DE2942231C2

DE2942231C2 - Zeichenmaschinenkopf

Info

Publication number: DE2942231C2
Application number: DE2942231A
Authority: DE
Inventors: Joachim 8080 Fürstenfeldbruck Mainka; Gerd Ing.(grad.) 8031 Eichenau Vogl
Original assignee: Marabuwerke Erwin Martz & Co 7146 Tamm De GmbH
Current assignee: Marabuwerke Erwin Martz & Co 7146 Tamm De GmbH
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE2940429C2; US4367589A; FR2498994A1; DE2940429A1; GB2092312B; DE2942231A1; GB2092312A; FR2498994B1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Zeichenmaschinenkopf nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

In der Hauptpatentanmeldung P 29 40 429.3-27 wurde ein Zeichenmaschinenkopf vorgeschlagen, bei dem die Winkelwerte an einem Teilkreis mit Hilfe von opto-elektronischen Bauelementen abgetastet, inkremental ermittelt und digital ausgegeben werden, bei dem ferner auch die bisher stets mechanisch verwirklichte Rasteinrichtung durch eine elektronisch gesteuerte, programmierbare, auf denselben Inkrementalkreis gestützte Blockiereinrichtung ersetzt wird Derartigi¹ so Zeichenmaschinenköpfe haben den wesentlichen VOi teil, daß nicht zwei voneinander unabhängige winkelbestimmende Elemente, nämlich ein Teilkreis und ein Rastkreis, vorhanden sein müssen, sondern nur ein einziger Winkelgeber, der für alle Funktionen verantwörtlich ist. Darüber hinaus ist der Benutzer nicht an starre Rastwerte gebunden, sondern kann diese frei wählen, vorprogrammieren, löschen und ändern.

Elektromagnetisch arbeitende Blockiereinnehtungen haben die Eigenschaft, daß das die Bremskraft hervorrufende Magnetfeld eine gewisse Zeit bis zum Erreichen der vollen Stärke benötigt Diese Zeitdiffereriz kann, wenn sie nicht durch eine entsprechende Maßnahme berücksichtigt wird, zu einer Verzögerung der Blockierung führen- Die Folge ist, daß bei Erreichen des vorprogrammierten Winkelwertes, bei dem die Blockierung stattfinden soll, die vorangegangene Drehbewegung des Zeichenkopfes geringfügig weiterläuft, bis die volle Bremskraft zum Stillstand führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Gegenstand der Hauptpatentanmeldung derart fortzubilden, daß auch bei Verwendung elektromagnetischer Blockiereinrichtungen die gewünschte Blockierstellung genau erreicht und eingehalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Erfindungsgemäß setzt aJso die Bremsung nicht etwa um einen starren Wert vor dem programmierten Winkelwert ein; vielmehr wird eine unabhängige Vorbremsung bewirkt, welche der Drehgeschwindigkeit angepaßt ist. Eine solche Vorbremsung hat die Wirkung, daß beim Einsetzen der Blockierbremsung nur noch eine wesentlich reduzierte Winkelgeschwindigkeit vorhanden ist, bei der sich auch das Trägheitsmoment des gedrehten Körpers nicht mehr sprübar auswirkt. Resultat ist eine zuverlässige Arretierung auf dem eingespeicherten Winkelwert, deren Genauigkeit besser oder gleich der Genauigkeit der digitalen Winkeianzeige ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zeichenmaschinenkopf mit Blockiereinrichtung;

F i g. 2 schematisch die Schaltungsanordnung zur Steuerung des Zeichenmaschinenkopfes;

F i g. 3 die Bremskraft der gesteuerten Blockiereinrichtung als Funktion der Zeit.

Wie in F i g. 1 dargestellt ist, umfaßt der Zeichenmaschinenkopf einen um eine Achse 2 verschwenkbaren Zeichenlinealträger 13, an dem Zeichenlineale 14 befestigt sind, einen Handgriff 1 zum Verdrehen des Zeichenlinealträgers 13 sowie einen Teilkreis 12. Die Teilung des Teilkreises 12 wird elektronisch abgetastet. Hierzu ist der Teilkreis beim dargestellten Ausführungsbeispiel transparent. Auf einer Stite des Teilkreises 12 ist eine Lichtquelle 3. auf der anderen Seite ein elektro-optfscher Sensor 9 angeordnet. Beim Drehen des Teilkreises 12 gehen vom Sensor 9 Impulse aus.

Die Art der Weiterverarbeitung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.

Der Sensor 9 gibt Impulse an einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler 22 weiter, der gleichzeitig die so gewonnenen Zählwerte, die jeweils den Abstand von einer Nullage angeben, an welcher der Zählprozeß begann, in die üblichen Winkelwerte umsetzt und in dieser Form verkodet. Darüber hinaus ist ein elektronischer Datenspeicher 23 in den Zeichenmaschinenkopf eingebaut, in welche feste und variable Werte eingegeben werden können. Die Winkelwerte der bisher üblichen Raststellungen können fest in den Datenspeicher einprogrammiert sein.

Km elektronischer Komparator 25 ist mit dem Datenspeicher 23 verbunden und empfängt fortlaufend die am Teilkreis 12 erfaßten und umgesetzten Winkelwerte in einer mit dem Datenspeicher 23 kompatiblen Form. Aufgabe des Komparator 25 ist es, den aus dem Zähler 22 kommenden Winkelwert laufend mit den Winkelwerten des Datenspeichers 23 zu vergleichen. Sind beide Werte identisch, so löst der Komparator 25 einen Impuls aus und leitet diesen an eine Blockiereinrichtung 10, 11 im Zeichenmaschinenkopf weiter. Disse bewirkt die Arretierung, die bei den herkömmlichen Zeichenmaschinenköpfen im einen Falle durch eine von Hand betätigte Klemmschraube, im

anderen Falle durch eine Rasteinrichtung bewerkstelligt wurde.

Eine in den Zeichenmaschinenkopf eingebaute Recheneinheit, die man sich etwa mit dem Datenspeicher 23 vereinigt denken kann, ermittelt aus Drehsinn und Winkelgeschwindigkkeit des Zeichenlinealträgers 13 und dem eingespeicherten Blockierwinkel den dynamisch erforderlichen Abbremsverlauf und steuert zu dessen Verwirklichung die elektromagnetische Blockiereinrichtung 10, 11 bis zum Erreichen des Blockierwinkels. Die Recheneinheit erhält vom Vorwärts-Rückwärts-Zähler 22 die am Teilkreis 12 inkremental erfaßten Winkelwerte eingegeben und ermittelt je nach Drehsinn durch Addition oder Subtraktion einen Winkelwert, der im Bewegungsablauf zeitlich vor dem in den elektronischen Datenspeicher 23 eingegebenen Winkelwert liegt. Der Differenzbetrag kann entweder in die Recheneinheit als fester Wert eingegeben werden, nämlich denn, wenn der Abbremsverlauf variabel und der Winkelgeschwindigkeit angepaßt ist, oder er kann aus der vom Rechner erfaßten Winkelgeschwindigkeit abgeleitet werden. Aufgabe der Recheneinheit ist es ferner, einen Impuls auszulösen, wenn der erforderliche Winkelabstand vom eingespeicherten Blockierwinkel erreicht ist. Dieser Impuls wirkt auf die elektromagnetische Blockiereinrichtung 10, 11 und setzt diese mit der erforderlichen abgestuften Bremskraft in Funktion. Dabei können sowohl der Bremsweg als auch die Winkelgeschwindigkeit entsprechend abgestuft werden. Die Wirkung der Recheneinheit bleibt solange vorhanden, bis der eingespeicherte Blockierwinkel erreicht ist. In dieser Stellung ist die Vorbremsung abgeschlossen und es setzt eine Blockierbremsung ein.

Beim bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel wird der Bremsverlauf, wie in F ι g. 3 dargestellt, durch mehrere aufeinanderfolgende Bremsimpulse bestimmt, die von den Inkrementen des Teilkreises 12 abgeleitet werden. Die Recheneinheit kann dann besonders einfach ausgeführt werden: es genügt, daß sie unter Berücksichtigung des Drehsinns einen fest eingegebenen Winkelabstand zum eingespeicherten Blockierwinkel ermittelt und. wie schon beschrieben, einen Impuls abgibt, der die Blockiereinrichtung 10, 11 in Funktion setzt. Die Blockiereinrichtung 10, 11 benutzt die v»on den Inkrementen des Teilkreises 12 ausgehenden Signale in folgender Weise:

Die in den Zähler 22 fließenden Imoulse 30. die von den Inkrementen des Teilkreises 12 stammen, werden über eine Elektronikschaltung mit dem Impuls der Recheneinheit verknüpft, üegen beide Signale am Eingang der Schaltung an. wird die elektromagnetische Bremsvorrichtung 10, 11 über ein Zeitglied angesteuert und der Bremsvorgang solange aufrecht erhalten, bis die im Zeitglied eingestellte Zeit 31 abgelaufen ist. Dieser Vorgang ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Dort ist auf der Abszisse die "Zeit t aufgetragen, die bei Drehung des Zeichenmaschinenkopfes unmittelbar dem Drehwinkel zugeordnet ist. Auf der Ordinate ist die Bremskraft 33 aufgetragen. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, wird in diesem Falle nicht eine I- ontinuierlich abgestufte Bremskraft eingesetzt, sondern die Wirkungsabstufung dadurch erreicht, daß einzelne Bremsimpulse hintereinander erfolgen. Jeder dieser Impulse erreicht die maximale Bremskraft. Aus der Zeichnung geht der Bremsbeginn 36, d. h. der Beginn des ersten Bremsimpulses, hervor. Ferner ist der Zeitpunkt der Blockierbremsung 37 eingetragen. Dieser Bremsvorgang ist dem Verdrehwinkel 32 von der Ausgangsstellung bzw. dem Lösen der vorangegangenen Blockierung bis zur Neublockierung zugeordnet. Der Verdrehwinkel

ίο teilt sich in eine freie Bewegung und eine Bremsbewegung.

Nach Ablauf des ersten bzw. eines beliebigen Bremsimpulses 31 kann der Zeichenlinealträger 13 bis zum erneuten Ansprechen der Blockiereinrichtung 10, 11, verursacht durch den vom nächsten Kreisinkrement ausgehenden Impuls 30, weitergedreht werden. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch, bis der eingespeicherte Blockierwinkel 37 erreicht ist In dieser Stellung veranlaßt ein Impuls des Komparator 25 die endgültige Blockierung.

Die einzelnen Bremsimpulse folgen, der in der Regel feinen Teilung des Teilkreises 12 entsr !.-chend, so dicht, daß der Benutzer sie nicht als geirermic S'öße, sondern als gleichmäßige Verlangsamung empfindet.

Die Blockiereinrichtung 10, 11 wird nach Erreichen des Blockierwinkels durch eine Zeitschalteinrichtung auf veränderte Bremskraft gesetzt. Die Bedeutung dieser zusätzlichen Schaltung liegt in der Wirtschaftlichkeit: die Zeitschalteinrichtung sorgt für geringstmögli-

3i ehe Leistungsaufnahme der elektromagnetischen Blokkiereinrichtung 10, 11. Wie oben beschrieben, folgt auf die abgestufte Abbremsung die eigentliche Blockierung. Diese muß rasch wirken und absolut sicher sein. Dazu ist es erforderlich, eine sehr hohe Bremskraft durch ein entsprechend starkes elektromagnetisches Feld zu erreichen. Selbst, wenn die Drehbewegung des Zeichenmaschinenkopfes durch den rechnergesteuerten allmählichen Abbremsverlauf bei Erreichen der Blockierstellung schon sehr weit reduziert ist. muß doch eine kräftige zusätzliche Bremsung für eine zuverlässige Blockierung sorgen insbesondere dann, wenn die bewegende Hand anwillkürlich noch ein gewisses Drehmoment auf den Zeichenmaschinengriff 1 ausübt.

Nach erfolgter völliger Bremsung zum Stillstand, d. h.

Blockierung, genügt es. die einseitige Gewichtsbelastung durch die Zeichenlineale 14 und den Andruck des Zeichengeräts zu kompensieren. In diesem Zustand ist eine wesentlich geringere blockierende Kraft ausreichend, um eine Verstellung zu verhindern. Daher kann

>o nun die elektromagnetisch wirkende Bremskraft reduziert werden. Hierbei fließt ein geringerer Strom durch die Magnetspule, was eine geringere Leistungsaufnahme bedeutet. Die Zeitschalteinrichtung wird wiederum vom gleichen Winkelgeber in Kombination mit dem Da'en;· .e eher 23 angesteuert und wirkt derart, daß bei Erreichen der Winkelwertidentität ein Zeitglied eingeschaltet wird, das tti Ablauf der fest eingegebener. Verzögerung den durch die Magnetspule fließenden Strom auf einen \orher bestimmten Bruchteil herabsetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Zeichenmaschinenkopf, bei dem die verdrehbare Winkellage des Zeichenlinealträgers an einem Teilkreis mittels Abtastelementen inkremental erfaßt und von einem Vorwärts-Rückwärts-Zähler in digital anzeigbare Winkelwerte umgesetzt wird, mit einer Einrichtung zur Eingabe und elektronischen Speicherung von Daten, mit einer elektrisch betätigbaren, in jeder beliebigen Winkellage wirksamen Blockiereinrichtung für die Drehbewegung des Zeichenlinealträgers, mit einem elektronischen Komparator, der mit dem Datenspeicher in solcher Weise verbunden ist, daß die am Teilkreis erfaßten und die im Datenspeicher enthaltenen Werte bei Koinzidenz die Blockierung auslösen, nach (Patentanmeldung P 29 40 429 3-27), dadurch gekennzeichnet, daß eine Recheneinheit vorgesehen ist, weiche aus Drehsinn und Winkelgeschwindigkeit des Zeichenlinealträgers (13) und dem eingespeichelten Blockierwinkel den dynamisch erförderlichen Abbremsverlauf ermittelt und zu dessen Verwirklichung die elektromagnetisch arbeitende Blockiereinrichtung (10,11) einschaltet und bis zum Erreichen des Blockierwinkels steuert.
2. Zeichenmaschinenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äremsverlauf durch mehrere aufeinanderfolgende Bremsimpulse, die von den Inkrementen des Teilkreises (12) abgeleitet werden, bestimmt ist.
3. Zeichenmaschinenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung (10, 11) nach Erreichen des Bi ckierwinkels durch eine Zeilschalteinrichtung auf verminderte Bremskraft gesetzt wird.

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