Pneumatische Dämpfungseinrichtung an Schrittschaltwerken Die vorliegende Erfindung betrifft eine pneumatische Dämpfungseinrichtung für den losen Schaltzahn an einem Schaltschloss für die Schrittschaltung von Papier wagen in Büromaschinen, insbesondere Schreib- und Buchungsmaschinen.
Bei derartigen Büromaschinen mit Wagen geht das Bestreben, speziell im Hinblick auf die Entwicklung der mechanischen Leser, dahin, den exakten Stillstand bei jedem Schrittende, also den korrekten Abstand von jedem abgedruckten Zeichen zum nächsten, zu sichern. Jedoch erschwert eine störende Schwingung der beteilig ten Teile, welche auch den Wagen erfasst, beim Stoppen des Schaltrades durch den losen Schaltzahn im Gefolge des Stoppstosses die Erfüllung dieser Forderung. Diese zum Beispiel oszillografisch nachweisbare Schwingung verzögert den möglichen Beginn des folgenden Wagen schrittes und vermindert dadurch die effektive Schreibge schwindigkeit, sie erhöht ausserdem die mechanische Beanspruchung der Maschine.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse an einem von zwei Lenkern, welche die funktionelle Verbin dung zweier Wechselklinken eines Schrittschaltwerkes bewerkstelligen, eine Klemmfeder als wendeläufig wirk same Reibungsdämpfung oder einen doppeltwirkenden Kolben in ölgefülltem Zylinder als hydraulische Dämp fung vorzusehen. Die Ölfüllung erfordert dabei ein aufwendiges Bearbeiten von Zylinder und Zylinderdeckel für öldichten Zusammenbau und gestattet keine auf geringe Masse abgestellte Herstellung dieser Teile sowie des Kolbcns aus Kunststoff.
Eine andere bekanntgewordene Ausführungsohm be steht darin, dass ein einfachwirkender pneumatischer Dämpfungskolben in einem offenen Zylinder zwar nicht direkt mit der Schaltklinke, welche auf eine Wagenzahn stange wirkt, sondern erst mit einem, am Wagenbett schwenkbar befestigten Klinkenträer verbunden ist.
Muss der Klinkenträger, welcher hier ein Doppelfunk tionsteil ist, zum Justieren der Klinkenfunktion oder aus anderen Gründen verstellt werden, etwa durch Lageände rung seiner Anschläge oder durch eine Verbiegung seiner selbst, so wird damit oft die Lage des Dämpfungskolbens zum Zylinder ungewollt verändert; das würde nun wie- derum ein umständliches Nachstellen dieser Teile auf den funktionell richtigen Leichtgang erfordern mit der Gefahr einer Rückwirkung auf die Klinke.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für das Schaltschloss eine Dämpfungseinrichtung zu schaffen, welche solche Einschränkungen nicht aufweist.
Dies lässt sich erfindungsgemäss dadurch erreichen. dass die Dämpfungseinrichtung als gefederter Kolben in einem Zylinder mit durch im Schrittrichtungssinn wir kende Liderung gleichzeitig arbeitender Unter- und über druckkammer ausgebildet ist.
Der lose Schaltzahn kann hierbei über einen Zwi schenhebel auf den Kolben einwirken, um das Anspre chen der Hubvergrösserung zu verbessern. Letztere kann dann zugleich eine Übersetzung ins Schnelle bewirken, also eine erhöhte Kolbengeschwindigkeit, welche beim Aufbau sowohl des Überdrucks als auch des Unterdrucks auf der Kolbenrückseite den Effekt vergrössert.
Hieraus können sich unter Ausnutzung der Unter- und über druckwirkung relativ geringere Abmessungen des Kol bens und damit seine Masse ergeben, wodurch sich in Abstimmung mit einer Rückführfeder und der Grösse je eines Luftdurchgangsloches im Zylinderboden und -dek- kel eine rasche Rückbewegung von Kolben mit Stange und Zwischenhebel in die Ausgangs-, d.h. Bereitstel lungslage erzielen lässt.
Dies ist erforderlich. da zum Beispiel bei einer angesetzten Schreibgeschwindigkeit von 30 Anschlägen pro Sekunde für jeden Schritt insgesamt nur 33 Millisekunden zur Verfügung stehen, wovon für den Rücklauf der vorgenannten Teile ungefähr die Hälfte, also etwa 16 Millisekunden benötigt werden.
Das durch die getroffenen Massnahmen nunmehr mögliche Kleinhalten der zu bewegenden Masse ist für den Arbeitshub der Dämpfungsteile weniger wichtig als vielmehr für deren Rückhub, weil ja der erstere in Abhängigkeit von den Funktionsteilen, also im Zwang lauf zurückgelegt wird, der letztere aber im Freigang nur unter Federdruck; oder anders ausgedrückt: weil zwar für den Arbeitshub der Dämpfungseinrichtung genug Energie zur Verfügung steht, aber die fedrige Rückkehr der Dämpfungsglieder in die Bereitschaftslage für den nächsten Arbeitshub unter sehr geringer Energie zufuhr und schnell geschehen muss.
In der nachfolgenden Beschreibung ist der Aufbau und die Wirkungsweise eingehend aufgezeigt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsge genstandes dargestellt, bei der einige für die Erläuterung nicht wesentliche Teile fortgelassen sind.
Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht der Einrichtung, teilweise im Schnitt Fig. 2 eine Teilansicht als Schnitt A-A Fig. 3 eine Ansicht in Richtung B Auf einem Bolzen 1, welcher an einer mit dem Maschinengestell 2 verbundenen Tragplatte 3 befestigt ist, ist ein schwenkbarer Zwischenhebel 4 gelagert; er besitzt einen einstellbaren Stosskopf, zum Beispiel in Form einer Flachkopfschraube 5; 5,1 mit Gegenmutter 5.2, welche von einem losen Schaltzahn 6, teilweise gezeichnet, eines Schrittschaltwerkes (nicht gezeichnet) bewegt werden kann, Fig. 1.
Der Zwischenhebel 4 ist an seinem äusseren Ende 4,1 gelenkig mit einer Kolbenstan ge 7 verbunden, welche an ihrem anderen Ende in zentrischer Anordnung eine Kolbenplatte 8 nebst einer topfförmigen Manschette 9 aus Kunststoff trägt und in einem Zylinderdeckel 10 geführt wird, welcher ein Luft durchtrittsloch<B>10,1</B> aufweist, Fig. 2. Die Manschette 9 läuft in einem Zylinder 11, dessen Boden 11,1, gegen welchen sie sich mit einer Druckfeder 12 abstützt, mit einer Luftdurchtrittsöffnung 11,2 versehen ist; diese wird in bekannter Weise durch eine schwenkbare Scheibe 13 teilweise abgedeckt, welche mit einer Schraube 14 in der eingestellten Lage feststellbar ist, Fig. 3.
Zylinder 11 und Zylinderdeckel 10, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, sind in üblicher Formgebungsweise ausreichend luftdicht zusammengefügt; für die Anbringung ist in einfacher Art das Einsetzen in ein U-förmiges Stanzteil vorgesehen, welches zweckmässigerweise mit der Tragplatte 3 verei nigt sein kann.
Auf der Zylinderdeckelseite greifen dabei zwei Warzen 10,2 zwecks Halterung in entsprechende Löcher 3,1 des Flansches 3,3 und ein Flanschloch 3,2 bewirkt, dass bei umgekehrtem als gezeichnetem Einset zen des Zylinderdeckels 10 das Luftdurchtrittsloch 10,1 freiliegt, Fig. 2. Eine Druckschraube 15 mit Gegenmutter 16 hält die Teile bei bequemer Montage und Demontage in einfacher Weise zusammen fest, was ausreichend ist, da nur Längskräfte und keine seitlichen Kräfte auftre ten.
Funktionsbeschreibung Ein von einer Wagenzahnstange angetriebenes Schaltrad des Schrittschaltwerkes (nicht gezeichnet) kommt beim Schreiben abwechselnd mit dem sogenann- freiliegt, Fig. 2. Eine Druckschraube 15 mit Gegenmutter lose Schaltzahn 6 legt dabei seinen Hubweg zurück, wobei eine an ihm zweckmässig angeordnete Nase 6,1, an welcher bereits vorher unter sanftem Druck der Flach kopf 5,1 der Schraube 5 (Stosskopf) anliegt, dabei den Zwischenhebel 4 mitnimmt, der nun seinerseits die Kolbenstange 7 mit vergrössertem Hub vor sich her schiebt. Dabei lässt die Manschette 9 in Stossrichtung einen Überdruck (bei D), hinter sich ein Vakuum (bei V) entstehen.
Beides wirkt sich über die Dämpfungsglieder dämpfend auf die Schrittbewegung des Wagens aus.
Einfache Überlegungen führen zu der Vorstellung, dass der Wagen bisher beim Erreichen der Endlage entsprechend dem vom jeweiligen Schaltradzahn verscho benen losen Schaltzahn 6 nicht etwa einen exakten Stillstand erreicht, sondern dass eine Längsschwingung dadurch auftreten kann, dass der Wagen infolge des Massenstosses gemäss der bei der Schrittbewegung er reichten Höchstgeschwindigkeit elastische Formänderun gen der beteiligten Bauteile hervorruft, wobei auch an ein Nachgeben der zwischen den Teilen und/oder ihren Lagerungen vorhandenen ölfilme zu denken ist;
dem sich zunächst in Schwungrichtung ergebenden Weiterbewe gen des Wagens folgt ein elastisches Rückschwingen aller oder einiger Bauteile einschliesslich des Wagens, wobei im allgemeinen dann der nächste Schritt, zum Beispiel 2,6 mm, fällig sein wird, welcher in der gleichen Bewegungsform abläuft. Zwischen einen solchen ersten und zweiten echten Wagenschritt mit entsprechenden Zeiten schiebt sich also der Zeitraum für die vorbeschrie- bene Wagenschwingung ein, welche die eigentliche Schreibbewegung nur stört und daher den Effekt bezieh- tungsweise den Wirkungsgrad verschlechtert. Eine solche Schwingung konnte auch tatsächlich festgestellt werden.
Diese ungewollte und störende Schwingungsquelle- wird durch die beschriebene Dämpfung abgebaut, wodurch an einen Wagenschritt der jeweils nächste sich zügiger als bisher anschliessen kann. Bei dem unter Federzug erfol genden Rückhub des bei der Auslösung vom Schaltrad zahn freigegebenen losen Schaltzahnes 6 folgt der Kolben 8/9 samt Kolbenstange 7 und damit auch der Zwischen hebel 4 durch die Kraft der Rückholfeder 12 unmittelbar dem losen Schaltzahn 6 bis zur Berührung von Schrau benflachkopf 5,1 und Nase 6,1 des losen Schaltzahnes, so dass die ganze Dämpfungseinrichtung sofort beim näch sten Schaltzahn- und Wagenschritt zu neuer Wirkung bereitsteht.
Um den Schraubenflachkopf 5,1 am Zwischenhebel 4 klein halten zu können, was wiederum zu einer geringen Masse der rasch zu beschleunigenden Dämpfungsglieder beiträgt, ist für den losen Schaltzahn 6 eine Gleit- oder Lenkerführung zweckmässig und auch vorgesehen, weil hiermit keine oder nur eine ganz geringe, der Kreisbogen pfeilhöhe entsprechende Querverschiebung auftritt, im Gegensatz zu einem als Schwenkhebel ausgebildeten losen Schaltzahn.
Zur Justierung auf den besten Ablauf der Bewegung sind die Bohrungen 10,1 und 11,2 im Zylinder und die Lage der schwenkbaren Scheibe 13 passend zu bestim men.
Die erzielten Vorteile bestehen also insbesondere darin, dass durch den vom losen Schaltzahn direkt abgeleiteten Antrieb der Dämpfungseinrichtung Weg- und Kraftverluste vermieden werden, was bei der Klein heit dieser beiden Komponenten wesentlich ist, und dass durch die mit einfachen Mitteln erzielte Übersetzung ins Schnelle eine umgehende und ausreichend grosse Dämp fung eintritt. Die gleichzeitig mit Unter- und Überdruck wirkende Anordnung des Kolbens erlaubt kleine Abmes sungen desselben und ergibt somit im Zusammenwirken mit der Anfertigung aus Kunststoff eine kleine träge Masse, was einen schnellen Rücklauf bewirkt und eine überraschend hohe Schreibgeschwindigkeit erlaubt.