DE3822381C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuerschaltung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 4.
Eine dabei eingesetzte Nockenantriebsanordnung ist aus der US-PS
39 41 051 oder der US-PS 44 98 793 bekannt. Hierbei wird über einen
sich drehenden und entsprechend geformten Steuernocken ein Hammerwerk
in Form eines Hammerschlittens hin- und herbewegt. Zur Verringerung von
Vibrationen ist vorzugsweise an der gegenüberliegenden Seite des
Steuernockens eine Massenausgleichsanordnung vorgesehen. Hammer
schlitten und Massenausgleichsanordnung sind rückfedernd
gegen den Steuernocken angeordnet. Im Bereich der gegenüber
angeordneten Nockenvorsprünge ist der Federwiderstand am
stärksten. Die Überwindung des Federwiderstandes bedingt beim
Starten des Druckers einen erheblich höheren Energiebedarf,
nämlich etwa den 10fachen, gegenüber dem laufenden Betrieb,
bedingt durch die dann wirkenden Massenträgheitskräfte der
Schwungmassen. Stromversorgung und Antriebsmotor müssen daher
auf diese extrem überhöhte Startphase ausgelegt werden.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine
Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 4 an
zugeben, bei dem bzw. der der Energiebedarf
des Nockenantriebsmotors in der Anlaufphase reduziert wird.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Kennzeichens des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 4 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
unter Schutz gestellt.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, den Nocken
in der Anlaufphase des Druckerbetriebes durch geeignete
Stromimpulse im richtigen Moment über den Punkt des größten mecha
nischen Widerstandes hinwegzubringen. Dieser Punkt ist der Ein
griffspunkt des Hammerwerks bzw. ggf. einer gegenüberliegenden
Massenausgleichsanordnung an gegenüberliegenden Vorsprüngen.
Der Eingriff erfolgt über ggf. zu beiden Seiten des Steuernockens
angeordnete Eingriffsräder. Vorzugsweise beginnt die Steuerung
an der Stelle des höchsten Widerstandes. Bei expandierender
Druckfeder während des Weiterbewegens des Nockens sinkt
der Widerstand auf annähernd Null ab und steigt dann wieder
an. Danach kann der übliche kontinuierliche Antriebsstrom
eingeschaltet werden, der anschließend für die Überwindung
der Nockenstellen mit dem höchsten Widerstand ausreicht.
Anzahl, Amplitude und Dauer der Stromimpulse werden so
gewählt, daß die bereits vorhandene Bewegung von Hammerwerk
und gegebenenfalls Ausgleichsmasse unterstützt wird, wobei
die Phasen der Federbewegung berücksichtigt werden können.
Hierbei entsprechen die Anzahl der Stromimpulse im wesentlichen
der halben Resonanzfrequenz des Gesamtsystems mit Hammerwerk
und gegebenenfalls Ausgleichsmasse bzw. des Hammerwerkes
am Nocken.
Vorzugsweise erfolgt während der Anlaufphase eine intermittierende
Energiezufuhr zum Nockenantriebsmotor in einem Muster
synchron zum Resonanzfrequenzverhalten des hin- und herbewegten
Nockenantriebssystems mit Hammerwerk, gegebenenfalls
Ausgleichsmassenanordnung und zugehörigen Nockenfolgerglied
anordnungen einschließlich Federanordnungen und Eingriffsrädern bzw.
des Hammerwerkes am Nocken. Die Stromimpulse werden dann dem Motor in einem von der
Resonanzfrequenz bestimmten Takt so zugeführt, daß die Stromimpulse
in etwa während abwechselnder Halbzyklen erfolgen. Jeder
Stromimpuls ist vorzugsweise etwa gleich lang wie die Halbperiode
der mittleren Resonanzfrequenz.
Jeder Stromimpuls oder Stromstoß führt zu einer Drehung des Nockens in der
Antriebsrichtung, wodurch sich Energie in Federn
von Nockenfolgern ansammelt, die den Nocken mit
dem Hammerwerk und ggf. 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 Schwingung zu vergrößern. Dies
wiederholt sich, bis der Punkt des höchsten mechanischen Drehwiderstands
des Nockens überschritten wird, bei dem die Spitzen der entgegen
gesetzten Nockenvorsprünge des Nockens an den Rollen der entgegen
gesetzten Nockenfolger angreifen. Wenn dies der Fall
ist, wird 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 oder der ersten Halbperiode
der Folge von Zyklen oder Perioden, die vom Resonanzfrequenzverhalten des
Nockenantriebssystems bestimmt ist.
Die Zahl der erforderlichen Stromstöße zur Überwindung des
höchsten Drehwiderstands des Nockens kann vorher 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
Nockenfolgern oder Nockenfolgergliedanordnungen vorbeizubewegen und dabei das
Anlaufen zu vollführen. Im Anschluß daran wird ein kontinuier
licher Strom gleicher Amplitude zugeführt, der das Druckersystem mit der
gewünschten Geschwindigkeit in stetiger Weise antreibt. Obwohl
die Amplitude der Stromstöße beim Anlauf größer als die Amplitude
des kontinuierlichen Stroms für den stetigen Betrieb ist, ist die
Amplitude der Anlauf-Stromstöße 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 Anlauf-Stromstöße 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 Nockenantriebsanordnung
ist der Nockenantriebsmotor ein Gleichstrommotor ohne Bürsten mit
einer Servoregelung. Das Servosystem zum Regeln 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, ggf. der Massenausgleichs
anordnung und den Nockenfolgegliedanordnungen, die das Hammer
werk und ggf. die Massenausgleichsanordnung mit dem Nocken verbin
den, wird durch Drehen des Nockens zur Berührung
der entgegengesetzten Nockenvorsprünge mit den Bewegungsab
nahmerollen der entgegengesetzten Nockenfolgergliedanordnungen
bestimmt. Der Nocken wird dann freigegeben und seine Bewegung
als Funktion der Zeit wird dann festgestellt und gespeichert,
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 Steuersignale in Form
von Stromimpulsen synchron zur mittleren Resonanzfrequenz, so daß
jeder Stromimpuls zu Beginn eines Resonanzfrequenzzyklus einsetzt
und in der Mitte des Zyklus endet. Die Amplitude der Steuersignale
wird so gewählt, daß Stromimpulse oder Stromstöße der gewünschten
Amplitude am Motor erzeugt werden. Nachdem die Impulsamplitude
des Steuersignals bestimmt ist, wird als nächstes die Anzahl
der notwendigen Steuersignal-Impulse 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 mechanische Widerstandsspitze hinauszukommen. Der Steuercomputer
wird dann so programmiert, daß die erforderliche Zahl von
Steuersignalimpulsen jener Amplitude bei jedem Anlaufen erzeugt
wird, 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 Hammerwerks 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;
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
folgergliedanordnung 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. Beim Drucker 10 handelt es sich
um einen Rasterzeilendrucker der Bauart gemäß US-PS 39 41 051.
Dementsprechend
werden die Teile des Druckers 10 außerhalb der Nockenantriebs
anordnung 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 gegenüberliegenden 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 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 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 Nockenfolgergliedan
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 Nockenfolgerrolle 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 Nockenfolgerrolle 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 Nockenfolgerglied
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
gegenüberliegenden Seiten eines Dauermagneten 70 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 54 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
54 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
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 54 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 25 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. Die
Wellenstummel 96 und 98 werden 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 Nockenfolgergliedanordnung 40 ist auf einem konischen Ende
100 des Wellenstummels 96 angeordnet. Die Nockenfolge
gliedanordnung 40 weist eine Nockenfolgerrolle 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 Federungs
fähigkeit der Pendelfeder 112 die Rolle 38 gegen den Nocken 28
und hält die Rolle 38 in Anlage am Nocken 28.
Die Nockenfolgeranordnung 44 der Ausgleichsmassenanordnung 32 ist
zum Teil innerhalb der Ausgleichsmasse 120 vorgesehen, die eine
dem Hammerwerk 16 entsprechende Masse aufweist. Eine Pendelfeder 121
drückt die Nockenfolgerrolle 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 Nockenfolgergliedanordnung 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, welches das Hammerwerk 16 mit seiner
Nockenfolgergliedanordnung 40 und die Ausgleichsmassenanordnung
32 mit ihrer Nockenfolgergliedanordnung 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 Nockenfolgerrolle 38 den Nocken 28 am Punkt
136. Die gegenüberliegende
Nockenfolgerrolle 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 Nockenfolgergliedrollen 38 und 42 anliegen. Dieses sind
Nockenpunkte des geringsten Widerstandes. Die Feder 112 der
Nockenfolgergliedanordnung 140 des Hammerwerks 16 ist im größten
Maße expandiert, was auch für die Feder 121 der Nockenfolger
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 Nockenfolgerrolle 38 auf die Spitze des Nockenvor
sprungs 134 und dann über sie hinweg und die Nockenfolgerrolle
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 Nockenfolger
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 Nockenfolger
rollen 38 und 42 vorbei fortsetzen, können sich die Federn 112
und 121 ausdehnen, bis die Punkte 142 und 140 die Nocken
folgerrollen 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 Fig. 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.
Deshalb werden die Stromerforder
nisse in der Anlaufphase durch eine Anordnung herabgesetzt, die
den Motor 34 intermittierend mit Stromimpulsen
in einem Muster synchron mit der Resonanzfrequenz des Nockenan
triebssystems 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 Nockenfolgerrollen
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 Nockenfolgergliedanordnungen 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 Nockenfolgerrollen
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
Nockenfolgerrollen 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 der Federkraft der Federn 112 und 121
der Nockenfolgergliedanordnungen 40 und 44 bestimmt. Die Feder
kraft, basierend auf der Federkonstanten,
ändert sich geringfügig in Abhängigkeit von der
Expansion oder Kompression der Federn 112 und 121. Beispiels
weise besitzt die Feder 112 der Nockenfolgergliedanordnung 40 eine
Federkraft, die sich von einem Wert 0 N an einer der
Nockenstellungen geringsten Widerstandes in einen Wert von 7 N
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 Federkraft der Feder 112 wieder auf 0 N
ab.
Die Änderungen in den Federkonstanten, und daraus resultierend in
der Federkraft der Nockenfolgergliedanordnungen
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 Federkraft
der Nockenfolgergliedanordnungen 40 und 44 als Funktion der
sich ändernden Stellungen des Nockens 28 gegenüber den
Nockenfolgerrollen 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. Es können daher
die Auswirkungen sich ändernder Federkräfte vernachlässigt
werden. Es wurde festgestellt,
daß eine 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 Servoregelsystems
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
Servoregelsystem 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.
Weiterhin 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 über
der Zeit aufgezeichnet. Über der Zeit ist die Motorgeschwindig
keitssteuerung in Upm (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 Upm 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 Upm zu einer Nockengeschwin
digkeit von etwa 200 Upm. Am oberen Bereich der Skala wird
eine Motorgeschwindigkeitssteuerung von 1250 Upm zu einer
Nockengeschwindigkeit von etwa 1000 Upm. 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 für eine Dauer
von etwa 225 Millisekunden am Ausgang des Steuercomputers 170
erzeugt, der etwa 1150 Upm entspricht. Dies 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 Upm an und fiel dann auf einen
Wert etwas größer als 200 Upm 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.
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 Upm
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 Upm 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
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 einer Regelung
ebenso wie mit einer
Steuerung 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 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.
Claims (6)
1. Verfahren zum Antreiben eines sich hin- und herbewegenden
Hammerwerks in einem Drucker mit einem durch einen Motor in
eine Drehrichtung antreibbaren Nocken mit mindestens einem
Nockenvorsprung, dessen Drehbewegung die Pendelbewegung des
Hammerwerks über einen vorgespannten Nockenfolger bewirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlaufphase des Hammer
werks der Motor über eine Steuerschaltung mit einer Impulsfolge
vorbestimmter Zeitdauer bestromt wird,
wobei jeder Stromimpuls so erfolgt, daß der Drehwinkel des unter der Wirkung des vorgespannten Nockenfolgers schwingenden Nocken in Drehrichtung jeweils größer wird, so lange, bis der größte mechanische Widerstand der Drehbewegung am Nockenvorsprung nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer erreicht wird, und
wobei danach die Steuerschaltung den Motor kontinuierlich bestromt, um den Dauerlauf des Hammerwerks zu bewirken.
wobei jeder Stromimpuls so erfolgt, daß der Drehwinkel des unter der Wirkung des vorgespannten Nockenfolgers schwingenden Nocken in Drehrichtung jeweils größer wird, so lange, bis der größte mechanische Widerstand der Drehbewegung am Nockenvorsprung nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer erreicht wird, und
wobei danach die Steuerschaltung den Motor kontinuierlich bestromt, um den Dauerlauf des Hammerwerks zu bewirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
mittlere Resonanzfrequenz des sich hin- und herbewegenden
Hammerwerks am Nocken festgestellt wird und daß die Folge
von Stromimpulsen mit solchen Abständen erzeugt wird, daß die
Stromimpulse synchron mit der mittleren Resonanzfrequenz
auftreten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Folge von Stromimpulsen so gebildet wird, daß die Dauer jedes
Stromimpulses etwa einer Halbperiode der mittleren Resonanzfre
quenz entspricht.
4. Steuerschaltung zum Antreiben eines sich hin- und herbewegenden
Hammerwerks in einem Drucker mit einem durch einen Motor
in eine Drehrichtung antreibbaren Nocken mit mindestens einem
Nockenvorsprung, dessen Drehbewegung die Pendelbewegung des
Hammerwerks über einen vorgespannten Nockenfolger bewirkt,
zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 3,
gekennzeichnet durch einen Steuercomputer (170) zum Liefern
einer Impulsfolge an eine Motorantriebsschaltung (FET-Unter
brecher, 182) in der Anlaufphase des Nockenantriebsmotors (34)
während einer vorbestimmten Zeitdauer,
wobei jeder Stromimpuls so erfolgt, daß der Drehwinkel des unter der Wirkung des vorgespannten Nockenfolgers (38, 42) schwin genden Nocken (28) in Drehrichtung jeweils größer wird,
wobei die vorbestimmte Zeitdauer so eingestellt ist, daß der größte mechanische Widerstand der Drehbewegung am Nocken vorsprung im wesentlichen erreicht wird, und
wobei der Steuercomputer (170) für die anschließende Lieferung von Sollwertsignalen für eine kontinuierliche Bestro mung des Nockenantriebsmotors (34) an die Motor antriebsschaltung (182) ausgelegt ist, die in einen Regelkreis (172-180) oder eine Steuerung für die Motorgeschwindigkeit integriert ist.
wobei jeder Stromimpuls so erfolgt, daß der Drehwinkel des unter der Wirkung des vorgespannten Nockenfolgers (38, 42) schwin genden Nocken (28) in Drehrichtung jeweils größer wird,
wobei die vorbestimmte Zeitdauer so eingestellt ist, daß der größte mechanische Widerstand der Drehbewegung am Nocken vorsprung im wesentlichen erreicht wird, und
wobei der Steuercomputer (170) für die anschließende Lieferung von Sollwertsignalen für eine kontinuierliche Bestro mung des Nockenantriebsmotors (34) an die Motor antriebsschaltung (182) ausgelegt ist, die in einen Regelkreis (172-180) oder eine Steuerung für die Motorgeschwindigkeit integriert ist.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch im
Steuercomputer (170) gespeicherte, etwa einer Halbperiode der
mittleren Resonanzfrequenz des Hammerwerks (16) am Nocken
(28) entsprechende, gleich lange Stromimpulse (190, 192) des
Steuercomputers (170).
6. Steuerschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die vom Steuercomputer (170) erzeugten Strom
impulse der Soll-Geschwindigkeit des Nockenantriebsmotors (34)
entsprechen,
daß der Steuercomputer (170) schaltungsmäßig mit einem Digital/Frequenz-Wandler (172) verbunden ist, der die erhaltenen Stromimpulse nach Umwandlung in entsprechende Rechteckimpulse einem mit dem Digital/Frequen-Wandler schaltungsmäßig verbundenen Fehlerdetektor (174) zuführt,
daß dem Fehlerdetektor (174) weiterhin Ausgangssignale eines schaltungsmäßig mit dem Fehlerdetektor (174) verbundenen Geschwindigkeit/Frequenz-Wandlers (176) zugeführt werden, welche vom Nockenantriebsmotor (34) erzeugten und dem Geschwindigkeit/Frequenz-Wandler (176) zugeführten Motor geschwindigkeits-Istsignalen entsprechen,
daß das im Fehlerdetektor (174) gegebenenfalls gebildete Differenzsignal zwischen den Ausgangssignalen des Digital/Frequenz- Wandlers (176) einem Schleifenausgleichsfilter (178) zur Stabilisierung der Differenzspannung zugeführt wird,
daß die stabilisierte Ausgangsspannung des Schleifenaus gleichsfilters (178) einem Impulsbreitenmodulator (180) zu geführt wird, der eine entsprechende Hochfrequenzspannung einem FET-Unterbrecher (182) zuführt, der während der Anlaufphase des Nockenantriebsmotors (34) während einer vorbestimmten Zeitdauer Stromimpulse bestimmter Amplitude, Dauer und Sequenz erzeugt und danach für den kontinuierlichen Betrieb einen Gleichstrom liefert.
daß der Steuercomputer (170) schaltungsmäßig mit einem Digital/Frequenz-Wandler (172) verbunden ist, der die erhaltenen Stromimpulse nach Umwandlung in entsprechende Rechteckimpulse einem mit dem Digital/Frequen-Wandler schaltungsmäßig verbundenen Fehlerdetektor (174) zuführt,
daß dem Fehlerdetektor (174) weiterhin Ausgangssignale eines schaltungsmäßig mit dem Fehlerdetektor (174) verbundenen Geschwindigkeit/Frequenz-Wandlers (176) zugeführt werden, welche vom Nockenantriebsmotor (34) erzeugten und dem Geschwindigkeit/Frequenz-Wandler (176) zugeführten Motor geschwindigkeits-Istsignalen entsprechen,
daß das im Fehlerdetektor (174) gegebenenfalls gebildete Differenzsignal zwischen den Ausgangssignalen des Digital/Frequenz- Wandlers (176) einem Schleifenausgleichsfilter (178) zur Stabilisierung der Differenzspannung zugeführt wird,
daß die stabilisierte Ausgangsspannung des Schleifenaus gleichsfilters (178) einem Impulsbreitenmodulator (180) zu geführt wird, der eine entsprechende Hochfrequenzspannung einem FET-Unterbrecher (182) zuführt, der während der Anlaufphase des Nockenantriebsmotors (34) während einer vorbestimmten Zeitdauer Stromimpulse bestimmter Amplitude, Dauer und Sequenz erzeugt und danach für den kontinuierlichen Betrieb einen Gleichstrom liefert.
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