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Digitale Anzeigeeinrichtung für die momentane Position eines Kreis-
oder Streckenteilers Die Erfindung bezieht sich auf eine digitale Anzeigeeinrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art. 7 Bei der Digitalanzeige
der momentanen Position eines Kreis-oder Streckenteilers mit di.skreten Raststellen,
beispielsvieise eines Zeichenkopfes einer Zeichenmaschine, tritt das Problem aut,
daß die digitalen Anzeigewerte in den eingerasteten Stellungen des Teilers von den
an den betreffenden Raststellen aufgetragenen Werten abweichen. Im Palle einer Zeichenmaschine
mit Digitalanzeige zeigt diese bei Einrasten des Zeichenkopfes z.B. in eine Winkelstellung
von 300 einen Wert von 290 40'. Die Ursache für diese Abweichung besteht darin,
daß die Maßstabsgenauigkeit der mechanisch erzeugten Raststellen wesentlich geringer
ist als die Genauigkeit des zur Steuerung der Digitalanzeige verwendeten elektrischen
oder opto-eiektrischen Positionsgebers für die momentane Teilerstellung. Diese Abweichungen
verwirren natürlich den Benutzer des Ereis- oder Streckenteilers.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, eine digitale
Anzeigeeinrichtung
der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß in den Raststellungen
des Teilers der jeweilige digitale Anzeigewert mit dem an der betreffenden Raststelle
aufgetragenen Wert übereinstimmt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der digitalen Anzeigeeinrichtung
nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.
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Bei der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung wird in den einzelnen
Raststellungen des Kreis- oder Streckenteilers je nach dessen Bewegungsrichtung
ein Korrekturwert zu dem digitalen Anzeigewert addiert oder von diesem subtrahiert
und gleichzeitig die Anzeige einer oder mehrerer Untermaßeinheiten gesperrt bzw.
dunkel getastet. Im Falle des eingangs erwähnten Beispiels einer Einrastung des
Zeichenkopfes einer Zeichenmaschine in einer Winkelstellung von 300 wird bei der
erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung der digitale Anzeigewert von 290 40' auf 300
aufgerundet und die Winkelminutenanzeige dunkel getastet, so daß nur noch die Winkelgrade
angezeigt werden. Bei Aufhebung der Raststellung des Teilers wird die Dunkeltastung
beendet und der ursprünglich angezeigte genaue Wert wieder sichtbar gemacht, indem
von einem aufgerundeten Wert der hinzuaddierte Korrekturwert abgezogen bzw. von
einem abgerundeten Wert der davon subtrahierte
Korrekturwert wieder
hinzuaddiert wird0 Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Die
einzige Figur zeigt ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung.
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Als Beispiel für einen Kreis- oder Streckenteiler ist bei der dargestellten
Ausführungsform ein Zeichenkopf 300 einer nicht dargestellten Zeichenmaschine vorgesehen,
welcher mit seiner Achse 301 an einem nur teilweise dargestellten Zeichenarm 302
drehbar gelagert ist. Der Zeichenkopf 300 ist mittels einer nicht näher dargestelltenRastungsscheibe
in Winkelabständen von beispielsweise 150 einrastbar. An den einzelnen, diskreten
Raststellen sind die betreffenden Winkelgradangaben aufgetragen.
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Zur Feststellung der momentanen Position und der Drehrichtung des
Zeichenkopfes 300 ist ein mit 1 bezeichneter Positionsgeber vorgesehen, welcher
einen am Zeichenkopf 300 angebauten optoelektrischen Codegenerator la und einen
dem Codegenerator 1a nachgeschalteten Datenformatwandler und Drehsinnkennungsgeber
1b umfaßt. Der Codegenerator la besteht in dargestellten Beispielsfalle aus einer
an der Achse 301 befestigten Glasscheibe 101 mit darauf aufgebrachten, kodierten
Winkelwertinformationen, die durch den Spalt zwischen einem Lichtsender 102 und
einem opto-elektrischen Empfänger 103 hindurchbewegbar ist. Der Empfänger 103 tastet
die von dem Lichtsender 102 beleuchteten, kodierten Winkelwertinformationen auf
der Glasscheibe 101 ab und wandelt die binären optischen Abtastwerte in entsprechende'elektrische
binäre Impulse um. Das so erzeugte, binär kodierte elektrische
Signal
wird über eine Verbindungsleitung 104 dem Datenformatwandler und Drehsinnkennungsgeber
ib zugeführt. Dieser wandelt die in dem binär kodierten Signal enthaltene Winkelwertinformation
in eine entsprechende Zählimpulsmenge um und stellt ferner anhand zweier aufeinanderfolgender
kodierter Signale die Drehrichtung des Zeichenkopfes 300 fest. Je nach erkannter
Drehrichtung des Zeichenkopfes 300 wird die erzeugte Zählimpulsmenge dem Ausgang
105 oder dem Ausgang 106 zugeführt. Diese Differenzierung der Zählimpulsmenge hinsichtlich
der Drehrichtung des Zeichenkopfes 300 ist gleichbedeutend mit der Erzeugung einer
Richtungskennung, wobei diese Richtungskennung auch anderweitig, beispielsweise
mit Hilfe einer der Zählimpulsmenge vorangestellten Kennungsimpulsgruppe erzielt
werden kann.
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Die zur Richtungskennung verwendeten AusgängelQ5, 106 sind jeweils
über ein ODER-Glied 2 bzw. 3 mit einem Inkrementiereingang eines Vor-/Rückwärtszählers
4 verbunden. Wenn beispielsweise der Ausgang 105 zur Kennung einer Drehung des Zeichenkopfes
im Uhrzeigersinn vorgesehen ist, stellt der damit verbundene Inkrementiereingang
des Zählers 4 den Vorwärtszähleingang dar, wohingegen der an den Ausgang 106 für
die Kennung einer Drehung des Zeichenkopfes 300 im Gegenuhrzeigersinn angeschlossene
Inkrementicreingang des Zählers 4 den Rückwärtszähleingang darstellt. Der Zähler
4 wird auf diese Weise entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung mit der Zählimpulsmenge
inkrementiert, welche proportional dem Winkelwert der momentanen Stellung des Zeichenkopfes
300 ist. Die Vorwärts- und
Rückwärtszähleingänge des Zählers 4 sind
ferner über das jeweils vorgeschaltete ODER-Glied 2 bzw. 3 mit einem zugeordneten
Korrekturimpulsausgang 107 bzw. 108 einer mit strichpunktierter Linie umrandeten
Rundungseinrichtung 100 verbunden. Wie noch näher zu erläutern ist, gibt die Rundungseinrichtung
100 nur dann Korrekturimpulse ab, wenn der Zeichenkopf 300 in einer der diskreten
Raststellungen eingerastet wird und aus einer solchen Stellung wieder ausgerastet
wird.
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Der Zähler 4 ist ausgangsseitig mit einer Dekodiereinrichtung 5, 6
verbunden, welche einen Dekoder 5 zur Dekodierung des Zählerinhaltes des Zählers
4 nach Anzahl der Winkelgrade und einen Dekoder 6 zur Dekodierung des Zählerinhalts
des Zählers 4 nach lJinkelminuten enthält. Diese dekodierten Werte werden im Dezimalsystem
auf einer Anzeigevorrichtung 7 sichtbar gemacht. Im dargestellten Beispielsfalle
zeigt die Anzeigevorrichtung 7 einen Winkelwert von 300 20to Die Zahl der Ausgänge
des Zählers 4 bemißt sich nach der Anzahl von Binärstellen, die zur Angabe des maximalen
Anzeigewertes im Binärsystem erforderlich sind. Dabei ist jeder Ausgang des Zählers
4 einer Binärstelle der n-stelligen Binärzahl für den maximalen Anzeigewert zugeordnet.
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Die Rundungseinrichtung 100 enthält einen frei laufenden Oszilla-tor
17, welcher über einen als UND-Glied 16 ausgebildeten Schalter mit dem Inkrementiereingang
eines Vorwärtszählers 14 verbunden ist. Das UND-Glied 16 wird durchlässig, sobald
an
einem Rücksetzeingang R des Zählers 14 ein Rücksetzimpuls ansteht,
worauf an einem Ausgang Q des Zählers ein binäres 0-Signal (entsprechend dem binären
Signalzustand "Low")erzeugt wird. Dieses O-Signal wird mittels eines Invertiergliedes
15 in ein binäres 1-Signal (entsprechend dem binären Signalzustand "High") invertiert
und dem Steuereingang des UND-Gliedes 16 zugeführt.
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Das UND-Glied 16 und das Invertierglied 15 sind Bestandteile einer
Start-/Stoppschaltung für den Zähler 14, welche als weitere Bestandteile einen Umschalter
8, einen bistabilen Multivibrator 9, zwei Differenzierglieder 11, 12, ein NAND-Glied
13 sowie zwei UND-Glieder 18, 19 enthält. Der Umschalter 8 wird von dem Zeichenkopf
300 bei Einrasten in eine Raststelle in die dargestellte Stellung bewegt, in welcher
der Umschalter 8 einen ersten Eingang 10a des bistabilen Multivibrators 9 mit Erdpotential
verbindet, so daß an dem Eingang 10a ein binäres O-Signal anliegt. Hierdurch wird
ein erster Ausgang 10c des bistabilen Multivibratoms9 von seinem bisherigen binären
O-Zustand auf den binären 1-Zustand umgeschaltet, wohingegen ein zweiter Ausgang
10d des bistabilen Multivibrators 9 von seinem bisherigen binären 1-Zustand in den
binären O-Zustand umgeschaltet wird. Das binäre 1-Signal wird mit seiner Vorderflanke
durch das Differenzierglied 11 differenziert und der hieraus entstehende Nadelimpuls
gelangt über das NÄND-Glied 13 zu dem Rücksetzeingang R des Zählers 14. Dadurch
wird, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, das UND-Glied 16 leitend, so daß der
Zähler 14 mit den Impulsen aus dem Oszillator 17 inkrementiert wird. Diese Impulse
gelangen
von dem QA-Ausgang des Zählers 14 zu dem als Schalter wirkenden UND-Glied 18, dessen
Steuereingang von dem binären 1-Signal am Ausgang lOc des bistabilen Multivibrators
9 beaufschlagt wird und daher durchlässig ist. ueber das UND-Glied 18 gelangen daher
die Ausgangsimpulse des Zählers 14 zu dem Ausgang 107 der Rundungseinrichtung 100
und von dort über das ODER-Glied 2 an den Vorwärtszähleingang des Zählers 4, wo
sie eine Korrektur des dortigen Zählerstandes bewirken. Sobald der Zähler 14 eine
bestimate Impulsmenge abgezählt hat, wird sein bis dahin im binären O-Zustand befindlicher
Ausgang QC in den binären 1-Zustand umgeschaltet, wodurch das UND-Glied 16 gesperrt
wird. Auf diese Weise wird die Anzahl der von dem Zähler 14 an den Zähler 4 abgegebenen
Korrekturimpulse auf eine vorbestimmte Anzahl beschränkt.
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Das an dem Ausgang 10d des bistabilen Multivibrators 9 vorhandene
binäre O-Signal gelangt sowohl an das Differenzierglied 12 als auch an den Steuereingang
des UNI)-Gliedes 19 als auch an einen Löscheingang Bl des Dekoders 6 und löst dort
eine Sperrung der vorhandenen Ladung und damit eine Dunkeltastung der Winkelminutenanzeige
auf der Anzeigevorrichtung 7 aus. Des weiteren sperrt das binäre O-Signal am Ausgang
10d des bistabilen Multivibrators 9 das zu dem Rückwärtszähleingang des Zählers
4 führende UND-Glied 19 sowie das den Ausgang des Differenziergliedes 11 mit dem
Rücksetzeingang des Zählers 4 verbindende NAND-Glied 13, welches daher an seinem
negierten Ausgang
ein binäres 1-Signal führt.
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Sobald die Einrastung des Zeichenkopfes 300 gelöst wird, wird der
Umschalter 8 aus der eingezeichneten Schaltstellung in seine andere Schaltstellung
umgeschaltet, wodurch ein zweiter Eingang 10b des bistabilen Multivibrators 9 auf
Erapotential gelegt und damit mit einem binären O-Signal beaufschlagt wird.
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Hierdurch wechseln die Ausgänge lOc und 10d des bistabilen Multivibrators
9 ihre bis dahin vorhandenen binären Zustände; und zwar liegt nunmehr am Ausgang
lOc ein binäres O-Signal und am Ausgang 10d ein binäres1-Signal an. Dieses binäre
1-Signal gelangt nach Differenzierung durch das Differenzierglied 12 zu dem NAND-Glied
13, das infolge des O-Signals am Ausgang 10c gesperrt ist. Der negierte Ausgang
des NAND-Gliedes 13 führt daher ein binäres 1-Signal, das den Zähler 14 über dessen
Rücksetzeingang R rücksetzt, worauf der Qc-Ausgang des Zählers 14 von dem binären
1-Zustand in den binären O-Zustand übergeht und damit das UND-Glied 16 durchschaltet.
Der Zähler 14 wird wiederum von dem Oszillator 17 inkrementiert und gibt über seinen
Ausgang QA und das nunmehr von dem binären 1-Signal am Ausgang lOd durchgeschaltete
UND-Glied 19 Zählimpulse an den Rückwärtszähleingang des Zählers 4 ab. Das UND-Glied
18 ist infolge des binären O-Signals am Ausgang 10c des bistabilen Multivibrators
9 gesperrt. Nach Abzählen einer bestimmten Impulsmenge durch den Zähler 14 geht
dessen Qc-Ausgang vom binären O-Zustand in den binären 1-Zustand über, wodurch das
UND-Glied 16 sperrt. Die auf diese Weise dem Rückwärtszähleingang des Zählers 4
zugeführte Korrekturimpulsmenge entspricht der zuvor
dem Vorwärtszähleingang
des Zählers 4 zugeführten Impulsmenge , so daß der Zählerstand des Zählers 4 um
den zuvor erhöhten Betrag wieder verringert wird. Gleichzeitig wird durch das binäre
1-Signal am Ausgang 10d des bistabilen Multivibrators 9 die Sperrung bzw. Dunkeltastung
des Dekoders 6 aufgehoben, so daß der ursprüngliche, wiederhergestellte Zählerstand
an der Anzeigevorrichtung 7 nach Lösen der Einrastung des Zeichenkopfes 300 angezeigt
wird.
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Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Winkelteiler,
wie beispielsweise den Zeichenkopf 300 beschränkt ist, sondern generell auf alle
Kreis- oder Streckenteiler anwendbar ist, welche definierte Raststellungen besitzen.
Des weiteren kann die Erzeugung von Korrekturimpulsen durch die Rundungseinrichtung
100 auch durch andere als die dargestellten schaltungstechnischen Maßnahmen realisiert
werden. Insbesondere kann anstelle des Oszillators 17 ein fest programmierter oder
frei programmierbarer Speicher, d.h., ein sogn. ROM-Speicher bzw. ein sogn. PROM-Speicher
und anstelle des Zählers 14 ein Rechenwerk verwendet werden. Die Funktion der Start-/
Stoppschaltung 9, 11, 12, 13, 15, 16 wird dabei durch entsprechende in den ROM-Speicher
bzw. PROM-Speicher einprogramaierte Start- und Stoppbefehle ersetzt. Lediglich der
von dem Teiler gesteuerte Umschalter 8 wird bei einer derartigen Modifikation benötigt
und stellt eine Eingaheeinheit des den Zähler 14 ersetzenden Rechenwerks dar. Da
solche Speicher mit nachgeschaltetem Rechenwerk unter der Bezeichnung "Mikroprozessor"
oder
"Mikrocomputer" Stand der Technik sind, erübrigt sich eine detaillierte Erläuterung
und Darstellung zu dieser Ausführungsform der Rundungseinrichtung 100. Zu beachten
ist lediglich, daß dann der Zähler 4 in gleicher Weise wie der Zähler 14 durch ein
entsprechendes Rechenwerk ersetzt werden muß, wobei die in dem ROM- bzw. PROM-Speicher
einprogrammierten Korrekturwerte zu dem im Rechenwerk 4 befindlichen Anzeigewert
addiert bzw. subtrahiert werden.
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