DE3822381A1 - Nockenantriebsanordnung zum hin- und herbewegen eines hammerwerkes in einem drucker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenantriebsanordnung zum Hin- und Herbewegen eines Hammerwerkes in einem Drucker.

Es ist bekannt, ein langgestrecktes hin- und herbewegtes Druckglied wie ein Hammerwerk in der Nähe einer Druckpapier­ länge anzuordnen, um damit zu drucken. Ein Beispiel eines solchen Druckers ist in der US-PS 39 41 051 der Anmelderin beschrieben. Bei diesem bekannten Drucker wird ein langge­ trecktes Hammerwerk mit hin- und hergehender Bewegung über die Breite des Druckpapiers angetrieben, das von einer langgestreckten Druckwalze unterstützt ist. Während das Hammer­ werk zurück und vor quer über das Druckpapier bewegt wird, werden magnetische Hammerbetätigungsvorrichtungen, die über die Länge des Hammerwerks verteilt angeordnet sind, wahlweise betätigt, um ihnen zugeordnete Hammerfedern freizu­ geben oder zu betätigen. Dieses führt dazu, daß an den betätigten Hammerfedern vorgesehene Schlagdruckspitzen durch eine Farbbandlänge hindurch auf das Druckpapier auftreffen, um Punkte auf das Papier zu drucken. Eine Ausgleichsmassen­ anordnung wird entgegengesetzt und phasenversetzt zum Hammer­ werk mit hin- und hergehender Bewegung angetrieben, um Vibrationen herabzusetzen, die sich anderenfalls aus der Hin- und Herbewegung des Hammerwerks ergeben würden.

Bei dem bekannten Druckersystem gemäß der US-PS 39 41 051 werden das langgestreckte Hammerwerk und die Ausgleichs­ massenanordnung mittels eines einzigen Nockens entgegengesetzt angetrieben, der an sich gegenüber liegenden Nockenfolge­ gliedanordnungen angreift, die mit dem Hammerwerk bzw. mit der Ausgleichsmassenanordnung gekuppelt sind. Der Nocken, der entgegengesetzte Nockenvorsprünge aufweist, wird mittels eines Antriebsmotors über ein angeschlossenes Schwungrad gedreht. Während der Nocken gedreht wird, führen die wiederhol­ ten Bewegungen der an ihm vorgesehenen Nockenvorsprünge vorbei an den Nockenfolgegliedanordnungen zur hin- und hergehenden Bewegung des Hammerwerks und der Ausgleichs­ massenanordnung. Die Nockenfolgegliedanordnungen, die das Hammerwerk und die Ausgleichsmassenanordnung mit dem Nocken verbinden, sind mit Druckfedern versehen, welche die Bewegungs­ abnahmerollen an den Enden der Nockenfolgegliedanordnungen an den Nockenandrücken und mit diesen in Berührung halten.

Während der Anlaufphase von Druckern der beschriebenen Bauart mit nockengetriebenem Hammerwerk und Ausgleichsmassen­ anordnung ist ein beträchtliches Drehmoment erforderlich, um den Nocken am Punkt des Spitzenwiderstands vorbeizube­ wegen, bei dem die Spitzen der entgegengesetzten Nockenvor­ sprünge an den sich gegenüber liegenden Bewegungsabnahme­ rollen angreifen und die Federn innerhalb der Nockenfolge­ gliedanordnungen am stärksten zusammendrücken. Die Drehmoment­ anforderungen beim Anlaufen sind dergestalt, daß der für das Drehmoment erforderliche Strom typischerweise zehnmal so groß ist, der anschließend zur Aufrechterhaltung eines stetigen Betriebs erforderlich ist, bei dem das Hammerwerk und die Ausgleichsmassenanordnung mit einer gewählten konstan­ ten Geschwindigkeit angetrieben werden. In vielen Fällen wird ein größerer Nockenantriebsmotor erforderlich, als es für den stetigen Betrieb notwendig ist, weil das hohe Anlauf­ drehmoment zur Verfügung gestellt werden muß, um den anfäng­ lichen Nockenwiderstand zu überwinden. Dieses ist nachteilig sowohl hinsichtlich der steigenden Motorgröße und Kosten wie hinsichtlich des hohen Strombedarfs und der zuzuführen­ den Energieerzeugung solcher Ströme.

Dementsprechend wäre es von Vorteil, eine in dieser Hinsicht verbesserte Nockenantriebsanordnung für den Drucker zu schaffen.

Speziell wäre es von Vorteil, eine solche Anordnung zu schaffen, bei welcher der Anlauf ohne die normalerweise erforderlichen großen Motorströme und ohne die Notwendigkeit für größere und teurere Motoren erfolgen kann, wie sie häufig notwendig werden, um den Anlaufbedingungen zu genügen.

Diese Aufgabe und weitere Zielsetzungen werden erfindungs­ gemäß mit einer verbesserten Nockenantriebsanordnung zum Antrieb eines Hammerwerks und einer Ausgleichsmassenanord­ nung gelöst.

Die erfindungsgemäße Nockenantriebsanordnung bewirkt das Anlaufen durch intermittierende Energiezufuhr zum Nockenantriebs­ motor in einem Muster synchron zum Resonanzfrequenzverhalten des hin- und herbewegten Nockenantriebssystems mit dem Hammer­ werk, der Ausgleichsmassenanordnung und den zugehörigen Nockenfolgegliedanordnungen. Stromstöße werden dem Motor in einem von der Resonanzfrequenz bestimmten Takt so zuge­ führt, daß die Stromstöße während abwechselnder Halbzyklen erfolgen. Jeder Stromstoß ist etwa gleich lang wie die Periode des ersten Halbzyklus des Resonanzfrequenzverhaltens.

Jeder Stromstoß führt zu einer Drehung des Nockens in der Antriebsrichtung, wodurch sich Energie in den Federn der Nockenfolgegliedanordnungen ansammelt, die den Nocken mit dem Hammerwerk und der Ausgleichsmassenanordnung verbinden. Im Anschluß an den Stromstoß schwingt der Nocken zurück in eine Richtung entgegengesetzt zur Antriebsrichtung. Wenn der Nocken seine Richtung wieder umkehrt, setzt der nächste Stromstoß ein, um die Bewegung in der Antriebsrichtung zu verstärken und die Schwingungen zu vergrößern. Die Folge wiederholt sich, bis der Punkt des spitzen Drehwiderstands des Nockens passiert wird, bei dem die Spitzen der entgegenge­ setzten Nockenvorsprünge des Nockens an den Rollen der entgegenge­ setzten Nockenfolgeglieder angreifen. Wenn dieses der Fall ist, wird in der Folge dem Nockenantriebsmotor ein kontinuier­ licher Strom zugeführt, um eine stetige Bewegung des Systems mit der gewünschten Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

Die dem Nockenantriebsmotor während des Anlaufs zugeführten Stromstöße sind vorzugsweise von gleicher Dauer und erfolgen in gleichen Abständen zueinander, so daß jeder Stromstoß in einem Zeitpunkt einsetzt, der dem Beginn verschiedener Zyklen des Resonanzfrequenzverhaltens des hin- und herbewegten Nockenan­ triebssystems entspricht. Wie bereits gesagt ist jeder Stromstoß etwa gleich der Dauer des ersten Halbzyklus der Folge von Zyklen, die vom Resonanzfrequenzverhalten des Nockenantriebs­ systems bestimmt ist.

Die Zahl der erforderlichen Stromstöße zur Überwindung des Spitzendrehwiderstands des Nockens kann anfangs bestimmt werden, so daß ein Abtasten des Systems mit einer Rückkopplung nicht notwendig ist. Statt dessen wird der Motor einfach mit der erforderlichen Anzahl von Stromstößen bei einer gegebenen Stromstoßamplitude und Dauer gespeist, um die Spitzen der entgegengesetzten Nockenvorsprünge an den entgegengesetzten Nockenfolgegliedanordnungen vorbeizubewegen und dabei das Anlaufen zu vollführen. Im Anschluß daran wird ein kontinuier­ licher Amplitudenstrom zugeführt, der das System mit der gewünschten Geschwindigkeit in stetiger Weise antreibt. Obwohl die Amlitude der Stromstöße beim Anlauf größer als die Amplitude des kontinuierlichen Stroms für den stetigen Betrieb ist, ist die Amplitude der Anlaufstromstöße trotzdem beträchtlich kleiner als die Stromamplitude, die für den Anlauf mit der üblichen Technik der Zuführung eines kontinuierlichen Stroms zum Nockenantriebs­ motor erforderlich ist. Alternativ kann auch ein Regelsystem in einer geschlossenen Schleife verwendet werden, bei dem die Stellung des Nockens unter Verwendung von Stellungsregelsignalen für das Nockenantriebssystem bestimmt wird und der Motor entsprechend den erhaltenen Informationen über die Nockenstellung mit Stromstößen versorgt wird.

Die Amplitude der Anlaufstromstöße ändert sich umgekehrt zur Anzahl der Stromstöße, die für die Anlaufphase vorgesehen sind. Dementsprechend läßt sich das Anlaufen mit einer Strom­ stoßamplitude nur wenig größer als für den stetigen Betrieb erforderlich erreichen, wenn eine große Anzahl von Stromstößen dieser Amplitude aufgebracht wird. Umgekehrt reichen wenige Stromstöße für die Anlaufphase, wenn die Amplitude dieser Stromstöße groß genug ist.

Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Nockenantriebsanordnung ist der Nockenantriebsmotor ein Gleichstrommotor ohne Bürsten mit einer Servosteuerung. Das Servosystem zum Steuern des Motors erzeugt ein Signal, das die momentane Geschwindigkeit des Motors wiedergibt, und vergleicht dieses Signal mit einem Steuersignal, das die gewünschte Motorgeschwindigkeit darstellt. Jeder Unter­ schied in den Signalen erzeugt ein Fehlersignal, das dem Motor zugeführt wird, um seine Geschwindigkeit entsprechend einzu­ stellen. Das Steuersignal wird von einem Steuercomputer erzeugt. Das Resonanzfrequenzverhalten des sich hin- und herbewegenden Nockenantriebssystems mit dem Hammerwerk, der Massenausgleichs­ anordnung und den Nockenfolgegliedanordnungen, die das Hammer­ werk und die Massenausgleichsanordnung mit dem Nocken verbin­ den, wird durch Drehen des Nockens zur Berührung der Spitzen der entgegengesetzten Nockenvorsprünge mit den Bewegungsab­ nahmerollen der entgegengesetzten Nockenfolgegliedanordnungen bestimmt. Der Nocken wird dann freigegeben und seine Bewegung als Funktion der Zeit wird dann festgestellt und aufgezeichnet, während der Nocken schließich zur Ruhe kommt. Zwar weichen die einzelnen Perioden des sich ergebenden Resonanzverhaltens des Nockenantriebssystems wegen Änderungen der Federkonstanten in den Nockenfolgegliedanordnungen etwas voneinander ab, jedoch kann ein Mittelwert des Resonanzfrequenzverhaltens und der Perioden der Zyklen und Halbzyklen bestimmt werden.

Während der Anlaufphase erzeugt der Steuercomputer Steuersignal­ impulse synchron zur mittleren Resonanzfrequenz, so daß jeder Impuls zu Beginn eines Resonanzfrequenzzyklus einsetzt und in der Mitte des Zyklus endet. Die Amplitude der Steuersig­ nalimpulse wird so gewählt, daß Stromstöße der gewünschten Amplitude am Motor erzeugt werden. Nachdem die Impulsamplitude des Steuersignals bestimmt ist, wird als nächstes die Anzahl der notwendigen Steuersignalimpulse zum Erreichen des Anlaufens bestimmt. Dieses kann im Wege der Berechnung oder experimentell erfolgen, indem der Motor mit Stromstößen gespeist wird und beobachtet wird, wieviele Stromstöße erforderlich sind, um über die Widerstandsspitze hinauszukommen. Der Steuercomputer wird dann so programmiert, daß die erforderliche Zahl von Steuersignalimpulsen jener Amplitude bei jedem Anlaufen erzeugt werden, bevor ein kontinuierliches Steuersignal erzeugt wird, das zu einem kontinuierlichen Motorstrom der notwendigen Amplitude führt, um den stetigen Betrieb mit einer hin- und hergehenden Bewegung des Nockenantriebssystems mit der erwünschten Geschwindigkeit zu erreichen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer schematischen Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Rasterzeilen­ druckers mit einer verbesserten Nockenantriebsanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Nockenantriebs­ anordnung des Druckers gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Hammerwerks und der Druckwalzenanordnung des Druckers gemäß Fig. 1 unter Darstellung der Nocken­ folgegliedanordnung des Hammerwerks;

Fig. 4A und 4B Draufsichten auf die Nockenantriebsanordnung des Druckers nach Fig. 1, wobei der Nocken in zwei verschiedenen Stellungen gezeigt ist;

Fig. 5 ein Diagramm der Winkelstellung des Nockens als Funktion der Zeit unter Veranschaulichung des Resonanzverhaltens des Nockenantriebssystems des Druckers gemäß Fig. 1;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Servosteuersystems zum Steuern des Antriebsmotors der Nockenantriebsanordnung des Druckers gemäß Fig. 1; und

Fig. 7 ein Diagramm der Steuersignale für die Motorgeschwindig­ keit und die sich ergebende Nockengeschwindigkeit als Funktion der Zeit, wobei veranschaulicht wird, wie das Servosteuersystem gemäß Fig. 1 erfindungsgemäß das Anlaufen zustandebringt.

Fig. 1 zeigt einen Drucker 10 mit einer Nockenantriebsanordnung 12 entsprechend der Erfindung. Beim Drucker 10 handelt es sich um einen Rasterzeilendrucker der Bauart gemäß US-PS 39 41 051. Das besondere Beispiel des in Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Druckers 10 ist mit Einzelheiten in den gleichzeitig eingereichten Patentanmeldungen der Anmelderin entspr. US-Serial No. 0 69 486 (Titel Drucker mit einer austauschbaren Pendelan­ ordnung) und entspr. US-Ser. No. 0 69 021 (Titel: Drucker mit einem verbesserten Hammerwerk) beschrieben. Dementsprechend werden die Teile des Druckers 10 außerhalb der Nockenantriebsan­ ordnung 12 hier nur kurz beschrieben.

Der Drucker 10 weist eine Pendelanordnung 14 mit einem langge­ streckten Hammerwerk 16 und einer Druckwalzenanordnung 18 auf, die in Zusammenhang mit Fig. 3 noch näher beschrieben werden. Eine nahe der Druckwalzenanordnung 18 vorgesehene Zugantriebs­ anordnung 20 ist mit sich gegenüber liegenden Zugantrieben 22 und 24 versehen, die in Perforationen an den entgegengesetzten Kanten einer Länge eines Druckpapiers 25 angreifen. Die Zugantriebe 22 und 24 bewegen das Druckpapier 25 schrittweise nach oben durch eine Druckstation 26 vor, die vom Zwischenraum zwischen dem Hammerwerk 16 und der Druckwalzenanordnung 18 gebildet ist. Ein Farbbanddeck 27 ordnet eine Länge eines Farbbands in der Druckstation 26 zwischen dem Hammerwerk 16 und der Druckwalzenanordnung 18 an, wie es nachfolgend in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wird.

Das Drucken mit dem Drucker 10 gemäß Fig. 1 wird dadurch bewirkt, daß ausgewählte Hammerfedern einer Vielzahl von Hammerfedern, die über die Länge des Hammerwerks 16 verteilt sind, wie es nachfolgend in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wird, ausgelöst oder betätigt werden. Die Hammerfedern sind mit Schlagdruckspitzen versehen, die das Farbband aus dem Farb­ banddeck 27 gegen das Druckpapier 25 schlagen, um Punkte zu drucken, während das Hammerwerk 16 zurück und vor quer über das Druckpapier 25 hin- und herbewegt wird, das von den Zugantrieben 22 und 24 gehalten ist und sich an der Druck­ walzenanordnung 18 abstützt. Das Hammerwerk 16 wird durch einen Nocken 28, der an einem Schwungrad 30 innerhalb der Nockenantriebsanordnung 12 befestigt ist, mit hin- und hergehen­ der Bewegung angetrieben. Der Nocken 28 wirkt auch mit einer Ausgleichsmassenanordnung 32 zusammen und bewegt diese ent­ gegengesetzt und phasenversetzt zum Hammerwerk 16. Dabei bewirkt die Massenausgleichsanordnung 32 einen Massenausgleich des Hammerwerks 16, um die Vibrationsbewegung herabzusetzen, die sich anderenfalls im Drucker 10 ergeben würde.

Die Nockenantriebsanordnung 12 ist in Fig. 2 detailliert darge­ stellt. Sie weist einen Nockenantriebsmotor 34 auf, der über einen Antriebsriemen 36 das Schwungrad 30 dreht, an dem der Nocken 28 befestigt ist. Der Nocken 28 weist im darge­ stellten Ausführungsbeispiel vier verschiedene Nockenvorsprünge auf, die zwei verschiedene Paare von entgegengesetzten Nocken­ vorsprüngen bilden, wie es nachfolgend in Verbindung mit den Fig. 4A und 4B beschrieben ist. Der Nocken 28 wirkt mit einer Bewegungsabnahmerolle 38 einer Nockenfolgegliedan­ ordnung 40 zusammen, die mit dem Hammerwerk 16 verbunden ist. Ferner wirkt der Nocken 28 mit einer Bewegungsabnahme­ rolle 42 einer Nockenfolgegliedanordnung 44 zusammen, die mit der Ausgleichsmassenanordnung 32 verbunden ist.

Der Nockenantriebsmotor 34 wird in der Darstellung gemäß Fig. 2 normalerweise im Uhrzeigersinn angetrieben, um den Antriebsriemen 36 in der durch Pfeile 46 kenntlich gemachten Richtung anzutreiben. Dieses führt zu einer Drehung des Schwungrades 30 im Uhrzeigersinn, wie es durch den Pfeil 48 veranschaulicht wird, und zum Drehen des Nockens 28 im Uhrzeigersinn, der an das Schwungrad 30 angeschlossen ist. Während sich der Nocken 28 im Uhrzeigersinn dreht, führt das Passieren der verschiedenen Nockenvorsprünge am Nocken 28 hinweg über die Nockenfolgerolle 38 zu einer Hin- und Herbewegung des Hammerwerks 16 zurück und vor, wie es durch den Pfeil 50 veranschaulicht ist. In entsprechender Weise führt das Passieren der Nockenvorsprünge hinweg über die Nockenfolgerolle 42 zu einer hin- und hergehenden Bewegung der Ausgleichsmassenanordnung 32, wie es der Pfeil 52 darstellt.

In Fig. 3 ist das Hammerwerk 16 mit seiner Nockenfolgeglied­ anordnung 40 zusammen mit der Druckwalzenanordnung 18 und einer Abdeckung 54 in größerem Maßstab dargestellt.

Das Hammerwerk 16 weist eine Vielzahl von Hammerfedern 56 auf, die parallel und im Abstand zueinander über die Hammerwerklänge verteilt angeordnet sind. Jede Hammerfeder 56 ist mittels einer Schraube 58 und einer Montageplatte 60 mit seinem unteren Ende am Hammerwerk 16 befestigt und weist ein entgegengesetztes oberes freies Ende mit einer Schlag­ druckspitze 62 auf. Die Hammerfeder 56 wird normalerweise leicht durchgebogen in einer zurückgezogenen Stellung in Anlage an einem Paar von Polstücken 64 und 66 gehalten, die innerhalb einer Aussparung 68 im Hammerwerk 16 auf gegenüber liegenden Seiten eines Dauermagneten 17 montiert sind. Die Hammerfeder 56 wird in der zurückgezogenen Stellung in Anlage an den Polstücken 64 und 66 unter der Wirkung des Dauermagneten 70 gehalten. Der Magnetfluß vom Dauermag­ neten 70 verläuft durch den Magnetkreis, der die Polstücke 64 und 66 und den benachbarten Abschnitt des oberen Endes der Hammerfeder 56 umfaßt.

Jeder Hammerfeder 56, von denen in Fig. 3 wegen der Deutlich­ keit der Darstellung nur vier gezeigt sind, ist ein verschiede­ nes Paar von Polstücken 64 und 66 zugeordnet. Jedem Paar von Polstücken 64 und 66 ist eine eigene Magnetspulenanordnung 72 mit einem Paar von Spulen 74 und 76 zugeordnet. Das Auslösen oder Betätigen der Hammerfeder, die normalerweise in der zurückgezogenen Stellung in Anlage an den Polstücken 64 und 66 unter der Wirkung des Dauermagneten 70 gehalten ist, erfolgt durch kurzzeitige Erregung der Spulen 74 und 76. Dadurch wird bewirkt, daß das freie obere Ende der Hammerfeder 56 weg von den Polstücken 64 und 66 vorschnellt, so daß die Schlagdruckspitze 62 durch ein zugeordnetes Paar von Öffnungen im vorderen Abschnitt 78 und hinteren Abschnitt 80 der auf dem Hammerwerk 16 montierten Abdeckung 54 tritt. Aus Fig. 3 sind die Öffnungen 84 im Vorderabschnitt 78 der Abdeckung 82 zu sehen. Die Öffnungen im hinteren Abschnitt 80 sind in Fig. 3 verdeckt. Wenn sich die Schlagdruckspitze 62 der betätigten Hammerfeder 56 durch die zugeordnete Öffnung im vorderen und hinteren Abschnitt 78, 80 der Abdeckung 82 erstreckt, wird ein Abschnitt einer Länge eines Farbbands 86 gegen das Druckpapier 25 gestoßen, das sich an der langgestreck­ ten Druckwalze 90 der Druckwalzenanordnung 18 abstützt. Die Hammerfeder 56 prallt dann zurück in die zurückgezogene Stellung in Anlage an den Polstücken 64 und 66, wo die Hammerfeder 56 unter der Wirkung des Dauermagneten 70 in Bereitschaft für ihre nächste Betätigung gehalten wird.

Das Farbband 86 aus dem in Fig. 1 gezeigten Farbbanddeck 27 erstreckt sich durch die Abdeckung 54 zwischen deren vorderen und hinteren Abschnitt 78 bzw. 80. Das Farbband 86 ist zwischen den Öffnungen 84 im Vorderabschnitt 78 und den entsprechenden (nicht dargestellten) Öffnungen im hinteren Abschnitt 80 der Abdeckung 82 angeordnet. Wenn die verschiedenen Hammerfedern 56 während der hin- und hergehenden Bewegung des Hammerwerks 16 gegenüber dem Druckpapier 25 und der abstützenden Druckwalze 90 betätigt werden, erstreckt sich die Schlagdruckspitze 62 einer jeden betätigten Hammerfeder 56 durch die zugeordnete Öffnung in der Abdeckung 54, um das Farbband 86 gegen das Druckpapier 25 zu schlagen.

Das Druckpapier 25 wird von den Zugantrieben 22 und 24 gemäß Fig. 1 durch die Druckstation 26 vorbewegt, die vom Zwischen­ raum zwischen den Abschnitten der Abdeckung 54 gebildet ist. Die Zugantriebe 22 und 24 greifen an den entgegengesetzten Rändern des Druckpapiers in bekannter Weise an und weisen eine Folge von Vorsprüngen oder Dornen auf, die durch Perforationen 92 an den entgegengesetzten Rändern des Druckpapiers 25 hindurch greifen. Die Zugantriebe 22 und 24 bewegen das Druckpapier 88 in Schritten aufwärts, so daß das Hammerwerk 16 bei jeder Fahrt quer über die Breite des Druckpapiers 25 eine geränderte Punktreihe bzw. Zeile drucken kann.

Das Hammerwerk 16 weist eine langgestreckte Welle 94 auf, die sich über seine Länge sowie über seine entgegengesetzten Stirnseiten hinaus erstreckt, um an diesen Wellenstummel 96 und 98 zu bilden. Wie in der vorstehend an erster Stelle genannten gleichzeitigen Patentanmeldung näher beschrieben werden die Wellenstummel 96 und 98 von innerhalb der Pendelanordnung 14 montierten linearen hülsenförmigen Lagern aufgenommen. Die hülsenförmigen Lager gestatten eine gleitende Längsbewegung der Wellenstummel 96 und 98, so daß das Hammerwerk 16 sich hin- und herbewegen kann.

Die Nockenfolgegliedanordnung 40 ist auf einem konischen Ende 100 des Wellenstummels 96 angeordnet. Die Nockenfolge­ gliedanordnung 40 weist eine Nockenfolgerolle 38 auf, die drehbar innerhalb einer Gabel 104 gelagert ist, so daß sie sich aus der Gabel 104 heraus in Anlage an den Nocken 28 erstreckt. Die Gabel 104 ist mit einer Lageranordnung 106 über ein Halsstück 108 an der Rückseite der Gabel 104 verbunden. Das Halsstück 108 erstreckt sich durch einen Dichtungsring 110, eine schraubenför­ mige Pendelfeder 112 und Dichtungsringe 114 zu einem Ende der Lageranordnung 106, die von einem Vorratsbehälter 116 umgeben ist, der einen Ölfilzdocht 118 am Ende der Lageranordnung 106 aufnimmt.

Die Lageranordnung 106 ist auf dem konischen Ende 100 des Wellenstummels 96 montiert. Eine nicht dargestellte Madenschraube ist lose im Halsstück 108 der Gabel 104 aufgenommen und im konischen Ende 100 des Wellenstummels 96 angebracht. Die Madenschraube bestimmt das Ausmaß, in dem sich die Gabel 104 vom konischen Ende 100 weg bewegen kann, und ermöglicht gleichzeitig eine begrenzte Bewegung der Gabel 104 in Richtung auf das konische Ende 100 entgegen dem Widerstand der Feder 112, um Stöße aufzufangen, wenn sich das Rollenlager 102 entlang des Nockens 28 bewegt. Gleichzeitig drückt die Feder­ fähigkeit der Pendelfeder 112 die Rolle 38 gegen den Nocken 28 und hält die Rolle 38 in Anlage am Nocken 28.

Die Nockenfolgeanordnung 44 der Ausgleichsmassenanordnung 32 ist zum Teil innerhalb der Ausgleichsmasse 120 vorgesehen, die eine dem Hammerwerk 16 entsprechende Masse aufweist. Eine Feder 121 drückt die Nockenfolgerolle 42 in Anlage an den Nocken 28. Die Ausgleichsmasse 120 ist verschiebbar auf zwei Wellen 122 und 124 gelagert. Beim Drehen des Nockens 28 wird die Ausgleichsmasse 120 über die Nockenfolgegliedanordnung 4 auf den Wellen 122 und 124 in hin- und hergehender Weise vor und zurückbewegt.

Fig. 4A und 4B zeigen den Nocken 28 zusammen mit dem Nockenantriebssystem 126, welches das Hammerwerk 16 mit seiner Nockenfolgegliedanordnung 40 und die Ausgleichsmassenanordnung 32 mit ihrer Nockenfolgegliedanordnung 44 und der Ausgleichs­ masse 120 umfaßt. Wie bereits ausgeführt, weist der Nocken 28 beim beschriebenen Ausführungsbeispiel vier Nockenvorsprünge auf, die in zwei Paaren sich gegenüber liegender Nockenvor­ sprünge gruppiert sind. Das erste Paar ist von den sich gegenüber liegenden Nockenvorsprüngen 128 und 130 gebildet, während das zweite Paar von den sich gegenüber liegenden Nockenvorsprüngen 132 und 134 gebildet ist, die zwischen den Nockenvorsprüngen 128 und 130 angeordnet sind. Die Nockenvor­ sprünge 128, 130, 132 und 134 sind mit gleichen Winkelabständen von 90° über den Umfang des Nockens 28 verteilt angeordnet. In Fig. 4A berührt die Nockenfolgerolle 38 den Nocken 28 am Punkt 136. Die gegenüber liegende Nockenfolgerolle 42 berührt den Nocken 28 an dem dem Punkt 136 gegenüber liegenden Punkt 138. Die Punkte 136 und 138 bilden niedrige Punkte oder "Täler" in der Mitte zwischen den Nocken­ vorsprüngen 128, 130, 132 und 134. Der Nocken 28 weist ein weiteres Paar sich gegenüber liegender Punkte 140 und 142 auf, die ebenfalls tiefliegende Punkte oder "Täler" zwischen den Spitzen der Nockenvorsprünge 128, 130, 132 und 134 darstellen. Der Nocken 28 kommt in einer Stellung wie der in Fig. 4A gezeigten zur Ruhe, in der die sich gegenüber liegenden Punkte 136 und 138 oder die sich gegenüber liegenden Punkte 140 und 142 an den Nockenfolgegliedrollen 38 und 42 anliegen. Dieses sind Nockenpunkte des geringsten Widerstandes. Die Feder 112 der Nockenfolgegliedanordnung 140 des Hammerwerks 16 ist im größten Maße expandiert, was auch für die Feder 121 der Nockenfolge­ gliedanordnung 44 der Ausgleichsmassenanordnung 32 gilt.

Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 ausgeführt ist die gewünschte Antriebsrichtung des Schwungrads 30 und des ange­ schlossenen Nockens 28 die Drehung im Uhrzeigersinn gemäß Pfeil 48 in Fig. 2. Daher wird beim Antriebsstart des Nockens 28 aus der in Fig. 4A gezeigten Stellung der Nockenantriebsmotor 34 so gespeist, daß eine Drehung des Nockens 28 im Uhrzeigersinn beginnt, um die Nockenfolgerolle 38 auf die Spitze des Nockenvor­ sprungs 134 und dann über sie hinweg und die Nockenfolgerolle 142 auf die Spitze des Nockenvorsprungs 132 und dann über sie hinweg zu bewegen. Während sich der Nocken 28 aus der in Fig. 4 gezeigten Stellung im Uhrzeigersinn dreht, werden die Federn 112 und 121 zusammengedrückt, bis eine Stellung ihrer größten Zusammendrückung erreicht ist, wenn die Spitzen der Nockenvor­ sprünge 134 und 132 eine Stellung in Anlage an den Nockenfolge­ rollen 38 bzw. 42 einnehmen. Dieses ist die Winkelstellung oder der Punkt des größten Widerstandes nach dem Start aus der in Fig. 4A gezeigten Nockenstellung. Wenn die Spitzen der Nockenvorsprünge 134 und 132 ihre Bewegung an die Nockenfolge­ rollen 38 und 42 vorbei fortsetzen, können sich die Federn 112 und 121 ausdehnen, bis die Punkte 142 und 140 die Nocken­ folgerollen 38 und 42 erreichen. Daher bestimmen die die Nockentäler bildenden Punkte 140 und 142 eine andere Winkel­ stellung oder einen Punkt des geringsten Widerstandes.

Es ist ein beträchtliches Drehmoment erforderlich, um den Nocken 28 im Uhrzeigersinn aus der Stellung des geringsten Widerstandes gemäß Fig. 4A über ¹/₈ Umdrehung in die Stellung des größten Widerstandes gemäß Fig. 4B zu drehen. Wenn der Nocken 28 seine Drehung über die Stellung gemäß 4B hinaus fortsetzt, ist noch immer ein nennenswertes Drehmoment erforderlich, dieses ist jedoch wesentlich geringer als das Drehmoment, das für den Anlauf oder die erste Achteldrehung des Nockens 28 erforderlich ist. Dieses ist offensichtlich durch das Bewegungsmoment des Systems mit seinem vergleichsweise schweren Schwungrad 30 und dadurch bedingt, daß der Reibungswiderstand stark verringert ist, wenn das System erst einmal in Bewegung gesetzt ist. Das System erreicht schnell einen stetigen Betriebszustand, in dem ein dem Antriebsmotor 34 zugeführter vergleichsweise kleiner Strom die Hin- und Herbewegung des Hammerwerks 16 mit der gewünschten Geschwindigkeit bewirkt.

Ein dem Motor 34 zugeführter kontinuierlicher Strom müßte zum Erreichen des Anlaufens eine Amplitude aufweisen, die typischer­ weise das Zehnfache oder mehr der Amplitude des Stroms beträgt, der danach erforderlich ist, um den stetigen Betrieb aufrechtzuer­ halten. Dementsprechend muß der Antriebsmotor 34 ausreichend groß sein, das erforderliche Drehmoment für die Anlaufphase entsprechend der großen Stromamplitude zu liefern. Ferner erfordert die große Anlaufstromamplitude eine Energiezufuhr mit einer solchen Stromamplitude, obwohl danach nur ein kleiner Teil dieser Energiezufuhrkapazität benötigt wird, um den stetigen Betrieb aufrechtzuerhalten.

In Übereinstimmung mit der Erfindung werden die Stromerforder­ nisse in der Anlaufphase durch eine Anordnung herabgesetzt, die den Motor 34 intermittierend mit Stromstößen bzw. Stromimpulsen in einem Muster synchron mit der Resonanzfrequenz des Nockenan­ triebssystems 126 speist. Der Nocken 28 schwingt in Abhängigkeit von den Stromstößen zurück und vor, bis der Spitzenwiderstand überwunden ist, welcher der Stellung entweder der gegenüber liegenden Nockenvorsprünge 128 und 130 oder der gegenüber liegenden Nockenvorsprünge 132 und 134 an den Nockenfolgerollen 38 und 42 entspricht. Danach wird dem Motor 34 ein kontinuier­ licher Strom zugeführt, der ausreicht, um das Hammerwerk 16 mit der gewünschten Geschwindigkeit in einem stetigen Betriebszustand hin und her zu bewegen.

Das Resonanzverhalten des Nockenantriebssystems 126 mit dem Hammerwerk 16 und der Massenausgleichsanordnung 32 einschließ­ lich ihrer Nockenfolgegliedanordnungen 40 und 44 wird auf einfache Weise festgestellt und ist in Fig. 5 dargestellt. Dort ist die Winkelstellung des Nockens 28 als Funktion der Zeit aufgetragen, nachdem der Nocken 28 von Hand in eine seiner Winkelstellung mit größtem Widerstand wie die in Fig. 4B gezeigte Stellung gedreht wurde und dann freigegeben wurde. Im Freigabepunkt, der in Fig. 5 durch den Punkt 150 dargestellt wird, beginnt der Nocken 28 sich unter der Vorspannung der Pendelfedern 112 und 121 zu drehen. Der Nocken dreht sich durch einen Punkt 152, der eine der Stellungen geringsten Widerstands wie die in Fig. 4A gezeigte Stellung darstellt, zu einem Punkt 154, an dem der Nocken 28 stillsteht, wobei die Nockenfolgerollen 38 und 42 die größte Wegstrecke in Richtung auf die Spitzen eines der Paare ent­ gegengesetzter Nockenvorsprünge 128, 130 bzw. 132 und 134 zurückgelegt haben. Am Punkt 154 erfährt der Nocken 28 eine Bewegungsumkehr und dreht sich durch eine Stellung geringsten Widerstands am Punkt 156 bis zu einem Punkt 158, in dem die Nockenfolgerollen 38, 42 einen Teil des Weges in Richtung auf die Spitzen des Paars von Nockenvorsprüngen 128, 130 bzw. 132 und 134 zurückgelegt haben, bei denen der Nocken 28 anfangs freigegeben wurde. Am Punkt 158 kehrt der Nocken 28 erneut seine Bewegungsrichtung um und dreht sich durch eine Stellung kleinsten Widerstandes an einem Punkt 160 zu einem Punkt 162, an dem der Nocken 28 wieder stillsteht und dann seine Richtung umkehrt. Das Nockenantriebssystem 126 fährt fort, in dieser Weise zu schwingen, bis es schließlich zur Ruhe kommt.

Das in Fig. 5 dargestellte Resonanzverhalten des Nockenantriebs­ systems 126 wird in erster Linie von den Massen des Hammerwerks 16 und der Massenausgleichsanordnung 32 sowie zu einem kleineren Anteil von den Federkonstanten der Federn 112 und 121 der Nockenfolgegliedanordnungen 40 und 44 bestimmt. Die Feder­ konstanten ändern sich geringfügig in Abhängigkeit von der Expansion oder Kompression der Federn 112 und 121. Beispiels­ weise besitzt die Feder 112 der Nockenfolgegliedanordnung 40 eine Federkonstante, die sich von einem Wert 0 an einer der Nockenstellungen geringsten Widerstandes für den Ausdruck

(in.-lb.)/Grad bzw. N/cm

in einen Wert von

4 (in.-lb.)/Grad bzw. 7 N/cm

in einem Punkt ändert, der 22,5° oder ¹/₁₆ Umdrehung von der Stellung geringsten Widerstands entfernt ist. Wenn der Nocken sich in eine Stellung größten Widerstands weiter dreht, fällt dieser Wert für die Federkonstante der Feder 112 wieder auf 0 ab.

Die Änderungen in den Federkonstanten der Nockenfolgegliedanord­ nungen 40 und 44 führen zu kleinen Änderungen in den Halb­ perioden und Perioden des Resonanzverhaltens, das durch die Intervalle zwischen den Kreuzungspunkten mit der horizonta­ len Achse wie den Punkten 152, 156 und 160 dargestellt wird. Das Intervall zwischen den Punkten 152 und 156 bestimmt eine Halbperiode des Resonanzverhaltens und daher einen Halbzyklus der entsprechenden Resonanzfrequenz. Das Intervall zwischen dem Punkt 156 und dem nachfolgenden Punkt 160 bestimmt eine zweite Halbperiode und dementsprechend einen zweiten Halbzyklus der Resonanzfrequenz. Kleine Änderungen in den Halbperioden längs der Verhaltenskurve in Fig. 5 ergeben sich aufgrund der sich ändernden Federkonstanten der Nockenfolgegliedanordnungen 40 und 44 als Funktion der sich ändernden Stellungen des Nockens 28 gegenüber den Nockenfolgerollen 38 und 42. Trotzdem stellt man fest, daß die Resonanzverhaltenskurve die Horizontalachse an Punkten schneidet, die vergleichsweise dicht bei den gleich beabstande­ ten Kreuzungspunkten einer gleichmäßigen Kurve konstanter Frequenz liegen. Für die Zwecke der Erfindung können daher die Auswirkungen sich ändernder Federkonstanten vernachlässigt werden. In Übereinstimmung mit der Erfindung wurde festge­ stellt, daß eine gleichmäßige oder mittlere Kurve verwendet werden kann, um die Zeitfolge und die Dauer der Anlaufstrom­ stöße zu bestimmen. Dementsprechend führt die Speisung des Motors 34 in einem Muster synchron mit der mittleren Resonanz­ frequenz zu einem befriedigenden Anlauf des Nockenantriebs­ systems.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Servosteuerungssystems für den Motor 34. Das System gemäß Fig. 6 weist einen Steuercom­ puter 170 zur Erzeugung eines Steuersignals auf, das der gewünschten Geschwindigkeit des Motors 34 entspricht. Das Steuersignal vom Steuercomputer 170 wird einem Digital/Frequenz- Umwandler 172 zugeführt, der das Steuersignal in eine Rechteck­ welle mit einer Frequenz umwandelt, die dem Wert des Steuer­ signals entspricht und die gewünschte Geschwindigkeit des Motors 34 anzeigt. Die Rechteckwelle vom Digitalfrequenzwandler 172 wird einem Fehlerdetektor 174 zugeführt, ebenso wie das Ausgangssig­ nal eines Geschwindigkeit/Frequenzwandlers 176.

Der Geschwindigkeit/Frequenzwandler ist mit dem Motor 34 so verbunden, daß er die momentane Geschwindigkeit des Motors 34 fühlt. Der Geschwindigkeit/Frequenzwandler 176 erzeugt eine Rechteckwelle, deren Frequenz die momentane Geschwindigkeit des Motors 34 wiedergibt. Der Fehlerdetektor 174 wirkt als Frequenz­ differenzbildner, um die Frequenz der vom Geschwindigkeit/Fre­ quenzwandler 176 gebildeten Rechteckwelle von der Frequenz der Rechteckwelle abzuziehen, die vom Digitalfrequenzwandler 172 erzeugt wird. Jeder Unterschied in den Frequenzen führt zu einer Fehlerspannung am Ausgang des Fehlerdetektors 174, und diese Spannung wird einem Schleifenausgleichsfilter 178 zugeführt.

Der Schleifenausgleichsfilter 178 filtert die Fehlerspannung vom Fehlerdetektor 174, um diese Spannung zu stabilisieren, bevor die Spannung einem Impulsbreitenmodulator 180 zugeführt wird. Der Impulsbreitenmodulator 180 erzeugt eine Hochfrequenzspannung in Abhängigkeit von der gefilterten Spannung am Ausgang des Schleifenausgleichsfilters 178. Die Hochfrequenzspannung wird einem Feldeffekttransistorunterbrecher (FET) 182 zugeführt, der die Hochfrequenzspannung in einen Gleichstrom umwandelt, der dann dem Motor 34 zugeführt wird. Das in Fig. 6 dargestellte Servosteuersystem führt zur kontinuierlichen Erzeugung eines Gleichstroms am Ausgang des FET-Unterbrechers 182 in Abhängig­ keit vom Steuersignal des Steuercomputers 170, um den Motor 34 mit der gewünschten Geschwindigkeit während des stetigen Betriebs anzutreiben.

In Übereinstimmung mit der Erfindung ist der Steuercomputer 170 so programmiert, daß er während der Anlaufphase gepulste Steuersignale erzeugt, so daß Stromstöße von der gewünschten Amplitude und Dauer am Ausgang des FET-Unterbrechers 182 zur Aufbringung auf den Motor 34 entstehen. Ein Beispiel dafür wird in Fig. 7 gegeben. In Fig. 7 ist die Anlaufphase mit dem nachfolgenden stetigen Betrieb des Nockenantriebssystems 126 über der Zeit aufgezeichnet. Über der Zeit ist die Motorgeschwindig­ keitssteuerung in U. p. m. (Umdrehungen pro Minute) vom Steuer­ computer 170 in einer Strichlinie aufgetragen.

Ebenfalls ist in Fig. 7 über der Zeit die momentane Geschwindig­ keit des Nockens 28 in U. p. m. mit einer ausgezogenen Linie aufgetragen. Wegen des Antriebsriemens 36, der den Motor 34 über das Schwungrad 30 mit dem Nocken 28 verbindet, und wegen anderer Reibungsverluste führt eine gegebene Motorgeschwindig­ keitssteuerung zu einer etwas niedrigeren Nockengeschwindigkeit. Dementsprechend führt wie in Fig. 7 dargestellt eine Motorge­ schwindigkeitssteuerung von 250 U. p. m. zu einer Nockengeschwin­ digkeit von etwa 200 U. p. m. Am oberen Bereich der Skala wird eine Motorgeschwindigkeitssteuerung von 1250 U. p. m. zu einer Nockengeschwindigkeit von etwa 1000 U. p. m. Unter Berücksichti­ gung dieser Geschwindigkeitsunterschiede kann aus Fig. 7 die vom Steuercomputer 170 erzeugte Motorgeschwindigkeitssteuerung und die sich daraus ergebende momentane Geschwindigkeit des Nockens 28 abgelesen wird.

Beim Beispiel gemäß Fig. 7 wurde die mittlere Halbzyklusperiode des in Fig. 5 dargestellten Resonanzverhaltens mit etwa 225 Millisekunden bestimmt. Darauf basierend wurde festgestellt, daß Steuersignalimpulse von etwa der gleichen Dauer zur gewünschten Schwingwirkung führten, mit der sich der Anlaufvorgang unter Verwendung einer wesentlich kleineren Stromamplitude durchführen läßt, als sie bei den bekannten Techniken erforderlich war, bei denen dem Motor 34 während des Anlaufens ein kontinuierlicher Strom zugeführt wird.

Wie in Fig. 7 mit der gestrichelten Linie gezeigt, wurde ein erster Steuerimpuls oder Stromstoß 190 mit einem Wert von etwa 1150 U. p. m. am Ausgang des Steuercomputers 170 mit einer Dauer von etwa 225 Millisekunden erzeugt. Dieses führte zu einem Stromstoß mit einer Amplitude von etwa 10 Ampere und einer Dauer von etwa 225 Millisekunden am Ausgang des FET-Unterbrechers 182. Wie mit der ausgezogenen Linie in Fig. 7 dargestellt stieg aufgrund des ersten Steuerimpulses 190 die Geschwindigkeit des Nockens 28 von 0 auf etwa 500 U. p. m. an und fiel dann auf einen Wert etwas größer als 200 U. p. m. ab. Dieses entspricht einer ersten Schwingbewegung des Nockens 28 in der Antriebsrichtung im Uhrzeigersinn bis zu einem Stillstandspunkt gefolgt von einer Schwingbewegung des Nockens 28 in der umgekehrten Richtung während einer Periode von 450 Millisekunden entsprechend einem mittleren Zyklus der Resonanzfrequenz des Nockenantriebssystems 126. Ein zweiter Steuerimpuls 192 von etwa 225 Millisekunden Dauer wurde dann vom Steuercomputer 170 erzeugt, wie es die gestrichelte Linie in Fig. 7 wiedergibt. Die entsprechenden Bereiche der ausgezogenen Linie, welche die Geschwindigkeit des Nockens 28 wiedergibt, illustriert eine zweite Schwingbewegung des Nockens 28.

Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel reichten zwei Strom­ stöße von 10 Ampere und jeweils 225 Millisekunden Dauer aus, um das Anlaufen zu erreichen, wenn nach dem zweiten Impuls ein kontinuierlicher Strom zugeführt wurde. Dementsprechend wurde nach dem zweiten Steuerimpuls 192 und dem anschließenden Ablauf einer Halbzyklusperiode von 225 Millisekunden ein kontinuierlicher Steuerimpuls 194 vom Steuercomputer 170 erzeugt. Dies führt dazu, daß der Nocken 28 sich über die Stellung des größten Widerstandes, dargestellt durch die sich gegenüber liegenden Spitzen der Nockenvorsprünge 128 und 130 bzw. 132, 134 hinaufbewegt, so daß der Nocken 28 mit der Drehung im Uhrzeigersinn fortfährt, wobei ein stetiger Zustand mit einer Nockengeschwindigkeit von etwa 900 U. p. m. erreicht und danach aufrechterhalten wird.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 bewirken der erste und der zweite Steuerimpuls 190 und 192 dem Motor 34 zugeführte Stromstöße mit einer Amplitude von etwa 10 Ampere. Die Aufrecht­ erhaltung des Systems in stetigem Betriebszustand mit einer Nockengeschwindigkeit von etwa 900 U. p. m. erfordert einen Motorstrom von etwa 1,8 Ampere. Zwar ist die Anlaufstromstoß­ amplitude von 10 Ampere beträchtlich größer als die Stromampli­ tude von 1,8 Ampere bei stetigem Betrieb, die Vorteile der Erfindung liegen jedoch auf der Hand, wenn man berücksichtigt, daß bei den bisher üblichen Anlauftechniken ein kontinuierlicher Anlaufstrom von etwa 20 Ampere erforderlich war. Die sich ergebende Halbierung der erforderlichen Starkstromamplitude wird erzielt mit dem Aufbringen von nur zwei Stromstößen vor der Zuführung eines kontinuierlichen Steuersignals. Hätte man mit einer größeren Anzahl von Stromstößen gearbeitet, um das Anlaufen zu bewirken, so wären die Stromamplituden dieser Stromstöße kleiner als 10 Ampere gewesen. Die erforderliche Amplitude der Startstromstöße sinkt mit einem Ansteigen der Zahl der zur Durchführung des Anlaufvorgangs aufgebrachten Strom­ stöße, wobei die Startstromstöße sich theoretisch dem Motorstrom für den stetigen Betrieb annähern, wenn genügend Impulse und dementsprechend Nockenschwingungen zur Durchführung des Start­ vorgangs vorgesehen werden. In der Praxis läßt sich dieses jeoch wegen der dem System innewohnenden Reibungsfaktoren niemals ganz erreichen.

Die Erfindung ist hier nur zum Zwecke der Erläuterung in Verbindung mit einem vier Nockenvorsprünge aufweisenden Nocken beschrieben. Der Fachmann erkennt jedoch ohne weiteres, daß die Erfindung auch bei anderen Nockengestaltungen ein­ schließlich einer solchen anwendbar ist, bei welcher der Nocken nur zwei sich gegenüber liegende Nockenvorsprünge aufweist, und einer solchen, bei welcher der Nocken nur einen einzigen Nockenvorsprung zum Antreiben des Hammerwerks aufweist, wobei eine Kopplung mit einem zweiten Nocken zum Antreiben der Ausgleichsmassenanordnung vorgesehen ist.

Der Fachmann erkennt gleichfalls, daß ein Anlaufen gemäß der Erfindung unter Verwendung eines Systems mit geschlossener Schleife ebenso wie beim beschriebenen System mit einer offenen Schleife erreichbar ist. Drucker dieser Bauart werden regelmäßig mit Einrichtungen für die Stellungsrückmeldung, wie einem Codiergerät, versehen, das mit dem Nockenantriebssystem oder dem Hammerwerk verbunden ist, um "Zaunpost"-("fence post")-Impulse an einer Folge von unterschiedlichen Stellungen zu erzeugen. Solche Impulse kennzeichnen die Winkelstellung des Nockens und können verwendet werden, um die Motoranlaufimpulse zeitlich zu steuern und einen kontinuierlichen Motorstrom zuzuführen, wenn festgestellt wird, daß der Nocken sich am Punkt des größten Widerstandes vorbeigedreht hat.

In der Beschreibung und in den Figuren sind eine Anzahl von Abänderungen, Modifikationen und Alternativausbildungen enthal­ ten. Diesen sollen jedoch die Erfindung und ihren Schutz nicht beschränken.

Claims (10)

1. Nockenantriebsanordnung zum Hin- und Herbewegen eines Hammerwerks (16) in einem Drucker (10) mit einem drehbaren Nocken (28) zum Antreiben des gleitend verschiebbar gelagerten Hammerwerks (10) mit einer hin- und hergehenden Bewegung und mit einem Motor (34) zum Antreiben des Nockens (28), gekennzeichnet durch eine derartige Schaltungsanordnung zum Speisen des den Nocken (28) antreibenden Motors (34), das dem Motor (34) während der Anlaufphase der Nockendrehung eine Folge von Stromstößen (190, 192) und danach ein kontinuier­ licher Strom (194) zugeführt wird, um den Antrieb des Nockens (28) aufrechtzuerhalten, der das Hammerwerk (16) mit einer hin- und hergehenden Bewegung antreibt.

2. Nockenantriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stromstoßfolge Stromstöße (190, 192) von vorbestimmter Anzahl sowie vorbestimmter Amplitude und Dauer aufweist, um den Nocken (28) über einen Punkt des größten Widerstandes hinwegzubewegen, welcher der Einwirkung einer Spitze eines Nockenvorsprungs (128, 130, 132, 134) am Nocken (28) auf das Hammerwerk (16) entspricht.

3. Nockenantriebsanordnung nach Anspruch 2, mit einer vom Nocken (28) angetriebenen Ausgleichsmassenanordnung (32), dadurch gekennzeichnet, daß die Stromstöße (190, 192) von gleicher Dauer sind und etwa einer Halbperiode der Resonanz­ frequenz des das Hammerwerk (16) und die Ausgleichsmassen­ anordnung (32) umfassenden nockengetriebenen Systems entspre­ chen.

4. Nockenantriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hammerwerk (16) und die Ausgleichs­ massenanordnung (32) jeweils eine Nockenfolgegliedanordnung (40, 44) enthalten, die eine zusammendrückbare Feder (112, 121) und eine am Nocken (28) angreifende Bewegungsabnahme­ rolle (136, 138) aufweisen.

5. Nockenantriebsanordnung nach Anspruch 1, mit einer Aus­ gleichsmassenanordnung (32), die eine Nockenfolgegliedanord­ nung (44) aufweist und dem Hammerwerk (16) gegenüberliegend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreck­ te Hammerwerk (16) zur Ausführung einer hin- und hergehen­ den Bewegung vorgesehen ist und eine Nockenfolgegliedanord­ nung (40) aufweist, daß der drehbare Nocken (28) zwischen den Nockenfolgegliedanordnungen (40, 44) des langgestreckten Hammerwerks (16) und der Ausgleichsmassenanordnung (32) angeordnet ist und mit diesen im Eingriff steht, daß der Nocken (28) wenigstens ein Paar entgegengesetzter Nockenvor­ sprünge (128, 130); (132, 134) aufweist und daß eine Schaltungsanordnung zur Stromspeisung des Motors (34) vorge­ sehen ist, die beim Anlaufen des Druckers (10) eine Folge von Stromstößen (190, 192) dem Motor (34) zuführt, die ausreichen, um ein Paar entgegengesetzter Nockenvorsprünge (128, 130); (132, 134) am Nocken (28) zu den Nockenfolgegliedanordnungen (40, 44) des langgestreckten Hammerwerks (16) und der Ausgleichsmassenanordnung (32) und daran vorbeizubewegen, und daß danach dem Motor (34) ein kontinuierlicher Strom (194) zugeführt wird.

6. Nockenantriebsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebschaltungsanordnung eine mit dem Motor (34) verbundene Einrichtung (176) zum Feststellen der momentanen Motorgeschwindigkeit, eine Einrichtung (170, 172) zur Lieferung eines die gewünschte Motorgeschwindigkeit darstellenden Steuersignals und eine Einrichtung (174, 178, 180, 182) zum Antreiben des Motors (34) entsprechend dem Unterschied zwischen dem Signal für die tatsächliche Motorge­ schwindigkeit und dem Steuersignal aufweist, wobei die Einrichtung (170, 172) zur Bereitstellung eines der gewünschten Motorgeschwindigkeit entsprechenden Steuersignals eine Folge von intermittenten Signalen (190, 192) von vorbestimmter Amplitude, Dauer und Abstand erzeugt, dem ein kontinuierliches Signal (194) folgt.

7. Nockenantriebsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das langgestreckte Hammerwerk (16) und die Ausgleichsmassenanordnung (32) zusammen ein nockengetriebe­ nes System mit einem Resonanzverhalten bilden und daß die von der Einrichtung zum Bereitstellen eines Steuersignals erzeugten intermittenten Signale (190, 192) synchron mit der ersten Halbperiode eines jeden Frequenzzyklus des Resonanzver­ haltens auftreten.

8. Verfahren zum Speisen eines Motors (34) für den Drehantrieb eines Nockens (28), der eine hin- und hergehende Bewegung eines Hammerwerks (16) erzeugt, das gleitend verschiebbar in einem Drucker (10) gelagert ist und mit dem Nocken (28) im Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor (34) eine Folge von Stromstößen (190, 192) zugeführt wird, um den Nocken (28) zum Schwingen zurück und vor zu bringen, bis ein Nockenvorsprung (128, 130, 132, 134) am Nocken (28) sich bis in den Eingriffsbereich zwischen dem Hammerwerk (16) und dem Nocken (28) und über diesen Bereich hinaus bewegt, und daß danach dem Motor (34) ein kontinuierlicher Strom (194) zugeführt wird, um den Nocken (28) mit der gewünschten Geschwindigkeit zu drehen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß des weiteren eine mittlere Resonanzfrequenz des hin- und herbewegten Hammerwerks (16) am Nocken (28) festgestellt wird und daß die Folge von Stromstößen (190, 192) mit solchen Abständen erzeugt wird, daß die Stromstöße (190, 192) synchron mit der mittleren Resonanzfrequenz auftreten.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß des weiteren die Folge von Stromstößen (190, 192) so geformt wird, daß die Dauer eines jeden Stromstoßes (190, 192) etwa der Periode eines Halbzyklus der mittleren Resonanzfrequenz gleich ist.