Mikroprozessorgesteuertes, einen optoelektronischen Sensor enthaltendes Tauchanker-Drucksystem

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Tauchanker Drucksystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Tauchankermagnetsysteme als Antriebsvorrichtung für einen Druckhammer in Typendruckeinrichtungen oder Druckernadeln in Mosaikdruckeinrichtungen sind in der Drucktechnik allgemein bekannt und mit Erfolg zur Anwendung gelangt. So wird in der DE-OS 31 16 430 eine Hammerdruckvorrichtung mit einem eine Lichtschranke enthaltenden Tauchankermagnetsystem beschrieben, bei dem in der Druckstelle abgewandten Teil des Tauchankermagnetsystems für einen Typenraddrucker eine Infrarotlichtschranke zur Erfassung der Bewegung des Ankers angeordnet ist. Das Ausgangssignal der Lichtschranke wird zur zeitlichen Ansteuerung des Tauchankermagnetsystems verwendet, indem die zeitliche Länge des Ansteuerimpulses der Tauchankermagnetspule entsprechend geändert wird.

[0003] Mit dem bekannten Tauchankermagnetsystem ist über den eingebauten optoelektronischen Sensor eine exakte Lagebestimmung des Druckhammers und damit die Erfassung der Bewegungsgrößen des Druckhammers nach Ort und Zeit, um diese Bewegungsgrößen zur Steuerung des Druckhammers zu verwenden, nur zu einem Zeitpunkt möglich, da die Lichtschranke ausschließlich durch die hintere Kante des Ankerstößels gesteuert wird. Damit werden aber Geschwindigkeitsänderungen des Ankers nach diesem Zeitpunkt nicht erfaßt und können somit auch nicht zur Korrektur der Länge des Ansteuerimpulses der Tauchankermagnetspule herangezogen werden.

[0004] Ein Problem bildet aber dabei gerade der Einfluß von Fertigungstoleranzen und sich zeitlich ändernden Betriebsbedingungen während des Beschleunigungs- und Bremsvorganges des Druckhammers, was zu einer Verfälschung des Abdruckes führen kann.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es ein Tauchanker-Drucksystem der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß sich Fertigungstoleranzen und sich zeitlich ändernde Betriebsbedingungen nicht auf den Abdruckvorgang auswirken können.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einem Tauchanker-Drucksystem der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0007] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

[0008] Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Tauchankermagnetsystems in Ruhestellung, teilweise in Schnittdarstellung,

Fig. 2 eine ausschnittsweise Darstellung des am Anker des Tauchankermagnetsystems angeordneten Schlitzlineals, mit den entsprechend bezeichneten Meßstrecken,

Fig. 3. eine schematische Darstellung des Ausgangssignals, den optoelektronischen Sensors bzw. des Spulenstromes in der Erregerspule in Abhängigkeit von der Bewegung des Schlitzlineals und damit des Ankers beim Abdruck,

Fig. 4 eine tabellenartige Darstellung der Zuordnung zwischen den gemessenen Ist-Werten der Durchlaufzeiten des Schlitzlineals und der zugeordneten digitalen Korrekturwerte die notwendig sind,um ausgehend von dem Ist-Wart der Ankergeschwindigkeit zu dem vorgegebenen Sollwert zu gelangen und

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung zum Betrieb des Tauchankermagnetsystem.

[0009] Mit der in der Fig. 1 schematisch dargestellte Druckeinrichtung für eine Fernschreib- oder Schreibmaschine wird über ein im folgenden näher beschriebenes Tauchanker-Drucksystem, ein hier nicht dargestelltes Typenrad das gegenüber einer Schreibwalze angeordnet ist betätigt. Das Tauchanker-Drucksystem besteht im wesentlichen aus einer Erregerspule 1, und einem als Antriebselement für das Typenrad dienende Druckhammer 2 aus einem weichmagnetischen Anker 2/1 und einem unmagnetischen Stößel 2/2. Der Druckhammer 2 ist in Buchsen 3 beweglich geführt und liegt im dargestellten Ruhezustand unter der Wirkung einer Rückstellfeder 4 an einem Anschlag 5 an. Im Bereich des hinteren Teiles des Tauchanker-Drucksystems ist ein Sensor 6, in diesem Falle einephotoelektrische Schalteinrichtung angeordnet, wobei die Photostrecke 7 (Lichtstrahl) im Bewegungsbereich eines mit dem Anker 2/1 formschlüssig verbundenen Schlitzlineals 8 angeordnet ist. Das Schlitzlineal weist zwei Ausbrüche 9.1 und 9.2 auf, die eine rechteckige Form haben und deren Kanten über die Photostrecke 7 abgetastet werden. Angesteuert wird der Tauchankermagnet über eine Ansteuerschaltungsanordnung die z.B. entsprechend dem Blockschaltbild der Fig. 5 ausgestaltet sein kann, wobei bei der Erregung des Tauchankermagneten der Anker 2 des Tauchankermagneten sich in einer entsprechend der Fig.3 dargestellten Bewegungsform ausseiner Ruhestellung in die Abdruckposition bewegt und nach dem Abdruck prellfrei in seine Ruhestellung zurückkehrt. Während des Abdruckvorganges wird das Schlitzlineal 7 über die optoelektronische Abtasteinrichtunng 6 abgetastet und dabei werden die in der Fig. 2 darstellten Ankerwegstrecken X1 bis X3 ausgewertet. Bei der Festlegung der Ankerwegstrecken wurde die Erkenntnis zugrundegelegt, daß sich die Empfindlichkeitskurve und damit die Ansprechschwelle des photoelektrischen Sensors im Laufe der Zeit ändert, so daß sich die Einschalt- bzw. Ausschaltpunkte gegeneinander verschieben. Würde man z.B. zwei hintereinander folgende Kanten abtasten, wobei die erste Kante einen von der Unterbrechung der Photostrecke (dunkel) zu einer Öffnung der Photostrecke (hell) Dunkel-Hell-Übergang darstellt und die zweite Kante einen entsprechenden Hell-Dunkel- Übergang, so würde es bei Alterung der Sensoreinrichtung unter Beibehaltung der Betätigungsgeschwindigkeit des Schlitzlineals zu einer Veränderung der gemessenen Abtastzeiten der.definierten Wegstrecken kommen. Die Folge wäre, eine vorgetäuschte Veränderung der Ankergeschwindigkeit. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß zur Bestimmung der Durchlaufzeit der Ankerwegstrecken über die Abtasteinrichtung vorzugsweise eine Folgeabtastung mit mindestens zwei gleichartigen (Hell-Dunkel, Hell-Dunkel; Dunkel-Hell, Dunkel- Hell) Übergängen vorgenommen. Das bedeutet, daß entsprechend der Darstellung der Fig. 2 außer der Anfangsankerwegstrecke X1, sämtliche Ankerwegstrecken X2 und X3 durch gleichartige Übergänge begrenzt werden. So z.B. die Ankerwegstrecke X2 durch die Kanten K1, K3 und die Ankerwegstrecke X3 durch die Kanten K3 und K5.

[0010] Ein typischer Abdruckvorgang ist in der Fig. 3 dargestellt. Dabei bezeichnet die Abszisse aller drei übereinander dargestellten Diagramme der Fig. 3 die Zeitachse T. Das obere Diagramm der Fig. 3 stellt dabei den Weg AW des Ankers 2 ausgehend von der Ruhestellung R bis zum Abdruck an der Schreibwalze SW und das nachfolgende Abbremsen mit Rückkehr in seine Ausgangsstellung R dar. Parallel zur Ordinate AW des Diagramms ist schematisch das Schlitzlineal mit den entsprechenden abgetasteten Wegstrecken X1 bis X3 dargestellt. Dem oberen Diagramm, mit dem Verlauf des Ankers in Abhängigkeit von der Zeit beim Abdruck,zugeordnet, ist das mittlere Diagramm der Fig. 3, das die Signalamplitude SA in Abhängigkeit von der Zeit am Ausgang des optoelektrischen Sensors 6 darstellt. Unterhalb dieses Diagramms der Fig. 3 ist der Verlauf des Erregerstroms über die Zeit beim Abdruck dargestellt.

[0011] Betätigt wird dabei das Tauchanker-Drucksystem über die in der Fig. 5 dargestellte Schaltungsanordnung, die einen Mikroprozessor MP (8048 Siemens) mit Zentraleinheit und Speicher enthält. Die Funktion und der Aufbau dieser Schaltungsanordnung wird im einzelnen später beschrieben.

[0012] Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Tauchanker-Drucksystem wird mit Hilfe des optoelektronischen Sensors 6 die Bewegung des Schlitzlineals 8 abgetastet und damit Ansteuersignale erzeugt. Diese Signale werden einer elektronischen Steuerung, die einen Mikroprozessor MP enthält, zugeleitet und u.a. zur Steuerung des Stromes in der Erregerspule 1 verwendet. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß der Druckhammer unabhängig von Fertigungstoleranzen und äußeren Einflüssen eine bestimmte kinetische Energie (Abdruckstärke) erhält und nach dem Abdruck durch einen Stromimpuls abgebremst wird, um prellfrei d.h. schnell und ohne Geräuschentwicklung in seine Orundstellung zurückzukehren. Gleichzeitig wird die Funktionsfähigkeit des Drucksystems überwacht.

[0013] Zu bestimmten Zeitpunkten z.B. beim Einschalten des Gerätes. beim Synchronisieren etc. wird das Niveau des Sensorsignales 6 überprüft. Damit wird sichergestellt, daß sich der Druckstößel in der Grundstellung und/oder der Sensor einwandfrei arbeitet. Zu diesem Zwecke wird in der in Fig. 1 dargestellten Orundposition überprüft,ob die Photostrecke 7 des Sensors 8 unterbrochen ist. Ist dies nicht der Fall, so erfolgt über den Mikroprozessor MP eine Fehlermeldung deren Funktion im einzelnen später beschrieben wird.

[0014] Bei jedem Druckvorgang wird die zum Durchlaufen der Meßstrecke X1 benötigte Zeit TX1 gemessen und mit einer abgespeicherten Sollzeit verglichen. Falls die gemessene Zeit TXI größer ist als die abgespeicherte Sollzeit, wird eine Fehlermeldung gegeben und der Abdruck während einer gewissen Zeit z.B. 1 Sekunde unterbunden und anschließend wieder freigegeben. Falls ein derartiger Fehler mehrfach hintereinander z.B. dreimal auftritt, folgt keine erneute Freigabe des Abdruckers, sondern das Drucksystem wird blockiert und der Fehler über eine hier nicht näher dargestellte Warneinrichtung gezeigt. Damit soll einerseits die Funktionsfähigkeit des Drucksystems z.B. Drahtbruch, Windungsschluß etc. überprüft werden, andererseits bei vorübergehender Störung der Ausdruck nicht unnötiger Weise verhindert werden.

[0015] Bei jedem Druckvorgang wird ebenfalls die zum Durchlaufen der Meßstrecke X2 benötigte Zeit TX2 gemessen. Jeder Zeit TX2 ist eine Zeit TA zugeordnet, nach der der Erregerstrom I abgeschaltet wird. Die Beziehung zwischen der gemessenen Zeit TX2 und der Zeit, bei der der Erregerstrom abgeschaltet wird ist in der Tabelle TB1 der Fig. 4 dargestellt. Darin bezeichnen die in der Spalte TX2 bezeichneten Werte 1 bis 20 eine Folge von im Mikroprozessor MP binär abgespeicherten Ist-Werten der erfahrungsgemäß festgestellten, vorkommenden Ist-Werten beim Durchlauf der Ankerwegstrecke X2, diese Werte sind in der Form von hier nur symbolisch dargestellten binären Codeworten (1...20) im Speicher gespeichert.

[0016] Ihnen zugeordnet ist eine zweite Folge von als Folge von binären Codewörtern gespeicherten Korrekturwerten, die in der Spalte TA der Tabelle TB1 dargestellt sind. Diesen Korrekturwerten 1 bis 20 der Tabelle TBI, Spalte TA entspricht der Verlauf des Erregerstromes der notwendig ist, um ausgehend von dem Ist-Wert der Ankergeschwindigkeit zu dem vorgegebenen Sollwert zu gelangen. Dies wird mit Hilfe des Mikroprozessors und der Schaltungsanordnung der Fig. 5 bewerkstelligt. Zu diesem Zwecke wird nach Feststellung der tatsächlichen Ist-Zeit TX2 und der Zuordnung des entsprechenden Codewortes z.B. des Codewortes 5 der Tabelle TX2 das entsprechend zugeordnete Codewort 5 der Spalte TA des Korrekturwertes aufgerufen und dieser Korrekturwert 5 der Spalte TA der Tabelle TB1 an die Ausgänge des Mikroprozessors angelegt, wobei dann über die noch im einzelnen zu beschreibende Schaltungsenordnung der Fig. 5 eine Abschaltung des Spulenstromes I bewirkt wird und zwar nach einer Zeit TA mit einer entsprechend der Fig. 3 dargestellten steilen Abfallflanke (unteres Diagramm). Durch dieses Abschalten des Spulenstromes in Abhängigkeit von der gemessenen Durchlaufzeit der Ankerwegstrecke wird erreicht, daß der Druckstößel unabhängig von Toleranzen z.B. der schwankenden Güte des Magnetmaterials die gewünschte kinetische Energie zum Abdruck erhält. Dabei können unterschiedliche festzulegende Abdruckstärken durch unterschiedliche aber ebenfalls festzulegende Stromstärken erzielt werden.

[0017] Nach jedem Abdruck wird außerdem die zum Durchlaufen der Meßstrecke X3B benötigte Zeit TX3B gemessen. Jeder Zeit TX3 ist ein Strom ICB (Tabelle TB2, Fig. 4) zugeordnet. Auch hier entspricht wie vorher beschrieben die Zeit TX3B den in Form von Codewörtern festgelegten Ist-Zeiten 1 bis 20 (Spalte 1, Tabelle TB2 der Fig. 4). Ihnen zugeordnet werden wiederum in der Tabelle TB2, die in Spalte ICB dargestellten Korrekturwerte 1 bis 20. Diese Korrekturwerte sind den einzelnen gemessenen Zeiten so zugeordnet, daß der mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zurückkehrende Anker immer möglichst prellfrei d.h. möglichst schnell und ohne Geräuschentwicklung abgebremst wird. Dies wird dadurch bewirkt, daß man den Erregerstrom (Amplitude) des Bremsimpulses ICB entsprechend den gemessenen Durchlaufzeiten TX3B anpaßt. Der Festlegung des Grundbremsstromes ICB folgt nun eine Phase der Kontrolle der Geschwindigkeit beim Rückkehren des Ankers in seine Grundstellung. Dies wird dadurch bewirkt, daß man die Durchlaufzeit der Ankerwegstrecke X2 mißt und in Abhängigkeit von dieser gemessenen Durchlaufzeit TX2B einen Strom IVB bestimmt, mit dem nach dem Durchlauf der Ankerwegstrecke X2 die Erregerspule beaufschlagt wird. Dieser variable Erregerstrom IVB ist abhängig von der beim Durchlauf der Ankerwegstrecke X2 gemessenen Ankergeschwindigkeit. Ist z.B. entsprechend der Fig. 3 oberes Diagramm, punktgestrichelte Kurve, der Anker zu schnell, bei der Rückkehr in seine Ausgangsstellung, was z.B. dann der Fall ist, wenn z.B. wenig Reibung vorhanden ist oder das Mangetmaterial schlecht ist, so wird durch entsprechend höheren Bremsstrom IVB (punktgestrichelter Kurvenverlauf unteres Diagramm der Fig. 3) erreicht, daß es zu einem weichen Abbremsen kommt. Bei hohen Rückkehrgeschwindigkeiten des Ankers ist es deshalb notwendig, einen kuraber starken Stromimpuls zu erzeugen, da bis zur kehr des Ankers in seine Ruhestellung und damit für sein weiches Abbremsen nur noch wenig Zeit zur Verfügung steht. Ist der Anker bei seiner Rückkunft im Verhältnis zum Normalverlauf der Kurve langsam (gepunktelte Darstellung in der Fig. 3) bedarf es eines entsprechend geringeren aber längeren Bremsstromes IVB.

[0018] Die Auswahl des Bremsstromes IVB bzw. der Abschaltzeit TAB, nach der der Bremsstrom IVB abgeschaltet wird und nach der der Bremsstrom kontinuierlich nach einer e-Funktion abklingt, ergibt sich aus der Tabelle TB3. Hier bezeichnet wie vorher bereits ausgeführt, die Folge von Codewörtern in der Spalte TX2B, die zu erwartenden Ist-Werte, wohingehend die Folge der Codewörter IVB und TAB Spalten 2 und 3 der Tabelle TB3 die entsprechenden Korrekturcodewörter bezeichnet, die den Ist-Werten der Spalte TX2B zugeordnet sind, so daß sich das gewünschte sanfte und prellfreie Abbremsen des Ankers ergibt.

[0019] Durch den zusätzlichen Meßvorgang über die Ankerwegstrecke X2 kann in den Bremsvorgang korrigierend eingegriffen werden. Eine einmalige Messung über die Ankerwegstrecke X3 würde zu ungenauen Ergebnissen führen, da durch diese einmalige Messung eine Geschwindigkeitsänderung als solche und damit die Bremsverzögerung nicht erfaßt werden würde.

[0020] Um ein prellfreies Anliegen des Ankers an seine Anlage zu ermöglichen, wird der Strom IVB nicht schlagartig abgeschaltet, sonder klingt kontinuierlich ab und zwar vorzugsweise nach einer e-Funktion.

[0021] Die in der Fig. 5 dargestellte Schaltungsanordnung zum Betrieb des Tauchanker-Drucksystems besteht aus einem zentralen Mikroprozessor MP des Types 8048 Siemens, der über eine hier nicht im einzelnen beschriebene jedoch allgemein bekannte Druckersteuerung DS angesteuert wird und dem die von einem optoelektronischen Sensor in diesem Fall einer Lichtschranke LS ausgehenden und über einen Diskriminator D3 entsprechend umgeformten Signale zugeführt werden. Dem Mikroprozessor MP nachgeschaltet ist ein Digital- Analog-Wandler DA. Sein Widerstandsnetzwerk aus den Bewertungswiderständen RB liefert eine dem angelegten Bitmuster der Codewörter entsprechende Ausgangsspannung UA, die einem nachgeschalteten Stromregler als Sollwert zugeführt wird. Die Stromregleranordnung besteht aus einem Operationsverstärker OP1 der über einen Kondensator C2 rückgekoppelt ist, und einer nachgeschalteten Halbleiterschaltanordnung aus den beiden Schalttransistoren TS1 und TS2 mit zwei zugehörigen Widerständen R aus einer parallel zu den Schalttransistoren angeordneten Freilaufdiode D1. Die Schalttransistoren TS1 und TS2 verbinden in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Operationsverstärkers OP1 den Eingang der Erregerspule 1 mit einer Betriebsspannungsquelle U. Der Ausgang der Erregerspule 1 steht einerseits über eine Diode D2 mit der Betriebsspannungsquelle U in Verbindung, andererseits mit einem weiteren Schalttransistor TS3, der wiederum über einen Inverter UI mit dem Mikroprozessor MPP16 und über den Widerstand R3 mit der Betriebsspannungsquelle in Verbindung steht und der zum schnellen Ein- und Ausschalten des Stromes in der Erregerspule dient. Diesem Schalttransistor TS3 nachgeschaltet ist ein Strommeßwiderstand RM. Der über den Strommeßwiderstand RM ermittelte Erregerstrom wird über einen Spannungsteiler aus den Widerständen RI, R2 und einem Kondensator C10 dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP1 zugeführt.

[0022] Die Funktion der dargestellten Schaltungsanordnung ist dabei wie folgt. Die Druckersteuerung DS startet das gesamte Drucksystem durch kurzzeitiges Anlegen eines L-Signales (Signal mit niedrigem Pegel) an den Port P20 des Mikroprozessors 8048. Die gewünschte Abdruck energie wird durch entsprechende Ansteuerpotentiale an den Ports P21 und P22 festgelegt. Dabei entspricht der gleichzeitigen Beaufschlagung der Ports P21 und P22 mit "Low" eine hohe Abdruckenergie, der Beaufschlagung des Ports P21 mit "Low" und des Portes P22 mit "High", einer mittleren Abdruckenergie und der Beaufschlagung des Ports P21 mit "High" und des Portes P22 mit "Low" eine niedere Abdruckenergie. Die Druckersteuerung DS kann dabei nur aktiv werden, wenn an der Druckersteuerung ein Druckfreigabesignal (High-Pegel) anliegt (Bezugszeichen H). Dieses Signal am Eingang H wird zu Beginn des Druckvorganges unterdrückt und nach dem fehlerfreien Abdruck wieder dem Eingang H zugeführt. 2uge-führt wird das Signal der Druckersteuerung ausgehend von dem Mikroprozessor-Port P16 über einen Inverter U2. Der Testeingang TO des Mikroprozessors 8048 wird mit den Ausgangssignalen der Lichtschranke LS, wobei der durchgehende Lichtstrahl "hell" dem High-Pegel entspricht, beaufschlagt.

[0023] Der an einer Bezugsspannung UR anliegende Digital-Analog-Wandler DA ist im Ruhezustand des Tauchankermagnetsystemes stromlos, da sämtliche an den Ausgängen Port P 10 bis Port P14 des Mikroprozessors anliegende Schalter SCH des Digital-Analog-Wandlers von der Bezugsspannungsquelle UR abgetrennt sind. Damit liegt am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP1, 0 Volt an. Während am invertierenden Eingang eine Spannung von +50 mm Volt hervorgerufen durch den Spannungsteiler aus den Widerständen R1, R2 und Rm anliegt, da der Widerstand R2 mit der Referenzspannungsquelle UR verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers OP1 liegt deshalb auf niederem Bezugspegel (Low) wodurch der Schalttransistor TS2 über den Schalttransistor TS1 gesperrt ist, und damit durch die Erregerspule 1 kein Strom fließt.

[0024] Zum Erregen der Erregerspule 1 und damit zur Betätigung des Ankers wird an den Digital-Analog-Wandler DA, das dem gewünschten Strom entsprechende Bitmuster an den Ports P10 bis P14 angelegt und gleichzeitig über den Port P15 mit nachgeschalteten Inverter U1 der Schalttransistor TS3 leitend gesteuert. Der Operationsverstärker OP1 geht an seinem Ausgang auf einen ""High°'-Pegel und steuert damit über den Schalttransistor TS1 und die Widerstände R den Transistor TS2 leitend. Die Erregerspule wird damit an die Betriebsspannungsquelle U angelegt und damit fließt Strom durch die Erregerspule 1. Sobald der Spannungsabfall am Strommeßwiderstand RM die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers übersteigt, geht der Ausgang des Operationsverstärkers OP wieder auf den Low-Pegel und sperrt damit den Transistor TS2 über den Transistor TS1. Der Strom durch die Erregerspule 1 fließt aber über die Freilaufdiode D1 weiter. Wenn der Strom soweit abgeklungen ist, daß der Spannungsabfall am Widerstand RM kleiner als die Spannung am Ausgang UA des Digital-Analog-Wandlers, geht der Ausgang des Operationsverstärkers OP1 wieder auf den "High"-Pegel und der Vorgang beginnt von neuem, wodurch der Strom in der Erregerspule in der Art eines Schaltreglers geregelt wird. Die Schaltfrequenz des Schaltreglers wird im wesentlichen von der Induktivität der Erregerspule 1 und dem Rückkopplungskondensator C2 bestimmt, während die Einschaltdauer von der Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers UA und damit von dem eingastellten Strom abhängt.

[0025] Wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschrieben, wird der Strom in der Erregerspule 1 auf zweifache Art abgeschaltet. Einerseits bei Durchlauf der Ankerwegstrecke X2 und der Durchlaufzeit TX2, nach einer dann ermittelten Zeit TA direkt, ohne daß dabei der Erregerstrom in der Erregerspule 1 abklingt. Andererseits beim Abbremsen des von der Abdruckstelle zurückkehrenden Ankers durch Abschalten des Erregerstroms VB nach einer e-Funktion. Zum schnellen Ausschalten des Erregerstromes in der Erregerspule 1 wird der Stromregler über die Transistoren TS1 und TS2 und der Abschalttransistor TS3 gleichzeitig gesperrt. Wird dagegen nur der Stromregler über die Schalttransistoren TS1 und TS2 bei geöffnetem Schalttransistor TS3 abgeschaltet, so klingt der Erregerstrom nach einer e-Funktion langsam ab, da die Diode D1 als Freilaufdiode wirkt.

[0026] Die Steuerung des Erregerstromes in der Erregerspule 1 wird bestimmt durch die zeitliche Aufeinanderfolge der Ausgangssignale der Lichtschranke LS. Dabei können kurzzeitige Störungen, z.B. durch Einstreuen benachbarter Leitungen oder sonstige Einflüsse auftreten, die die ordnungsgemäße Ansteuerung des Mikroprozessors MP unmöglich machen. Um solche Störungen weitgehend auszuschließen, wird die Lichtschranke über den Mikroprozessor MP und den Eingang TO zu jeder Messung jeweils zweimal abgefragt, wodurch Störungen weitgehend eliminiert werden können.

Ansprüche

1. Tauchanker-Drucksystem mit einer Erregerspule, einem als Druckhammer einer Druckhammervorrichtung ausgebildeten, sich in Ruhestellung an einem Anschlag abstützenden Anker und einem im Bewegungsbereich des Ankers angeordneten optoelektronischen Sensor, mit einer die Ausgangssignale des optoelektronischen Sensors und die Ansteuersignale für die Erregerspule erfassenden Ankersteuereinrichtung, die in Abhängigkeit von einer über den optoelektronischen Sensor erfaßten Durchlaufzeit einer Ankerwegstrecke durch Vergleich mit einer im Speicher gespeicherten Solldurchlaufzeit die Erregerspule ansteuert, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, mit dem Anker formschlüssig verbundene, durch Hell/ Dunkel (K2, K4) oder Dunkel/Hell (K3, K5, K1)-Übergänge begrenzte Abtastflächen (9/1, 9/2) vorgesehen sind, die in Ankerbewegungsrichtung in Abständen verteilt aufeinanderfolgen und durch ihre Übergänge mehrere hintereinanderliegende Ankerwegstreckenabschnitte (X1 -X3) definieren, daß im Speicher (MP) eine erste Folge (TX2, TX3B, TX2B) von möglichen Durchlaufzeiten der verschiedenen Ankerwegstreckenabschnitte (X2 - X3) und damit der Ankergeschwindigkeiten entsprechenden Ist-Werten binär gespeichert ist, daß dieser ersten Folge von Ist-Werten eine zweite Folge von binären Korrekturwerten (TA, ICB, IVB, TAB) im Speicher zugeordnet ist, wobei diesen binären Korrekurwerten der Verlauf des Erregerstromes entspricht, der notwendig ist, um ausgehend von dem Ist-Wert der Ankergeschwindigkeit zu dem vorgegebenen SollWert zu gelangen, und daß eine Erregerstromsteueranordnung (OP1, TS1, TS2) vorgesehen ist, die derart ausgestaltet ist, daß sie bei Zuführung eines Korrekturwertes diesen Korrekturwert in einen entsprechend analogen Wert des Erregerstromes umsetzt.

2. Tauchanker-Drucksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abbremsen des Ankers (2) die Erregerstromsteueranordnung (OP1, TS1, TS2) zunächst mit einem über eine erste Ankerwegstrecke (X3) ermittelten, einem ersten Bremsstrom entsprechenden ersten Korrekturwert (ICB) beaufschlagt wird, und daß dann die Erregerstromsteueranordnung (OP1, TS1, TS2) mit einem über eine zweite Folgeankerwegstrecke (X2) ermittelten, einem zweiten Bremsstrom entsprechenden Korrekturwert (IVB) beaufschlagt wird, wobei diesem zweiten Korrekturwert (IVB) ein weiterer Korrekturwert (TAB) zugeordnet ist, der die Dauer und den Verlauf des dem zweiten Korrekturwert (IVB) entsprechenden Bremsstromes bestimmt.

3. Tauchanker-Drucksystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom zum Abbremsen des Ankers exponentiell ausklingt.

4. Tauchanker-Drucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bestimmung der Durchlaufzeit der Allkerwegstrecken (X1 - X3) über den Sensor (6) eine Volgeabtastung mit mindestens zwei gleichartigen (Hell/Dunkel (K2), Hell/ Dunkel (K4); Dunkel/Hell (K3), Dunkel/Hell (K5))-Über-gängen erfolgt.

5. Tauchanker-Drucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Anker (2) verbundenes Schlitzlineal (8) mit darauf angeordneten, als Abtastflächen ausgebildeten Durchbrüchen (9/1, 9/2) vorgesehen ist.

6. Tauchanker-Drucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankersteuereinrichtung ein die Ausgangssignale des optoelektronischen Sensors (LS) und die Ansteuersignale zum Festlegen der Abdruckenergie (P20, P21, P22) erfassende Mikroprozessoranordnung (MP) enthält, und daß die mit dieser Mikroprozessoranordnung (MP) verknüpfte Erregerstromsteueranordnung einen Digital/Analog-Wandler (DA) mit nachgeschaltetem, den Strom in der Erregerspule in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen dieser Mikroprozessoranordnung (MP) regelnden, als Schaltregler ausgebildeten Stromregler (OP1, TS1, TS2, TS3) aufweist.

7. Tauchanker-Drucksystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine erste den Eingang der Erregerspule in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal eines Differenzverstärkers (OP1) an eine Spannungsquelle (U) anlegende Halbleiterschaltanordnung (TS1, TS2) mit parallel dazu angeordneter Freilaufdiode (D1), eine den Ausgang der Erregerspule mit einem Strommeßwiderstand (RM) verknüpfende zweite Halbleiterschalteinheit (TS3), wobei der nichtinvertierende Eingang des Differenzverstärkers (OP1) mit dem Ausgang des Digital/Analog-Wandlers und der invertierende Eingang des Differenzverstärkers (OP1) über einen Spannungsteiler (R1, R2, C1) mit dem Strommeßwiderstand (RM) verknüpft sind.

Claims

1. A solenoid-plunger print system with an energising coil, an armature designed as a printing hammer of a printing hammer device which rests against a stop in the rest position, an opto-electronic sensor arranged in the range of travel of the armature with an armature control device which detects the output signals of the opto-electronic sensor and the drive signals for the energising coil and drives the energising coil in dependence upon a transit time of an armature path detected via the optoelectronic sensor by comparing this with a theoretical transit time stored in the store, characterised in that a plurality of scan surfaces (9/1, 9/2) are provided connected to the armature, which are delimited by light/dark (K2, K4) or dark/light (K3, K5, K1) transitions, follow one another at intervals in the direction of movement of the armature, and by virtue of their transitions define a plurality of consecutive armature path sections (XI - X3), that the store (MP) stores in binary fashion a first sequence (TX2, TX3B, TX2B) of possible transit times of the various armature path sections (X2 - X3) and thus of the actual values which correspond to the armature speeds, that this first sequence of actual values is assigned a second sequence of binary correction values (TA, ICB, IVB, TAB) in the store, where these binary correction values correspond to the curve of the energising curent nesessary in order to move from the actual value of the armature speed to the given theoretical value, and that an energising current control arrangement (OP1, TS1, TS2) is provided such that when a correction value is supplied it converts this correction value into a corresponding analogue value of the energising current.

2. A solenoid-plunger print system as claimed in Claim 1, characterised in that when the armature (2) is decelerated, the energising current control arrangement (OP1. TS1, TS2) is firstly supplied with a first correction value (ICB) determined via a first armature path (X3) and corresponding to a first decelerating current, and that then the energising current control arrangement (OP1, TS1, TS2) is supplied with a correction value (IVB) determined via a second follow-up armature path (X2) corresponding to a second decelerating current, this second correction value (IVB) being assigned a further correction value (TAB) which determines the duration and curve of the decelerating current which corresponds to the second correction value (TVB).

3. A solenoid-plunger print system as claimed in one of the Claims 1 or 2, characterised in that the energising current decays exponentially for deceleration of the armature.

4. A solenoid-plunger print system as claimed in one of the Claims 1 to 3, characterised in that sequential scanning comprising at least two similar (light/dark (K2), light/dark (K4); dark/light (K3), dark/light (K5)) transitions takes place in order to specify the transit time of the armature paths (X1 - X3) via the sensor (6).

5. A solenoid-plunger print system as claimed in one of the Claims 1 to 4, characterised in that a slotted rule (8) connected to the armature (2) has openings (9/1, 9/2) arranged upon it which serve as scan surfaces.

6. A solenoid-plunger print system as claimed in one of the Claims 1 to 5, characterised in that the armature control device contains a microprocessor arrangement (MP) which detects the output signals of the opto-electronic sensor (LS) and the drive signals in order to determine the printing energy (P2C, P21, P22), and that the energising current control arrangement, which is logic-linked to this microprocessor arrangement (MP), comprises a digital/ analogue converter (DA) followed by a current regulator (OP1, TS1, TS2, TS3) which regulates the current in the energising coil in dependence upon the output signals of this microprocessor arrangement (MP) and which is designed as a switching regulator.

7. A solenoid-plunger print system as claimed in Claim 6, characterised by a first semiconductor switching arrangement (TS1, TS2) which connects the input of the energising coil to a voltage source (U) in dependence upon the output signal of a differential amplifier (OP1), with a free running diode (D1) arranged in parallel with the semiconductor switching arrangement, further characterised by a second semiconductor switching unit (TS3) which logic-links the output of the energising coil to a current measuring resistor (RM), where the noninverting input of the differential amplifier (OP1) is logic-linked to the output of the digital/analogue converter, and the inverting input of the differential amplifier (OP1) is logic-linked via a voltage divider (R1, R2, C1) to the current measuring resistor (RM).

Revendications

1. Système d'impression à noyau plongeur, avec une bobine d'excitation, un noyau plongeur réalisé sous la forme d'un marteau d'impression d'un dispositif à marteaux d'impression, portant dams sa position de repos contre une butée, et un détecteur opto-électronique disposé dans la zone de déplacement du noyau plongeur, avec un dispositif de conmande du noyau plongeur saisissant les signaux de sortie du détecteur opto- électronique et les signaux de commande pour la bobine d'excitation, ledit dispositif de commande du noyau plongeur attaquant la bobine d'excitation en fonction d'une durée de passage d'une course du noyau plongeur, saisie à l'aide du détecteur optoélectronique, par comparaison avec une durée de passage de consigne mémorisée dans une mémoire, caractérisé par le fait que sont prévues plusieurs surfaces de balayage (9/1, 9/2) qui sont reliées par formes complémentaires au noyau plongeur, qui sont limitées par des passages clair/foncé (K2, K4) ou foncé/clair (K3, K5, K1) qui sont réparties successivement et à distance l'une de l'autre dans la direction du déplcement du noyau plongeur et qui définissent par leurs passages plusieurs sections successives (X1-X2) de la course du noyau plongeur, que dans la mémoire (MP) on mémorise sous forme binaire une première série (TX2, TX3B, TX2B) de durées de passage possibles des différentes sections de course du noyau plongeur (X2-X3) et, de ce fait, des valeurs réelles qui correspondent aux vitesses du noyau-plongeur,-qu'àcette 1>remière-série de valeurs réelles est associée dans la mémoire une seconde série de valeurs de correction binaires (TA, ICB, IVB, TAB), à ces valeurs de correction binaires correspondant l'allure du courant d'excitation qui est necessaire pour parvenir, en partant de la valeur réelle de la vitese du noyau plongeur, à la valeur de consigne, et qu'il est prévu un dispositif de commande du courant d'excitation (OP1, TS1, TS2) qui est agencé de telle façon qu'à l'application d'une valeur de correction, il convertit cette valeur de correction en une valeur analogique correspondante du courant d'excitation.

2. Système d'impression à noyau plongeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lors du freinage du noyau plongeur (2), le dispositif de commande du courant d'excitation (OP1, TS1, TS2) est d'abord chargé avec une première valeur de correction (ICB) qui correspond à un premier courant de freinage qui a été déterminé par l'intermédiaire d'une première section de la course du noyau plongeur, et qu'ensuite le dispositif de commande du courant d'excitation (OP1, TS1, TS2) est chargé par une valeur de correction (IVB) qui est déterminée à l'aide d'une seconde section de la course (X2) du noyau plongeur et qui correspond à un second courant de freinage, à cette seconde valeur de correction (IVB) étant associée une valeur de correction supplémentaire (TAB) qui détermine la durée et l'allure du courant de freinage qui correspond à la seconde valeur de correction (IVB).

3. Système d'impression à noyau plongeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le courant d'excitation servant au freinage du noyau plongeur décroit de façon exponentielle.

4. Système d'impression à noyau plongeur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lors de la determination de la durée de passage des sections de la course du noyau plongeur (X1-X3). on procède par l'intermédiaire du détecteur (6) à un balayage séquentiel avec au moins deux passages d'un même genre (clair/fonce (K2), clair/foncé (K4); foncé/clair (K3), foncé/clair (K5)).

5. Système d'impression à noyau plongeur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il est prévu une regle à fente (8) qui est reliée au noyau plongeur (2) et qui est pourvue d'ouvertures (9/1, 9/2) qui sont réalisées pour constituer des surfaces de balayage.

6. Système d'impression à noyau plongeur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le dispositif de commande du noyau plomgeur comporte un dispositif à microprocesseur (MP) qui saisit les signaux de sortie du détecteur optoélectronique (LS) et les signaux d'attaque pour déterminer l'énergie d'impression (P20, P21, P22), et que le dispositif de commande du courant d'excitation qui est combiné avec ce dispositif à microprocesseur (MP) comporte un convertisseur numérique/analogique (DA) avec un régulateur de courant (OP1, TS1, TS2, TS3) monté en aval, qui est réalisé sous la forme d'un régulateur de commutation et qui règle le courant dans la bobine d'excitation en fonction des signaux de sortie de ce dispositif à microprosseur (MP).

7. Système d'impression à noyau plongeur selon la revendication 6, caractérisé par un premier dispositif à semi-conducteurs (TSI, TS2) reliant l'entrée de la bobine d'excitation, en fonction du signal de sortie d'un amplificateur différentiel (OP1), à une source de tension (U), et sur lequel dispositif de commutation à semi-conducteurs est montée en parallèle une diode de roue libre (D1), par une seconde unité de commutation à semi-conducteurs (TS3) combinant la sortie de la bobine d'excitation avec une résistance de mesure du courant (RM), l'entrée non inverseuse de l'amplificateur différentiel (OPI) étant combinée avec la sortie du convertisseur numérique/ analogique, et l'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel (OPI) étant combinée, par l'intermédiaire d'un diviseur de tension (R1, R2, C1), avec la résistance de mesure du courant (RM).

Zeichnung