SE431182B - Tryckare som er forsedd med en anslagsanordning innefattande en givare - Google Patents

Description

'fieifflgesz-s i 2 karen begränsad genom den tid som krävs av anslagselementet efter ett anslag att bli stillastående i sitt startläge efter början av en excitering.

Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma en tryckare i vilken den beskrivna begränsningen av tryckningshastigheten har eliminerats.

För detta ändamål kännetecknas tryckaren enligt uppfinningen därav att med an- vändning av beräkningsorgan som är anslutna till givarens signalutgång en amplitud hos exciteringsströmmen kan ställas in, vilken åtminstone är beroende på anslagsele- mentets hastighet och läge, vilka beräkningsorgan via en amplitudsignalutgång är anslutna till en styringång på exciteringsanordningen.

I en tryckare enligt uppfinningen som har sådana beräkningsorgan blir tryck- ningshastigheten i princip oberoende av den tid som skulle krävas av anslagselemen- tet att nå stillastående tillstånd i neutralläget efter att ha slagit an mot upp- teckningsbäraren. Emedan anslagselementets hastighet och läge är kända vid varje tidpunkt under rörelsen kan en exciteringsströmpuls för förnyad tryckning efter en första exciteringsströmpuls ges under hela den tidsperiod som förflyter mellan ett första anslag mot uppteckningsbäraren och efterföljande stillastående hos anslags- elementet. Därför blir det ej längre nödvändigt för anslagselementet att nå stilla- stående i sitt neutralläge innan en efterföljande puls för förnyad drivning av an- slagselementet avges. Denna efterföljande puls kan nu redan avges medan anslagsele- mentet fortfarande är i rörelse. Den amplitud som krävs på den efterföljande ström- pulsen beräknas ur anslagselementets kända läge och hastighet, så att vid upprepad tryckning anslagselementets hastighet strax före tidpunkten för anslag mot uppteck- ningsbäraren blir i huvudsak lika med anslagselementets hastighet strax före ansla- get vid ett första anslag. Ej heller den riktning i vilken anslagselementet rör sig efter ett första anslag mot uppteckningsbäraren innebär någon begränsning vad gäller den tidpunkt vid vilken den efterföljande pulsen kan avges. Således kan den efter- följande pulsen t.ex. avges då anslagselementet efter anslag mot uppteckningsbäraren har en framåtriktad rörelse (med "framåtriktad rörelse" avses härvid rörelse i rikt- ning mot uppteckningsbäraren). Den efterföljande pulsens polaritet kan vara densamma för en rörelse framåt liksom för en återgångsrörelse. Vid återgångsrörelse hos an- slagselementet reduceras först anslagselementets hastighet och därefter omkastas dess riktning och hastigheten ökas åter. Vid framåtriktad rörelse hos anslagselemen- tet ökas bara hastigheten. I detta avseende skall observeras att exciteringen i den tryckare som är känd genom den holländska patentansökningen 7611428 bibehâlles under en viss tid (bromsverkan) efter anslag av anslagselementet mot uppteckningsbäraren, så att risken för studs hos anslagselementet reduceras.

Det observeras också att exciteringsströmpulsens amplitud i den tryckare som är känd genom den holländska patentansökningen 7611428 efter att ha nått ett maximi- värde gradvis minskar till ett förutbestämt värde (som är inställt före tryckning) ß raimzaa-fe för att säkerställa en anslagskraft som är lämpad för varje teckentyp. Exciterings- strömpulsen för en given teckentyp är huvudsakligen konstant vad gäller formen, storleken och varaktigheten under tryckning och kan bara ändras efter tryckningen.

En nackdel med den kända tryckaren består i att om omständigheterna skulle änd- ra sig under tryckningen automatisk anpassning av exciteringsströmpulsen ej är möj- lig, så att exempelvis statiska friktionskrafter på anslagselementet vilka ändrar sig allt eftersom arbetstemperaturen ändrar sig ej kan kompenseras.

Uppfinningen beskrivs mera detaljerat med hänvisning till ritningarna, där fig 1 visar en förenklad vy av en elektromekanisk anslagsanordning i en typhjulstryckare enligt uppfinningen, fig 2 visar ett blockschema för en elektrisk kopplingsanordning för att styra anslagsanordningen enligt fig 1, fig 3 visar en perspektivvy av en del av en matristryckare enligt uppfinningen, fig 4 visar ett snitt genom en anslagsan- ordning för en tryckare enligt fig 3, fig 5 visar ett blockschema för en elektrisk kopplingsanordning för att styra anslagsanordningen enligt fig 4, fig 6 visar en föredragen utföringsform av den elektriska kopplingsanordningen enligt det i fig 5 visade blockschemat, fig 7 visar ett hastighets-, läges- och exciteringsdiagram för en trycknål i anslagsanordningen enligt fig 4, fig 8 visar andra diagram för tryck- nålen under ändrade omständigheter och fig 9 visar en perspektivvy av en annan an- slagsanordning enligt uppfinningen.

Fig 1 visar en typhjulstryckare enligt uppfinningen, varvid för enkelhets skull bara anslagsanordningen 1, en böjlig typarm 3, ett färgband 5 och en anslagskropp eller motkropp 7 är visade. Den i fig 1 visade typhjulstryckaren är av en typ som exempelvis är beskriven i de amerikanska patentskrifterna 3.707.214 och 3.954.163 innefattande ett typhjul som är intermittent roterbart anordnat på en förskjubar vagn. Då anslagsanordningens 1 exciteringsspole 9 exciteras attraheras en svängbar arm 11 mot en spolkärna 13 för att i samverkan med ett ok 15 bilda en krets som har ett så lågt magnetiskt motstånd som möjligt. En kolv 17 (anslagselementet) av magne- tiskt oledande eller magnetiskt dåligt ledande material pressas mot armen 3 av den svängbara armen 11 så att typarmen 3 böjer sig och tillsammans med färgbandet 5 slår an mot en uppteckningsbärare 19, t.ex. ett pappersark, som är anbringat framför an- slagskroppen 7. På pappersarket erhålles en bild av ett tecken 21 vilket tecken är anordnat i relief på en ände 23 av typarmen 3.

En ände 25 av oket 15 griper omkring ett rör 27 i vilket kolven 17 är förskjut- bart lagrad. Kolven 17 har en ansats 29 varvid en ände av en spiralfjäder 31 anlig- ger mot detta anslag, medan dess andra ände anligger mot röret 27. Spiralfjädern 31 tjänar att återföra kolven 17 till viloläget (neutralläget). Detta viloläge bestäm- mes av ett stopp 33 på en bärarm 35 som är förbunden med oket 15. Efter avslutning av en excitering av spolen 9 pressar spiralfjädern 31 kolven 17 bakåt tills den är svagt förspänd mot den svängbara armen 11 som i sin tur anligger mot stoppet 33.

Tål 1-'5253-9 4 Anslaganordningen 1 innefattar en hastighetsgivare som har en mätspole 37 vil- ken är fäst inuti röret 27 och en rörformad permanentmagnet 39 som är fastlimmad it ett urtag i kolven 17. Under magnetens 39 rörelse induceras en spänning i mätspolen 37 genom ändringen av det magnetflöde som omslutes av spolen, varvid värdet av nämn- da spänning är ett mått på kolvens 17 momentana hastighet.

Den i fig 1 visade anslagsanordningen styres av en elektrisk kopplingsanordning vars blockschema är visat i fig 2. Anslaganordningen 1 innefattar en drivsektion 41 (drivanordning) och en givarsektion 43. Drivsektionen 41 drives av en exciteringsan- ordning 44 och innefattar en exciteringsspole 9, en spolkärna 13 och ett ok 15.

Exciteringsanordningen 44 innefattar en exciteringskälla 45 och en monostabil multi- vibrator 47 (pulsgenerator) som i det efterföljande betecknas MMV47. Varaktigheten Zfav den puls som alstras av den monostabila multivibratorn 47 är minst lika med den tidsperiod som förflyter mellan början av exciteringen av spolen 9 och den tidpunkt vid vilken kolven 17 slår an mot typarmen 3. Den monostabila multivibratorn 47 styr exciteringskällan 45 och har en triggingång 49 och en återställningsingâng 51. An- slaganordningens 1 givarsektion 43 är förbunden med en första ingång på en jämförare 53 vars andra ingång tar emot en referenssignal. Referenssignalen alstras av en re- ferenssignalanordning 55.

Då en puls som kommer från en vanlig logisk styranordning tillföres triggin- gången 49 ställes den monostabila multivibratorn 47 om från sitt stabila till sitt ostabila tillstånd. Exciteringskällan 45 kopplas därvid till och exciterar anslags- anordningens 1 drivsektion 41. Till följd härav lämnar kolven 17 sitt viloläge och rör sig i riktning mot typhjulet 30. Kolvens 17 momentana hastighet mätes upp av givarsektionen 43. Den av givarsektionen alstrade hastighetssignalen jämföres av jämföraren 53 med den referenssignal som alstras av referenssignalanordningen. Så snart hastighetssignalen blir lika med eller större än referenssignalen alstrar jäm- föraren 53 en stoppsignal som återställer den monostabila multivibratorn 47 till sitt stabila tillstånd via återställningsingången 51. Exciteringskällan 45 kopplas därvid ifrån så att kolven 17 ej ytterligare accelereras. Kolven 17 har då nått den hastighet som är bestämd av referenssignalen.

Den elektriska kopplingsanordningen som är visad i fig 2 innefattar också ett andra styrnät som har en beräkningsenhet 46. Den hastighetssignal som kommer från givarsektionen 43 omvandlas till en lägessignal. Vidare tar beräkningsenheten via ingången 48 emot ett nominellt värde som är ett mått på exciteringsströmmens ampli- tud då kolven 17 är stillastående i sitt neutralläge. Exciteringsströmmens amplitud beräknas ur det nominella värdet samt den hastighetssignal och den lägessignal som erhålles,_varvid denna amplitud via en amplitudsignalingâng matas till exciterings- anordningens styringång 50.

Beräkningsenheten 46 kan vara utförd med analoga lika väl som digitala kretsar.

S 7831 1 2531- 9 I det sistnämnda fallet kan beräkningsenheten vara realiserad på följande sätt. Has- tighetssignalen omvandlas medelst en analog-digitalomvandlare till en binärsignal som exempelvis matas till en uppräknings- nedräkningsanordning för att alstra en binär lägessignal från den binära hastighetssignalen. De båda binära signalerna (lä- ge och hastighet) bildar därvid tillsammans en adress i ett ROM-minne i vilket exci- teringsströmmens amplitud för de olika hastigheterna och lägena är lagrade i digital fonn. Den signal som uppträder på ROM-minnets utgångar matas till en digital-ana- logomvandlare, vars utgång styr den styrbara exciteringskällan 45. Om så krävs kan en digital hållkrets (håll-vippa) vara anordnad mellan ROM-minnet och digital-ana- logomvandlaren, vilken via en förbindning 52 aktiveras från utgången av den monosta~ bila multivibratorn 47.

Den beskrivna anslagsanordningen och elektriska kopplingsanordningen möjliggör också anpassning av den anslagskraft med vilken kolven 17 slår an mot kroppen 7 (se fig 1) till teckenytan hos de olika tecknen som tryckes. Detta är viktigt för att erhålla en regelbunden tryckning av de olika tecknen.

För att alstra en referenssignal som är ett mått på ytan av det tecken som skall tryckas bestämmes typhjulets 30 läge medelst en vanlig anordning som innefat- tar en pulsgenerator 57, t.ex. ljuskänsliga halvledardioder som samverkar med en ljuskälla och som avger pulser för varje typarm på typhjulet 30 som passerar dioder- na. Referensanordningen 55 kan exempelvis innefatta ett skiftregister som skiftas åt vänster eller höger och en avkodningsanordning (t.ex. diodmatris), varvid innehållet i skiftregistret ställer in en referenssignal via avkodningsanordningen.

Huvudfördelen med den i fig 2 visade kretsen består i att kolvens 17 läge och hastighet användes för att anpassa storleken av exciteringen av anslagsanordningens drivsektion 41 så att det också säkerställes att, då den önskade hastigheten har nåtts, anslaget äger rum vid den riktiga tidpunkten.

Den speciella utföringsfonn av matristryckare enligt uppfinningen (av den typ som är beskriven i amerikanska patentskriften 3 967 714) som är visad i fig 3 inne- fattar en elektrisk motor 63 som är anordnad i ett hölje 61 och vars drivaxel 65 är kopplad till en spiraldrivkam 67. Medelst två rullar 69 som gär mot kammens 67 sidor och som är roterbart förbundna med en bärstång eller bärkropp 71 erhålles en konti- nuerlig fram och återgående horisontell translatorisk rörelse hos kroppen 71 ("on-the-fly"-tryckning). Ett antal bärare 73 av samma form är monterade på kroppen 71, medan en anslagsanordning 75 är fäst i var och en av dessa bärare. Fig 3 visar bara en av dessa anslagsanordningar 75. Varje anslagsanordning 75 innefattar (se fig 4) minst en hållare, en exciteringsspole, ett mätspolsystem och en trycknål (an- slagselementet) som är så orienterad att den sträcker sig parallellt med trycknålar- na i de andra bärarnas 73 anslagsanordningar 75. Trycknålarna 77 är förskjutbara i riktning vinkelrätt mot en uppteckningsbärare 79 som är belägen bakom bärarna 73 'Ifl-flïlgäå-Is- 9 6 Trycknâlens 77 hastighet uppmätes av mätspolsystemet. En förskjutbar motkropp 81 (ej synlig på ritningen) är anordnad bakom uppteckningsbäraren 79. Mellan upptecknings- bäraren 79 och de ändar av trycknâlarna 77 som är vända mot uppteckningsbäraren finns ett färgband 83 vid tryckningen, vilket färgband är styrt längs en bakre yta av bärarna 73 i nivå med trycknâlarna 77. Färgbandet 83 är vidare styrt vid båda sidor av tryckaren (bara den högra sidan är synlig) omkring en fast pinne 85 via en styrrulle 87 till en rulle 89. På vägen mellan pinnen 85 och styrrullen 87 är färg- bandet 83 styrt mellan två pinnar 91 och 93 som kan vridas tillsammans i ett plan vinkelrätt mot kroppens 71 rörelseriktning. Mellan uppteckningsbäraren 79 och färg- bandet 83 finns en fast anordnad platta 95 vars övre sida är avfasad och som för- hindrar att uppteckningsbäraren och färgbandet gör kontakt med varandra redan före tryckningen. Detta skulle förorsaka bläckavsättningar på uppteckningsbäraren vilken i det efterföljande kommer att benämnas papper. Plattan 95 tjänar också som ett stöd för motkroppen 81. Sedan varje linje har tryckts dras kroppen 81 något tillbaka för att möjliggöra papperstransport. Papperstransportmedlen är av vanlig typ och är ej visade. Papperet 79 transporteras intermittent i en riktning tvärs mot kroppens 71 rörelseriktning. Färgbandet 83 befinner sig i det visade läget vid tryckning. En del av färgbandets 83 bredd befinner sig uppenbarligen ovanför plattan 95. Trycknâlarna 77 befinner sig i ett läge strax ovanför den övre sidan av plattan 95.

Bärkroppen 71 i den i fig 3 visade tryckaren har sex serier med nio individuel- la bärare 73 vardera. Centrumavstånden mellan trycknâlarna 77 i varje serie är lika.

En bärare 73 är huvudsakligen utformad som en stol med en vaggliknande del (säte) eller vagga 97 vilken är förenad med en ryggstödsformad del eller rygg 99. Vaggan 97 har en cylindrisk form vilken är något urtagen så att den cirkulärcylindriska om- kretsen av anslagsanordningen 75 som ligger i vaggan har tvâ linjesegment, som är parallella med varandra och med trycknålen 77, gemensamma med vaggan. Ryggen 99 har ett hål 101 som är cirkulärcylindriskt på den sida som är vänd bort från papperet 79 och som är koniskt avfasat vid den andra sidan. Hålets 101 centrumlinje sammanfaller med trycknålens 77 centrumlinje. Anslagsanordningen 75 som är visad i detalj i fig 4 har en konisk del 103 och en cirkulärcylindrisk del 105. Den koniska delen 103 an- ligger mot den koniska delen av hålet 101, medan den cirkulärcylindriska delen 105 anligger mot den cirkulärcylindriska delen av hålet 101.

I den utföringsfonn av tryckaren enligt uppfinningen som är visad i fig 3 har ryggen 99 av varje bärare 73 en smalare del 107. Ryggen 99 har dessutom en avfasad del på vardera sidan vilken är riktad mot den aktuella trycknâlen, vilken avfasade del angränsar till den avfasade delen av den tillhörande bäraren. Den smalare delen 107 gör det möjligt för tryckarens handhavare i samverkan med de avfasade delarna 109 att observera tryckningsförloppet. Den fram och återgående kroppens frekvens är 7 ïlftâlåritzasaag så hög att en klar bild erhålles av varje tecken praktiskt taget omedelbart efter att det har tryckts. Detta är av stor betydelse för upptäckt av fel och möjliggör snabbt ingripande och stoppande av tryckaren.

Anslagsanordningen 75 är fäst vid bäraren 73 medelst en bult. En plugg 98 med anslutningstrådar 100 för exciteringsspolen och mätspolsystemet är fäst vid ena än- den av anslagsanordningen 75 vilken är vänd bort från trycknålen.

Fig 4 visar ett snitt i förstorad skala genom en anslagsanordning 75 för en tryckare enligt fig 3. Anslagsanordningen 75 innefattar en hållare 111, en excite- ringsspole 113 och en trycknål 77 på vilken en kärna 115 är monterad samt en nålhål- lare 117, en spolhâllare 119 och ett mätspolsystem 121. Nålen 77 är lagrad i hyls- lager 123 och 125 nära båda ändarna. Då spolen 113 exciteras attraheras kärnan 115 tillsammans med nålen 77 mot nålhållaren 117. Kärnan 115 bildar i samverkan med hål- laren 111, nâlhållaren 117 och spolbäraren 127 en krets som har ett lågt magnetiskt motstånd. Spolhållaren 127 uppbär exciteringsspolen 113 och är förbunden med spol- hâllaren 119. Spolhållaren 119 uppbär mätspolsystemet. Mätspolsystemet innefattar en serieförbindning av en mätspole 129 och en kompensationsspole 131 vilka samverkar med en ringformig axiellt polariserad permanentmagnet 133 (magnetpolerna är beteck- nade med N och Z). Permanentmagneten 133 är fast förbunden med trycknålen 77. En distanshylsa 135 är anordnad på nålen 77 för att möjliggöra exakt lägesinställning av magneten 133 i förhållande till mätspolsystemet 121. I viloläget är kärnan 115 förspänd mot ett ringfonnigt stöd 116 med en given kraft som erhålles medelst en spiralfjäder 136 vilken tjänar såsom en återgångsfjäder.

Hållaren 111 är sluten vid sin bakre ände genom ett lock 118 i vilket fyra kon- taktstift 120 är anordnade (bara ett stift är visat). Exciteringsspolen 113 och se- rieförbindningen av mätspolen och kompensationsspolen är anslutna till stiften 120 genom ånslutningstrådar 122.

Då spolen 113 exciteras attraheras kärnan 115 och permanentmagneten 133 mot nålhållaren 117 så att det varierande flödet som inneslutes av mätspolen 129 och kompensationsspolen 131 inducerar en spänning som är ett mått på den momentana has- tigheten hos magneten 133 och följaktligen hos nålen 77 vid varje tidpunkt. Excite- ringen av spolen 113 alstrar emellertid också inbördes olika störspänningar i mät- spolen och kompensationsspolen; detta skulle förorsaka ett fel i uppmätningen av nålens 77 hastighet om inga åtgärder vore vidtagna. Om förhållandet mellan mät- spolens och kompensationsspolens lindningsvarvtal är lämpligt valt blir absolutvär- dena av de spänningar som induceras i mätspolen och kompensationsspolen till följd av exciteringsspolens varierande magnetflöde lika. kompensationsspolen har vidare en lindningsriktning som är motsatt mätspolens lindningsriktning, så att de spänningar som alstras av läckfältet i serieförbindningen av mätspolen och kompensationsspolen tar ut varandra. åaïanai-eaa-e e s ß För att erhålla en mätsignal som är proportionell mot nålens 77 hastighet är magnetens 133 längd så vald att den är ungefär lika med avståndet mellan mätspolens och kompensationsspolens centra, varvid magnetens centrum är beläget huvudsakligen i mätspolsystemets 121 centrum. Till följd härav har det omslutna flödets variation motsatt tecken i mätspolen jämfört med det omslutna flödets variation i kompensa- tionsspolen. Till följd av kompensationsspolens motsatta lindningsriktning summeras de spänningar som alstras i mätspolen och kompensationsspolen.

Om mätspolen är magnetiskt skärmad i förhållande till exciteringsspolen behövs ingen kompensationsspole liksom i anslagsanordningen 1 enligt fig. 1.

Det i fig 5 visade blockschemat för att styra hastigheten hos anslagsanordning- ens 75 trycknål 77 innefattar en monostabil multivibrator 141 (pulsgenerator), vil- ken betecknas MMV 141, och en styrbar exciteringskälla 143 för att driva anslagsan- ordningen 75 innefattande en drivsektion 145 (drivanordning) och en givarsektion 147. Drivsektionen 145.innefattar bl.a. exciteringsspolen 113 och givarsektionen 147 innefattar mätspolsystemet 121 (fig 4). Den hastighetssignal som bestämmas av givar- sektionen 147 matas till en jämförare 149 som har en andra ingång 151 som tar emot en referenssignal. Jämförarens 149 utgång är ansluten till en återställningsingång på den monostabila multivibratorn 141. Sedan en startpuls har matats till multivi- bratorn 141 aktiveras exciteringskällan 143 så att drivanordningen 145 aktiveras.

Multivibratorns 141 tidskonstant Tvskall åtminstone vara lika med den tidsperiod som förflyter mellan början av excitering och tidpunkten för anslag av trycknålen 77 mot papperet 79 (se fig 3). Trycknålen 77 accelereras och nålens 77 resulterande hastig- het uppmätes av givarsektionen 147. Den hastighetssignal som sålunda alstrats jämfö- res med referenssignalen i jämföraren 149. Så snart hastighetssignalen blir lika med eller större än referenssignalen avger jämföraren en stoppsignal till återställ- ningsingången på multivibratorn 141. Multivibratorn 141 återgår därvid till sitt stabila tillstånd och exciteringskällan 143 kopplas ifrån; detta inträffar i hu- vudsak alltid före slutet av perioden T. gDet i fig 5 visade blockschemat innefattar också ett andra styrnät som har be- räkningsorgan innefattande en integrator 153, en räknekrets (anordning) 155 och en hållkrets 157. Detta möjliggör att tryckhastigheten (antalet anslag per tidsenhet) hos trycknålen ökas väsentligt emedan nålen efter en första exciteringspuls (aktive- ring av drivsektionen) kan exciteras genom en efterföljande puls redan innan tryck- nålen har återgått till sitt neutralläge. I detta fall har nålen fortfarande en has- tighet (rörelseenergi) och avståndet mellan nålen och papperet (fig 3) är mindre än i nålens neutralläge. Efter excitering genom en efterföljande puls skall emellertid nålen fortfarane slå an mot papperet med i huvudsak samma anslagskraft som tidigare och den tidsperiod som förflyter mellan tidpunkten för excitering och tidpunkten 9 781' 1 2531- 9 för nålens anslag mot papperet skall vara i huvudsak konstant.

Den i fig 5 visade kretsen innefattande integratorn 153, räknekretsen 155 och hållkretsen 157 anpassar storleken av exciteringsströmmen så att den önskade hastig- heten nås inom den fasta tidsperioden, varvid den tidsperiod som förflyter mellan början av exciteringen och tidpunkten för nâlens anslag mot papperet är konstant.

Den hastighetssignal som alstras av givarsektionen 147 matas direkt till räknekret- sen 155 liksom via integratorn 153. Genom en tredje ingång 159 tar räknekretsen 155 emot ett nominellt värde som bestämmer storleken av exciteringsströmmen då trycknå- len befinner sig i viloläget. På basis av hastighetssignalen och dess integrerade värde, som i det efterföljande benämnes lägessignal, beräknar räknekretsen 155 ett tillägg till det nominella värdet. Räknekretsens 155 utgångssignal matas till den styrbara exciteringskällan 143 via hållkretsen 157. Styrpulsen för aktivering av exciteringskällan 143 matas också till hållkretsen. Under hela varaktigheten av exciteringen blockerar hållkretsen räknekretsens utgångssignal och upprätthåller räknekretsens utgångssignal på den styrbara exciteringskällans styringång vid exci- teringens början. Således har exciteringsstyrning åstadkommits vilken gör excite- ringen beroende på trycknålens läge och hastighet under exciteringens början.

Fig 6 visar en förenklad elektronisk krets vars funktion och drift redan har beskrivits med hänvisning till fig 5. Kretsen innefattar en monostabil multivibrator 141 med en RC-krets som bestämmer en maximal exciteringstid om jämföraren 149 ej skulle avge en stoppsignal i tid. Överhettning av exciteringsspolen i drivsektionen 145 förhindras därigenom. Multivibratorns 141 utgång är ansluten till basen i en utgångstransistor 161 i den styrbara exciteringskällan 143. Den styrbara källan 143 innefattar vidare en effektmatningskälla +V. Transistorn 161 som betecknas TRS 161 blir ledande då multivibratorn 141 ej befinner sig i det stabila tillståndet. En ström I flyter därvid från + V genom drivsektionen 145, transistorn 161 och ett emittennotstånd 162.

Vid den tidpunkt som följer omedelbart efter multivibratorns 141 återgång till det stabila tillståndet kommer strömmen I genom drivsektionen 145 (exciteringsspolen 113) inte omedelbart att anta värdet "O". Den energi som är bestämd av strömmen I och är lagrad i exciteringsspolen 113, vilken synes överflödig efter frånkopplingen av transistorn 161, måste förbrukas. För detta ändamål innefattar transistorns 161 kollektorkrets en diod 163 som kortsluter drivsektionen 145. I den krets som är vi- sad i fig 6 kommer strömmen I att nå värdet "O" enligt en mer eller mindre exponen- tiell kurva. Om dioden 161 inte funnes i transistorns 161 kollektorkrets skulle transistorn 161 förbruka denna energi under en mycket kort tidsperiod så att det lätt kunde inträffa att transistorn 161 kunde förstöras. _ »..,_, _ 1 73.11 255- 9 10 Om så är nödvändigt kan en zenerdiod eller ett spänningsberoende motstånd in- kopplas i serie med dioden 163 så att den erforderliga energiförbrukningen sker på ett mera reglerat sätt.

Den mätsignal som alstras av givarsektionen 147 matas till integratorn 153 via förbindningen 164 och till en inverterande förstärkare 165. Integratorn 153 innefat- tar en förstärkare 167, ett ingångsmotstånd 168 och en integrationskondensator 169.

Förstärkarens 165 motstånd 170 är lika och bestämmer förstärkarens 165 förstärk- ningsfaktor till -1. Via variabla motstånd 17l,173 och 175 vilka tillsammans bildar en räknekrets 155 matas hastighetssignalen, lägessignalen och en signal med ett no- minellt värde till hållkretsen 157 via ingången 176.

Hållkretsen 157 innefattar en förstärkare 177 som är återkopplad genom en diod 178. Mellan dioden 178 och jord finns en kondensator 179 som uppladdas via dioden 178 så att spänningen över kondensatorn 179 är lika med ingångsspänningen på ingång- en 176. Spänningen över kondensatorn 179 matas till den styrbara exciteringskällan 143 via en högohmig spänningsdelare 180 och en isolationsförstärkare 181. Förstärka- ren 181 styr en transistor 183 i ett transistorpar 183-187 med ett gemensamt emit- termotstånd 185. Transistorns 187 kollektor är ansluten till basen i transistorn 161 vars emitter är ansluten till transistorns 187 bas. Då multivibratorn 141 befinner sig i det ej stabila tillståndet är spänningsfallet över motståndet 188 tillräckligt för att styra strömmen genom transistorn 161 på grundval av den signal som matas till transistorn 183 via förstärkaren 181.

Då multivibratorn 141 förser den styrbara exciteringskällan 143 med en excite- ringspuls matas denna puls också till hållkretsen 157 via en OCH-grind 189 med en öppen kollektorutgång, till vilken ett motstånd 191 är anslutet, och via motståndet 191. Härigenom säkerställes således i samverkan med dioden 178 att ändringar i trycknålens hastighet och läge under det aktiverade tillståndet av drivsektionen 145 inte inverkar på spänningen över hållkretsens 157 kondensator 179.

Förstärkarens 165 utgång är vidare via ett motstånd 193 ansluten till en ingång på jämföraren 149. En referenskälla är ansluten till den andra ingången 151 på jäm- föraren 149. Jämförarens 149 utgång är ansluten till återställningsingången på den monostabila multivibratorn 141. Så snart som hastighetssignalen blir lika med eller större än referenssignalen avger jämföraren 149 en stoppsignal som återför multivi- bratorn 141 till det stabila tillståndet. Transistorn 161 kopplas således ifrån.

Efter frånkoplingen av transistorn 161 kommer strömmen I inte omedelbart att anta värdet "O" utan kommer att minska på beskrivet sätt enligt en mer eller mindre exponentiell kurva. Som följd härav utsättes kärnan 115 och nålen 77 (se fig 4) för en restacceleration tills strömmen I har nått värdet “0“, d.v.s. tills den energi 11 78.1 125f3-9 som finns i exciteringsspolen vid tidpunkten för exciteringens slut har förbrukats.

Den slutliga hastigheten hos nålen 77 blir därför högre än vid tidpunkten för återställning av multivibratorn 141 till det stabila tillståndet.

Den slutliga hastigheten skulle därför bli högre än den önskade hastigheten som är bestämd av referenssignalen. Skillnaden mellan de båda hastigheterna är inte kon- stant emedan storleken av restaccelerationen är bestämd av exciteringsströmmens I amplitud. Exciteringsströmmens I amplitud är beroende på trycknålens momentana läge och hastighet vid tidpunkten för excitering och skiljer sig således för varje efter- följande aktivering av exciteringsspolen. Om inga åtgärder vore vidtagna skulle där- för olika hastigheter erhållas för samma referenssignal, vilka hastigheter resulte- rar i olika anslagskrafter hos nålarna mot papperet. Strömmens I amplitud är bestämd av förstärkarens 181 utgångssignal. Förekomsten av den beskrivna ej önskade rest- accelerationen kan utnyttjas på ett enkelt sätt. Förstärkarens 181 utgångssignal matas via ett motstånd 195 till jämförarens 149 referensingång. Till följd härav påverkas den verkliga referenssignal som tillföres ingången 151 av den önskade amp- lituden hos strömmen I, så att den monostabila multivibratorn 141 återställes till det stabila tillståndet innan nålens 77 önskade hastighet har nåtts. Restaccelerati- onen som är bestämd av strömmens I amplitud utnyttjas för att uppnå den önskade has- tigheten (efter frånkopplingen av transistorn 161).

Det i fig 6 visade kopplingsarrangemanget med analoga kretsar kan nästan helt ersättas med en krets som är sammansatt av digitala moduler, såsom är beskrivet i anslutning till fig 2 (med undantag av t.ex. nätet med dioden 163, transistorn 161 och motståndet 162.) Fig 7 visar ett förenklat hastighets-, läges-, och exciteringsdiagram för en trycknål som är styrd av en krets enligt fig 6. Vid tidpunkten t = 0 aktiveras driv- sektionen 145 så att en ström I börjar att flyta vilken har en maximal amplitud Inom. Hastigheten Q liksom läget x ökar med tiden. Vid tidpunkten tl uppnås den nominella hastigheten gnom och exciteringen avbrytes. Hastigheten Q förblir därefter huvudsakligen konstant varvid avståndet x ökar linjärt tills tryck- nålen slår an mot papperet. Effekten av den restacceleration som beskrivits med hän- visning till fig 6 och vilken uppträder till följd av frånkopplingsströmmen Un har för tydlighets skull ej visats i 9- och x-diagrammet. Den tid To som förflyter mellan början av exciteringen och tidpunkten för anslag benämnes "flying"-tiden. Då nålen slår an mot papperet studsar den. Nålen har då en negativ hastighet och läget x minskar. Vid tidpunkten t = 500 (/us) äger en andra excitering rum. Räknekretsen tar det momentana läget xl och den momentana hastigheten gl i beaktande för att bestämma exciteringsströmmen, vilket i detta fall resulterar i en lägre amplitud och en längre exciteringsvaraktighet t2. Även om effekten av restaccelerationen till följd av frånkopplingsströmmarna Un ul och U2 ba a t f å f_ 9 Y' QPOV Yäillg I" äV lg 7811 'i 2534 12 7 och 8 är det uppenbart att restaccelerationerna till följd av Un,U1 och U2 avviker väsentligt från varandra. Den ovan definierade "flying"-tiden TO har emel- lertid upprätthâllits konstant. Efter den sista aktiveringen och det andra anslaget mot papperet fortsätter nålen sin väg i riktning mot viloläget (negativ hastighet).

Viloläget nås efter t = 1500 /us så att trycknålen sedan går mot stoppet 16 och återstudsar i riktning mot papperet (positiv hastighet).

Fig 8 visar liknande diagram som de i fig 7 visade för andra omständigheter.

Efter en första excitering med en varaktighet t3 = tl, vilken har samma förlopp som i fig 7 vad gäller Q, x och I från t = 0 till t = 500/us, följer en andra excitering vid t = 1500 /us. Efter anslag mot papperet har trycknålen 77 studsat i riktning mot viloläget och den när detta viloläge vid t = 1000 /us och studsar sedan återigen i riktning mot papperet (positiv hastighet). Vid tidpunkten för den andra exciteringen har nålen en (positiv) hastighet 92 i riktning mot papperet och befinner sig i läget xz. Detta resulterar i en exciteringsström I som har en annorlunda exciteringsvaraktighet t4 men samma "flying"-tid To ( ungefär 400 /us) såsom visats. Förutom de beskrivna exciteringsmönstren kan uppenbarligen alla typer av exciteringsmönster uppträda. Exempelvis kan en första exciteringspuls ef- terföljas av ett godtyckligt antal efterföljande pulser och ett intervall av god- tycklig längd kan uppträda efter en exciteringspuls liksom efter en efterföljande puls. ' Fig 9 visar en perspektivvy av en annan tryckare enligt upppfinningen vilken innefattar en multipelanslagsanordning 200. Tryckaren som i fig 9 bara är illustre- rad genom den använda anslagsanordningen är av den typ som är beskriven i amerikans- ka patentskriften 3 418 427. De elektromekaniska givarna i anslagsanordningen 200 bildas av böjliga s.k. bimorfa kristaller 201 av piezoelektriskt material vilka är utformade såsom remsor. Kristallerna 201 är kombinerade till ett block i vilket de är omväxlande staplade med bärplattor 203 och där de är åtskilda genom isolerande mellanplattor 205. En trycknål 211a (anslagselement) är fäst vid varje kristall (t.ex. 201a)_och en tillhörande bärplatta (203a) medelst klämmor 207 och 209.

Varje kristall är på ena sidan försedd med en drivelektrod 213 och en mätelek- trod 215 och med tillhörande motelektroder på den andra sidan. Drivelektroden 213 och mätelektroden 215 är åtskilda genom en elektriskt isolerande zon 214. Kontakt- tungor 216 a,b,c är förbundna med drivelektroderna, mätelektroderna respektive mot- elektroderna. Hela blocket som bildas av kristallerna 201, bärplattorna 203, mellan- plattorna 205 och kontakttungorna 216 är sammanklämt medelst en bultförbindning 218.

Drivelektroden 213 bringar kristallen att anta krökt form i samverkan med motelek- troden så att trycknålen 211 exempelvis slår an mot ett tryckkänsligt papper 217 och därigenom bildar ett tecken. 746-11 253- 9 13 Mäteïektroden 215 mäter tilisammans med den tiiihörande moteïektroden upp gra- den av kristaïiens 201 böjning och avger således en signaï som är ett mått på nåïens 211 ïäge. Istäïiet för integratorn 153 i fig 5 och 6 krävs nu en deriveringskrets vars utgång är ansïuten ti11 en ingång på räknekretsen 155 iiksom på jämföraren 149.

Vidare matas mäteïektrodens 215 utgångssignai (iägessignaien) direkt ti11 räknekret- sen 155 viïken bestämmer exciteringsströmmens ampïitud på basis av 1ägessigna1en och den hastighetssignaï som erhåïies genom deriveringskretsen.

Såsom har iiiustrerats i fig 1,3 och 9 för de oiika tryckarna enïigt uppfin- ningen kan givaren vara en hastighetsgivare 1ikavä1 som en 1ägesgivare. Givaren i tryckaren eniigt fig 9 är fu11ständigt integrerad i ansïagseiementet som väsentïigen biïdas av krista11erna 201 och trycknåïarna 211, medan givaren i tryckaren eniigt fig 3 är av induktiv typ som bara de1vis är integrerad i ansïagseïementet (perma- nentmagneten 133 i fig 4). Givaren kan emeiiertid också innefatta en spo1e som är förskjutbar i ett permanentmagnetfäït och med viiken ett ansïagselement är förbun- det. Om ans1agse1ementet är så utfört att en dei av detsamma (t.ex. en ände) är för- skjutbar me11an två kondensatorpïattor erhå11es en kapacitiv givare som kan användas i tryckaren eniigt uppfinningen. Nämnda dei av ans1agse1ementet kan därvid exempeï- vis vara försedd med ett dieïektriskt skikt.

Claims (16)

7:8¿.1'125.3- 9 14 Patentkrav.

1. Tryckare med en ansïagsanordning som innefattar ett ansïagseïement (l7; 77; 211) som kan förskjutas från ett vi1o1äge i riktning mot en uppteckningsbärare medelst en elektromekanisk drivanordning, viiken ansiagsanordning innefattar en givare (43; 147; 2l5)som under ansiagseïementets förskjutning avger en signa) som är ett mått på ansïagseïementets hastighet, varvid en signaïutgång på nämnda givare är ansiuten ti11 en första signaiingång på en jämförare (53; 149), som har en andra signaiingång viiken är förbunden med en referenssignaianordning och en signaïutgång som är ansiuten ti11 en första signaiingång på en eiektrisk exciteringsanordning 47, 45; 141, 143) för nämnda eïektromekaniska drivanordning för ansïagseiementet, var- vid en excitering av nämnda eïektromekaniska drivanordning börjar efter mottagning av en startsignaï på en andra signaiingâng, och en exciteringsström avbrytes vid upp- trädandet av en stoppsignaï på jämförarens signaïutgång, k ä n n e t e c k n a d av att en ampïitud hos exciteringsströmmen kan stäiias in med användning av beräknings- organ (46; 153, 155, 157) , som är förbundna med givarens (43; 147; 215) signalutgâng, vi1ken ampïitud åtminstone är beroende av ansiagseiementets (l7; 77; 211) hastighet och läge, varvid nämnda beräkningsorgan (46; 153, 155, 157) via en amp1itudsigna1utgång är ansïutna ti11 en styringång på exciteringsanordningen (47, 45; 141, 143).

2. Tryckare eniigt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att exciterings- strömmens ampiitud är iinjärt beroende av ansïagseïementets (l7; 77; 211) ïäge ïiksom hastighet.

3. Tryckare enïigt patentkravet 1 eiier 2, k ä n n e t e c k n a d av att excite- ringsanordningen innefattar en pulsgenerator (47; 141) och en styrbar exciterings- kä11a (45; 143), vi1ken har en signalingång som är ansiuten ti11 en signaiutgâng på puïsgeneratorn, varvid exciteringsanordningens (47, 45; 141; 143) signaïingång och styringång biïdar en första ingång på puïsgeneratorn (47; 141) respektive styr- ingången på den styrbara exciteringskä11an (45; 143).

4. Tryckare en1igt patentkravet 1 e)1er 2, k ä n n e t e c k n a d av att givaren (43; 147) är en hastighetsgivare och att beräkningsorganen innefattar minst en integrator (153) och en räknekrets (155), varvid en signaïutgâng på givaren är direkt ansïuten ti11 en första signaiingång på räknekretsen (155) och via integratorn (153) ti11 en andra signaiingång på densamma för att bestämma exciteringsströmmens ampii- tud. rerorriazsasa-a 15

5. Tryckare enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att givaren är en lägesgivare (215) och att beräkningsorganen innefattar minst en deriverings- krets och en räknekrets (155), varvid en signalutgång på lägesgivaren är direkt ansluten till en första signalingång på räknekretsen och via deriveringskretsen till en andra signalingång på räknekretsen för att bestämma exciteringsströmmens amplitud.

6. Tryckare enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att referenssignal- anordningen innefattar ett minne i vilket det förutbestämda hastighetsvärdet som önskas hos anslagselementet är lagrat.

7. Tryckare enligt patentkravet 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d av att beräk- ningsorganen vidare innefattar en hållkrets (157) som är ansluten mellan räknekretsen (155) och den styrbara exciteringskällan (143).

8. Tryckare enligt patenkravet 7, k ä n n e t e c k n a d av att en utgång på hållkretsen (157) är återkopplad via en impedans (195) till den andra ingången på jämföraren (149), till vilken referenssignalanordningen är ansluten.

9. Tryckare enligt patentkravet 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av att beräk- ningsanordningen och hållkretsen innefattar minst en operationsförstärkare (177) som bildar en summeringskrets i samverkan med tre motstånd (175,l71, 173) som är anslutna till en ej inverterande ingång på densamma, varvid en seriekoppling av en diod (178) och en kondensator (179) är ansluten till en utgång på operationsförstärkaren (177), vilken förstärkare är återkopplad via nämnda diod (178) till en inverterande ingång så att en anod i dioden är ansluten till operationsförstärkarens utgång, medan en elektrod i kondensatorn (179) är ansluten till jord och en hållsignal uppträder vid en förbindning mellan dioden (178) och kondensatorn (179) via en logisk grindkrets (189) med en öppen kollektorutgång, varvid en ingång på nämnda grindkrets är ansluten till pulsgeneratorns (141) signalutgång.

10. Tryckare enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone en del av givaren är anordnad på anslagselementet (17; 77), vilken del av givaren in- nefattar en permanentmagnet (39; 133) som är förskjutbar i förhållande till en mät- spole (37; 129) , vars signalutgång är ansluten till jämförarens (53; 149) första signalingång. Tfâfi 1253- 9 16

11. Tryckare enïigt patentkravet 10, k ä n n e t e c k n a d av att ansïagseïemen- tet innefattar en ko1v (17) som är 1injärt förskjutbar och vars ena ände samverkar med en böjlig de1 av ett vridbart typhjul (3), medan dess andra ände samverkar med en svängbar arm (11) som bildar ankaret i en eïektromagnet vi1ken tjänar såsom driv- anordning. _

12. Tryckare enïigt patentkravet 10, k ä n n e t e c k n a d av att ansïagseïemen- tet innefattar en trycknå1 (77) som är fäst vid ett ankare (115) av magnetiskt ïedan- de materiaï, viïket är förskjutbart medeïst en exciteringsspoie (113) som tjänar så- som drivanordning för ansïagseïementet (77).

13. Tryckare en1igt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att ansïagseïementet innefattar en böjfjäder (201) av ett piezoeïektriskt material på viiken givareïektro- der (215) som tjänar såsom givare är anordnade, varvid en signaïutgäng därpå är an- s1uten ti11 jämförarens (149) första signa1ingång, medan en trycknåï (211) som sträc- ker sig tvärs mot böjfjäderns p1an är fäst vid densamma, och att böjfjädern är för- sedd med e1ektriskt påverkade driveïektroder (213).

14. Tryckare enïigt patentkraven 10 och 12, k ä n n e t e c k n a d av att mätspo- 1en (129) och exciteringsspoïen (113) är cyiindriska spo1ar som är koaxielït anordna- de med ett givet giapp ä förhåiïande ti11 varandra, varvid deras cyiinderaxïar 1igger i föriängningen av trycknåïens (77) centrum1inje, medan permanentmagneten (133) är beiägen deivis inuti mätspoïen (129) och ankaret (115) är beiäget deïvis inuti exci- teringsspoïen (113).

15. Tryckare eniigt patentkravet 14, k ä n n e t e c k n a d av att en cyïindrisk kompensationsspole (131) som är eïektriskt koppïad i serie med mätspoïen (129) är införd me11an mätspoien och exciteringsspoïen (113), viïken kompensationsspoïe (131) är anordnad koaxieïit med de båda andra spo1arna och har en lindningsriktning som är motsatt mätspoiens (129) ïindningsriktning, varvid en första magnetpo1 på permanent- magneten (133) a11tid är beiägen inuti mätspolen (129), medan en andra magnetpoï som är motsatt den första magnetpoïen a11tid är be1ägen inuti kompensationsspo1en (131).

16. Tryckare enïigt patentkravet 15, k ä n n e t e c k n a d av att antaïet Tind- ningsvarv i kompensationsspoien (131) är mindre än antaïet varv i mätspoïen (129).