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Title:
DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING PRINTED DOTS BY MEANS OF A DOT PRINTER, IN PARTICULAR IN A PROCESS VARIABLE RECORDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/009375
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method and a device for operating a dot printer, for instance used in a process variable recorder, wherein an actuating element is controlled by an electronic actuating system for producing dot printing by means of an electrical impulse. In order to improve the process, or rather such a dot printer, so as to enable an intervention on the quality of the printing as such by means external to the machine, the intensity of the printed dots is adjusted by modifying the duration of the electrical impulse from outside the dot printer.

Inventors:
BRUHN ARNO (DE)
KOENNECKE DIETER (DE)
VOCK FRANK (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/002411
Publication Date:
February 25, 1999
Filing Date:
August 10, 1998
Export Citation:
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Assignee:
HARTMANN & BRAUN GMBH & CO KG (DE)
BRUHN ARNO (DE)
KOENNECKE DIETER (DE)
VOCK FRANK (DE)
International Classes:
G01D15/22; (IPC1-7): G01D15/22
Foreign References:
GB2108722A1983-05-18
US4592668A1986-06-03
Other References:
"magnetic field lands plotter pencil-leads gently on the paper", DESIGN ENGINEERING, March 1987 (1987-03-01), london uk, pages 11 - 12, XP002089717
"federabhebesteurung für x-y schreiber", ELEKTRONIK, vol. 24, no. 12, December 1975 (1975-12-01), pages 74 - 75, XP002089718
Attorney, Agent or Firm:
Meissner, Peter E. (Hohenzollerndamm 89 Berlin, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung von Druckpunkten bei einem Punktdrucker, bei welchem ein Betätigungsglied von einer Elektronik zur Erzeugung eines jeweiligen Druckpunktes mittels eines Strompulses angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckpunktintensität über eine Änderung der Dauer des Strompulses von außerhalb des Punktdruckers eingestellt wird.
2. Verfahren zur Einstellung der Druckparameter bei einem Punktdrucker, nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Druckparameter gemeinsam mit der jeweilig eingestellten Strompulsdauer korreliert und in einem nichtflüchtigen Speicherelement als Parametersätze abgespeichert sind bzw werden.
3. Verfahren zur Einstellung der Druckparameter bei einem Punktdrucker, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Druckparameter folgende sind : Rückstellkraft des eigentlichen Betätigungselementes des Betätigungsgliedes und/oder <BR> <BR> <BR> <BR> Abstand der Schreibspitzen vom Aufzeichnungsträger,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> und/oder<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Geometrie des Betätigungselementes, und/oder durch das Betätigungselement fließende mittlere Stromstärke.
4. Punktdrucker insbesondere Punktschreiber zur Aufzeichnung von Prozeßdaten, mit einem innerhalb eines Gehäuses angeordneten elektrisch oder elektromechanisch pulsweise ansteuerbarem Drucksystem, beispielsweise in Form eines Hubankers und eines hierüber betätigbaren Kippwinkels mit Schreibspitze, dadurch gekennzeichnet, daß außen am Gehäuse (60) oder außerhalb des Gehäuses (60) eine Eingabeschnittstelle (40) beispielsweise in Form eines oder mehrerer Taster angeordnet ist, über welche von außen die Dauer des Strompulses einstellbar ist.
5. Punktdrucker insbesondere Punktschreiber zur Aufzeichnung von Prozeßdaten, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Punktdrucker ein Speichersystem (50) enthält, in welchem eine Mehrzehl von Druckparametern in Abhängigkeit von diskreten Pulsdauern abspeicherbar ist.
Description:
Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Druckpunkten bei einem Punktdrucker, insbesondere einem Prozeßschreiber Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Betrieb eines sogenannten Punktdruckers, wie er beispielsweise bei Prozeßschreibern eingesetzt wird, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 4.

Druckeinrichtungen bei Punktdruckern, insbesondere bei Prozeßschreibern, sowie Verfahren zum Betrieb derselben beziehen sich im allgemeinen auf ein elektromagnetisches Drucksystem. Dies besteht im wesentlichen aus einem Betätigungselement, einem sogenannten Solenoiden, welcher seinerseits aus Elektromagnet und Hubanker besteht. Wird der Solenoid mit elektrischem Strom beaufschlagt, so führt dies zu einer Hubbewegung des sogenannten Hubankers, um welchen der Solenoid angeordnet ist. Die Hubbewegung wird dabei im allgemeinen auf einen drehbar gelagerten Winkel übertragen, an deren einem Schenkel ein sogenannter Farbdocht angeordnet ist. Die Hubbewegung des Hubankers bewirkt eine Kippbewegung des Winkels in dem besagten Druckkopf, wodurch sich der Farbdocht auf das Papier absenkt. Die Strombeaufschlagung des Solenoiden ist nur kurzzeitig, so daß der Hubanker beispielsweise über Federmechanismen wieder zurückgeholt wird. Gleiches gilt für den Winkel des Druckkopfes, so daß sich der Farbdocht sofort wieder vom Papier abhebt. Darüber hinaus gibt es Drucksysteme, die über

sogenannte Klappanker verfügen. Dabei ist der Solenoid mit einem feststehenden Ankerelement versehen, welches über einen Luftspalt zu einem sogenannten Klappanker, d. h. einem zweiten magnetischen Segment beabstandet angeordnet ist.

Bei Strombeaufschlagung bewirkt das Feld im Luftspalt, daß der Klappanker, d. h. das entsprechende Druckkopfelement vom feststehenden Ankerelement des Solenoiden angezogen wird. Bei entsprechender Umlenkung dieser Bewegung kann auch dies in eine Druckkopfabsenkung des Farbdochtes umgesetzt werden.

Bei sogenannten Punktdruckern soll der Farbdocht keine Linien zeichnen, sondern lediglich die besagten Punkte auf dem Papier der Schreibwalze erzeugen. Demzufolge wird der Solenoid immer nur kurzzeitig, d. h. von Strompulsen durchflossen.

Gleich in welcher Art und Weise letztendlich durch kurzzeitige Strombeaufschlagung des Solenoiden der Druckpunkt erzeugt wird, wird ursächlich jeweils immer ein kurzer Stromimpuls auf den Solenoiden gegeben.

Es ist bekannt, daß das entstehende Druckbild stets von einer Reihe von zum Teil auch mechanischen Parametern des Systems abhängt. Beim Einsatz solcher Punktdrucker in sogenannten Prozeßschreibern ist es jedoch notwendig, ein qualitativ gleichbleibendes Druckbild zu erhalten, um die einzelnen Prozeßlinien überhaupt deutlich voneinander unterscheiden zu können. Beim Einsatz farbiger Punktschreiber ist es wichtig, daß die Farbintensität zur deutlichen Unterscheidung der einzelnen Schreiberlinien voneinander dauerhaft gleich bleibt.

Verändern sich jedoch Umgebungsbedingungen oder die Füllmengen in den Tintenpatronen oder andere mechanische oder teilmechanische Bedingungen, so verändert sich üblicherweise auch das Druckbild.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, hinsichtlich eines Verfahrens sowie einer Einrichtung zum Betrieb eines Punktdruckers der gattungsgemäßen Art eine Verbesserung dahingehend vorzuschlagen, daß auf die Druckqualität als solches am Gerät von außen eingegriffen werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 und 3 dargestellt.

Hinsichtlich einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 4 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der einrichtungsgemäßen Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen dargestellt.

Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß von außen, d. h. dem Bediener ermöglicht wird, auf die Pulsdauer, d. h. die Zeit der Strombeaufschlagung des Betätigungssolenoiden Einfluß zu nehmen. Durch die Einflußnahme auf die Pulsdauer der besagten Strombeaufschlagung besteht in erfindungsgemäßer Weise eine direkte Beeinflussung der Druckintensität. Auf diese Weise können sich ergebende Veränderungen von außen durch Einflußnahme auf die Pulsdauer beeinflußt bzw. beseitigt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die von den Sensorelementen oder von sonstwie verfügbaren Parametern vorliegende Daten während des Schreibprozesses in einem nichtflüchtigen Speicherelement (EEPROM) abgespeichert. Die auf das Druckbild wirkenden Parameter sind <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> die Rückstelikraft des Winkels zur Ruhestellung, definiert durch Material und Form,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Abstand der Schreibspitzen vom Papier,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Geometrie des Betätigungshebels,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Strom, der durch den Solenoiden flief3t,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Pulszeit, mit der der Solenoid erregt wird.

Bis auf die letzte Größe, nämlich die Pulszeit, sind alle übrigen Parameter zum Teil fertigungsbedingt vorgegeben. Somit ist die wesentliche, für das Druckbild maßgebliche Größe die Pulszeit. Diese wird im übrigen durch die Software des Gerätes kontrolliert. Über die Variation der Pulszeit wird die Energie auf den Hubanker und damit auf den Farbdocht verändert und damit die Farbintensität von"druckt gar nicht"bis"Sättigung"verandert. Da, wie oben gesagt, alle übrigen Parameter fertigungsbedingt voreingestellt sind oder in erfindungsgemäßer Weise fixiert werden, bleibt als einzige variable Größe für die Bestimmung des Druckbildes bzw. der

Druckintensität die besagte Pulszeit, mit der der Solenoid beaufschlagt wird. Die Einflußnahmemöglichkeit auf die Pulszeit kann beispielsweise so gewählt sein, daß auf einem Bedienelement ein Tastknopf vorgesehen ist, über welchen der Bediener die Pulszeit in geeigneten Schrittweiten nach unten oder oben ändern kann. Das Ergebnis seiner Veränderung sieht er, wenn er die Veränderung während des Schreibprozesses vornimmt, sofort. In weiterer Ausgestaltung sowohl des Verfahrens als auch der Einrichtung ist es in erfindungsgemäßer Weise vorteilhaft, die Parameter, die für die Druckqualität verantwortlich sind, sofern sie dennoch variabel und über Sensoren erfaßbar sind, in einem nichtflüchtigen Speicherelement abzulegen. Dieses Datenfeld kann dabei in erfindungsgemäß zweckmäßiger Weise adaptiv angelegt werden. Dies bedeutet, daß sich das System optimale Einstellungen verschiedener Parameterkombinationen abspeichern kann und mit der jeweils optimalsten Einstellung selbsttätig eine Grundeinstellung vornimmt, von der aus der Bediener dann außen in erfindungsgemäßer Weise durch Tasterbetätigung Einfluß nehmen kann. Die jeweils optimierte Einstellung kann dann wiederum gespeichert werden.

Durch diese Einstellmöglichkeit ergeben sich die Vorteile, daß über die nach außen geführte Eingriffnahme bzw. dem besagten außen am Gerät angeordneten Tastschalter der Anwender die Druckintensität je nach Aufgabenstellung verändern kann. Zum Beispiel bei vielen Texten ist eine geringere Farbintensität vorteilhaft. Da die Standzeit steigt und die zum Teil ineinander geschriebenen Texte besser lesbar bleiben, ist natürlich die Veränderbarkeit der Farbintensität erheblich vorteilhaft. Es kann jedoch auch die Maßgabe entstehen, dickere Strichdicken zu wählen, um die Ablesbarkeit aus größerer Entfernung zu gewährleisten. Auch dies ist durch die Einstellbarkeit der Farbintensität in der erfindungsgemäßen Weise gegeben. Bei einem verwendeten Druckkopf mit beispielsweise sechs Farben besitzen die einzelnen Betätigungshebel leicht unterschiedliche Geometrien. Durch die Variation der Pulszeit von Farbe zu Farbe sind unabhängig von den Hebellängen identische Farbsättigungen erzielbar. Dies gilt für den Fall, daß beim Einsatz der Erfindung die Einstellbarkeit der Pulsdauer natürlich für jede Einzelfarbe getrennt möglich ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigt :

Fig. 1 Darstellung der Pulszeit in Verbindung mit einer korrelierten Darstellung der aufgewendeten elektrischen Energie.

Fig. 2 Druckkopf und Betätigungseinrichtung eines Punktdruckers.

Fig. 3. Prinzip Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems.

Figur 1 zeigt eine Sequenz mit unterschiedlich langen Pulszeiten. Dies zeigt der obere Rechteckpulsverlauf. Da der besagte Schreiber keine durchgehenden Linien, sondern Linien in Form von einer Vielzahl von Punkten erstellt, wird der Solenoid auch immer nur über eine kurze Zeit betätigt bis zum nächsten Druckpunkt. Der untere Verlauf zeigt in Korrelation dazu die dem System damit erteilte Energie, die im Mittel natürlich linear mit der Zeit wächst. Je höher die Pulsdauer, um so größer das in das Drucksystem eingebrachte jeweilige Energiepaket.

Somit läßt sich über die Veränderung der Pulszeit t auch eine Veränderung der eingebrachten Energie und damit letztendlich die im Druckprozeß erreichte Druckintensität variieren.

Figur 2 zeigt ein mehr oder weniger herkömmliches System bestehend aus einem feststehenden Solenoiden 1 mit hubmäßig veränderbarem Anker 2. Dieser Hubanker 2 betätigt kurzzeitig den Winkel 3 eines Druckkopfes um seinen Drehpunkt 4, an deren einem Schenkel der Farbdocht 5 angeordnet ist. Durch kurze Stoßbetätigung des Hubankers 2 erfolgt eine Übertragung einer Kippbewegung auf den Winkel 3 und damit auf den Farbdocht 5, der sich kurzzeitig auf das Papier oder das Druckmedium absenkt. Wird nunmehr die auf den Druckkopf erteilte Energie durch eine Erhöhung der Pulsdauer gemäß der in Figur 1 dargestellten Weise verändert, so wird letztendlich dem Druckkopf und damit auch dem Farbdocht 5 ebenfalls eine höhere Energie aufgeprägt. Dies setzt sich dann in eine höhere Druckintensität um. Dies gilt natürlich auch in umgekehrter Richtung, wenn nämlich durch Verkürzung der Pulsdauer die Druckintensität vermindert werden soll.

Figur 3 zeigt in Form eines symbolischen Blockschaltbildes die Einzelelemente, die bei der Erfindung verwendet werden. Das eigentliche, bereits durch Figur 1 beschriebene und dargestellte Drucksystem 30 steht in elektrischer d. h. datenmäßiger Verbindung

zu einem Mikroprozessorsystem 20. Dieses Mikroprozessorsystem 20 ist über ein Speicherelement 50 mit einer Eingabeschnittstelle 40, beispielsweise in Form einer Tastatur verbunden. Diese enthält somit in erfindungsgemäßer Weise auch einen oder mehrere Tastknöpfe, mit denen der Bediener Einfiuß auf die oben beschriebene Pulszeit nehmen kann.

Sicherlich sind auch an bekannten Punktdruckern außen am Gehäuse Tastaturen angeordnet. Die erfindungsgemäße Eingabeschnittstelle weist jedoch eine Eingabemöglichkeit einer beleibigen gewünschten Pulsdauer auf, die von außen zugänglich, d. h. außen am Schreibergehäuse angeordnet ist. Dieses Speichersystem enthält nichtflüchtige Datenspeicher, EEPROM, und kann adaptiv angelegt sein. Das bedeutet, daß optimierte Parameter für jeden Betriebszustand abgelegt sein können, und die dann je nach wiederholt hergestelltem Betriebszustand abgerufen werden können. Diese abrufbaren Parameter sind jeweils dann als Grundeinstellung zu verstehen, auf die der Bediener in der erfindungsgemäßen Weise wiederum eingreifen kann, indem er lediglich die Pulszeiten verändert.

Insgesamt ist das System eingebunden in sogenannte Prozeßschreiber, die im Einlinien-oder Mehrlinienverfahren arbeiten.




 
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