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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für den Wagenrücklauf eines Schnelldruckwerks, dessen Wagen von einer Antriebseinrichtung längs eines gegebenen Weges in Zeilenschreibrichtung bewegbar und von einer Federanordnung unabhängig von der Antriebseinrichtung schnell in seine Ausgangsposition gegen einen festen Anschlag zurückführbar ist, mit einer Vorrichtung, die den Wagen erfasst und abbremst, wenn er sich seiner Ausgangsposition nähert.
Bei vielen verschiedenartigen Schnelldruckern wird ein Wagen schrittweise längs eines gegebenen Weges vorgeschoben (vgl. deutsches Gebrauchsmuster 6600773). Bei vielen Druckwerken sind die Vorschubstrecke gewöhnlich gleich einer Zeichenbreite. Bei andern Druckwerken, insbesondere bei manchen Arten von Punktoder Matrixdruckern sind dagegen die Wagenvorschubschritte wesentlich kleiner. Bei allen diesen Druckwerken hängt die Arbeitsgeschwindigkeit und Leistungsfähigkeit des Druckers in erheblichem Masse vom schnellen
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Bei manchen Schnelldruckwerken werden für das Zurückziehen des Wagens vom Ende einer Zeile zum
Anfang der nächsten Zeile Federrückführmechanismen verwendet. Diese können so ausgebildet werden, dass der
Wagenrücklauf sehr schnell erfolgt, wodurch die verlorene Zeit sich erheblich verlängert.
Der Federrückzug des
Wagens wirft jedoch häufig andere Probleme auf. Vor allem wenn er mit hoher Geschwindigkeit zurückläuft, neigt der Wagen dazu, am Ende der Rücklaufbewegung zurückzuspringen oder zu "prallen". In diesem Fall muss man zusätzliche Zeit vergehen lassen, bis der Wagen zur Ruhe gekommen ist, wenn man keine
Unregelmässigkeiten im Druck am Beginn der Zeile in Kauf nehmen will.
Ein Schnelldrucker, dessen Wagen mittels eines kontinuierlich umlaufenden Zahnriemens bewegbar ist, welcher mit einem am Wagen gelagerten Ritzel in Eingriff steht, ist beispielsweise aus der USA-Patentschrift
Nr. 3, 424, 291 bekannt. Zum Drucken wird das Ritzel 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 Wagen von einer Zugfeder in die Ausgangslage zurückgebracht wird und hiebei gegen einen
Anschlag stösst. Hiebei tritt das oben erläuterte Problem auf.
In der USA-Patentschrift Nr. 3, 444, 976 ist 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. Die Reibungsbremse dieser Schreibmaschine ist nicht in der Lage, den Wagen am Ende der Rücklaufbewegung an seinem Anschlag festzuhalten und dadurch bei einer gewissen Auftreffgeschwindigkeit ein Rückprallen zu verhindern.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Bremseinrichtung für ein Schnelldruckwerk mit durch einen Federmechanismus bewirktem Wagenrücklauf (von einer beliebigen Stelle des Wagenweges aus) anzugeben, der auch bei sehr schnellem Betrieb ein Rückprallen des seiner Ausgangsposition erreichenden Wagens weitestgehend verhindert.
Diese Aufgabe ist bei einer Bremseinrichtung der einleitend angegebenen Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein sich an einer gegebenen Stelle in den Weg des Wagens erstreckender Steuerhebel vorgesehen ist, welcher über eine Zweiweg-Reibungskupplung mit einem Schwungrad gekuppelt ist und bei der schnellen Rückführbewegung des Wagens von diesem an der gegebenen Stelle erfasst wird und das Schwungrad unter Absorbierung eines Teiles der kinetischen Energie des Wagens in Drehung versetzt, und dass das Schwungrad bei seiner weiteren Drehung den Wagen über den Steuerhebel gegen den festen Anschlag drückt.
Die Erfindung ermöglicht einen sehr schnellen Betrieb mit minimalem Zeitverlust zwischen zwei Zeilen, ohne dass Schreibschwierigkeiten zu Beginn einer Zeile auftreten. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass die Bremseinrichtung zunächst die kinetische Energie des Rücklaufenden Wagens absorbiert und die absorbierte kinetische Energie dann dazu benutzt, den Wagen gegen den Anschlag zu halten, also mit Hilfe seiner eigenen Energie. Ein Rückprallen wird dabei praktisch vollkommen verhindert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. l eine perspektivische Darstellung eines Schnelldruckers, in welchem die Bremseinrichtung Verwendung finden kann ; Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht des Schnelldruckers, dessen Deckel und einige andere Teile entfernt sind ; Fig. 3 eine perspektivische Hinteransicht des Druckers nach Fig. 2 ; Fig. 4 eine weggeschnittene Draufsicht des Druckers, wobei der grösste Teil der Schreibwalze und des Wagens weggelassen ist ; Fig. 5 eine Seitenschnittdarstellung ungefähr entsprechend der Schnittlinie 5-5 in Fig. 2 ; und Fig. 6 eine Schnittdarstellung einer Bremsvorrichtung.
Fig. l bis 6 zeigen einen Schnelldrucker--20--in Form eines Punkt- oder Matrixdruckers mit 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 Verbindungsstangen, u. zw. eine hintere Verbindungsstange--25--, eine obere Verbindungsstange--26-und eine untere Verbindungsstange--27--, die die Platten--23 und 24--und die Bodenplatte--21--zu einem starren Rahmen verbinden, im vorgeschriebenen Abstand voneinander gehalten.
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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 --39-- trägt. Die Schreibwalze --29-- ist durch eine Öffnung --30-- in der Oberseite des
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Druckers-20- (Fig. l)--31-- hinein, um die Schreibwalze --29-- herum und wieder heraus geführt, wie in 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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--29-- gedrücktmit seinen Enden am Rahmen des Druckers angelenkt ist. Und zwar ist der Drahtbügel--34--, wie man in Fig. 2 und 10 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 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, 10 und 12 gezeigt. Jedoch kann der Haltebügel von der Schreibwalze in eine zweite stabile Lage weggeschwenkt werden, wie durch die gestrichelte Linie--34A--in Fig. 5 angedeutet, um das Einführen eines neuen Papierblattes zu erleichtern.
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--20-- enthältFig. 4 und 5 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
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Auf der Verbindungsstange --25-- ist ferner eine Papierführung--51--angeordnet (Fig. 4 und 5), die mit einer geneigten oder schrägen Führungsfläche --52-- das Papierblatt --32-- gegen die Schreibwalze - 29--führt (Fig. 5). Sie endet in einer Lippe--53-- (Fig. 4 und 5), die sich über die gesamte Breite der
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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, 4 und 5 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. 5 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, so dass der Wagen-60--in genauer Ausrichtung auf den Führungsschienen gehalten wird und sich nicht längs der Achsen der Wagenträgerrollen --62-- verschieben kann. Das freie Ende jeder Wagenträgerrolle--62-- 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
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eine 5 X 7-Matrix, sieben Punkte hoch und fünf Punkte breit. In einem Druckvorgang wird jeweils eine volle Kolumne aus sieben Punkten reproduziert, so dass sieben einzelne, vertikal übereinander angeordnete Punktdruckorgane erforderlich sind. Zwei dieser Punktdruckorgane oder einheiten sind in Fig. 5 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
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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. 5 gezeigte unterste Punktdruckeinheit hat ebenfalls einen auf der gekrümmten Aussenfläche--72--des Halters--61-- angeordneten Druckmagneten-77--, der einen langgestreckten nadelartigen Druckdraht-78-betätigt, der wie der Druckdraht--73--vom Druckmagneten durch die Drahtführung--74--vorsteht und an einer Stelle unmittelbar bei der Oberfläche der Schreibwalze--29--endet. Die übrigen fünf Punktdruckeinheiten sind in den Zeichnungen weggelassen ; die Öffnungen für ihre Anbringung auf dem Halter --61-- sind in Fig. 2 gezeigt.
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das eine Reihe von Steuerschaltern betätigt und ausserdem als Verbindungsglied in der Wagenbremsvorrichtung dient.
Auf der linken Seite des Druckers--20-- (gesehen in Fig. 2 und 4) ist auf der Seitenplatte --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.
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--20-- enthältWelle--88--des Motors--86--ist vertikal angeordnet und mit ihrem unteren Ende in einem Lager --89-- auf der Bodenplatte --21-- gelagert (Fig.5). Das untere Ende der Welle --86-- 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. 4 und 5 gezeigt. Auf der Welle--94--ist ausserdem ein leerlaufender
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komplementären, beabstandeten Parallelwänden ausgebildet, und im Zwischenraum zwischen ihnen ist eine Schraubenfeder--96--angeordnet, wie in Fig. 5 ersichtlich. Der eine Arm--98--des Hebels--95--hat einen nach unten stehenden Wellenteil--99--, auf dem ein Zwischenzahnrad--101--angeordnet ist (Fig. 4). 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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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 4 gezeigt.
Die Riemenscheibe--111--ist auf einer vertikalen Welle--112--angeordnet und gehört zu einer ähnlich wie die Hülse --108-- ausgebildeten langgestreckten Hülse--113--. Am einen Ende der Hülse --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 Zelle 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
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entstehen könnten, wenn der Wagen--60--ganz rechts festgehalten würde.
Beim Aufbau der einzelnen Zeichen drucken die einzelnen Druckdrähte (z. B. die Druckdrähte --73, 78--in Fig. 5) jeweils eine Anzahl von Punkten auf das auf der Schreibwalze--29--aufliegende Papierblatt--32--. Das Drucken erfolgt mit hoher Geschwindigkeit ; bei einem typischen Drucker beträgt die Druckgeschwindigkeit gewöhnlich --600-- oder mehr Zeichen pro Minute.
Wenn entweder durch ein empfangenes telegraphisches Signal oder durch die Betätigung eines der Fühlschalter--116 und 117--der Wagenrücklauf ausgelöst wird, kehrt sich die Drehrichtung des Motors --86-- um. Dadurch wird der Antriebsriemen--92--in der der Pfeilrichtung (Fig. 4) entgegengesetzten Richtung angetrieben, und die Riemenscheibe--93--beginnt sich in Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen. Dadurch wird die Schraubenfeder --96-- angezogen, so dass sie die Wände der Antriebsscheibe --93-- und des Hebels --95-- greift (Fig.5 und 6). Als Folge davon beginnt der Hebel-95-im Gegenuhrzeigersinn zu schwenken, so dass das Zwischenzahnrad--101--vom Zahnrad--105--ausgekuppelt wird (Fig. 4).
In einer vorbestimmten Anzahl von Schaltschritten des Motors --86-- in der Gegenrichtung wird das Zwischenzahnrad --101-- in seine zweite Lage--101A--gerückt, in der es das Zahnrad--105--vollständig freigibt, und die Federklinke --103-- erfasst. Der Hebel--95--, das Zwischenzahnrad--101--und die Feder --96-- bilden also eine Kupplung, die das Ritzel --107-- mit dem getriebenen Zahnrad--105--kuppelt, so dass letzteres bei Drehung der Antriebsscheibe--93--in der Normalrichtung sich im Uhrzeigersinn dreht. Jedoch wird diese Kupplung bei entgegengesetzter Drehung des Ritzels--107--automatisch und sofort in den ausgekuppelten Zustand geschaltet.
Bei einem praktisch erprobten Drucker erfolgt das Lösen der Kupplung in vier Arbeitszyklen des Schrittschaltmotors-86--.
Sobald der Kupplungsmechanismus mit dem Zwischenzahnrad--101--ausgekuppelt ist, ist der Wagen --60-- frei, so dass er durch die Spannkraft der Torsionsfeder--114--bewegt werden kann. Die Torsionsfeder --114-- ist bei jedem Bewegungsschritt des Wagens --60-- während des Druckens einer Zeile angezogen worden. Wenn der Wagen bis in die Nähe des rechten Endes seines Laufweges bewegt worden ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Torsionsfeder--114--straff angezogen, so dass sie eine erhebliche Kraft auf den Riemen--110--ausübt. Beim Ausrücken des Zwischenzahnrades--101--der Kupplung wird der Wagen --60-- unter sehr schneller Beschleunigung in der Rücklaufrichtung in seine Ausgangslage am Anschlag --83-- zurückgeführt.
Wenn der Wagen --60-- sich in der Rücklaufleitung gegen den Anschlag--83--bewegt, erfasst das Betätigungsorgan --82-- am Wagen den Fühleransatz--162--des Steuerhebels--161--für den Bremsmechanismus--160--. Bei Weiterbewegung des Wagens wird der Steuerhebel --161-- und ebenso das Zahnsegment --166-- im Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch wird das Zahnrad --167-- im Gegenuhrzeigersinn gedreht, gesehen in Fig. 4.
Wird der Wagenrücklauf ausgelöst, wenn der Wagen nur ein kurzes Stück in der Zeile vorangeschritten ist, wie es beim Drucken einer nur kurzen Zeile der Fall ist, so ist die Torsionsfeder--114--nur in beschränktem
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Der Wagen --60-- trifft auf den Gummipuffer--84--am Anschlag--83--mit langsamer Geschwindigkeit auf, so dass die Prallneigung gering ist.
Wenn dagegen eine lange Zeichenzeile gedruckt worden ist und der Wagen --60-- seinen Rücklauf vom oder in der Nähe des rechten Endes seines Laufweges beginnt, ist die Torsionsfeder--114--viel straffer angezogen, so dass sie eine wesentlich grössere Kraft auf den Wagen ausübt. Ausserdem hat in diesem Fall der Wagen --60-- eine grössere Strecke zum Beschleunigen. Folglich trifft das Betätigungsorgan --82-- auf den Fühleransatz--162--des Steuerhebels--161--mit hoher Geschwindigkeit auf, so dass das Zahnrad --167-- sehr rasch beschleunigt wird. In diesem Fall ist die für eine entsprechende Beschleunigung des Schwungrades--171--erforderliche Kraft grösser als die Reibungskopplung zwischen dem Zahnrad--167-- und dem Schwungrad--171--.
An den Stirnflächen der Filzscheiben --172 und 173-- tritt ein Schlupf auf, und diese Reibungsbremse absorbiert nahezu die gesamte kinetische Energie des Wagens. Wenn der Wagen auf eine der Drehgeschwindigkeit des hochträgen Schwungrades --171-- angepasste Geschwindigkeit abgebremst ist, hört der Schlupf auf und die Bremswirkung ist beendet. Der Wagen --60-- läuft frei, jedoch langsam in seine Ausgangslage zurück.
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der Wagen in seiner Ausgangslage ohne nennenswertes Prallen arretiert.
Wenn der Kupplungsmechanismus mit dem Zwischenzahnrad--101--ausgerückt und das
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elektrisches Signal, das erzeugt wird, wenn das Betätigungsorgan --82-- den linken Grenzschalter--118-berührt, was anzeigt, dass der Wagen seine Ausgangslage am linken Ende einer Zeile wieder erreicht hat. Die Mindestgesamtzeit, die für den Wagenrücklauf und das Widereinrücken der Kupplung mit dem Zwischenzahnrad
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erfolgt das Wiedereinrücken in vier Bewegungsschritten in der Normalrichtung, so dass der Drucker in der für das Drucken eines einzigen Zeichens erforderlichen Zeit wieder in Bereitschaft für einen weiteren Druckvorgang gebracht wird.
Die tatsächlich aufgewendete Zeit kann dabei etwas länger sein, je nach der Geschwindigkeit des Wagenrücklaufs und der für die zweite Umsteuerung des Motors --86-- erforderlichen Zeit.
Die Torsionsfeder--114--sorgt für einen sehr schnellen Wagenrücklauf bei minimalem Platzbedarf für
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sobald er diesen erreicht. Auf diese Weise wird die Energie des Wagens effektiv vernichtet oder ausgenutzt, um ein Prallen des Wagens zu verhindern. Indem er das Prallen und Vibrieren weitgehend unterbindet, vermindert der Bremsmechanismus--160--den Verschleiss des Druckers--20--auf Grund des Wagenrücklaufs und stabilisiert den Wagen schnell in seiner Ausgangslage am Anfang der Zeile, so dass ein gleichmässiger linker Rand der reproduzierten Kopie entsteht. Somit trägt der Bremsmechanismus erheblich zu einer raschen, kontrollierten, wohlgesteuerten Umschaltung am Ende des Wagenrücklaufs bei.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bremseinrichtung für den Wagenrücklauf eines Schnelldruckwerks, dessen Wagen von einer Antriebseinrichtung längs eines gegebenen Weges in Zeilenschreibrichtung bewegbar und von einer Federanordnung unabhängig von der Antriebseinrichtung schnell in seine Ausgangsposition gegen einen festen Anschlag zurückführbar ist, mit einer Vorrichtung, die den Wagen erfasst und abbremst, wenn er sich seiner
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Weg des Wagens (60) erstreckender Steuerhebel (161) vorgesehen ist, welcher über eine Zweiweg-Reibungskupplung mit einem Schwungrad (171) gekuppelt ist und bei der schnellen Rückführbewegung des Wagens (60) von diesem an der gegebenen Stelle erfasst wird und das Schwungrad (171) unter Absorbierung eines Teils der kinetischen Energie des Wagens (60) in Drehung versetzt, und dass das Schwungrad (171) bei seiner weiteren Drehung den Wagen (60)
über den Steuerhebel (161) gegen den festen Anschlag (83) drückt.
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