DE2527893A1

DE2527893A1 - Lichtsetzmaschine

Info

Publication number: DE2527893A1
Application number: DE19752527893
Authority: DE
Inventors: Frank L Scholten
Original assignee: Multigraphics Inc
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1975-06-23
Publication date: 1976-01-22
Also published as: GB1498723A; FR2276931A1; FR2276931B1; DE2527893B2; CA1009489A; US3946294A

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtsetzmaschine und bezieht sich auf die Steuerung des Antriebsraotors für die Schriftzeichenscheibe.

Der Lichtsatz von Textmaterial ist in seiner Entwicklung verschiedene Wege gegangen. Lichtsetzmaschinen weisen in den gebräuchlichsten und erfolgreichsten Ausbildungsformen eine umlaufende Schrifttypengarnitur mit alphanumerischen Zeichen in Gestalt einer Scheibe auf, an der die zu druckenden Zeichen durch lichtdurchlässige Bereiche nahe der Umfangskante der Scheibe dargestellt sind.

Eine getrennte Reihe von abwechselnd lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen bildet die Marken, aus der die Informationen kommen, nach denen die Verknüpfungsschaltung der Lichtsetzmaschine gesteuert wird, um ein gewünschtes Zeichen örtlich zu fixieren und dessen Bild an einer Ebene scharfeinzustellen, in der eine lichtempfindliche Bahn angeordnet ist.

Bei einigen Lichtsetzmaschinen läßt sich der zu setzende Schriftkegel nur in verhältnismäßig kleinem Umfang verändern. Es stehen jetzt anspruchsvollere Maschinen der jüngeren

SÜ98S/, / O 3 7 £

- ?. - 46

2527393

Generation zur Verfügung, "bei denen die Vergrößerung von Zeichen-Transparentbildern van derselben Scheibe in verschiedenen Stufen möglich ist. Es ist daher möglich, in der Größe sehr unterschiedliche Bilder oder Zeichen vermischt zu setzen.

Bisher war es üblich, die Scheibe kontinuierlich, jedoch mit einer Geschwindigkeit laufen zu lassen, die der für die Projektion des größten Zeichens geeigneten akzeptabelen Geschwindigkeit entsprach, die im Vergleich zu der für verhältnismäßig kleinere Zeichen klein ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Schrittschaltmotor zu verwenden und jede Schriftzeichengarnitur während der erforderlichen Belichtungszeit zum Stillstand zu bringen. Die größeren Zeichen verlangen eine kleinere Geschwindigkeit, da sich die Bewegung der Scheibe bei Druckschriften großen Kegels deutlicher bemerkbar macht. Ein einwandfreier Abzug oder Kopie läßt sich nur mit einer stillstehenden Scheibe erzielen, die Verwendung einer Vorrichtung zum Abstoppen der Scheibe verlangsamt jedoch den Prozeß in einem für den normalen industriellen Satz nicht akzeptabelen Maße.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Lichtsetzmaschine eine Drehzahlsteuerung für einen elektrischen Motor, insbesondere für den Antriebsmotor der umlaufenden Schriftzeichenscheibe zu schaffen, der das vermischte Setzen in der Größe (Kegel) sehr unterschiedlicher Buchstaben nach dem Lichtsetzverfahren gestattet. Es soll ferner zum Wählen und Projizieren der richtigen Zeichen zum richtigen Zeitpunkt bei ständig wechselnder Drehzahl der Zeichenmatrix eine verwickelt aufgebaute Verknüpfungsschaltung vermieden sein.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

SQ9884/O376

- ί - 46 223

3 2527*93

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Drehzahlsteuerschaltung mit wesentlichen mechanischen Bauteilen einer Lichtsetzmaschine in erfindungsgemäßer Ausbildung,

Fig. 2 einen Teil einer Matrixscheibe mit sechs Schriftzeichengarnitur-Spuren, zwei Daten-Spuren und einer Stroboskop-Spur, und

Fig. 3 einen Teil der Daten- und Stroboskop-Spuren.

In Fig. 1 sind zur Durchführung der Erfindung benötigte Bauteile und ihre notwendigen grundsätzlichen Beziehungen untereinander dargestellt. Die Bauteile an sich sind nicht neu und sind im Handel erhältlich. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile werden mit der Gesamtheit der dargestellten Anordnung erreicht.

Gemäß Fig. 1 erfolgt der Antrieb einer Scheibe 10 mit einem Gleichstrommotor 11. Eine Lichtquelle 12 dient der Durchleuchtung transparenter Zeichen in der sonst lichtundurchlässigen Scheibe 10. Das Bild der Zeichen läßt sich mit einer Optik scharf abbilden, die symbolisch durch eine Linse 14 dargestellt ist. Die Scharfeinstellung des in helle und dunkle Bereiche aufgeteilten bzw. durch solche gebildeten Bildes eines an der Scheibe 10 befindlichen Zeichens erfolgt an einer lichtempfindlichen Bahn 15. Abgesehen von einem Antriebsmotor ist eine ältere Ausbildungsform einer solchen umlaufenden Scheibe und einer solchen Setzvorrichtung in der US-PS 2 486 406 beschrieben. Eine neuzeitlichere Ausgestaltung wird in der US-PS 3 590 705 beschrieben, die zur Erzielung einer größeren Auswahlmöglichkeit an Zeichen und zur örtlichen Fixierung dieser Zeichen während des Setzens die Verwendung einer Vielzahl von Schriftzeichengarnitur-Spuren und von Zeitmarken an einer Scheibe lehrt.

Um die Motordrehzahl so steuern zu können, daß die Drehzahl der Scheibe mit der Größe in Punkt des zu belichtenden Zeichens

509884/0378

- <5 - 46 223

tf 2527*93

im richtigen Verhältnis steht, ist ein Schieberegister 18 verwendet. Dieses weist einen Mittelausgang auf, an dem ein Ausgangssignal oder kein Ausgangssignal liegt, je nach dem Zählstand, der in das Schieberegister 18 über entgegengesetzte Eingangsanschlüsse eingegeben wird. Im allgemeinen wird ein solches Schieberegister als 4-Bit-Rechts-Links-Schieberegister bezeichnet. Von einem Taktgeber erzeugte regelmäßige Impulse werden dazu benutzt, das Schieberegister 18 in einer ersten Betriebsart zu treiben. Von einer Stroboskop-Spur an der Scheibe 10 erzeugte Impulse werden dazu benutzt, das Schieberegister 18 in einer der ersten Betriebsart entgegengesetzten zweiten Betriebsart zu treiben. Das Schieberegister 18 läßt sich daher in einen Gleichgewichtszustand bringen, in dem es sich in der Nähe des Ausganges nach rechts oder nach links verschiebt, wobei es, je nach seinem Gleichgewichtszustand, am Ausgang ein Ausgangssignal oder kein Ausgangssignal erzeugt. Das Vorhandensein oder NichtVorhandensein eines solchen Ausgangssignals läßt sich zur Steuerung einer einen Gleichstrommotor speisenden Kraftquelle benutzen.

In Pig. 2 ist in vergrößertem Maßstab jener Teil einer umlaufenden Matrixscheibe dargestellt, der zur Erläuterung der Erfindung benötigt wird. Entsprechend der heutigen Praxis, an einer Scheibe mehr als eine Schriftzeichengarnitur zur Verfügung zu stellen, ist eine Reihe von Blöcken gezeichnet, die die Position darstellen, welche für sechs kreisförmige Schriftzeichengarnitur-Spuren verfügbar ist. Beim gezeigten Beispiel ist die Schriftzeichenmatrix in 112 Sektoren unterteilt, in denen 36 alphanumerische Zeichen und 76 Sonderzeichen, Symbole und Interpunktionszeichen untergebracht sind. Die Zahl von 112 Sektoren ist nicht kritisch, diese Anzahl ist jedoch zweckmäßig, um zum Setzen in einer beliebigen Schriftart eine gute Flexibilität zu erreichen. Beim gezeigten Beispiel weist die Scheibe 10 sechs Bänder mit solchen Zeichen auf. Diese Scheiben sind häufig jedoch mit drei oder vier, oder sogar mit neun oder zehn Schriftzeichengarnitur-Reihen versehen. Je mehr solcher Reihen, umso größer ist die Flexibilität, umso höher aber auch die Kosten.

609884/0376 /5

- 6 - 46 223

f 2527Ä93

Bei 112 Zeichen je Schriftzeichengarnitur-Reihe stehen für die Anbringung von Datenspuren, wie z.B. der "beiden Datenspuren 19 und 20, und der Stroboskop-Spur 22 je Zeichen 3,214° zur Verfügung. Die in Fig. 2 gezeichneten Datenspuren 19 und 20 und die Stroboskop-Spur 22 entsprechen einer Zeichenreihe. Sie sind in Fig. ^3 in größeren Einzelheiten dargestellt.

Die Datenspuren 19 und 20 sind für den Arbeitsablauf der Gesamtmaschine wichtig, da sie für bestimmte Zeichen Angaben wie z.B. den Breitenkode enthalten. Für die Erläuterung der Erfindung, die die Regulierung der Laufgeschwindigkeit der Scheibe 10 entsprechend der Vergrößerung der Schriftgröße in Punkt betrifft, ist jedoch nur die Stroboskop-Spur 22 von Wichtigkeit. Diese enthält je Zeichen-Stelle 18 gleiche Einheitsfelder. Von der Stroboskop-Spur 22 ist in Fig. 2 und 3 jeweils nur ein Teil dargestellt. Sie erstreckt sich in Wirklichkeit ganz um den Scheibenumfang.

Gemäß Fig. 1 dienen eine Lichtquelle 25 und ein Sensor 26 zum Abtasten der hellen und dunklen Abschnitte der Stroboskop-Spur 22. In der tatsächlichen Maschine sind für die Datenspuren 19 und 20 ähnliche Lichtquellen und Sensoren vorgesehen.

Bei umlaufender Scheibe 10 registriert der Sensor 26 Lichtstrahlen oder keine Lichtstrahlen und erzeugt daher ein digitales Signal. Tritt beispielsweise das 17. Einheitsfeld in den Strahlengang zwischen der Lichtquelle 25 und dem Sensor 26, wird das Fehlen eines Signals von der Steuerung festgestellt. Tritt dann das 18. Einheitsfeld in den Strahlengang zwischen der Lichtquelle 25 und dem Sensor 26 ein, kommt es zum Übergang zu einem positiven Signal. Die Stroboskop-Spur 22 ist nicht gleichförmig ausgebildet, da sie noch anderen Funktionen dient. Jeder Sektor beginnt mit vier dunklen Einheitsfeldern, auf die ein transparentes, dann zwei dunkle und danach regelmäßige Einheitsfelder gleicher ·

/6 SG9884/0376

- β - 46 223

(> 25 27*93

folgen. Da'jedoch alle 112 Sektoren gleich ausgebildet sind, wird durch Abgleichen der der ersten Betriebsart zugeordneten Taktgeberfrequenz gegen die tatsächliche Frequenzwirkung der zweiten Betriebsart der Effekt einer gleichförmig ausgebildeten Spur erzielt.

Im Blockschaltbild der Fig. 1 ist zu erkennen, daß eine Hauptuhr 30 vorhanden ist, die von einem Kristall-Impulserzeuger gebildet ist. Derartige Impulserzeuger werden sehr häufig für Zeitgeber verwendet, beispielsweise für Präzisionsinstrumente. Elektrische Armbanduhren sind ein geläufiges Beispiel. Die Ausgangsfrequenz des Kristalls in der Hauptuhr 30 ist viel höher als die Frequenz, die für die Zwecke der Erfindung benötigt wird. Es wird daher ein Frequenzteiler verwendet, um die Frequenz auf einen, zweckmäßigen Größenbereich zu reduzieren. In das Blockschaltbild der Fig. 1 ist mit gestrichelten Linien ein Bauteil 32 eingezeichnet, um die Verwendung einer entsprechenden Frequenzteilerschaltung für den Fall anzudeuten, daß der verwendete Kristall der Hauptuhr 30 eine hohe Frequenz erzeugt, deren Bereich über dem nutzbaren Bereich liegt. Steht eine Hauptuhr 30 mit niedrigerer Frequenz zur Verfugung, dann ist ein Frequenzteiler 32 überflüssig.

Sobald mit der Hauptuhr 30 und eventuell einem Frequenzteiler 32 eine Frequenz im richtigen Bereich erreicht ist, wird diese Frequenz einem Zählwerk 34 zugeführt. Dieses ist über ein Programmregister 36 programmierbar. Beim Lichtsetzverfahren wird das programmierbare Register 36 vermutlich durch die Hauptsteuerung der Lichtsetzmaschine gesteuert werden, da der Zählzyklus des Zählwerkes 34 entsprechend den Erfordernissen des zu setzenden Textes zu ändern sein wird.

Das Steuer- oder Programmregister 36 übt seine Steuerwirkung auf das Zählwerk 34 aus und bestimmt die Anzahl der Impulse, die in das Zählwerk 34 eingegeben werden, bevor ein Ausgangsimpuls erzeugt wird. Auf diese Weise ist die Maschinensteuerung in der Lage, die Frequenz vorzuschreiben, die schließlich von der Hauptuhr 30 geteilt und zur Drehzahlsteuerung des Gleichstrommotors 11 verwendet wird.

SQ9884/Ö376 /7

46 223

Das Ausgangssignal des Zählwerkes 34 wird einer Singangsanschlußstelle eines 4-Bit-Rechts-Links-Schieberegisters 18 zugeführt, das sich dementsprechend bei jedem Eingangsimpuls um eine Stelle nach links verschiebt.

Während über das vorbeschriebene System eine gesteuerte Frequenz erzeugt wird, erzeugt gleichzeitig die Stroboskop-Spur 22 der Scheibe 10 eine Reihe von Impulsen, die von den sich abwechselnden dunklen und hellen Feldern der Stroboskop-Spur 22 ausgelöst werden. Diese Impulse sind innerhalb der 18 Einheitsfelder, die jeweils einem Zeichen entsprechen, nicht vollständig gleichmäßig, jedoch bilden die ersten vier Einheitsfelder sowie das sechste und das siebente Einheitsfeld einen kleineren Teil der Gesamtlänge der Stroboskop-Spur 22, gerechnet auf alle 112 Sektoren, und das durch diese beiden Einheiten in jedem Sektor bedingte Ungleichgewicht wird daher ausgeglichen.

Die Ausgangsimpulse aus der Stroboskop-Spur 22 werden einer Eingangsanschlußstelle des Schieberegisters 18 zugeführt, wo sie dazu benutzt werden, das Schieberegister 18 gegen die durch die Frequenz des Zählwerkes 34 verursachte Linksverschiebung nach rechts zu verschieben.

Zwischen den beiden entgegengesetzten Exngangsanschlußstellen des Schieberegisters 18 bildet eine Anschlußstelle 40 einen Ausgang, an dem ein hoher oder ein niedriger Signalwert anliegt, je nach dem augenblicklichen Zustand des inneren Flipflops, der durch den gegenseitigen Ausgleich zwischen den Frequenzen des Zählwerkes 34 und der Stroboskop-Spur 22 zustande kommt. Die Anschlußstelle 40 ist über einen Verstärker an die Basis eines Transistors 42 angeschlossen. Dessen Kollektor 44 ist mit der Wicklung des Gleichstrommotors 11, der Emitter 46 mit Masse verbunden. Sobald der Transistor 42 auf ein an der Anschlußstelle 40 anliegendes Signal anspricht, wird er leitend und gibt den Stromweg von einer Kraftquelle 48 zur Wicklung des Gleichstrommotors 11

/8 609884/0376

- t - 46 223

frei, so daß dieser beginnt hochzulaufen. Sobald sich das Schieberegister 18 nach rechts verschiebt und an der Anschlußstelle 40 ein niedriger Signalwert erscheint, wird der Transistor 42 zum Ausschalter und verhindert Stromdurchgang zum Gleichstrommotor 11: dieser beginnt, seine Drehzahl zu verlangsamen. Auf diese Weise ist die Drehzahl des Gleichstrommotors 11 durch Pendeln zwischen aus- und eingeschaltetem Zustand steuerbar.

Wenn der Gleichstrommotor 11 eingeschaltet wird, dreht sich die Scheibe 10 mit einer größeren Geschwindigkeit, verlangsamt sich dagegen, sobald der Gleichstrommotor 11 keine Spannung erhält. Während die Geschwindigkeit der Scheibe 10 zunimmt, wird die vom Sensor 26, der der Stroboskop-Spur 22 zugeordnet ist, erzeugte Frequenz höher, und das Schieberegister 18 hat das Bestreben, sich nach rechts gegen die eingeleitete gleichmäßige Frequenz des Zählwerkes 34 zu verschieben. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 18 ruft somit eine Zunahme der Motordrehzahl hervor, bis an der Anschlußstelle 40 eine digitale ¹O* anliegt. Die Drehzahl der Scheibe 10 nimmt dann erneut ab. Dem Elektronik-Fachmann leuchtet das Phasen- und Frequenzgleichgewicht ein, das für die Benutzung eines Schieberegisters in dieser Weise notwendig ist. Das Schieberegister 18 spricht daher auf die Geschwindigkeit der Scheibe 10 an und erhöht oder erniedrigt die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors 11 durch kleinste Spannungsstöße, die mit Leerlaufphasen abwechseln, um im wesentlichen eine konstante Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

Es sei auch nochmals ausdrücklich betont, daß die Geschwindigkeit, die die Scheibe 10 annimmt, eine direkte Funktion der Eingangsfrequenz am Schieberegister 18 ist, und daß dieser Eingang gesteuert wird durch die Einstellung des Steuer- oder Programmregisters 36. Es kann daher ein Rechnerprogramm erstellt werden, das der Lichtsetzmaschine anzeigt, daß ein großes Zeichen zu setzen ist, und daß daher die Scheibe 10 zur Erzielung einer besseren Belichtung verlangsamt werden

/9 SG3884/0376

- 9 - 46

soll. Dieses Programm bewirkt dann eine Erniedrigung der Frequenz an der Ausgangsanschlußstelle 40 des Schieberegisters 18.

Die vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung zeigt, wie eine Hauptuhr und eine Stroboskop-Spur einer Lichtsetzmaschine dazu benutzt werden können, sich zum Zwecke der Steuerung der Geschwindigkeit der Schriftzeichenscheibe gegenseitig anzugleichen, und wie die Scheibengeschwindigkeit durch Festlegung einer vorgewählten Zykluslänge in einem Teiler-Zählwerk über ein Rechnerprogramm steuerbar ist.

/10

5Ö98B4/G37S

Claims

ANSPRÜCHE

Lichtsetzmaschine, gekennzeichnet durch eine umlaufende Matrix (Scheibe 10), einen mit dieser betriebsmäßig verbundenen Gleichstrom-Antriebsmotor (11), dessen Drehzahl durch Stromversorgungsimpulse steuerbar ist,

ein Objektiv (14) und ein für Lichtsatz geeignetes lichtempfindliches Medium (15),

eine Programmsteuerung (Programmregister 36) zur Steuerung des Lichtsetzvorganges der Maschine, eine Hauptuhr (30) zur Erzeugung einer Ausgangsimpulsfrequenz,

eine Abtastvorrichtung (Lichtquelle 25, Sensor 26) zur Erzeugung von der Drehzahl der Scheibe (10) entsprechenden Impulsen,

ein Schieberegister (18) mit einem an die Hauptuhr (30) angeschlossenen Eingang zum Verschieben des Schieberegisters in einer ersten Betriebsart, einem an die Abtastvorrichtung (25,26) angeschlossenen Eingang zum Verschieben des Schieberegisters in einer der ersten Betriebsart entgegengesetzten zweiten Betriebsart, und einem Ausgang (Anschlußstelle 40), an dem abhängig vom Betriebszustand des Schieberegisters (18) im Bereich eines Innenbauteils entsprechend des durch die beiden gegensätzlichen Betriebsarten erzeugten Kippzustandes ein hoher oder ein niedriger Signalwert anliegt, -. und durch einen Verstärker (Transistor 42), der abhängig vom genannten Ausgangssignal dem Antriebsmotor (11) nur dann Spannung zuführt, wenn am Ausgang (40) einer der genannten beiden möglichen Signalwerte anliegt.

/2

509884/0376

46 223

2527S93
2. Lichtsetzmaschine mit einer umlaufenden Matrix, einem elektrischen Antriebsmotor dafür mit einer impulsfrequenz-abhängigen Drehzahlsteuerung, und mit einer Steuerung zur Anwendung eines Lichtsetzprogrammes, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung für die Motordrehzahl

- eine Hauptuhr (30) zur Erzeugung einer Ausgangsimpulsfrequenz,

- einen von der Hauptuhr (30) gespeisten Frequenzteiler (32), der zur Abgabe einer vorwählbaren Ausgangsfrequenz durch die Setzprogramm-Steuerung (Schieberegister 36) programmierbar ist,

- eine Vorrichtung (Lichtquelle 25, Sensor 26) zur Erzeugung einer der Motordrehzahl entsprechenden Impulsfrequenz,

- eine Vorrichtung (Schieberegister 18) zum Vergleichen der programmgesteuerten Frequenz des Frequenzteilers (32) mit der genannten, der Motordrehzahl entsprechenden Frequenz, und zur Erzeugung eines dazu im Verhältnis stehenden Ausgangsimpulses ,

- und einen Eingang (Transistor 42) zum Anlegen von in der Vergleichervorrichtung (Schieberegister 18) erzeugten Impulsen an die Motordrehzahlsteuerung aufweist.
3. Lichtsetzmaschinen-Motordrehzahlsteuerung, gekennzeichnet durch

- eine Hauptuhr (30) mit regelmäßiger Impulsfrequenz,

- eine Vorrichtung (Lichtquelle 25, Sensor 26) zur Erzeugung einer der Motordrehzahl entsprechenden Impulsfrequenz,

- ein Schieberegister (18) mit einem an die Hauptuhr (30) angeschlossenen Eingang zum Verschieben des Schieberegisters in einer ersten Betriebsart, einem an die Vorrichtung (25, 26) zur Erzeugung einer der Motordrehzahl entsprechenden Impulsfrequenz angeschlossenen Eingang zum Verschieben des Schieberegisters (18) in einer der ersten Betriebsart entgegengesetzten zweiten Betriebsart, und mit einem Signalausgang (Anschlußstelle 40), an dem abhängig vom Betriebszustand des Schieberegisters (18) in einem zwischen dessen entgegengesetzten Eingängen liegenden Bereich ein Signalwert

/3 509884/0376

- J - 46 223

oder kein Signalwert anliegt,

- und durch einen Verstärker (Transistor 42), der abhängig vom genannten Ausgangssignal dem Antriebsmotor (11) nur dann Spannung zuführt, wenn am genannten Signalausgang (40) einer der genannten beiden möglichen Schaltzustände vorliegt.
4. Motordrehzahlsteuerung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung einer Taktimpulsfrequenz ein Frequenzgenerator (Hauptuhr 30 oder Frequenzteiler 32) mit Eingang zu einem Zählregister (34) ist, und daß am Zählregister (34) ein vorbestimmter Zählstand mit einer Vorrichtung (Programraregister 36) einstellbar ist, die auszählt und einen Impuls mit einer Frequenz liefert, die auf den Zählsta.nd im Verhältnis zur Eingangsfrequenz bezogen ist, so daß die Motordrehzahl durch den am Zählregister (34) eingestellten Zählstand festgelegt wird.
5. Motordrehzahlsteuerung nach Anspruch 3> dadurch gek ennze ichne t, daß sich eine Taktfrequenz erzeugen läßt, die wenigstens so groß ist wie die zur Drehzahlsteuerung erforderliche höchste Frequenz, und daß ein programmierbarer Frequenzteiler die Eingangsfrequenz des Schieberegisters (18) zu verändern vermag, um zur Erzeugung einer angegebenen Motordrehzahl den hierzu erforderlichen Leistungsbetrag zu wählen.