DE3347689A1

DE3347689A1 - Elektronische laufwagenbremse fuer eine zeichenmaschine

Info

Publication number: DE3347689A1
Application number: DE19833347689
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7000 Stuttgart Brecht; Dieter 7141 Benningen Sackmann
Original assignee: Marabuwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Marabuwerke & Co 7146 Tamm De GmbH
Priority date: 1983-12-31
Filing date: 1983-12-31
Publication date: 1985-07-11
Also published as: JPS60228198A; GB2152240A; US4682822A; GB2152240B; GB8428958D0

Description

Patentanwälte dr. ulrich ostertag £· dr. reinhard ostertag

ElBENWES 1O. 7OOO STUTTGART 7O, TELEFON O7 11/70 68 45, KABEL: OSPAT

Elektronische Laufwagenbremse für eine Zeichenmaschine

Anmelder: Marabuwerke

Erwin Martz GmbH & Co,

7146 Tamm

Anwaltsakte: 1472.2

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1472.2/RO/p - ^ -1 ■ 28.12.1983

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektronische Laufwagenbremse für eine Zeichenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Laufwagenbremse ist in der DE-OS 29 52 253 beschrieben. Bei ihr drückt der Bremsmagnet bei Erregung durch die zugeordnete Steuerung einen Reibkörper gegen die Laufwagen-Führungsschiene, wodurch der Laufwagen zum Anhalten gebracht wird. Selbst dann, wenn man die Laufwagenbremse auf ein sehr rasches und scharfes Bremsen auslegt, was im Hinblick auf den Verschleiß der Bremsflächen auf der Laufschiene nachteilig ist, erhält man kein exaktes Einbremsen des Laufwagens in die gewünschte Stellung, da die Hand des Zeichners den Laufwagen nicht mit stets gleichbleibender Kraft und Geschwindigkeit bewegt. Bei den heute zur Verfügung stehenden Stellungsgebern ist es ohne weiteres möglich, die Stellung des Laufwagens auf 0,1 mm genau zu messen; und durch die vor— liegende Erfindung soll eine elektronische Laufwagenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß die Sollstellung des Laufwagens mit vergleichbarer Genauigkeit eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine elektronische Laufwagenbremse gemäß Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Laufwagenbremse erhält man dann, wenn die Laufwagen-Sollstellung erreicht wird, auf jeden Fall ein Einrücken der Bremse für eine vorgegebene Zeitspanne. Wird nach dieser Zeitspanne, innerhalb welcher der Laufwagen in jedem Falle auf die Geschwindigkeit Null abgebremst wird, festgestellt, daß die Sollstellung exakt erreicht ist, so bleibt die Bremse weiterhin eingerückt. Ist dagegen der Laufwagen schon etwas vor der Sollstellung zum

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Halten gekommen oder etwas über die Sollstellung übergeschossen, so wird die Bremse wieder gelöst, da nun weder ein Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung noch ein Ausgangssignal des Komparators vorliegt, welcher mit dem Ausgangssignal des Stellungsgebers und dem Ausgangssignal der Sollwert-Eingabeeinheit beaufschlagt ist. Der Benutzer der Zeichenmaschine weiß unter diesen Umständen, daß die Sollstellung zwar noch nicht erreicht ist, daß aber nur noch eine sehr kleine Abweichung zur Sollstellung vorliegt, und er kann ^nun den Laufwagen mit kleiner Kraft und kleiner Geschwindigkeit vollends auf die Sollstellung zubewegen, und bei Erreichen derselben rückt die Bremse bleibend ein, wobei der Laufwagen die Sollstellung exakt erreicht. Dieses Heranbewegen des Laufwagens kann rein taktil ohne visuelle Kontrolle erfolgen.

Erfindungsgemäß läßt sich ein Laufwagen bei gegenüber der bekannten Laufwagenbremse nur geringfügig erhöhtem baulichem Aufwand mit einer Genauigkeit positionieren, die sogar deutlieh kleiner ist als die noch auf die Führung des Zeichengerätes zurückzuführenden Zeichenfehler.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Bei einer Laufwagenbremse gemäß Anspruch 2 wird der Bremsmagnet nach dem Erreichen der exakten Sollstellung des Laufwagens mit kleinerer Leistung betrieben, was zum Festhalten in der Sollstellung ausreicht. Auf diese Weise wird der Energiebedarf kleingehalten.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 läßt sich die Laufwagenbremse wahlweise bei geringeren Anforderungen an die Zeichengenauigkeit so betreiben, daß das Wiederfreigeben nach geringfügigem überschießen über die Sollstellunc

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nicht erfolgt.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist wiederum im Hinblick auf geringen Energieverbrauch der Laufwagenbremse. von Vorteil, da diejenigen Zeiten, die zum Bewegen des Laufwagens beim Arbeiten benötigt werden, klein sind gegenüber denjenigen Zeiten, in denen der Laufwagen bei einer gewünschten Stellung steht. Außerdem ist so ein unbeabsichtigtes Verlagern oder Nachuntenfallen des Laufwagens bei Ausfall der Energieversorgung unmöglich.

Bei einer Laufwagenbremse gemäß Anspruch 6 erfolgt das Freigeben des Bremsmagneten für diejenige Koordinatenrichtung, in welcher die Sollstellung zuerst in etwa erreicht wurde, erst dann, wenn auch in der zweiten Koordinatenrichtung die Sollstellung annähernd erreicht ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Laufwagen für die eine Koordinatenrichtung beim Bewegen des zweiten Laufwagens zur Sollstellung hin nach Lösen der Bremse wieder ein größeres Stück von der Sollstellung unbeabsichtigt wegbewegt wird.

Bei einer Laufwagenbremse gemäß Anspruch 8 wird in vielen Fällen schon beim ersten Heranbewegen des Laufwagens gegen die Sollstellung letztere genau erreicht, da der Bremspunkt jeweils aus der Sollstellung unter Berücksichtigung des Uberschießens beim letzten Einstellvorgang berechnet wird.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 wird erreicht, daß nur das/erste überschießen beim Heranbewegen des Laufwagens an die Sollstellung für die Vorgabe des Bremspunktes bei der nachfolgenden Einstellung verwendet wird.

Bei einer Laufwagenbremse gemäß Anspruch 10 wird mit dem Erreichen des modifizierten Anbremspunktes automatisch vom modifizierten Sollwert auf den exakten Sollwert umgeschaltet

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Bei der erfindungsgemäßen Laufwagensteuerung ist es an und für sich möglich, durch rein taktile Kontrolle die Sollstellung zu erreichen. Bei einer Laufwagenbremse gemäß Anspruch ist zusätzlich eine visuelle Anzeige für die Ablage der Iststellung von der Sollstellung gegeben, so daß man bei zwei unabhängigen Laufwagen auch durch Diagonalbewegung direkt den Sollpunkt in beiden Koordinatenrichtungen·ansteuern kann.

Dabei hat man bei einer Laufwagenbremse gemäß Anspruch 12 direkt eine lupenähnlich vergrößerte Abbildung der Ablage vom Sollpunkt.

Bei einer Laufwagenbremse gemäß Anspruch 13 ist der Randbereich der Anzeige nichtlinear, so daß auch etwaige größere Abweichungen von der Sollstellung qualitativ dargestellt werden können.

Eine Ablagenanzeige gemäß Anspruch 14 läßt sich mit sehr geringem baulichen Aufwand realisieren. Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 15 und 16 sind dabei im Hinblick auf ein besonders klares Erkennen der jeweiligen Ablage von Vorteil.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Figur 1: ein Blockschaltbild einer elektronischen Laufwagenbremse;
30,

Figur 2: ein Blockschaltbild einer abgewandelten elektronischen Laufwagenbremse;

Figur 3: ein Blockschaltbild einer weiter abgewandelten elektronischen Laufwagenbremse mit elektronischer

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Lupe zur Darstellung der Ablage der Iststellung von der Sollstellung;

Figur 4: ein Schaltbild eines Adressierkreises für das Anzeigefeld der Laufwagenbremse nach Figur 3;

Figur 5: ein Blockschaltbild eines Betätigungskreises für die den beiden Koordinatenrichtungen zugeordneten Bremsmagnete der Laufwagenbremse nach Figur 3; 10

Figur 6: einen adaptiven Korrekturkreis zur Verwendung bei der Laufwagenbremse nach Figur 3;

Figur 7: eine abgewandelte Anzeige für die Ablage der Iststellung von der Sollstellung zur Verwendung mit

Koordinaten-Laufwagenbremsen gemäß Figur 2; und

Figur 8: eine zu Figur 7 ähnliche alternative Anzeigeeinheit,

In Figur 1 ist mit 10 eine magnetisierbare Platte bezeichnet, die auf einem nicht näher wiedergegebenen Zeichenbrett befestigt ist. Mit der Platte 10 arbeitet eine steuerbare Magnet— einheit 12 zusammen, die aus einem Permanentmagneten 14 und einer hierzu koaxialen Feldwicklung 16 besteht. Die Feldwicklung ist an den Ausgang einer zugeordneten Leistungsstufe 18 angeschlossen und kann von dieser her mit einem Strom versorgt werden, der gerade so groß ist, daß das von der Feldwicklung 16 erzeugte Feld das Feld des Permanentmagneten 14 aufhebt. In diesem Falle kann dann die Magneteinheit 12 frei über die Platte 10 hinwegbewegt werden, während bei nicht erregter Feldwicklung 16 der Permanentmagnet 14 die Magneteinheit 12 satt auf der Platte 10 festbremst.

Die Signalbeaufschlagung der Eingangsklemme der Leistungsstufe 18 erfolgt in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines

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Linearstellungsgebers 20, der mit einem nicht gezeigten Laufwagen zusammenarbeitet, der längs einer Koordinatenrichtung verschiebbar auf dem Zeichenbrett angebracht ist. Das Ausgangssignal des Linearstellungsgebers 20 wird über einen durch eine Feder in den Schließzustand vorgespannten Schalter 22 auf die eine Eingangsklemme eines !Comparators gegeben, der nur dann ein Ausgangssignal bereitstellt, wenn seine beiden Eingänge mit genau gleichem Pegel beaufschlagt sind. Der zweite Eingang des !Comparators 24 ist über ein •j Q Potentiometer 26 mit einer Spannungsquelle verbunden. Das Potentiometer 26 dient als Sollstellungsgeber für den Laufwagen .

Das Ausgangssignal des Komparators 24 wird direkt auf die •j 5 eine Eingangsklemme eines ODER-Gliedes 28 gegeben. Durch das Ausgangssignal des Komparators 24 wird ferner eine monostabile Kippschaltung 30 angestoßen, deren Ausgang mit der zweiten Eingangsklemme des ODER-Gliedes 28 verbunden ist. Das invertierte Ausgangssignal des ODER-Gliedes 28 dient zur 2Q Ansteuerung der Leistungsstufe 18. An den Ausgang der letzteren ist zugleich über einen Inverter 32 eine Leuchte 34, z.B. eine Leuchtdiode angeschlossen, die somit aufleuchtet, wenn die Magneteinheit 12 auf der magnetisierbaren Platte festgebremst ist.

Die oben beschriebene Laufwagenbremse arbeitet folgendermaßen:

Am Potentiometer 26 wird die gewünschte Iststellung des Laufwagens eingestellt. Solange der Laufwagen diese Stellung

O₀ noch nicht erreicht hat, ist das Ausgangssignal des Linearstellungsgebers 20 vom Ausgangssignal des Potentiometers 26 verschieden, so daß man am Ausgang des Komparators 24 kein Signal erhält. Infolgedessen liegt am Eingang der Leistungsstufe 18 Signal an, und die Feldwicklung 16 wird erregt. Die Magneteinheit 12 ist frei über die Platte 10 bewegbar. Wird

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nun beim Verschieben des Laufwagens die Sollstellung erreicht, so erhält man am Ausgang des Komparators 24 ein Signal, so daß nun die Erregung der Feldwicklung 16 beendet wird. Damit läßt sich die Magneteinheit 12 nur noch schwer bezüglich der Platte 10 bewegen, und der Laufwagen wird abgebremst. Da der Zeichner zunächst aber den Laufwagen noch weiter zu bewegen sucht und da das Einrücken der Bremse schon im Hinblick auf das Vermeiden unzulässig starken Verschleißes der Bremsflächen nicht schlagartig erfolgen kann, wird der Laufwagen über die gewünschte Iststellung hinausbewegt, so daß das Ausgangssignal des Komparators 24 wieder verschwindet Da durch dieses Signal aber die monostabile Kippschaltung angestoßen wurde, bleibt die Feldwicklung 16 weiterhin ohne Strom. Die Periode der monostabilen Kippschaltung 30 ist so gewählt, daß der Laufwagen auch bei starker Kraftanwendung und beim Heranfahren an die Sollstellung mit hoher Geschwindigkeit vollständig abgebremst wird. Nach dem vollständigen Zuruhekommen wird dann nach Abfallen des Ausgangssignales der monostabilen Kippschaltung 30 die Feldwicklung 16 wieder erregt, so daß der Zeichner den Laufwagen nun in entgegengesetzter Richtung wieder auf die Sollstellung zubewegen kann, Da diese Bewegung nur über eine kleine Strecke erfolgt und da der Zeichner weiß, daß die Sollstellung schon fast erreicht ist, wird es beim neuerlichen Erreichen der Sollstellung nunmehr von der entgegengesetzten Seite her nicht mehr zu einem überschießen über die Sollstellung kommen, so daß das Ausgangssignal des Komparators 24 bleibend erhalten wird und damit die Erregung der Feldwicklung 16 bleibend beendet wird.

Zum Herausbewegen des Laufwagens aus der so exakt erreichten Sollstellung für eine weitere Einstellung wird das Potentiometer 26 entsprechend verstellt. Nun verschwindet das Ausgangssignal des Komparators 24, und die Magneteinheit 12 kann wieder frei über die Platte 10 hinwegbewegt werden.

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Stattdessen kann man auch den Schalter 22 öffnen, zwischenzeitlich ohne digitales elektronisches Einbremsen auf die Iststellung weniger kritische Zeichenarbeiten durchführen und anschließend bei wieder geschlossenem Schalter 22 in die letzte elektronisch eingebremste Stellung exakt wie oben beschrieben zurückkehren.

Bei der Laufwagenbremse gemäß Figur 2 sind Teile, die obenstehend unter Bezugnahme auf Figur 1 schon beschrieben wurden, mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.

Die Magneteinheit 12 enthält nun ausschließlich die Feldwicklung 16, so daß man ein Einrücken der Laufwagenbremse dann erhält, wenn die Leistungsstufe 18 arbeitet. Die Leistungsstufe 18 hat nun zwei verschiedene Eingangsklemmen "100 %" und "50 %", bei deren Signalbeaufschlagung die Feldwicklung 16 mit vollem bzw. halbem Bremsstrom beaufschlagt wird. Der halbe maximale Bremsstrom reicht für das Arbeiten der Magneteinheit als Haltebremse aus. Die "100 %"-Eingangsklemme der Leistungsstufe 18 ist wieder über die monostabile Kippschaltung 30 mit einer Ausgangsklemme des Komparators verbunden, an welcher ein Signal bei Gleichheit der Eingangssignale erhalten wird. Die "50 %"-Eingangsklemme der Leistungsstufe 18 istüber ein ODER-Glied 34 ebenfalls mit dem die Gleichheit der Eingangssignale anzeigenden Ausgangssignal des Komparators 24 beaufschlagt.

Eine weitere Eingangsklemme des ODER-Gliedes 34 ist mit dem "1"-Ausgang einer bistabilen Kippschaltung 36 verbunden, deren Setzeingang über einen Schalter 38 mit dem Ausgang der monostabilen Kippschaltung 30 verbunden ist. Der Schalter 38 wird dann vom Zeichner geschlossen, wenn nur eine geringere Zeichengenauigkeit benötigt wird. Die Laufwagenbremse bleibt dann immer eingerückt/ nachdem einmal die gewünschte SoIlstellung überfahren wurde. Zum Beenden des Haltestromes für

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die Feldwicklung 16 dient ein mit der Rückstellklemme der bistabilen Kippschaltung 36 und einer Spannungsquelle verbundener normalerweise offener Schalter 40.

Die Leuchte 3 4 ist beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 direkt an die die Gleichheit der Eingangssignale anzeigende Ausgangsklemme des Komparators 24 angeschlossen, weitere Leuchten 4 2, 44 sind an zusätzliche Ausgangsklemmen des Komparators 24 angeschlossen, an denen ein Signal ansteht, wenn das Ausgangssignal des Linearstellungsgebers 20 größer bzw. kleiner als das am Ausgang des Potentiometers 26 erhaltene Signal ist. Die drei Leuchten 34, 42, 44 bilden so zusammen eine visuelle Darstellung für die Ablage des Laufwagens von der jeweils eingewünschten Sollstellung.

Figur 3 zeigt das Blockschaltbild für zwei elektronische Laufwagenbremsen in zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen. Die den Koordinatenrichtungen zugeordneten von der Funktionsweise her vergleichbaren Bauelemente sind jeweils mit den gleichen Bezugsziffern versehen, an welche jedoch zur Unterscheidung ein "x" bzw. "y" angehängt ist.

Für jede Koordinatenrichtung ist ein Stellungsgeber 46, der pro vorgegebenem Weginkrement eine vorgegebene Anzahl elektrischer Impulse bereitstellt, mit der Zählklemme eines Zählers 48 verbunden, dessen Zählerstand somit der Iststellung des Laufwagens in der betrachteten Koordinatenrichtung entspricht. Durch auf dem Gebiet digitaler Stellungsgeber bekannte, hier nicht näher zu erläuternde Maßnahmen wird die Bewegungsrichtung festgestellt und das Auf- und Abwärtszählen des Zählers 48 gesteuert.

Eine Steuertafel 50 hat ein numerisches Eingabefeld 52, ein Tastenfeld 54 zur Umschaltung auf die verschiedenen Koordinatenrichtungen und zur direkten Auslösung verschiedener

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Bremsfunktionen sowie ein Anzeigefeld 56. Gesteuert über das Tastenfeld 54 ist das Eingabefeld 52 wahlweise mit einem Sollwertspeicher 58 für die x- bzw. y-Richtung verbindbar.

Digitale Komparatoren 60 sind mit den Ausgangssignalen der Zähler 48 und der Sollwertspeicher 58 beaufschlagt. Sie stellen an einer ersten Ausgangsklemme "=" dann ein Signal bereit, wenn die beiden digitalen Eingangssignale übereinstimmen. An einer zweiten Ausgangsklemme "Δ " wird die Differenz der Eingangssignale inklusive Vorzeichen bereitgestellt.

Die Ausgangsklemmen "=" der beiden Komparatoren 60 sind mit den Eingangsklemmen eines Betätigungskreises 62 angeschlossen, durch welchen zwei Bremsmagneteinheiten 64 erregt werden, von denen jede durch eine angepaßte Kombination aus einer Feldspule und einem Permanentmagneten oder nur durch eine Feldspule gebildet sein kann, wie analog anhand der Figuren 1 und 2 weiter oben beschrieben. Einzelheiten des Betätigungskreises 62 werden später unter Bezugnahme auf Figur 5 noch beschrieben.

Die "Λ "-Ausgänge der Komparatoren 60 sind mit den Eingängen von Adressierschaltungen 66 verbunden, welche die Zeilenbzw. Spaltenadressierung eines Anzeigefeldes 68 besorgen.

Letzteres kann z.B. ein Flüssigkristallanzeigefeld oder ein Gasentladungsanzeigefeld mit zwei Sätzen sich kreuzender Elektroden sein, wobei jede Überkreuzungsfläche von Elektroden einen einzeln adressierbaren Anzeigepunkt vorgibt. Einzelheiten der Adressierschaltungen 66 werden nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 4 noch erläutert.

Das Anzeigefeld 68 hat eine mittige Markierung 70, welche der Sollstellung beider Laufwagen entspricht. Beispiele für Ablagen des von den Laufwagen getragenen Zeichenkopfes vom gewünschten Sollpunkt sind durch Anzeigepunkte 72, 74 und angedeutet.

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Figur 4 zeigt Einzelheiten der Adressierschaltungen 66, welche über Kabel 78 mit den "Δ "-Ausgängen der Komparatoren 60 verbunden sind. Die Leiter der Kabel 78 sind entsprechend dem Stellenwert der über das Kabel übertragenen 16 Bit langen Zahl mit 0-15 durchnumeriert. S bezeichnet den das Vorzeichen der Zahl überstellenden Leiter.

Mit der hier gezeigten Adressierschaltung soll eine lineare Anzeige der Ablage für zwei Inkremente von jeweils 0,1 mm zu beiden Seiten der Sollage erzeugt werden. Alle anderen größeren Ablagen sollen zur Aktivierung eines Kranzes außenliegender Anzeigepunkte des Anzeigefeldes 68 führen, so daß das Anzeigefeld 68 eine maßstäbliche Lupe für kleine Ablagen darstellt, für große Abweichungen von der Sollstellung aber immer noch in etwa die Richtung erkennen läßt, in welcher der Zeichenkopf zum Sollpunkt bewegt werden muß.

Hierzu sind die Leiter "2" bis "15" über ein ODER-Glied 80 zusammengeschaltet, dessen Ausgangssignal zur Adressierung der am weitesten außenliegenden Zeile bzw. Spalte verwendet wird. Hierzu ist der Ausgang des ODER-Gliedes 80 mit den einen Eingängen zweier UND-Glieder 82, 84 verbunden, deren zweiter Eingang mit dem Signal auf dem Leiter "S" bzw. dem Ausgangssignal eines an diesen Leiter angeschlossenen Inverters 86 beaufschlagt sind. Bei Vorliegen eines Ausgangssignales am ODER-Glied 80 werden über einen weiteren Inverter 88 UND-Glieder 90, 92₇ 94 gesperrt, deren zweite Eingänge jeweils mit einem der Ausgänge eines Binär/Dezimalumsetzers 96 verbunden sind.

Sind die Signale auf den Leitern "2" bis "15" alle niederpegelig,, so sind die UND-Glieder 90 bis 94 geöffnet, und man erhält an deren Ausgang dann ein Ausgangssignal, wenn der Sollpunkt exakt erreicht ist bzw. um ein bzw. zwei Weginkremente verfehlt ist.

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Der Ausgang des UND-Gliedes 90 ist direkt mit der zum Ansteuern der mittleren Zeilen- bzw. Spaltenelektrode dienenden Ausgangsleitung der Adressierschaltung 66 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder 92 und 94 sind mit den Eingangen weiterer UND-Glieder 98, 100 bzw. 102 und 104 verbunden, deren zweite Eingänge mit dem Signal auf dem Leiter "S" bzw. dem Ausgangssignal des Inverters 86 beaufschlagt s ind.

Figur 5 zeigt Einzelheiten des Betätigungskreises 62, welcher über Leitungen 106 mit den '^"-Ausgangsklemmen der Komparatoren 60 verbunden ist. Der Betätigungskreis 62 enthält zwei kreuzweise gekoppelte Kanäle, in denen von der Funktion her entsprechende Bauelemente wieder mit denselben Bezugszahlen versehen sind, wobei ein angehängtes "x" oder "y" zur Unterscheidung dient.

Eine Leistungsstufe 108 erhält über ein ODER-Glied 110 direkt das Signal auf der Leitung 106. Durch das Signal auf der Leitung 106 wird eine monostabile Kippschaltung 112 angestoßen, deren Ausgang mit einem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 110 verbunden ist. Insoweit entspricht der Betätigungskreis 62 einer Verdoppelung des entsprechenden Schaltungsteiles von Figur 1.

Das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 112 wird ferner auf die Setzklemme S einer zugeordneten bistabilen Kippschaltung 114 gegeben, deren "1"-Ausgang mit einem weiteren Eingang des ODER-Gliedes 110 verbunden ist.

über einen Inverter 116 gelangt das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 112 auf die eine Eingangsklemme eines ODER-Gliedes 118. Dessen Ausgangssignal beaufschlagt die Zählklemme C eines zweistelligen Binärzählers 120. Dessen der Zahl "2" zugeordnete Ausgangsklemme ist mit dem einen

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Eingang eines ODER-Gliedes 122 verbunden. Der zweite Eingang des letzteren ist über einen Schalter 124 mit einer Spannungsquelle verbindbar. Der Ausgang des ODER-Gliedes 122 ist mit den Rückstellklemmen R der bistabilen Kipp-Schaltungen 114 und der Rückstellklemme R des zweistelligen Binärzählers 120 verbunden.

Der oben beschriebene Betätigungskreis arbeitet grob gesprochen so, daß er den Bremsmagneten für die eine Koordinatenrichtung erst dann wieder zur Feineinstellung der Solllage freigibt, wenn auch für die andere Koordinatenrichtung die Sollage im wesentlichen erreicht ist. Im einzelnen sei zu Erlauterungszwecken eine Situation betrachtet, in welcher zunächst beide Laufwagen ungebremst sind, hernach zuerst die Sollstellung in x-Richtung erreicht und geringfügig überfahren wird und anschließend die Sollstellung in y-Richtung erreicht und geringfügig überfahren wird. Bei einem solchen Einstellvorgang sind zunächst die bistabilen Kippschaltungen 114 beide zurückgestellt; die ODER-Glieder 110 sind auf keinem ihrer Eingänge mit Signal beaufschlagt.

Wird nun die Sollstellung in x-Richtung überfahren, so wird die monostabile Kippschaltung 112x angestoßen, und durch ihr Ausgangssignal wird die Leistungsstufe 108x in die Bremsstellung gesteuert. Zugleich wird die bistabile Kippschaltung 114x gesetzt, so daß die Leistungsstufe 108x auch dann im Arbeitszustand "bremsen" verbleibt, wenn das Signal am Ausgang der monostabilen Kippschaltung 112x wieder abgefallen ist. Durch die abfallende Flanke des von der monostabilen Kippschaltung 112x erzeugten Impulses wird der Binärzähler 120 auf den Zählerstand "1" gebracht.

Mit zeitlicher Verzögerung wird vom Zeichner nun auch die y-Sollstellung erreicht und überfahren, so daß auch die Leistungsstufe 108y in den Arbeitszustand "bremsen" ge-

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bracht wird und in diesem gehalten wird, analog wie oben für die x-Richtung beschrieben. Durch die abfallende Flanke des von der monostabilen Kippschaltung 112y abgegebenen Impulses wird nun der Binärzähler 120 auf den Zählerstand "2" geschaltet, so daß nunmehr die beiden Kippschaltungen und der Binärzähler 120 zurückgestellt werden. Damit werden die beiden Leistungsstufen 108 beide in die Bremslösestellung geschaltet, und der Zeichner kann den Zeichenkopf unter Berücksichtigung der jeweils vom Anzeigefeld 68 wiedergegebenen Ablage auf den Sollpunkt zubewegen. Geschieht dies langsam und mit geringer Kraft* so werden die Leistungsstufen 108 direkt über das auf den Leitungen 106 stehende Ausgangssignal der Komparatoren 60 in den Bremszustand geschaltet. Wird der Zeichenkopf durch Anwendung von Gewalt noch einmal in beiden Koordinatenrichtungen über die Sollstellung hinausbewegt, läuft der schon oben beschriebene Zyklus analog ab. Erfolgt ein Hinausbewegen des Zeichenkopfes über die Sollstellung nur in einer Koordinatenrichtung, so bleibt die der anderen Koordinatenrichtung zugeordnete Bremse dauernd eingerückt, die Bremse für diejenige Koordinatenrichtung, in welcher der Sollpunkt wieder nicht erreicht ist, wird dagegen nach der durch die Periode der monostabilen Kippschaltung 112 vorgegebenen Zeitspanne wieder freigegeben, wenn der Schalter 124 von Hand geschlossen wird.

Figur 6 zeigt einen adaptiven Korrekturkreis 126, welcher jeweils in die Verbindungsleitung 128 zwischen Steuertafel 50 und den Sollwertspeichern 58 einfügbar ist.

Ein Subtrahierkreis 130 erhält am einen Eingang das von der Steuertafel 50 übermittelte Sollwertsignal und am anderen Eingang ein adaptives Korrektursignal, welches vom Ausgang eines Mehrfach-UND-Gliedes 132 bereitgestellt wird.

Dieses ist der Einfachkeit halber als einfaches UND-Glied

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dargestellt, enthält jedoch in Wirklichkeit für jede der Datenleitungen ein gesondertes UND-Glied, dessen beide weiteren Eingänge in der dargestellten Weise mit zusätzlichen Eingangssignalen beaufschlagt sind. Die Dateneingänge des Mehrfach-UND-Gliedes 132 sind von einem Fehlerrechenkreis 134 her beaufschlagt, welcher bei Beaufschlagung seiner Taktklemme T das auf der Leitung 78 stehende Fehlersignal einliest. Die Taktklemme des Fehlerrechenkreises 134 ist mit dem Ausgang eines UND-Gliedes 136 verbunden, dessen einer Eingang mit dem Ausgang eines an die Leitung 106 angeschlossenen Inverters 138 verbunden ist, und dessen zweiter Eingang mit dem "1"-Ausgang einer bistabilen Kippschaltung 140 verbunden ist.

Der Rückstelleingang der bistabilen Kippschaltung 140 ist ebenfalls mit dem invertierten Signal auf der Leitung 106 beaufschlagt/ während der Setzeingang der bistabilen Kippschaltung 140 durch Schließen eines Schalters 142 mit Signal beaufschlagt wird. Der "1"-Ausgang der bistabilen Kippschaltung 140 ist mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes verbunden. Ein dritter Eingang des letzteren ist durch Schließen eines Schalters 144 mit Signal beaufschlagbar.

Der Korrekturkreis 126 gemäß Figur 6 arbeitet folgendermaßen: 25

Ist der Schalter 144 geschlossen, so findet keine adaptive Korrektur des Sollwertsignales unter Berücksichtigung des Fehlersignales vom letzten Einstellvorgang statt.

Ist der Schalter 144 geschlossen und wird zu Beginn einer neuen Einstellung des Zeichenkopfes der Schalter 142 zusätzlich geschlossen, so liegt am in Figur 6 unteren Eingang des Subtrahierkreises 130 der Inhalt des Fehlerrechenkreises 134 an. Der Sollwertspeicher 58 ist somit zunächst mit einem entsprechend reduzierten Sollwertsignal beaufschlagt, d.h.

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der Zielpunkt beim ersten Heranbewegen des Zeichenkopfes an die Sollage ist gemäß dem überschießen beim letzten Einstellen des Zeichenkopfes vorverlegt, so daß bei gleichbleibenden Störbedingungen ein Einbremsen direkt auf die Sollstellung erwartet werden kann. Nach Ablauf der durch die monostabile Kippschaltung 114 vorgegebenen Grundbremszeit wird der Fehlerrechenkreis 134 aktiviert und modifiziert sein Ausgangssignal unter Berücksichtigung des auf dem Kabel 78 stehenden gemessenen Lageabweichungssignal.

Da die bistabile Kippschaltung 140 vorgesehen ist, erfolgt dieses Nachführen des Fehlersignales nur zu Ende der ersten Grundbremsphase bei einer neuen Einstellung des Zeichenkopfes, nicht jedoch bei einem unter in der Regel anderen Bedingungen erfolgenden zweiten überfahren des Sollpunktes.

"•5 Die bistabile Kippschaltung 140 sorgt ferner dafür, daß nach dem ersten Einbremsen des Laufwagens das UND-Glied 132 gesperrt wird/ so daß für die Feineinstellung das nichtmodifizierte Sollwertsignal auf der Verbindungsleitung 128 auf den Komparator 58 gegeben wird.

Figur 7 zeigt eine einfache Ablageanzeige für zwei Laufwagenbremsen, die senkrecht aufeinanderstehenden Koordinatenrichtungen zugeordnet sind. Der Grundaufbau der einzelnen Laufwagenbremsen entspricht demjenigen von Figur 2, so daß hier nur die für die Anzeige interessierenden Teile der Schaltung zu betrachten sind, wobei äquivalente Bauelemente für die beiden Koordinatenrichtungen wieder mit "x" und "y" unterschieden sind. Die Leuchtdioden 34, 42 und 44 für die beiden Koordinatenrichtungen sind senkrecht zueinander angeordnet, wobei die Leuchtdioden 34x und 34y in enger räumlicher Nachbarschaft angeordnet sind. Bei der Anzeige gemäß Figur 7 brennen stets zwei der Leuchtdioden, und die räumliche Anordnung der brennenden der Leuchtdioden läßt direkt diejenige Richtung erkennen, in welcher der von den Laufwagen getragene Zeichenkopf bewegt werden muß, um die Sollstellung zu erreichen.

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Die Anzeige gemäß Figur 8 entspricht weitgehend derjenigen nach Figur 7, nur ist anstelle der Leuchten 34x und 34y eine einzige Leuchte 3 4xy vorgesehen, welche über ein ODER-Glied 148 gleichermaßen mit den "^'-Ausgangsklemmen der 5 Komparatoren 24x und 24y verbunden ist.

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Claims

1472.2/RO/p - 1 - 28.12.1983 Patentansprüche

1. Elektronische Laufwagenbremse für eine Zeichenmaschine mit einem elektrisch steuerbaren Bremsmagneten und mit einer diesem zugeordneten Steuerung, welche aufweist: einen mit dem Laufwagen zusammenarbeitenden Stellungsgeber, eine Einheit zum Eingeben des gewünschten Stellungs-Sollwertes, einen mit den Ausgangssignalen des Stellungsgebers und der Eingabeeinheit beaufschlagten Komparator sowie eine mit dem Ausgang des Komparators verbundene Leistungsstufe zum Betreiben des Bremsmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Komparators (24) auf die Taktklemme einer monostabilen Kippschaltung (30) gegeben wird und das Ausgangssignal der letzteren und das Ausgangssignal des Komparators (24) gleichermaßen zur Ansteuerung der Leistungsstufe (18) dienen.

2. Laufwagenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsstufe zwei Eingangsklemmen aufweist/ bei deren Beaufschlagung der Bremsmagnet (12) unterschiedlich stark erregt wird, und der Ausgang des Komparators (24) mit der niederere Bremskraft einstellenden Eingangsklemme und der Ausgang der monostabilen Kippschaltung (30) mit der die höhere Bremskraft einstellenden Eingangsklemmt der Leistungsstufe (18) verbunden ist (Figur 2).

3. Laufwagenbremse nach Anspruch Λ, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der monostabilen Kippschaltung

(30) und des Komparators (24) durch ein ODER-Glied (28) zusammengefaßt werden, dessen Ausgang mit der einzigen Eingangsklemme der Leistungsstufe (18) verbunden ist (Figur 1).

4. Laufwagenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

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gekennzeichnet, daß der Ausgang der monostabilen Kippschaltung (30) über einen Schalter (38) mit dem Setzeingang einer bistabilen Kippschaltung (36) verbunden ist, deren "!"-Ausgang durch ein ODER-Glied (34) mit dem Ausgangssignal des Komparators (24) zusammengeschaltet ist, welches ausgangsseitig mit der Leistungsstufe (18) verbunden ist (Figur 2).

5. Laufwagenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsmagnet (12) durch einen Permanentmagneten (14) und eine Feldwicklung (16) gebildet ist, welch letztere von der Leistungsstufe (18) zum Aufbau eines das Feld des Permanentmagneten (14) kompensierenden Feldes erregt wird, und daß die Leistungsstufe (18) mit dem invertierten Ausgangssignal des ODER-Gliedes (28) beaufschlagt ist (Figur 1).

6. Laufwagenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für eine Zeichenmaschine mit zwei den Koordinatenrichtungen zugeordneten unabhängigen Laufwagen, mit zwei jeweils einem der Laufwagen zugeordneten Bremsmagneten und mit jeweils einem Steuerkreis für die beiden Bremsmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Steuerkreise das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung (112) die Setzklemme einer bistabilen Kippschaltung (114) beaufschlagt, deren "1"-Ausgangssignal gleichermaßen zur Ansteuerung der zugeordneten Leistungsstufe (108) dient, während die Rückstellklemme der bistabilen Kippschaltung (114) des einen Steuerkreises über ein Verkettungsnetzwerk (116 bis 122) mit dem Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung des anderen Steuerkreises beaufschlagt ist, derart, daß der zuerst in die Bremsstellung gesteuerte Bremsmagnet erst dann wieder freigegeben wird, wenn auch der der anderen Koordinatenrichtung zugeordnete Laufwagen im wesentlichen seine Sollstellung erreicht hat (Figur 5).

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7. Laufwagenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verkettungsnetzwerk ein mit den invertierten Ausgangssignalen der monostabilen Kippschaltungen (112) beaufschlagtes ODER-Glied (118) und einen an diesen angeschlossenen Zähler (120) aufweist, dessen der Zahl "2" entsprechendes Ausgangssignal zum Rückstellen beider bistabiler Kippschaltungen (114) für die beiden Koordinatenrichtungen dient.

8. Laufwagenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Eingabeeinheit (50) und einen Sollwertspeicher (58) ein Subtrahierkreis (130) eingefügt ist, dessen eine Eingangsklemme mit der Eingabeeinheit und dessen zweite Eingangsklemme zu Beginn eines Einstellvorganges mit dem Ausgang eines Fehlerrechenkreises (134) verbunden ist und nach dem Wiederfreigeben des Bremsmagneten mit Signal Null beaufschlagt ist, und daß eine Aktivierungsklemme des Fehlerrechenkreises (134) durch die abfallende Flanke des Ausgangssignales der monostabilen Kippstufe (114) angesteuert wird (Figur 6).

9. Laufwagenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungsklemme des Fehlerrechenkreises (134) über ein UND-Glied (136) angesteuert wird, dessen einer Eingang mit dem invertierten (138) Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung (112) beaufschlagt ist und dessen zweiter Eingang mit der "1"-Ausgangsklemme einer bistabilen Kippschaltung (140) verbunden ist, deren Setzeingang über einen Bremslöseschalter (142) mit Signal beaufschlagt wird und deren Rückstellklemme mit dem invertierten Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung (112) beaufschlagt ist.

10. Laufwagenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fehlerrechenkreis (134) und den zweiten

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Eingang des Subtrahierkreises (130) ein UND-Glied (132) eingefügt ist, dessen zweiter Eingang mit dem "1"-Ausgang der für die Steuerung des Fehlerrechenkreises (134) vorgesehenen bistabilen Kippschaltung (140) verbunden ist.

11. Laufwagenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für eine Zeichenmaschine mit zwei unabhängigen Laufwagen sowie zwei diesen zugeordneten Bremsmagneten mit zugehörigen Steuerkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoren (24) der Steuerkreise mindestens drei unterschiedliche Ausgangssignale für Gleichheit von Sollwert und Istwert sowie Vorliegen einer positiven bzw. negativen Differenz dieser Werte bereitstellen, und daß durch diese Ausgangssignale der Komparatoren in Matrixform angeordnete Sichtanzeigeeinheiten (68; 34, 42, 44) angesteuert werden (Figur 3; Figuren 7 und 8).

12. Laufwagenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtanzeigeeinheiten durch adressierbare Punkte eines Anzeigefeldes (68) gebildet sind und die Spalten- und Zeilenadressierung des Anzeigefeldes (68) durch die Ausgangssignale der als digitale Differenzrechner ausgebildeten Komparatoren (60) erfolgt.

13. Laufwagenbremse nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Adressierkreise (66), welche diejenigen Ausgangssignale der Komparatoren (60) , die einer größeren als einer vorgegebenen Zahl entsprechen, gleichermaßen in ein festes Ausgangssignal umsetzen, durch welches eine randseitige Spalte oder Reihe des Anzeigefeldes (68) angesteuert wird.

14. Laufwagenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoren nur die der Gleichheit von Sollwert und Istwert sowie dem Vorliegen einer positiven bzw. negativen Differenz dieser Werte zugeordneten Signale bereit-

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stellen und diesen Signalen zugeordnete Sätze der Anzeigeeinheiten parallel zu den Koordinatenachsen hintereinanderliegend vorgesehen sind, wobei die der Gleichheit der Vergleichssignale zugeordneten Anzeigeeinheiten (34) im wesentlichen räumlich zusammenfallen.

15. Laufwagenbremse nach Anspruch 14, wobei die Anzeigeeinheiten durch Leuchten gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die räumlich zusammengelegten Anzeigeeinheiten

(34) Licht anderer Farbe aussenden als die positiven bzw. negativen Differenzen zwischen Sollwert und Istwert zugeordneten Anzeigeeinheiten (42, 44).

16. Laufwagenbremse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die räumlich zusammengelegten Anzeigeeinheiten eine einzige Leuchte (34xy) verwendet wird, die über ein ODER-Glied (148) von beiden Komparatoren (24) her angesteuert wird.