EP0061596B2

EP0061596B2 - Druckmaschine mit Stellmotoren

Info

Publication number: EP0061596B2
Application number: EP82101616A
Authority: EP
Inventors: Udo Blasius; Karl-Heinz May; Anton Rodi
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1982-03-03
Publication date: 1998-08-26
Anticipated expiration: 2002-03-03
Also published as: ATE13995T1; DE3264365D1; DE3112189A1; JPS57170760A; MX152382A; NO151032C; DK150656C; DE3112189C2; EP0061596A1; JPH0624850B2; CA1194966A; ES510388A0; NO821023L; NO151032B; DK119882A; EP0061596B1; AU8174082A; AU528600B2; ES8302544A1; DK150656B

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Druckmaschine ist durch die DE-A-24 01 750 bekannt.

Bei der bekannten Druckmaschine stellt die Vergleichseinrichtung dann, wenn ein Einstellvorgang veranlaßt werden soll, die Abweichung zwischen den Soll-Werten und den jeweiligen Ist-Werten fest und speichert die ermittelten Differenzen in einem dem jeweiligen Stellmotor zugeordneten Zähler. Während des Laufs der Stellmotoren werden die einzelnen Zähler durch aus einer Wechselspannung gewonnene Spannungsimpulse abwärts gezählt, und sobald sie den Zählerstand 0 erreicht haben, wird der zugeordnete Stellmotor abgeschaltet. Wird zu einem späteren Zeitpunkt ein erneuter Stellvorgang veranlaßt, so tastet die Vergleichseinrichtung die Ist-Werte wiederum zyklisch ab, setzt die Zähler erneut, und veranlaßt erneut das Anlaufen der Stellmotoren.

Die Anzahl der in einer Druckmaschine erforderlichen Stellmotoren kann sehr groß sein. So sind bei einer Offset-Druckmaschine der Anmelderin bei einem einzigen Farbwerk 32 exzentrisch drehbar gelagerte Stellzylinder zur Einstellung des Farbschichtdickenprofils in einer Reihe nebeneinander angeordnet. Bei einer Maschine für Mehrfarbendruck mit 6 Druckwerken werden somit 192 Stellmotoren für die Einstellung der verschiedenen Farbschichtdickenprofile der unterschiedlichen Druckfarben benötigt.

Es ist durch die DE-C-1 231 339 ein Verfahren zur selbsttätigen Registerregelung, insbesondere für Mehrfarben-Rotationsdruckmaschinen bekannt, bei dem dann, wenn ein Registerfehler einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, eine Gedächtnisstufe gesetzt wird, welche einen Verstellimpuls für den Stellmotor ausgibt. Die Gedächtnisstufe wird dabei nicht aufgrund einer nachfolgenden Messung zurückgesetzt, sondern dann, wenn der die Registerabweichung feststellende Zähler durch eine vorwählbare Frequenz zurückgezählt worden ist. Daher kann der Stellmotor bereits abgeschaltet worden sein, bevor die nächste Abtastung vorgenommen wird.

Die US-A-3 930 447 beschreibt eine Steuereinrichtung für Densitometer-Meßköpfe, die oberhalb von zu messenden bedruckten Papierbögen mittels Stellmotoren seitlich verstellbar angeordnet sind. Die Soll-Position wird von einem Computer in ein Register eingegeben, und der Registerinhalt wird durch einen Digital-Analog-Umsetzer in eine analoge Größe umgewandelt, die einem Eingang eines Komparators zugeführt wird. Der Ausgang des Komparators steuert den Stellmotor. Die Ist-Stellung des Stellantriebs wird über ein Potentiometer abgegriffen und einem anderen Eingang des Komparators zugeführt. Für jeden der Meßköpfe ist eine derartige Anordnung vorgesehen.

Durch die US-A-4 193 345 ist eine Verstelleinrichtung für das Farbschichtdickenprofil einer Druckmaschine bekannt, bei der die einzelnen Stellmotoren mit als Potentiometer ausgebildeten Ist-Wert-Gebern verbunden sind. Der Schleifer des Potentiometers ist mit einem Eingang eines Komparators verbunden, und der Schleifer ist außerdem über einen Abtast- und Haltekreis mit dem anderen Eingang des gleichen Komparators verbunden. Das Ausgangssignal des Komparators steuert den Stellmotor. Die Endanschlüsse des Potentiometers liegen an einer regelbaren Spannungsquelle, um auf diese Weise Umgebungseinflüsse, beispielsweise Einflüsse der Temperatur auf die Viskosität der Druckfarbe, durch eine Änderung der Versorgungsspannung des Potentiometers berücksichtigen zu können. Die vor einer Änderung der Versorgungsspannung bestehende Spannung am Schleifer wird in dem Abtast- und Haltekreis gespeichert, dann wird die Versorgungsspannung geändert, und der Stellmotor läuft nun so lange, bis die Spannung am Schleifer den ursprünglichen Spannungswert des Schleifers wieder erreicht hat. Die geschilderte Anordnung ist für jeden einzelnen Stellmotor vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs geschilderten Art mit relativ einfachen Mitteln so auszubilden, daß die Stellmotoren die für sie jeweils vorgegebenen Sollstellungen automatisch erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dabei ist das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen desselben Gebers durch die Vergleichseinrichtung so kurz, daß der Drehwinkel des Stellmotors einschließlich seines Anhalteweges, den er nach dem Abschalten noch zurücklegt, höchsten gleich der Hälfte des Toleranzwinkels ist, also desjenigen Winkels, um den die tatsächliche Stellung des Motors von der theoretischen Soll-Stellung nach beiden Drehrichtungen abweichen darf, damit diese Abweichung für den betreffenden Anwendungsfall noch als zulässig angesehen wird. Wenn diese Abtastgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Drehzahl des Motors richtig bemessen ist, kommt der Motor also dann, wenn er sich bei einer Abtastung des Ist-Wertes im Toleranzbereich befindet, auch immer im Toleranzbereich zum Stehen. Der Motor kann daher den Toleranzbereich nicht überlaufen, und daher ergibt sich der Vorteil, daß ein möglicherweise mehrmaliges Umsteuern der Drehrichtung des Motors, bis er seine Soll-Stellung erreicht hat, nicht erforderlich ist. Weiter ist von Vorteil, daß die Vergleichseinrichtung sehr einfach aufgebaut sein kann, weil sie nicht die Größe der bei jedem Abtastvorgang vorhandenen Abweichung der Ist-Stellung des Motors von seiner Soll-Stellung ermitteln muß, sondern nur ob sich der Motor innerhalb oder außerhalb des oben beschriebenen Toleranzfeldes befindet, und es ist aus diesem Grund auch nicht erforderlich, Daten zu ermitteln und zu übertragen, die die Größe dieser Abweichung repräsentieren, sondern nur die obengenannten Daten, nämlich die Stellsignale für Vorwärtslauf, Rückwärtslauf und Stillstand. Die Erfindung kann auch zum Einstellen der Feuchtschichtdicke, z. B. mittels Stellzylindern, benutzt werden, ebenso zum Einstellen der Farbheber. Bei der erfindungsgemäßen Maschine kann auch eine Handsteuerung vorgesehen sein, wie sie eingangs geschildert wurde. Während des Einstellvorgangs können Stellmotoren, die unterschiedlichen Druckwerken zugeordnet sind, gleichzeitig laufen.

Damit das Ausschalten des Stellmotors mit möglichst geringer Verzögerung erfolgen kann, werden zweckmäßigerweise die von der Vergleichseinrichtung ermittelten Stellsignale sofort der Schalteinrichtung zugeführt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist in der Schalteinrichtung jedem Stellmotor ein elektronischer Speicher zum Speichern des Stellsignals zugeordnet. Das das Stellsignal drei unterschiedliche Werte annehmen kann, reicht hierfür ein einzelnes Flipflop nicht aus und daher sind beim späteren Ausführungsbeispiel für jeden Speicher zwei Flipflops vorgesehen.

Die Vergleichseinrichtung kann mit jeder einem Stellmotor zugeordneten Schalteinrichtung jeweils unmittelbar verbunden sein, bei einer Ausführungform der Erfindung ist jedoch vor gesehen, daß die Vergleichseinrichtung mit jedem Stellsignal ein Adreßsignal erzeugt, das dem gerade abgetasteten Stellmotor zugeordnet ist, daß das Adreßsignal einer Adreßdecodierschaltung zugeführt wird, die das Stellsignal dem adressierten Speicher, der dem entsprechenden Stellmotor zugeordnet ist, zum Speichern zuführt. Diese Ausführungsform erlaubt insbesondere bei der großen Anzahl von Stellmotoren, wie sie bei den oben geschilderten Druckmaschinen vorhanden sind, einen relativ geringen Aufwand an Schaltungstechnik.

Zum Ändern der Drehrichtung von Gleichstrommotoren ist es an sich bekannt, diese in Halbbrückenschaltung oder in Vollbrückenschaltung zu schalten. Im ersten Fall ist der eine Anschluß des Ankers ständig mit einem festen Potential, das als Masse bezeichnet werden soll, verbunden, und der andere Anschluß liegt je nach der gewünschten Drehrichtung an einem positiven oder negativen Potential. Im Fall der Vollbrückenschaltung werden die beiden Anschlüsse des Ankers an jeweils unterschiedliche Polaritäten gelegt, und zum Ändern der Drehrichtung wird die Polarität von beiden Anschlüssen vertauscht.

Um mit ein- und derselben elektronischen Schaltung wahlweise Stellmotoren in Halbbrückenschaltung oder in Vollbrückenschaltung betreiben zu können, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Adreßdecodierschaltung in Abhängigkeit von einem ihr zugeführten, zwei mögliche Betriebsarten (Halbbrückenschaltung, Vollbrückenschaltung) repräsentierenden Betriebsartsignal umschaltbar ist, derart, daß bei der einen Betriebsart (Halbbrückenschaltung) einer Adresse jeweils nur ein Speicher zugeordnet ist, und bei der anderen Betriebsart (Vollbrückenschaltung) einer Adresse zwei Speicher zugeordnet sind, die dann derartige Signale speichern, daß für Vorwärts- und Rückwärtslauf der betreffende Stellmotor an seinen Ankerklemmen mit jeweils unterschiedlichen Potentialen versorgt wird. Im allgemeinen wird dieses Betriebsartsignal beim Hersteller einmalig festgelegt und kann daher durch ein fest angelegtes Potential gebildet werden. Dabei ist die Anordnung zweckmäßigerweise so getroffen, daß dieses Betriebsartsignal die Adreßdecodierschaltung jeweils nur hinsichtlich einer kleinen Anzahl von Ausgängen der Schalteinrichtung auf eine bestimmte Art der Decodierung festlegt, beispielsweise für nur zwei Ausgänge (hier können wahlweise zwei Halbbrückenschaltungen oder eine Vollbrückenschaltung verwirklicht werden), oder für vier Ausgänge (hier sind wahlweise vier Halbbrückenschaltungen oder zwei Vollbrückenschaltungen möglich). Es ist möglich, in einer Druckmaschine Stellmotoren teils in Vollbrückenschaltung, teils in Halbbrückenschaltung zu betreiben.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Vergleichseinrichtung einen analogen Komparator zum Vergleichen der Soll-Werte und Ist-Werte. Bei einer anderen Ausführungsform enthält die Vergleichseinrichtung für diesen Zweck einen digitalen Komparator ; dieser kann im wesentlichen durch einen Subtrahierer gebildet sein.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Bremslogikschaltung vorgesehen, die beim Vorliegen des Stellsignals für Stillstand ein Steuersignal für eine angeschlossene Leistungsstufe mit Schaltern in Vollbrückenschaltung erzeugt, das zwei mit dem gleichen Pol der Motorversorgungsspannungsquelle verbundene Schalter leitend steuert. Dadurch kann ein zu langes Nachlaufen des Stellmotors, das zudem von schwer ermittelbaren Einflußgrößen abhängt und daher nur ungenau vorausberechnet werden kann, verhindert werden, wo dies erforderlich ist. Diese Bremseinrichtung kann in Abhängigkeit von dem oben erwähnten Betriebsartsignal umschaltbar sein, so daß wie bei dem späteren Ausführungsbeispiel die Bremseinrichtung nur bei einer Vollbrückenschaltung wirksam ist.

Die Stellmotoren für eine oben geschilderte Druckmaschine benötigen einen Strom, der pro Stellmotor ungefähr bis 0,5 A betragen kann. Wollte man die oben erwähnten z. B. 192 Stellmotoren alle gleichzeitig anlaufen lassen, so würde hierfür bei der allein in Frage kommenden Parallelschaltung ein so großer Gesamtstrom benötigt werden, daß die hierfür benötigte Stromversorgungseinheit unwirtschaftlich groß und teuer wäre, insbesondere auch in Anbetracht der Laufzeit der Stellmotoren von nur wenigen Stunden pro Jahr. Bei der oben beschriebenen bekannten Druckmaschine laufen im allgemeinen nur wenige der Stellmotoren gleichzeitig.

Um den von den Stellmotoren benötigten Gesamtstrom gering zu halten, ist daher bei einer Ausführungsform der Erfindung eine hinter dem Speicher angeordnete Steuereinrichtung vorgesehen, die die elektrische Energie zum Antrieb der Stellmotoren nacheinander jeweils nur einer von mehreren vorbestimmten Gruppen der Stellmotoren während einer vorbestimmten Zeitdauer zuführt.

Dies könnte in der Weise erfolgen, daß bei einer vorbestimmten Anzahl, beispielsweise acht Stellmotoren der obengenannten 192 Stellmotoren, die Antriebsenergie so lange zur Verfügung gestellt wird, bis der Einstellvorgang beendet ist, daß anschließend die nächsten acht Stellmotoren versorgt werden, usw. Wenn dagegen gewünscht ist, daß zwischen der Betätigung des ersten Stellmotors und der des letzten Stellmotors eine geringere Zeit vergeht, als sie im soeben geschilderten Anwendungsfall verstreicht, ist es auch möglich, beispielsweise jede der genannten Gruppen von jeweils acht Motoren jeweils beispielsweise 0,5 s lang mit Strom zu versorgen, und anschließend die nächste Gruppe und so fort. Es wäre auch möglich, die Zeit, in der die Stellmotoren einer Gruppe jeweils mit Energie versorgt werden, erheblich kürzer zu machen, insbesondere auch kürzer als die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen eines Gebers. Eine derartige relativ schnelle Tastung der Energieversorgung kann sich dann als zweckmäßig erweisen, wenn bei einer bestimmten Druckmaschine die Stellmotoren im Verhältnis zur Abtastgeschwindigkeit der Vergleichseinrichtung zu schnell laufen, so daß es erwünscht ist, ihre Drehzahl zu verringern, ohne gleichzeitig das von den Stellmotoren aufgebrachte Drehmoment wesentlich zu verringern. Auch diese zuletzt geschilderte Betriebsweise wird als unter die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung fallend angesehen, denn diese Taktung der Energieversorgung, beeinflußt nicht die zuverlässige Arbeitsweise der Erfindung, insbesondere hat die Phasenlage der Taktung der Energieversorgung relativ zu der Abtastung der Ist-Werte der einzelnen Stellmotoren keinerlei Einfluß auf die Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Maschine.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere im Zusammenhang mit der soeben geschilderten Steuereinrichtung verwirklicht sein kann, und die hierbei insbesondere mit der soeben geschilderten Wahl unterschiedlich großer Drehzahlen der Stellmotoren verwirklicht sein kann, aber nicht sein muß, ist vorgesehen, daß die Vergleichseinrichtung zum Feststellen des Uberschreitens mehrerer unterschiedlich großer Mindestabweichungen durch die Ist-Werte ausgebildet ist, und daß eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die zu Beginn eines Einstellvorgangs vorbestimmte Stellmotoren mit einer ersten vorbestimmte Drehzahl laufen läßt, wobei diese Stellmotoren beim Unterschreiten einer ersten Mindestabweichung stillgesetzt werden, und daß die Umschaltvorrichtung anschließend diese Stellmotoren mit einer gegenüber der ersten Drehzahl kleineren Drehzahl laufen läßt und die Vergleichseinrichtung auf eine gegenüber der ersten Mindestabweichung kleinere Mindestabweichung umschaltet. Es findet hierbei zunächst eine Grobeinstellung der Stellmotoren mit einem der relativ hohen Drehzahl entsprechenden großen Toleranzbereich (Mindestabweichung) statt, und anschließend kann dann wegen der verringerten Drehzahl der Motoren die Mindestabweichung kleiner gewählt werden und bei dieser Feineinstellung können dann die Stellmotoren in die jeweils gewünschte Stellung positioniert werden. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß insbesondere beim erstmaligen Einstellen sämtlicher Stellmotoren der Maschine der Einstellvorgang gegenüber solchen Ausführungsformen beschleunigt werden kann, bei denen die Stellmotoren mit nur einer einzigen Geschwindigkeit laufen können. Die Anordnung kann im einfachsten Fall so getroffen sein, daß das Umschalten der Stellmotoren auf die verringerte Drehzahl erst dann stattfindet, wenn alle Stellmotoren, die mit der geschilderten erhöhten Drehzahl laufen können, beim Unterschreiten der ersten Mindestabweichung stillgesetzt worden sind. Es dürfte im allgemeinen zweckmäßig sein, zumindest alle diejenigen Stellmotoren, die einen relativ großen Verstellbereich aufweisen, in der geschilderten Weise mit unterschiedlichen Drehzahlen laufen zu lasen. Es kann zweckmäßigerweise die Anordnung so getroffen sein, daß nicht alle Stellmotoren gleichzeitig mit der erhöhten Drehzahl laufen, sondern beispielsweise nur jeweils höchstens 16 Stellmotoren, damit die Stromaufnahme aus einem Stromversorgungsgerät auf relativ niedrige Werte begrenzt bleibt, wie dies oben bereits erläutert worden ist. Die verringerte Drehzahl kann durch die oben geschilderte Taktung bewirkt werden.

Trotz der im Prinzip recht einfachen erfindungsgemäßen Anordnung ist zur Steuerung von beispielsweise 256 Stellmotoren, für die die Schaltung zweckmäßigerweise ausgelegt sein kann, ein recht erheblicher Aufwand an Logikschaltungen erforderlich, um die Stellsignale zu den einzelnen Stellmotoren durchzuschalten.

Um hier einerseits die Anzahl der Bauelemente und somit die Anzahl der auf Leiterplatten herzustellenden Verbindungen möglichst klein und dadurch die Störanfälligkeit gering zu halten, ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Schalteinrichtung mindestens eine integrierte Schaltung enthält, die aufweist : In Abhängigkeit von den Stellsignalen steuerbare Leistungsstufen zum Anschließen von mindestens zwei Stellmotoren, mindestens einen Adreßeingang zum Adressieren der Leistungsstufen, mindestens einen Dateneingang für die Stellsignale und mindestens eine Speichervorrichtung für jede Leistungsstufe zum Speichern der Stellsignale. Vorzugsweise weist die integrierte Schaltung Leistungsstufen zum Anschließen von insgesamt vier Stellmotoren in Halbbrückenschaltung oder zwei Stellmotoren in Vollbrückenschaltung auf ; diese Ausführungsform läßt sich unter Berücksichtigung der bei herkömmlichen Gehäusen für integrierte Schaltungen vorhandenen externen Anschlüsse und der Verlustleistung noch ohne Schwierigkeiten verwirklichen. Auch für die integrierte Schaltung allein wird Schutz beansprucht.

Die integrierte Schaltung ist vorteilhaft in Bipolartechnik, z. B. I²L, oder MOS-Technik hergestellt. Diese Techniken erlauben die Verwirklichung von Logikschaltungen und Leistungsstufen auf demselben Halbleiterplättchen.

Weitere in den Ansprüchen gekennzeichnete Ausführungsformen der Erfindung schaffen eine Möglichkeit zum wirkungsvollen Abbremsen der Stellmotoren und eine Anpassung der Steuerpegel der Leistungsstufen an die in der logischen Schaltung auftretenden Signalpegel.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben und erläutert. Es zeigen :

Figur 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckmaschine,

Figur 2 ein schematische Darstellung eines mit einem Stellzylinder gekoppelten Stellmotors,

Figur 3 ein Prinzipschaltbild der gesamten Schaltungsanordnung für die Abtastung der Ist-Werte und die Steuerung der Stellmotoren.

Figur 4 das Logikschaltbild einer in Fig. 3 verwendeten integrierten Schaltung,

Figur 5 schematisch den Anschluß von vier Stellmotoren in Halbbrückenschaltung an eine integrierte Schaltung nach Fig. 4,

Figur 6 schematisch den Anschluß von zwei Stellmotoren in Vollbrückenschaltung an eine integrierte Schaltung nach Fig. 4,

Figur 7 eine Vollbrückenschaltung,

Figur 8 ein Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung, die zu Fig. 3 eine digitale Vergleichseinrichtung aufweist.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht teilweise abgebrochen eine Offsetdruckmaschine 1 mit acht Druckwerken, wobei fünf der Druckwerke nicht sichtbar sind. In einem der in Fig. 1 sichtbaren Maschinenteile sind einige Teile eines Druckwerks 8 dargestellt. Das Druckwerk weist einen Plattenzylinder 2 auf, der die Druckplatte trägt und mit dem Gummituchzylinder 3 zusammenwirkt, der die Druckfarbe auf das zu bedruckende Papier überträgt, das zwischen dem Gummituchzylinder 3 und einem Gegendruckzylinder 4 hindurchläuft. Vom zugehörigen Farbwerk ist lediglich der Farbdosierkasten 5 mit Duktor 6 sichtbar. Am unteren Bereich des Farbdosierkastens 5 befindet sich ein geteiltes Farbmesser 7, das aus einer Reihe von Stellzylindern 15 (Fig. 2) besteht, von denen jeder mit einem Stellmotor 9 verbunden ist. Dem Druckwerk 8 ist außerdem ein Feuchtwerk 11 zugeordnet, das einen Wasserbehälter 12 aufweist. Zahlreiche weitere Einrichtungen, insbesondere Walzen zum Transport der Druckfarbe und des Wassers sowie Transportrollen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

Fig. 2 zeigt vereinfacht den Verstellmechanismus für einen der Stellzylinder 15 des geteilten Farbmessers. Der als Gleichstrommotor ausgebildete Stellmotor 9 treibt eine Welle 16 an, mit der ein Potentiometer 17 gekoppelt ist. Die Welle 16 trägt an ihrem Ende einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 18, auf dem ein Verstellstück 19 schraubbar geführt ist, das über einen Lenker 20 mit einem mit dem Stellzylinder 15 starr verbundenen Hebel 21 verbunden ist. Der untere Boden des Farbdosierkastens 5 wird durch eine Kunststoffolie 22 gebildet, und je nach Stellung des eine exzentrische Abdrehung 14 aufweisenden Stellzylinders 15 wird diese Kunststoffolie 22 mehr oder weniger dicht an die Außenfläche des Duktors 6 herangedrückt und dadurch ein mehr oder weniger dicker Spalt 23 gebildet, durch den die Farbe zum unteren Bereich der Duktorwalze gelangen kann. Die Farbe wird dann von weiteren Walzen des Farbwerks in nicht näher dargestellter Weise abgenommen. Die Verstellung des Stellzylinders 15 erfolgt somit durch eine Verschiebung des Verstellstücks 19 infolge einer Drehbewegung des Stellmotors 9. Zwei der elektrischen Anschlüsse des Potentiometers 17 sind an eine Spannungsquelle geführt, der Schleifer des Potentiometers 17 ist über eine dritte Leitung herausgeführt. Das Potentiometer 17 gestattet somit, die jeweilige Stellung des Stellzylinders 15 elektrisch genau zu messen. Jedem der Druckwerke der Druckmaschine 1 sind 32 Stellzylinder 15 zugeordnet, die Maschine 1 weist daher insgesamt 256 Stellzylinder und die gleiche Anzahl von Stellmotoren 9 auf.

In Fig. 3 sind von den 256 Potentiometern 17 lediglich zwei dargestellt. Bei dem oberen ist die mechanische Betätigung durch den Stellmotor 9 durch eine gestrichelte Verbindung angedeutet. Jedem der Potentiometer 17, das einen Ist-Wert für die Stellung des Stellmotors 9 und somit des Stellzylinders 15 liefert, ist ein Potentiometer 30 zugeordnet, dessen am Schleifer liegende Spannung den Sollwert der Stellung des Stellmotors 9 repräsentiert. Der Schleifer des Potentiometers 30 ist im einfachsten Fall von Hand einstellbar. Anstatt eines Potentiometers 30 kann auch jeder andere einstellbare Speicher für Spannungswerte verwendet werden, insbesondere auch ein Digitalspeicher für Digitalwerte der Spannung, dem ein Digital-Analog-Umsetzer nachgeschaltet ist, an dessen Ausgang eine dem gespeicherten Digitalwert entsprechende Gleichspannung erzeugt wird.

Es ist ein achtstelliger Binärzähler 35 vorgesehen, dessen Zähleingang von einem Taktgeber 36 Impulse in regelmäßigen Zeitabständen zugeführt werden. An den Ausgängen 37 erscheint der jeweilig Zählerstand als Binärzahl. Es sind 256 verschiedene Zählerstände möglich. Die an den Ausgängen 37 erscheinende Binärzahl bildet eine Adresse für die einzelnen Potentiometer 17. Es ist eine erste Decodierschaltung 38 vorgesehen, deren Eingänge mit den Ausgängen 37 verbunden sind. Die erste Decodierschaltung 38 hat 256 Ausgänge. Jedem der einander zugeordneten Paare von jeweils einem Potentiometer 17 und einem Potentiometer 30 ist ein Schalter 40 zugeordnet, der mit genau einer Ausgangsleitung der ersten Decodierschaltung 38 verbunden ist. Der in Fig. 3 obere Schalter 40 ist mit demjenigen Ausgang der ersten Decodierschaltung 38 verbunden, der ein vorbestimmtes Potential annimmt, wenn der Zähler 35 den Zählerstand 255 zeigt, der in Fig. 3 unterste Schalter 40 ist mit demjenigen Ausgang verbunden, der das genannte Potential annimmt, wenn der Zähler 35 den Zählerstand 0 zeigt. Nur jeweils einer der Ausgänge der ersten Decodierschaltung 38 weist dieses genannte Potential auf, und dieses bewirkt ein zweipoliges Durchschalten des Schalters 40, so daß der Schleifer des zugeordneten Potentiometers 17 mit einer Leitung 42 verbunden wird und der Schleifer des zugeordneten Potentiometers 30 mit einer Leitung 43 verbunden wird. Diese Leitungen 42 und 43 sind mit den Signaleingängen einer Komparatorschaltung 44 verbunden, die wei einzelne Komparatoren 45 und 46 enthalt, die jeweils dann ein positives, den logischen Wert 1 repräsentierendes Ausgangssignal abgeben, wenn das ihrem unteren an der linken Seite liegenden Eingang zugeführte Signal höher ist als das ihrem oberen an der linken Seite liegenden Eingang zugeführte Signal. Die vom Schleifer des Potentiometers 30 auf die Leitung 43 gelieferte Spannung, die den genauen Sollwert der Drehstellung des zugeordneten Stellmotors 9 repräsentiert, wird über einen einstellbaren Widerstand 47, dessen anderes Ende an positiver Spannung liegt, etwas angehohen, wobei diese Spannungserhöhung der zulässigen Abweichung der Drehstellung des Stellmotors 9 vom Sollwert nach oben entspricht. Dieser angehobene Spannungswert wird dem oberen Eingang des Komparators 45 zugeführt. Dem unteren Eingang des Komparators 46 wird ein Spannungswert zugeführt, der durch einen einstellbaren Widerstand 48, der mit einem mit Masse verbundenen Widerstand 49 einen Spannungsteiler bildet, gegenüber dem dem oberen Eingang des Komparators 45 zugeführten Spannungswert um einen Betrag abgesenkt ist, der der doppelten Abweichung der Drehstellung des Stellmotors 9 vom Sollwert entspricht. Die Leitung 42 ist mit dem unteren Eingang des Komparators 45 und dem oberen Eingang des Komparators 46 verbunden. Am Ausgang des Komparators 45 erscheint daher ein positives Signal, wenn die Spannung auf der Leitung 42 größer ist als eine Spannung, die dem Sollwert dieser Spannung zuzüglich der durch den Widerstand 47 eingestellten Toleranz entspricht, und am Ausgang des Komparators 46 erscheint dann ein positives Signal, wenn die Spannung auf der Leitung 42 niedriger ist als die Sollspannung vermindert um die zulässige Abweichung vom Sollwert. In allen inderen Fällen sind die Ausgangsspannungen der Komparatorer 45 und 46 0 V.

Die sechs höchstwertigen Ausgänge des Zählers 35 sind einer zweiten Decodierschaltung 50 mit 64 Ausgängen zugeführt, wobei jeweils nur einer dieser Ausgänge ein niedriges Potential in Abhängigkeit vom Zählerstand des Zählers 35 annimmt, das als Chipauswahlsignal zur Auswahl einer von 64 integrierten Schaltungen 52 dient. Die beiden niedrigstwertigen Ausgänge des Zählers 35 sind zwei Adreßeingängen jeder der integrierten Schaltungen 52 zugeführt. Die Ausgänge der Komparatoren 45 und 46 sind außerdem über Leitungen 51 bzw. 53 jeweils zwei Dateneingängen jeder integrierten Schaltung 52 zugeführt. Jede integrierte Schaltung 52 weist vier Ausgänge auf, die den Anschluß von vier Stellmotoren 9 in Halbbrückenschaltung oder von zwei Stellmotoren 9 in Vollbrückenschaltung gestatten.

In Fig. 4 ist das logische Schaltbild der integrierten Schaltung 52 dargestellt. Sie enthält Inverter, UND-Glieder, NAND-Glieder, NOR-Glieder und Flipflops, die durch die bekannten Symbole dargestellt sind, außerdem vier Leistungstufen 56 bis 59, die jeweils gleich ausgebildet sind. Am linken Rand der Fig. 4 sind alle Anschlüsse für den Betrieb der Logikschaltungen eingezeichnet. Ein Rücksetzeingang R dient zum Rücksetzen aller Flipflops beim Einschalten der Stromversorgung für die dargestellten elektronischen Schaltungen, um definierte Ausgangszustände sicherzustellen. Den Eingängen A0 und A1 werden die von den beiden niedrigstwertigen Ausgängen des Zählers 35 gelieferten Adreßsignale zugeführt. Es sind zwei negierte Chipauswahleingänge CS1 und CS2 vorgesehen ; einer dieser Eingänge ist mit genau einem der Ausgänge der zweiten Decodierschaltung 50 verbunden, der andere dieser beiden Eingänge ist auf 0 V gelegt. Beim Auftreten eines Chipauswahlsignals mit niedrigem Potential (Masse) ist somit die Bedingung CS1 = 0 erfüllt und es ist eine Auswertung der den Eingängen A0 und A1 zugeführten Adressen möglich. Das Vorhandensein von zwei Chipauswahleingängen kann oft das Adressieren vereinfachen. Es sind zwei weitere Anschlüsse (U, GND) für die Spannungsversorgung der Logikschaltung vorgesehen. Ein Eingang FZ/RE dient dazu, eine Umschaltung zwischen Halbbrückenschaltung und Vollbrückenschaltung durchzuführen. Liegt dieser Eingang an Masse, also logisch 0, so können an die Endstufen 56 bis 59 vier Stellmotoren in Halbbrückenschaltung angeschlossen werden, liegt der Eingang FZ/RE an einer positiven Spannung von im Beispiel 5 Volt, so können an den Endstufenpaaren 56 und 57 ein erseits und 58 und 59 andererseits je ein Stellmotor in Vollbrückenschaltung angeschlossen werden.

Den Dateneingängen D+ und D- sind die auf den Leitungen 51 und 53 erscheinenden Stellsignale, die ebenfalls die logischen Werte 0 und 1 annehmen können, zugeführt. Zwei gleichberechtigte Eingänge P und SP ermöglichen es, die Endstufen 56 bis 59 ohne Beeinflussung der Speicher zu sperren, z. B. für Pulsbetrieb.

Am rechten Rand der Fig. 4 sind unten Anschlüsse für eine positive und negative Versorgungsspannung für die anzuschließenden Stellmotoren eingezeichnet, im Ausführungsbeispiel sind dies die Spannungen von + 15 V und - 15 V. Die Leistungsstufen 56 bis 59 haben jeweils zwei Ausgänge, wobei der jeweils obere die positive Versorgungsspannung von + 15 V und der jeweils untere die negative Versorgungsspannung - 15 V an einen angeschlossenen Stellmotor wahlweise durchschalten kann.

Die integrierte Schaltung 52 enthält mehrere Funktionseinheiten. Es ist eine betriebsartabhängige Andreßdecodierung 60 vorgesehen, die in Abhängigkeit davon, ob die integrierte Schaltung 52 auf Halbbrückenschaltung oder Vollbrückenschaltung geschaltet ist, einer bestimmten, den Anschlüssen A0 und A1 zugeführten Adresse entweder genau eine der Leistungsstufen 56 bis 59 zuordnet oder eines der Paare 56, 57 bzw. 58, 59 der Leistungsstufen. Eine Datenverriegelung 61 stellt sicher, daß von ihren beiden Ausgängen nur einer den Wert logisch 1 annehmen kann, oder daß beide Ausgänge den Wert logisch 0 haben. Die Datenverriegelung 61 schafft eine Sicherheit gegen Störungen in dem Fall, daß auf den Leitungen 51 und 53 aus irgendwelchen Gründen gleichzeitig das Signal logisch 1 auftritt. Eine betriebsartabhängige Datendecodierung 62 führt die Daten, nämlich die Stellsignale, in Abhängigkeit davon, ob die integrierte Schaltung 52 auf Halbbrückenschaltung oder Vollbrückenschaltung geschaltet ist, jeweils nur dem einer einzigen Leistungsstufe zugeordneten Speicher oder aber den einem Paar von Leistungsstufen 56, 57 bzw. 58, 59 zugeordneten Speichern zu. Die acht vorgesehenen Flipflops 54, 55 sind durch eine gestrichelt eingezeichnete Umrahmung zu einer Speichereinheit 63 zusammengefaßt. Jeweils zwei der Flipflops sind einer Endstufe zugeordnet, dies ist ebenfalls durch gestrichelte Linien angezeigt. Jedes der Flipflops 54, 55 weist einen Takteingang T, einen Rücksetzeingang R, einen Dateneingang D und einen nichtinvertierenden und invertierenden Ausgang Q bzw. Q auf. Die Flipflops 54, 55 sind taktgesteuert (Latch) und speichern die Information, die am Ende des Taktimpulses in ihnen enthalten ist. Während des Anliegens des Taktimpulses folgt der Speicherinhalt dem Eingangssignal.

Eine Funktionseinheit Pulssignalverarbeitung 64 wertet das den Eingängen P und SP zugeführte Eingangssignal aus, um entsprechend diesen Signalen die Leistungsstufen 56 bis 59 zu sperren. Diese Pulssignalverarbeitung 64 ist der Speichereinheit 63 nachgeschaltet und bewirkt eine gegenseitige Verriegelung der Ausgangssignale der beiden einer Endstufe zugeordneten Flipflops 54 und 55. Eine betriebsartabhängige Bremslogik 65 bewirkt bei Vollbrückenschaltung, daß diejenigen Paare von Leistungsstufen 56, 57 bzw. 58, 59, denen keine Ansteuersignaler für Vorwärtslauf oder Rückwärtslauf des jeweils angeschlossenen Stellmotors zugeführt sind, die Anschlüsse des Ankers des Stellmotors auf dem gleichen Potential, im Beispiel - 15 V, liegen. Hierdurch ist der Anker des Stellmotors kurzgeschlossen und wird daher sehr schnell abgebremst. Wenn sich der Anker bereits im Stillstand befindet, wird einem unerwünschten Verdrehen des Ankers, beispielsweise infolge von Erschütterungen vorgebeugt.

Die jedem Paar von Flipflops 54 und 55, die jeweils gemeinsam einen genau einer Leistungsstufe zugeordneten Speicher bilden, nachgeschalteten Verknüpfungsglieder, die Teil der Pulssignalverarbeitung 64 und der betriebsartabhängigen Bremslogik 65 sind, sind in allen Fällen gleich geschaltet. Es sind dies drei NAND-Glieder 91, 92, 93, ein NICHT-Glied 94 und ein UND-Glied 95. Der Ausgang des NICHT-Glied 94 ist jeweils mit dem oberen Eingang der zugeordneten Leistungsstufe 56 bis 59, also dem Eingang E1+, E2+ usw. verbunden. Der Ausgang des Glieds 95 ist mit dem jeweils anderen Eingang der Leistungsstufe verbunden. Der Eingang des Glieds 94 ist mit dem Ausgang des Glieds 91 verbunden. Der eine Eingang des Glieds 95 ist mit dem Ausgang des Glieds 93 verbunden, der andere Eingang mit dem Ausgang des Glieds 92. Die Eingänge des Glieds 93 sind mit den Ausgängen der Glieder 91 und 92 und mit dem Eingang FZ/RE der integrierten Schaltung 52 verbunden. Die Eingänge des Glieds 91 sind einerseits mit dem Ausgang eines NOR-Glieds 96 verbunden, dessen Eingänge mit den Steuereingängen P und SP der integrierten Schaltung 52 verbunden sind, die weiteren Eingänge des Glieds 91 sind mit dem nicht invertierenden Ausgang des Flipflops 54 und dem invertierenden Ausgang des Flipflops 55 verbunden. Ein Eingang des Glieds 92 ist wieder mit dem Ausgang des Glieds 96 verbunden, die beiden anderen Eingänge sind mit dem invertierenden Ausgang des Flipflops 54 und dem nicht invertierenden Ausgang des Flipflops 55 verbunden.

Die Bremslogik 65, die durch die Glieder 93, 94 und 95 gebildet wird, sorgt dafür, daß bei einem Speicherinhalt der Flipflops 54 und 55 mit den logischen Werten 0 ; 0 bei Halbbrückenschaltung an den Eingängen der zugeordneten Leistungsstufen 56 bis 59 die Signale 0 ; 1 anliegen und somit die beiden Ausgänge M+ und M- dieser Leistungsstufe abgeschaltet sind, wogegen bei Vollbrückenschaltung beim gleichen Speicherinhalt 0 ; 0 an den Eingängen der beiden einander zugeordneten Leistungsstufen, zum Beispiel 56 und 57, überall der logische Pegel 0 liegt, so daß bei beiden Leistungsstufen der Ausgang M- auf der negativen Motorversorgungsspannung liegt, hierdurch also ein elektrisches Bremsen des Motors möglich ist.

Bei Halbbrückenschaltungen sind den nachfolgenden Kombinationen der den Anschlüssen A1, A0 zugeführten Adreßsignale jeweils die dahinter angegebenen Leistungsstufen zugeordnet : 0 ; 0 zu 56, 0 ; 1 zu 57, 1 ; 0 zu 58, 1 ; 1 zu 59.

Bei Vollbrückenschaltung sind den folgenden, den Eingängen A1, A0 zugeführten Adreßsignalen die jeweils dahinter angegebenen Paare von Leistungsstufen zugeordnet : 0 ; 0 zu 56 und 57, 1 ; 1 zu 58 und 59. Bei fester Verdrahtung ist daher nur eine einzige Adreßleitung nötig.

Für die folgenden Kombinationen von den Dateneingängen D+ und D- zugeführten Stellsignalen ist jeweils angegeben, ob diese einen Stillstand des an die jeweils adressierte Leistungsstufe bzw. das adressierte Leistungsstufenpaar angeschlossenen Motors zur Folge haben, oder einen Vorwärtslauf oder Rückwärtslauf bewirken. Als Vorwärtslauf soll dabei diejenige Drehrichtung des Motors definiert sein, die sich ergibt, wenn bei Halbbrückenschaltung die jeweilige Leistungsstufe an den Motor eine positive Spannung liefert, und bei Vollbrückenschaltung soll als Vorwärtslauf definiert sein, wenn die in Fig. 4 jeweils obere der beiden Leistungsstufen, an die der Motor angeschlossen ist, ihm eine positive Spannung zuführt. Die Angaben gelten fur Voll- und Halbbrückenschaltung. 0 ; 1 für Vorwärtslauf 1 ; 0 fur Rückwärtslauf ; 0 ; 0 für Stillstand.

Fig. 5 zeigt vereinfacht, wie an eine integrierte Schaltung 52 vier Stellmotoren 9 in Halbbrückenschaltung angeschlossen werden können. Dabei sind jeweils die beiden Ausgänge jeder Leistungsstufe 56, 57, 58, 59, die zum Beispiel bei der Leistungsstufe 56 mit M1+, M1- bezeichnet sind, miteinander verbunden, und zwischen den Verbindungspunkt und Masse ist ein Stellmotor 9 eingeschaltet. Die zu jeweils einer der Leistungsstufen 56 bis 59 gehörenden beiden Ausgänge könnten auch innerhalb der integrierten Schaltung 52 miteinander verbunden sein. Sie sind jedoch herausgeführt, damit bei Bedarf auch an jeden einzelnen der Ausgänge ein nur in einer Drehrichtung betriebener Stellmotor oder ein anderer Verbraucher angeschlossen werden kann. Es ist dann allerdings zweckmäßig dafür zu sorgen, daß die beiden Ausgänge unabhängig voneinander angesteuert werden können. Bei der Anordnung nach Fig. 5 ist der Logikeingang FZ/RE an Masse gelegt, liegt also an logisch 0.

Bei der Anordnung nach Fig. 6 liegt der Logikeingang FZ/RE an + 5 V, dieser Spannungswert stellt den logischen Pegel 1 dar. Die zu einer der Endstufen 56 bis 59 gehörenden beiden Ausgänge sind wiederum miteinander verbunden und ein Stellmotor 9 ist zwischen die gemeinsamen Ausgänge der Leistungsstufe 56 und 57 eingeschaltet, ein weiterer Stellmotor 9 zwischen die miteinander verbundenen Ausgänge der Leistungsstufe 58 und der Leistungsstufe 59.

Fig. 7 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels von Leistungsstufen, die eine Vollbrückenschaltung bilden. Diese Leistungsstufen können die Leistungsstufen der integrierten Schaltung 52 bilden, wobei im Einzelfall durch die integrierte Schaltungstechnik bedingte Änderungen erforderlich sein können. Im folgenden wird angenommen, daß die beiden Leistungsstufen 56 und 57 der integrierten Schaltung nach Fig. 4 in Fig. 7 dargestellt sind, und es sind daher in Fig. 7 auch die gleichen Bezeichnungen für die Signaleingänge E1+, E2+, E2- und die Ausgänge M1+, M1-, M2+, M2- eingesetzt. Weitere Anschlüsse in Fig. 7 sind die Anschlüsse für die positive und negative Versorgungsspannung für den Motor, sowie die positive Versorgungsspannung für die Logik (+ 5 V) und der Masseanschluß für die Logik (GND).

Das Schaltbild für die Leistungsstufe 57 stimmt mit dem für die Leistungsstufe 56 völlig überein, auch die entsprechenden Bauelemente sind jeweils gleich. Ein pnp-Leistungstransistor 70 ist mit seinem Emitter an der positiven Motorversorgungsspannung angeschlossen, mit seinem Kollektor am Ausgang M1+. Ein npn-Leistungstransistor 71 ist mit seinem Collektor am Ausgang M1- angeschlossen und mit seinem Emitter am negativen Pol der Motorversorgungsspannung. Beide Collektor-Emitter-Strecken sind durch jeweils eine Diode 72 überbrückt, die entgegengesetzt zur Polung der jeweiligen Basis-Emitter-Diode angeschlossen ist. Diese Dioden 72 dienen zum Schutz der Transistoren 70 und 71. Bei jedem Transistor 70, 71 besteht eine Verbindung zwischen dem Basisanschluß und Emitteranschluß über einen Widerstand 75 bzw. 76, die gleich groß sind. An der Basis des Transistors 70 ist der Collektor eines npn-Transistors 78 angeschlossen, dessen Emitter über einen Widerstand 79 mit dem Anschluß für das Massepotential der Logik (GND) verbunden ist. Dieser Anschluß ist über eine Spannungsquelle 80 mit der Basis des Transistors 78 verbunden, die außerdem über einen Widerstand 81 mit dem Anschluß E1+ verbunden ist. Die Spannungsquelle 80 wird im Beispiel durch eine Serienschaltung von vier Dioden gebildet.

Die Basis des Transistors 71 ist mit dem Collektor eines pnp-Transistors 84 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 85 mit dem Anschluß für die positive Versorgungsspannung für die Logik verbunden ist, der mit der Basis des Transistors 84 über eine Spannungsquelle 86 verbunden ist, die ebenfalls durch eine Serienschaltung von vier Dioden gebildet wird. Die Dioden der Spannungsquellen 80 und 86 sind jeweils in der gleichen Richtung gepolt wie die Basis-Emitter-Diode des zugeordneten Transistors. Diese Dioden 80 und 86 halten in Verbindung mit den Widerständen 81 bzw. 82 die Basisspannung der Transistoren 78 und 84 auch bei unterschiedlich großen Werten von E1+, E1-, wenn diese z. B. Werte von bis zu + 10 V annehmen, annahernd konstant und bewirken dadurch eine Begrenzung des Basisstroms und somit eine Begrenzung der Verlustleistung der Transistoren 78 und 84. Die Basis des Transistors 84 ist uber einen Widerstand 82 mit dem Anschluß E1- verbunden. Die an den Eingangsklemmen E1+ und E1- sowie E2+ und E2- auftretenden Signale, die Ausgangssignale der betriebsartabhängigen Bremslogik 65 sind, können die Pegel + 5 V und 0 V bezogen auf Logikmasse annehmen. Werden den beiden Logikeingängen E1+ und E1- die gleichen Eingangssignale vom Wert logisch 0, also 0 V zugefuhrt, so ist der in Fig. 7 obere Leistungstransistor 70 gesperrt und der untere Leistungstransistor 71 der Leistungsstufe 56 durchgeschaltet, der Verbindungspunkt zwischen den Ausgängen M1+ und M1- liegt daher an der negativen Motorversorgungsspannung von - 15 V. Wird den beiden Eingängen E1+ und E1- das Signal logisch 1 zugeführt, also eine Spannung von + 5 V, so ist der Transistor 70 durchgeschaltet und der Transistor 71 gesperrt und der Verbindungspunkt der Ausgänge M1+ und M1- liegt an + 15 V.

Wird dem Eingang E1+ eine Spannung von 0 V zugefuhrt und dem Eingang E1- eine Spannung von + 5 V, so sind die Augänge M1+ und M1- spannungsfrei, da beide Transistoren 70 und 71 gesperrt sind.

Der Zustand, daß dem Eingang E1+ eine Spannung von + 5 V zugeführt wird und dem Eingang E1- eine Spannung von 0 V, ist bei der dargestellten Schaltung, bei der die beiden Transistoren 70 und 71 unmittelbar miteinander verbunden sind, unzulässig, weil in diesem Falle die Motorversorgungsspannung kurzgeschlossen würde. Dieser unzulässige Zustand wird durch die von der Pulssignalverarbeitung 64 bewirkte Verriegelung verhindert.

Damit der Stellmotor 9 in Fig. 7 in der oben definierten Vorwärtsrichtung angetrieben wird, müssen den Signaleingängen E1+ und E1- die Spannungen + 5 V und den Signaleingängen E2+ und E2- die Spannungen 0 V zugeführt werden. Für Rückwärtslauf sind die soeben genannten Spannungswerte zu vertauschen.

Damit der Stellmotor 9 möglichst schnell angehalten wird, werden zum Abschalten des Stellmotors 9 nicht sämtliche Transistoren 70 und 71 beider Leistungsstufen 56 und 57 gesperrt, sondern es wird an die Eingangsklemmen E1, E2 der beiden Leistungsstufen 56 jeweils die Spannung 0 V gelegt, so daß an den beiden Ankeranschlussen des Stellmotors 9, die mit den Ausgängen der Leistungsstufen 56 und 57 verbunden sind, die negative Versorgungsspannung liegt, diese beiden Anschlusse des Ankers sind also kurzgeschlossen. Die Ankerwicklung erzeugt daher einen Strom, der dann, wenn der Stellmotor 9 in Vorwärtsrichtung läuft, die in Fig. 7 mit dem Bezugszeichen 89 bezeichnete Richtung hat. Dieser Strom kann die Collektor-Emitter-Strecke des Transistors 71 durchfließen, da dieser an seiner Basis leitend gesteuert ist. Bei einer üblichen Dimensionierung der Basisspannung der Transistoren 71 der beiden Leistungsstufen könnte der Strom jedoch nicht den Transistor 71 der Leistungsstufe 57 durchfließen, weil es sich bei diesem um einen npn-Transistor handelt. Der Strom fließt in diesem Fall über die parallel zu diesem Transistor geschaltete Diode 72. Da an dieser Diode eine Spannung von etwa 0,7 V bis 1 V abfällt, fließt ein Ankerstrom in dem Motor 9 nur solange, bis seine Klemmenspannung unter diesen soeben genannten Spannungswert sinkt, dann wird der Motor nicht mehr elektrisch gebremst, sondern nur noch durch die von ihm zu überwindenden Reibungskräfte.

Erfindungsgemäß ist jedoch der Widerstand 85 bei beiden Endstufen 56 und 57 so klein, daß der Transistor 84 an die Basis des Transistors 71 einen Basisstrom liefert, der mindestens etwa 30 mal so groß ist, wie für den üblichen Schaltbetrieb des Transistors erforderlich. Dadurch wird es moglich, den Transistor 71 auch invers zu betreiben, wobei dieser invers betriebene Transistor nur einen Spannungsabfall von etwa 50 bis 100 mV verursacht. Der Stellmotor 9 wird daher bis zu einer erheblich niedrigeren Klemmenspannung elektrisch abgebremst und kommt daher erheblich schneller zum Stillstand als wenn der Ankerstrom während des Bremsvorgangs innerhalb der Leistungsstufe 57 nur durch die Diode 72 fließen könnte. Bei der in Fig. 7 eingezeichneten Richtung des Ankerstroms wäre es nicht erforderlich, daß auch der Transistor 71 der Leistungsstufe 56 mit dem genannten hohen Basisstrom versorgt wird, die geschilderte Dimensionierung der Widerstände 85 macht es jedoch überflüssig, an jeweils einen der Transistoren 71 im Bedarfsfall eine höhere Basisspannung anzuschalten und vereinfacht dadurch die Schaltung. Es versteht sich, daß man die Anordnung auch so treffen könnte, daß zum Bremsen des Motors 9 die beiden Transistoren 71 gesperrt sind und dafür die beiden Transistoren 70 leitend gesteuert sind ; diese zuletzt genannten Transistoren müßten dann in der geschilderten Weise mit dem gegenüber Normalbetrieb erhöhten Basisstrom versorgt werden. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel jedoch sind die Widerstände 79 größer als die Widerstände 85, so daß die Transistoren 70 nur einen vom Emitter zum Kollektor fließenden Strom führen können.

Bei einem speziellen Stellmotor 9 ergab sich beim bloßen Abschalten der Stromversorgung eine Auslaufzeit von 3 Sekunden. Wurde dieser Motor an der in Fig. 7 gezeigten Schaltung betrieben, wobei jedoch die Transistoren 71 nicht invers betrieben werden konnten, so verringerte sich durch die Bremsung mittels der Diode 72 die Auslaufzeit auf etwa 0,5 Sekunden. Bei der in Fig. 7 gezeigten Schaltung schließlich, bei der in der oben beschriebenen Weise die Transistoren 71 invers betrieben werden, betrug Auslaufzeit nur noch 7,5 ms.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Schaltung ist noch von Vorteil, daß sie, obwohl sie im Vergleich zu den Logikpegeln große positive und negative Spannungen zu schalten hat, an einem ihrer Steuereingänge den Pegel 0 V aufweist. Der andere Steuereingang erhält je nach Schaltung ein positives oder ein negatives Potential zum Durchschalten. Im Beispiel sind die Logikpegel 0 V und + 5 V verwendet. Dieser Vorteil gilt auf für jede der beiden Endstufen 56 und 57 allein, die jeweils dann eine Halbbrückenschaltung bilden, wenn der die beiden Endstufen miteinander verbindende Stellmotor 9 in Fig. 7 entfernt wird. Dann kann ein Stellmotor jeweils zwischen dem Verbindungspunkt der Anschlüsse M1+ und M1- und einem festen Potential, insbesondere Masse, eingeschaltet werden. Der Vorteil bei diesen Halbbrückenschaltungen liegt darin, daß an ihren durch die Verbindung der Anschlüsse M1+ und M1- gebildeten Schaltungsausgang wahlweise eine positive oder negative Spannung geschaltet werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 gelten für die einzelnen Komponenten folgende Werte :

Transistor 70 : BSV 16-16

Transistor 71 : BSX 46-16

Transistor 78 : BCY 59/X

Transistor 84 : BCY 79/VIII

Dioden 72 : 1 N 4003

Widerstand 81 : 2 kOhm

Widerstand 82 : 6,2 kOhm

Widerstände : 75, 76 : 82 kOhm

Widerstände: 79, 85 : 82 kOhm

Spannungsquellen 80, 86 : je 4 × Diode BAW 76

Es wird angenommen, daß bei einer Druckmaschine für die Farbzonensteuerung das geschilderte schnelle Abbremsen der Stellmotoren 9 nicht erforderlich ist. Diese zum Einstellen der Farbschichtdicke dienenden Stellmotore können daher in Halbbrückenschaltung angeschlossen werden. Eine Druckmaschine für Mehrfarbendruck weist auch Einstellvorrichtungen auf, durch die ein paßgenaues Übereinstimmen der einzelnen von den verschiedenen Druckwerken mit jeweils unterschiedlicher Farbe aufgebrachten Drucke sichergestellt wird. Diese Einstellvorrichtungen werden als Register bezeichnet. Da hier eine sehr große Einstellgenauigkeit erforderlich ist, wird es im allgemeinen erforderlich sein, die Stellmotoren, die die Register antreiben, in der oben geschilderten Weise in Vollbrückenschaltung zu betrieben, um diese Stellmotoren schnell bremsen zu können. Die Klemmen bezeichnung FZ/RE wurde im Hinblick auf die Begriffe Farbzone und Register gewählt. Die Verstellung der Register wird im allgemeinen während des Druckvorgangs vom Drucker veranlaßt, kann aber auch automatisch erfolgen.

Im Ausführungsbeispiel beträgt die Taktzeit, also die Zeitdauer, die für die Erfassung der Ist-Werte durch die Vergleichseinrichtung und das Weiterleiten der Stellsignale bis zu den Leistungsstufen zur Verfügung steht, etwa 50 µs. Die Stellmotoren 9 werden über den Pulseingang P jeweils gepulst betrieben, wobei die Stromflußzeit im Motor im Ausführungsbeispiel 30 ms beträgt und die Pause zwischen zwei Impulsen 270 ms. Verschiedene Gruppen von Stellmotoren werden jeweils zeitlich versetzt zueinander mit den Stromimpulsen versorgt.

Die Zeit, die ein Stellmotor benötigt, um den gesamten Verstellbereich zu durchlaufen, beträgt im Ausführungsbeispiel 8 Sekunden. Der gesamte Verstellbereich ist in 256 Intervalle unterteilt, die einzeln anfahrbar sein sollen. Jedes dieser Intervalle oder Inkremente hat somit eine Länge von etwa 30 ms. In dieser Zeit kann die oben beschriebene elektronische Einrichtung 600 Abfragen der Ist-Werte ausführen, zusammen mit der entsprechenden Ermittlung der Stellsignale. Da die als Beispiel oben beschriebene Druckmaschine mit acht Druckwerken neben den Stellmotoren für die Farbzoneneinstellung noch etwa 24 weitere Stellmotoren für die Register, also insgesamt 280 Stellmotoren benötigt, erfolgen somit bei jedem Stellmotor innerhalb jedes seiner einzeln anfahrbaren 256 Inkremente zwei Abfragen. Es ergibt sich somit eine große Sicherheit gegen Störfälle, die dadurch auftreten könnten, daß eine der Abfragen aus irgendwelchen Gründen gestört ist.

Fig. 8 zeigt eine Gesamtschaltung, die anstelle der in Fig. 3 gezeigten Schaltungsanordnung vorgesehen werden kann und eine digitale Vergleichseinrichtung aufweist. Die Ist-Werte werden auch hier durch die Potentiometer 17 erfaßt, von denen nur zwei dargestellt sind und zwar eines für den Ist-Wert 1 und eines für den Ist-Wert 256. Auch hier sind wiederum 64 integrierte Schaltungen 52 vorgesehen, die zusätzlich noch mit den Bezeichnungen IS 1 (integrierte Schaltung 1) bis IS 64 bezeichnet sind. Von diesen integrierten Schaltungen sind in Fig. 8 lediglich vier dargestellt.

Die von den Potentiometern 17 erzeugten Analogsignale für die Ist-Werte werden einen Analog-Multiplexer 120 zugeführt. Ein Binärzähler 135, der durch einen Taktgenerator 136 fortgeschaltet wird, hat 9 Zählstufen und ebensoviele Ausgänge 141 bis 149. Die an den acht höchstwertigen Ausgängen 142 bis 149 erscheinenden Signale werden als Adreßsignale verwendet, diese werden unter anderem Adreßeingängen des Analog-Multiplexers 120 zugeführt. Der durch die jeweils anliegende Adresse ausgewählte Ist-Wert wird vom Analog-Multiplexer 120 einem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 150 zugeführt, der dieses analoge Signal in eine binäre 8-bit-Information umwandelt, die parallel einer Gruppe von Eingängen 152 eines Binärvergleichers 151 zugeführt werden. Der Analog-Digital-Wandler 150 erhält seinen Startbefehl zum Wandeln ebenfalls vom niedrigstwertigen Ausgang 141 des Binärzählers 135. Da die an diesem Ausgang 141 erscheinende Impulsfolgefrequenz doppelt so hoch ist, wie die Fortschaltfrequenz der an den Ausgängen 142 bis 149 erscheinenden Adressen, ist sichergestellt, daß zwischen der Erzeugung von zwei aufeinanderfolgenden Adressen der Analog-Digital-Wandler 150 ein Startsignal erhält.

Einer zweiten Gruppe 153 von Eingängen des Binärvergleichres 151 werden digitale Soll-Werte aus einem digitalen Sollwertspeicher zugeführt, dem ebenfalls die Adreßsignale vom Binärzähler 135 zugeführt werden und der jeweils denjenigen Soll-Wert zum Binärvergleicher durchschaltet, der dem gerade vom Analog-Multiplexer 120 durchgeschalteten Ist-Wert zugeordnet ist. Die den Eingängen 156 des Sollwertspeichers 155 zugeführten digitalen Soll-Werte können mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers aus analogen Signalen, die beispielsweise von Potentiometern geliefert werden, erzeugt sein. Diese Soll-Werte können aber auch durch eine Tastatur oder von einem Rechner oder von einem Datenträger, auf dem sie in binärer Form gespeichert sind, in den Soll-Wert-Speicher 155 eingegeben werden.

Der Binärvergleicher 151 ist eine Subtrahierschaltung. Er führt die Subtraktion der den Eingängen 152 zugeführten Signale von den den Eingängen 153 zugeführten Signalen immer dann aus, wenn ein Ausgang Data Ready des Analog-Digital-Wandlers 150 ein Signal an den Binärvergleicher 151 abgibt. Je nach dem Ergebnis der Subtraktion gibt der Binärvergleicher 151 dann an einem Ausgang 160 (wenn das Signal an den Eingängen 152 größer als an den Eingängen 153 war) oder 161 (im umgekehrten Fall) aus, wobei vorausgesetzt wird, daß die beiden Werte sich um die eingangs geschilderte Mindestabweichung voneinander unterscheiden müssen, oder aber der Binärvergleicher 151 gibt kein Ausgangssignal aus. Die Ausgänge 160 und 161 sind mit den Dateneingängen D+ und D- der integrierten Schaltung 52 verbunden. Die zwei niedrigstwertigen Bits der am Analog-Multiplexer anstehenden Adresse werden an die Adreßeingänge A0 und A1 der integrierten Schaltungen 52 angelegt und bewirken damit eine Vorauswahl der Endstufen der einzelnen integrierten Schaltungen. Die Chipauswahl selbst wird mit Hilfe eines Decodierers 165 mit 5 Eingängen und 32 Ausgängen und mit Hilfe des höchstwertigen Adressbits vorgenommen. Dazu sind die 64 integrierten Schaltungen 52 in zwei Gruppen IS1 bis IS32 und IS33 bis IS64 eingeteilt.

Jeweils eine integrierte Schaltung jeder Gruppe erhält vom Decodierer 165 das CS 2-Signal. Eine der Gruppen 1 bis 32 bzw. 33 bis 64 wird dann vom höchstwertigen Adreßbit ausgewählt, das bei der ersten Gruppe direkt an die CS1-Eingänge und bei der zweiten Gruppe durch ein NICHT-Glied 170 invertiert an die CS 1-Eingänge angelegt wird. Dadurch wird genau eine der integrierten Schaltungen 52 ausgewählt. Die integrierten Schaltungen 52 in Fig. 8 sind die gleichen, die an Hand der Fig. 4 beschrieben wurde.

Soweit Einzelheiten der Schaltung, insbesondere bei Fig. 4, nicht beschrieben wurden, wird auf die Zeichnung verwiesen.

Claims

Druckmaschine, vorzugsweise Offset-Druckmaschine (1), bei der eine Mehrzahl von einzeln schaltbaren Stellmotoren (9), vorzugsweise zum Einstellen des Farbschichtdickenprofils, vorgesehen ist, wobei jeder Stellmotor (9) mit einem Geber (17) verbunden ist, der für die jeweilige Ist-Stellung des Stellmotors (9) charakteristische elektrische Signale (Ist-Werte) erzeugt, wobei eine elektronische Vergleichseinrichtung (35, 44) vorgesehen ist, der die Ist-Werte und außerdem Soll-Werte für die Stellung eines Stellmotors (9) zugeführt werden und die den Ist-Wert mit dem Soll-Wert vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis den Vorwärtslauf oder den Rückwärtslauf oder den Stillstand des Stellmotors (9) veranlaßt, wobei der Vergleichseinrichtung (35, 44) die Ist-Werte und Soll-Werte der einzelnen Stellmotoren (9) zugeführt werden und die Vergleichseinrichtung zeitlich nacheinander die Ist-Werte zyklisch wiederholt abfragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (35, 44) die Ist-Werte bei einem Einstellvorgang eines Stellmotors (9) wiederholt abfragt, daß die Vergleichseinrichtung (35, 44) bei Überschreiten einer vorgegebenen positiven oder negativen Mindestabweichung Stellsignale für den Vorwärtslauf oder den Rückwärtslauf des zugeordneten Stellmotors (9) und andernfalls ein Stellsignal für den Stillstand dieses Stellmotors (9) erzeugt, und daß die Stellsignale einer Schalteinrichtung (52) zugeführt werden, die derart ausgebildet ist, daß der jeweilige Stellmotor (9) bis zum Eintreffen des nächsten, ihm zugeordneten Stellsignals in der vom jeweils letzten ihm zugeordneten Stellsignal bestimmten Drehrichtung mit einer vorbestimmten Drehzahl angetrieben wird bzw. stillsteht und daß die Länge des Abtastzyklusses unter Berücksichtigung der Drehzahl des jeweiligen Stellmotors (9) so bemessen ist, daß der Motor dann, wenn er sich bei einer Abtastung im Bereich der vorgegebenen Mindestabweichung befindet, auch in diesem Bereich zum Stehen kommt.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schalteinrichtung (52) jedem Stellmotor (9) ein elektronischer Speicher (54, 55) zum Speichern des Stellsignals zugeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (35, 44, 135, 151) mit jedem Stellsignal ein Adreßsignal erzeugt, das dem gerade abgetasteten Stellmotor (9) zugeordnet ist, und daß das Adreßsignal einer Adreßdecodierschaltung (50, 60, 165) zugeführt wird, die das Stellsignal dem dem entsprechenden Stellmotor (9) zugeordneten Speicher (54, 55) zuführt.
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adreßdecodierschaltung (60) in Abhängigkeit von einem ihr zugeführten, zwei mögliche Betriebsarten (Halbbrückenschaltung, Vollbrückenschaltung) repräsentierenden Betriebsartsignal umschaltbar ist, derart, daß bei der einen Betriebsart (Halbbrückenschaltung) einer Adresse jeweils nur ein Speicher (54, 55) zugeordnet ist, und bei der anderen Betriebsart (Vollbrückenschaltung) einer Adresse zwei Speicher (54, 55) zugeordnet sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (35, 44) einen analogen Komparator (45, 46) zum Vergleichen der Soll-Werte und Ist-Werte aufweist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (135, 151) einen digitalen Komparator (151) zum Vergleichen der Soll-Werte und der Ist-Werte aufweist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremslogikschaltung (65) vorgesehen ist, die beim Vorliegen des Stellsignals für Stillstand ein Steuersignal für eine angeschlossene Leistungsstufe (56, 57) mit Schaltern (70, 71) in Vollbrückenschaltung erzeugt, das zwei mit dem gleichen Pol der Motorversorgungsspannungsquelle verbundene Schalter leitend steuert.
Maschine nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremslogikschaltung (65) durch das Betriebsartsignal für Vollbrückenschaltung einschaltbar ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine hinter dem Speicher (54, 55) angeordnete Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die elektrische Energie zum Antrieb der Stellmotoren nacheinander jeweils nur einem Teil der Gesamtzahl der Stellmotoren (9) während einer vorbestimmten Zeitdauer zuführt.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung zum Feststellen des Überschreitens mehrerer unterschiedlich großer Mindestabweichungen durch die Ist-Werte ausgebildet ist, und daß eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die zu Beginn eines Einstellvorgangs vorbestimmte Stellmotoren (9) mit einer ersten vorbestimmten Drehzahl laufen läßt, wobei diese Stellmotoren (9) beim Unterschreiten einer ersten Mindestabweichung stillgesetzt werden, und daß die Umschaltvorrichtung anschließend diese Stellmotoren (9) mit einer gegenüber der ersten Drehzahl kleineren Drehzahl laufen läßt und die Vergleichseinrichtung auf eine gegenüber der ersten Mindestabweichung kleinere Mindestabweichung umschaltet.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung mindestens eine integrierte Schaltung (52) enthält, die auf dem selben Chip mindestens eine Leistungsstufe (56, 57) zum Anschließen eines Motors (9) und eine Steuerlogik (60 bis 65) zum Steuern der Leistungsstufe (56, 57) aufweist.
Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (52) aufweist : In Abhängigkeit von den Stellsignalen steuerbare Leistungsstufen (56 bis 59) zum Anschließen von mindestens zwei Stellmotoren (9), mindestens einen Adreßeingang zum Adressieren der Leistungsstufen (56, 57), mindestens einen Dateneingang für die Stellsignale, und mindestens eine Speichervorrichtung (54, 55) für jede Leistungsstufe, (56, 57) zum Speichern der Stellsignale.
Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (52) Leistungsstufen (56, 57) zum Anschließen von insgesamt vier Stellmotoren (9) aufweist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Leistungsstufe (56, 57) für einen Stellmotor (9) aufweist, wobei die Leistungsstufe (56, 57) vier Transistoren (70, 71) in Vollbrückenschaltung aufweist, deren Collektor-Emitter-Strecken einerseits mit den Polen einer Versorgungsspannungsquelle und andererseits mit Anschlüssen für den Anker des Stellmotors (9) verbunden sind, und daß den Basisanschlüssen von zwei mit dem gleichen Pol der Versorgungsspannungsquelle verbundenen Transistoren (70 bzw. 71) mindestens während des Abbremsens des Motors (9) ein einen Inversbetrieb der Transistoren ermöglichender Basisstrom zugeführt ist.
Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß den für Inversbetrieb vorgesehenen Transistoren zum Durchschalten im Normalbetrieb für Vorwärtslauf und Rückwärtslauf des Stellmotors (9) ein Basisstrom zugeführt ist, dessen Größe dem Basisstrom für Inversbetrieb gleich ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Leistungsstufe (56, 57) für einen Stellmotor (9) aufweist, die zwei steuerbare Schalter (70, 71) aufweist, die wahlweise eine gegenüber einem Bezugspotential positive oder negative Versorgungsspannung an einen Schaltungsausgang durchschalten oder beide gesperrt sind.
Maschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der Schalter (70, 71) zwei Transistoren (78, 84) vorgesehen sind, daß der Emitter des einen Transistors (78) an einem ersten festen Potential liegt und der Basis dieses Transistors eine demgegenüber positive Spannung als Steuersignal zuführbar ist, und daß der Emitter des anderen Transistors (84) an einem gegenüber dem ersten Potential positiven zweiten festen Potential liegt und der Basis des anderen Transistors (84) eine gegenüber dem zweiten Potential negative Spannung als Steuersignal zuführbar ist.
Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß am positiven Pol einer Versorgungsspannungsquelle für den Stellmotor (9) der Emitter eines pnp-Transistors (70) angeschlossen ist, dessen Basis mit dem Collektor eines npn-Transistors (78) verbunden ist, dessen Basis mit einem ersten Steuereingang und dessen Emitter mit einem Anschluß eines ersten festen Potentials gekoppelt ist, daß der Emitter eines npn-Transistors (71) mit dem negativen Pol der Versorgungsspannungsquelle für den Stellmotor (9) verbunden ist, daß die Basis mit dem Collektor eines pnp-Transistors (84) verbunden ist, dessen Basis mit einem zweiten Steuereingang und dessen Emitter mit einem Anschluß eines zweiten festen Potentials gekoppelt ist, und daß die Collektoren des pnp-Transistors (70) und des npn-Transistors (71) die Ausgänge der Leistungsstufe (56, 57) bilden.
Maschine nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuersignale Spannungen mit dem Pegel des ersten und zweiten festen Potentials vorgesehen sind.