DE2731646A1

DE2731646A1 - Farbbandantrieb mit konstanter bandgeschwindigkeit und bandspannung fuer drucksystem

Info

Publication number: DE2731646A1
Application number: DE19772731646
Authority: DE
Inventors: Robert Arthur Kleist; Jerry Matula
Original assignee: Printronix LLC
Current assignee: Printronix LLC
Priority date: 1976-07-26
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1978-02-02
Also published as: FR2359775A1; JPS5735117B2; DE2731646C2; CA1116724A; FR2359775B1; GB1576750A; JPS5315919A

Description

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"Farbbandantrieb mit konstanter Bandgeschwindigkeit und Bandspannung für Drucksystem"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Systeme zur Beförderung eines länglichen Gewebeabschnitta zwischen zwei drehbaren Spulen und insbesondere auf Antriebssysterne für ein Farbband» das zwischen gegenüberliegenden Spulen in einem Schlagdrucker angebracht ist.

Bekannt sind Schlagdrucker, in denen die einzelnen Hämmer einer Hammerbank auf ein Farbband aufschlagen und es gegen Druckpapier drücken, das beim Druckvorgang von einer Walze gehalten wird. Das Drucken läßt sich in verschiedener Weise durchführen, z.B. in der Form einer Punktmatrix, wobei die gewünschten Buchstaben oder anderen Druckzeichen aus Reihen punktartiger, von den Hämmern erzeugter Flecke bestehen. Die Hammerbank kann in bezug auf das Druckpapier

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hin und her bewegt werden, um die Hämmer in möglichst günstiger Weise zu verwenden. Das auf einem Paar gegenüberliegender drehbarer Spulenrollen montierte Farbband kann gleichzeitig in Gegenrichtung zwischen den spulenseitigen Enden bewegt werden, um die Abnutzung des Bandes zu kompensieren.

Ein Beispiel eines Druclcsystems dieser Art ist in US-Patent 3 941 051 beschrieben, das unter dem Titel "PRINTER SYSTEM" ("Drucksystern") am 2. März 1976 Barrus und anderen erteilt wurde und dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung überschrieben wurde. In dem in der US-Patentanmeldung Nr. 495 830 beschriebenen Drucksystem werden die gegenüberliegenden Farbbandspulen von zwei Wechselstrommotoren angetrieben, von denen einer als Zugmotor oder Aufspulmotor wirkt. Der nacheilende oder Abgabemotor wirkt als Drehmomentgeber und übt ein konstantes Drehmoment aus. Da der Durchmesser der Farbbandrolle bei deren Überführung zur anderen Rolle variiert, ergibt eine konstante Geschwindigkeit des Aufspulmotors eine proportionale Änderung der Farbbandgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit muß beispielsweise bei der Verdoppelung des Durchmessers der Farbbandrolle verdoppelt werden, um konstante Drehgeschwindigkeit des Aufspulmotors zu erreichen. Der Drehmomentengeber erzeugt im Farbband eine Zugspannung, die im umgekehrten Verhältnis zvuB Durchmesser des Farbbands auf der an den Drehmomentengeber angeschlossenen Rolle steht. Die Zugspannung im Farb-

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band ändert sich außerdem bei Änderungen der Netzspannung. Eine weitere Veränderung der Zugspannung ergibt eich an Stellen, an denen ein Zeichen gedruckt wird, da nämlich der Drehmomentengeber entweder am ziehenden oder am gezogenen Ende des Farbbands sein kann, je nach Bewegungsrichtung des Farbbands, und da außerdem ein Absinken des Farbbands an den ortsfesten Führungen für das Farbband die vom Drehmomentengeber bestimmte Zugspannung entweder erhöhen oder verringern kann. Da der ziehende Motor und der Drehmomentengeber zwei getrennte Einheiten sind, ist es nicht möglich, ihre Rollen zu vertauschen, wenn die Bewegungsrichtung des Farbbands umgekehrt wird.

Weitere Schwierigkeiten können eich ergeben, wenn sich die Hammerbank beim Drucken in beiden Richtungen relativ zum Druckpapier bewegt. Für den Druckbetrieb mit größter Leistung gibt es einen geringen Geschwindigkeitsbereich, in dem das Drucken mit einem neuen Farbbandabschnitt in beiden Richtungen möglich ist. Wenn jedoch keine genaue Geschwindigkeitssteuerung des Farbbands vorgenommen wird, ergibt ein dichter Druck, z.B. ein "völlig schwarzes Druckmuster", eine horizontale Schraffierung, wenn daa Band in einer Richtung mit einer unter der notwendigen Geschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit läuft. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich dadurch, daß es schwierig ist, eine Fehlernachweiseinrichtung anzubringen, alt der in Bewegungs richtung des Farbbands eine Unterbrechung des Farbbandan-

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triebe oder des Bundes selbst nachgewiesen werden kann. Änderungen der im Band auftretenden Zugspannung verhindern die bestmögliche Führung dee Bandes um die ortsfesten Führungen, die zweckmäßigerweise verwendet werden. Zu starke Zugspannungen haben zur Folge, daß die Kanten des Bandes sich einrollen oder an den Führungen übereinanderfalten. Eine zu geringe Spannung hat häufig zur Folge, daß Bandabschnitte auf anderen Bandabschnitten zu liegen kommen, wenn das Band relativ zum Druckpapier verlangsamt läuft· Ein weiterer Nachteil einer ungleichmäßigen Bandgeschwindigkeit in bekannten Bandantriebeeystemen ergibt sich daraus, daß der Druck an sich überlappenden Bandabschnitten beim Vorbeigehen am Druckkopf nicht völlig auegeschaltet werden kann.

Ee ist deshalb wünschenswert, ein Bandantriebssystem zu schaffen, dae das Farbband mit praktisch konstanter Geschwindigkeit unabhängig von unterschiedlichen Farbbandanordnungen auf den rotierenden Spulen antreibt.

Ee let ferner wünschenswert, ein Bandantriebssystem zu schaffen, das eine praktisch konstante Zuggeschwindigkeit im Band unabhängig von unterschiedlichen Farbbandanordnungen auf den Spulen aufrechterhält.

Es ist ferner wünschenswert, ein Bandantriebseystem zu schaffen, dae keine Tachometer oder ähnliche Einrichtungen zum Nachweis der Bandgeschwindigkeit oder der Zugspannung im Band benötigt, dae ein Defekt-Signal ergibt, wenn das

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Band abreißt oder nicht an den Spulen befestigt ist oder wenn der Antrieb stehenbleibt, und das die Funktionen der beiden Motore bei der Umkehrung der Bandbewegungerichtung ändert, um eine praktisch konstante Bandgeschwindigkeit und Zigqpannung im Band neben den anderen wünschenswerten Kennwerten zu ergeben, während das Band in einer der beiden Richtungen bewegt wird.

Sie erfindungsgemäßen Farbband-Antriebssysteme befördern das Band mit praktisch konstanter Geschwindigkeit und konstanter Zugspannung unabhängig von unterschiedlichen, auf den Spulen aufsitzenden Bandanordnungen mit Hilfe zweier an die Spulen angekoppelter Gleichstrom-Motore mit Dauermagneten und mit einer Schaltung, die die Summe der die beiden Motore durchfließenden Ströme praktisch konstant hält und die ebenfalle die Spannung an dem als Zugmotor wirkenden Motor praktisch konstant hält. Es wurde festgestellt, daß die Geschwindigkeits-Drehmoment-Kennlinie eines Gleichstrom-Motors mit Dauermagneten die benötigte Motor-Kennlinie bei einer gegebenen Geschwindigkeit und einer gegebenen Farbband spannung sehr gut annähert. Der ziehende oder aufwickelnde Motor befördert das Band mit praktisch konstanter Geschwindigkeit unabhängig von dem auf diese Spule aufgewickelten Bandteil, wenn der Spannungsabfall praktisch konstant gehalten wird. Die die beiden Motore durchfließenden Ströme ändern sich in komplementärer Weise. Wenn der durch den Motor mit der Torreteepule fließende Strom eich so ändert,

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daß die Summe der Motorströme praktisch konstant gehalten wird, wird auch die Zugspannung im Band praktisch konstant gehalten, unabhängig von Veränderungen des Bandabechnitts auf den Spulen.

Die Gleichstrom-Motore werden Über eine Anordnung mit Strom versorgt, die zwei Servo-Schaltungen aufweist. Diese schalten die Motore zwischen Konstantspannunge-Stromquellen und eine Sammelleitung und werden entsprechend der gewünschten Bewegungsrichtung des Bandantriebs abwechselnd in Betrieb genommen. Die zum Aufwickelmotor gehörige Servo-Schaltung wird unwirksam gemacht, indem der Motor zwischen die Konstantspannungsquelle und die Sammelleitung gelegt wird, sodaß die an der Sammelleitung auftretende Spannung den

Spannungsabfall am Motor wiedergibt. Die dem nachlaufenden Motor bzw. dem Motor für die Vorratsspule zugeordnete Servo-Schaltung, die dann wirksam ist, spricht auf die an der Sammelleitung auftretende Spannung an und liefert einen Strom durch den Motor für die Vorratsspule, mit dem die Spannung an der Sammelleitung praktisch konstant gehalten wird. Dadurch wird die Summe der Motorströme praktisch konstant gehalten, was eine konstante Farbbandspannung und Parbbandgeschwindigkeit ergibt.

Verschiedene Defekte lassen sich leicht durch Überwachung der Spannung an der Sammelleitung nachweisen. Ein abgerissenes, weiter abgewickeltes Farbband führt dazu, daß die Servo-Schaltung des vorauseilenden Motors die

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Motorspannung erhöht. Es ergibt sich damit ein Ansteigen der Spannung an der Sammelleitung, und dies wird nachgewiesen und dazu verwendet, diesen Fehlerzustand zu signalisieren. Eine Abnahme der Spannung an der Sammelleitung wird von Schaltungen nachgewiesen, die dann eine lockere Habe signalisieren; dies tritt auf, wenn die aufwickelnde Spule nicht richtig an der Drehachse befestigt ist. Wenn sich das Farbband zwischen den Spulen verklemmt, ergibt sich ein zu starker Strom in der Servo-Schaltung des aufwickelnden Motors, und dies hat zur Folge, daß der Auegang der nacheilenden Servo-Schaltung sich dem Erdpotential nähert. Dadurch wird wiederum der Strom durch den aufwickelnden Motor erhöht, und die Spannung steigt an einem Widerstand an, der in der Sammelleitung angeordnet ist. Diese Spannung wird nachgewiesen und dazu verwendet, das Verklemmen des Farbbande zu signalisieren.

Diese und weitere Ziele, Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben eich aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer vorzugsweisen Ausführungsform, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Druckeystems mit dem erfindungsgemäßen Bandantrieb.

Figur 2 ist eine Aufsicht und ein Blockschaltbild des in Figur 1 dargestellten Bandantriebsysteme.

Figur 3 zeigt schematisch die Geschwindigkeit und den Strom als Funktion des Drehmomentes und erläutert die Wahl

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der Spulenantriebsmotoren und deren Betrieb im erfindungsgemäßen Farbbandantrieb.

Figur 4 ist ein Blockschaltbild dee erfindungsgemäßen Farbbandantriebe.

Figur 5 ist schließlich eine vorzugsweise, detaillierte Schaltung, die im erfindungsgemäßen Farbbandantrieb verwendet wird.

Zur Erläuterung wird das erfindungsgemäße Farbband-Antriebssystem unter Bezugnahme auf ein bestimmtes Schlagdruck-System beschrieben, das schematisch in Figur 1 dargestellt ist und im einzelnen in der vorher erwähnten, gleichseitig anhängigen US-Patentanmeldung 495 830 beschrieben ist. Jedoch iet dem Fachmann klar, daß die Farbband-Antriebssysteme auch mit anderen Trucksystemen verwendet werden können und daß sie sich auch dann eignen, wenn ein von einem Farbband abweichendes längliches Gewebestück mit konstanter Geschwindigkeit und mit konstanter Zugspannung weiterbewegt werden soll.

Sie in Figur 1 dargestellte, in der US-Patentanmeldung 495 830 beschriebene Druckvorrichtung ist ein Drucker für Seiten mit 132 Spalten in Datenverarbeitungssystemen, die typischerweise 300 Zeilen pro Minute auf einem Original und einer beträchtlichen Anzahl (beispielsweise 5) τοη Kohlepapier-Kopien ausdrucken. Die mechanischen Hauptbestandteile der Druckvorrichtung sind in Figuren 1 und 2 dargestellt. Das Papier oder anderes bedruckbares Material

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besteht aus einer Bahn oder mehreren Bahnen aus bekannten, an den Seitei perforierten, fortlaufenden oder fächerförmig gefalteten Blättern, die nach oben durch einen Grundrahmen an einer horizontalen Zeilendrucketellung vorbeigeführt werden, in der der Druckvorg^ng stattfindet. Das Original und die Kohlepapier-Kopien werden zusammen mit bekannten Zugvorrichtungen 14, 16 an der Stellung des Zeilendrucks vorbeibewegt, wobei die Zugvorrichtungen in die an den beiden Rändern des Papiers angebrachten Perforationen eingreifen. Unterhalb der Druckzeile wird das Papier 10 mit einer einregelbaren Spannung festgedrückt und liegt ohne dazwischen gelegene Lufteinschlüsse an einer Walze 18 an; das Papier wird dabei mit Hilfe einer Vorrichtung 20 zur Papierdickeneinsteilung festgehalten.

*uf der Höhe der Zeile, in der der Druckvorgang stattfindet, ist ein Pendelmechanismus 22 angebracht, der ein Hammerwerk umfaßt, das in Horizontalrichtung hin und her bewegt wird und dabei eine bestimmte Anzahl von Spaltenstellungen überstreichen kann. Im Beispiel wird angenommen, daß quer über das Papier 132 Zeichen ausgedruckt werden können oder daß 132 Spalten vorhanden sind. Eine Gruppe aus 44 Hämmern wird verwendet, sodaß die seitliche Verschiebung des Pendelmechanismus 22 ausreichend groß sein muß (7,5 mm im Beispiel), damit sich jeder Hammer über drei benachbarte Spalten bewegen kann. In Figur 2 ist der Pendelmechanismus 22 teilweise aufgeschnitten, um einige

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Hämmer 24 erkennen zu lassen. Bei seiner Betätigung bewegt eich jeder der Hämmer 24 unter der Einwirkung einer Zugfeder nach vorne, wobei eine Druckspitze auf ein Farbband 28 schlägt und dieses an das Papier 10 lang genug andrückt, um mit der Druckspitze ein Druckmuster zu erzeugen, Danach kehrt der Hammer in seine Ausgangsstellung zurück. Zur Zeit werden Matrizen aus 5x7 und 9x7 Punkten häufig zur Erzeugung von Zeichen in Punktdruck-Systemen verwendet. Die Hämmer werden gleichzeitig bei der Hin- und Herbewegung bewegt, um in bestimmten Abständen Punkte in einer horizontalen Punkt-Matrix in jeder von drei zusammengehörenden, jedem Hammer zugeordneten Spalte auszudrucken. Das Papier 10 wird dann mit einem Portschaltmotor 26 in die der nächsten Horizontalzeile entsprechende Stellung bewegt. Das System druckt damit verschiedene Zeichensegmente nacheinander in Form von Punktreihen aus, zuerst in einer Richtung und dann in der anderen Richtung.

In der Druckstellung liegt das Farbband 28 zwischen dem Pendelmechanismus 22 und dem Papier 10 und wird über eine Vorratsrolle 30 und eine Aufwickelrolle 31 weiterbewegt. Vertikale Halterungen 33 für den Pendelmechanismus sind am Grundrahmen 12 angebracht und umfassen Längslager 34 zur Aufnahme der horizontalen Trägerwellen 35, 35'. Die Wellen 35, 35' sind über Winkel 36 an einem horizontalen Teil befestigt, das ein Gehäuse 37 für den Pendelmechanismus 22 bildet.

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Die im Pendelmechanismus 22 angebrachte Hammer-Anordnung wird von einer Nockenanordnung 38 hin und her bewegt, die im einzelnen in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung 495 330 beschrieben ist· Eine drehbare Nockenfolgevorrichtung liegt an einem Doppelnocken an, der von ein^r Welle 45 gedreht wird; Welle 45 ist an ein nicht dargestelltes Schwungrad und ein Antriebssystem angekoppelt. Eine zweite drehbare Nockenfolgevorrichtung ist an der gegenüberliegenden Seite des Nocken in Achsrichtung mit der ersten Folgevorrichtung fluchtend angebracht und liegt ebenfalls am Nocken an. Die zweite Nockenfolgevorrichtung ist in einer ein Gegengewicht darstellenden Struktur untergebracht, die sich um eine zur Welle parallele Achse drehen kann. Die zweite Nockenfolgevorrichtung wird von einer Feder an die Nocken angedrückt gehalten·

Um die Weiterführung des Papiere 10 über die Druckzeile hinaus zu erleichtern, ist der Pendelmechanismus drehbar zwischen den nicht in Achsrichtung verlaufenden Wellen 35» 35' an den Winkeln 36 angebracht. Der Pendelmechanismus wird normalerweise in der Drucketeilung gehalten mit Hilfe einer Zugfeder 61, über die ein von der Welle nach unten verlaufender Winkel 59 an den Rahmen 12 angeschlossen ist. Ein Anschlag für den Winkel 59 wird durch ein Friktionslagerteil 60 geschaffen, das an der Oberfläche dee an Rahmen 12 befestigten, flachen Teile

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anliegt. Der gesamte Pendelmechanismus 22 kann sich des-

von halb um die/Wellen 35, 35' definierte Achse von der beim Drucken einer Zeile eingenommenen Stellung wegbewegen und ergibt damit einen größeren Zwischenraum zwischen den Hammerspitzen und den Mechanismus 20 für das Papier; damit wird der Hammermechanismus für Reinigungszwecke zugänglich gemacht.

Wenn der Pendelmechanismus 22 beim Drucken sich nach rückwärts und nach vorne bewegt, wird das Farbband 28 am Papier 10 und der Walze 18 vorbeibewegt; zunächst findet eine Bewegung des Farbbands von Spule 30 auf Spule 31 und anschließend in umgekehrter Richtung von Spule 31 auf Spule 30 statt. Immer wenn ein Farbbandende auf eine der Spulen 30 oder 31 aufgewickelt ist, wird dieser Zustand nachgewiesen und die Antriebsrichtung wird umgekehrt. Dadurch wird das Band über seine ganze Länge gleichmäßig abgenutzt und frische Bandabschnitte stehen den Hämmern beim Aufschlagen auf das Papier 10 zur Verfügung.

Aus Figur 2 ersieht man, daß die nacheilende Spule bzw. Vorratsspule 30 von einem Kachlauf- bzw. Vorratsmotor U2 getrieben wird. Die vorauseilende oder Aufnahmespule 31 wird von einem Vorlauf- oder Aufnahmemotor H1 getrieben. Die Motoren M1 und M2 werden über eine Steuerschaltung 70 gespeist. Das Farbband 28 verläuft von der Vorratsspule 30 über zwei ortsfeste Führungen 72,

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Von der ortefesten Führung 74 geht dae Farbband 28 zwischen dem Pendelmechanismus 22 mit seinen Hämmern 24 und dem von Walze 16 gehalterten Papier 10 hindurch. Am gegenüberliegenden Ende läuft das Farbband 28 durch zwei ortsfeste Führungen 76 und 78, von denen aus es auf die Aufwickelspule 31 aufgewickelt wird.

Wie bereits erwähnt, ist der Pendelmechanismus 22 gegen das Papier 10 und die Walze 18 verschiebbar ausgebildet, sodaß jeder der Hammer 24 an verschiedenen Spalten den Druckvorgang ausführen kann. Gleichzeitig wird das Farbband 28 von den von der Steuerschaltung 70 gesteuerten Motoren M2 und M1 von der Vorratsrolle auf die Aufwickelrolle 31 überführt. Sas Band 28 ist etwas geneigt, sodaß es in bezug auf die auszudruckende Zeile diagonal zum Pendelmechanismus 22, dem Papier 10 und der Walze 18 versetzt erscheint. Das Band 28 ist von links nach rechte unten geneigt, sodaß die Druckzeile an der unteren Kante ganz links beginnt und an der oberen Kante des Bandes ganz rechts aufhört. Dadurch wird eine optimale Ausnutzung der Oberfläche des Bandes 28 erzielt. Nachdem das Band 28 ganz auf die Aufwickelrolle 31 aufgewickelt worden ist, spricht eine Nachweisvorrichtung 80 auf einen im Band angebrachten Draht oder andere em End· dee Bandes 28 vorgesehene Einrichtungen an und liefert an die Steuerschaltung 70 für den Motor ein Signal, wodurch die Drehrichtung der Motore M1 und M2 umgekehrt wird. Die Spule

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wird dann die Aufwickelrolle, während Spule 31 die Vorratsrolle wird, wobei sich dann das Band 28 von rechts nach links bewegt. Diese Beförderung des Bandes von rechts nach links hält an, bis das Band ganz auf Spule 30 aufgewickelt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt spricht eine der Spule 31 augeordnete Nachweisvorrichtung 82 an und liefert an die Steuerschaltung 70 ein Signal, mit dem die Drehrichtung der Motoren M1 und M2 wieder umgekehrt wird. Danach wird das Band 28 von links nach rechts befördert, wobei Spule 30 als Vorratsrolle dient, während Spule 31 als Aufwickelrolle wirkt.

Zwar ist das in Figur 2 dargestellte Bandantriebssystem für zwei Richtungen geeignet, doch werden die Spulen 30, als Vorratsspule bzw. Aufwickelspule bezeichnet, da in bekannten Bandantriebssystemen die Motoren M1 und M2 nicht gleich waren und als vorauseilender- oder Aufwickelmotor bzw. nacheilender- oder Vorratsmotor funktionierten. In bekannten Systemen handelt es sich bei den Motoren um Wecheelstrom-Motore, wobei der vorauseilende Motor M1 mit konstanter Geschwindigkeit läuft, während der nacheilende Motor M2 als Drehmomentengeber wirkt und ein konstantes Drehmoment ausübt. Der Motor M1 überwindet normalerweise das von Motor M2 abgegebene Drehmoment und fördert das Band 28 von links nach rechts. Um das Band in umgekehrter Richtung von rechts nach links laufen

daß

su lassen, wird der Motor M1 so erregt,/das von Motor M2

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erzeugte Drehmoment die von Motor M1 auegeübte Kraftwirkung übersteigt.

Immer wenn einer der Hämmer 24 das Farbband 28 an das Papier 10 andrückt, wird im Aufschlagbereich Druckerschwärze auf das Papier 10 übertragen. Dabei bleibt dae Aufschlaggebiet des Bande ohne Druckerschwärze,bis frische Druckerschwärze wieder aus der Nachbarschaft in dieses Gebiet n^chgeflossen ist. Bei einem gegebenen Drucker mit Hämmern bekannter Geschwindigkeit und Größe kann die optimale F«rbbandgeschwindigkeit bestimmt werden, bei der das Druckbild bei verhältnismäßig dichtem Druck gleichmäßig schwarz ist, so z.B. beim Drucken einer völlig schwarzen Stelle. Um die Lebensdauer des Bandes zu erhöhen und um die richtige Bandbewegung an den Führungen 72, 74, 76 und 78 zu erreichen, sollte das Band ferner mit konstanter Geschwindigkeit befördert werden.

Die Bandabnutzung und die richtige Führung de· Bandes· hängen ebenfalls stark von der Zugspannung im Band ab. Eine zu hohe oder zu niedrige Spannung des Bandes haben zur Folge, daß sich die Bandkanten einrollen oder übereinanderfalten, wenn sie an den ortsfesten Führungen 72, 74, 76 und 78 vorbeigehen. Eine zu große Bandspannung bedeutet eine übermäßige Abnutzung des Bande«· Eine zu geringe Bandspannung hat zur Folge, daß sich das Band im verhältnismäßig kleinen Bereich zwischen dem Pendelmechanismus 22 und dem Papier 10 verklemmt. Es ist deshalb zweckmäßig,

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daß aas Farbband mit einer bestimmten, konstanten Zugspannung weitergeführt wird.

In bekannten Systemen mit Wechselstrom-Motoren zum Bandantrieb versucht man konstante Bandgeschwindigkeit und konstante Zugspannung im Band über die Spulen 30 und 31 dadurch zu erzeugen, daß man den Aufnahmemotor M1 mit konstanter Geschwindigkeit und den nacheilenden Motor M2 mit konstantem Drehmoment betreibt. Da jedoch die Größe der auf die Spulen30 und 31 aufgewickelten Band»bschnitte sich verändert, wobei die Veränderung des Durchmessers mehr als 2:1 betragen kann, ändern sich die Bandgeschwindigkeit und die Zugspannung im Farbband in entsprechender Weise. Bei den erfindungsgemäßen Bandantriebssystemen wird das Band mit einer bestimmten, konstanten Geschwindigkeit weiterbewegt und eine bestimmte, konstante Zugspannung wird im Band aufrechterhalten, ganz unabhängig von den Größenänderungen der auf Spulen 30 und 31 aufgewickelten Bandabschnitte. Man erreicht dies durch Verwendung von Gleichstrom-Motoren mit Dauermagneten als Motore M1 und M2, sowie durch Verwendung einer Steuerschaltung 70, die den den nacheilenden Motor durchfließenden Strom so verändert, daß der Spannungsabfall am vorauseilenden Motor praktisch konstant bleibt und daß die Summe der die Motore M1 und M2 durchfließenden Ströme praktisch konstant ist.

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In dem in Figur 1 dargestellten Beispiel eines Drucksystems beträgt die optimale Farbbandgeschwindigkeit etwa 11,43 cm/sec und die optimale, im Farbband auftretende Zugspannung beläuft sich auf etwa 394 g. Die Geschwindigkeit eines der beiden Motore M1 und M2 bestimmt die Geschwindigkeit der zugeordneten Spule 31 bzw. 30· Vernach lässigt man die auf Grund von Reibung im Motor und an den Führungen auftretenden Verluste, so läßt sich die Bandgeschwindigkeit V_R für beide Spulen in der folgenden Weise durch die Geschwindigkeit V^ des zugeordneten Motors und den Radius r des auf der Spule befindlichen Bandabschnitts ausdrücken:

(1) V_M = £ 60 (U/min) .

ⁿ 2er

Das an den beiden Spulen auftretende Drehmoment T_R hängt vom Drehmoment Tw des zugeordneten Motors und dem Radius r des auf die Spule aufgewickelten Bandabschnitts ab und läßt sich in der folgenden Weise ausdrücken:

(2) T_M = T_R-r (g'cm) .

Man erhält aus diesen beiden Gleichungen:

VpTp.60

Wenn für die Bandgeschwindigkeit der Optimalwert von 11,43 cm/sec und für die Zugspannung im Band der Optimalwert von 394 g in der obigen Gleichung eingesetzt werden, erhält man:

(I) V = 4.5« Η·60 602/T l*> ^vm _2JtT - ^b^/ⁱM

n.

Die Gleichung V_M = 602/T_M drückt die Beziehung von Motorge-

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BChwindigkeit zum Drehmoment des Motors aus, wenn man eine Bandgeschwindigkeit von 11,43 cm/sec und eine Zugspannung von 394 g im Band zugrundelegt. Diese Gleichung wird von der hyperbelförmigen Kurve 90 in Figur 3 dargestellt.

Ein erster Punkt 92 auf der Kurve 90 entspricht einem Bandrollenradius von 2,54 cm, der im vorliegenden Beispiel eine völlig abgewickelte Spule bedeutet. Ein zweiter Punkt auf der Kurve 90 entspricht dem völlig aufgewickelten Band, wobei die Bandrolle einen Radius r von 4,83 cm hat. Im Idealfall erhält man dann die konstante Bandgeschwindigkeit von 11,43 cm/sec und die konstante Zugspannung von 394 g im Band durch die Verwendung eines Motors, dessen Drehmoment-Geschwindigkeits-Kennlinie gleich ist dem zwischen Punkten 92 und 94 gelegenen Abschnitt der Kurve 90. Ein Wechseletrom-Motor ist völlig ungeeignet, da seine Drehmoment-Geschwindigkeits-Kennlinie eine horizontale Linie in der in Figur 3 gewählten Darstellung ist. Die Drehmoment-Geschwindigkeits-Kennlinie eines Gleichstrom-Motors mit Dauermagneten, der mit einer konstanten Spannung gespeist wird, ist eine Diagonallinie, die sich von einer Maximalgeschwindigkeit auf der y-Achse im unbelasteten Zustand (Drehmoment 0) zu einem maximalen Drehmoment auf der x-Achse bei angehaltenem Motor erstreckt (d.h. Geschwindigkeit 0). Eine derartige Kennlinie in Form einer Geraden kann eine Näherung der Kurve 90 zwischen den Punkten 92 und 94 dar-

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stellen, wenn man die Kenngrößen des Gleichstrom-Motors richtig wählt. Im vorliegenden Fall ergibt ein Motor der Größenklasse 12 die in Figur 3 dargestellte Drehmoment-Geschwindigkeits-Kennlinie. Die maximale Abweichung der Kennlinie 96 von der Kurve 90 tritt in der Mitte zwischen den Punkten r = 2.54 cm und R= 4.83 cm auf und ergibt maximale Schwankungen der Bandgeschwindigkeit und der Zugspannung von 12^; dies ist bedeutend besser als die Schwankungen von 100% oder mehr, die in bekannten Systemen auftreten. Die Kurve 98 der Figur 3 stellt die Kennlinie des Motorstroms für den im Beispiel verwendeten Gleichstrom-Motor mit Dauermagneten dar.

In Figur 3 werden zwei verschiedene Skalen für die Geschwindigkeit und zwei verschiedene Skalen für dae Drehmoment verwendet. Die Geschwindigkeits-Skale die mit "Geschwindigkeit des Spitzenzahnrads" bezeichnet ist, und die Drehmoment-Skala, die mit "Drehmoment am Spitzenzahnrad'¹ bezeichnet ist, entsprechen der Kurve 90 und bestimmen damit die Geschwindigkeits- und Drehmomentbereiche, die der Motor erzeugen muß. Der Bereich des benötigten Drehmoments am Spitzenzahnrad würde einen Motor von untragbarer Größe und hohen Kosten erfordern. Ein Gleichstrom-Motor der Größenklasse 12 wird deshalb mit einer Zahnradanordnung verwendet, die ein Übersetzungsverhältnis von 34,1:1 hat. Das gewünschte Drehmoment tritt am Spitzenzahnrad auf und wird von der Skala für das Drehmoment am Spitzenzahnrad in

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Figur 3 dargestellt. In ähnlicher Weise wird der vom Spitzenzahnrad überstrichene Geschwindigkeitsbereich von der in Figur 3 dargestellten Geschwindigkeits-Skala für das Spitzenzahnrad umfaßt. Die Geschwindigkeit und das Drehmoment, die eingangsseitig am Spitzenzahnrad vom Motor abgegeben werden, werden von den Skalen "Motorgeschwindigkeit" und "Motordrehmoment" in Figur 3 dargestellt.

Wenn Gleichstrom-Motore mit Dauermagneten als Motore M1 und M2 verwendet werden, läßt sich der Strom I durch die beiden Motoren durch die folgende Gleichung ausdruckent (5) I =

wobei Κ« die Drehmomentskonstante des Motore bezeichnet. Da das Übersetzungsverhältnis 34,1 beträgt und da die Drehmomentkonstante 388 g.om/A beträgt, beläuft sich der Motorstrom beim völlig aufgewickelten Band mit einem Durchmesser von 4,83 cm auf:

(6) I = ??⁴g ' hg? ^cm ,., - 0,143 A. ^v ' 34\f . 388{g.cm/AJ '

Der Motorstrom bei einem völlig abgewickelten Band mit r» 2,54 cm beträgt dann:

- °<^{0755 A}·

Da diese Werte für die beiden Motore gelten und da sich die Radien der aufgewickelten Bandabschnitte komplementär verändern, variieren die die beiden Motore durchfließenden

und

Ströme ebenfalls in komplementärer Weise/betragen im vorliegenden Beispiel 0,143 A + 0,0755 A oder 0,2185 A.

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Damit die Zugspannung im Band konstant bleibt, muß das gesamte Drehmoment der Motore M1 und H2 konstant bleiben. Das Drehmoment jedes Motors ist proportional dem Produkt aus Strom und Motor-Konstante K™. Wenn es sich um zwei gleichartige Motore handelt, ist das gesamte Drehmoment gleich dem Produkt der Motor-Eonstante K™ und der Summe der beiden Motorströme. Wenn man deshalb die Summe der Motorströme konstant hält, bleiben auch das uesamt-Drehmoment und damit die Zugspannung im Band konstant. Durch Wahl efaer bestimmten Zugspannung im Band und durch Konstanthaltung der Summe der Ströme erzielt man eine konstante Bandgeschwindigkeit. Bestimmte Werte einer konstanten Bandgeschwindigkeit und konstantem Zugspannung erhält man deshalb dadurch, daß man den Aufwickelmotor mit einer konstanten Spannung und den Vorratsmotor mit einem Strom, der die Summe der Ströme der beiden Motore konstant hält* betreibt. Da die beiden Motore gleichartig sind, lassen sich die Rollen von Aufwickelmotor und Vorratsmotor für die Beförderung in beiden Richtungen vertauschen.

Mit der in Figur 4 dargestellten Schaltung läßt sich die Spannung am Aufwiokelmotor und die Summe der die Motore durchfließenden Ströme konstant halten. Die in Figur A vereinfacht dargestellte Schaltung gilt für die Bandbewegung in einer Rientnag, wobei angenommen wird, daß der Motor M1 der Aufwickelmotor und der Motor M2 der Vorrats-■otor ist. Die Ausgangsklemmen 106 und 108 des Aufwickel-

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motors M1 sind mit einer Konstantspannungsquelle V_ß und einem gemeinsamen Anschluß 110 mit der Spannung V_g verbunden. Der Motor M1 durchfließende Strom I₁ fließt vom gemeinsamen Anschluß 110 zusammen mit dem Motor M2 durchfließenden Strom Ip* Die Ströme I. und Ip werden am Punkt 110 zusammengefaßt und ergeben den Gesamtstrom I-, der über einen gemeinsamen Stromweg mit einem zwischen Punkt 110 und Erde eingeschalteten Widerstand Rp abfließt. Die Anschlüsse 112 und 114 des Motors M2 sind an den Ausgang 116 eines Differentialverstärkers 118 bzw. dem Sammelanschluß 110 angeschlossen. Der nicht umkehrende Eingang 120 des Differentialverstärkers 118 ist an eine Konstanspannungsquelle Vj,-angeschlossen, während der umkehrende Eingang 122 über einen Rückkoppelungswiderstand R_p an den Ausgang 116 und über einen Eingangswiderstand Rj_n an den Sammelanschluß angeschlossen ist.

Die Widerstände R- und R^ ergeben zusammen mit dem Differentialverstärker 118 eine Servo-Schaltung 124, die auf die Spannung V„ am gemeinsamen Anschluß 110 anspricht und einen Strom Ip durch Motor M2 ergibt, durch den V_ konstant gehalten wird; außerdem wird durch die Servo-Schaltung der Strom I₁ so beeinflußt, daß I- konstant bleibt. Die Servo-Schaltung 124 arbeitet so, daß die am Punkt 110 auftretende Spannung V_g gleich wird der konstanten Spannung Vjj. Der Differentialverstärker 118 spricht auf die am

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umkehrenden Eingang 122 auftretenden Rückkoppelungsaignale an und sucht die am Punkt 110 auftretende Spannung gleich der Spannung V~« zu machen. Wie im folgenden noch unter Bezugnahme auf Figur 5 beschrieben, ist jedem der Motore M1 und M2 eine Servo-Schaltung 124 zugeordnet· Die zwei Servo-Schaltungen werden abwechselnd beim Betrieb in beiden Richtungen in Betrieb genommen. Wie außerdem unter Bezugnahme auf Figur 5 beschrieben, eignet sich die in Figur 4 dargestellte Schaltung zur Feststellung bestimmter Fehler mit einem minimalen Aufwand an Schaltungen. Wenn sich das Band auf seinem Weg zwischen den Spulen 30 und 31 verklemmt, ergibt der Motor M2 einen starken negativen Strom, der einen starken Spannungsabfall am Widerstand R„ zur Folge hat. Dieser Spannungsabfall am Widerstand R_Q wird dazu verwendet, das Verklemmen des Bandes zu signalisieren. Wenn eine der Naben, an denen die Spulen 30 und 31 befestigt sind, lose ist, sodaß das Band nicht weiterbefördert wird, wird der Spannungsabfall am Widerstand Rq sehr klein. Auch in diesem Fall wird der Spannungsabfall nachgewiesen und dazu verwendet, auf eine lose Nabe hinzuweisen. Beim normalen Betrieb besteht ein beträchtlicher Unterschied zwischen den an den beiden Motoren M1 und M2 anliegenden Spannungen. Falls das Band jedoch abreißt, arbeiten beide Motoren unter ähnlichen Verhältnissen und der Unterschied zwischen den an ihnen anliegenden Spannungen wird sehr klein. Dies dient zum Nachweis eines abgerissenen Bandes.

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Figur 5 zeigt im einzelnen eine Schaltung zur erfindungsgemäßen Motorsteuerung mit zwei abwechselnd in Betrieb genommenen Servo-Schaltungen für den Betrieb in beiden Richtungen; außerdem sind in Figur 5 Schaltungen zum Nachweis von Spannungsänderungen angegeben, wodurch ein Verklemmen des Bandes, eine lose Nabe oder ein abgerissenes Band als Defektzustände nachgewiesen werden können.

Die in Figur 5 dargestellte Schaltung umfaßt zwei Servo-Schaltungen 124· Der Eingangswiderstand Rj_n jeder Servo-Schaltung 124 ist an den Verbindungspunkt 110 über einen Feldeffekt-Transistor 130 bzw. 132 angeschlossen. Die Feldeffekt-Transistoren 130, 132 wirken als Schalter, die abwechselnd geöffnet und geschlossen werden, um abwechselnd die beiden Servo-Schaltungen 124 in Betrieb zu nehmen. Wenn also Feldeffekt-Transistor 130 durchlässig wird und der Feldeffekt-Transistor 132 gesperrt ist, wird der als Aufwickelmotor wirkende Motor M2 direkt an eine Konstantepannungsquelle über einen Transistor 134 angeschlossen. Zur gleichen Zeit hält die an Motor M1 angeschlossene Servo-Schaltung 124 den Spannungsabfall am Transistor Rq sowie den Geeamtstrom I™ konstant. Wenn die Leitfähigkeitszustände der Transistoren 130 und 132 umgekehrt werden, hat die Sperrung des Traneistors 130 zur Folge, daß der Motor M1 direkt an eine Konstanepannungsquelle über einen Transistor 136 angeschlossen wird, sodaß dieser Motor dann als vorauseilender Motor arbeitet. Gleichzeitig

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macht der durchlässige Transistor 132 die Servo-Schaltung 124 für den Motor M2 wirksam, wodurch der Spannungsabfall am Motor M1 und der Gesamtstrom I. konstant gehalten werden.

Die Feldeffekt-Transistoren 130, 132 werden über eine Eingangsschaltung betrieben, die auf die Lege des Bandes <>uf den Spulen anspricht und zwei Schaltungsabschnitte 138, 140 mit einer Flip-Flop-Stufe und mehreren Pufferstufen 142, 144, 146 und 148 umfaßt. Die Schaltung 138 ist über die Pufferstufe 142 an den Feldeffekt-Transistor 132 angeschlossen. In ähnlicher Weise ist die Schaltung über die Pufferstufe 144 an den Feldeffekt-Transistor angeschlossen. Die Pufferstufen 146, 148 sind zwischen die Feldeffekt-Transistoren 132 bzw. 130 und einen Bereitschaf teschalter 150 eingesetzt. Die Schaltung 138 ist an einen Schalter 152 angeschlossen, der eine 5-V-Spannungsquelle über einen Draht erdet, der im linken Ende des Farbbands eingesetzt ist; dies tritt ein, wenn das Band völlig von der linksseitigen Spule 30 abgewickelt worden ist. Dadurch wird die aus Schaltungen 138 und bestehende Flip-Flop-Stufe umgeschaltet und führt zur Erdung des Feldeffekt-Transistors 132 über die Pufferstufe 142. Dadurch wird Transistor 132 gesperrt und Motor M2 kann als Aufwickelmotor arbeiten. Gleichzeitig wird der Feldeffekt-Transistor 130 entsperrt und führt zur Inbetriebnahme der Servo-Schaltung 124, die dem

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Motor 141 zugeordnet ist. Diese Servo-Schaltung läßt dann Motor M1 «»Is nacheilenden Motor arbeiten. Wenn das Band völlig aufdie linke Spule 30 aufgewickelt worden ist, eodaß die rechte Spule 31 leer ist, führt ein am rechteeitigen Ende in das Band eingelassenes Drahtstück zum Kurzschluß des Eingangs der Schaltung 140 mit der Erdleitung und damit zur Umschaltung der Flip-Flop-Stufe. Dadurch wird Feldeffekt-Transistor 130 gesperrt und Feldeffekt-Transistor 132 entsperrt, eodaß die Motoren M1 und M2 als vorauseilende bzw. nacheilende Motoren arbeiten.

Bei Betriebsbereitschaft, wenn die in Figur 5 dargestellte Schaltung mit Strom versorgt wird, doch das Band nicht weiterbewegt wird, wird der Bereitschaftsschalter geschlossen, wodurch die beiden Transistoren 130 und 132 über die Pufferstufen 148 bzw. 146 geerdet werden. Dadurch werden die beiden Transistoren 130, 132 gesperrt, sodaß die Motoren M1 und M2 nicht anlaufen.

Die Verbindungsstelle des Motors M2 mit dem Transistor 134 ist über einen Transistor 160 und einen Widerstand 162 geerdet; in ähnlicher Weise ist die Verbindungsstelle des Motors M1 mit dem Transietor 136 über einen Traneistor 164 und einen Widerstand 162 geerdet. Wenn Motor M2 so geschaltet ist, daß er als Aufwickelmotor arbeitet, liefert der Transistor 134 Strom an den Motor M2, während Transistor eine Vorspannung erhält, eodaß er praktisch unwirksam wird.

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unter bestimmten Umständen ist Transistor 164 entsperrt und ergibt dann einen beträchtlichen negativen Strom an dem nacheilenden Motor M1, was einen entsprechenden Spannungsabfall am Widerstand 162 zur Folge hst. Wenn Motor M1 als vorauseilender Motor arbeitet, hat Transistor 164 praktisch keinen Einfluß, doch erhält Transistor 160 eine Vorspannung, sodaß ein verhältnismäßig starker Strom an den nacheilenden Motor M2 abgegeben wird; dies hat einen entsprechenden Spannungeabfall am Widerstand 162 zur Folge. Falls sich das Farbband verklemmt, bleibt der vorauseilende Motor stehen und liefert an Widerstand Rq einen starken Strom· Der nacheilende Motor sucht das Band weiterzuschieben, was einen starken negativen Strom an einem der zugeordneten Transistoren 160 bzw. 164 und damit einen starken Spannungsabfall am Widerstand 162 bedeutet. Dieser Spannungsabfall wird über eine Komparatorschaltung 164 mit der an einem Spannungsteiler 166 auftretenden Spannung verglichen; wenn der Spannungsabfall die von Spannungsteiler 166 abgegebene Spannung überschreitet, gelangt der Ausgpng der Schaltung auf ein niedriges Potential, was das Verklemmen des Bande signalisiert. Beim vormalen Betrieb ist der Spannungsabfall am Widerstand 162 geringer als die von Spannungeteiler 166 abgegebene Spannung, sodaß der Ausgang der Komparatorstufe 164 auf hohem Potential liegt.

Der an Widerstand R₀ auftretende Spannungsabfall wird mit dem an Widerstand 170 auftretenden Spannungsabfall mit

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Hilfe einer Komparatorstufe 172 verglichen. Wenn die Antriebenabe in einer der Spulen 30, 31 nicht an der Spule anliegt, eodaß die Spule nicht weiterbewegt wird, ergibt das Fehlen eines Drehmoments am Motor einen sehr geringen Stromfluß durch diesen und damit eine Verringerung des Spannungsabfalls am Widerstand Rq. Wenn der Spannungsabfall am Widerstand Rq den an Widerstand 170 auftretenden Spannungsabfall unterschreitet, kommt der Ausgang der Komparatorstufe 172 auf niedrige Werte und signalisiert eine lose Habe. Wenn dieser Zustand korrigiert wird, wird der an Widerstand Rq auftretende Spannungsabfall größer als der an Widerstand 170, und der Ausgang der Vergleichsstufe 172 kommt damit wieder auf hohe Werte. Wenn das System erstmalig in Betrieb genommen wird, wird ein Schalter 174 vorübergehend geschlossen und erdet dabei Widerstand 170; dadurch wird erreicht, daß der Ausgang der Vergleichsstufe 172 auf hohe Werte gelangt. Wenn der Schalter 174 losgelassen wird, bleibt die Stufe 172 in diesem Zustand, solange keine lose Vabe auftritt.

Sine dritte Komparatorstufe 180 dient zum Vergleich einer Bezugsspannung mit der an der Verbindungsstelle zweier Widerstände 180 und 182 auftretenden Spannung; die Widerstände 180 und 182 sind den Motoren M1 und M2 parallel geschaltet. Beim normalen Betrieb unterschieden sich die Spannungen der Motore soweit, daß die an der Verbindungsstelle der Widerstände 180 und 182 auftretende Spannung

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kleiner ist als die Bezugsspannung, was zur folge hat, daß der Ausgang der Schaltung 183 auf hohen Werten bleibt. Wenn das Band abreißt oder wenn aus anderen Gründen das Band davonläuft ("durchgeht"), nähern sich die Spannungen der Motoren einander und das Potential der Verbindungsstelle der Widerstände 1Θ0 und 182 erhöht sich auf einen Wert, bei dem der Ausgang der Vergleichsschaltung 180 auf niedrige Werte kommt; dies zeigt ein Davonlaufen des Bandes an.

Sem Fachmann ist ersichtlich, daß verschiedene Vorteile mit dem erfindungsgemäßen Farbband-Antriebssystem erzielt werden. Srfindungsgemäß aufgebaute und geprüfte Farbband-Antriebe haben gezeigt, daß das Farbband mit einer Genauigkeit von ±6% mit einer konstanten Geschwindigkeit bei Veränderungen der Hollengröße von 2:1 auf den Spulen angetrieben werden kann; dabei sind Tachometer oder andere Einrichtungen zur Geschwindigkeitsmessung unnötig. Sie lebensdauer des Bandes erhöht sich, wenn es mit konstanter Geschwindigkeit läuft, da dadurch eine gleichmäßige Abnutzung über die ganze Länge des Bandes erreicht wird. Dabei kommt es zu einem gleichmäßigeren Drucken, hauptsächlich deshalb, weil die Bandgeschwindigkeit innerhalb der notwendigen Grenzen gehalten werden kann, und da dabei das Band schnell genug in die dem Pendelmechanismus entgegengesetzte Richtung getrieben werden kann, um die Überlappung benachbarter Flecke auf der Bandoberfläche zu vermeiden. Die Bandbewegung ist jedoch nicht zu schnell, um sich der Geschwindigkeit

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des Pendelmechanismus anzunähern, wenn sich das Band in der gleichen Sichtung wie der Pendelmechanismus bewegt· Die Zugspannung im Farbband wird mit einer Genauigkeit von +10$ konstant gehalten, während die Veränderungen in der Größe der Bandrollen 2:1 betragen können; dabei werden keine überwachungseinrichtungen für die Zugspannung benötigt. Die Bandführung ist weniger kritisch, da die Zugspannung im Band innerhalb der für eine gute Führung benötigten Grenzen eingeregelt werden kann. Das System umfaßt zwei gleichartige, von zwei gleichen Servo-Schaltungen betriebene Motore, sodaß die Funktionen der Motore wechselseitig ausgetauscht werden können, wenn die Bewegungsrichtung des Bandes umgekehrt wird. Dadurch kann der aufwickelnde Motor stets als Antriebsmotor verwendet werden, der die Bandgeschwindigkeit bestimmt; der nacheilende Motor oder Vorratsmotor kann als Drehmomentengeber wirken und damit die Zugspannung im Band festlegen. Ein Sperrsignal wird erzeugt, das ein abgerissenes oder loses Band, eine nicht befestigte Spule oder einen blockierten Motor anzeigt. Bei Bedarf kann die Zugspannung im Band erhöht werden, wenn das Band ruht; dadurch wird es praktisch unmöglich gemacht, daß das Farbband das Papier berührt und verschmutzt. Die Bandgeschwindigkeit und die Zugspannung des Bandes hängen nicht von Veränderungen der Vetzspannung ab, da der Servo-Antrieb verwendet wird. Di· Gleichstrommotor· haben geringe Trägheit und sprechen rasch genug an, um bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung

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des Farbbands wieder die Zugspannung im Band herzustellen«

Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf vorzugsweise Ausführungsformen dargestellt und beschrieben, doch sind dem Fachmann sofort ersichtliche Abänderungen an Einzelheiten im Rahmen der Erfindung möglich.

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Leerseite

Claims

Licht · Or. Schmidt Hansmann · Herrmann Postfach 7O12O5

München 70 _{13# JuU} _λ ₉₇₇

Printronix, Inc.

1 7421 Derian Avenue Irvine, Calif. 92714 V.St.A.

Patentansprüche

.)System zur Beförderung eines länglichen Gewebeabschnitts, mit zwei drehbaren Spulen, einem länglichen, zwischen den Spulen eingesetzten, mit den gegenüberliegenden Enden an gegenüberliegenden Spulen befestigten Gewebeabschnitt, zwei Motoren, von denen jeder an eine der drehbaren Spulen angekoppelt ist, gekennzeichnet durch Schaltungen zur Erregung der beiden Motoren (M1, M2), um damit den länglichen Gewebeabschnitt (10) zwischen den Spulen (30, 31) mit praktisch konstanter Geschwindigkeit und praktisch konstanter Zugspannung hin und her zu befördern, unabhängig von veränderlichen Absohnitten aus länglichem Gewebematerial auf den Spulen (30, 31)·

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen Einrichtungen umfassen, mit denen eine

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ORIGINAL INSPECTED

praktisch konstante Zugspannung an einem der beiden Motoren (M1, M2) aufrechterhalten wird, sowie weitere Einrichtungen, mit denen die Summe der die beiden Motoren (MI, M2) durchfließenden otröme praktisch konstant gehalten wird.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Motoren (M1, M2) ein Gleichstrommotor mit Dauermagneten ist.

4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine an die beiden Motore (M1, M2) angeschlossene Sammelleitung (110) umfaßt, daß eine erste Konstantspannungsquelle an einen der beiden Motore (M1 bzw« M2) angeschlossen ist, daß eine zweite Konstantspannungsquelle verwendet wird, daß ein Differentialverstärker (118) verwendet wird, dessen einer Ausgang an den anderen der beiden Motore (M1 bzw. M2) angeschlossen ist, und der zwei Eingänge hat, von denen einer an die zweite Konstantspannungsquelle angeschlossen ist, und daß eine Rückkopplungsschaltung zwischen der Sammelleitung (110) und dem anderen der beiden Eingänge des Differentialverstärkers eingesetzt ist.

5. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motore (M1, M2) Gleichstrommotor sind, daß die Schaltung gemeinsame Verbindungseinrichtungen umfaßt, daß zwei Konstantspannungsquellen vorgesehen sind, daß zwei Servo-Schaltungen (124) verwendet werden, von denen jede

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einen der beiden Gleichstrommotoren (M1, M2) enthält und zwischen die gemeinsamen Verbindungseinrichtungen und eine der beiden Konstantspannungsquellen angeschlossen ist, daß jede der Servo-Schaltungen beim Betrieb einen Strom durch den in ihr enthaltenen Gleichstrommotor erzeugt, der die Spannung an den gemeinsamen Verbindungseinrichtungen praktisch konstant hält, und daß Einrichtungen zur abwechselnden Inbetriebnahme der beiden Servo-Schaltungen (124) vorgesehen sind.

6. System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Gleichstrommotoren (M1, M2) zwei Anschlüsse hat, daß jede Servoschaltung (124) einen Differentialverstärker (118) enthält, dessen einer Ausgang an eine der beiden Klemmen des jeweiligen Gleichstrommotors angeschlossen ist, und der zwei Ausgänge hat, von denen einer an die eine der beiden Konstantspannungsquellen angeschlossen ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die andere der beiden Klemmen des jeweiligen Gleichstrommotors an die gemeinsamen Verbindungseinrichtungen angeschlossen ist, daß ein erster Widerstand zwischen den gemeinsamen Verbindungseinrichtungen und dem anderen der beiden Eingänge des Differentialverstärkers angeschlossen ist, und daß ein zweiter Widerstand zwischen dem Ausgang und dem anderen der beiden Eingänge des Differentialverstärkers geschaltet ist.

7. System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß

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die Schaltungen Einrichtungen enthalten, die auf ein Ansteigen der Spannung an der gemeinsamen Verbindungsstelle ansprechen, um ein Weglaufen des länglichen Gewebeabschnitts zu signalisieren.

8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung ein Spannungsteiler-Netzwerk umfaßt, das zwischen dem anderen der beiden Anschlüsse jedes der Gleichstrommotore und Einrichtungen eingesetzt ist, die auf eine bestimmte Spannungsänderung im Spannungsteiler-Hetzwerk ansprechen, um damit das Weglaufen des länglichen Gewebeabschnitts zu signalisieren.

9. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen Einrichtungen umfassen, die auf einen Spannungsabfall an den gemeinsamen Verbindungseinrichtungen ansprechen, um den Zustand einer losen Habe am länglichen Gewebeabschnitt zu signalisieren.

10. System nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung Einrichtungen umfaßt, die auf eine Abnahme der Spannung in einer der beiden Servo-Schaltungen (124) auf der Seite dee zugehörigen Gleichstrommotors gegenüber den gemeinsamen Verbindungseinrichtungen ansprechen, um ein Verklemmen des länglichen Gewebeabechnitts zu signalisieren.

11. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zwei Tran*istoren enthält, von denen jeder an ein· der beiden Klemmen eines der beiden Gleichstrommotors angeschlossen ist, daß eine Bezugsklemme vorgesehen ist, daß

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ein Widerstand zwischen die Bezugsklemme und jeden der beiden Transistoren eingesetzt ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die auf eine bestimmte am Widerstand abfallende Spannung ansprechen, um ein Verklemmen des länglichen Gewebeabschnitts zu signalisieren.

12. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Gewebeabschnitt aus einem Farbband (28) besteht, daß eine Walze (13) vorgesehen ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen ein bedruckbares Material (10) gegen die Oberfläche der Walze (18) gedrückt wird, sodaß das bedruckbare Material zwischen der Walze und einem Abschnitt des Farbbands (28) gelegen ist, daß neben dem Farbbandabschnitt eine Hammerbank angebracht ist, die an der dem bedruckbaren Material (10) und der Walze (13) abgelegenen Seite des Farbbands (28) befestigt ist und sich in Bezug auf das bedruckbare Material und die Walze hin und her bewegen kann, und daß die Hammerbank mehrere Hämmer (24) umfaßt, mit denen das Farbband und das bedruckbare Material gegen die Walze geschlagen werden.

13· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter Gleichstrommotor (M1, M2) jeweils mit ersten und zweiten Anschlußklemmen verwendet werden, daß die Schaltung einen gemeinsamen, an den ersten Anschluß des ersten und des zweiten Gleichstrommotors angeschlossenen Anschlußpunkt umfassen, daß eine gemeinsame Bezugsspannungsquelle, ein gemeinsamer zwischen dem gemeinsamen Aneohlußpunkt

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und die gemeinsame Bezugsspannungsquelle eingesetzter Widerstand, erste und zweite KonstantSpannungsquellen, und erste und zweite Differentialverstärker mit jeweils einem Ausgangsanschluß und zwei Differentialeingangsanschlüssen vorgesehen sind, daß einer der Eingangsanschlüsse des ersten Differentialverstärkers an die erste Konstantspannungsquelle angeschlossen ist, daß einer der Eingangsanschlüsse des zweiten Differentialverstärkers an die zweite Konstantspannungsquelle angeschlossen ist, daß die Ausgangsanschlüsse des ersten und des zweiten Differentialverstärkers an die zweite Klemme des ersten bzw. des zweiten Gleichstrommotors angeschlossen sind, daß erste und zweite Rückkopplungswiderstände zwischen dem Ausgangsanschluß und dem anderen der beiden Differentialeingangsanschlüsse des ersten und des zweiten Differentialverstärkers eingesetzt sind, daß erste und zweite Eingangswiderstände an den anderen der beiden Differentialeingangsanschlüsse des ersten und des zweiten Differentialverstärkers angeschlossen sind, und daß erste und zweite Schalter zwischen dem gemeinsamen Anschlußpunkt und dem ersten bzw. zweiten Eingangswiderstand geschaltet sind.

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Schalter aus einem Feldeffekt-Transistor mit einer Steuerelektrode bestehen, und daß abwechselnd der Steueranschluß eines der den ersten und den zweiten Schalter bildenden Feldeffekt-Transistoren beim

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Auftreten von äußeren Steuersignalen geerdet wird.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Erdung der beiden Steueranschlüeee der als erste und zweite Schalter wirkenden Feldeffekt-Transistoren beim Auftreten eines äußeren Bereitschaftssignals verwendet werden.

16. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zwischen den zweiten Anschlüssen des ersten und des zweiten Gleichstrommotors in Reihe geschaltete Widerstände vorgesehen sind, und daß Einrichtungen zwischen das Paar der Widerstände eingesetzt sind und auf eine bestimmte Spannungserhöhung zwischen dem Widerstandspaar ansprechen, um ein das unkontrollierte Ablaufen des Farbbands kennzeichnendes Signal zu erzeugen.

17· System nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein Paar erster Transistoren, von denen jeder zwischen dem zweiten Anschluß eines der ersten und der zweiten Gleichstrommotors und dem Ausgang des ersten bzw. des zweiten Differentialverstärker β eingesetzt ist, einen an die gemeinsame Bezugsspannung angeschlossenen Widerstand, ein Paar zweiter Transistoren, von denen jeder zwischen einem anderen der beiden ersten Transistoren und dem Widerstand eingesetzt ist, und durch an die Widerstände angeschlossene Einrichtungen, die auf eine Zunahme des Spannungsabfalls am Widerstand um einen bestimmten Betrag ansprechen und ein eine Blockierung kennzeichnendes Signal erzeugen.

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18. System nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch an den gemeinsamen Anschlußpunkt angeschlossene Einrichtungen, die auf eine Abnahme der Spannung an diesem Punkt ansprechen und ein auf eine lose hinweisendes Signal erzeugen.

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