Schreibmaschine. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Schreibmaschine mit einem Typenhebel und Zwischenhebel aufweisenden Schreib mechanismus. Die Erfindung bezweckt durch Vereinheitlichen von Teilen des Schreibme chanismus die Herstellung zu verbilligen. Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass sowohl die Axen der Lager der Zwi schenhebel, als auch diejenigen der Lager der Typenhebel je auf einer ebenen Kurve lie gen, welche Kurven derart verlaufen, dass der Abstand eines Typenhebellagers von dem zur gleichen Schreibmechanismuseinheit ge hörenden Zwischenhebellager für alle Schreib mechanismuseinheiten mindestens annähernd konstant ist,
und wobei die Ebenen dieser beiden Kurven sich oberhalb des Symmetrie punktes der Typenhebellagerkurve schneiden und die Ebene der Zwischenhebellagerkurve mit der Verbindungsgeraden der Symmetrie- punkte der beiden genannten Kurven einen Winkel bildet, ferner dadurch gekennzeich net, dass einerseits die Tastenhebel jeder Ta- stenreihe, anderseits alle Zwischenhebel und drittens alle Typenhebel, wenn sie gestreckt werden, je unter sich gleich sind.
Die beiliegende Zeichnung veranschau licht ein Ausführungsbeispiel des Erfin dungsgegenstandes, und zwar veranschau lichen die Fig. 1 bis 6 die für die Definition des Neigungswinkels der Zwischenhebellager- ebene zur Verbindungsgeraden der Symme triepunkte der Typenhebel- und der Zwi- schenhebellagerkurve erforderlichen mathe matischen Grundlagen, während die Fig. 7 und 8 im Schnitt bezw. im Grundriss das Ausführungsbeispiel -darstellen, Im Schreibmaschinengehäuse 1 ist der Typenhebellagerkörper 2 angeordnet,
der die Typenhebelachse 6 trägt auf der die einzel nen Typenhebel 4 mit den Typen 5 schwenk bar gelagert sind. Die Axe der Typenhebel achse ist eine ebene Kurve. Im folgenden ist diese Kurve mit Typenhebellagerkurve und die Ebene in der sie liegt mit Typenhebel- lagerebene bezeichnet. Die Axen der Lager der Typenhebel liegen also in einer Ebene, der Typenhebellagerebene, und diese schliesst in bekannter Weise mit der durch die Axe der Schreibwalze 3 gelegten Vertikalebene einen spitzen Winkel ein.
Unter sich gleiche Zwischenhebel 7, die auf der im Zwischen hebellagerkörper 12 angeordneten Zwischen hebelachse 8 schwenkbar gelagert sind, stehen über die unter sich gleichen Verbin dungsstücke 9 mit den Typenhebeln 4 in Verbindung und weiter über ebenfalls unter sich gleiche Verbindungsstücke 10 mit den dazu gehörenden Tastenhebeln 11, die schwenkbar auf der im Tastenhebellagerkör per 14 angeordneten geraden, parallel zur Axe der Schreibwalze verlaufenden Tasten hebelachse 15 gelagert sind. Die Axe der Zwischenhebellagerachse 8 ist ebenfalls eine ebene Kurve, die im folgenden mit Zwischen hebellagerkurve bezeichnet ist. Die Ebene in der diese Kurve liegt ist mit Zwischenhebel lagerebene bezeichnet. Die Axen der Lager der Zwischenhebel liegen also ebenfalls in einer Ebene, und zwar in der Zwischenhebel lagerebene.
Der Durchstosspunkt der Typen hebellagerkurve, respektive der der Zwi schenhebellagerkurve mit der durch die Mitte der Schreibmaschine gelegten, senk recht zur Axe der Schreibwalze 3 ver laufenden Ebene, im folgenden Mittelebene genannt, ist im folgenden mit Symme triepunkt der Typenhebellagerkurve, respek tive Symmetriepunkt der Zwischenhebel lagerkurve bezeichnet. Unter Grundebene ist im folgenden die parallel zur Axe der Schreibwalze 3 verlaufende, durch die Ver bindungsgerade des 'Symmetriepunktes der Zwischenhebellagerkurve mit dem Symme triepunkt der Typenhebellagerkurve gehende Ebene verstanden.
Da die Tangenten in den beiden genannten Symmetriepunkten an die beiden Lagerkurven ebenfalls parallel zur Axe der Schreibwalze sind, liegen diese Tan genten in der Grundebene, mit andern Wor ten, die Grundebene ist bestimmt durch die beiden Tangenten in den beiden Symmetrie punkten an die Typenhebel- und an die Zwi- schenhebellagerkurve. Um die Höhe der dar gestellten Maschine möglichst klein zu hal ten, ist der Schreibmechanismus derart aus gebildet, dass in der Ruhelage die Typen hebel nicht über die von der obersten Tasten reihe tangierend an die Schreibwalze 3 ge legte, durch die Gerade A B angedeutete Ebene hinausragen.
Dadurch ist bedingt, dass der Neigungswinkel der aussen liegenden Typenhebel gegenüber der Grundebene klei ner ist als derjenige der mittleren Typen hebel und dass die Typenhebel in der Ruhe lage fächerartig auseinand-erspreizen, so dass die äussern Typenhebel beim Tastenanschlag einen grösseren Weg zurücklegen müssen als die mittleren Hebel.
Die Zwischenhebellagerebene bildet mit der Verbindungsgeraden des Symmetriepunk tes der Zwischenhebellagerkurve mit dem Symmetriepunkt der Typenhebellagerkurve einen Winkel, dessen Berechnung und Kon struktion weiter unten folgt.
Je zwei zusammengehörige, das heisst zur gleichen Einheit des Schreibmechanismus ge hörige Punkte der Typenhebel- und Zwi- schenhebellagerkurve liegen gleich hoch über der Grundebene und der Abstand je zweier solcher Punkte ist konstant. Ausserdem ist der Tastenhub praktisch für alle Tastenhebel gleich und ferner ist das Ganze derart aus gebildet, dass zur Erzielung eines Typen hebelanschlages an der Papierwalze für alle Typen praktisch gleicher Arbeitsaufwand an den Tastenhebeln aufgewendet werden muss.
Die in den seitlichen Typenhebeln in folge ihrer Schräglage an den Schlitzen auf- tretenden. geringen Reibungsverluste wer den dadurch ausgeglichen, dass der Schwer punkt der seitlich angeordneten Typenhebel weniger weit gehoben werden muss, als der jenige der mittleren Typenhebel.
Bei der dargestellten und beschriebenen Schreibmaschine sind alle Typenhebel, wenn sie gestreckt werden, alle Verbindungsstücke zwischen Typenhebeln und Zwischenhebeln, 2.11e Zwischenhebel, alle Zwischenstücke zwi schen Zwischenhebeln und Tastenhebeln und alle Tastenhebel jeder Tastenreihe jeweils unter sich gleich.
Die beschriebene Schreibmaschine besitzt also einen gedrängt zu bauenden, billig her zustellenden Schreibmechanismus.
Im folgenden sind die mathematischen Grundlagen des beschriebenen Schreibmecha nismus der dargestellten Schreibmaschine er läutert.
Fig. 1 dient zur Veranschaulichung der theoretischen Grundlagen eines einfachen Schreibmechanismus.
Fig. 1 wird dadurch erhalten, dass vorerst angenommen wird, die Typenhebellagerkurve und die Zwischenhebellagerkurve seien kon zentrische Kreisbogen mit dem Mittelpunkt O und den Radien OO1 = r und OO2 = r + d. Hierauf wird die Typenhebellager ebene e1 um die Tangente t1 an die Typen hebellagerkurve k1 in 01 um den Winkel a gedreht, welche Lage in Fig. 1 dargestellt ist. Die Tangente t1, welche senkrecht auf OO, ist, liegt also sowohl in der Grundebene e0, als auch in der Typenhebellagerebene e1, wie auch in der Zwischenhebellagerebene e2. Der Mittelpunkt M1 der Typenhebellager kurve k1 ist dann derjenige Punkt der Ebene e1, über dem alle Typenhebel, bezw. deren Köpfe aufschlagen. Je grösser der Winkel a und je grösser M1O1 = OO1 = r, desto höher wird die Schreibmaschine.
Die Schlitze im Typenhebellagerkörper bei 01 und im Zwischenhebellagerkörper bei OZ liegen genau in der Mittelebene M1O1O2D in der sich infolgedessen auch der im Sym metriepunkt 01 gelagerte Typenhebel und der im Symmetriepunkt OZ gelagerte Zwischen hebel bewegen. Dreht man aber jetzt diese Ebene um die durch M1 gehende Achse A1 (# M1O, und # auf allen durch M1 gehen den Geraden der Typenhebellagerebene) um einen Winkel s, so wird die Typenhebellager- kurve senkrecht durchschnitten in A, die Zwischenhebellagerkurve aber schief in B.
Der Schnittpunkt der Geraden M1A mit der Grundebene e0 ist mit E, und derjenige der Geraden M1A mit der Zwischenhebellager ebene e2 mit C bezeichnet. Da in Fig. 1 e0 und e2 zusammenfallen, fallen auch E und C zusammen. Andernfalls schneidet die durch M2 gehende Achse A2 (# M2O2) und den Punkt C bestimmte Ebene die Zwi schenhebellagerkurve senkrecht in B'2. Je grösser der Winkel s wird, desto grösser wird der Abstand B B'2. Praktisch bedeutet das: Bei Bewegung des Zwischenhebels um B treten Vereckungen auf, die sich durch grö ssere Reibung und Abnutzung am Zwischen hebel äussern.
Das Niederdrücken der äussern Tasten würde bedeutend grössere Kräfte er fordern als das Niederdrücken der mittleren. Ausserdem wird der Abstand A B und damit die Länge des Zwischenhebels immer grösser, wenn der Winkel a grösser wird. Sollten diese gleich lang bleiben, so müsste bei der Zwi schenhebellagerkurve die Kreisbogenform aufgegeben werden. Fig. 2 zeigt nun, wie diese Vereckungen im Zwischenhebellager bei B praktisch aus geschaltet werden können.
B'2 fällt mit B bei jedem beliebigen Winkel e zusammen, wenn die Zwischenhebellagerebene e2 um die Tan gente O2F (#01OZ) in OZ an k Z um einen Winkel x1 so gedreht wird, dass der Mittel punkt M2 der einen Kreisbogen bildenden Zwischenhebellagerkurve k2 auf die Achse A1 # M1D zu liegen kommt. Dreht man jetzt die Ebene M1DO1O2 um die Achse A, um einen Winkel e, so schnei det diese Schnittebene M,DEF -die Typen hebellagerkurve senkrecht in A, und die Zwischenhebellagerkurve in B.
Die Gerade M,- durchstösst die Zwischenhebellagerebene e" in C.<I>Da</I> M,A in der Schnittebene 1VI,DEF liegt, liegt auch C in dieser Ebene. Da nun M" auf M,D liegt, liegt auch M, in der Ebene M,DEF, die k 2 in<I>B</I> schneidet.
Infolgedessen muss auch die durch die in H,1 auf e2 stehende Achse AZ und den Punkt C gehende Ebene die Kurve k, in<I>B</I> schneiden, und zwar durchstösst k, diese Ebene in .B senk recht. Die Ebene M,DEF schneidet also auch hier die Kurve kz'in B nicht senkrecht; sie ist um die Linie 3IZCF etwas gegen die Mitte geneigt. Diese Neigung ist aber belanglos. Jedoch fallen hier die Punkte B und B'2 nach Fig. 1 zusammen.
Die folgende Berechnung des Winkels x1, aus dem Dreieck DO2M2 unter Hinzu nahme des Dreiecks DO1M, ergibt (vergleiche auch Fig. 5), wobei Fig. 5 die in erster Li- nie, wie weiter unten beschrieben, zur Er läuterung von Fig. 3 dient, als Schnitt von Fig. 2 mit der Mittelebene DO1O2M1 aufge fasst werden kann, so dass in Fig. 5 die Drei ecke DO1M1 und DO2M2 unverzerrt erschei nen.
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Nach dem Sinussatz ist: sin (90 + a - x1) : sin (90 - a) = DO2 : M2O2.
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#x1 ist in Fig. 2 in Übereinstimmung mit dem Winkel x1 in Fig. 5. Bei einem nach diesem Prinzip aufgebauten Schreibmecha nismus treten also in B praktisch keine Ver- eckungen auf.
Da aber für grösser werdende Winkel a der Abstand<I>A B</I> grösser wie 01O2 = d wird, müssen die äussern Zwi schenhebel länger sein wie die mittleren, ausserdem ist die Strecke A, B gegen die Grundebene geneigt, so dass die Verbindungs stücke, welche die Bewegung der Zwischen bebel auf die Typenhebel übertragen, alle verschieden sind. Die Unterschiede sind zwar nicht mehr so gross wie bei der Anordnung nach Fig. 1. Es erhebt sich damit die Frage: Ist es bei weiterer Vergrösserung des Win kels x, möglich, dass A B = 0,02 = d bleibt und gleichzeitig horizontal ist? Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Schreib mechanismus, bei welchem alle Typenhebel wenn sie gestreckt werden, alle Zwischen hebel und alle Verbindungsstücke zwischen Zwischenhebeln und Typenhebeln unter sich gleich sind.
Ausserdem sind die Typenhebel lagerkurve und die Zwischenhebellagerkurve Kreisbögen, die annähernd konzentrisch sind, wenn sie in die Grundebene umgeklappt wer den. Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt der Fig. 3 mit Winkelangabe und dient zur Entlastung von Fig. 3.
Soll ein Schreibmechanismus gemäss Fig. 3 erzielt werden, so ist die Beantwor tung folgender Frage notwendig: Um welchen Winkel x muss man die Zwi schenhebellagerebene e2 um die in der Grund ebene e0 liegende Tangente O2F in O2 an k2 drehen, damit eine beliebige Schnittebene durch<I>A, -</I> M1D <I>1 e,,</I> bei gegebenen<I>r, d</I> und<I>a,</I> die beiden Lagerkurven 1c, und k2 so schneidet, dass<I>A B = 0,02 = d</I> bleibt und immer A B parallel zur Grundebene e" ist.
Es muss also die Höhe<I>h,</I> von<I>A</I> über der Grundebene gleich der Höhe 1a2 von B-über derselben Ebene sein; weiterhin muss<I>A B</I> parallel E F und damit h, AJ=h2-BK sein (vergleiche Fig. 3).
Fig. 5 zeigt die zeichnerische Lösung der Konstruktion des kritischen Winkels x, wenn <I>r, d</I> und a gegeben sind, und zwar zeigt Fig. 5 einen Schnitt von Fig. 3 mit der Mittelebene D0,02, wobei auch verschiedene, nicht in dieser Ebene liegende Punkte und Dreiecke zur Bestimmung ,der wahren Grösse von Strecken und Winkel, in die als Zeichen ebene für Fig. 5 dienende Mittelebene um geklappt sind. Die Bezeichnungen von Fig. 3 und 5 stimmen für die Punkte, die in der Mittelebene selbst liegen miteinander über ein.
Punkte, die nach Fig. 3 nicht in der Mittelebene liegen, in Fig. 5 jedoch in diese gebracht worden sind, sind in Fig. 5 eben falls gleich wie in Fig. 3 bezeichnet, jedoch noch mit 'resp.", resp."' versehen, und zwar sind die Punkte, die um M1O1 in die Mittel ebene gedreht werden, mit ', die die um D01 in die Mittelebene gedreht werden mit " und die, die um DM1 in die Mittelebene gedreht werden, mit "' bezeichnet.
Wir zeichnen O,O2 = d, tragen in 01 den Winkel a an und messen 01M1 = r. Die Senkrechte in M1 zu M1O1 gibt auf O1O2 den Schnittpunkt D. M1D # A1 ist die Dreh achse für unsere Schnittebene, in der sich die Typenhebel bewegen. Die Gerade O1O2 stellt also gleichzeitig die Grundebene e0 und die Gerade M101 die Typenhebellagerebene c1 dar. In M1 wird der Drehwinkel e derart eingezeichnet, dass der eine Schenkel dieses Winkels durch die Gerade M1O1 gebildet ist. In der Zeichnung ist der grösste Drehwinkel
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eingetragen. w stellt dabei den Win kel zwischen den äussersten Typenhebelschwin gungsebenen dar. Die Senkrechte in 01 zu O1M1 gibt den Punkt E'.
Es ist dies die um die Gerade M1O1 in die Mittelebene, die die lei chenebene für Fig. 5 ist, gedrehte Spitze E (Fig. 3) des Dreiecks M1O1E (Fig. 3), dessen wahre Grösse in Fig. 5 das Dreieck M1O1E' zeigt. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, dass O,E senkrecht zu D01 ist. Um die wahren Grö ssen der Strecken DE und DF, sowie des Winkels # zu bestimmen, wird deshalb in 01 (Fig. 5) die Senkrechte zu DO1 gezeichnet und auf dieser die Strecke O,E' abgetragen, dies ergibt den Punkt E", es ist dies der um die Gerade D01 in die Mittelebene umge klappte Punkt E. Das Dreieck DO1E" in Fig. 5 zeigt also das Dreieck DO1E in Fig. 3 in wahrer Grösse.
Da auf<I>DE</I> auch F liegt und da der # DO2F ein rechter ist, wird der um DO2 in die Mittelebene gedrehte Punkt F" dadurch erhalten, dass in 02 die Senk rechte zu DO2 gezeichnet wird. Der Schnitt punkt dieser Senkrechten mit DE" ergibt F".
Nun soll die wahre Grösse des Dreiecks DM1E (Fig. 3) bestimmt werden. Zu diesem Zweck wird das Dreieck DM1E um DM1 # A, in die Mittelebene gedreht, mit andern Wor ten wir drehen jetzt unsere Schnittebene um den Winkel s zurück. Da A1 # M D senk recht zur Typenhebellagerebene e1 ist, steht M1D senkrecht auf allen Geraden dieser Ebene durch M1, also nicht nur senkrecht auf M1O1, sondern auch senkrecht auf M14E (Fig. 3). Der um M1D in die Mittelebene ge drehte Punkt E"' muss also in Fig. 5 auf der Geraden M1O, liegen. Da die wahre Grösse von NE in Fig. 5 aus dem Dreieck M1O1E' entnommen werden kann, wird der Punkt E"' dadurch erhalten, dass man in Fig. 5 auf M1O1 die Strecke M1E' abträgt.
Da ferner M1, der Mittelpunkt von k1 ist, ist M1O1 = H1A; infolgedessen fällt der in die Mittelebene ge drehte Punkt A"' mit 01 zusammen. Zur Kontrolle muss DE"' = DE" sein. M1DE"' ist die wahre Gestalt des Dreiecks M1DE (Fig. 3). Das Lot von A"' auf DE"' ergibt den in die Mittelebene gedrehten Punkt J"' und es ist A"' J"' die wahre Grösse von h1. Auf DE"' wird nun von J"' aus die Strecke d abgetragen, das ergibt den in die Mittel ebene gedrehten Punkt g"'. In K''' wird das Lot auf DE"' errichtet und auf demselben die Strecke J"' A"' = hl abgetragen, da mit ist der um M1D in die Mittelebene ge drehte Punkt B"' erhalten. Es ist B"' K''' = h2 <I>=</I> h,. Infolgedessen ist<I>A"' B\<B>=</B> d</I> und parallel zur Grundebene.
Den um M,D in,die Mittelebene gedrehten Punkt F'Yerhält man, indem auf<I>DE"'</I> ,die Strecke DF", die die wahre Grösse der Strecke DF in Fig. 3 ist, abgetragen wird.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist die Linie FB Schnittlinie der durch <I>A,</I> gehenden Schnittebene M,DEF mit der Zwischenhebellagerebene e2. Diese Schnitt linie trifft die Achse M,D <I>= A</I> in S. S ist also der Durehsstosspimkt von A, durch e2. Wird nun in Fig. 5 F"' B"' verlängert, so wird als Schnittpunkt mit M1D # dl, S erhalten.
Die Verbindungslinie S OZ schliesst dann mit O102 den gesuchten Winkel x ein, den die Zwischenhebellagerebene e2 mit der Grundebene e0 und damit mit der Verbin dungsgeraden der beiden Symmetriepunkte O102 bildet. Auf SO, liegt der Mittelpunkt M3 von k2 (02M3 = d + r). Mit T ist der Schnittpunkt der Linie O,S mit der Schnitt linie der beiden Lagerebenen bezeichnet. Die Gerade 02S in Fig. 5 stellt also zugleich auch die Zwischenhebellagerebene e2 dar.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeils P (Fig. 5) auf die Zwischenhebellager ebene e2. Aus Fig. 5 werden die Strecken: M3O2 = d + r und O,S entnommen. In OZ wird die Senkrechte zu O2M3 errichtet und darauf die aus Fig. 5 entnommene Strecke O2F"' abgetragen. Dies gibt den Punkt F. Zur Probe muss FS = F"' S sein. Tragen wir nun F B = F"' B' auf F S ab, so erhalten wir B.
Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, gebt der Kreisbogen um M3 mit dem Radius M3O2 = r + d durch B, womit gezeigt ist, dass M302 = M3B ist, mit andern Worten, die Zwischenhebellagerkurve ist ein Kreisbogen mit dem Mittelpunkt M3 und dem Radius M3O2 = r + d.
Da M3S nur wenige mm ist, ist die Schnittlinie SBF nur wenig von M3B verschieden, das heisst SB ist nahezu senk recht zur Zwischenhebellagerkurve k2 und die anlässlich der Erläuterung von Fig. 1 auf gezeigten Vereckungen sind sehr gering.
Wiederholt man die Konstruktion für kleinere Winkel e bei gleichem r, d und a, so bekommt man fast denselben Winkel x, was im übrigen auch die unten erläuterte Be rechnung des Winkels x bestätigt, die für zwei verschiedene Winkel e durchgeführt worden ist. Ferner ergibt die Konstruktion für verschiedene Winkel s auch, dass die Zwischenhebellagerkurve ein Kreisbogen mit dem Mittelpunkt M3 und dem Radius r + d ist. Damit ist graphisch der Beweis erbracht, dass es möglich ist, einen Schreibmechanis- mus zu konstruieren, bei dem A B = O1O2 = d ist, und bei dem A B parallel zur Grundebene ist. Die geringe Abhängigkeit des Winkels x bei gegebenem a, r + d vom Winkel e spielt praktisch keine Rolle.
Der bei der Zeichnung befolgte Gedan kengang ergibt unter Benutzung der Fig. 5, 3 und 4, wobei Fig. 4 lediglich zur Ent lastung von Fig. 3 dient, folgende Berech nung des kritischen Winkels x. Die Bezeich nungen der Punkte und Strecken wird im folgenden aus Fig. 3 entnommen.
Zunächst berechnet man einige Hilfs strecken und Hilfswinkel:
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Dieselbe Beziehung ergibt sich auch aus der rechtwinkligen körperlichen Ecke bei D (vergleiche Fig. 4). cos e = cotg (90 - 9) # cotg a (Nepersche Regel).
tg #o = tg <I>a</I> # cos e <I>5)</I> OiE <I>= r</I> # tg e
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12) h1 # AJ = AE ³ sin #, h2 # BK = h1 13) FK = DF - DK = DF - (DJ + JK) = DF - (DE - EJ + = DF - DE + EJ - JE.
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15) Berechnung von DS aus dem schiefwink ligen Dreieck DSF, dessen wahre Grösse in Fig. 5 durch das Dreieck DSF"' gegeben ist und in welchem DF, e und 90 - #, und da mit der dritte Winkel a = 180 - (e + 90 - #) bekannt sind (Fig. 5).
DS : DZ = sin e : sin a (Sinussatz)
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16) Berechnung des kritischen Winkels x aus dem schiefwinkligen Dreieck DSO2, in welchem jetzt DS, DO2 und der Winkel SDO2 = 90 - a gegeben sind.
Zuerst wird die Seite O2S nach dem Ko sinussatz berechnet: 02S2=DS2+DO#-2³DS³DO2³cos(90-a) Nach Sinussatz ist nun sin x : sin (90 - a) = DS : O,S
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Angenommen, in einem Modell seien die Masse r = 50 mm, d = 44,5 mm, a = 34 , so ergibt die numerische Durchrechnung für e = 54' einen Winkel x = 19 41', für e = 27' einen Winkel x = 20' 36 '; der rechnerische Mittelwert für den kritischen Neigungswinkel x ist also in Übereinstim mung mit der Konstruktion nach Fig. 5 und 6 dann zirka 20'. Ferner bestätigt diese nu merische Durchrechnung, dass die Abhängig keit des Winkels x vom Winkel a derart klein ist, däss sie für die praktische Schreib maschinenkonstruktion keine Rolle spielt und deshalb vernachlässigt werden kann.
Man kann den Winkel x auch aus der körperlichen Ecke bei F (schiefwinkliges, sphärisches Dreieck) berechnen.
Um diesen kritischen Winkel x muss also die Zwischenhebellagerebene gegen die Ver bindungsgerade der Symmetriepunkte der Typenhebel- und der Zwischenhebellager- kurve geneigt sein, wenn man fabrikations technisch die Forderung stellt: Alle Typen hebel wenn sie gestreckt sind, alle Zwischen hebel und alle Verbindungsstücke zwischen Zwischenhebeln und Typenhebeln sind gleich und die zusammengehörigen Lagerpunkte (A und B Fig. 5) sind jeweils in gleicher Höhe über der Grundebene angeordnet.
Dabei reicht gleichzeitig zum Anschlag der Typen hebel an der Papierwalze an allen Tasten hebeln ein praktisch gleicher Arbeitsauf wand aus.
Typewriter. The present invention is a typewriter with a type lever and intermediate lever having writing mechanism. The invention aims to reduce the cost of manufacturing by standardizing parts of the Schreibme mechanism. This is achieved according to the invention in that both the axes of the bearings of the intermediate levers, as well as those of the bearings of the type levers each lie on a flat curve, which curves run in such a way that the distance of a type lever bearing from the intermediate lever bearing belonging to the same writing mechanism unit for all writing mechanism units is at least approximately constant,
and the planes of these two curves intersect above the symmetry point of the type lever bearing curve and the plane of the intermediate lever bearing curve forms an angle with the straight line connecting the symmetry points of the two named curves, further characterized in that on the one hand the key levers of each row of keys, on the other hand all intermediate levers and, thirdly, all type levers, when they are stretched, are each equal among themselves.
The accompanying drawing illustrates an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, namely FIGS. 1 to 6 illustrate the mathematical principles required to define the angle of inclination of the intermediate lever bearing plane to the straight line connecting the symmetry points of the type lever and intermediate lever bearing curve, while 7 and 8 in section respectively. in the plan the embodiment -show, in the typewriter housing 1 the type lever bearing body 2 is arranged,
which carries the type lever axis 6 on which the individual type levers 4 with the types 5 are pivotably mounted. The axis of the type lever axis is a flat curve. In the following, this curve is referred to as the type lever bearing curve and the level in which it lies is referred to as the type lever bearing level. The axes of the bearings of the type levers therefore lie in one plane, the type lever bearing plane, and this includes, in a known manner, an acute angle with the vertical plane laid through the axis of the platen 3.
Under the same intermediate lever 7, which are pivotally mounted on the arranged in the intermediate lever bearing body 12 between the lever axis 8, are via the same connec tion pieces 9 with the type levers 4 in connection and further on also under the same connecting pieces 10 with the associated button levers 11, which are pivotably mounted on the straight keys lever axis 15 arranged in the key lever bearing body by 14 and running parallel to the axis of the platen. The axis of the intermediate lever bearing axis 8 is also a flat curve, which is referred to below as intermediate lever bearing curve. The plane in which this curve lies is designated with the intermediate lever storage plane. The axes of the bearings of the intermediate levers are also in one plane, namely in the intermediate lever storage plane.
The point of penetration of the types of lever bearing curve, or that of the intermediate lever bearing curve with the plane placed through the center of the typewriter and running perpendicular to the axis of the platen 3, hereinafter referred to as the central plane, is hereinafter referred to as the symmetry point of the type lever bearing curve, or the symmetry point of the intermediate lever bearing curve designated. Under the base plane is the parallel to the axis of the platen 3 extending through the connecting line of the 'symmetry point of the intermediate lever bearing curve with the symmetry triepunkt of the type lever bearing curve going level understood.
Since the tangents in the two mentioned symmetry points on the two bearing curves are also parallel to the axis of the platen, these tangents lie in the basic plane, in other words, the basic plane is determined by the two tangents in the two symmetry points on the type lever and to the intermediate lever bearing curve. In order to keep the height of the machine as small as possible, the writing mechanism is designed in such a way that in the rest position the types of levers do not protrude over the top row of keys tangent to the platen 3, level indicated by the straight line AB .
This means that the angle of inclination of the type levers on the outside is smaller than that of the middle type levers in relation to the base plane and that the type levers spread fan-like apart in the rest position, so that the outer type levers have to cover a greater distance when the key is pressed middle lever.
The intermediate lever bearing plane forms an angle with the straight line connecting the symmetry point of the intermediate lever bearing curve with the symmetry point of the type lever bearing curve, the calculation and construction of which follows below.
Any two associated points of the type lever and intermediate lever bearing curve, that is to say belonging to the same unit of the writing mechanism, are at the same height above the ground plane and the distance between two such points is constant. In addition, the key travel is practically the same for all key levers and the whole thing is formed in such a way that to achieve a type of lever stop on the paper roller for all types practically the same amount of work must be expended on the key levers.
The ones that appear in the side type levers due to their inclined position at the slots. Low friction losses are compensated for by the fact that the center of gravity of the type lever located on the side does not have to be raised as far as that of the central type lever.
In the typewriter shown and described, all type levers, when they are stretched, all connecting pieces between type levers and intermediate levers, 2.11e intermediate levers, all intermediate pieces between intermediate levers and key levers and all key levers of each row of keys are the same among themselves.
The typewriter described has a hard to build, cheap to produce writing mechanism.
In the following, the mathematical principles of the described Schreibmecha mechanism of the typewriter shown are explained.
Fig. 1 serves to illustrate the theoretical principles of a simple writing mechanism.
Fig. 1 is obtained by initially assuming that the type lever bearing curve and the intermediate lever bearing curve are concentric circular arcs with the center O and the radii OO1 = r and OO2 = r + d. The type lever bearing plane e1 is then rotated around the tangent t1 to the type lever bearing curve k1 in 01 by the angle a, which position is shown in FIG. The tangent t1, which is perpendicular to OO, is therefore both in the base plane e0 and in the type lever bearing plane e1, as well as in the intermediate lever bearing plane e2. The center point M1 of the type lever bearing curve k1 is then that point of level e1, above which all type levers, respectively. their heads bang. The larger the angle a and the larger M1O1 = OO1 = r, the taller the typewriter becomes.
The slots in the type lever bearing body at 01 and in the intermediate lever bearing body at OZ are exactly in the center plane M1O1O2D in which the type lever mounted at the point of symmetry 01 and the intermediate lever mounted at the point of symmetry OZ also move. But if you now rotate this plane around the axis A1 going through M1 (# M1O, and # on all through M1 the straight lines of the type lever bearing plane) by an angle s, the type lever bearing curve is intersected vertically in A, but the intermediate lever bearing curve at an angle B.
The intersection of the straight line M1A with the base plane e0 is denoted by E, and that of the straight line M1A with the intermediate lever bearing plane e2 is denoted by C. Since e0 and e2 coincide in FIG. 1, E and C also coincide. Otherwise the axis A2 (# M2O2) going through M2 and the plane determined by point C intersects the intermediate lever bearing curve perpendicularly in B'2. The larger the angle s, the larger the distance B B'2. In practical terms, this means that when the intermediate lever is moved by B, clogging occurs, which is manifested by greater friction and wear on the intermediate lever.
Depressing the outer keys would require significantly greater forces than depressing the middle one. In addition, the distance A B and thus the length of the intermediate lever increases as the angle a increases. Should these remain the same length, the circular arc shape would have to be abandoned for the intermediate lever bearing curve. Fig. 2 shows how these peaks in the intermediate lever bearing at B can be switched from practically.
B'2 coincides with B at any angle e if the intermediate lever bearing plane e2 is rotated around the tangent O2F (# 01OZ) in OZ at k Z by an angle x1 so that the center point M2 of the intermediate lever bearing curve k2 forming an arc of a circle comes to rest on axis A1 # M1D. If you now rotate the plane M1DO1O2 around the axis A, by an angle e, this cutting plane M, DEF intersects the types of lever bearing curve vertically in A, and the intermediate lever bearing curve in B.
The straight line M, - penetrates the intermediate lever bearing plane e "in C. <I> Since </I> M, A lies in the cutting plane 1VI, DEF, C also lies in this plane. Since M" now lies on M, D, lies also M, in the plane M, DEF, which intersects k 2 in <I> B </I>.
As a result, the plane passing through the axis AZ in H, 1 on e2 and the point C must also intersect the curve k, in <I> B </I>, and that penetrates k, this plane in .B perpendicularly. The plane M, DEF does not intersect the curve kz'in B perpendicularly here either; it is slightly inclined towards the center around the line 3IZCF. But this tendency is irrelevant. However, the points B and B'2 according to FIG. 1 coincide here.
The following calculation of the angle x1 from the triangle DO2M2 with the addition of the triangle DO1M results (see also FIG. 5), FIG. 5 being the first line, as described below, for explanation of FIG. 3 serves, can be understood as a section of FIG. 2 with the center plane DO1O2M1, so that in FIG. 5 the triangles DO1M1 and DO2M2 appear undistorted.
EMI0004.0001
According to the law of sines: sin (90 + a - x1): sin (90 - a) = DO2: M2O2.
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# x1 in FIG. 2 corresponds to the angle x1 in FIG. 5. In the case of a writing mechanism constructed according to this principle, practically no blurring occurs in B.
However, since the distance <I> AB </I> becomes larger than 01O2 = d for larger angles a, the outer intermediate levers must be longer than the middle ones, and the distance A, B is inclined towards the ground plane so that the Connecting pieces, which transmit the movement of the intermediate bellows to the type levers, are all different. The differences are no longer as great as in the arrangement according to FIG. 1. The question arises: If the angle x is increased further, is it possible that A B = 0.02 = d and is horizontal at the same time? Fig. 3 shows the structure of a writing mechanism in which all type levers when they are stretched, all intermediate levers and all connecting pieces between intermediate levers and type levers are the same among themselves.
In addition, the type lever bearing curve and the intermediate lever bearing curve are circular arcs that are approximately concentric when they are folded into the ground plane who the. FIG. 4 shows a detail from FIG. 3 with an indication of the angle and serves to relieve the strain on FIG. 3.
If a writing mechanism according to FIG. 3 is to be achieved, the answer to the following question is necessary: By which angle x do you have to rotate the intermediate lever bearing plane e2 around the tangent O2F in O2 at k2 in the basic plane e0 so that any section plane through <I> A, - </I> M1D <I> 1 e ,, </I> for given <I> r, d </I> and <I> a, </I> the two bearing curves 1c, and k2 cuts so that <I> AB = 0.02 = d </I> remains and AB is always parallel to the base plane e ".
The height <I> h, </I> of <I> A </I> above the ground plane must be equal to the height 1a2 of B-above the same plane; Furthermore, <I> A B </I> must be parallel to E F and thus h, AJ = h2-BK (compare FIG. 3).
FIG. 5 shows the graphical solution of the construction of the critical angle x if <I> r, d </I> and a are given, namely FIG. 5 shows a section of FIG. 3 with the central plane D0.02, where also various points and triangles not lying in this plane for determining the true size of the lines and angles into which the central plane serving as a drawing plane for FIG. 5 has been folded. The designations of FIGS. 3 and 5 agree for the points which lie in the central plane itself over one another.
Points which, according to FIG. 3, are not in the central plane, but which have been brought into this in FIG. 5, are identified in FIG. 5 in the same way as in FIG. 3, but still with 'resp. "Or" 'provided, namely the points that are rotated around M1O1 in the central plane with', those that are rotated around D01 in the central plane with "and those that are rotated around DM1 in the central plane with" '.
We draw O, O2 = d, mark the angle a in 01 and measure 01M1 = r. The perpendicular in M1 to M1O1 gives the intersection point D on O1O2. M1D # A1 is the axis of rotation for our cutting plane in which the type levers move. The straight line O1O2 thus simultaneously represents the base plane e0 and the straight line M101 represents the type lever bearing plane c1. The angle of rotation e is drawn in M1 in such a way that one leg of this angle is formed by the straight line M1O1. In the drawing is the largest angle of rotation
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registered. w represents the angle between the outermost type lever oscillation levels. The perpendicular in 01 to O1M1 gives point E '.
This is the point E (Fig. 3) of the triangle M1O1E (Fig. 3), rotated around the straight line M1O1 in the central plane, which is the lei Chen plane for Fig. 5, whose true size in Fig. 5 is the triangle M1O1E ' shows. From Fig. 3 it can be seen that O, E is perpendicular to D01. In order to determine the true sizes of the distances DE and DF, as well as the angle #, the perpendicular to DO1 is drawn in 01 (FIG. 5) and the distance O, E 'is plotted on this, this results in the point E ", This is the point E folded around the straight line D01 into the central plane. The triangle DO1E "in FIG. 5 thus shows the triangle DO1E in FIG. 3 in real size.
Since F lies on <I> DE </I> and because # DO2F is on the right, the point F "rotated around DO2 in the center plane is obtained by drawing the perpendicular to DO2 in 02. The intersection point this perpendicular with DE "results in F".
Now the true size of the triangle DM1E (Fig. 3) is to be determined. For this purpose the triangle DM1E is rotated around DM1 # A, in the middle plane, in other words we now rotate our cutting plane back by the angle s. Since A1 # M D is perpendicular to the type lever bearing plane e1, M1D is perpendicular to all straight lines in this plane through M1, i.e. not only perpendicular to M1O1, but also perpendicular to M14E (FIG. 3). The point E "'rotated about M1D in the center plane must therefore lie on the straight line M1O in FIG. 5. Since the true size of NE can be taken from the triangle M1O1E' in FIG. 5, the point E" ' obtained by plotting the distance M1E 'on M1O1 in FIG. 5.
Furthermore, since M1, is the center point of k1, M1O1 = H1A; As a result, point A "'rotated into the center plane coincides with 01. For control purposes, DE"' = DE ". M1DE" 'is the true shape of the triangle M1DE (FIG. 3). The perpendicular from A "'to DE"' results in point J "'rotated into the center plane, and A"' J "'is the true size of h1. On DE"' the distance d is now plotted from J "' , that results in the point g "'rotated into the center plane. In K '' 'the plumb bob is set up on DE "' and the distance J" 'A "' = hl is plotted on the same, since point B" 'rotated about M1D in the center plane is preserved. It is B "'K' '' = h2 <I> = </I> h,. As a result, <I> A" 'B \ <B> = </B> d </I> and is parallel to the ground plane.
The point F'Y rotated about M, D in, the central plane is obtained by plotting on <I> DE "'</I>, the segment DF", which is the true size of the segment DF in FIG.
As can be seen from FIG. 3, the line FB is the line of intersection of the cutting plane M, DEF going through <I> A, </I> with the intermediate lever bearing plane e2. This intersection line meets the axis M, D <I> = A </I> in S. S is therefore the maximum impact point of A, through e2. If F "'B"' is now extended in FIG. 5, # d1, S is obtained as the intersection with M1D.
The connecting line S OZ then encloses the desired angle x with O102, which the intermediate lever bearing plane e2 forms with the base plane e0 and thus with the straight line connecting the two symmetry points O102. The center M3 of k2 (02M3 = d + r) lies on SE. T is the intersection of the line O, S with the intersection line of the two storage levels. The straight line 02S in FIG. 5 therefore also represents the intermediate lever bearing plane e2.
Fig. 6 shows a view in the direction of arrow P (Fig. 5) on the intermediate lever bearing plane e2. The distances: M3O2 = d + r and O, S are taken from FIG. In OZ, the perpendicular to O2M3 is established and the distance O2F "'taken from FIG. 5 is plotted on it. This gives point F. For the test, FS = F"' S. If we now transfer F B = F "'B' to F S, we get B.
As can be seen from Fig. 6, the circular arc around M3 with the radius M3O2 = r + d gives through B, which shows that M302 = M3B, in other words, the intermediate lever bearing curve is a circular arc with the center M3 and the Radius M3O2 = r + d.
Since M3S is only a few mm, the line of intersection SBF is only slightly different from M3B, that is to say SB is almost perpendicular to the intermediate lever bearing curve k2 and the creases shown on the occasion of the explanation of FIG. 1 are very slight.
If you repeat the construction for smaller angles e with the same r, d and a, you get almost the same angle x, which incidentally also confirms the calculation of the angle x explained below, which was carried out for two different angles e. Furthermore, the construction for different angles s also shows that the intermediate lever bearing curve is an arc of a circle with the center M3 and the radius r + d. This graphically proves that it is possible to construct a writing mechanism in which A B = O1O2 = d, and in which A B is parallel to the ground plane. The slight dependence of the angle x for a given a, r + d on the angle e is practically irrelevant.
The thought process followed in the drawing results in using FIGS. 5, 3 and 4, with FIG. 4 only being used to relieve FIG. 3, the following calculation of the critical angle x. The designations of the points and routes are taken from FIG. 3 below.
First you calculate some auxiliary lines and auxiliary angles:
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The same relationship results from the right-angled physical corner at D (see Fig. 4). cos e = cotg (90 - 9) # cotg a (Nepersche rule).
tg #o = tg <I> a </I> # cos e <I> 5) </I> OiE <I> = r </I> # tg e
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12) h1 # AJ = AE ³ sin #, h2 # BK = h1 13) FK = DF - DK = DF - (DJ + JK) = DF - (DE - EJ + = DF - DE + EJ - JE.
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15) Calculation of DS from the oblique triangle DSF, the true size of which is given in Fig. 5 by the triangle DSF "'and in which DF, e and 90 - #, and since with the third angle a = 180 - (e + 90 - #) are known (Fig. 5).
DS: DZ = sin e: sin a (sine law)
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16) Calculation of the critical angle x from the oblique triangle DSO2, in which DS, DO2 and the angle SDO2 = 90 - a are now given.
First, the side O2S is calculated according to the cosine law: 02S2 = DS2 + DO # -2³DS³DO2³cos (90-a) According to the sine law, sin x: sin (90 - a) = DS: O, S
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Assuming that in a model the masses are r = 50 mm, d = 44.5 mm, a = 34, the numerical calculation results in an angle x = 19 41 'for e = 54' and an angle x for e = 27 ' = 20 '36'; the arithmetical mean value for the critical angle of inclination x is then approximately 20 'in accordance with the construction according to FIGS. 5 and 6. This numerical calculation also confirms that the dependence of the angle x on the angle a is so small that it plays no role in practical typewriter design and can therefore be neglected.
The angle x can also be calculated from the physical corner at F (oblique, spherical triangle).
The intermediate lever bearing plane must therefore be inclined by this critical angle x against the straight line connecting the symmetry points of the type lever and the intermediate lever bearing curve, if one makes the manufacturing requirement: All types of levers when they are stretched, all intermediate levers and all connecting pieces between intermediate levers and type levers are the same and the associated bearing points (A and B Fig. 5) are each arranged at the same height above the ground plane.
In doing so, practically the same amount of work is sufficient to stop the type lever on the paper roller on all buttons.