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Verfahren und Anordnung zum Koordinieren der Drehbewegung eines auf
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einem Schreibwerkwagen angeordneten Typenrades mit der während des
Anschlagens der Typen auf die Druckfläche andauernden translatorischen Bewegung
des Schreibwagens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 und auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1.
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Ein derartiges Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
sind beispielsweise aus der EP-PS 0015158 bekannt. Typenrad und Schreibwerkwagen
werden je von einem elektronisch geregelten Motor angetrieben und in ihrem zeitlichen
Bewegungsablauf von einem Typenrad-Führungssystem und einem Wagen-Führungssystem
geführt. Die Antriebsmotoren sind mit Winkelschrittgeberr verbunden, die den Führungssystemen
jeden zurückgelegten Bewegungsschritt melden. Von den Signalen der Winkelschrittgeber
werden außerdem Drehzahlsignale abgeleitet, die der Winkelgeschwindigkeit des Typenrades
bzw der translatorischen Geschwindigkeit des Schreibwerkwagens proportional sind
diese sind nachfolgend als Geschwindigkeitswerte bezeichnet. Diese Geschwindigkeitswerte
werden mit Führungsgeschwindigkeitswerten verglichen und die Differenz zwischen
Führungsgeschwindigkeit und Istgeschwindigkeit nach einer Verstärkung den Gleichstrommotoren
derart zugeführt, daß die Abweichung zwischen Führungsgeschwindigkeit und Istgeschwindigkeit
minimal wird. Die Führungsgeschwindigkeiten geben somit den zeitlichen Bewegungsablauf
vor.
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Das Typenrad-Führungssystem erzeugt die Typenradführungsgeschwindigkeit
nach einem bei Positionierantrieben allgemein üblichen Verfahren aus dem Abstand
zur Zielposition des Typenrades.
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Die Führungsgeschwindigkeit für den Schreibwerkwagen, dessen. Bewegung
mit der Bewegung des Typenrades koordiniert ist, wird in zwei durch die Typenradbewegung
gegebenen Bewegungsabschnitten auf unterschiedliche
Weise erzeugt;
im ersten Bewegungsabschnitt, der durch die erste Drehwinkelhälfte einer Typenradbewegung
gegeben ist, wird die Wagenführungsgeschwindigkeit aus der Division des Abstandes
zwischen den Wagendruckpositionen durch die Gesamtdauer der Typenradbewegung ermittelt.
Dabei wird die Gesamtdauer der Typenradbewegung mittels einer gespeicherten Tabelle
von dem Drehwinkel abgeleitet, den das Typenrad zwischen zwei nacheinander anzuschlagenden
Typen zurücklegt. Im zweiten, durch die zweite Drehwinkelhälfte des Typenrades gegebenen
Bewegungsabschnitt wird die Wagenführungsgeschwindigkeit aus der Division des Abstandes
des Schreibwerkwagens von seiner nächsten Druckposition, im folgenden Zielabstand
genannt, durch die restliche Bewegungsdauer des Typenrades ermittelt. Der Zielabstand
des Schreibwerkwagens ergibt sich aus einer Zahl, die beim Durchfahren einer Wagendruckposition
den Abstand zur nächsten Druckposition angibt und bei jedem von dem Schreibwerkwagen
ausgeführten und von dem Winkelschrittgeber erfaßten Bewegungsschritt um eine Einheit
zurückgezählt wird. Die restliche Bewegungsdauer des Typenrades ist durch Tabellenwerte
gegeben, die in Abhängigkeit von dem Abstand des Typenrades zu seiner Zielposition
ausgelesen werden.
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Der Auslösezeitpunkt für den Abschlaghammer wird bei diesem Verfahren
aus der Wagenführungsgeschwindigkeit, dem Zielabstand des Schreibwerkwagens und
dem voreinstellbaren Wert der Abschlagenergie des Abschlaghammers, die mit der Dauer
der Vorwärtsbewegung des Abschlaghammers, gemessen vom Auslösezeitpunkt bis zum
Abschlag, in einem gesetzmäßigen Zusammenhang steht, ermittelt.
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Bei diesem bekannten Verfahren ist eine enge Verkopplung aller Bewegungsabläufe
offensichtlich. Schwingungen oder Einschwingvorgänge, die im Regelkreis des Typenrades
auftreten, übertragen sich über den Zielabstand des Typenrades, der dem Wagen-Führungssystem
zur Bildung der Wagenführungsgeschwindigkeit zugeführt ist,
auf
diese Wagenführungsgeschwindigkeit und damit auch auf den Zielabstand des Schreibwerkwagens
und über diese Größen auf die Bewegung des Abschlaghammers. Die Auswertung und Verarbeitung
der verkoppelten Größen ist aufwendig; so sind für die Ermittlung des Auslösezeitpunktes
des Abschlaghammers der Zielabstand des Schreibwerkwagens und dessen Führungsgeschwindigkeit
erforderlich.
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Ferner bleibt die Anfangsgeschwindigkeit, die der Schreibwerkwagen
beim Durchfahren der letzten Druckposition aufweist, bei der Bildung der Wagenführungsgeschwindigkeit
auf dem Wege zur nächsten Druckposition unberücksichtigt. Folglich entstehen beim
Durchfahren der Druckpositionen durch die Vorgabe neuer Bewegungsdaten sprunghafte
Änderungen in der Wagenführungsgeschwindigkeit, denen der Schreibwerkwagen wegen
seiner Trägheit nicht folgen kann. Dabei entstehen sehr große Beschleunigungsstöße
und ein unruhiger Lauf des Schreibwerkwagens.
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Das bekannte Verfahren ist ferner nur für Antriebe mit elektronisch
geregelten Gleichstrom-Motoren geeignet, aber nicht für Schrittmotor-Antriebe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der durch
den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gekennzeichneten Art zu schaffen, bei dem
die Bewegungen von Typenrad und Schreibwerkwagen zwischen den Wagendruckpositionen
unabhängig voneinander ablaufen, bei dem ferner Führungsgrößen für den Schreibwerkwagen
erzeugt werden, denen der Schraibwerkwagen in jedem Augenblick folgt.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruchl gekennzeichneten Merkmale
gelöst.
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Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Durch die Erfindung werden insbesondere folgende Vorteile erreicht:
mit den gleichen Führungssystemen können sowohl Gleichstrommotor-Antriebe als auch
Schrittmotor-Antriebe betrieben werden; Einschwingvorgänge der Typenradbewegung
haben keinen Einfluß auf die Wagenbewegung; es sind Beschleunigungsstöße vermieden;
Änderungen der Wagengeschwindigkeit erfolgen unmittelbar nach dem Durchfahren einer
Druckposition, so daß die nächste Druckposition stets für eine zum Abklingen von
Einschwingvorgängen, die in einer Beschleunigungsphase im mechanischen System und
im Antriebsregelkreis auftreten, ausreichende Zeit mit konstanter Wagengeschwindigkeit
angefahren wird, wobei es besonders vorteilhaft ist, daß die Auslösung der Vorwärtsbewegung
des Abschlaghammers vom Wagenführungssystem erfolgt, so daß die Einschwingvorgänge
noch während der Hammerflugzeit abklingen können, ohne daß dadurch Fehler in der
Koordinierung der Bewegungen auftreten; zum Auslösen des Abschlaghammers ist keine
Erfassung des Wagen-Zielabstandes erforderlich.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ausbildung
eines Typenradschreibwerkes mit fliegendem Abschlag, Fig. 2 Diagramme des zeitlichen
Geschwindigkeitsverlaufs der koordinierten Bewegungen von Typenrad, Schreibwerkwagen
und Abschlaghammer, Fig. 3 Diagramme des zeitlichen Verlaufs der Führungsgrößen
fiir die Bewegung des Schreibwerkwagens, Fig. 4 eine Ausbildung des Wagen-Führungssystems,
welches die Führungsgrößen des Schreibwerkwagens und die Signale zur Koordinierung
der Bewegungen erzeugt, Fig. 5 eine genauere Ausbildung der in Fig. 4 verwendeten
Steuerung der Beschleunigung des Schreibwerkwagens, Fig. 6 Diagramme des zeitlichen
Ablaufs bei der Erzeugung der Führungsgrößen des Schreibwerkwagens, Fig. 7 eine
Tabelle, welche das numerische Beispiel zur Erzeugung der in Fig. 3 dargestellten
Wagenführungsgrößen angibt, Fig. 8 ein Diagramm, welches die Koordinierung der Bewegung
des Abschlaghammers mit der Bewegung des Schreibwerkwagens für den Fall darstellt,
daß der Schreibwerkwagen seine Druckposition verspätet erreicht, Fig. 9 eine Ausbildung
eines Schreibwerkwagenantriebs mit geregeltem Gleichstrommotor.
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Bei der Ausbildung nach der Fig. 1 sind auf einem über einen Seilzug
SZ von einem Gleichstrommotor WM angetriebenen Schreibwerkwagen W ein von einem
Gleichstrommotor TM angetriebenes
Typenrad T und ein elektromagnetisch
betätigter Abschlaghammer H angeordnet. Der Weg des Schreibwerkwagens W ist mit
s und der Drehwinkel des Typenrades T mit? bezeichnet. Auf dem Wellenende des Typenradmotors
TM ist ein Winkelschrittgeber GT und auf dem Wellenende des Wagenmotors WM ein Winkelschrittgeber
GW zur Erfassung der Bewegungen von Typenrad T und Schreibwerkwagen W angeordnet.
Jeder Motor mit Motor ist an eine eigene Antriebselektronik AET und AEW angeschlossen,
welche die Erfassungs-und Auswerteeinrichtungen für die Signale SW und ST der beiden
Winkelschrittgeber GT, GW sowie Regler und Verstärker zum Betreiben der Motore TM
und WM enthalten. Die Antriebselektronik AET mit Motor TM und Geber GT bilden einen
elektronisch geregelten Antrieb, der von einem zugeordneten Führungssystem FST geführt
wird, während der aus Antriebselektronik AEW, Motor WM und Geber GW gebildete elektronisch
geregelte Antrieb von einem weiteren Führungssystem FSW geführt wird. Anstelle der
Gleichstrom-An triebe kennen auch SchrittmotoF-Antriebe verwendet werden; für das
Typenrad kann auch ein Schrittmotor-Antrieb und für den Schreibwerkwagen ein elektronisch
geregelter Gleichstrom-Antrieb verwendet werden. Je nach Anwendung von Schrittmotor-Antrieb
oder Gleichstrommotor-Antrieb ändert sich lediglich die Antriebselektronik AET bzw
AEW, während die Ausbildung der diesen Antrieben zugeordneten Führungssysteme FST
und FSW unverändert bleiben.
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Dem Typenrad-Führungssystem FST und dem Wagen-Führungssystem FSW werden
in einem Leitsystem LS bereitgestellte Daten über die auszuführenden Bewegungen
auf Anforderung aus dem Wagen-Führungssystem FSW übertragen. In dem Augenblick,
in dem der Schreibwerkwagen W eine Druckposition durchfährt und der Abdruck einer
Type erfolgt, gibt das Wagen-Führungssystem FSW eine Fertigmeldund FM an das Leitsystem
LS; dieses überträgt darauf den Typenraddrehwinkels , den das Typenrad T zwischen
der zuletzt angeschlagenen und der nächsten Type zurücklegen muß mittels eines Datenübergabesignals
DT an das Typenrad-Führungssystem FSt und gibt gleichzeitig die vom Typenrad-Antrieb
für diese Drehbewegung benötigte
Typenrad-Positionierzeit Tr dem
Wagen-Führungssystem FSW als Fahrzeit des Schreibwerkwagens W bis zur nächsten Abschlagposition
vor. Die Übertragung der Typenrad-Positionierzeit Tf vom Leitsystem LS auf das Wagen-Führungssystem
FSW wird von einem Datenübergabesignal DW gesteuert. In sehr kurzen, gegenüber-
der Typenrad-Positionierzeit Ty vernachlässigbaren Zeitabständen überträgt das Leitsystem
LS außerdem noch die Zeitdauer TH der Vorwärtsbewegung des Abschlaghammers H und
den Weg SD , den der Schreibwerkwagen W von der letzten bis zur nächsten Druckposition
in der vorgegebenen Fahrzeit (Typenrad-Positionierzeit Tr ) zurückzulegen hat mittels
des Datenübergabesignals DW. Ein ebenfalls vom Leitsystem LS dem Wagen-Führungssystem
FSW zugeführtes Richtungssignal RJ gibt die Bewegungsrichtung des W vor. Die vom
Leitsystem LS an die Führungssysteme FSt und FSW übertragenen Informationenr , Tt
, TH, RJ, SD leitet das Leit-0 system Lt aus einer Folge von Druckzeichen DRZ und
Steuerzeichen STZ ab, die dem Druckablauf entsprechend vom Leitsystem LS über ein
Anforderungssignal AF aus einem Textspeicher TSP abgerufen werden. Der Typenraddrehwinkel
ç ergibt sich aus der Druckzeichenfolge und der Anordnung der Typen am Umfang des
Typenrades T.
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Die Typenrad-Positionierzeit Tf wird zu jedem Drehwinkel t aus einer
Tabelle ausgelesen, die in einem Lesespeicher des Leitsystems LS gespeichert ist.
Die Tabelle wird einmalig für einen bestimmten Antriebstyp erstellt. Als Typenradantrieb
kann dabei jeder beliebige und für derartige Aufgaben geeignete Positionierantrieb
verwendet werden.
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Fig. 2a zeigt den prinzipiellen Verlauf der Typenradwinkelgeschwindigkeit
3 für einen an der Grenze des maximalen Drehmomentes betriebenen Typenradpositionierantrieb.
Die schraffierten Flächen entsprechen unterschiedlichen Typenraddrehwinkeln t1tt2
. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, ist die tatsächliche Drehbewegung des Typenrades
bereits um eine kurze Typenradwartezeit AtTW vor Abder aus der Tabelle ausgelesenen
Typenradpositionierzeiten Tr 2
beendet. Diese Wartezeit AET ist
derart gewählt, daß alle Typenradantriebe desselben Antriebstyps mit Berücksichtigung
exemplarischer Streuungen und Einschwingvorgänge nach der Zeit T.r sicher stehen.
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Die Dauer TH der Vorwärtsbewegung des Abschlaghammers, nachfolgend
als Hammerflugzeit bezeichnet, ist ein Maß für die Abdruckenergie, die ebenfalls
nach einer Tabelle den einzelnen Druckzeichen zugeordnet ist.
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Ein großflächiges Zeichen, wie beispielsweise ein "W", benötigt eine
größere Abdruckenergie als ein "i". Bei höherer Abdruckenergie fliegt der Abschlaghammer
schneller und die Hammerflugzeit TH ist kürzer als bei einem Abdruck mit geringerer
Energie. Das Leitsystem LS überträgt zur Voreinstellung der Hammerflugzeit TH eine
Steuerinformation f(TH) an die Hammersteuerung HST. Die Auslösung der Vorwärtsbewegung
des Abschlaghammers H erfolgt durch-ein vom Wagenführungssystem FSW ausgehendes
Hammerauslösesignal HA das - wie weiter unten näher erläutert ist - gebildet wird,
wenn der zeitliche Abstand des Schreibwerkwagens W von der nächsten Druckposition,
auf die er gerade zufährt, mit der vorgegebenen Hammerflugzeit TH übereinstimmt.
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Der Weg SDo zwischen den Druckpositionen variiert im allgemeinen mit
der gewählten Schriftart, kann aber auch beispielsweise beim Drucken sogenannter
Proportionalschrift von Zeichen zu Zeichen in Abhängigkeit von der Zeichenbreite
verändert werden.
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Im allgemeinen müssen vor einem Abdruck nicht alle in Fig. 1 aufgeführten
Informationen von Leitsystem LS auf die Führungssysteme FST, FSW übertragen werden.
Es ist bekannt, die Mittel an den Schnittstellen einer Informationsübertragung so
auszubilden, daß nur die Informationen zu übertragen sind, die einen vorhergehenden
Zustand ändern.
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Beispielsweise kann die Übertragung der Hammerflugzeit TH und des
Weges SDo der Druckpositionen entfallen, wenn aufeinanderfolgende Zeichen in gleichbleibendem
Abstand urd mit gleicher Abdruckenergie gedruckt werden.
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Die Koordinierung der Bewegungen von Typenrad T, Schreibwerkwagen
W, und Abschlaghammer erfolgt vom Wagenführungssystem FSW Dieses- erzeugt für den
Schreibwerkwagen W, der den Weg SDo zwischen der zuletzt durchfahrenen Druckposition
und der nächsten Druckposition in der Typenradpositionierzeit T 8 durchfahren soll,
eine Geschwindigkeitsführungsgröße vF und eine Wegführungsgröße sF, wobei die Wagenfühvrungsgeschwindigkeit
vF, von dem beim Durchfahren der letzten Druckposition vorliegenden Wert vFg ausgehend,
in einem aus Zeitschritten ...tn 1,tn...
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von gleicher Dauer / t bestehenden Zeitraster schrittweise entsprechend
dem Beschleunigungsvermögen des Schreibwerkwagens bis auf einen Wert vFl verändert
wird, unter desssen Beibehaltung dann für das Durchfahren des Weges SDo genau die
Typenrad-Positionierzeit T y erforderlich ist, und die Wegführungsgröße sF aus den
Werten der Wagenführungsgeschwindigkeit vF gebildet wird.
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Bei einem nach diesem Verfahren geführten Schreibwerkwagen W ergibt
sich der in Fig. 2b dargestellte Verlauf der Geschwindigkeit vdes Schreibwerkwagens.
Zu den mit FMo, FM1, FM2 bezeichneten Zeitpunkten durchfährt der Schreibwerkwagen
die Druckpositionen und das Wagenführungssystem FSW veranlaßt durch die Fertigmeldung
FM das Leitsystem LS zur Ausgabe der für den neu beginnenden Bewegungsabschnitt
bereitgestellten Bewegungsdaten q , T q , TH, SDo. Die Geschwindigkeit v des Schreibwerkwagens
W wird nun durch die im Wagenführungssystem FSW erzeugten Führungsgrößen vF, sF,
von dem beim Durchfahren der letzten Druckposition vorliegenden Anfangswert v0 unter
Berücksichtigung des Beschleunigungsvermögens des Schreibwerkwagens W bis auf einen
Wert v1 verändert, unter dessen Beibehaltung dann der Weg SDo zwischen der letzten
und der nächsten Druckposition genau in der Zeit T S durchfahren wird. Der Weg SDo
ist in Fig. 2b durch die schraffierte Fläche unter dem gestrichelten rechteckförmigen
Geschwindigkeitsverlauf v' dargestellt. Dieser Geschwindigkeitsverlauf v' kann sich
aber nur bei einem nichtrealen trägheitslosen Schreibwerkwagen mit unendlich großem
Beschleunigungsvermögen einstellen. Nur bei unendlich großem Beschleunigungsvermögen
kann die Anfangsgeschwindigkeit v0 des Schreibwerkwagens beim Erzeugen einer Wagenführungsgeschwindigkeit
unberück-
sichtigt bleiben. Beim realen trägen Schreibwerkwagen
sind Geschwindigkeitsänderungen nur entsprechend dem Beschleunigungsvermögen möglich,
was ist in Fig. 2b durch den Neigungswinkel 1 der Geschwindigkeit v des Schreibwerkwagens
dargestellt ist. Die in Fig. 2b mit + und - gekennzeichneten Flächenabschnitte zwischen
dem Geschwindigkeitsverlauf v und dem niehtrealen Geschwindigkeitsverlauf v' sind
flächengleich, weil nach beiden Verläufen in derselben Zeit T q derselbe Weg SDo
zurückgelegt wird.
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Weil beim vorliegenden Verfahren der Anfangswert der Wagengeschwindigkeit
und das Beschleunigungsvermögen des Antriebes zur Erzeugung der Führungsgrößen mit
herangezogen werden, folgt der Schreibwerkwagen W diesen Führungsgrößen in jedem
Augenblick, so daß der zeitliche Verlauf der tatsächlichen Wagengeschwindigkeit
v mit der im Wagenführungssystem FSW erzeugten Wagenführungsgeschwindigke-it vF
- wie in Fig. 2b dargestellt - übereinstimmt. Geschwindigkeitsänderungen werden
bei diesem Verfahren nur unmittelbar nach Durchfahren einer Wagendruckposition vorgenommen,
so daß dem Schreibwerkwagen nach jeder Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsphase,
in der Einschwingvorgänge in einem Antriebsregelkreis und im mechanischen System
unvermeidbar sind, stets eine zum Abklingen der Einschwingvorgänge ausreichende
Beruhigungszeit verbleibt, in der er dann mit konstanter Geschwindigkeit auf die
folgende Druckposition zufährt.
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Die exakte Führung des Schreibwerkwagens nach in einem Zeitraster
erzeugten Führungsgrößen vF, sF, die den Schreibwerkwagen in der vorgegebenen Typenrad-Positionierzeit
T tQ von einer Druckposition in die nächste bewegen, vereinfacht die Koordinierung
aller Bewegungen erheblich. Die Typenradbewegung wird stets mit der Vorgabe eines
neuen Drehwinkels auf Veranlassung des im Wagenführungssystems FSW beim Durchfahren
einer Druckposition erzeugten Fertigmeldung FM gestartet und der Abschlaghammer
H ausgelöst, wenn diese dem Schreibwerkwagen zum Durchfahren von zwei Druckpositionen
vorgegebene Typenrad-Positionierzeit TP bis auf die Hammerflugzeit TH abgelaufen
ist. Das Diagramm in Fig. 2c zeigt den zeitlichen Verlauf der Hammergeschwindigkeit
vH
bei mehreren mit unterschiedlicher Abdruckenergie und damit
unterschiedlichen Hammerflugzeiten TH ausgefuhbten Abschlägen. Die Auslösezeitpunkte
HA1, HA2 des Abschlaghammers liegen in Fig. 2c um die für die Vorwärtsbewegung des
Abschlaghammers in der Hamnersteuerung HST voreingestellte Zeit TH1, TH2 vor dem
Ablauf der Typenrad-Positionierzeiten T q 1' T q 2.
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Anhand der Diagramme in Fig. 3 und der Tabelle in Fig. 7 wird das
Verfahren zur Erzeugung der Wagenführungsgeschwindigkeit vF, der Wegführungsgröße
sF und einer Beschleunigungsführungsgröße bF erläutert. In Fig. 3b ist ein im Wagenführungssystem
von einem digital arbeitenden Anordnungsbeispiel, das weiter unten noch ausführlich
beschrieben wird, erzeugter zeitlicher Verlauf der Wagenführungsgeschwindigkeit
vF für den Weg SDo zwischen zwei Druckpositionen in grober Auflösung dargestellt.
Die schraffierte Fläche unter der Kurve entspricht diesem Weg SDo. Die für die Erläuterung
gewählten Zahlenwerte sind nur Beispiele.
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In Wirklichkeit sind die Zahlenwette wegen der feineren Auflösung
größer. Beim Durchfahren der letzten Wagendruckposition gibt das Leitsystem dem
Wagenführungssystem als Fahrzeit bis zur nächsten Druckposition, wie in Fig. 3 dargestellt,
gerade T = 10 Zeitschritte vor.
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Die Dauer # t eines Zeitschrittes ist im Wagenführungssystem FSW unter
Berücksichtigung der maximalen Geschwindigkeit, des Beschleunigungsvermögens und
der Länge eines kleinsten Wegführungsschrittes des Schreibwerkwagens festgelegt.
Der zusammen mit der Typenradpositionierzeit T y übertragene Zahlenwert für den
Weg SDo bis zur nächsten Druckposition gibt die Anzahl der durch einen Zeitschritt
t und einen Führungsgeschwindigkeitsschritt J vE gebildeten Geschwindigkeits-Zeit-Flächeneinheiten
wvF X t der in Fig. 3b schraffierten Fläche an. Bei dem in den Figuren 3 und 7 dargestellten
Beispiel beträgt der Weg SDo = 48 Einheiten. Die Diagramme in Fig. 3c und 3d zeigen
verschiedene Ausbildungsformen der in jedem Fall durch Aufsummieren der Zahlenwerte
der Führungsgeschwindigkeit vF gebildeten Wegführungsgröße sF.
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Die in die Tabelle der Fig. 7 eingetragene Zahlenwerte geben das'nummerische
Beispiel zur Bildung der in Fig. 3 dargestellten Wagenführungsgrößen an. Die erste
mit Taktbezeichnungen T1-T4 ausgefüllte Tabellenzeile bezieht sich auf eine in den
Fig. 4, 5 und 6 gezeigte Anordnung zur Realisierung des Verfahrens und wird später
erläutert. In der zweiten Tabellenzeile stehen die Symbole für die in die Spalten
eingetragenen Zahlenwerte. Die erste Spalte gibt die laufende Nummerierung n der
Zeitschritte n an. In die zweite Spalte ist die für den Schreibwerkwagen bis zum
Durchfahren der nächsten Druckposition verfügbare Restfahrzeit tR und in die dritte
Spalte der Restweg sFD der Wegführungsgröße des Schreibwerkwagens bis zu dieser
Druckposition eingetragen. Im Zeitschritt t0, in dem gerade die letzte Druckposition
durchfahren wird, ist die Restfahrzeit tR mit der vom Leitsystem LS auf das Wagenführungssystem
FSW übertragenen Typenradpositionierzeit und und der übertragene Weg SDo bis zur
nächsten Druckposition mit dem Restweg sFD der Wegführungsgröße identisch. Eine
Division des Restweges sFD der Wegführungsgröße durch die Wagenführungsgeschwindigkeit
vF ergibt eine voraussichtliche Fahrzeit qvdes Schreibwerkwagens bis zur nächsten
Druckposition. In der vierten Spalte der Fig. 7 sind Dividend und Divisor der Division
und in der fünften Spalte das Divisionsergebnis, die voraussichtliche Fahrzeit t
, eingetragen. Bei dem ausführten Beispiel entfällt im Zeitschritt t0, in dem die
Daten Ty = 10 und SD0 = 48 dem Wagenführungssystem FSW als neue Anfangswerte für
die Restfahrzeit tRo und den Restweg sFD0 zugeführt werden, die Division.
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Der in Spalte 6 für den Zeitschritt t0 eingetragene Wert der Wagenführungsgeschwindigkeit
vF ist der in Fig. 3b dargestellte Anfangswert vFo = 3, der mit dem Endwert der
WagenfühFungsgeschwindigkeit aus dem vorhergehenden Bewegungsabschnitt übereinstimmt.
Die Spalte 7 stellt eine positive Beschleunigungsführungsgröße bFP und die Spalte
8 eine negative Beschleunigungsführungsgröße bFM dar. Negative Beschleunigung bedeutet
Verzögern des Schreibwerkwagens. In jedem durch den Weg SDo und die Typenradpositionierzeit
T<p gegebenen Bewegungsabschnitt des Schreibwerkwagens kann stets nur ein Beschleunigungs-
oder ein Verzögerungsvorgang auftreten. Das in den Figuren 3 und 7 betrachtete Beispiel
weist einen Beschleunigungsvorgang auf. Die Fig. 3a zeigt
den zeitlichen
Verlauf der zugehörigen positiven BeschleunigungsfGhrungsgröße bFP. Weil in dem
weiter unten beschrieben Anordnungsbeispiel zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens
Änderungen der Wagenführungsgeschwindigkeit vF derart vorgenommen werden, daß die
Beschleunigung konstant ist und dem Beschleunigungsvermögen des Schreibwerkwagens
entspricht, zeigen die in den Figuren 3a und 7 dargestellten.Beispiele auch nur
die beiden Werte 0 und 1 für die Führungsbeschleunigung des Schreibwerkwagens. Es
sind aber auch Ausbildungen des vorliegenden Verfahrens möglich, bei denen die Wagenführungsbeschleunigung
in mehreren Schritten veränderbar ist. Die Spalten 9 und 10 zeigen die Zahlenwerte
der in Fig. 3c und d dargestellten Wegführungsgrößen sF und tsF. Sie entstehen beim
Auf summieren der Wagenführungsgeschwindigkeit vF. Von einem Anfangswert sFo=O ausgehend
nimmt sFo im Zeitschritt t0 den Wert der Wagenführungsgeschwindigkeit vFo=3 an.
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Bis zum Zeitschritt t1 wird nun der Schreibwerkwagen, wie in Fig.
3b gezeigt, mit dem Wert 3 der Wagenführungsgeschwindigkeit vF geführt.
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Er legt dabei einen Weg zurück, der dem Produkt von vF.Pt entspricht,
das sind genau vF Flächeneinheiten der Größe # vF #t. Der neue für den Zeitschritt
t1 gültige Restfahrweg sFD1 wird also durch Subtraktion der Wagenführungsgeschwindigkeit
vFo=3 des Zeitschrittes t0 von dem Restfahrweg sFDO=48 des Zeitschrittes t0 gebildet
und hat, wie in der Tabelle der Fig. 7 gezeigt, den Wert 45. Die Restfahrzeit tR1
beträgt im Zeitschritt t1 nur noch 9 Einheiten. Allgemein gilt als Lehre für die
Bildung der Restfahrzeit tRn und des Restweges sFDn der Wegführungsgröße für einen
beliebigen Zeitschritt tn; In jedem Zeitschritt (tn) wird die verfügbare Restfahrzeit
(tRn) durch Zurückzählen des Wertes (tRn-1) aus dem vorhergehenden Zeitschritt (tn
17 um eine Einheit und der Restweg (sFDn) der Wegführungsgröße bis zur nächsten
Druckposition durch Subtrahieren des im vorhergehenden Zeitschritt (tn-1) ermittelten
Wertes (vFn 1) der Wagenführungsgeschwindigkeit von dem ebenfalls im vorhergehenden
Zeitschritt (tn 1) ermittelten Restweg (sFDn 1) gebildet. Die Division des Restweges
sFD1 durch die Wagenführungsgeschwindigkeit vFO im Zeitschritt t1 ergibt mit den
Zahlenwerten sFD1=45 und vFo=3 eine voraussichtliche Fahrzeit des Schreibwerkwagens
von 1 1=15 Einheiten.
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Aus dem Vergleich der voraussichtlichen Fahrzeit 5 mit der verfügbaren
Fahrzeit tR1 ergibt sich, daß die Wagenführungsgeschwindigkeit vF zu niedrig ist,
um in der verfügbaren Fahrzeit tR1=9 Zeiteinheiten die nächste Druckposition zu
erreichen. Die Wagenführungsgeschwindigkeit vF wird daher im Zeitschritt t1, wie
in Fig. 3b und in der Tabelle der Fig. 7 gezeigt ist, von dem Wert 3 auf den Wert
4 erhöht.
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Die Wegführungsgröße sF ist die Anzahl der von Zeitschritt zu Zeitschritt
anwachsenden Geschwindigkeitszeitflächenelemente unter dem Verlauf der in Fig. 3b
dargestellten Wagenführungsgeschwindigkeit vF.
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Sie erreicht im Zeitschritt t1 den Wert sF=7. Allgemein gilt für einen
beliebigen Zeitschritt tn: die- Wegführungsgröße sF des Schreibwerkwagens wird in
jedem Zeitschritt tn durch Addieren des Wertes vFn der Wagenführungsgeschwindigkeit
zu den in den vorhergehenden Zeitschritten ...tn-2, tn-1 aufsummierten Werten der
Wagenführungsgeschwindign-1 keit ..VFn-2' 2 vFn 1 gebildet. Im Zeitschritt t2 beträgt
die Restfahrzeit tR noch 8 Zeitschritte, der Restfahrweg hat sich, weil die Wagenführungsgeschwihdigkeit
im vorhergehenden Zeitschritt vF1=4 Einheiten betrug, von sFD1 = 45 auf sFD2 = 41
Einheiten reduziert. Die Division des Restweges sFD2 durch die Wagenführungsgeschwindigkeit
vF1 ergibt für den Zeitschritt t2 eine voraussichtliche Fahrzeit des Schreibwerkwagens
von 272 = 10,25 Einheiten. Sie ist damit noch immer größer als die verfügbare Restfahrzeit
von tR2 = 8 Einheiten und die Wagenführungsgeschwindigkeit vF muß noch weiter gesteigert
werden. Da jedoch bei dem vorliegenden Verfahren Änderungen der Wagenführungsgeschwindigkeit
nur entsprechend dem Beschleunigungsvermögen des Schreibwerkwagens vorgenommen werden,
muß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Geschwindigkeitserhöhungen ein zeitlicher
Mindestabstand einer ganzzahligen Zeitschrittzahl P liegen, so daß die Bedingung
erfüllt ist. In dieser Beziehung ist bF die Führungsbeschleunigung, £vF die Änderung
der Führungsgeschwindigkeit vF um einen Schritt, die Dauer eines Zeitschrittes und
bM die Maximalbeschleunigung des Schreibwerkwagens. Bei dem in Fig. 3 und Fig. 7
dargestellten Beispiel beträgt der Mindestabstand zwischen zwei Geschwindigkeitsänderungen
P
= 2 Zei t!CI1'i Lte . Im Zeitschritt t2 wird daher für die Wacuenffillrunelsgeschwindigkeit
vF2 der Wert 4 beibehalten. Die anhand eines Beispieles für eine Geschwindigkeitserhöhung
gegebenen Erläuterungen des vorliegenden Verfahrens gelten in gleicher Weise für
die Verringerung der Wagenführungsgeschwindigkeit vF. Die voraussichtliche Fahrzeit
# n ist dann kürzer als die verfügbare Restfahrzeit tRn und die Wagenführungsgeschwindigkeit
vFn wird schrittweise verringert. Die allgemeine Lehre zum Verändern der Wagenführungsgeschwindigkeit
nach dem vorliegenden Verfahren lautet dann, in jedem Zeitschritt (tn) wird eine
voraussichtliche Fahrzeit (# n) )des Schreibwerkwagens bis zur nächsten Druckposition
durch Division des Abstandes (sFDn) durch die im vorhergehenden Zeitschritt (tn-1)
gebildete Wagenführungsgeschwindigkeit (vFn 1) berechnet und mit der zum Zurücklegen
des Abstandes (sFDn) verfügbaren Restfahrzeit (tRn) verglichen und die Wagenführungsgeschwindigkeit
(vFn) in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis in zeitlichen Abständen, die ein
durch das Beschleunigungsvermögen des Schreibwerkwagens gegebenes ganzzahliges Vielfaches
(P) der Zeitschrittdauer (dt) sind, um jeweils einen Schritt verändert, bis die
voraussichtliche Wagenfahrzeit ( t ) mit der verfügbaren Restfahrzeit (tRn) übereinstimmt.
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Ein allgemeines Kennzeichen für das Erzeugen der Führungsgrößen des
Schreibwerkwagens nach dem beschriebenen Verfahren ist, daß in jedem Zeitschritt
(tn) aus den für den vorhergehenden Zeitschritt (tn-l geltenden Werten der Wagenführungsgeschwindigkeit
(vFn-1), der Wegführungsgröße (sFn 1)' des Abstandes (sFDn 1) der Wegführungsgröße
von der nächsten Druckposition und der zum Zurücklegen des Abstandes (sFDn 1) verfügbaren
Restfahrzeit (tRnn-1) aktualisierte Werte der Wagenführungsgeschwindigkeit (vFn),
der Wegführungsgröße (sFn), des Abstandes (sFDn) von der nächsten Druckposition
und der verfügbaren Restzeit (tRn) gebildet werden.
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Zum Führen eines mittels eines geregelten Gleichstrommotors angetriebenen
Schreibwerkwagens ist es, wie weiter unten anhand der Fig. 8 gezeigt wird, vorteilhaft,
den Antrieb dos Schreibwerkwagens auch in der Beschleunigung zu führen. Das beschriebene
Verfahren bietet die Möglichkeit, beim Erhöhen der Führungsgeschwindigkeit vF des
Schreibwerk-
wagens eine positive Beschleunigungsführungsgröße
bFP und beim Verringern der Fuhrungsgeschwind igkeit eine negative Beschleunigungsführungsgröße
bFM aus der Folge der Größenverhältnisse der voraussichtlichen Fahrzeiten?:n und
der verfügbaren Fahrzeiten tRn des Schreibwerkwagens abzuleiten. Sind in aufeinanderfolgenden
Zeitschritten tn-1, t die voraussichtlichen Fahrzeiten #n-1, #n größer als die verfügn
baren Restfahrzeiten tRn 1' tRn, so ist das ein Zeichen dafür, daß der Schreibwerkwagen
über mehrere Zeitschritte hinweg beschleunigen muß.
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Bei dem in der Tabelle der Fig. 7 dargestellten Beispiel sind in den
aufeinanderfolgenden Zeitschritten t1 bis t5 die voraussichtlichen Fahrzeichen #1
bis #5 des Schreibwerkwagens größer als die verfüg-5 baren Restfahrzeiten tR1 bis'tR5.
Vom Zeitschritt t2 an wird daher das positive Beschleunigungsführungssignal bFP
gebildet, bis im Zeitschritt t6die voraussichtliche Fahrzeit 6kleiner als-die verfügbare
Restfahrzeit tR6geworden ist. Fig.3a zeigten zeitlichen Verlauf dieses Beschleunigungsführungssignals
bFP. Unter denselben Bedingungen wirdein nicht weiterdargestelltes negatives Beschleunigungsführungssignal
(bFM) solange gebildet,wie in aufeinanderfolgendenZeitschritten (...tn-1,tn...)
die voraussichtlichen Fahrzeiten (...n-1,#n) des Schreibwerkwagensbis zur nächsten
Druckposition kleiner sind als die verfügbaren Restfahrzeiten (...tRn~1, tRn...)
Die durch Aufsummieren der Führungsgeschwindigkeit vF gebildete Wegführungsgröße
sF des Schreibwerkwagens kann als eine absolute Wegführungsgröße sF' und als eine
Folge von Wegführungsschritten # sF gebildet werden. Die in Fig. 3c gestrichelt
dargestellte absolute Wegführungsgröße sF' entsteht beim Aufsummieren der Wagenführungsgeschwindigkeit.
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Die absolute Wegführungsgröße sF' nimmt dabei je nach der Länge des
maximalen Fahrweges große Zahlenwerte an, deren Speicherung und Weiterverarbeitung
beispielsweise in der Antriebselektronik AEW (Fig. 1) des Schreibwerkwagens aufwendig
ist. Eine Folge von Wegführungsschritten XsF, dargestellt in Fig. 3d, vermeidet
diesen Nachteil und ist außerdem zum Führen von Antrieben mit geregelten Gleichstrommotoren
und Schrittmotoren gleich gut geeignet. Die Folge der Wegführungsschritte ß sF wird
dadurch erzeugt, daß das Aufsummieren der Werte
der Wagenführungsgeschwindigkeit
in jedem Zeitschritt tn nur solange fortgesetzt wird, bis die Summe einen bestimmten
Zahlenwert, nachfolgend als Modul M bezeichnet, erreicht oder überschreitet. Dabei
wird dann ein Wegführungsschri;tt/sF an die Antriebselektronik AEW ausgegeben, die
Summe sF um den Wert des Moduls M vermindert und der Summenrest sF-M im folgenden
Zeitschritt weiterverrechnet. Bei dem in Fig.
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3cund in der Tabelle der Fig. 7 dargestellten Beispiel wurde fürden
ModuiM der Wert 8 gewählt. Damitergibtsich die inderTabellefür sFdargestellte Zahlenfolqeund
der in Fig.3c ausgezogene Funktionsverlauf.Die Vorgabe'von SDO=48 Wegeinheiten ergibt
bei einem Modul vonM=8 genau 6 Wegschritte £sF innerhalb der ebenfalls vorgegebenen
T = 10 Zeitschritte.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen die Ausbildung des vorliegendenWagenführussystems
FSW. Es enthält einen Taktgenerator 1, dessen Ausgangssignale T1 - T4 und SU das
Taktraster bilden. Diese Signale sind in Diagramm men der Fig. 6 dargestellt. Sie
sind im zeitlichen Abstand 4 t eines Zeitrasterschrittes periodisch. Das Subtraktionssignal
SU schaltet ein Addier-Subtrahierwerk 5 im Zeitbereich TA eines jeden Zeitschrittes
in den Subtrahierbetrieb, im Zeitbereich TB in den Addierbetrieb. Außerdem steuert
das Subtraktionssignal Datenkanalschalter 30-34. Im Zeitbereich TA sind über den
Kanalschalter 30 der Ausgang eines Lese-Schreib-Speichers 4, der den Restfahrweg
sFb des Schreibwerkwagens bis zur nächsten Druckposition enthält, mit einem stets
positiven Eingang des Addier-Subtrahierwerkes 5 und der Ausgang des Addier-Subtrahierwerkes
5 über den Kanalschalter 31 mit dem Eingang des Lese-Schreibspeichers4 verbunden.
Der im Zeitbereich TA negative Eingang des Addier-Subtrahierwerkes ist an den Ausgang
eines Vorwärts-Rückwärts-Zählerspeichers 2 geschaltet, der die Führungsgeschwindigkeit
vF des Schreibwerkwagens enthält. Am Anfang des Zeitbereiches TA, vor dem Auftreten
des Taktimpulses T1, enthält der Lese-Schreib-Speicher 4 in einem Zeitschritt tn
noch den Restfahrweg sFDn 1 aus dem vorhergehenden Zeitschritt fn 1. Im Vorwärts-Rückwärts-Zählspeicher
2 steht ebenfalls noch der Wert der Wagenführungsgeschwindigkeit vFn 1 aus dem vorhergehenden
Zeitschritt, so daß das Addier-Subtrahierwerk im Zeitschritt tn die Differenz bis
FDn=sFDn 1 - vFn,l bildet. Der Taktim-
puls T1 aktiviert über eine
Oderstufe 41 den Schreibeingang des Lese-Schreib-Speichers 4 und schreibt den neuen
Restfahrweg sFD n in den Speicher 4 zurück.
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Ist das Ergebnis der Subtraktion und damit der Restfahrweg sFD=O,
zeigt das Addier-Subtrahierwerk 5 dieses Ergebnis durch einen bestimmten Signal
zustand eines im Addier-Subtrahierwerk 5 gebildeten Null-Signals NL an. Durch eine
mittels einer Undstufe 42 ausgeführten logischen Verknüpfung des Null-Signals NL
mit dem in jedem Zeitschritt auftretenden Takt impuls T1 wird das in Fig. 6 im Zeitschritt
t dargestellte Impulssignal der Fertigmeldung FM n gebildet. Die dem Leitsystem
LS zugeführte Fertigmeldung FM veranlant dieses zur Ausgabe der für den folgenden
Bewegungsabschnitt bereitgestellten Daten Tf , TH> SD . Diese Daten werden 0
mit einer ebenfalls vom Leitsystem LS ausgegebenen, in Fig. 6 dargestellten Impulsfolge
des Datenübergabesignals DW in die zugehörigen Speicher des Wagenführungssystems
FSW eingeschrieben.
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Aus der dem Taktgenerator 1 des Wagenführungssystems FSW zugeführten
Impulsfolge des Datenübergabesignals DW bildet dieser die in Fig. 6 dargestellten
Speicherschreibimpulse T5 bis T7.
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Der Impuls T5 schaltet den vom Leitsystem LS gespeisten Datenkanal
über den Kanal schalter 35 auf den Eingang des Rest fahrzeitspeichers 3 und schreibt
die auf dem Datenkanal anstehende Typenrad-Positionierzeit T f mittels des über
eine Oderstufe 43 auf den Schreibeingang des Restfahrzeitspeichers 3 übertragenen
Speicherschreibimpulses T5 in den Restfahrzeitspeicher 3 eil.
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Auf gleiche Weise werden die Hammerflugzeit Tti durch den Speicherschreibimpuls
T6 in den Hammerflugzeitspeicher 9 und der Weg SD des Schreibwerkwagens W bis zur
nächsten Druckposition über 0 den Kanalschalter 36 mittels des über die Oderstufe
41 auf den Schreibeingang des Restwegspeichers 4 übertragenen Speicherschreibimpulses
T7 in den Restwegspeicher 4 eingeschrieben.
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In jedem Zeitschritt tn wird nun die im Restfahrzeitspeicher 3
gespeicherte
verftigbare Restfahrzeit tR des Schreibwerkwagens W n bis zur nächsten Druckposition
von ihrem Anfangswert Tf aus durch den dem Rückwärtszähleingang RT des Restfahrzeitspeichers
3 zugeführten Taktimpuls T1 um eine Einheit vermindert. Der Ausgang des Restfahrzeitspeichers
3 ist an einen Eingang A eines Komparators 6 angeschlossen. Dieser vergleicht in
dem Zeitbereich TA die Restfahrzeit tR mit der Hammerflugzeit TH, die in dem Hammerflugzeitspeicher
9 gespeichert und über den Datenkanalschalter 34 an einem Eingang B des Komparators
6 ansteht. Bei Gleichheit der Restfahrzeit tR mit der Ilalumerflugzeit TEl aktiviert
das Ausgangssignal A = B des Komparators 6 eine Logikstufe 13, der außerdem ein
beim Erhöhen der Wagenführungsgeschwindigkeit vF von einer Beschleunigungssteuereinrichturlg
erzeugtes positives Beschleunigungsführungssignal bFP und der Takt impuls T2 zugeführt
sind. Die Logikstufe 13 gibt den Taktimpuls T2 in dem Zeitschritt, in dem die Restfahrzeit
tR gleich der ilammerflugzeit TH ist und eine positive Beschleunigung, d.h. keine
Geschwindigkeitserhöhung auftritt, als Elammerauslösesignal HA aus. Das Sperren
des Hammerauslösesignals IIA während einer Geschwindigkeitserhöhung durch das Signal
bFP ist, wie weiter unten beschrieben wird, nicht zwingend, sondern nur unter bestimmten
Voraussetzungen erforderlich.
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Im Zeitbereich TB eineSjeden Zeitschrittes ist der Ausgang des Hammerflugzeitspeichers
9 durch den Kanal schalter 34 vorn Eingang B des Komparators 6 getrennt und statt
dessen der Ausgang eines Dividierwerkes 11 über den Kanalschalter 33 an den Komparatoreingang
B angeschlossen. Dem Dividierwerk 11 sind der Restfahrweg sFD bis zur nächsten Druckposition
als Dividend und die Führungsgeschwindigkeit vF des Schreibwerkwagens W als Divisor
zugeführt. Ber Quotient am Ausgang des Dividierwerkes 11 ist die voraussichtliche
Fahrzeit t des Schreibwerkwagens W bis zur Druckposition. Im Zeitbereich TB eines
jeden Zeitschrittes vergleicht der Komparator 6 die verfügbare Rest fahrzeit; tR
mit der voraussichtlichen Fahrzeit 1: des Schreibwerkwagens W bis
zur
nächsten Druckposition und führt das Vergleichsergebnis iiber die Signale A>B>
AB, A=8, A<B der Beschleunigungssteuereinrichtung 7 zu. Diese hat die Aufgabe,
die im Vorwärts/Rückwärts-Zählspeicher 2 gespeicherte Führungsgeschwindigkeit vF
unter Berücksichtigung des Beschleunigungsvermögens des Schreibwerkwagens W über
in der Beschleunigungssteuereinrichtung 7 erzeugte Vorwärts-Rückwärts-Zählimpulse
V zu erhöhen, solange v die im Dividierwerk 11 ermittelte voraussichtliche Fahrzeit
Z größer als die verfügbare Restfahrzeit tR des Schreibwerkwagens W ist, und über
Rückwärts-Zählimpulse R zu vermindern, solange die voraussichtliche Fahrzeit Z kleiner
als die verfügbare Restfahrzeit tR ist. Zur Bildung dieser Zählimpulse führt der
Taktgenerator 1 der Beschleuni gungssteuerei nrichtiing 7 den Taktimpuls T3 zu.
Wie Fig. 6 zeigt, ist der Taktimpuls T3 in dem Zeitbereich tn/to> in dem die
Übertragung neuer Daten aus dem Leitsystem LS in das Wagenführungssystem FSW erfolgt,
nicht vorhandeln, so daß in diesem Zeitschritt das Divisions- und Vergleichsergebnis
nicht ausgewertet wird und die Führungsgeschwindigkeit vF konstant bleibt. In die
mit sFD/vF und Z bezeichneten Spalten der Fig. 7 sind daher im Zeitschritt t der
Datenübero gabe keine Werte eingetragen.
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Die Beschleunigungssteuereinrichtung 7 ist in Fig. 5 ausfiihrlicher
dargestellt. Die Vorwärts-Zählimpulse V werden in einer v Undstufe 18 gebildet.
Einem Eingang der Undstufe 18 ist das in einer Undstufe 27 mit dem Taktimpuls T3
verknüpfte Signal 27?tR zugeführt, welches anzeigt, daß die voraussichtliche Fahrzeit
: größer als die verfügbare Rest fahrzeit tR des Schreibwerkwagens W ist. Ein weiterer
Eingang der Undstufe 18 ist an einen mitZ < 0 bezeichneten Ausgang einer Indikationsstufe
22 angeschlossen.
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Die Indikationsstufe 22 wertet den Zählerstand Z eines als Abstandzähler
wirkenden Vorwärt s/Rückwärts-Zahlers 12 aus.
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Danach können Vorwärts-Zählimpulse V nur gebildet werden, wenn v der
Zählerstand Z C o ist. Der Abstandszähler 12 wird beim Auftreten eines Vorwärts-Zählimpulses
Vv durch ein von den
Vorwärts und Riickwnrts-Zählimpulsen V R mittels
einer Oderv stufe 28 abgeleitetes Ladesignal L aus einem Konstantenspeicher 25 mit
einem Zahlenwert P - 1 geladen. Der Wert P - 1 gibt die Anzahl der Zeitschritte
von der Dauer dt an, die zwischen zwei Geschwindigkeitserhöhungen liegen müssen,
damit das Beschleunigungsvermögen des Schreibwerkwagens W nicht überschritten-wird.
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Der Abstandszähler 12 hat nun einen positiven Zählerstand Z und das
Auftreten weiterer Vorwärts-Zählimpulse V, wird über die Undstufe 18 und die Indikationsstufe
22 solange verhindert, bis der Zählerstand Z auf Null zurückgezählt ist. Zu diesem
Zweck werden dem Abstandszähler 12 über eine Undstufe 51 solange von den Taktimpulsen
T3 abgeleitete Rückwärts-Zählimpulse Rz zugeführt, wie ein mit Z zu O bezeichnetes
Ausgangssignal der Indikationsstufe 22, das ebenfalls der endstufe 51 zugeführt
ist, anzeigt, daß der Zählerstand Z)O. Auf diese Weise wird erreicht, daß nach einer
Geschwindigkeitserhöh-ung stets P - 1 Zeitschritte vergehen, in denen keine weitere
Erhöhung vorgenommen wird. Der Astand zwischen beiden Geschwindigkeitserhöhungen
beträgt somit P Zeitschritte.
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Sinngemäß werden die Rückwärts-Zählimpulse R mittels der Undv stufen
19, 26, 52 eines Konstantenspeichers 24, der dem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 12 nun
eine negative Konstante mit dem Wert 1 - P vorgibt, durch Auswerten eines mitttR
bezeichneten Signals, das angibt, daß die voraussichtliche Wagenfahrzeit 1: kleiner
ist als die verfügbare Rest fahrzeit tR, sowie Auswerten von weiteren mit Z >
0 ezeichneten Ausgangssignalen der Indikationsstufe 22 in dem vorgegebenen Mindestabstand
von P Zeitschritten gebildet. In der Beschleunigungssteuereinrichtung 7 werden außerdem
die beiden Beschleunigungsführungssignale bFP und bFM erzeugt, die einen mit einem
geregelten Gleichstromantrieb ausgerüsteten Schreibwerkwagen in der Beschleunigung
führen. Das beim Erhöhen der Führungsgeschwindigkeit vF gebildete Beschleunigungsführungssignal
bFP wird von einem Speicher 14 gespeichert und ausgegeben. Für das beim Vermindern
der Führungs-
geschwindigkeit gebildete Beschleunigungsführungssignal
bF>j ist ein Speicher 15 vorgesehen. Eine Undstufe 16 erzeugt für den Speicher
14 ein Speichersetzsignal SS1, wenn das Ausgangssignal Z>O der Indikationsstufe
22 anzeigt, daß der Abstandszähler 12 einen Wert Z>O enthält, d.h. bereits eine
Geschwindigkeitserhöhung vorausgegangen ist und das Signal z>tR anzeigt, daß
eine weitere Erhöhung der Führungsgeschwindigkeit vF erforderlich ist. Das Beschleunigungsführungssignal
bFP wird im Speicher 14 durch ein von einer Oderstufe 26 gebildetes Speicherlöschsignal
SL1 gelöscht, wenn die voraussichtliche FahleitZ mit der verfügbaren Restfahrzeit
tR übereinstimmt, die Führungsgeschwindigkeit vF also unverändert beibehalten wird,
oder wenn die Führungsgeschwindigkeit vF durch einen Rückwärts-Zählimpuls Rv um
eine Einheit vermindert wird. Sinngemäß wird das bein V.lmindern der Wagenführungsgeschwindigkeit
vF gebildete Beschleunigungsführungssignal bFM mittels eines von einer Undstufe
17 ausgegebenen Speichersetzsignal SS2 in dem Speicher 15 gesetzt, wenn nach einer
vorausgegangenen Geschwindigeit3vernindrug, angezeigt durch das Ausgangssignal Z
0 der Indikationsstufe 22, das Signal z CtR eine weitere Verminderung der Wagenführungsgeschwindigkeit
vF fordert.
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Bei einem Schreibwerkwagen W mit niedrigem Beschleunigungsvermögen
kann beim Erhöhen der Wagenführungsgeschwindigkeit vF von einem niedrigen Anfangswert
vF aus der Fall auftreten, daß 0 der Schreibwerkwagen nicht in der vorgegebenen
Fahrzeit sondern erst, wie in der Fig. 8 dargestellt, nach einer Zeit TW die nächste
Druckposition erreicht. Ein beim Ablauf der Restfahrzeit tR zum Zeitpunkt tIA' ausgelöster
Abschlaghammer würde die Type nicht an der richtigen Wagenposition zum Abdruck bringen.
Damit auch in diesem Sonderfall der Abdruck zwar verzögert, aber trotzdem an der
richtigen Wagenposition erfolgt, wird beim Beschleunigen das Auslösen des Abschlaghammers
durch das der Logikstufe 13 zugeführte positive Beschleunigungsführungssignal bFP
verhin,'erts und in dem Zeitschritt tM, in dem die
Wagenführungsgeschwindigkeit
vF ihren Maximalwert vFM erreicht, die zu diesem Zeitpunkt berechnete voraussichtliche
Fahrzeit des Schreibwerkwagens bis zur nächsten Druckposition als neue Restfahrzeit
tR in den Restfahrzeitspeicher 3 eingeschrieben. Das richte e Hammerauslösesignal
wird dann zum/ZeitpunktHi, der um die hammers flugzeit TH vor Ablauf der benötigten
Wagenfahrzeit TW liegt, ausgelöst.
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Zu diesem Zweck weist das Wagenführungssystem FSW eine Maximalwerterkennungseinrichtung
10 auf, die ein Ausgangssignal VM ausgibt, wenn die Wagenführungsgeschwindigkeit
vF mit dem in der Maximalwerterkennungseinrichtung 10 als Referenzwert gespeicherten
Maximalwert vFM übereinstimmt. Das Signal VM sperrt den die Wagenführungsgeschwindigkeit
vF enthaltenden Vorwärts/Rückwärts-Zählspeicher 2 mittels einer Logikstufe 44 gegen
weitere, die Führungsgeschwindigkeit vF erhöhende Vorwärts-Zählsignale V v Die Beschleunigungssteuereinrichtung
7 gibt jedoch; weil die voraussichtliche Wagenfahrzeit größer als die verfügbare
Restfahrzeit tR ist, noch einen weiteren Vorwärts-Zählimpuls V aus, v der mit dem
Ausgangssignal VM der Maximalwerterkennungseinrichtung 10 über die Undstufe 45 verknüpft,
die voraussichtliche Wagenfahrzeit z über den Kanalschalter 36 auf den Eingang des
Restfahrzeitspeichers 3 legt und über die Oderstufe 43 den Schreibimpuls zum Einschreiben
der voraussichtlichen WagenfahrzeitZin dem Restfahrspeicher 3 erzeugt.
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Im Zeitbereich TB jedes Zeitschrittes ist das Addier-Subtrahierwerk
5 durch das Signal SU auf Addieren geschaltet. Die gesperrten Kanal schalter 30,
31 trennen den Restwegspeicher 4 vom Addier-Subtrahierwerk 5 und dafür liegt der
Ausgang des Wegführungsspeichers 8 über den Kanal schalter 32 auf dem Eingang des
Addier-Subtrahierwerkes 5. In jedem Zeitschritt t enthält der n Wegführungsspeicher
8 die im vorhergehenden Zeitschritt t n- 1 gebildete Wegführungsgröße sF . Das Addier-Subtrahierwerk
5
bildet nun die Summe sF + vF sF sF . Die so für den Zeitschritt
n-1 n t gebildete neue Führungsgröße sF wird mit dem Taktimpuls T4 n n in den Wagenführungsspeicher
8 zurückgeschrieben. Sind das Addier-Subtrahierwerk 5-und der Wegführungsspeicher
8 in ihrer Bit-Zahl so bemessen, daß darin der gesamte Fahrweg des Schreibwerkwagens
darstellbar ist, dannkann über den in Fig. 4 gestrichelt angedeuteten Kanal die
absolute Wegführungsgröße sF' unmittelbar vom Ausgang des Wegführungsspeichers 8
an die Antriebselektronik AEW ausgegeben werden. Es ist jedoch vorteilhaft, die
Bit-Zahl für die als Dual zahl dargestellte Wegführungsgröße sF und den zugehörigen
Wegführungsspeicher 8 so zu wählen, daß der Maximalwert von sF den Wert M - 1 haut,
wobei M der Modul und eine Zweierpotenz der Form 2m ist. Dadurch wird bei der laufenden
Summenbildung der Modul von der Summe sF subtrahiert, wenn ein Übertrag in die mit
2m bewertete Stelle einer Dual zahl auftritt.
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Der mit 2m bewertete Ausgang m des Addier-Subtrahierwerkes 5 erzeugt
nach Verknüpfung mit dem Taktimpuls T4 in einer Undstufe 46 das aus einer Folge
von Wegführungsschritten ssF bestehende Wegführungssignal für den Schreibwerkwagen.
Die Führungsgrößen vF, bFP, bFM, bsF sind in einer Richtungslogik 47 mit dem die
Bewegungsrichtung bestimmenden Richtungssignal RJ verknüpft. Dabei entstehen den
Bewegungsrichtungen 11Vorwärts" und "Rückwärts -zugeordnete Wegführungsgrößen ssFV
und dsFR, sowie Beschleunigungsführungsgrößen bFV und bFR.
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Die Wegführungsgröße ssFV ist eine Folge von Wegführungsschritten
für eine Vorwärtsbewegung und die Wegführungsgröße 6 sFR eine Folge von Wegführungsschritten
für eine Rückwärtsbewegung. Diese Wegführungsschritte können unmittelbar einer zur
Steuerung von Schrittmotoren geeigneten Antriebselektronik zugeführt werden Fig.
9 zeigt die nähere Ausbildung der Antriebselektronik AEW für einen Gleichstrommotor.
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Von einem mit dem Gleichstrommotor WM des Schreibwerkwagens W gekuppelten
Winkelschrittgeber GW werden zwei um 900 el phasen-
verschobene
Wechselspannungssignale SW1 und SW2 an eine elektronische Tacho-Schaltung TO geliefert,
welche die Signale in den Bewegungsrichtungen "Vorwärts und "Rückwärts" zugeordnete
Wegschrittimpulse dsV und JsR und in eine der Wagengeschwindigkeit v proportionale
Gleichspannung V umformt. Ein vom Taktgenerator 1 des Wagenführungssystem FSW erzeugtes
und der Tacho-Schaltung TO zugeführtes Synchronisationssignal SY legt die Signale
ssV und dsR in dasselbe Taktraster, in dem die vom Wagenführungssystem FSW ausgegebenen
Führungswegschritte ssFV und ssFR liegen. Ein Vorwärts/Rückwärts-Zählspeicher ZS
bildet aus den Schrittfolgen die Wegabweichung As zwischen der Wegführungsgröße
und dem tatsächlich zurückgelegten Weg des Schreibwerkwagens. Aus der Wegabweichung
ss entsteht nach der Multiplikation in der Multiplizierstufe M mit dem Verstärlcungsfaktor
K des Wegregelkreises die Korrekturgröße =svF der Wagenführungsgeschwindigkeit vF.
Eine Addierstufe A bildet die Summe von vF und zvF und gibt diese an einen Digital/Analog-Wandler
DA, dessen Ausgangsspannung v5 der Sollwert eines aus dem Gleichstrommotor WM, dem
Winkelschrittgeber GW, der Tacho-Schaltung TO, einem Regelverstärker V1 und einem
Stromverstärker V2 bestehenden Geschwindigkeitsregelkreises ist. Eine Stromführungsgröne
iF und eine vom Geschwindigkeitsregelverstärker aus der Geschwindigkeitsabweichung
Z<v gebildete Korrektur Ai bestimmen den Ankerstrom iA des Motors WM. Ein von
den Beschleunigungsführungsgrößen bFV und bFR angesteuerter Stromschalter IS bildet
eine Stromführungsgröße iF. Diese ist der Führungsbeschleunigung proportional und
erzeugt im Motor WM das Drehmoment zur Beschleunigung aller Massen.
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Der Vorteil dieses geregelten Gleichstromantriebes liegt in seinem
Führungsverhalten. Da der Antrieb in der Beschleunigung, Geschwindigkeit und im
Weg geführt wird, kann bei idealen Übertragungsgliedern theoretisch keine durch
dynamische Änderungen der Führungsgrößen bedingte Wegabweichung Bs auftreten.