung von Messwerten dient ein digitaler Vergleicher zum Vergleich der unmittelbar aufeinander folgenden digitalisierten Messwerte, wobei der Mikroprozessor des Mikrorechners programmiert ist, den Zähler zu einem zweiten Zeitpunkt zu stoppen, wenn die Differenz der unmittelbar benachbarten digitalisierten Messwerte größer ist, als ein Schwellwert oder wenn die Differenz der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte bei aufeinanderfolgenden Messungen ansteigt bzw. sich ändert. Der Zählerstand wird als Spiel im Arbeitsspeicher gespeichert.
Ein Messverfahren zur Ermittlung des Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit basiert darauf, dass eine Ermittlung von Messwerten erfolgt, wobei die über einen Drehbewegungssensor, insbesondere einem Drehwinkelgeber, gemessenen und von einem Wandler erzeugten digitalen Messwerte einem Mikrorechner zu deren Auswertung zugeführt werden, von dessen Mikroprozessor die Drehrichtung des ersten Motors (Schritt motors) und damit die Bewegungsrichtung der Kartuschenschwenkeinheit zu einem ersten Zeitpunkt umgekehrt wird, wenn das Spiel des Getriebes der Kartuschenschwenkeinheit vollständig herausgedrückt worden ist, durch ein Rücksetzen eines Zählwertes eines Zählers auf den Wert Null zum ersten Zeitpunkt und ab dem ersten Zeitpunkt durch ein Zählen von Impulsen, deren Anzahl der Drehbewegung der Motorwelle des ersten Motors (Schrittmotors) entspricht, durch eine Speicherung der unmittelbar aufeinander folgend ermittelten digitalen Messwerte im Arbeitsspeicher, durch einen digitalen Vergleich der unmittelbar aufeinander folgenden digitalisierten Messwerte, wobei zu einem zweiten Zeitpunkt der Zähler gestoppt und der Zählerstand als Spiel P im Arbeitsspeicher gespeichert wird. Der zweite Zeitpunkt t₂ ist erreicht, wenn mindestens eine einmalige Änderung detektiert wird, bei welcher die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte größer ist, als ein Schwellwert D oder wenn eine mehrmalige Änderung der Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte bei aufeinanderfolgenden Messungen detektiert wird, wobei die Differenz Δ tendenziell ansteigt.
In der Messanordnung werden ein bereits vorhandener Drehwinkelgeber und eine vorhandene Mikroprozessorsteuerung zur Ermittlung des Spiels der Kartuschenschwenkeinheit eingesetzt. Der elektrische Nutzwinkel des Drehwinkelgebers ist größer, als der Schwenkbereich. Beim Zusammenbau des Tintendrucksystems einer Frankiermaschine wird der Drehwinkelgeber so justiert, dass etwa gleiche Winkel-Reserven an beiden Enden des Schwenkbereiches liegen. Das Spiels der Kartuschenschwenkeinheit ist die Summe aller Spiele des Schneckengetriebes. Für die Kartuschenschwenkeinheit existiert je ein mechanischer Anschlag an einem Gestell des Tintendrucksystems sowohl in einer Minimalposition (Druckposition) als auch einer Maximalposition (Wechselposition). Wenn die am Drehwinkelgeber abgreifbare Messspannung sich nicht ändert, obwohl der erste Motor (Schrittmotor) angesteuert wird, dann hat die Kartuschenschwenkeinheit eine Extremposition, d. h. einen festen Anschlag erreicht. Die Mikroprozessorsteuerung kann ausgehend von einer dieser Extrempositionen eine Anzahl an Schritten für einen Schrittmotor ermitteln, zum Ansteuern jeder Position der Kartuschenschwenkeinheit im Schwenkbereich. Die Erfindung geht dennoch von einem beweglichen Anschlag aus, der durch eine Reinigungs- und Dicht-Station (RDS) gebildet wird.
Zuerst wird die Kartuschenschwenkeinheit in Richtung der Wechselposition geschwenkt und dann die RDS in die Dichtposition verfahren, so dass die dannach in die Dichtposition geschwenkte Kartuschenschwenkeinheit letztendlich auf der RDS aufliegt und durch die Schwerkraft an sie gedrückt wird. Durch weitere Schritte des Schrittmotors wird das Spiel des Schneckengetriebes vollständig herausgedrückt. Wird dann schrittweise die antriebsmäßig gekoppelte Schnecke und ein dadurch angetriebenes Schneckenrad(Segment) in entgegengesetzte Richtung gedreht, so muss zunächst das Spiel des Schneckengetriebes überwunden werden, bevor sich die Kartuschenschwenkeinheit wirklich von der RDS entfernt. Das Spiel ergibt sich aus der Anzahl der notwendigen Schritte des ersten Motors (Schrittmotors) zum Bewegen der Kartuschenschwenkeinheit.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Zeitdauer des Schwenkens der Kartuschenschwenkeinheit mit dem mindestens einem Tintendruckkopf von der Wechselposition in die Dichtposition zum Anschlagen an die RDS und wieder zurück in die Wechselposition kurz gegenüber einem Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit an den festen Anschlag in Druckposition ist. Die Kartuschenschwenkeinheit wird durch ihr Eigengewicht in der Dichtposition gehalten, während die Antriebsrichtung des Getriebes umgekehrt wird. Bis die Kartuschenschwenkeinheit sich bewegt und zurück in die Wechselposition geschwenkt wird, ist deren Spiel vorteilhaft sehr genau bestimmbar. Die Genauigkeit beim Schwenken in die Druckposition wird durch Berücksichtigung des Spiels soweit erhöht, so dass ein fester Anschlag in Druckposition am Gestell des Tintendrucksystems für das Verhindern eines Überfahrens der Druckposition sogar entfallen könnte.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
1, Darstellung der Positionen des Drehwinkels,
2, perspektivische Ansicht einer Frankiermaschine des Typs Centormail^® von hinten,
3, Blockschaltbild einer Messanordnung mit Mikrorechner,
4, Darstellung der Funktion des Mikrorechners,
5, Darstellung des Tintendrucksystems mit Seitenansicht von links hinten oben auf eine in eine Druckposition geschwenkte Kartuschenschwenkeinheit,
6, Darstellung des Tintendrucksystems mit Seitenansicht von links hinten oben auf eine in die Dichtposition geschwenkte Kartuschenschwenkeinheit,
7, Flussplan zum Messablauf.
Die 1 zeigt eine Darstellung der Positionen des Drehwinkels einer Kartuschenschwenkeinheit. In Frankiermaschinen des Typs Centormail^® kann mindestens ein Tintendruckkopf einer Kartusche mit Hilfe der Kartuschenschwenkeinheit in die gewünschte Position bewegt werden. Die Kartuschenschwenkeinheit kann die in der 1 dargestellten Positionen einnehmen und hat einen Schwenkbereich von 85,3°. Einer Druckposition entspricht ein Winkel von Null Grad, einer Freispritzposition in der Nähe der Druckposition entspricht ein Winkel von 25,3° und einer Dichtposition entspricht ein Winkel von 80° sowie einer Wechselposition entspricht ein Winkel von 85,3°. Die Kartuschenschwenkeinheit wird mit nicht gezeigten Mitteln, vorzugsweise mit Hilfe eines Schrittmotors über einen Schneckenantrieb bewegt. An den beiden Grenzen des vorgenannten Winkelbereichs von 85,3° liegt je ein Reservewinkelbereich. Wenn ein an sich bekannter Drehwinkelgeber zur Ermittlung des Spiels der Kartuschenschwenkeinheit eingesetzt wird, welcher einen elektrischen Nutzwinkel von 95° umfasst, betragen die annähernd gleichen Winkel-Reserven 4,85° ∓ 4° an beiden Enden des Schwenkbereiches von 85,3°.
In der 2 wird eine perspektivische Ansicht einer Frankiermaschine des Typs Centormail^® von hinten links oben, mit geöffneter Gehäuserückwand dargestellt. Ein nicht sichtbares Chassis trägt ein neues Tintendrucksystem 1 und eine bekannte mit der Frankiermaschine Jetmail^® vergleichbare Transporteinrichtung. Das Tintendrucksystem besteht (nicht sichtbar) aus einer im Gestell 10 unten verfahrbar angeordneten RDS und aus der darüber schwenkbar angeordneten Kartuschenschwenkeinheit 12, welche über ein Schneckengetriebe von einem ersten Motor angetrieben wird. Das Verfahren der RDS erfolgt mittels eines zweiten Motors (nicht sichtbar). Die Transporteinrichtung wird nicht sichtbar von einem auf der Postausgangsseite 2 der Frankiermaschine in Bodennähe angeordneten dritten Motor angetrieben. Die Kartuschenschwenkeinheit 12 wird in 2 in einer Dichtposition dargestellt, wobei der mindestens eine Tintendruckkopf gegenüber der RDS positioniert ist. Das Gestell 10 ist formschlüssig so am Chassis befestigt, dass eine Parallelität zwischen Transportrichtung und den auf ein Poststück zu druckenden Druckzeilen erreicht wird. Im Gestell 10 ist die mit mindestens einem Tintendruckkopf ausgestattete Kartuschenschwenkeinheit 12 schwenkbar hinter einer Führungsplatte 22 angeordnet, welche ein Druckfenster (nicht sichtbar) aufweist. Wird die Kartuschenschwenkeinheit 12 in eine Druckposition geschwenkt, dann ist der mindestens eine Tintendruckkopf im Druckfenster positioniert. Eine Freispritzposition ist so nahe der Druckposition angeordnet, so dass die Zeitdauer für das Verfahren der Kartuschenschwenkeinheit 12 mit dem mindestens einem Tintendruckkopf in die Freispritzposition bzw. wieder zurück in die Druckposition gegenüber dem Verfahren in die Dichtposition viel kürzer ist. Der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 052 150 A1 , welche den Titel trägt „Vorrichtung zur Reinigung eines Tintendruckkopfes" sind weitere Details entnehmbar. Als Drehbewegungssensor kommt ein Drehwinkelgeber 125 zum Einsatz, welcher am Abgriff eine analoge Teilspannung entsprechend dem eingestellten Drehwinkel ausgibt. Auf der Posteingangsseite der Frankiermaschine ist unter einer Abdeckung 31 eine Hauptleiterplatte mit einer Mikroprozessorsteuerung angeordnet. Die Frankiermaschine ist mit einer Plexiglasplatte 25 zum Berührungsschutz und mit einer Führungsplatte 22 für Poststücke ausgestattet ist, welche über die Vertikale hinaus geneigt sind, so dass die Poststücke an der Führungsplatte 22 anliegen. Auf der anderen Seite der Plexiglasplatte 25 sind die Tastatur 4 und Anzeigeeinrichtung 5 als Benutzerschnittstelle angeordnet, welche mit der Mikroprozessorsteuerung in bekannter Weise verbunden sind. Die Mikroprozessorsteuerung der Frankiermaschine kann nun nach einer entsprechenden Eingabe via Benutzerschnittstelle auch zur Unterstützung eines Servicetechnikers oder einer anderen dazu authorisierten Person benutzt werden, eine Überprüfung des Spiels der Kartuschenschwenkeinheit einfach und ohne das Öffnen der Maschine vorzunehmen. Die digitalen Messwerte, ein Schwellwert, der Zählerstand des Zählers bzw. das Spiel P können über die Benutzerschnittstelle 4, 5 bedarfsweise abgefragt und ausgegeben werden.
Es ist vorgesehen, dass ein Mikroprozessor eines Mikrorechners durch ein im Programmspeicher des Mikrorechners gespeichertes Programm programmiert ist, zum Ansteuern des ersten Motors, um die Kartuschenschwenkeinheit (12) mittels des ersten Motor via ein Getriebe anzutreiben, zum Ansteuern des zweiten Motors zum Antreiben der Reinigungs- und Dicht-Station (RDS), welche in die Dichtposition verfahren wird, wobei die Kartuschenschwenkeinheit (12) von einer Wechselposition in eine Dichtposition geschwenkt wird und im Ergebnis des Weiterschwenkens an der Reinigungs- und Dicht-Station (RDS) anschlägt und angedrückt wird. Eine Überprüfung des Spiels der Kartuschenschwenkeinheit beginnt mit deren Wegschwenken aus der Dichtposition in die Wechselposition zu einem ersten Zeitpunkt und endet zu einem zweiten Zeitpunkt, wenn die Änderung der für das Spiel repräsentativen Messwerte wieder konform mit den Impulsen erfolgt, die am Getriebe eingangsseitig gemessen werden bzw. konform mit Schrittimpulsen erfolgt mittels welchen der erste Motor angesteuert wird, wobei letzterer ein Schrittmotor ist.
In der 3 wird ein Blockschaltbild einer Messanordnung mit Mikrorechner zur Ermittlung des Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit dargestellt. Ein Drehbewegungssensor S1 ist ein Drehwinkelgeber 125. Eine Betriebsspannung U_B liegt am Drehwinkelgeber 125 an, der einen Spannungsteiler mit dem Gesamtwiderstand von 4 kΩ ∓ 20% mit den Teilwiderständen R1, R2 bildet. Durch eine Drehung um die Achse 121 beim Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit 12 wird der Mittelabgriff des Spannungsteilers verstellt und über den Teilwiderstand R2 fällt eine veränderbare analoge Teilspannung U2 = U_B·R2/(R1 + R2) ab. Die messbare Teilspannung U2 der in Druckposition geschwenkten Kartuschenschwenkeinheit ist minimal und die messbare Teilspannung U2 der in Wechselposition geschwenkten Kartuschenschwenkeinheit ist maximal. Der Drehwinkelgeber 125 ist beispielsweise ein Absolut Position Encoder des Typs PMR403 oder PMR411 der TWK-Elektronik GmbH, welcher mit seiner gelben Anschlussleitung mit Betriebsspannung und mit seiner grünen Anschlussleitung mit Massepotential verbunden ist. Die analoge Teilspannung U2 am Mittelabgriff (rot) des Spannungsteilers wird von einem Analog/Digital-Wandler 32 in einen digitalen Datenwert X2 umgewandelt, der digital weiterverarbeitet oder gespeichert wird. Der Analog/Digital-Wandler 32 ist dazu ausgangsseitig mit den digitalen Eingängen eines Mikrocontrollers (μC) 33 verbunden. Der Analog/Digital-Wandler 32 und der Mikrorechner (Mikrocontroller) 33 sind Bestandteil der Mikroprozessorsteuerung, die zur Ermittlung des Spiels der Kartuschenschwenkeinheit eingesetzt wird. Der Mikrocontroller weist weiterhin einen Programm- und Datenspeicher auf. Am Mikrocontroller (μC) 33 sind eine Vielzahl von Sensoren und Aktoren angeschlossen.
Am Mikrocontroller wird ausgangsseitig ein erster Motor M1 (124) zum Antrieb der Kartuschenschwenkeinheit, ein zweiter Motor M2 (1315) zum Antrieb der RDS 13 und ein zur Messung nicht benötigter – dritter Motor zum Antrieb einer Poststücktransportvorrichtung angeschlossen (nicht gezeigt). Der erste Motor M1 (124) ist mit seiner Motorwelle mit der Welle 1230 eines Schneckengetriebes 123 kraftschlüssig verbunden oder mechanisch identisch. Die Welle 1230 trägt eine Schnecke 1231 und ist beidseitig der Schnecke 1231 je in einem Kugellager 1232 und 1233 gelagert, die mit einem Spiel A ca. 50 bis 1000 μm behaftet sind.
In die Schnecke greift eine Verzahnung eines Schneckenrades oder eines Schneckenradsegments 1234 ein, welches um eine Achse 121 drehbar gelagert ist. Sowohl die Befestigung, als auch die Verzahnung kann beim Eingriff in die Schnecke ein Spiel B ca. 50 bis 300 μm aufweisen. Die auf der Achse 121 drehbar gelagerte Kartuschenschwenkeinheit ist mit einem Schleiferhebel des Drehwinkelgebers 125 mechanisch kraftschlüssig verbunden. Sobald die Kartuschenschwenkeinheit um die Achse 121 gedreht wird, gibt der Drehwinkelgeber 125 an seinem Mittelabgriff eine in der Regel geänderte Messspannung U2 aus. Ausnahmen, d. h. die Nichtänderungen, liegen beim Ereichen der Extrempositionen und der Dichtposition vor. Beim Bewegen der Kartuschenschwenkeinheit durch den ersten Motor M1 (Schrittmotor) tritt in Abhängigkeit von der jeweiligen Position ein gewisses Spiel P auf. Das heißt, der Schrittmotor bewegt sich um einige Schritte, bevor sich die Teilspannung am Drehwinkelgeber 125 und der daraus resultierende digitale Wert ändert. Das Spiel kann sehr groß sein, wenn

a) die vom Schrittmotor 124 angetriebene Schnecke 1231 nicht korrekt montiert wurde oder
b) die vom Schrittmotor 124 angetriebene Schnecke sich während des Betriebes des Tintendrucksystems der Frankiermaschine lockert.

Es tritt einerseits ein Spiel A der Schnecke in axialer Richtung auf. Andererseits existiert ein Spiel B zwischen Schnecke und Schneckenrad. Aus den folgenden Gründen ist es erforderlich, das Spiel der Kartuschenschwenkeinheit zu kennen:

a) Um einen Abdruck zu erhalten, der den Anforderungen der Postbehörden entspricht, ist es erforderlich die Kartuschenschwenkeinheit mit einer Genauigkeit von ± 1° in die Druckposition zu bewegen und zu halten. Zum Erreichen einer bestimmten Position der Kartuschenschwenkeinheit muss der Schrittmotor eine genau bestimmbare Anzahl von Schritten zurücklegen, vorausgesetzt es ist kein Spiel vorhanden. Da jedoch immer ein Spiel auftritt, ist es erforderlich, dieses Spiel zu kennen, um die oben genannte Genauigkeit zu erreichen oder zumindest beurteilen zu können, ob diese Genauigkeit beim untersuchten Tintendrucksystem erreichbar ist.
b) Es kann vorkommen, dass das Getriebe schwergängig ist oder im Laufe der Zeit schwergängig wird. In diesem Fall könnte die Kartuschenschwenkeinheit mit einer vorbestimmten Schrittzahl die gewünschte Position nicht erreichen. Um beurteilen zu können, ob das Getriebe qualitativ schlecht ist oder ob ein Spiel vorliegt, ist es notwendig, das Spiel zu kennen.

Vorteilhaft entfällt durch die Verwendung eines Schrittmotors 124 die Notwendigkeit, die Drehung der Motorachse durch einen Encoder E eingangsseitig am Getriebe zu erfassen. Der optionale Encoder und dessen Anschlussleitungen sind deshalb als Strich-Punkt-Punkt-Linie gezeichnet. Der Analog/Digital-Wandler 32 kann alternativ auch ein interner Bestandteil des Mikrorechners 33 sein
Die Messanordnung 30 gemäß 3 zeigt auch eine RDS. Ein zweiter Sensor S2 (1316) für eine Referenzpunkteinstellung der RDS ist eingangsseitig und ein zweiter Motor M2 (1315) ist ausgangsseitig mit dem Mikrocontroller (μC) 33 verbunden. Der zweite Motor M2 (1315) hat beispielsweise ein Spindelgetriebe, um die RDS 13 zu verstellen, welche mit einem verfahrbaren Schlitten 137 in den Schlitzen des Wandbleches gleitet, um durch eine um 85,3° geschwenkte Kartuschenschwenkeinheit 12 zunächst eine Wechselposition zu erreichen. Durch die RDS in Ruheposition wird der zweite Sensor S2 (1316) für eine Referenzpunkteinstellung betätigt. Die Kartuschenschwenkeinheit kann zur gleichen Zeit in der Wechselposition verharren. Man fährt sowohl Kartuschenschwenkeinheit, als auch die RDS in die Dichtposition, so dass die Kartuschenschwenkeinheit auf der RDS anschlägt und an sie gedrückt wird. Während das Spiel der Schnecke, je nach Beweglichkeit der Schnecken in deren Lagerungen, vollständig herausgedrückt wird, zählt der Mikrocontroller die Schritte, welche der erste Motor M1 (Schrittmotor 124) bei dessen Ansteuerung ausführt. Die digitalisierten Messwerte X2 werden über den Drehwinkelgeber 125 und den Anolog/Digital-Wandler 32 dem Mikrocontroller 33 zwecks Speicherung zugeführt. Dabei wird auch jede Änderung des gemessenen digitalen Wertes X2 registriert. Ein erster Zeitpunkt t₁ (Start-Zeitpunkt) ist erreicht, wenn die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten Messwerte minimal wird. Beispielsweise wird die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten Messwerte X2_n – X2_n-1 gleich Null. Dann wird die Schnecke vom Schrittmotor (M1) 124 schrittweise in die entgegengesetzte Richtung gedreht, d. h. die Kartuschenschwenkeinheit 12 von der RDS 13 wegbewegt. Bevor sich die Kartuschenschwenkeinheit wirklich bewegt, muss zunächst wieder das Spiel überwunden werden. Aus der Anzahl der Schritte, die notwendig sind, bevor sich die Kartuschen schwenkeinheit bewegt und der ADC-Wert X2_n sich ändert, kann das Spiel P = A + B der Kartuschenschwenkeinheit ermittelt werden. Ein zweiter Zeitpunkt t₂ (Stopp-Zeitpunkt) ist erreicht, wenn das Spiel P überwunden ist, d. h. wenn der ADC-Wert X2_n sich gegenüber dem unmittelbar benachbarten Vorgängerwert X2_n-1 wieder signifikant ändert. Der zweite Zeitpunkt t₂ ist erreicht, wenn mindestens eine einmalige Änderung detektiert wird, bei welcher die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte größer ist, als ein Schwellwert D oder wenn eine mehrmalige Änderung der Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte bei aufeinanderfolgenden Messungen detektiert wird, wobei die Differenz Δ (tendenziell) ansteigt. Ein empirisch ermittelter Schwellwert D kann zur Feststellung vorgegeben werden, ob das Spiel überwunden wurde. Eine mehrmalige Änderung der Differenz Δ umfasst folgende Fälle:

– Eine erste Änderung ist kleiner, als eine nachfolgendende zweite Änderung der Differenz Δ.
– Eine erste Änderung ist gleich einer nachfolgendenden zweiten Änderung der Differenz Δ aber kleiner, als eine nachfolgende dritte Änderung der Differenz Δ.
– Eine erste Änderung ist größer, als eine nachfolgendende zweite Änderung der Differenz Δ aber kleiner, als eine nachfolgende dritte Änderung der Differenz Δ.
– Eine erste Änderung ist größer oder gleich einer nachfolgenden zweite Änderung der Differenz Δ aber kleiner, als irgendeine der nachfolgenden weiteren Änderungen der Differenz Δ.

Aus der 4 geht eine Darstellung der Funktion des Mikrorechners beim Ermitteln des Spiels der Kartuschenschwenkeinheit hervor, während die Kartuschenschwenkeinheit von der RDS weg in Richtung Druckposition bewegt wird. Die übrige Arbeitsweise des Mikrorechners vor und nach dieser Funktion wird später noch erläutert. Der Mikrorechner 33 be steht mindestens aus einem Programmspeicher (FLASH) 332, einem Arbeitsspeicher (RAM) 333 und einer Ein-/Ausgabeschaltung 334, welche über einen BUS 331 mit einem Mikroprozessor (μP) 335 verbunden sind. Ein Anfangswert bzw. ein zu einem vorherigen Zeitpunkt gemessener Digitalwert X2_n-1 wird auf einem ersten vorbestimmten Speicherplatz im Arbeitsspeicher (RAM) 333 gespeichert. Der Mikroprozessor (μP) 335 ist durch ein im Programm-speicher (FLASH) 332 gespeichertes Programm 300 programmiert, im Schritt 301 einen soeben gemessenen Digitalwert X2_n auf einem zweiten vorbestimmten Speicherplatz im Arbeitsspeicher (RAM) 333 zu speichern. Das Spiel ist herausgedrückt, wenn sich beide Digitalwerte X2_n und X2_n-1 nur minimal unterscheiden bzw. bei einer gegen Null gehenden Differenz X2_n – X2_n-1 = Δ → 0. Im Mikroprozessor (μP) 335 ist hard- und/oder softwaremäßig ein digitaler Vergleicher V realisiert, dessen Funktion durch einen ersten Vergleichsschritt 302 und einen ersten Abfrageschritt 303 verdeutlicht wird, wobei durch letzteren abgefragt wird, ob durch die Differenz Δ eine wählbar vorgegebene Vergleichsgröße D (Schwellwert) schon erreicht oder überschritten ist. Ist die wählbar vorgegebene Vergleichsgröße D durch die Differenz Δ noch nicht überschritten, dann wird zum zweiten Abfrageschritt 305 verzweigt und abgefragt, ob ein nächster Schrittimpuls für den ersten Schrittmotor M1 schon ausgegeben worden ist. Falls das nicht der Fall ist, dann wird zum Beginn des ersten Vergleichsschritts 302 zurückverzweigt. Wurde aber zu einem ersten Zeitpunkt t₁ die Drehrichtung der Schnecke umgekehrt und auch ein nächster Schrittimpuls für den ersten Schrittmotor (M1) 124 schon ausgegeben, dann wird ein Zähler veranlaßt, seinen Zählwert Z um Eins zu inkrementieren, d. h. um einen Schritt weiter zu zählen. Der Zähler ist handmäßig und/oder softwaremäßig als Zählersoftwaremodul realisiert und dessen Inkrementier-Funktion Z : = Z + 1 ist aus einem Nachfolgeschritt 306 ersichtlich. Anschließend werden Indizes geändert, da der aktuelle Messwert bzw. Digitalwert zum neuen Vorgänger wird, d. h. die Zuordnung zu den Speicherplätzen wird verschoben, was aus dem Schritt 307 hervorgeht. Alternativ wird ein Schieberegister realisiert und betrieben. Im nachfolgenden Schritt wird vom Mikroprozessor ein Befehl an die Ausgabeeinheit ausgegeben, eine nachfolgende neue U2_n Analogwertmessung durchzuführen. Der Mikroprozessor 335 ist nun wieder zum ersten Schritt 301 gelangt und bereit, einen gemessenen und mittels A/D-Wandler digitalen weiteren Messwert X2_n im RAM 333 zu speichern.
Ist aber die wählbar vorgegebene Vergleichsgröße C durch die Differenz Δ überschritten, dann wird vom ersten Abfrageschritt 302 zum Schritt 304 zwecks Speichern des Spiels P = Z im RAM 333 verzweigt. Über die Ein-/Ausgabeeinheit 334 kann der Wert des Spiels P = Z bei Bedarf zwecks Anzeige ausgegeben werden. Wenn das Kriterium im ersten Abfrageschritt 302 erfüllt wird, bedeutet dies, dass das Spiel P überwunden wurde und dass die Änderung der Messwerte X2 wieder konform mit den Schrittimpulsen erfolgt.
In 5 ist eine Darstellung des Tintendrucksystems mit Seitenansicht von links hinten oben auf eine Kartuschenschwenkeinheit gezeigt, wobei die Tintendruckköpfe beider Kartuschen in der Druckposition positioniert sind. Ein erstes Wandblech des Gestells 10 wurde aus Gründen der besseren Darstellung der Details weggelassen. Das Tintendrucksystem 1 weist eine im Gestell 10 schwenkbare Kartuschenschwenkeinheit 12 auf, welche mindestens eine Tintenkartusche I, II mit Tintendruckkopf 11 trägt. Zur Verstellung der Kartuschenschwenkeinheit 12 ist mindestens ein erster Motor 124 sowie zur Rückmeldung ist ein Drehgeber 125 mit einer Mikroprozessorsteuerung verbunden (nicht gezeigt). Zur Einstellung der unterschiedlichen Funktionspositionen sind in bekannter Weise zwischen dem zweiten und dritten Wandblech 102, 103 des Gestells 10 je ein Getriebe für die Kartuschenschwenkeinheit 12 und für die Reinigungs- und Dichtvorrichtung 13 vorgesehen. Im Beispiel wird ein Schnecken-Getriebe der Kartuschenschwenkeinheit 12 von einem Schrittmotor 124 angetrieben.
Am zweiten Wandblech 102 des Gestells 10 ist ein justierbarer Anschlag 127 in Form eines festschraubbaren Bolzens dargestellt.
An diesem Anschlag schlägt eine an der verdeckten Seite der Basis angeordnete Kante 128 der Kartuschenschwenkeinheit 12 an, wenn letztere in die andere – nicht gezeigte – Extremposition, d. h. die Wechselposition, geschwenkt wird. Auf einem vom Drehgeber 125 entfernten Ende einer um die Drehachse 121 drehbaren Welle der Kartuschenschwenkeinheit ist ein Schneckenradsegment 1234 des Schneckengetriebes (nicht sichtbar) befestigt, welches zwischen dem zweiten Wandblech 102 und dem dritten Wandblech 103 angeordnet ist. In einer Öffnung nahe der Mitte des zweiten Wandblechs 102 ist der erste Schrittmotor 124 zum Antrieb des Schneckengetriebes angeordnet.
Am ersten Wandblech (nicht gezeigt) und am zweiten Wandblech 102 wird mittels Drehzapfen 1321 und 1327 ein Prallblech 132 drehbar befestigt, welches zum Einsatz kommt, wenn die Kartuschenschwenkeinheit 12 in eine Freispritzposition um 25,3° geschwenkt wird. An der Kartuschenschwenkeinheit 12 ist ein Rad 122 drehbar befestigt und an einer Seitenschwinge des Prallblechs 132 ist eine Führungskante 1323 angeformt ist. Das Prallblech 132 ist mit dem Gestell 10 über eine Zugfeder 1322 verbunden, welche das Prallblech 132 vorspannt, wodurch das Rad 122 kraftschlüssig an der Führungskante 1323 anliegt. Am Prallblech 132 ist ein Befestigungsstift 13221 montiert, der mit einem Ende der Zugfeder 1322 verbunden ist. Das Rad 122, die Führungskante 1323 und die Zugfeder 1322 bilden eine Kulissenführung für das Prallblech 132. Vorzugsweise wird die Führungskante 1323 auf der linken Seitenschwinge des Prallblechs 132 ausgebildet. Durch die Bewegung der Kartuschenschwenkeinheit 12 wird der mindestens eine Tintendruckkopf in die Druckposition geschwenkt und das Prallblech 132 abgesenkt. Das geschieht entgegen der Wirkung der Zugfeder 1322, wobei das an der Kartuschenschwenkeinheit 12 montierte Rad 122 mit einer Führungskante 1323 der linken Seitenschwinge des Prallblechs 132 in Eingriff steht und zum frei schwingenden Ende der Schwinge verfahren wird, bis der Befestigungsstift 13221 an einen oberen Anschlag in einem Langloch gelangt. Ein Einschub 1331 ist unterhalb der Reinigungs- und Dichtvorrichtung (RDS) 13 für die Aufnahme eines Vlieses 13311 vorgesehen.
In 6 ist eine Darstellung des Tintendrucksystems mit Seitenansicht von links hinten oben auf eine Kartuschenschwenkeinheit gezeigt, wobei die Tintendruckköpfe beider Kartuschen in der Dichtposition positioniert sind. Zwischen dem ersten und zweiten Wandblech 102 des Gestells und zwischen dem zweiten und dritten Wandblech 103 des Gestells sind hintere Abstandsstücke 106, 104 angeordnet. Das erste Wandblech wurde aus Gründen der besseren Darstellung der Details ebenfalls auch hier weggelassen. Die Kartuschenschwenkeinheit 12 ist zwischen dem ersten und zweiten Wandblech 102 des Gestells angeordnet und um die Drehachse 121 schwenkbar. Letztere liegt oberhalb der hinteren Abstandsstücke 104, 106 und nahe und oberhalb der (verdeckten) vorderen Abstandsstücke. Es ist vorgesehen, dass die Reinigungs- und Dichtvorrichtung 13 sowie ein entsprechend angepasstes Prallblech 132 unterhalb der Kartuschenschwenkeinheit 12 angeordnet sind. Die Reinigungs- und Dichtvorrichtung 13 ist im Rahmen höhenverstellbar angeordnet. Dazu dienen insbesondere zwischen dem hinteren Endes des Tintensumpfes 133 und den vorgenannten vorderen Abstandsstücken schräg verlaufende Längslöcher im ersten und zweiten Wandblech 102 und ein von der Gestellrückseite unten schräg nach oben zur Mitte der Wandbleche des Gestells verfahrbarer Schlitten 137. Das Prallblech 132 wird aufgrund der über den Befestigungsstifft 13221 einwirkenden Zugfeder 1322 um die Drehzapfen 1321, 1327 gedreht und nimmt wieder eine gleiche Position ein, wie in der Freispritzposition. Ein Tintensumpf 133 unterhalb der Reinigungs- und Dichtvorrichtung 13 ist als Einschub ausgebildet. Zum Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit 12 von der Wechselposition/(Druckposition) in die Dichtposition an der Dichtstation wird gegenüber dem Schwenken von der Druckposition in die Freispritzposition am Prallblech eine kürzere/(längere) Zeitdauer benötigt.
In der 7 ist ein Flussplan zum Messablauf gezeigt. Der Messablauf 400 setzt voraus, dass ein entsprechendes Programm in einem Programmspeicher des Mikrocontrollers gespeichert ist. Nach dem Start 401 der Frankiermaschine erfolgt eine Benutzereingabe (nicht gezeigt).
Vom autorisierten Bediener wird ein Servicemodus 402 eingestellt, innerhalb dessen weitere Eingaben möglich sind. In nicht gezeigten weiteren Schritten 403 bis 407 und im gezeigten Schritt 408 wird abgefragt, welche Einstellung vom Benutzer gewählt wurde. Beispielsweise wurde von einem Servicetechniker eine Einstellung im Servicemodus 402 gewählt, um das Spiel der Kartuschenschwenkeinheit zu ermitteln. Im ersten Ab'frageschritt 408 wird letztere Einstellung abgefragt und auf den nachfolgenden Schritt 409 wird übergegangen, wenn gewünscht ist, das Spiel der Kartuschenschwenkeinheit zu ermitteln. Wenn jedoch letzteres nicht gewünscht ist, wird auf den Servicemodus 402 zurückverzweigt. Im ersten Schritt 409 nach der ersten Abfrage erfolgt eine Ausgabe einer ersten Anzahl von Schrittimpulsen an den Schrittmotor (M1) zum Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit in die Wechselposition. Im nachfolgenden zweiten Schritt 410 erfolgt eine Ausgabe einer zweiten Anzahl von Schrittimpulsen an den zweiten Schrittmotor (M2) zum Verfahren der RDS von einer Ruheposition in die Dichtposition. Im nachfolgenden dritten Schritt 411 erfolgt eine Bereitstellung einer dritten Anzahl von Schrittimpulsen an den ersten Schrittmotor (M1) zum Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit 12 von der Wechselposition in die Dichtposition. Im nachfolgenden vierten Schritt 412 erfolgt eine Ausgabe eines Schrittimpulses an den ersten Schrittmotor (M1). Im fünften Schritt 413 erfolgen taktgesteuert U2-Messungen mittels des Drehwinkelgebers, eine A/D-Wandlung der analogen U2-Messwerte in digitale Messwerte X2 und ein Speichern der digitalen Messwerte X2 in einen Arbeitsspeicher. Letzterer dient auch als Datenspeicher von Daten anderer Messungen und von Parametern des Tintendrucksystems. Der Mikrocontroller kann mit den gespeicherten Daten Berechnungen oder Vergleiche vornehmen, um zu ermitteln, ob eine Änderung der Messwerte X2 konform mit den Schrittimpulsen erfolgt, was im zweiten Abfrageschritt 414 abgefragt wird. Wenn die Änderung der Messwerte X2 konform verläuft, dann wird zum vierten Schritt 412 zurückverzweigt, um einen Schrittimpuls auszugeben und anschließend die Messung weiterzuführen. Alternativ kann auch eine Schaltung hardmäßig im Mikrocontroller realisiert werden, um die vorgenannten Vergleiche vorzunehmen.
Wenn die Schwenkeinrichtung auf der RDS aufliegt und an sie gedrückt wird, dann wird das Spiel des Schneckengetriebes vollständig herausgedrückt. Das führt dazu, dass es irgendwann keine Änderung der Messwerte X2 mehr gibt, obwohl weiter Schrittimpulse vom Mikrocontroller ausgegeben werden. Dann erfolgt keine Änderung der Messwerte X2 konform mit den Schrittimpulsen. Wenn das im zweiten Abfrageschritt 414 festgestellt wird, wird zum sechsten Schritt 415 verzweigt, zwecks Vollzuges einer Richtungsumkehr und Bereitstellung einer vierten Anzahl von Schrittimpulsen für den ersten Schrittmotor 124 zum Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit aus der Dichtposition heraus. Dabei wird dann schrittweise ein Schneckenrad(Segment) des Schneckengetriebes in die entgegengesetzte Richtung gedreht und somit die Kartuschenschwenkeinheit von der RDS wegbewegt. Im sechsten Schritt 415 erfolgt außerdem ein Rücksetzen des Zählwertes Z : = 0 eines Zählers C auf den Wert Null. Im siebenten Schritt 416 wird ein Schrittimpuls an den ersten Schrittmotor 124 ausgegeben und der Zählerwert des Zählers C um den Wert 'Eins' inkrementiert. Im nachfolgenden achten Schritt 417 erfolgen weitere U2-Messungen mittels des Drehwinkelgebers 125, eine A/D-Wandlung und Speicherung der digitalen Messwerte. Die U2-Messungen mittels des Drehwinkelgebers 125, die A/D-Wandlung und die Speicherung der digitalen Messwerte X2 werden fortgesetzt, bis in einem dritten Abfrageschritt 418 festgestellt wird, dass die Änderung der Messwerte X2 wieder konform mit den Schrittimpulsen erfolgt, wobei die bis zu diesem Zeitpunkt gezählte vierte Anzahl Z von Schrittimpulsen an den ersten Schrittmotor 124 das Spiel P ergibt, welches im nachfolgenden neunten Schritt 419 gespeichert wird. Aber wenn im dritten Abfrageschritt 418 festgestellt wird, dass die Änderung der Messwerte X2 nicht konform mit den Schrittimpulsen erfolgt, dann wird zum Beginn des siebenten Schritts 416 zwecks Ausgabe eines weiteren Schrittimpulses und zum Inkrementieren des Zählwerts Z zurückverzweigt. Nach der Speicherung und Anzeige des Spiels P im neunten Schritt 419 wird ein Stopp-Schritt 420 für die Routine 400 erreicht. In nicht gezeigter Weise können vor einem Stopp aber weitere Schritte ausgeführt werden, um die Kartuschenschwenkeinheit noch bis in die Wechselposition weiterzuverfahren.
Die Erfindung ist nicht auf eine vorliegende Ausführungsform mit einem Schneckengetriebe 123 beschränkt. Jedes andere geeignete Getriebe G ist ebenfalls einsetzbar.
Die Erfindung ist auch nicht auf die vorliegende Ausführungsform mit einem Schrittmotor beschränkt. Als erster Motor M1 könnte ebenso gut ein Gleichstrommotor eingesetzt werden, welcher mit pulsdauermodulierten Gleichspannungsimpulsen angesteuert wird. Auf der Antriebswelle 1230 des Gleichstrommotors wird ein Encoder E mit einer Encoderscheibe und zugehöriger Lichtschranke befestigt, welche eine Anzahl an Impulsen bei deren Drehung abgibt, die vom Mikrorechner gezählt werden können, um die Drehung der Motorantriebswelle 1230 eingangsseitig am Getriebe G zu ermitteln. Der Drehbewegungssensor S1 kann eine Drehbewegung ausgangsseitig am Getriebe G analog messen und einem Wandler zuführen, der digitale Messwerte erzeugt. Der Wandler ist aber nicht erforderlich, wenn ein digitaler Drehbewegungssensor, zum Beispiel auch hier ein Encoder dazu eingesetzt wird, digital zählbare Impulse zu erzeugen.
So können offensichtlich weitere andere Ausführungen der Erfindung für andere Arten an Antriebsmotoren entwickelt bzw. eingesetzt werden, die vom gleichen Grundgedanken der Erfindung ausgehen und von den anliegenden Ansprüchen umfasst werden.

Claims

Messanordnung zur Ermittlung eines Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit (12) eines Tintendrucksystems, mit mindestens einem Anschlag für die Kartuschenschwenkeinheit (12), die von einem ersten Motor (M1) über ein Getriebe (G) angetrieben wird, und mit einem Bewegungssensor (S1) zum Feststellen einer Bewegung der Kartuschenschwenkeinheit (12) beim Verlassen des Anschlages, wobei sich die Kartuschenschwenkeinheit (12) erst bewegt, wenn ein Spiel P des Getriebes (G) überwunden ist, gekennzeichnet dadurch, dass der Anschlag für die Kartuschenschwenkeinheit (12) durch eine bewegliche Reinigungs- und Dicht-Station (13) gebildet wird und dass ein Zähler (C) für eine Anzahl an Impulsen vorgesehen ist, wobei die Anzahl für das Spiel P des Getriebes (G) der Kartuschenschwenkeinheit repräsentativ ist und beginnend mit dem Verlassen des beweglichen Anschlages solange gezählt wird, bis die Bewegung der Kartuschenschwenkeinheit (12) beim Verlassen des Anschlages wieder konform zum Antrieb durch den ersten Motor (M1) erfolgt.
Messanordnung, nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass ein Mikrorechner (33) mit dem Drehbewegungssensor (S1) und mit dem ersten Motor (M1) zu dessen Ansteuerung verbunden ist, wobei der Mikrorechner (33) zur Ermittlung und Auswertung von Messwerten vorgesehen ist, dass ein Mikroprozessor (335) des Mikrorechners (33) durch ein im Programmspeicher (332) des Mikrorechners (33) gespeichertes Programm programmiert ist, die Drehrichtung des ersten Motors (M1) und damit die Bewegungsrichtung der Kartuschenschwenkeinheit (12) zu einem ersten Zeitpunkt t₁ umzukehren, wobei der erste Zeitpunkt t₁ erreicht wird, wenn das Spiel des Getriebes (G) der Kartuschenschwenkeinheit (12) vollständig herausgedrückt worden ist, dass der Mikrorechner (33) den Zähler (C) zum Zählen von Impulsen mit Impulsen ab dem ersten Zeitpunkt t₁ beaufschlagt und einen Arbeitsspeicher (333) zur Speicherung der unmittelbar aufeinander folgend ermittelten digitalisierten Messwerte X2_n-1, X2_n aufweist, dass zur Auswertung von Messwerten ein digitaler Vergleicher (V) zum Vergleich der unmittelbar aufeinander folgenden digitalisierten Messwerte X2_n – X2_n-1 = Δ vorgesehen ist, wobei der Mikroprozessor (335) des Mikrorechners (33) programmiert ist, den Zähler (C) bei einem Zählerstand Z zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ zu stoppen, wobei der Zählerstand Z als Spiel P im Arbeitsspeicher (333) gespeichert wird.
Messanordnung, nach den Ansprüchen 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, dass der erste Zeitpunkt t₁ erreicht ist, wenn die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte minimal oder Null wird und dass ein Rücksetzen eines Zählwertes Z : = 0 des Zählers (C) zum ersten Zeitpunkt t₁ erfolgt.
Messanordnung, nach den Ansprüchen 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, dass der zweite Zeitpunkt t₂ erreicht ist, wenn die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalisierten Messwerte größer ist, als ein Schwellwert D oder wenn die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte bei aufeinanderfolgenden Messungen sich ändert bzw. ansteigt.
Messanordnung, nach einem der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, dass ein Mikroprozessor (335) des Mikrorechners (33) durch ein im Programmspeicher (332) des Mikrorechners (33) gespeichertes Programm programmiert ist, zum Ansteuern des ersten Motors (M1), um die Kartuschenschwenkeinheit (12) mittels des ersten Motor (M1) via ein Getriebe (G) anzutreiben, zum Ansteuern eines zweiten Motors (M2) zum Antreiben der Reinigungs- und Dicht-Station (13), welche in die Dichtposition verfahren wird, wobei die Kartuschenschwenkeinheit (12) von einer Wechselposition in eine Dichtposition geschwenkt wird und im Ergebnis des Weiterschwenkens an der Reinigungs- und Dicht-Station (13) anschlägt und angedrückt wird.
Messanordnung, nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Zähler (C) und der digitale Vergleicher (V) des Mikrorechners (33) hard- und/oder softwaremäßig realisiert sind.
Messanordnung, nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Schwellwert D empirisch als Kriterium bestimmt wird.
Messanordnung, nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Mikrorechner (33) über einen Wandler (32) mit dem Drehbewegungssensor (S1) verbunden ist, wobei der Wandler (32) ein Analog/Digital-Wandler und der Drehbewegungssensor (S1) ein Drehwinkelgeber (125) ist, welcher ein analoge Teilspannung U2 an einem Abgriff entsprechend dem eingestellten Drehwinkel ausgibt.
Messanordnung, nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der erste Motor (M1) ein Schrittmotor (124) und dass das Getriebe (G) ein Schneckengetriebe (123) ist sowie dass die vom Zähler gezählten Impulse Schrittimpulse des Schrittmotors (124) sind.
Messanordnung, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, dass vom Mikrorechner (33) eine Änderung der Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte bei aufeinanderfolgenden Messungen oder ein Überschreiten des Schwellwerts D durch die Differenz Δ als Kriterium bestimmt wird, dass die Änderung der Messwerte X2 wieder konform mit den Impulsen erfolgt, die am Getriebe (G) eingangsseitig gemessen werden bzw. mit Schrittimpulsen erfolgt mittels welcher der Schrittmotor (124) angesteuert wird.
Messanordnung, nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass der erste Motor (M1) ein Gleichstrommotor ist und dass auf dessen Motorwelle ein Encoder (E) zum Detektieren von Impulsen angeordnet ist, die am Getriebe (G) eingangsseitig gemessen und gezählt werden.
Messverfahren zur Ermittlung eines Spiels einer Kartuschenschwenkeinheit (12) eines Tintendrucksystems, mit einem Feststellen einer Bewegung der Kartuschenschwenkeinheit (12) mittels einem ersten Bewegungssensor (S1) und mit einem Anschlagen der Kartuschenschwenkeinheit (12), die von einem ersten Motor (M1) mit einer ersten Drehrichtung über ein Getriebe (G) angetrieben wird, wobei sich die Kartuschenschwenkeinheit (12) beim Verlassen des Anschlages erst bewegt, wenn ein Spiel P des Getriebes (G) überwunden ist, gekennzeichnet dadurch, dass vor einem Anschlagen der Kartuschenschwenkeinheit (12) eine Reinigungs und Dicht-Station (13) von einer Ruheposition in eine Dichtposition bewegt wird, dass die Kartuschenschwenkeinheit (12) von einer Wechselposition für Tintenkartuschen in eine Dichtposition für den mindestens einen Tintendruckkopf geschwenkt wird, bis sie an der Reinigungs und Dicht-Station (13) anschlägt und angedrückt wird, dass die Drehrichtung des ersten Motors (M1) geändert und der bewegliche Anschlag durch Wegbewegen der Kartuschenschwenkeinheit (12) verlassen wird, wobei eine Anzahl an Impulsen mittels eines Zählers (C) beginnend mit dem Verlassen des beweglichen Anschlages solange gezählt wird, bis die Bewegung der Kartuschenschwenkeinheit (12) beim Verlassen des Anschlages wieder konform zum Antrieb durch den ersten Motor (M1) erfolgt.
Messverfahren, nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, dass eine Ermittlung von Messwerten erfolgt, wobei die über den Drehbewegungssensor gemessenen und von einem Wandler erzeugten digitalen Messwerte einem Mikrorechner zu deren Auswertung zugeführt werden, von dessen Mikroprozessor die Drehrichtung des ersten Motors und damit die Bewegungsrichtung der Kartuschenschwenkeinheit zu einem ersten Zeitpunkt t₁ umgekehrt wird, wenn das Spiel des Getriebes der Kartuschenschwenkeinheit vollständig herausgedrückt worden ist, durch ein Rücksetzen eines Zählwertes Z : = 0 eines Zählers (C) zum ersten Zeitpunkt t₁ und ab dem ersten Zeitpunkt t₁ durch ein Zählen von Impulsen, deren Anzahl der Drehbewegung der Motorwelle des ersten Motors entspricht, durch eine Speicherung der unmittelbar aufeinander folgend ermittelten digitalen Messwerte X2_n-1, X2_n im Arbeitsspeicher, durch einen digitalen Vergleich der unmittelbar aufeinander folgenden digitalisierten Messwerte X2_n – X2_n-1 = Δ, wobei zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ der Zählerstand Z gestoppt und als Spiel P im Arbeitsspeicher gespeichert wird.
Messverfahren, nach den Ansprüchen 12 bis 13, gekennzeichnet dadurch, dass der erste Zeitpunkt t₁ erreicht worden ist, wenn die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte minimal oder Null ist.
Messverfahren, nach den Ansprüchen 12 bis 13, gekennzeichnet dadurch, dass der zweite Zeitpunkt t₂ erreicht worden ist, wenn mindestens eine einmalige Änderung detektiert wird, bei welcher die Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte größer ist, als ein Schwellwert D oder wenn eine mehrmalige Änderung der Differenz Δ der unmittelbar benachbarten digitalen Messwerte bei aufeinanderfolgenden Messungen detektiert wird, wobei die Differenz Δ tendenziell ansteigt.
Messverfahren, nach den Ansprüchen 12 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass ein entsprechendes Programm für einen Messablauf (400) in einem Programmspeicher des Mikrocontrollers (33) gespeichert ist, dass durch eine Benutzereingabe ein Servicemodus (402) aufgerufen und abgefragt wird, welche Einstellung vom Bediener gewählt wurde, dass im ersten Abfrageschritt (408) festgestellt wird, dass eine Einstellung gewählt wurde, um das Spiel der Kartuschenschwenkeinheit zu ermitteln oder anderenfalls auf den Servicemodus (402) zurückverzweigt wird und dass mindestens die digitalen Messwerte, der Zählerstand Z bzw. das Spiel P über eine Benutzerschnittstelle (4, 5) bedarfsweise abgefragt und ausgegeben werden.
Messverfahren, nach den Ansprüchen 12 bis 16, gekennzeichnet dadurch, dass im ersten Schritt (409) nach der ersten Abfrage (408) eine Ausgabe einer ersten Anzahl von Schrittimpulsen an den Schrittmotor (124) zum Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit (12) in die Wechselposition, im nachfolgenden zweiten Schritt (410) eine Ausgabe einer zweiten Anzahl von Schrittimpulsen an einen zweiten Schrittmotor (1315) zum Verfahren der RDS (13) von einer Ruheposition in die Dichtposition erfolgt, im nachfolgenden dritten Schritt (411) ein Bereitstellen einer dritten Anzahl von Schrittimpulsen an den ersten Schrittmotor (124) zum Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit 12 von der Wechselposition in die Dichtposition und im nachfolgenden vierten Schritt (412) eine Ausgabe eines Schrittimpulses an den ersten Schrittmotor (M1) erfolgt, im nachfolgenden fünften Schritt (413) U2-Messungen mittels des Drehwinkelgebers 125 durchgeführt werden, eine A/D-Wandlung der analogen U2-Messwerte in digitale Messwerte X2 und ein Speichern der digitalen Messwerte X2 in einen Arbeitsspeicher (333) erfolgt, dass im zweiten Abfrageschritt (414) abgefragt wird, ob die Änderung der Messwerte X2 konform mit den Schrittimpulsen verläuft, wobei dann zum vierten Schritt (412) zurückverzweigt wird, um die Messung weiterzuführen oder falls das nicht der Fall ist, dass zum sechsten Schritt (415) verzweigt wird zwecks Vollzuges einer Richtungsumkehr und Bereitstellung einer vierten Anzahl von Schrittimpulsen für den ersten Schrittmotor (124) zum Schwenken der Kartuschenschwenkeinheit (12) aus der Dichtposition heraus sowie zwecks Rücksetzens des Zählwertes Z eines Zählers (C) auf den Wert Null und dass im siebenten Schritt (416) ein Schrittimpuls an den ersten Schrittmotor (124) ausgegeben und der Zählerwert des Zählers (C) um den Wert 'Eins' inkrementiert wird und dass weitere U2-Messungen mittels des Drehwinkelgebers (125), eine A/D-Wandlung und Speicherung der digitalen Messwerte im achten Schritt (417) erfolgt, wobei die U2-Messungen mittels des Drehwinkelgebers (125), die A/D-Wandlung und die Speicherung der digitalen Messwerte X2 fortgesetzt werden bis in einem dritten Abfrageschritt (418) festgestellt wird, dass die Änderung der Messwerte X2 wieder konform mit den Schrittimpulsen erfolgt, dass die bis zu diesem Zeitpunkt gezählte vierte Anzahl Z von Schrittimpulsen an den ersten Schrittmotor (124) das Spiel P ergibt, welches im nachfolgenden neunten Schritt (419) gespeichert wird, wobei wenn im dritten Abfrageschritt (418) festgestellt wird, dass die Änderung der Messwerte X2 nicht konform mit den Schrittimpulsen erfolgt, zum Beginn des siebenten Schritts (416) zwecks Ausgabe eines weiteren Schrittimpulses und zum Inkrementieren des Zählwerts Z zurückverzweigt wird.