DE1256930B

DE1256930B - Einrichtung zum Einstellen einer Typenwalze oder eines aehnlichen Typentraegers

Info

Publication number: DE1256930B
Application number: DES89611A
Authority: DE
Inventors: Robert Stabenau; Sven Voelcker; Hermanus Lambertus Tutert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-02-20
Filing date: 1964-02-20
Publication date: 1967-12-21
Also published as: US3308917A; DK119315B; US3366214A; NL6502123A; GB1037153A

Description

Einrichtung zum Einstellen einer Typenwalze oder eines ähnlichen Typenträgers Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Einstellen von Typenwalzen oder ähnlichen Typenträgern nach zwei Koordinaten in Abhängigkeit von Codeimpulsen nach einem Mehrschritte-Alphabet, wie sie in Ausgabegeräten. von elektronischen Rechnern oder Fernschreibmaschinen üblich sind. Dabei wird ein vorbestimmter Teil der Schritte jedes Zeichens in diesem Code dem einen und der restliche Teil der Schritte dem anderen Einstellorgan zugeleitet, und es ist mindestens für die Drehbewegung oder für die Axialbewegung (je) ein von Codeimpulsen unmittelbar steuerbarer elektrischer Schrittmotor vorgesehen und mit jeder Einstellwelle eine Code-Vergleichsscheibe oder -trommel verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine exakte Einhaltung jeder Stellungen des Schrittmotors sicherzustellen, in denen eine Type abgedruckt werden soll. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in den von den Codesignalen der jeweiligen Code-Vergleichsscheibe oder -trommel und den Code-Eingangssignalen beaufschlagten Steuerschaltkreisen für die abwechselnde und durch die Signale der Codescheiben oder -trommeln bewirkte Erregung der Wicklungsgruppen des zugeordneten Schrittmotors auf Übereinstimmung der beiden Signalarten ansprechende Schaltelemente vorgesehen sind, die die augenblicklich bestehende und die Weiterdrehung des Motors bewirkende selektive Erregung der Wicklungsgruppen invertieren, so daß diejenige Wicklungsgruppe als Haltewicklung eingeschaltet wird, die den Rotor des Motors in der gewilnschten Stellung fixiert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des Einstellgetriebes für einen Typenwalzendrucker, F i g. 2 eine Vorderansicht der Kurvenscheibe für die Längsverschiebung der Typenwalze nach F i g. 1, F i g. 3 eine Abwicklung der Scheibe nach F i g. 2, F i g. 4 ein Schaltbild der Ansteuereinrichtung für die Schrittmotoren, F i g. 5 ein Schaltbild einer anderen Ansteuereinrichtung für die Schrittmotoren.
Die Einrichtung nach F i g. 1 ist für eine Fernschreibmaschine bestimmt, die z. B. in einer Fernschreibanlage nach dem Fünfer-Code als Empfangsmaschine einsetzbar ist. Die Einstelleinrichtung ist folgendermaßen aufgebaut: Eine Typenwalze 21 ist mit einer Welle 22 unverdrehbar, aber längsverschiebbar verbunden. Die Typenwalze trägt acht axial hintereinander angeordnete achteckige Typenräder, also insgesamt 64 Typen. Die tangentiale Verstellung der Typenwalze erfolgt durch einen Schrittmotor H über ein mit einem Untersetzungsverhältnis 20. 8 arbeitendes Untersetzungsgetriebe 23. Auf der Welle 22 ist ferner eine Code-Vergleichsscheibe 24 mit konzentrischen Kontaktringen 11, 12, 14 vorgesehen, aus denen acht radiale Vergleichsfelder rl bis r8 gebildet sind. In ähnlicher Weise treibt für die axiale Verstellung der Typenwalze 21 ein Schrittmotor V über ein Untersetzungsgetriebe 25 eine Welle 26 an, auf der eine Code-Vergleichsscheibe 27 mit konzentrischen Kontaktringen Vl, V2, V4 und daraus gebildeten radialen Vergleichsfeldern al bis a8 sitzt. Die Längsverschiebung der Typenwalze 21 auf der Welle 22 geschieht mit Hilfe einer Kurvenscheibe 28, einer daran federgefesselten Rolle 29, deren Achse 30 in einem gerätefesten Schlitz 31 geführt ist, und einem die Typenwalze umfassenden hebelartigen Glied 32, das mit der Achse 30 fest verbunden ist. Die Kurvenscheibe stellt einen Spiralnocken dar. Dieser hat, wie die F i g. 2 und 3 zeigen, die einzelnen Typenwalzenhübe als Radien aufgetragen. Um mit einem einzigen Umlauf bei einer Neueinstellung auszukommen und Sprünge bei der Verschiebung zu vermeiden, sind die den Binärwerten der Code-Vergleichsscheibe entsprechenden Stellungen auf der Typenwalze so verteilt, daß zwischen dem auf- und dem absteigenden Teil des Spiralnockens eine Phasenverschiebung von einem halben Zeichenhub besteht. Dadurch wird erreicht, daß die Typenwalze im Verlauf einer Umdrehung der Einstellwelle eine gleichmäßige hin- und hergehende Bewegung macht und daß bezüglich der Ansteuerung der beiden für die Drehung bzw. Längsverschiebung des Typenträgers maßgeblichen Getriebegruppen keine Unterschiede bestehen. Die im Beispiel verwendeten Schrittmotoren machen zwanzig Schritte je Umdrehung. Sie besitzen je zwei Wicklungen und fünf Polpaare. Ein neuer Einstellschritt wird bei diesen Motoren jeweils durch den Wechsel zwischen beiden Wicklungen veranlaßt. Die Änderung der Drehrichtung erreicht man, falls es erwünscht ist, durch einen Wechsel zwischen zwei je einer Drehrichtung zugeordneten Wicklungsgruppen. Der Einstellcode ist auf den Code-Vergleichsscheiben in beliebiger Weise, z. B. optisch, induktiv oder kapazitiv, von den Spuren abtastbar. Statt dessen können auch Schaltnocken benutzt sein.
An Hand des Schaltbildes F i g. 4 ist eine Ansteuerung der Schrittmotoren für kleinere Geschwindigkeit'en erläutert, bei der als Schaltelemente Relais und Kontakte verwendet sind. Der Startbefehl für ein neues Zeichen wird jeweils über einen Kontakt a auf ein Relais St gegeben, das sich über Kontakte hh 2 oder hi,2 und einen Kontakt st2 selbst hält. Die steuernde Zeichenkombination des Fünfer-Codes wird mit Hilfe der Kontakte 1, 11, 111, IV, V und VIbu bzw. VI::1 zugleich mit dem Kontakt a eingestellt und in den Relais Sll, S12, S14, Sl, S2, S4bu, S4z1 über die Ruheseite des Folgekontaktes st3 eingespeichert. Mit Ausnahme der Relais S4bu und S4z! halten sich die Relais über einen eigenen Kontakt und den Arbeitskontakt st3. Die beiden Relais S4zi und S4bu halten sich über je zwei gegenläufige Kontakte beider Relais. Sie dienen zur Einspeicherung des jeweiligen Buchstaben- bzw. Ziffernwechselzustandes. Der obenerwähnte Ruhekontakt st3 verhindert während seiner Öffnung eine neue Einspeicherung des Einstell- und Druckvorganges.
Ein zweiter Kontakt stl wirft die beiden Schrittmotoren über je einen Umschaltkontakt hh 1 bzw. hv 1 und die mit den beiden Einstellwellen mitlaufenden Kontaktpaare c11a, c11b und cla, clb der Code-Vergleichsscheiben 24 und 27 in F i g. 1 an.
Die Schrittmotoren sind so beschaffen, und ihre beiden Wicklungen sind so geschaltet, daß in den für den Zeichenabdruck möglichen Stellungen - bei Betrachtung der Verstellung nur in einer der beiden Koordinaten - abwechselnd eine der beiden Wicklungen WI H, WII H bzw. WI V, WII V jedes Schrittmotors von diesen Kontakten immer dann an Spannung gelegt wird, wenn die Stellung des Läufers mit der anderen Wicklung übereinstimmt. Dadurch bleibt der Läufer des Motors in Bewegung, solange der obere der beiden Kontakte cla, elb bzw. c11a, ellb an Spannung liegt. Über die Kontakte hvl und hhl wird in ihrer gezeichneten Ruhelage je eine Prüfkette, bestehend aus den Kontakten

ela, sla, c2, s2a, c4, s4z1 a

s4bu a

bzw.

c11a, slla, c12, s12a, c14, s14a

aufgebaut. Darauf folgen die Relais HV bzw. HH. Wird während des Umlaufes der Einstellwellen zwischen sämtlichen zugeordneten Kontakten c und den korrespondierenden Kontakten s Übereinstimmung ihrer Lage gemäß F i g. 4 festgestellt, so zieht - wie leicht zu erkennen ist - das Relais HV bzw. HH an. Damit wird der Anschluß von mit dem Pluspol der Stromquelle verbundenen Leitungen zwischen den Kontakten ela und clb bzw. ella und ellb derart gewechselt, daß jetzt die angeschaltete Wicklung mit der momentanen Läuferstellung übereinstimmt; der Läufer wird also in dieser angesteuerten Stellung verriegelt. Da die für die Erreichung der gewünschten Abdruckstellung erforderlichen Laufzeiten beider Einstellgetriebe in der Regel unterschiedlich sind, halten sich die Relais HH und HV über eigene Kontakte hh4 und hv4 so lange, bis beide Relais I-IH und HV angezogen haben und der Abdruck erfolgt ist.
Ist das bei den Einstellschaltungen für beide Schrittmotoren geschehen, so wird über die beiden Kontakte hh3 und hv3 der Druckmagnet D erregt und damit das verlangte Zeichen abgedruckt. Gleichzeitig wird über die beiden parallelgeschalteten Kontakte hh2 und hi,2 das Einstellrelais St aberregt, womit ein neuer Druckvorgang eingeleitet werden kann.
Bei höheren Geschwindigkeiten verwendet man für die Vergleichsschaltung zweckmäßig trägheitslos arbeitende elektronische Bauelemente, z. B. eine Schaltung nach F i g. 5. Die verlangten Einstellungen werden auf den Leitungen sl, s2, s4, sll, s12 und s14 eingegeben, die Leitungen el, c2, c4, c11, c12 und c14 enthalten die momentane Stellungsangabe der beiden Code-Vergleichsscheiben 27 und 24. Die Abtastung derselben erfolgt zweckmäßig optisch, induktiv oder kapazitiv.
Die beiden jeweils zusammengehörigen Leitungen s ... und c... werden in einem Exklusiv-Oder-Gatter Gl, G2, G4, Gll, G12 und G14 verglichen. Nur wenn beide übereinstimmen, ist der Ausgang A 1, A 2, A 4, A 11, A 12, A 14 des jeweiligen Gatters stromlos. Die drei zu einem Koordinatengetriebe gehörigen Ausgänge werden gemeinsam auf die beiden Motorsteuer-Und-Gatter GIH und GIIH bzw. GI V und GIIV geführt. Gleichzeitig ist von der Leitung el noch eine Verbindung zum zweiten Eingang des Gatters GIH bzw. über ein weiteres Exklusiv-Oder-Gatter KH invertiert zum zweiten Eingang des Gatters GIIH gelegt. Am Ausgang der Gatter GIH und GIIH liegen die beiden Motorwicklungen WIH und WIIH. Ebenso zweigt von der Leitung c11 eine Verbindung zum zweiten Eingang des Gatters G I V bzw. über das Gatter KV invertiert zum - zweiten Eingang des Gatters GII V ab.
Wird jetzt auf den Leitungen s... ein Zeichen eingestellt, so führen die zugeordneten Leitungen A ... Spannung, solange nicht sämtliche Leitungen s ... mit den korrespondierenden Leitungen c... im gleichen Zustand sind. Die Leitung el führt bei jedem zweiten Schritt des Motors Spannung; sie führt diese Spannung den beiden Steuergattern zu, die auf ihrem anderen Eingang Spannung von den Leitungen A... haben. Führt die Leitung el Spannung, so wird über das Gatter GIH die Wicklung WIH des Motors H angeschaltet, die den Läufer dann in die nächste Stellung zieht. In dieser wird durch die Codescheibe die Spannung von cl weggeschaltet und damit WIH stromlos. Über die Gatter KH und GII H wird gleichzeitig die Wicklung WIIH erregt, die nun den Läufer in die nächste Stellung zieht. Genau entsprechende Verhältnisse liegen bezüglich des Motors V für die Leitung c11, das Gatter Gl V, die Wicklungen WI V und WII V sowie die Gatter KV und G 11 V vor.
Mit Erreichen der geforderten Stellung - wenn sämtliche Leitungen s... in ihrem Zustand den korrespondierenden Leitungen c... entsprechen - werden die Leitungen A... stromlos, d. h., die beiden Ausgangsgatter kehren die Wirkung der Leitung cl um. Es wird nicht mehr die nächstfolgende Wicklung erregt, sondern die gleiche, die den Läufer in die geforderte Stellung gebracht hat, bleibt weiter angeschaltet und hält so den Läufer in dieser Stellung fest. Über das Und-Gatter GD wird das Relais DR und damit der Druckmagnet erregt. Eine Spannungsüberwachung in den insgesamt vier Motorwicklungen veranlaßt über ein Zeitglied dann den Anschlag des Druckhammers. Das Zeitglied ist notwendig, um zu verhindern, daß der Anschlag bereits während des Laufes auf Grund der einzelnen Steuerimpulse erfolgt.
Es können auch andere elektrische Schrittmotoren der eingangs definierten Art benutzt sein, z. B. solche, wie sie als Wählermotoren für Fernsprechvermittlungsanlagen bekannt sind.
An die Stelle des herzförmigen Exzenters kann bei paralleler Anordnung der Einstellwellen auch ein Axialnocken treten.

Claims

Patentanspruch: Einrichtung zum Einstellen einer Typenwalze oder eines ähnlichen Typenträgers nach zwei Koordinaten in Abhängigkeit von Codeimpulsen nach einem Mehrschritte-Alphabet, wobei ein vorbestimmter Teil der Schritte jedes Zeichens in diesem Code dem einen und der restliche Teil der Schritte dem anderen Einstellorgan zugeleitet wird und wobei mindestens für die Drehbewegung oder für die Axialbewegung (je) ein von Codeimpulsen unmittelbar steuerbarer elektrischer Schrittmotor (H, V) vorgesehen und mit jeder Einstellwelle (22, 26) eine Code-Vergleichsscheibe (24, 27) oder -trommel verbunden ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß in von den Codesignalen der jeweiligen Code-Vergleichsscheibe oder -trommel und den Code-Eingangssignalen beaufschlagten Steuerschaltkreisen für die abwechselnde und durch die Signale der Codescheiben oder -trommeln bewirkte Erregung der Wicklungsgruppen des zugeordneten Schrittmotors auf Übereinstimmung der beiden Signalarten ansprechende Schaltelemente vorgesehen sind, die die augenblicklich bestehende und die Weiterdrehung des Motors bewirkende selektive Erregung der Wicklungsgruppen invertieren, so daß diejenige Wicklungsgruppe als Haltewicklung eingeschaltet wird, die den Rotor des Motors in der gewünschten Stellung fixiert. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 657 268, 678 077; USA.-Patentschrift Nr. 2 892 031; S im o n , »Die numerische Steuerung von Werkzeugmaschinen«, 1963, München, S. 27 bis 31, 74 bis 86, 156 bis 159.