DE3427257A1 - Drucker-stelleinrichtung mit zweirichtungsantrieb und lagerueckkopplungsregelung - Google Patents
Drucker-stelleinrichtung mit zweirichtungsantrieb und lagerueckkopplungsregelungInfo
- Publication number
- DE3427257A1 DE3427257A1 DE19843427257 DE3427257A DE3427257A1 DE 3427257 A1 DE3427257 A1 DE 3427257A1 DE 19843427257 DE19843427257 DE 19843427257 DE 3427257 A DE3427257 A DE 3427257A DE 3427257 A1 DE3427257 A1 DE 3427257A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- print wire
- speed
- drive
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/14—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J9/00—Hammer-impression mechanisms
- B41J9/44—Control for hammer-impression mechanisms
- B41J9/52—Control for hammer-impression mechanisms for checking the operation of print hammers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Impact Printers (AREA)
- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
Drucker-Stelleinrichtung mit Zweirichtungsantrieb und
Lagerückkopplungs rege lung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Anschlagdruckvorrichtungen
und insbesondere auf Punktematrixdrucker, bei denen im allgemeinen Solenoid-Stellvorrichtungen verwendet
werden.
Ein typischer Druckkopf für einen Punktematrixdrucker hat
mehrere Druckdrähte bzw. Drucknadeln, die jeweils durch ein eigenes Drucknadel-Solenoid betätigt werden. Eine solche
Drucknadel-Solenoid-Stellvorrichtung ist beispielsweise in der US-PS 5 755 700 vom 28. August 1973 offenbart.
Der mit der Drucknadel verbundene Anker des Solenoids bewegt die Drucknadel axial zwischen einer Normalruhelage,
bei der die Drucknadel in Abstand von der Ziel- bzw. Anschlagfläche steht, und einer Drucklage, bei der die Drucknadel
auf die Anschlagsfläche aufschlägt. Wenn die Solenoid·
wicklung erregt wird, wird der Anker in Vorwärtsrichtung beschleunigt, um die Drucknadel zu ihrer Drucklage hin anzutreiben.
A/25
Dresdner Bank (München) Kto 3933 844
Bayer Veremsban
! Kto 509 9*'
Gegenwärtig vorliegende Anschlagdrucker sind so gestaltet, daß die Drucknadel in Vorwärtsrichtung schnell bis zu einer
erwünschten Geschwindigkeit beschleunigt wird und auf c die Anschlagfläche mit dieser Geschwindigkeit auftrifft.
Daher führt die Betätigungs- bzw. Stelleinrichtung der Solenoidwicklung nur für das Beschleunigen der Drucknadel
auf die erwünschte Anschlaggeschwindigkeit ausreichende Energie zu. Typischerweise wird der Wicklung ein Stromimpuls
für eine begrenzte Zeitdauer zugeführt, die ausreicht, das Erreichen der erwünschten Geschwindigkeit sicherzustellen.
Hierbei kann die Geschwindigkeit durch eine Anzahl von Variablen beeinflußt werden, wie beispielsweise durch
Reibungsverluste, die in erster Linie auf Abweichungen
._ hinsichtlich des Sitzes bzw. der Einpassung der Nadeln
Io
in Nadelführungen beruhen, Dämpfungsverluste, die durch Flüssigkeitsdämpfung durch Tintenansammlung verursacht
sind (und die manchmal als "Morgenübelkeit" bezeichnet
werden) und auf Schaltungstoleranzen beruhende teilweise ■
Stromimpulsschwankungen. Die derzeitigen Stellantriebsvorrichtungen müssen mit Stromimpulsen gespeist werden,
die stark genug sind, den Mindestanforderungen für den Fall schlechtester Bedingungen zu genügen. Da diese Bedingungen
nicht immer vorliegen, unterliegt die Anschlaggeschwindigkeit der Drucknadel beträchtlichen Schwankun-25
gen, was eine sich ändernde Druckqualität ergibt.
Bei einem Punktematrixdrucker kommt die Drucknadel zuerstmit
dem Farbband in Berührung, wobei sie das Farbband gegen die Ziel- bzw. Anschlagfläche und die Druckwalze oder
Anschlagstange stößt. Die Drucknadel übt die maximale Anschlagskraft aus, wenn die Xadelgeschwindigkeit "O" erreicht.
Die ganze kinetische bzw. Bewegungsenergie der sich bewegenden Druckeinheit wird dann in potentielle bzw. Lageenergie
umgewandelt, die in der zusammengesetzten Federkonstante der Drucknadel al? Kompressions- und Auslenk-
kräfte, des Ankers durch die Biegung, des Papiers als Kompressionskräfte
und einer Federvorspannvorrichtung gespeichert ist. Die Zusammensetzung der Federkräfte bewirkt
g einen Rücklauf der Drucknadel, bei dem die potentielle Energie in kinetische Energie zurückverwandelt wird, sobald
die Drucknadel in ihre Ausgangslage zurück beschleunigt wird. Die auf dem Rückstoß bzw. Rücklauf beruhende
Rückkehrgeschwindigkeit beträgt bei den herkömmlichen -Q Drucknadel-Stellvorrichtungen nur 50 bis 70! der Vorlaufgeschwindigkeit,
da die Reibungsverluste während des Anschlags beträchtlich sind und einen bestimmten Anteil der
Energie in Wärme umsetzen. Wenn die Drucknadel ihre Ausgangslage erreicht, stößt sie gegen einen Gegenanschlag.
Da die Drucknadel eine beträchtliche Rückkehrgeschwindigkeit hat, besteht die Neigung, daß sie wiederholt von dem ·
Gegenanschlag abprallt. Dadurch wird die Zeit vor der vollständigen Ruhestellung der Drucknadel beträchtlich verlängert.
Durch die Kombination aus einer verringerten Rück-
kehrgeschwindigkeit und einer verlängerten Dämpfungszeit 20
wird die kürzeste Druckzykluszeit der Drucknadel beträchtlich verlängert.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben eine Druk-
ker-Stelleinrichtung mit Zweirichtungsantrieb und Regelung
25
sowie Betriebsverfahren zum Optimieren der Leistungsfähigkeit
von Anschlagdrucker-Stelleinrichtungen. Durch das Überwachen bzw. Ermitteln einer Vorlaufgeschwindigkeit einer
Drucknadel kann ein eingegebener Vortrieb-Stromimpuls hinsichtlich der Amplitude und der Dauer so verändert werden,
30
daß mit minimalem Energieaufwand eine erwünschte vorbestimmte Geschwindigkeit der Drucknadel bis zu dem Zeitpunkt
des Anschlags aufrechterhalten wird. Ferner können durch die Erfassung von LagerückkopplungssjLgnalen, die bei
der Rückkehr der Drucknadel in eine Ruhelage erzeugt werden, ein eingegebener Rückhol-Stromimpuls und der eingege-
bene Vortrieb-Stromimpuls hinsichtlich der Amplitude und der Dauer so moduliert werden, daß eine erwünschte Rücklaufgeschwindigkeit
der Drucknadel aufrechterhalten wird c und die Drucknadel in kürzester Zeit in die Ruhelage gebracht
wird, wobei sich eine Mindestanzahl von Abprallungen an dem Gegenanschlag "ergibt.
Die Leistungsfähigkeit der Anschlagdruck-Stelleinrichtung „ wird optimiert, da die Gesamtzeit des Betriebsablauf? vorhersehbar
wird und gesteuert wird. Ferner kann auf einfache Weise eine Korrektur hinsichtlich Variablen as"ie Teiledimensionen,
Spalt- bzw. Abstandseinstellungen, Rückpralleigenschaften
der Anschlagfläche und Abweichungeen
elektrischer Eingangssignale vorgenommen Averden. 15
Im einzelnen ist die erfindungsgemäße Einrichtung eine Anschlagdruck-Stelleinrichtung
für das Drucken auf eine Zielbzw. AnschlagfLache* Die Anschlagdruck-Stelleinrichtung
weist einen Rahmen bzw. ein Gehäuse und eine daran befestigte Antriebseinheit auf. An die Antriebseinheit ist eine
Drucknadel angeschlossen, die ZAs'ischen einer ersten Ruhelage und einer zweiten Anschlaglage in Anstoß gegen die
Anschlagfläche bewegbar ist. Die Antriebseinheit wird in
einer Vortriebbetriebsart für den Kraftantrieb zur Bevre-25
gung der Drucknadel zu der Anschlagfläche hin und in einer
Rückholantriebs-Betriebsart für den Kraftantrieb der Drucknadel von der Anschlagfläche weg betrieben. Ein Lagesensor
steht mit der Drucknadel in Verbindung und liefert ein Lagesignal, das während der BeAs'egung der Drucknadel
zwischen der ersten und der zweiten Lage der Versetzung der Drucknadel entspricht, um damit die Überwachung bzw.
Ermittlung der Lage der Drucknadel zu ermöglichen. Weitere Ausführungsbeispiele weisen Zweirichtungs-Betriebseinheiten
mit piezoelektrischen Biegungselementen oder gesonderten 35
elektromagnetischen Wicklungen für den Vortrieb und den
Rückholantrieb auf.
-13- DE 4141
In einer Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Stelleinrichtung
ein Steuersystem auf, das mit dem Lagesensor und der Zweirichtungs-Antriebseinheit verbunden ist. Das
Steuersystem nimmt aus dem Lagesensor das Lagesignal auf, um bei dem Betrieb in der Vortriebsbetriebsart und der
Rückholbetriebsart die Zweirichtungs-Antriebseinheit derart zu modulieren, einzuschalten und auszuschalten, daß
die Drucknadel einen Kraftantrieb in Vorwärtsrichtung ge-,Q
gen die Anschlagfläche und darauffolgend in Gegenrichtung
zu der Ruhelage erhält.
Das Steuersystem weist einen Differenzierer auf, der das
Lagesignal aus dem Lagesensor aufnimmt und ein Geschwindigkeitssignal erzeugt. Ein Addierer empfängt das Geschwin-15
digkeitssignal und ein Geschwindigkeitsbezugssignal mit einem vorbestimmten Wert, um ein Geschwindigkeitsfehlersignal
zu erzeugen. Das Steuersystem überprüft zum Modulieren bei der Vortriebbetriebsart das Geschwindigkeitssignal in der Weise, daß die Geschwindigkeit der Drucknadel
und das Geschwindigkeitssignal auf dem Sollwert gehalten werden. Ferner wird das Geschwindigkeitsfehlersignal
von einem zweiten Differenzierer aufgenommen, der ein von einem Vergleicher aufgenommenes Signal erzeugt, welches
die Änderungsgeschwindigkeit des Geschwindigkeits-25
fehlersignals darstellt. Der Vergleicher vergleicht die
Änderungsgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsfehlersignals mit einem Sollwert. Auf den Anschlag hin triggert
die schnelle Abbremsung der Drucknadel das Steuersystem
in der Weise, daß die Vortriebbetriebsart abgeschaltet
30
und die Rückholbetriebsart eingeschaltet wird, bei der der Kraftantrieb für die Rückkehr der Anschlagdrucknadel
in die Ruhestellung bzw. Ruhelage erfolgt.
Der Addierer des Steuersystems nimmt ferner ein Geschwin-35
digkeitssignal aus dem Differenzierer auf, sobald sich bei
-14- DE 4141
der Rückholbetriebsart die Anschlagdrucknadel zu der Ruhelage hin bewegt. Der Addierer kombiniert das Geschwindigkeitssignal
aus dem Differenzierer mit dem Lagesignal aus dem Lagesensor, um ein korrigiertes Lagesignal zu erzeugen.
Das korrigierte Lagesignal wird von einem weiteren Addierer aufgenommen, der das-korrigierte Lagesignal mit einem
Lagebezugssignal kombiniert, um ein Lagefehlersignal zu erzeugen. Das Lagefehlersignal wird von der Steuereinrich-,Q
tung erfaßt, um damit die Antriebseinheit in unterschiedlichen Antriebsarten selektiv so zu modulieren, einzuschalten
und abzuschalten, daß die Drucknadel zu der Ruhelage hin beschleunigt wird und auf die Geschwindigkeit "0" gebracht
wird, sobald sie die Ruhelage erreicht.
Durch.das Erzeugen und Verarbeiten eines Lagesignals zum ·
Steuern der Bewegung der Drucknadel werden im Gegensatz zum Anlegen eines Stromimpulses einer vorgegebenen Dauer
bei der Erfindung die Reibungsverluste, Dämpfungsverluste,
Stromimpuls-Abweichungen, Teiledimensionierungs-Toleran-20
zen, Abstandseinstellungen und Rückpralleigenschaften der
Anschlagfläche kompensiert.
Der Lagesensor der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung kann
verschiedenerlei Formen haben, wie beispielsweise die Form 25
eines Sensors mit einer Leuchtdiode, einer Fahne und einem Fototransistor. Die Fahne wird mit der Drucknadel zu einer
gemeinsamen Bewegung mit derselben verbunden, während die Leuchtdiode so angeordnet wird, daß sie Licht auf die Fahne
und den Fototransistor richtet. Durch die Bewegung der Fah-30
ne mit der Bewegung der Drucknadel fällt das Licht aus der Leuchtdiode bei sich ändernden Versetzungen der Drucknadel
in unterschiedlichen Stärken auf den Fototransistor.
Der Lagesensor kann auch die Form eines piezoelektrischen 35
Biegungs-Meßelements haben, das mit der Drucknadel zu einer
gemeinsamen Bewegung mit derselben verbunden ist. Das piezoelektrische
Meßelement gibt ein Signal ab, das der Versetzung der Drucknadel entspricht.
Aus dem vorstehenden ist es ersichtlich, daß die Erfindung
Merkmale und Vorteile hinsichtlich eines Verfahrens und
einer Einrichtung für die Verkürzung der Druckbetriebszeiten in Anschlagdruckern sowie für die Kompensation einer
in Anzahl von Variablen bietet, die den Druckerbetrieb beeinflussen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer allgemein die Prinzipien der erfindungsgemäßen
Stelleinrichtung nutzenden Drucknadel-Antriebsvorrichtung in Solenoidausführung bei einer
Ruhelage einer Drucknadel.
Fig. 2 ist eine der Fig. 1 gleichartige Ansicht, bei der die Drucknadel in einer Anschlaglage auf einer Anschlagfläche
steht.
Fig. 3 ist eine teilweise im S.chnitt dargestellte Seitenansicht
einer Drucknadel-Antriebsvorrichtung als Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer piezoelektrischen
Antriebseinheit und einem piezoelektrischen Lagesensor.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines geregelten Druckantriebsystems
als Ausführungsbeispiel für d: findungsgemäße Stelleinrichtung.
lie er-
-16- DE 4141
Fig. 5.(a) bis 5(d) sind jeweils grafische Darstellungen
der Versetzung einer Drucknadel, der Geschwindigkeit der Drucknadel, eines Fehlersignals und einer
eingegebenen Antriebsleistung, gegen die Zeit aufgetragen, bei einer durch Rückkopplung geregelten
Drucknadel-Stelleinrichtung gemäß der Erfindung.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlich als Drucknadel-Stelleinrichtung
beschrieben, wobei die Beschreibung als Darstellung der Prinzipien der Erfindung gedacht ist und
nicht eine Einschränkung auf die dargestellten bzw. beschriebenen Ausführungsbeispiele sein soll. Vielmehr sind
die Merkmale und Ausführungsbeispiele der Erfindung bei
allen Anschlagdruckern anwendbar.
In den Fig. 1 und 2 ist eine allgemein mit 10 bezeichnete Drucknadel-Antriebsvorrichtung in Solenoidausführung mit
einer Zweirichtungs-Antriebseinheit 12 für den Antrieb ei-20
ner Drucknadel 55 eines Punktematrix-Anschlagdruckers gezeigt. Die Antriebseinheit 12 hat einen Rahmen bzw. ein
Gehäuse 11 aus magnetisch permeablem Material. Das Gehäuse 11 hat ein einer Ziel- bzw. Anschlagfläche 81 zugewandtes
Vorderteil 15 und ein von der Anschlagfläche 81 abliegen-
-
des Rückteil 16. Das Vorderteil 15 hat eine Öffnung 17 mit
verhältnismäßig großem Durchmesser, während das Rückteil 16 eine öffnung 18 mit verhältnismäßig kleine-n Durchmesser
hat, wobei die Öffnungen 1" und 1S koaxial sind. Das Gehäuse
11 hat zwischen dem Vorderteil 15 und dem Rückteil 30
16 eine sich radial nach innen erstreckende Ringwand 19.
Die Zweirichtungs-Antriebseinheit 12 weist ferner einen
Zylinder 20 auf, der einstückig aus einem magnetisch permeablen bzw. leitfähigen Material geformt ist. Der Zylinder
20 hat einen langgestreckten zylindrischen Körper 21
mit einer zylindrischen Innenfläche 22, einer zylindrischen Außenfläche 23 und einem Rand bzw. Flansch 24, der sich radial
nach außen zu dem Vorderteil 15 des Gehäuses 11 hin erstreckt. In der Außenfläche 23 des zylindrischen Körpers
21 sind zwischen den Enden desselben zwei ringförmigen Steuernuten 26 ausgebildet, die axial einen vorbestimmten
Abstand haben. Jede der Steuernuten 26 ist im Querschnitt allgemein kanalförmig mit einer zylindrischen Bodenwand 27
und zwei kegelstumpfförmigen Stirnwänden 28, die jeweils
die Ränder der Bodenwand 27 mit der Außenfläche 23 verbinden. Die Bodenwand 27 bildet zusammen mit der Innenfläche
22 dazwischen einen dünnen Steuerring 29, der als ein Mag-" netfluß-Steuerteil wirkt.
Weiterhin hat die Zweirichtungs-Antriebseinheit 12 an dem*
Rückteil 16 des Gehäuses 11 einen zylindrischen Gegenanschlag 30 aus nichtmagrietischem Material. Axial vollständig
durch den Gegenanschlag 30 hindurch erstreckt sich eine
Bohrung 35, die die Luft aus dem Innenraum des zylindri-20
sehen Körpers 21 frei ein- und ausläßt. Zu dem Vorderteil
15 des Gehäuses 11 hin ist an dem Flansch 24 des Zylinders 20 ein zylindrisches Mundstück 40 aus nichtmagnetischem
Material mit einer zylindrischen Außenfläche 41 angeordnet,
das zu einem engen Sitz gegen die Innenfläche 22 des Zylin-25
derkörpers 21 dimensioniert ist. Das (Mundstück 40 hat an
seinem vorderen Ende eine zylindrische Stufen- bzw. Flanschfläche 42, die einen Halteflansch bildet, welcher auf dem
Flansch 24 des Zylinderkörpers 21 aufliegt. Durch das Mundstück 40 hindurch erstreckt sich axial eine Bohrung 46
30
kleinen Durchmessers, durch die hindurch bewegbar die Drucknadel 55 ragt.
Weiterhin hat die Zweirichtungs-Antriebseinhejt 12 einen
allgemein mit 50 bezeichneten zylindrischen Anker, der ei-35
nen zylindrischen Zapfen 51 mit einem Durchmesser aufweist,
der wesentlich kleiner als derjenige der Innenfläche 22 des Zylinders 20 ist. An jedem Ende des zylindrischen
Zapfens 51 befinden sich zylindrische Kolbenteile 52 und c 53 mit größerem Durchmesser. Jeder der Kolbenteile 52 und
53 hat eine zylindrische Außenfläche 54, die so bemessen ist, daß sie verschiebbar innerhalb der Innenfläche 22 des
Zylinderkörpers 21 sitzt. Der Anker 50 besteht aus einem magnetisch permeablem Material und kann einstückig oder
aus mehreren Teilen hergestellt sein. Die langgestreckte Drucknadel 55 ist an einem Ende festsitzend in einer
(nicht gezeigten) komplementären axialen Bohrung im Kolbenteil 52 des Ankers 50 aufgenommen und auf geeignete Weise
wie beispielsweise durch Löten festgelegt. Eine Druckschraubenfeder
65 ist um die Drucknadel 55 herum zwischen
das Mundstück 40 und den Kolbenteil 52 gesetzt, um den
Anker 50 zu dem Gegenanschlag 30 hin vorzuspannen.
Auf den Zylinder 20 ist neben dem Flansch 24 eine Wicklung
70 aus Leiterdraht gewickelt, die eine elektromagnetische 20
Vortrieb-Wicklung bildet. Neben der rückwärtigen Stirnwand
des Gehäuses 11 ist auf den Zylinder 20 eine zweite Wicklung 71 aus einem elektrischen Leiter bzw. Draht gewickelt,
die auf gleichartige Weise eine elektromagnetische Rückholwicklung bildet. Die Vortriebwicklung 70 und die Rück-25
holwicklung 71 sind durch die Ringwand 19 getrennt.
Nach Fig. 1 verläuft ein Magnetflußweg 83 der elektromagnetischen
Vortriebwicklung 70 bei deren Erregung aufeinanderfolgend über das Vorderteil 15 des Gehäuses 11, die
Ringwand 19 zwischen der Vortriebwicklung 70 und der Rückholwicklung 71, einen Teil des Zylinders 20, den Luftspalt
zwischen dem Zylinder 20 und dem Kolbenteil 52, den Kolbenteil 52, über den Luftspalt zurück, den gesättigten Teil
des Steuerrings 29, einen anderen Teil des Zvlinders 20 35
und den Flansch 24. Eine radial un den Umfang des linken
Endes .des Kolbenteils 52 herum durch den Magnetfluß erzeugte
Kraft F1 ist durch einen Vektor F1 dargestellt. Diese Radialkräfte heben einander auf. Eine durch den Mag-
c netfluß an dem rechten Vorderrand des Kolbentcils 52 erzeugte
Kraft F2 hat die durch einen Vektor F2 dargestellte Richtung. Dieser Vektor F2 hat eine dem Vektor F1 gleichartige
radiale Komponente F2R und eine axiale Komponente F2., welche einen Antrieb des Kolbenteils 52 nach rechts
in zu dem Ziel bzw. der Anschlagfläche hin bewirkt. Zur Vereinfachung
wurden zwar der Magnetflußweg und die Kraftvektoren
nur in dem oberen Teil der Wicklung 70 dargestellt, jedoch ist es ersichtlich, daß der Magnetfluß und die Kräfte
um den ganzen Umfang der Wicklung 70 herum wirken.
Nachdem die Drucknadel 55 auf die Anschlagfläche 81 aufgeprallt
ist, steht der Kolbenteil 53 in einer Lage, bei der er einer Einwirkung durch die Rückholwicklung 71 ausgesetzt
werden soll. Nach Fig. 2, in der die Drucknadel bei dem Aufprall auf die Anschlagfläche 81 gezeigt ist, enthält
ein Magnetflußweg 84 der elektromagnetischen Rückholwicklung
71 bei deren Erregung aufeinanderfolgend das Rückteil 16 des Gehäuses 11, die Ringwand 19 zwischen der elektromagnetischen
Vortriebwicklung 70 und der elektromagnetischen Rückholwicklung 71, einen Teil des Zylinders 20,
den Luftspalt zwischen dem Zylinder 20 und dem Kolbenteil 53, den Kolbenteil 53, wiederum den Luftspalt, den gesättigten
Teil des Steuerrings 29, einen weiteren Teil des Zylinders 20 und in der Rückkehr den Rückteil 16 des Gehäuses
11. Durch den Magnetfluß wird radial um den Umfang 30
des rechten Endes des Kolbenteils 53 herum eine Kraft F3
erzeugt, die durch einen Vektor F3 dargestellt ist. Solche Radialkräfte heben einander auf. Eine an dem linken Vorder-.
rand des Kolbenteils 53 durch den Magnetfluß erzeugte
Kraft F4 hat die durch einen Vektor F4 dargestellte Rich-35
tung. Dieser Vektor F4 hat eine dem Vektor F3 gleichartige
-20- DE 4141
radiale Komponente Ρ4~ und eine axiale Komponente F4., welche
den Antrieb des Kolbenteils 53 nach links zu dem Gegenanschlag 30 hin bewirkt.
Gemäß den Fi1P1. 1 und 2 ist ein Lagesensor 90 vorgesehen,
der eine Leuchtdiode 91,·eine Fahne 92 und einen Fototransistor
93 hat. Die Fahne 92 ist an der Drucknadel 55 befestigt. Die Leuchtdiode 91 hat eine Linse 91a, die .zum
Fokussieren des von der Leuchtdiode 91 abgegebenen Lichts 10
auf der Fahne 92 angeordnet ist. F.ine Linse 93a ist r.um
Fokussieren des Lichts aus der Leuchtdiode 91 auf dem Fototransistor 93 angeordnet. Die Bewegung der Drucknadel
55 bewirkt eine Versetzung der Fahne 92, wodurch sich im Zusammenhang mit der Bewegung die Stärke des von der
Leuchtdiode 91 auf den Fototransistor 93 fallenden Lichts · ändert.
Die Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für die
Drucknadel-Antriebsvorrichtung, das allgemein mit 100 be-
zeichnet ist. Die Antriebsvorrichtung 100 hat ein piezoelektrisches
Zweirichtungs-Biegungs-Antriebselement 101, das mit der Drucknadel 55 verbunden ist und zugeordnete
Anschlüsse 102, 103 und 104 für die Erregung hat. Eine zwischen die Anschlüsse 102 und 103 angelegte Spannung bewirkt,
daß das piezoelektrische Antriebselement 101 die strichpunktiert dargestellte Lage einnimmt, bei der es
zu der Anschlagfläche 81 hin gebogen ist. Durch das Anlegen einer Spannung zwischen die Anschlüsse 102 und 104
wird das piezoelektrische Antriebselement 101 in der Ge-
genrichtung von der Anschlagsfläche 81 weg gebogen.
Ein Lagesensor 105 ist durch ein zweites piezoelektrisches
Biegungselement 106 mit Anschlüssen 107 und 108 gebildet. Ober den Anschlüssen 10? und 10S entsteht ein Rückkopplungssignal,
dessen Größe der Versetzung der Drucknadel 55 ent-
spricht. Die beiden piezoelektrischen Biegungselemente 101 und 106 sind innerhalb eines Rahmens oder Gehäuses 109 befestigt.
Ein Drucknadel-Lager 40a hält die Drucknadel 55 in Ausrichtung auf die Ziel- bzw. Anschlagsfläche 81.
In der Fig. 4 ist ein allgemein mit 110 bezeichnetes Steuersystem gezeigt. Das Steuersystem 110 hat eine Vortriebgeschwindigkeit
-Rückkopplungsschleife 111 und eine Rückholstellungs-Rückkopplungsschleife
112. Die Vortriebgeschwindigkeit-Rückkopplungsschleife
111 enthält einen Addierer 114, dessen ein Eingang mit dem bewegbaren Kontakt eines
einpoligen Umschalters 115 verbunden ist, von welchem ein
Festkontakt an eine Geschwindigkeitsbezugssignal-Quelle und der andere Festkontakt an eine Lagebezugssignal-Quelle angeschlossen
ist. Der Umschalter 115 wird durch einen Be- · triebsart-Zwischenspeicher 116 geschaltet und ist mit
Schaltern 117 und 118 gekoppelt. Der Ausgang des Addierers 114 ist mit einem Eingang eines Addierers 120 verbunden,
dessen Ausgang mit dem Eingang einer Zweirichtungs-Treiber-20
stufe 121 verbunden ist. Der Ausgang der Treiberstufe 121 ist mit dem Eingang einer Zweirichtungs-Antriebsvorrichtung
verbunden, die entweder die Solenoid-Antriebsvorrichtung oder die piezoelektrische Antriebsvorrichtung 100 für die
n_ Drucknadel sein kann. Die Antriebsvorrichtung 10 oder 100
v
ist mit der Drucknadel 55 verbunden und bewirkt eine Versetzung derselben, welche auf optische Weise mittels des
Lagesensors 90 oder auf piezoelektrische Weise mittels des Lagesensors 105 erfaßt wird. Der Lagesensor 90 oder 105
gibt ein Ausgangssignal ab, das an einen Differenzierer
30
angelegt wird, dessen Ausgang über den einpoligen Einzelstel.lungs-Schalter
117 mit dem zweiten Eingang des Addierers 114 verbunden wird.
-22- DE 4141
Der Ausgang des Addierers 120 ist ferner mit dem Eingang
eines Differenzierers 124 verbunden, dessen Ausgang mit
einem Vergleicher 126 verbunden ist, an dessen Ausgang der
p- Eingang des Betriebsart-Zwischenspeichers 116 angeschlossen
ist. Der Ausgang des Lagesensors 90 oder 105 ist weiterhin mit einem Eingang-des Addierers 130 verbunden, dessen
zweiter Eingang an den Ausgang eines Inverters 134 angeschlossen ist, der mit seinem Eingang an den Ausgang des
n Differenzierers 122 angeschlossen ist. Der Ausgang des
Addierers 130 ist über den einpoligen Einzelstellungs-Schalters 118 mit dem zweiten Eingang des Addierers 120
verbunden. Es ist ersichtlich, daß die Vortriebgeschwindigkeits-Rückkopplungsschleife
111 über den Schalter 117 ver-
._ läuft, während die Rückholstellungs-Rückkopplungsschleife
ο
112 über den Schalter 118 verläuft.
Die Funktionsweise des Steuersystems 110 wird nun anhand der Fig. 5(a) bis 5(d) beschrieben. Zu einem Zeitpunkt t„
wird an den Betriebsart-Zwischenspeicher 116 ein Impuls zum Einschalten in einen Setzzustand angelegt, bei dem der
Umschalter 115 und die Schalter 117 und 118 in die in Fig.
4 durch gestrichelte Linien dargestellte Stellungen geschaltet werden. Damit wird die Rückholstellungs-Rückkopplungsschleife
112 unterbrochen, während die Vortriebgeschwindigkeits-Rückkopplungsschleife
111 durch den Schalter 117 geschlossen
wird und über den Umschalter 115 an den einen Eingang des Addierers 114 ein Geschwindigkeitsbezugssignal
angelegt wird. Das zweite Eingangssignal des Addierers 114
aus dem Differenzierer 122, das das Differential der Druck-30
nadellage ist, ist praktisch "0", da die Drucknadel 55 stillsteht. Das Ausgangssignal des Addierers 114 ist ein
Fehlersignal, das über den Addierer 120 im wesentlichen unverändert an die Treiberstufe 121 angelegt wird, da der
zweite Eingang des Addierers 120 offen ist. Dieses Geschwindigkeitsfehlersignal,
das anfänglich positive Polarität hat,
bewirkt an der Treiberstufe 121 das Erzeugen eines Vortrieb-Ausgangssignals,
welches im Falle der Solenoid-Antriebsvorrichtung 10 die elektromagnetische Vortriebwick-
c lung 70 erregt bzw. im Falle der piezoelektrischen Antriebsvorrichtung
100 zwischen die Anschlüsse 102 und 103 angelegt wird.
Dieses anfängliche Fehlersignal großer Amplitude, das in ,Q Fig. 5(c) dargestellt ist, bewirkt den Vortrieb der Drucknadel
55 unter voller Leistung. Aufgrund von durch die magnetischen und elektrischen Kreise verursachten Verzögerungen
kommt dieses Antriebssignal aber bis zu einem Zeitpunkt t1 nicht zur Wirkung, an welchem sich die Drucknadel 55
vorwärts zu bewegen beginnt. Gemäß der Darstellung in Fig. 5(d) steigt die an die Drucknadel 55 abgegebene Leistung ·
bzw. Kraft schnell auf einen Maximalwert an. Der Großteil dieser Kraft wird zum Beschleunigen der Masse der Drucknadel
55 und des Ankers 50 (oder des piezoelektrischen Biegeelements 101) auf die erwünschte Anschlaggeschwindigkeit
benötigt, die zu einem Zeitpunkt t7 erreicht wird. Die Drucknadel 55 bewegt sich mit dieser Geschwindigkeit bis
zu einem Zeitpunkt t- weiter vorwärts, an welchem die Nadel
auf das Papier oder eine andere Anschlagsflache auftrifft.
Die tatsächliche Konstantgeschwindigkeits-Flugzeit von t9
bis t, ändert sich in Abhängigkeit von Gerätetoleranzen und Abweichungen hinsichtlich Einstellungen des Abstands
der Nadel zum Papier.
Während dieser Konstantgeschwindigkeits-Zeitdauer wird zum
30
Aufrechterhalten der erwünschten Geschwindigkeit nur eine verringerte Leistungs- bzw. Kraftzuführung benötigt, da nur
die Reibungs- und Dämpfungsverluste überwunden werden müssen. Daher bewirkt das System eine Verringerung der zugeführten
Antriebskraft zu dem Zeitpunkt t7 (siehe Fig. 5(d)).
35
Diese Verringerung wird durch die Funktion der Vortriebge-
schwindigkeits-Rückkopplungsschleife 111 herbeigeführt.
Dabei nimmt während der Vorwärtsbeschleunigung der Drucknadel 55 vom Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t? das Gec
schwindigkeitssignal an dem Ausgang des Differenzierers
122 zu. Dieses zunehmende Geschwindigkeitssignal wird von dem Geschwindigkeitsbezugssignal in dem Addierer 114 subtrahiert,
dessen Ausgangssignal gemäß der Darstellung in Fig. 5(c) bis zu einem Zeitpunkt t9 abnimmt und einen Punkt
erreicht, bei dem das System von einer Sättigungsbetriebsart auf eine lineare Betriebsart wechselt, beider die eingegebene
Leistung bzw. ausgeübte Kraft auf einen niedrigeren Wert abfällt (siehe Fig. 5(d)). Auf diese Weise wird
durch die Geschwindigkeits-Rückkopplungsschleife 111 bei
dem Vortrieb die ausgeübte Kraft so moduliert, daß die er-15
wünschte Geschwindigkeit aufrechterhalten wird. Sollte die·
Geschwindigkeit der Drucknadel 55 abzunehmen beginnen, würde
der sich ergebende Anstieg des Fehlersignals (Fig. 5(c)) eine Zunahme der an die Drucknadel 55 abgegebenen Kraft
verursachen, durch die die erwünschte Anschlaggeschwindig-
keit aufrechterhalten wird.
Gemäß der Darstellung in Fig. 5(c) zeigt das Geschwindigkeitsfehlersignal
auf das Auftreffen der Drucknadel 55 auf
die Anschlagfläche hin wegen der plötzlichen Verlangsamung
25
der Drucknadel 55 und der entsprechenden schnellen Änderung
des Geschwindigkeitssignals aus dem Differenzierer 122 zum Zeitpunkt t, einen Spitzenwert. Das Geschwindigkeitsfehlersignal
aus dem Addierer 114 wird durch den Differenzierer 124 differenziert, der ein Ausgangssignal
abgibt, das durch den Vergleicher 126 mit einem Einstellwert Y verglichen wird. Wenn auf das Auftreffen der Drucknadel
55 hin sich das Geschwindigkeitsfehlersignal plötzlich
ändert, übersteigt die zeitliche Änderung des Geschwindigkeitsfehlersignals den Sollwert Y, so daß der Vergleicher
126 zur Abgabe eines Triggersignals an den Betriebsart-
Zwischenspeicher 116 geschaltet wird, welcher über eine geeignete Schnittstelle den Umschalter 115 und die Schalter
117 und 118 in die durch die ausgezogenen Linien in g Fig. 4 dargestellten Stellungen für eine Rückholbetriebsart
schaltet. Auf diese Weise wird der Umschalter 115 von der Aufnahme des eingegebenen Geschwindigkeitsbezugssignals
auf die Aufnahme eines der Ruhelage entsprechenden Lagebezugssignals umgeschaltet, während der Schalter 117 geöffnet
wird, so daß die Geschwindigkeits-Rückkopplungsschleife 111 unterbrochen wird. Zugleich damit wird der Schalter
zum Schließen der Lage-Rückkopplungsschleife 112 eingeschaltet. Zum Zeitpunkt des Schaltens wird jede Leistungsbzw. Krafteingabe abgeschaltet.
Bei der Rückholbetriebsart bewirkt die Antriebsvorrichtung
10 den Kraftantrieb der Drucknadel 55 zu der Ruhelage hin. Bei einer herkömmlichen Drucknadel-Antriebsvorrichtung
wird die Drucknadel 55 bei einer Rückholbetriebsart dadurch
angetrieben, daß sie der Einwirkung einer Vorspannungsfe-20
der unterliegt, welche ihre gespeicherte potentielle bzw. Lageenergie freigibt. Die auf dem Rücklaufvorgang bei einer
herkömmlichen Drucknadel-Antriebsvorrichtung beruhende Rückkehrgeschwindigkeit beträgt nur 50 bis 70! der Vorlauf-
__ geschwindigkeit, die in Fig. S(b) durch eine gestrichelte
2b
Linie dargestellt ist. Daher wird gemäß der Darstellung durch eine gestrichelte Linie in Fig. 5(a) bei einer herkömmlichen
Drucknadel-Antriebsvorrichtung die Rückkehr der Drucknadel in die Ruhelage im Vergleich zu der Vortriebbe-
wegung stark verzögert. Ferner trifft die Drucknadel mit 30
einer beträchtlichen Geschwindigkeit auf den Gegenanschlag auf, so daß die in der bewegten Masse verbliebene Energie
durch ein wiederholtes Anschlagen der Drucknadel auf das Material des Gegenanschlags verbraucht wird, wie es in den
Fig. 5(a) und 5(b) nach einem Zeitpunkt tR durch gestrichelö
te Linien dargestellt ist. Daher durchläuft bei herkömm-
-26- DE 4141
3A27257
lichea Drucknadel-Antriebsvorrichtungen der Frequenzgang
einer bestimmten Drucknadel Resonanzspitzen und Täter, sobald sich dessen Periodendauer (zwischen aufeinanderfoltgenden
Antriebsvorgängen) der kürzesten Zykluszeit tfi bis to nähert.
Nach Fig. 4 wird durch das Aufprallen der Drucknadel 55 auf die Anschlagsfläche 81 die Lage-Rückkopplungsschieife
112 eingeschaltet. Die Versetzung der Drucknadel 55 wird weiterhin durch den Lagesensor 90 oder 105 erfaßt, der ein
Lagesignal abgibt. Das Lagesignal wird an den Addierer angelegt. Ferner wird das Lagesignal auch wie zuvor in der
Geschwindigkeits-Rückkopplungsschleife 111 an den Differenzierer 122 angelegt. Der Differenzierer 122 erzeugt ein
Geschwindigkeits-Rückkopplungssignal, das durch den Inverter
134 auf einen positiven Wert invertiert und an den zweiten Eingang des Addierers 130 angelegt wird. Der Addierer
130 subtrahiert das invertierte Geschwindigkeits-
Rückkopplungssignal von dem Lagesignal, um ein korrigier-20
tes bzw. geschwindigkeitsbezogenes oder hinsichtlich der Geschwindigkeit stabilisiertes Lagesignal zu erzeugen. Das
korrigierte Lagesignal wird an den Addierer 120 angelegt, der das korrigierte Rückkopplungs-Lagesignal mit dem Lagebezugssignal
aus dem Umschalter 115 kombiniert, um in der 25
Zeit t, bis t-, ein Lagefehlersignal gemäß Fig. 5(c) zu
erzeugen.
Unmittelbar nach dem Schalten durch den Betriebsart-Zwischenspeicher
116 liegt aus dem Lagesensor 90 ein hohes 30
Lagesignal vor, während die Geschwindigkeit praktisch "0" ist, so daß an den Addierer 120 ein hohes Rückkopplungs-Fehlersignal
angelegt und von dem Lagebezugssignal subtrahiert wird, wodurch ein großes negatives Lagefehlersignal
erzeugt wird. Das Lagefehlersignal wird an die Zweirich-35
tungs-Treiberstufe 121 angelegt, um für den Antrieb der
Drucknadel 55 in der Rückholrichtung zu der Ruhelage hin
ein Signal zu erzeugen, welches (in der Antriebsvorrichtung 10) die Rückholwicklung 71 erregt oder (in der Antriebsvorrichtung
110) zwischen die Anschlüsse 102 und 104
angelegt wird.
Da anfänglich die Rücklaufgeschwindigkeit geringer als die
erwünschte Geschwindigkeit ist, hat das korrigierte Lagein
signal einen hohen negativen Wert, so daß es gemäß der Darstellung in Fig. 5(c) in der Zeit von t_ bis t, das Geschwindigkeits-
bzw. Lagebezugssignal überwiegt, so daß die Zweirichtungs-Antriebseinheit 12 oder 100 zu einer
verstärkten Beschleunigung der Drucknadel 55 zu der Ruhelage hin angesteuert wird. Gemäß der Darstellung in Fig.
5(b) wird die Drucknadel 55 in der Zeit von t-, bis t_
•J J
schnell auf die erwünschte Geschwindigkeit beschleunigt. Wenn ungefähr zum Zeitpunkt t^ die Drucknadel 55 die erwünschte
Geschwindigkeit erreicht hat, beginnt sie sich schnell von der Anschlagfläche 81 weg zu der Ruhelage hin
zu bewegen, so daß dementsprechend auch das Lagesignal des Lagesensors 90 abzunehmen beginnt (siehe Fig. 5Cc)). Diese
Abnahme bewirkt, daß das System 110 von einer Sättigungs-Betriebsart auf eine lineare Betriebsart wechselt, wodurch
__ die zugeführte Rückhol-Antriebskraft auf einen verringerten
25
Wert (nach Fig. 5Cd)) abfällt, der gerade dafür ausreicht,
unter Ausgleichen der Reibungs- und Dämpfungsverluste die erwünschte Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.
Sobald sich die Drucknadel 55 der Ruhelage nähert, wird :u
einem Zeitpunkt tfi das Lagesignal aus dem Lagesensor 90
oder 105 kleiner als das invertierte Geschwindigkeitssignal aus dem Inverter 134. Zu diesem Zeitpunkt wechselt
die Polarität des an den Addierer 120 angelegten Rückkopplungssignals, so daß sich dementsprechend die Polarität
35
des Fehlersignals an dem Ausgang des Addierers 120 von ei-
-28- DE 4141 342725?
nem Signal für die Rückholkraft zu einem Signal für die
Vortriebskraft ändert. Dies bewirkt, daß die Zweirichtungs-Treiberstufe
121 (in der Antriebsvorrichtung 10) die elektromagnetische
Rückholwicklung 71 aberregt und wieder die elektromagnetische Vortriebwicklung 70 erregt oder (bei
der Antriebsvorrichtung 1-00) Spannung zwischen die Anschlüsse 102 und 103 anlegt, wodurch an der Drucknadel
eine Vortriebkraft ausgeübt wird, die der Rücklaufgeschwinin
digkeit entgegenwirkt und diese herabsetzt. Vorzugsweise wird die an der Drucknadel 55 ausgeübte Bremskraft so gewählt,
daß zu einem Zeitpunkt t-, die Drucknadel 55 in ihrer
Ruhelage mit einer sehr geringen Geschwindigkeit oder ohne Geschwindigkeit eintrifft, so daß kein Überschwingen ent-
,,. steht, wie es am deutlichsten aus den Fig. 5(a) und 5(b)
15
ersichtlich ist. Daher werden gleichzeitig sowohl die Ge- · schwindigkeit als auch die Lage der Drucknadel 55 auf die
Ruhewerte zurückgeführt, wodurch die Verwendung von Energieabsorptionsmaterial bei dem Gegenanschlag 30 überflüssig
wird, da dieser nur zum Festlegen einer Bezugs-Ruhelage dient. Auf diese Weise wird gemäß der Darstellung in den
Fig. 5(a) und 5(b) mit der erfindungsgemäßen Drucknadel-Antriebsvorrichtung
10 oder 100 die Ruhelage in kürzester Zeit mit vernachlässigbarem Überschwingen erreicht. Dementsprechend
wird die kürzeste Zykluszeit beträchtlich he-25
rabgesetzt.
Mit der Erfindung werden eine Drucker-Stelleinrichtung mit Zweirichtungsantrieb und Lage-Rückkopplungsregelung
sowie Betriebsverfahren zum Optimieren der Leistung von
30
Anschlagdruckern angegeben. Durch die Erfassung der Lage einer Drucknadel kann ein aufgebrachter Vortrieb-Kraftimpuls
hinsichtlich der Stärke und der Dauer so verändert werden, daß eine erwünschte vorbestimmte Geschwindigkeit
der Drucknadel bis zum Zeitpunkt des Anschlags aufrecht-35
erhalten wird. Ferner können durch das Erfassen von während
-29- DE 41 Π 3427257
der Rückkehr der Drucknadel in eine Ruhelage erzeugten Lagerückkopplungssignalen ein ausgeübter Rückhol-Kraftimpuls
und ein ausgeübter Vortrieb-Kraftimpuls hinsichtlich
der Stärke und Dauer so moduliert werden, daß eine erwünschte Rücklaufgeschwindigkeit der Drucknadel aufrechterhalten
wird und dann die Drucknädel unter minimalem Rückprall von einem Gegenanschlag in die Ruhelage gebracht wird.
Claims (1)
- TiEDTKE - BüHLING - KlNNE - GfeüPJE \ '/ ^r\ AN Q .:-- : -." : bipl.-lng. H.TiedtkeFtLLMANN - UrAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G. BühiingDipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing R GrupeO / O "7 O IT H Dipl.-Ing. B. PellmannO H Z I L O / Dipl.-Ing. K. GramsDipl.-Chem. Dr. B. StruifBavariaring 4, Postfach 8000 München 2Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Mür24. Juli.1984 DE 4141 /case 45SL01381-Berrey et PatentansprücheΓ 1 Λ Anschlagdruck-Stelleinrichtung für das Drucken auf einer Anschlagfläche, gekennzeichnet durch eine Drucknadelvorrichtung (55), die zwischen einer Ruhelage in Abstand von der Anschlagfläche .(81) und einer Anschlaglage an der Anschlagfläche bewegbar ist, eine Bezugssignalquelle (115), eine mit der Drucknadelvorrichtung zum Bewegen derselben verbundene Antriebsvorrichtung (10; 100) und eine mit der Antriebsvorrichtung und der Drucknadelvorrichtung verbundene Steuereinrichtung (110) zum Verändern der an der Drucknadelvorrichtung ausgeübten Antriebskraft während der Bewegung der Drucknadelvorrichtung zwischen der Ruhelage und der Anschlaglage als eine Funktion des Bezugssignals und der bei der Bewegung zwischen der Ruhelage und der Anschlaglage gerade bestehenden Lage der Drucknadelvorrichtung.2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110) eine Einrichtung aufweist, die bewirkt, daß die Antriebsvorrichtung (10; 100) die Drucknadelvorrichtung (55) auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigt und die vorbestimmte Geschwindigkeit der Drucknadelvorrichtung aufrechterhält.A/25Bank (München) Klo 3939844 Bayer Vereinst»!* (München) Wo 5ΟΘ 941 Posischeck OAjicheni KtO 670-43-8043. Stelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110) eine Rückkopplungseinrichtung (114) zum Vergleichen der Geschwindig-P- keit der Drucknadelvorrichtung (55) mit einer Bezugsgeschwindigkeit aufweist.4. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung jC 1 0 ; 100) in einer Vortriebbetriebsart für den Antrieb der Drucknadelvorrichtung (55) zu der Anschlaglage hin und in einer Rückholbetriebsart für den Antrieb der Drucknadelvorrichtung zu der Ruhestellung hin betreibbar ist, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung aufweist, mit dersowohl bei der Vortriebbetriebsart als auch bei der Rück-15holbetriebsart die an der Drucknadelvorrichtung (55) aus-· geübte Antriebskraft veränderbar ist.5. Stelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110) eine erste Einrichtung (111), durch die die Antriebsvorrichtung (10; 100) während der Vortriebbetriebsart derselben die Drucknadelvorrichtung (55) auf eine erste vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigt und diese aufrechterhält, und eine zweite Einrichtung (112) aufweist, durch die die Antriebsvor-richtung während der Rückholbetriebsart derselben die Drucknadelvorrichtung auf eine zweite vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigt und diese aufrechterhält.6. Stelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110) eine Einrichtung (112, 122, 130, 134) aufweist, die während der Rückholbetriebsart der Antriebsvorrichtung (10; 100) derart betreibbar ist, daß dadurch die Antriebsvorrichtung die Drucknadelvorrichtung (55) von der zweiten vorbestimmten Geschwin-digkeit auf im wesentlichen die Geschwindigkeit 0 in der Ruhelage verlangsamt.-3- DE 41417._ Anschlagdruck-Stelleinrichtung zum Drucken auf einer Anschlagfläche, gekennzeichnet durch eine Drucknadelvorrichtung (55), die zwischen einer Ruhelage in Abstand von κ der Anschlagfläche (81) und einer Anschlaglage an der Anschlagfläche bewegbar ist, eine mit der Drucknadelvorrichtung verbundene Antriebsvorrichtung (10; 100) für den Bewegungskraftantrieb der Drucknadelvorrichtung, eine mit der Drucknadelvorrichtung in Verbindung stehende Lageabfragevorrichtung (90; 105) zum Erzeugen eines der Versetzung der Drucknadelvorrichtung entsprechenden Lagesignals für das Erfassen der Versetzung der Drucknadelvorrichtung und eine zwischen die Lageabfragevorrichtung und die Antriebsvorrichtung geschaltete Steuereinrichtung (110), die auf das Lagesignal durch Steuern der Funktion der Antriebs-vorrichtung anspricht.8. Stelleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110) auf das Lagesignal durch Erzeugen eines Geschwindigkeitsfehlersignals anspricht, wobei die Antriebsvorrichtung (10; 100) auf das Geschwindigkeitsfehlersignal durch Beschleunigen der Drucknadelvorrichtung (55) auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit und Aufrechterhalten der vorbestimmten Geschwindigkeit der Drucknadelvorrichtung anspricht.9. Stelleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110) eine Einrichtung (114) aufweist, die das Geschwindigkeitsfehlersignal miteinem einer vorbestimmten Geschwindigkeit entsprechenden 30Geschwindigkeitsbezugssignal kombiniert, um ein Ansteuerungssignal für das Betreiben der Antriebsvorrichtung (10; 100) zu erzeugen.10. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110)eine erste Einrichtung (111), durch die die Antriebsvorrichtung (10; 100) die Drucknadelvorrichtung (55) zu der Anschlagfläche (81) hin antreibt, und eine auf die Ankunft der Drucknadelvorrichtung in der Anschlaglage ansprechende zweite Einrichtung (112) aufweist, durch die die Antriebsvorrichtung die Drücknadelvorrichtung zu der Ruhelage hin antreibt.11. Stelleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (112) eine auf die Ankunft der Drucknadelvorrichtung (55) in einer vorbestimmten Lage zwischen der Anschlaglage und der Ruhelage ansprechende Einrichtung (130) aufweist, die bewirkt, daß,_ die Antriebsvorrichtung (10; 100) die Drucknadelvorrich-15tung auf im wesentlichen die Geschwindigkeit 0 in der Ruhe*- lage verlangsamt.12. Stelleinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurchgekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (112) eine Ein-20richtung (122), die aus dem Lagesignal ein Geschwindigkeitssignal ableitet, eine Einrichtung (130), die das Lagesignal und das Geschwindigkeitssignal aufnimmt und dieselben zum Erzeugen eines korrigierten Lagesignals kombiniert, und eine Einrichtung (120) aufweist, die das korri-25gierte Lagesignal mit einem der Ruhelage entsprechenden Lagebezugssignal kombiniert, um ein korrigiertes Lagefehlersignal zu erzeugen, auf das die Steuereinrichtung durch ein derartiges Steuern der Antriebsvorrichtung (10; 100)anspricht, daß die Drucknadelvorrichtung (55) in der Ruhe-30lage auf im wesentlichen die Geschwindigkeit 0 gebracht wird.13. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (100) 35ein piezoelektrisches Zweirichtungs-Antriebselement (101) aufweist.14._ Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,dadurch gekennzeichnet, daß die Lageabfragevorrichtung (105) ein piezoelektrisches Lagerückkopplungselement (106),. aufweist,
ο15. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (10) eine elektromagnetische Vorrichtung (70, 71) aufweist.16. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageabfragevorrichtung (90) eine fotoelektrische Vorrichtung aufweist.17. Anschlagdruck-Stelleinrichtung für das Drucken auf 15einer Anschlagfläche, gekennzeichnet durch eine Druckna- * delvorrichtung (55), die zwischen einer Ruhelage in Abstand von der Anschlagfläche (81) und einer Anschlaglage an der Anschlagfläche bewegbar ist, eine mit der Drucknadelvorrichtung zum Herbeiführen der Bewegung derselben verbundene Zweirichtungs-Antriebsvorrichtung (10; 100) und eine mit der Antriebsvorrichtung verbundene Steuereinrichtung (110), die in einer Vortriebbetriebsart und einer Rückholbetriebsart betreibbar ist, wobei die Antriebsvorrichtung auf den Betrieb der Steuereinrichtung in der 25Vortriebbetriebsart durch das Antreiben der Drucknadelvorrichtung von der Ruhelage zu der Anschlaglage hin und auf den Betrieb der Steuereinrichtung in der Rückholbetriebsart durch das Antreiben der Drucknadelvorrichtungvon der Anschlaglage zu der Ruhelage hin anspricht. 3018. Stelleinrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine an die Steuereinrichtung (110) angeschlossene und mit der Drucknadelvorrichtung (55) in Verbindung stehende Lageabfragevorrichtung (90; 105) zum Erzeugen einesLagesignals, das der Versetzung der Drucknadelvorrichtungaus der Ruhelage entspricht, wobei die Steuereinrichtung eine Schalteinrichtung (116) aufweist, die auf die Ankunft der Drucknadelvorrichtung in der Anschlaglage durch Schalen ten der Steuereinrichtung von der Yortriebbetriebsart auf die Rückholbetriebsart anspricht.19. Stelleinrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine an die Steuereinrichtung (110) angeschlossenein und mit der Drucknadelvorrichtung (55) in Verbindung stehende Lageabfragevorrichtung (90; 105) zum Erfassen der Lage der Drucknadelvorrichtung in Bezug auf die Ruhelage, wobei die Steuereinrichtung eine Rückkopplungseinrichtung (111, 112) aufweist, die auf ein Lagesignal aus der Lageabfragevorrichtung durch Erzeugen eines Steuersignals zumSteuern der Antriebsvorrichtung (10; 100) anspricht.20. Stelleinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die RückkoppLungseiηrichtung (111, 112) einebei der Vortriebbetriebsart der Steuereinrichtung (110) 20wirkende erste Rückkopplungsschleife (111) zum Steuern derGeschwindigkeit der Drucknadelvorrichtung (55) und eine bei der Rückholbetriebsart der Steuereinrichtung wirkende zweite Rückkopplungsschleife (112) zum Steuern der Geschwindigkeit der Drucknadelvorrichtung aufweist. 2521. Stelleinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rückkopplungsschleife (112) eine erste Einrichtung für das Beschleunigen der Drucknadelvorrichtung (55) auf eine vorbestimmte Geschwindigkeitund das Aufrechterhalten derselben und eine zweite Einrichtung aufweist, die auf die Ankunft der Drucknadelvorrichtung in einer vorbestimmten Lage zwischen der Anschlaglage und der Ruhelage hin bewirkt, daß die Antriebsvorrichtung (10; 110) die Drucknadelvorrichtung auf im we-sentlichen die Geschwindigkeit 0 in der Ruhelage verlangsamt .-7- DE 414 122._ Stelleinrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (117, 118) zum Schließen der ersten Rückkopplungsschleife (111) und Öffg nen der zweiten Rückkopplungsschleife (112) bei der Vortriebbetriebsart der Steuereinrichtung (110) oder zum Schließen der zweiten Rückkopplungsschleife und Öffnen der ersten Rückkopplungsschleife bei der Rückholbetriebsart der Steuereinrichtung schaltbar ist.23. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis22, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (10) eine elektromagnetische Vorrichtung (70, 71) aufweist.24. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis23, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (10) eine erste elektromagnetische Vorrichtung (70) für den Antrieb der Drucknadelvorrichtung (55) in einer ersten Richtung zu der Anschlaglage hin und eine zweite elektromagnetische Vorrichtung (71) für den Antrieb der Drucknadelvorrichtung in einer zweiten Richtung zu der Ruhelage hin aufweist.25. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110) 25eine bei der Vortriebbetriebsart der Steuereinrichtung betreibbare Einrichtung (114) für den Antrieb der Drucknadelvorrichtung (55) mit einem ersten Leistungspegel bis zum Erreichen einer vorbestimmten Geschwindigkeit und fürden Antrieb der Drucknadelvorrichtung mit einem zweiten 30Leistungspegel nach dem Erreichen der vorbestimmten Geschwindigkeit aufweist.26. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (110) 35eine Umschalteinrichtung (115) aufweist, die bei der Vor-triebtxetriebsart der Steuereinrichtung zum Verbinden der Steuereinrichtung mit einem Geschwindigkeitsbezugssignal oder bei der Rückholbetriebsart der Steuereinrichtung zum Verbinden der Steuereinrichtung mit einem Lagebezugssignal schaltbar ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/516,897 US4523867A (en) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | Bi-directional drive print wire actuator with forward-velocity and reverse-position closed loop feedback control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3427257A1 true DE3427257A1 (de) | 1985-02-21 |
Family
ID=24057535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843427257 Withdrawn DE3427257A1 (de) | 1983-07-25 | 1984-07-24 | Drucker-stelleinrichtung mit zweirichtungsantrieb und lagerueckkopplungsregelung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4523867A (de) |
JP (1) | JPS6063173A (de) |
KR (1) | KR850002130A (de) |
DE (1) | DE3427257A1 (de) |
GB (1) | GB2143970A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0305871A1 (de) * | 1987-08-26 | 1989-03-08 | Oki Electric Industry Company, Limited | Apparat zum Betreiben eines Nadeldruckkopfes |
US5330277A (en) * | 1991-10-25 | 1994-07-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Drive system for wire dot head |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63130175A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-06-02 | エヌ・シー・アール・インターナショナル・インコーポレイテッド | ム−ビング圧電素子アクチユエ−タ・ユニツト |
JPH0435176Y2 (de) * | 1986-11-25 | 1992-08-20 | ||
US4894614A (en) * | 1986-12-24 | 1990-01-16 | Ncr Corporation | Apparatus for measuring the center-to-center distance between point wires of print solenoids |
US4907901A (en) * | 1986-12-24 | 1990-03-13 | Ncr Corporation | Method and apparatus for measuring displacement of a moveable member of an electromagnetic device by using perturbations in the device's energizing current |
JPS6430775A (en) * | 1987-07-24 | 1989-02-01 | Sharp Kk | Printing apparatus |
EP0395763B1 (de) * | 1987-11-27 | 1995-07-19 | Oki Electric Industry Company, Limited | Druckvorrichtung mit punktanschlag |
JP2553137B2 (ja) * | 1988-03-28 | 1996-11-13 | 沖電気工業株式会社 | ワイヤドットインパクトプリンタ |
US4852481A (en) * | 1988-07-14 | 1989-08-01 | L. James Hubbard | Print hammer mechanism |
US20230109044A1 (en) * | 2020-04-13 | 2023-04-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Feedback via mechanical imaging components |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2119415B2 (de) * | 1971-04-21 | 1975-09-25 | Nixdorf Computer Ag, 4790 Paderborn | Elektromagnetischer Antrieb für die Nadel eines Nadeldruckers |
US3900094A (en) * | 1973-05-10 | 1975-08-19 | Lrc Inc | Matrix printer with overlapping print dots |
US3994382A (en) * | 1975-06-18 | 1976-11-30 | Centronics Data Computer Corporation | Non-linear spring design for matrix type printing |
US4062285A (en) * | 1975-10-15 | 1977-12-13 | Xerox Corporation | Hammer driver controller for impact printers |
US4218148A (en) * | 1976-01-05 | 1980-08-19 | Printer Associates | Matrix printing cell and head assembly |
NL177294C (nl) * | 1977-11-03 | 1985-09-02 | Philips Nv | Drukker, voorzien van een slaginrichting met opnemer. |
US4200401A (en) * | 1978-05-22 | 1980-04-29 | Ledex, Inc. | Print wire solenoid |
US4211496A (en) * | 1979-01-29 | 1980-07-08 | Small Business Administration | Printing solenoid |
JPS5738149A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-02 | Ricoh Co Ltd | Printing device |
-
1983
- 1983-07-25 US US06/516,897 patent/US4523867A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-07-23 GB GB08418707A patent/GB2143970A/en not_active Withdrawn
- 1984-07-24 DE DE19843427257 patent/DE3427257A1/de not_active Withdrawn
- 1984-07-25 JP JP59156458A patent/JPS6063173A/ja active Pending
- 1984-07-25 KR KR1019840004415A patent/KR850002130A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0305871A1 (de) * | 1987-08-26 | 1989-03-08 | Oki Electric Industry Company, Limited | Apparat zum Betreiben eines Nadeldruckkopfes |
US4940343A (en) * | 1987-08-26 | 1990-07-10 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Wire-dot print head driving apparatus |
US5330277A (en) * | 1991-10-25 | 1994-07-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Drive system for wire dot head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6063173A (ja) | 1985-04-11 |
GB8418707D0 (en) | 1984-08-30 |
US4523867A (en) | 1985-06-18 |
KR850002130A (ko) | 1985-05-06 |
GB2143970A (en) | 1985-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2847492C2 (de) | Schaltungsanordnung in einem Druckwerk mit einer Stoßvorrichtung | |
DE2346449C3 (de) | Einrichtung zur Steuerung der Vertikalbewegung eines Schreibstiftes in einem automatischen Zeichengerät oder dergleichen | |
DE3427257A1 (de) | Drucker-stelleinrichtung mit zweirichtungsantrieb und lagerueckkopplungsregelung | |
DE2636985A1 (de) | Tauchankermagnet | |
DE2139458A1 (de) | Drahtdruckvorrichtung | |
DE2534280A1 (de) | Hochgeschwindigkeits-magnetspulenbetaetigungsanordnung | |
DE10341814A1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Schlagwerkzeugs | |
DE2054499A1 (de) | Druckhammervorrichtung | |
EP0064632B1 (de) | Druckhammervorrichtung | |
EP0093389A1 (de) | Schwingmechanismus für geradlinige gleichförmige Hin- und Herbewegungen eines Trägers oder dgl. | |
DE3036919A1 (de) | Druckhammermechanismus fuer einen punktmatrixdrucker | |
CH639899A5 (de) | Aufschlagdrucker. | |
DE2624809A1 (de) | Magnetspulen-baugruppe | |
DE2629267C3 (de) | Betätigungsvorrichtung fur einen Draht-Matrixdrucker | |
EP0408122A2 (de) | Schaltungsanordnung für einen Matrixdrucker | |
EP0338257B1 (de) | Schlagregelung für Nagel- oder Klammergerät | |
DE3401420C2 (de) | ||
CH622561A5 (de) | ||
DE3924903A1 (de) | Druckkopf | |
DE2318510C2 (de) | Blendenverschluß für fotografische Apparate | |
DE1549807A1 (de) | Zungenbetaetigter Drucker | |
DE3148054C1 (de) | Elektromagnetisch arbeitende Jacquard-Steuervorrichtung | |
DE1915926A1 (de) | Druckkopfverschiebeeinrichtung | |
DE3335415A1 (de) | Druckhammeranordnung | |
DE3504437A1 (de) | Vorrichtung zum setzen von keilsockeln |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |