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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für den Wagen eines Schnelldruckwerkes, der in der
Zeichenschreibrichtung über eine Kupplung und ein den Wagen antreibendes Drehglied von einem Motor aus einer Ausgangslage gegen eine Endlage verschiebbar und von jedem beliebigen Punkt seiner Bewegungsstrecke nach Ausrücken der Kupplung von einer Feder in die Ausgangslage zurückführbar ist.
Bei vielen verschiedenartigen Schnelldruckern wird ein Wagen schrittweise längs einer gegebenen Strecke vorgeschoben (vgl. deutsches Gebrauchsmuster Nr. 6600773). Bei Schreibmaschinen, üblichen Fernschreibern und vielen andern Druckwerken sind die Vorschubschritte gewöhnlich gleich einer Zeichenbreite. Bei andern
Druckwerken, insbesondere bei manchen Arten von Punktschrift- oder Drahtdruckern, sind dagegen die
Wagenvorschubschritte wesentlich kleiner. Beispielsweise kann bei einem Punktschriftdrucker der Wagen beim
Drucken jedes Zeichens um acht einzelne Schritte vorrücken, u. zw. um fünf Schritte für das Drucken von fünf einzelnen Spalten von Punkten, die ein Zeichen bilden, und um drei zusätzliche Schritte für den Zwischenraum zwischen dem Zeichen und dem nächstfolgenden Zeichen der Zeile.
Bei allen diesen Druckwerken hängt die
Arbeitsgeschwindigkeit und Leistungsfähigkeit des Druckers in erheblichem Masse vom schnellen Rücklauf des
Wagens am Ende der Zeile zum Anfangspunkt für den Beginn der nächsten Zeile ab. Während des
Wagenrücklaufes muss gewöhnlich das Papierblatt oder der Papierstreifen um eine Druckzeile fortgeschaltet werden. Mit Ausnahme der für die Zeilenfortschaltung erforderlichen Zeit bedeutet jedoch das gesamte Wagenrücklaufmtervall verlorene Zeit.
Bei manchen Schnelldruckern werden für das schnelle Zurückziehen des Wagens vom Ende der einen zum
Anfang der nächsten Zeile Federrückführmechanismen verwendet. Diese können so ausgebildet werden, dass der
Wagenrücklauf sehr schnell erfolgt, wodurch sich die verlorene Zeit erheblich verringert. Jedoch wirft der
Federrückzug des Schlittens häufig andere Probleme auf. Insbesondere muss der Wagen vom Motor, der ihn schrittweise vom Beginn der Zeile aus weiterbewegt, abgekuppelt werden, damit die Rückführfeder wirksam werden kann. Im allgemeinen ist es ziemlich schwierig, herkömmliche Kupplungen od. dgl. Mechanismen so einzurichten, dass sie den Wagen genügend schnell freigeben und ebenso schnell die Verbindung mit dem normalen Schrittschaltantrieb wiederherstellen, sobald der Wagen die Ausgangslage erreicht hat.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 3, 424, 291 ist ein Mechanismus zum Antreiben des Wagens eines
Schnelldruckers bekannt, der mittels eines kontinuierlich umlaufenden Zahnriemens bewegbar ist, welcher mit einem am Wagen gelagerten Ritzel in Eingriff steht. Beim Ruhezustand des Druckers kann sich das Ritzel entsprechend der kontinuierlichen Bewegung des Zahnriemens frei drehen. Zum Drucken wird es dagegen mittels einer elektromagnetischen Bremsvorrichtung auf dem Wagen arretiert, so dass der Wagen vom Zahnriemen zu den gewünschten Druckpositionen mitgenommen wird. Nach Vollendung einer Zeile wird die als Kupplung wirkende elektromagnetische Bremsvorrichtung wieder gelöst, worauf der Schlitten von einer Zugfeder in die Ausgangslage zurückgebracht wird und hiebei gegen einen Anschlag stösst.
Das oben erläuterte Problem tritt auch bei diesem bekannten Mechanismus auf, dessen elektromagnetische Kupplung zudem relativ aufwendig ist.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 3, 444, 976 ist ferner eine Schreibmaschine bekannt, die einen Bremsmechanismus zum Abbremsen des Wagens während seiner schnellen Rücklaufbewegung hat. Es handelt sich um eine Reibungsbremse mit zwei durch Fliehkraft betätigten Bremselementen, deren Welle über ein Ritzel von einem vom Wagen schwenkbaren Zahnsegment angetrieben wird.
Aufgabe der Erfindung ist, eine einfache Antriebseinrichtung anzugeben, die einen schnellen Wagenrücklauf mit möglichst geringer Zeitverzögerung und einen ebenfalls unverzögerten Neubeginn der Druckbewegung erlaubt.
Die Erfindung besteht darin, dass bei einer Antriebseinrichtung der einleitend angegebenen Art der Motor ein in seiner Drehrichtung umsteuerbarer Schrittschaltmotor ist, der in seiner Normaldrehrichtung in bekannter Weise zum schrittweisen Vorschub des Wagens dient, und dass die zwei Drehglieder lösbar verbindende Kupplung durch eine Drehung des Motors in der der Normaldrehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung selbsttätig ausrückbar und durch eine Drehung des Motors in der Normalrichtung selbsttätig wieder einrückbar ausgebildet ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schnelldruckers, in welchem die erfindungsgemässe Antriebseinrichtung Verwendung finden kann ; Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht eines Schnelldruckers mit der Antriebseinrichtung, wobei der Deckel und einige andere Teile des Druckers entfernt sind ; Fig. 3 eine weggeschnittene Draufsicht des Druckers, wobei der grösste Teil der Schreibwalze und des Wagens weggelassen ist ; Fig. 4 einen Seitenschnitt ungefähr nach der Schnittlinie 4-4 in Fig. 2 ; Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer Kupplung und bestimmter Fühlschalter des Wagenantriebes ;
Fig. 6 eine perspektivische Vorderansicht eines Schnelldruckers mit einer Antriebseinrichtung nach einer andern Ausführungsform der Erfindung ; und Fig. 7 eine Seitenansicht des Druckers nach Fig. 6.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen einen Schnelldrucker--20--in Form eines Punkt- oder Matrixdruckers mit einem Wagenantrieb gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der Drucker--20--hat eine Bodenplatte --21--, auf deren linker und rechter Seite je eine vertikale Seitenplatte--23 bzw. 24-angeordnet sind. Die oberen Teile der Seitenplatten--23 und 24--werden durch mehrere
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Verbindungsstangen, u. zw. eine hintere Verbindungsstange--25--, eine obere Verbindungsstange--26und eine untere Verbindungsstange--27--, welche die Platten--23 und 24--und die Bodenplatte' --21-- zu einem starren Rahmen verbinden, im vorgeschriebenen Abstand voneinander gehalten.
Im oberen Mittelteil des Druckers--20--ist eine Walzenwelle--28--angeordnet, die in Lagern in den beiden Seitenplatten--23 und 24--gelagert ist und eine im einzelnen noch zu beschreibende hohle Schreibwalze-29-trägt. Die Schreibwalze --29-- ist durch eine Öffnung --30-- an der Oberseite des
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Druckers-20- (Fig. l)- hinein, um die Schreibwalze --29-- herum und wieder heraus geführt, wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt. Gewünschtenfalls kann man auch ein einzelnes Papierblatt verwenden.
Da der Drucker --20-- ein Punktschriftdrucker ist, muss das Papierblatt --32-- an der Druckstelle im
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mit seinen Enden am Rahmen des Druckers angelenkt ist. Und zwar ist der Drahtbügel--34--, wie man in Fig. 2 sieht, mit seinem rechten Ende an der Seitenplatte --24-- und mit seinem andern Ende in einem an der Seitenplatte --23-- befestigten Halter --35-- angelenkt. An seinem bei der Seitenplatte--24-befindlichen Ende hat der Drahtbügel eine Nase --36--, an der das eine Ende einer Feder --37-- befestigt ist, die mit ihrem andern Ende an einem Bolzen--38-auf der Seitenplatte--24--befestigt ist.
An seinem andern Ende hat der Drahtbügel--34--eine Nase--39--, an der eine Feder --41-- befestigt ist, die mit ihrem andern Ende an einem vorstehenden Bolzen--42--auf dem Halter --35-- befestigt ist. Die Federn --37 und 41-- drücken normalerweise den Drahtbügel --34-- fest gegen die Schreibwalze--29--, wie besonders in Fig. 2 gezeigt. Jedoch kann der Haltebügel von der Schreibwalze in eine zweite stabile Lage
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Fig. 4 angedeutet,Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
Er weist einen Stützhebel-45--auf, der in der Mitte der hinteren Verbindungsstange --25-- an dieser angelenkt ist, mit seinem einen Ende bis unterhalb der Schreibwalze--29-nach unten steht und in einem U-Bügel --46-- endet, in dem eine Andrückrolle --47-- gelagert ist. Am andern Ende des Hebels--45--ist eine Feder--48--befestigt, die mit ihrem andern Ende an der Bodenplatte--21--
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dies zur Behebung von Papierverklemmungen oder zu Wartungszwecken notwendig oder erwünscht ist.
Auf der Vorderseite des Druckers--20--sind, wie in Fig. 2 bis 4 gezeigt, zwei Führungsschienen --56 und 57--zwischen den beiden Seitenplatten--23 und 24--sowie auf beiden Seiten der unteren Verbindungsstange--27--angeordnet. Ein auf den Führungsschienen --56 und 57--angeordneter Druckwagen--60--wandert beim Drucken einer Zeile entlang den Führungsschienen von links nach rechts, gesehen in Fig. 2.
Wie in Fig. 4 gezeigt, hat der Wagen--60--einen vertikal angeordneten Druckmagnethalter --61--, von dem zwei freitragend gelagerte obere Wagenträgerrollen --62-- vorstehen. Jede der Wagenträgerrollen --62-- hat zwei beabstandete Flansche--63--, die die Oberfläche der Führungsschiene --56-- erfassen,
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hat einen kreisförmigen Querschnitt und ruht lediglich auf der andern Führungsschiene --57--. Die beiden Wagenträgerrollen --62-- bestehen vorzugsweise aus Kunststoff und sind auf einer freitragend am Druckmagnethalter--61--befestigten Metallwelle--64--drehbar gelagert.
Am unteren Ende des Druckmagnethalters--61--sind zwei von diesem unterhalb der Führungsschiene --56-- vorstehende Wellen --65-- befestigt.Jede der Wellen --65-- trägt eine Rolle--66--, die die
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wird.
Die im Drucker--20--bei der Reproduktion von alphanumerischen Zeichen verwendete Punktmatrix ist eine 5 X 7-Matrix, sieben Punkte hoch und fünf Punkte breit. In einem Druckvorgang wird jeweils eine volle
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Kolumne aus sieben Punkten reproduziert, so dass sieben einzelne, vertikal übereinander angeordnete Punktdruckorgane erforderlich sind. Zwei dieser Punktdruckorgane oder-einheiten sind in Fig. 4 gezeigt. Die obere Punktdruckeinheit hat einen Druckmagneten --71--, der auf der gekrümmten Aussenfläche --72-des Halters--61--angeordnet ist und durch eine Öffnung--70-- (gezeigt in Fig. 2) durch diesen Halter vorsteht.
Ein langgestreckter, steifer nadelartiger Druckdraht --73-- steht vom Druckmagnet-71-durch eine Drahtführung --74- vor und endet an einer Stelle unmittelbar bei der Oberfläche der Schreibwalze --29--. Die Drahtführung--74--ist auf einem Haltebügel --75-- angeordnet, der von zwei freitragend am Halter --61-- angeordneten Druckführungen --76-- abgestützt ist. Die ebenfalls in Fig. 4 gezeigte unterste Punktdruckeinheit hat ebenfalls einen auf der gekrümmten Aussenfläche--72--des Halters--61--
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Reihe von Steuerschaltern betätigt und ausserdem als Verbindungsglied in der Wagenbremsvorrichtung dient.
Auf der linken Seite des Druckers--20-- (gesehen in Fig. 2 und 3) ist auf der Seitenp;atte --23-- ein verstellbarer Anschlag --83-- in Form eines freitragenden Elementes angeordnet, das von der Seitenplatte - 23-- gegen den Schlitten vorsteht und in einem austauschbaren Polster oder Pufferteil --84-- aus Gummi od. dgl. elastischem Material endet.
Der erfindungsgemässe Wagenantrieb des Druckers --20-- enthält einen umsteuerbaren elektrischen Schrittschaltmotor-86-. Dieser ist auf zwei senkrechten pfosten --87-- befestigt, wie besonders in Fig. 3 und 4 gezeigt. Die Welle--88--des Motors--86--ist vertikal angeordnet und mit ihrem unteren Ende in einem Lager --89-- auf der Bodenplatte --21-- gelagert(Fig.4). Das untere Ende der Welle-88-trägt eine Riemenscheibe--91--, die einen gezahnten Antriebsriemen--92--antreibend erfasst. Der Antriebsriemen --92-- erfasst an seinem andern Ende eine drehbare Antriebsscheibe--93--, die auf einer kurzen Vertikalwelle--94--sitzt, wie in Fig. 3, 4 und 5 gezeigt. Auf der Welle--94--ist ausserdem ein
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ihnen ist eine Schraubenfeder --96-- angeordnet, wie am besten in Fig. 4 und 5 ersichtlich.
Der eine Arm --98-- des Hebels --95-- hat einen nach unten stehenden Wellenteil--99--, auf dem mittels eines Halters--102--ein Zwischenzahnrad--101--angeordnet ist (Fig. 5). Der Hebel--95--ist ferner mit einer an der Seitenplatte --24-- verankerten Feder --104-- verbunden. Eine auf der Bodenplatte--21-angeordnete Federklinke -103-- steht gegen das Zwischenzahnrad--101--vor, ohne jedoch normalerweise in dieses einzurasten.
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angetriebenen Zahnrad (Abtriebszahnrad)--105--gehalten wird. Das Zwischenzahnrad--101--ist ständig in Eingriff mit einem an der Antriebsscheibe --93-- angeformten Ritzel --107--.
Das Zwischenzahnrad - 101-- stellt daher normalerweise eine schlupffreie oder zwangsläufige Antriebsverbindung zwischen der Antriebsscheibe--93--und dem Zahnrad --105-- her, wobei jedoch diese Antriebsverbindung ganz einfach
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wie der Antriebsriemen--92--. Er ist mit seinem einen Ende an der rechten Seite des Druckwagens --60-befestigt und mit seinem andern Ende um eine Riemenscheibe --111-- geführt und an der linken Seite des Wagens--60--befestigt, wie besonders in Fig. 2 und 3 gezeigt.
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--108-- ausgebildeten--113-- ist eine Torsionsfeder--114--befestigt, die mit ihrem andern Ende an der Bodenplatte--21-befestigt ist.
Die Torsionsfeder--114--ist so orientiert, dass sie, wenn der Wagen --60-- beim Drucken einer Zeile von links nach rechts wandert, immer fester gewickelt oder angezogen wird. Sie dient als Rückstelloder Rückführfeder zum Zurückziehen des Wagens--60--in seine Ausgangslage am Anschlag --83-- für den jeweiligen Beginn einer neuen Druckzeile.
Wenn der Wagen --60-- längs des durch die Führungsschienen --56 und 57--festgelegten Laufweges von links nach rechts über den Drucker--20--wandert, zeigt das Betätigungsorgan --82-- die Ankunft des Wagens an bestimmten kritischen Stellen an. Am rechten Ende des Druckers--20--steht ein Fühlschalter
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--21-- so--21-- nach oben. Der Fühlschalter --118- (geaeigt in Fig. 3) wird vom Betätigungsorgan --82-- erfasst, wenn der Wagen in seine Ausgangslage am Anschlag --83-- zurückgekehrt ist, womit angezeigt wird, dass der Wagenrücklauf beendet ist.
Der Wagenantrieb enthält einen Bremsmechanismus--160--, der in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Er enthält eine trägheitsarme Schlittenfassvorrichtung mit einem an einem Bolzen --162-- an der Bodenplatte - 21--angelenkten Steuerhebel--161--. Das nach der Vorderseite des Druckers--20--vorstehende Ende des Hebels --161-- ist gegabelt und weist ein Fühlelement-162A-sowie ein Arretierelement --163-- auf. Das Fühlelement --162A-- ist normalerweise im Laufweg des Betätigungsorgans-82-des Druckwagens angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt. Der Steuerhebel --161-- wird durch eine Spannfeder - -164-- normalerweise in der in Fig. 3 gezeigten Lage gehalten.
Der Steuerhebel --161-- hat einen Arm-165-, der in einem Zahnsegment --166-- endet, das
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auf einem Pfosten angeordnet, der von der Bodenplatte --21-- senkrecht nach oben steht. Ein verhältnismässig grosses und schweres Schwungrad --171--ist drehbar auf dem Mittelteil des Zahnrades--167--angeordnet.
Auf der Oberseite und der Unterseite des Schwungrades --171-- ist je eine mit dem Zahnrad--167-- verkeilte Filzscheibe (nicht dargestellt) befestigt. Die Anordnung wird durch einen Federteller in gutem Reibungskontakt gehalten.
Bei der Erläuterung der Arbeitsweise des erfindungsgemässen Wagenantriebes des Druckers soll vom Beginn
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dieser Lage des Wagens erfasst das Betätigungsorgan --82-- den linken Grenzschalter--118-. Dies ist die Ausgangslage für das Drucken einer Zeile von Zeichen.
Der Druckvorgang beginnt damit, dass der Motor--86--eingeschaltet wird, so dass sich die Welle --88- im Uhrzeigersinn (gesehen in Fig. 3) dreht und der Riemen--92--in der durch die Pfeile
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bewegt sich in vorbestimmten kleinen Schritten, so dass die Bewegung seiner Welle-88--, des Riemens - und der übrigen Teile des Wagenantriebes stets in genau kontrollierten kleinen Schritten erfolgt, während der Wagen in der Zeichenschreibrichtung entlang den Führungsschienen --56 und 57-wandert.
Die Normalbewegung des Riemens --92--. wie durch die Pfeile angedeutet, bewirkt, dass der drehbare Antriebsteil mit der Antriebsscheibe--93--und dem Ritzel--107-sich in Uhrzeigerrichtung dreht. Das
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die Pfeile in Fig. 2 und 3 angedeutet, wenn das Zahnrad--105--in dem den Motor--86--mit dem Wagenantriebsriemen--110--kuppelnden Antrieb im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Solange der Motor--86--entsprechende Erregersignale empfängt und solange, bis der Wagen für den Beginn einer neuen Zeile in die Ausgangslage zurückgeführt werden muss, schaltet der Antrieb den Wagen --60-- schrittweise entlang der Schreibwalze --29-- von links nach rechts vor, wie oben beschrieben. Bei einem typischen 5 X 7-Punktschriftdrucker werden fünf Schritte in der Zeichenschreibrichtung für das Drucken jedes alphanumerischen oder sonstigen Zeichens verwendet. Gewöhnlich werden die Erregersignale dem Motor --86-- in Gruppen zu je acht zugeleitet, wobei die zusätzlichen drei Schritte für den Zwischenraum zwischen benachbarten Zeichen verwendet werden. Soll ein Zwischenraum zwischen Wörtern hergestellt werden, so wird
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festgelegten Wagenrücklaufsignale enthält.
Dies wird durch den Fühlschalter --117-- erleichtert, der um eine bestimmte Anzahl von Zeichenelementen (Zeichenabständen) vom Fühlschalter-116-für das definitive
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3)Zwischenzahnrad--301--im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden. Das Zeilenvorschub-Zahnrad--331-kann sich im Uhrzeigersinn drehen und ist nicht mehr durch die Klinke--303--gesperrt. Es wird daher das Zwischenzahnrad--301--durch die Feder--304--vom Zahnrad--305--abgezogen, und das Zwischenzahnrad--301--dreht das Zeilenvorschub-Zahnrad--331--im Gegenuhrzeigersinn, so dass der Zeilenvorschub des Papierblattes erfolgt.
Die Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 arbeitet also im wesentlichen genauso wie die Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5, mit der Ausnahme, dass beim Schnelldrucker--220--nach den Fig. 6 und 7 der Zeilenvorschub des Papierblattes sowie der Wagenrücklauf direkt bei Umkehrung der Drehrichtung des Wagenantriebsmotors erfolgen (wogegen bei der ersten Ausführungsform dazu ein Solenoid benötigt wird).
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antriebseinrichtung für den Wagen eines Schnelldruckwerkes, der in der Zeichenschreibrichtung über eine Kupplung und ein den Wagen antreibendes Drehglied von einem Motor aus einer Ausgangslage gegen eine Endlage verschiebbar und von jedem beliebigen Punkt seiner Bewegungsstrecke nach Ausrücken der Kupplung
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in seiner Drehrichtung umsteuerbarer Schrittschaltmotor (86) ist, der in seiner Normaldrehrichtung in bekannter Weise zum schrittweisen Vorschub des Wagens (60) dient, und dass die zwei Drehglieder (105,107) lösbar verbindende Kupplung (101,95) durch eine Drehung des Motors in der der Normaldrehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung selbsttätig ausrückbar und durch eine Drehung des Motors in der Normalrichtung selbsttätig wieder einrückbar ausgebildet ist.
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