CH639899A5

CH639899A5 - OPTIONAL PRINTER.

Info

Publication number: CH639899A5
Application number: CH962078A
Authority: CH
Inventors: W Sumner Brown
Original assignee: Exxon Research Engineering Co
Priority date: 1977-09-14
Filing date: 1978-09-14
Publication date: 1983-12-15
Also published as: IT7827633A0; BR7805976A; CA1108470A; IT1098621B; MX4183E; GB2004504A; DE2839024A1; NL7809252A; JPS5453026A; AU521251B2; FR2403196A1; BE870390A; GB2004504B; AU3890678A

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufschlagdrucker mit einer den Schriftträger abstützenden Anschlagwalze, dieser gegenüber liegende Typen, die in Kontakt mit dem Schriftträger führbar sind, sowie einem Hammer mit einer Anschlagfläche, die zur Durchführung des Druckvorganges auf die Type aufschlagbar ist. The invention relates to an impact printer with a stop roller supporting the writing medium, opposite types which can be guided in contact with the writing medium, and a hammer with a stop surface which can be hit on the type for carrying out the printing process.

Bislang wurden Solenoide verwendet, um den Hammer eines Aufsch'agdruckers zu betätigen und dabei die Aufschlagfläche des Hammers in Richtung auf die Type zu bewegen. Ein herkömmlicher Hammer ist in Fig. 1 dargestellt, wobei ein bewegbarer magnetischer Aufbau oder Kolben 12 innerhalb einer sich axial erstreckenden Öffnung 14 eines stationären magnetischen Aufbaues 10 angeordnet ist. Wenn eine ringförmige Wicklung oder Spule 16, die dem stationären magnetischen Aufbau 10 zugeordnet ist, erregt wird, wird dadurch ein sich axial estreckender magnetischer Fluss 18 erzeugt, der den bewegbaren magnetischen Aufbau 12 gegen einen ferromagnetischen Anschlag 20 schlägt, weither das Ende der Öffnung 14 verschliesst. Der bewegbare magnetische Aufbau 12 steht mit einem länglichen Stössel 22 in Verbindung, der sich von einem Ende des bewegbaren magnetischen Aufbaus 12 durch eine Mittelöffnung 21 in dem Anschlag 20 estreckt, so dass der Stössel 22 mit einer Aufschlagfläche 26 an einem Ende auf die Type 28 aufschlägt, die einer Stützfläche in der Form einer Anschlagwalze gegenüber liegt. So far, solenoids have been used to operate the hammer of an impact printer while moving the impact surface of the hammer toward the type. A conventional hammer is shown in FIG. 1, wherein a movable magnetic assembly or piston 12 is disposed within an axially extending opening 14 of a stationary magnetic assembly 10. When an annular winding or coil 16 associated with the stationary magnetic assembly 10 is energized, an axially extending magnetic flux 18 is generated which strikes the movable magnetic assembly 12 against a ferromagnetic stop 20, further the end of the opening 14 closes. The movable magnetic assembly 12 is connected to an elongated plunger 22 which extends from one end of the movable magnetic assembly 12 through a central opening 21 in the stop 20, so that the plunger 22 has an impact surface 26 at one end on the type 28 strikes that is opposite a support surface in the form of a stop roller.

Normalerweise ist d'er Hammer gemäss Fig. 1 derart ausgelegt, dass die Aufschlagfläche 26 auf die Type 28 auftrifft, wenn sich die bewegbare magnetische Struktur 12 sehr nah an dem Anschlag 20 am Ende der Öffnung 14 befindet. Zu diesem Zeitpunkt wird auf die bewegbare magnetische Struktur 12 die maximale Kraft übertragen, und weder die bewegbare magnetische Struktur 12 noch die Aufschlagfläche 26 am Ende des Stössels 22 bewegen sich kräftefrei bei einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit für den Fall, dass der Hammer mit seiner maximalen Kraft schlägt. Im Gegenteil wird in diesem Fall die mit dem magnetischen Aufbau 12 in Verbindung stehende Aufschlagfläche 26 ständig beschleunigt, wobei die Geschwindigkeit wächst, bis die Aufschlagfläche 26 auf die Type 28 auftrifft. 1 is designed such that the impact surface 26 strikes the type 28 when the movable magnetic structure 12 is very close to the stop 20 at the end of the opening 14. At this time, the maximum force is transmitted to the movable magnetic structure 12 and neither the movable magnetic structure 12 nor the striking surface 26 at the end of the plunger 22 move force-free at a substantially constant speed in the event that the hammer is at its maximum Strength strikes. On the contrary, in this case the impact surface 26 connected to the magnetic structure 12 is continuously accelerated, the speed increasing until the impact surface 26 strikes the type 28.

Hieraus ergibt sich, dass der herkömmliche Hammer nicht die maximale Aufschlaggeschwindigkeit erreicht, bevor die Aufschlagfläche auf die Type auftrifft. Vielmehr befindet sich der Hammer in einem Beschleunigungsprozess bis zu der Geschwindigkeit zur Zeit des Hammeraufschlages. Dem entsprechend besitzen, herkömmliche Hämmer eine längere Taktzeit, woraus sich ergibt, dass die Druckgeschwindigkeit nicht optimal ist. Darüber hinaus erreicht der herkömmliche Hammer nicht die maximale Geschwindigkeit durch den magnetischen Aufbau, wenn die Aufschlagfläche nicht richtig in Bezug auf den Anschlag 20 positioniert ist, um sicherzustellen, dass die Aufschlagfläche 26 die Type 28 in genau dem gleichen Moment trifft, wenn der bewegbare magnetische Aufbau 12 auf den Anschlag 20 aufschlägt. This means that the conventional hammer does not reach the maximum impact speed before the impact surface hits the type. Rather, the hammer is in an acceleration process up to the speed at the time of the hammer impact. Accordingly, conventional hammers have a longer cycle time, which means that the printing speed is not optimal. In addition, the conventional hammer does not reach maximum speed through the magnetic assembly if the striking surface is not properly positioned with respect to the stop 20 to ensure that the striking surface 26 hits the Type 28 at exactly the same moment when the movable magnetic Structure 12 strikes the stop 20.

In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu beheben und einen Hammer für einen Aufschlagdrucker der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass der Hammer vor dem Aufschlag auf die Type kräftefrei fliegt. Dabei soll die maximale Hammergeschwindigkeit schnell erreicht werden können. Knowing this state of the art, the object of the invention is to remedy the disadvantages indicated and to design a hammer for an impact printer of the type mentioned at the outset in such a way that the hammer flies without force before the impact on the type. The maximum hammer speed should be reached quickly.

Ausserdem soll die Taktzeit für das Schlagen des Hammers verkürzt werden können, während der Hammer andererseits nicht die Sicht auf das soeben gedruckte Zeichen versperren soll. In addition, it should be possible to shorten the stroke time for hitting the hammer, while on the other hand the hammer should not obstruct the view of the character just printed.

Schliesslich soll der Hammer im wesentlichen axial-symmetrisch ausgebildet werden können, um die Herstellungskosten gering zu halten. Die erfindungsgemässe Ausbildung des Druckers ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. Finally, the hammer should be able to be designed essentially axially symmetrically in order to keep the manufacturing costs low. The inventive design of the printer results from the characterizing part of patent claim 1.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der stationäre magnetische Aufbau eine ringförmige Ausbildung mit einer durchgehenden Mittelaussparung. Der Kolben kann einen Längsschlitz aufweisen, der sich parallel zur linearen Bewegungsrichtung erstreckt, um Wirbelströme, die in dem bewegbaren magnetischen Aufbau auftreten, zu vermindern. Wenn die Mittelaussparung einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und die Aufschlagfläche länglich oder nicht kreisförmig ausgebildet ist, kann es zweckmässig sein, wenn sich ein Vorsprung vom stationären magnetischen Aufbau in den Längsschlitz hinein er5 According to a preferred embodiment of the invention, the stationary magnetic structure has an annular configuration with a continuous central recess. The piston may have a longitudinal slot that extends parallel to the linear direction of movement to reduce eddy currents that occur in the movable magnetic assembly. If the central recess has a circular cross section and the impact surface is elongated or non-circular, it can be expedient if a projection protrudes from the stationary magnetic structure into the longitudinal slot

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

639 899 639 899

streckt, um eine Drehbewegung des bewegbaren Kolbens zu verhindern, und um die erforderliche Ausrichtung der Aufschlagfläche sicherzustellen. stretches to prevent rotation of the movable piston and to ensure the required alignment of the impact surface.

Am bewegbaren Kolben kann ein nicht magnetischer Stössel befestigt sein, der sich bis zur Aufschlagfläche erstreckt. Um den Stössel liegt bevorzugt eine spiralförmige Rastfeder, die am bewegbaren Kolben angreift und deren Kraft von der Aufschlagstelle bzw. der Type weggerichtet ist, um die Aufschlagfläche nach dem Aufschlag zurückzuführen. A non-magnetic plunger can be attached to the movable piston, which extends to the impact surface. Around the plunger there is preferably a spiral detent spring which engages the movable piston and the force of which is directed away from the point of impact or the type in order to return the impact surface after the impact.

Weitere Vorteile und Einzelheiten werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich. Dabei zeigt im einzelnen: Further advantages and details will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings. The individual shows:

Fig. 1 einen teilweise schematisch dargestellten Schnitt eines herkömmlichen, in der Einleitung bereits diskutierten Hammers, 1 is a partially schematic section of a conventional hammer, already discussed in the introduction,

Fig. 2 einen teilweise schematisch dargestellten Schnitt durch einen Hammer gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 2 shows a partially schematically illustrated section through a hammer according to a preferred embodiment of the invention,

Fig. 3 eine grafische Darstellung des Geschwindigkeitsablaufes des Hammers beim Erfindungsgegenstand gegenüber dem herkömmlichen Hammer, 3 is a graphical representation of the speed of the hammer in the subject matter of the invention compared to the conventional hammer,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des Hammers beim Erfindungsgegenstand, 4 shows a longitudinal section through a preferred embodiment of the hammer in the subject matter of the invention,

und and

Fig. 5 die Endansicht des in Fig. 4 dargestellten Hammers. Fig. 5 is the end view of the hammer shown in Fig. 4.

Die in Fig. 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Solenoidhammer mit einem stationären magnetischen Aufbau 50 aus einem Material hoher Permeabilität, der eine Axialaussparung 48 besitzt, die sich ganz hindurch erstreckt und einen bewegbaren magnetischen Aufbau oder Kolben 54 aufzunehmen vermag, der aus einem Material hoher Permeabilität besteht und sich gradlinig durch die sich axial erstreckende Aussparung 48 hindurchzubewegen vermag, um den Luftspalt 52 zu schlies-sen. Der verschiebbare Kolben 54 ist von Wicklungen 56 umgeben, die einen Magnetfluss 57 durch den stationären magnetischen Aufbau und d'en verschiebbaren magnetischen Kolben 54 erzeugen. Die magnetischen Kräfte entsprechend dem magnetischen Fluss in dem Luftspalt 52 schieben den bewegbaren magnetischen Kolben nach vorn in Richtung auf die Anschlagwalze oder -platte 30, vor welcher sich noch eine Type 28 befindet. Eine Aufschlagfläche 58 befindet sich am Ende eines unelastischen nicht magnetischen Stössels, der an dem verschiebbaren Kolben 54 befestigt ist. The preferred embodiment of the invention shown in FIG. 2 includes a solenoid hammer having a stationary magnetic assembly 50 made of a high permeability material, which has an axial recess 48 which extends all the way through and which is adapted to receive a movable magnetic assembly or piston 54 which is made of one Material of high permeability exists and is able to move straight through the axially extending recess 48 in order to close the air gap 52. The displaceable piston 54 is surrounded by windings 56, which generate a magnetic flux 57 through the stationary magnetic structure and the displaceable magnetic piston 54. The magnetic forces corresponding to the magnetic flux in the air gap 52 push the movable magnetic piston forward in the direction of the stop roller or plate 30, in front of which there is still a type 28. An impact surface 58 is located at the end of an inelastic, non-magnetic plunger which is attached to the displaceable piston 54.

Gemäss der Erfindung befindet sich innerhalb der Aussparung 48 kein Anschlag, so dass der bewegbare magnetische Kolben um eine wesentliche Strecke in die Aussparung 48 eindringt, bevor die Type 28 durch die Aufschlagfläche 58 getroffen wird. Dem entsprechend befinden sich der magnetische Kolben 54 und die Aufschlagfläche 58 in einem kräftefreien Flug zur Zeit des Aufschlages auf die Type 28. According to the invention, there is no stop within the recess 48, so that the movable magnetic piston penetrates the recess 48 a substantial distance before the type 28 is hit by the impact surface 58. Accordingly, the magnetic piston 54 and the impact surface 58 are in a force-free flight at the time of impact on the type 28.

Zur näheren Erläuterung der Vorteile der erfindungsge-mässen Ausbildung über den Stand der Technik soll nachfolgend auf die Fig. 3 Bezug genommen werden. Wie bereits weiter oben erwähnt worden ist, soll die Hammergeschwindigkeit schne'l erreicht werden, um die Taktzeit zu verringern. In der grafischen Darstellung gemäss Fig. 3 ist die Geschwindigkeit auf der Ordinate aufgetragen und die Hammerstellung auf der Abszisse mit angedeuteter Aufschlagstelle. Die Fig. 3 repräsentiert den Fall, wenn der Hammer mit maximaler Kraft schlägt, wie dies beispielsweise erforderlich ist, wenn die Type eine relativ grosse Fläche besitzt und eine Anzahl von Kohlendurchschlägen hergestellt werden soll. Die Kurve i stellt die Geschwindigkeit über der For a more detailed explanation of the advantages of the inventive design over the prior art, reference should be made to FIG. 3 below. As already mentioned above, the hammer speed should be reached quickly in order to reduce the cycle time. 3, the speed is plotted on the ordinate and the hammer position on the abscissa with the impact point indicated. FIG. 3 represents the case when the hammer strikes with maximum force, as is required, for example, when the type has a relatively large area and a number of carbon cuts are to be produced. The curve i represents the speed over the

Hammerstellung gemäss der Erfindung dar, wobei klar zum Ausdruck kommt, dass die Aufschlaggeschwindigkeit durch den Hammer sehr schnell erreicht wird und sich der Hammer im wesentlichen bei einer konstanten Geschwindigkeit auf die Aufschlagstellung zubewegt. Mit anderen Worten befindet sich der Hammer in einem kräftefreien Flug lange bevor er die Aufschlagstellung erreicht. Andererseits stellt die Kurve b die Geschwindigkeit über der Stellung eines herkömmlichen Hammers dar, wobei die Hammergeschwin-digkeit auch dann noch ansteigt, wenn der Hammer die Aufschlagposition erreicht. Dem entsprechend ist die Taktzeit des herkömmlichen Hammers wesentlich länger. Darüberhinaus wird deutlich, dass sich der Hammer zur Zeit des Aufschlages nicht in einem kräftefreieru Flug befindet. Vielmehr wird nach wie vor noch eine Kraft auf den Hammer zu dem Zeitpunkt übertragen, wenn er die Aufschlagposition erreicht. Hammer position according to the invention, wherein it is clearly expressed that the impact speed is reached very quickly by the hammer and the hammer moves towards the impact position essentially at a constant speed. In other words, the hammer is in an effortless flight long before it reaches the impact position. On the other hand, curve b represents the speed over the position of a conventional hammer, the hammer speed still increasing even when the hammer reaches the impact position. Accordingly, the cycle time of the conventional hammer is much longer. In addition, it is clear that the hammer is not in a stress-free flight at the time of impact. Rather, a force is still transmitted to the hammer at the time it reaches the impact position.

Die gestrichelte Linie gibt die Aufschlagposition1 wieder, wenn der Hammer ungünstig im Hinblick auf die Anschlagwalze 30 angeordnet ist. Bei dem herkömmlichen Hammer erreicht dieser die Aufschlagposition, bevor er seine maximale Geschwindigkeit erreicht hat, d.h. der magnetische Aufbau 12 des herkömmlichen Hammers erreicht nie den Anschlag 20 zur Zeit des Auftreffens auf die Type 28. Gemäss der Erfindung ist die Abweichung von der Schlaggeschwindigkeit durch eine ungünstige Anordnung des Hammers vernachlässigbar. The dashed line represents the impact position 1 if the hammer is arranged unfavorably with respect to the stop roller 30. In the conventional hammer, it reaches the impact position before it has reached its maximum speed, i.e. the magnetic structure 12 of the conventional hammer never reaches the stop 20 at the time it hits type 28. According to the invention, the deviation from the impact speed is negligible due to an unfavorable arrangement of the hammer.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 soll nachstehend eine eingehende Beschreibung der bevorzugten Aus-führungsform erfolgen, die sich unter geringem Kostenaufwand herstellen lässt. Wie die Figur zeigt, sind Wicklungen 56 um eine Spule 62 aus nicht magnetischem Material gelegt. Der stationäre magnetische Aufbau 50 bildet ein Gehäuse für den Hammer und schliesst die Wicklungen 56 ein. Der stationäre magnetische Aufbau 50 besitzt eine Hülse 64, die sich nach vorn in Richtung auf die Aufschlagfläche 58 erstreckt. Ein Gleitlager 66 ist zur Abstützung des Stössels 60 innerhalb der Hülse 64 angeordnet. Eine zusätzliche nicht magnetische Lagerfläche 68 führt das rückwärtige Ende des bewegbaren magnetischen Aufbaues 54. With reference to FIGS. 4 and 5, a detailed description of the preferred embodiment is to be given below, which can be produced at low cost. As the figure shows, windings 56 are placed around a coil 62 made of non-magnetic material. The stationary magnetic structure 50 forms a housing for the hammer and includes the windings 56. The stationary magnetic structure 50 has a sleeve 64 which extends forward in the direction of the impact surface 58. A slide bearing 66 is arranged within the sleeve 64 to support the plunger 60. An additional non-magnetic bearing surface 68 guides the rear end of the movable magnetic structure 54.

Wie die Fig. 5 zeigt, besitzt der Stössel 60 einem kreisförmigen Querschnitt, während die Aufschlagfläche 58 länglich ausgebildet ist. In einer ähnlichen Weise ist der bewegbare magnetische Aufbau oder Kolben 64 im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. 5 shows, the plunger 60 has a circular cross section, while the impact surface 58 is elongated. In a similar manner, the movable magnetic assembly or piston 64 is circular in cross section.

Der bewegbare magnetische Aufbau 54 trägt einen Schlitz 70, der sich parallel zur Achse des Hammers erstreckt. Der Schlitz 70 vermindert Wirbelströme in dem bewegbaren magnetischen Aufbau 54. Ausserdem bildet ein Stift 72 einen Vorsprung, der sich in den Schlitz 70 von dem magnetischen Lagermaterial 74 (oder von der Lagerfläche 68) erstreckt, um die richtige Orientierung der Aufschlagfläche 58 zu gewährleisten. The movable magnetic assembly 54 has a slot 70 that extends parallel to the axis of the hammer. The slot 70 reduces eddy currents in the movable magnetic assembly 54. In addition, a pin 72 forms a protrusion that extends into the slot 70 from the magnetic bearing material 74 (or from the bearing surface 68) to ensure the correct orientation of the impact surface 58.

Ein Stossdämpfer 76 ist mit dem rückwärtigen Ende des Hammers verbunden. Der Stossdämpfer umfasst einen' Kolben 78 sowie eine Feder 80. Wenn der bewegbare Aufbau 54 und der Stössel 60 zurückgetrieben werden, nachdem sie von der Anschlagwalze abspringen, entkommt die in dem Bereich 82 zwischen dem Kolben 78 und dem Gehäuse 84 eingeschlossene Luft, um den Kolben 78 in Richtung auf das nicht magnetische Lagermaterial 68 und an der Schraube 88 vorbei, um damit den zurückkehrenden bewegbaren magnetischen Aufbau 54 weich abzufangen. Um die Aufschlagfläche 58 in der zurückgezogenen Position zu halten, ist eine Rastfeder 86 zwischen dem hülsen-förmigen Lagermaterial 66 und dem bewegbaren magnetischen Aufbau 54 vorgesehen. Die Feder 86 bietet einen A shock absorber 76 is connected to the rear end of the hammer. The shock absorber includes a piston 78 and a spring 80. When the moveable assembly 54 and plunger 60 are driven back after they come off the stop roller, the air trapped in the area 82 between the piston 78 and the housing 84 escapes around the Piston 78 toward the non-magnetic bearing material 68 and past the screw 88 to softly intercept the returning movable magnetic assembly 54. In order to keep the impact surface 58 in the retracted position, a detent spring 86 is provided between the sleeve-shaped bearing material 66 and the movable magnetic structure 54. The spring 86 offers one

5 5

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hinreichend grossen Widerstand, wenn der Hammer erregt ist, um den freien Flug des Kolbens 54 wesentlich beeinflussen zu können. Eine Schraube 88 steuert das Entweichen der Luft, welche den rückkehrenden Kolben 54 und den Stössel 60 auffängt. Sufficiently large resistance when the hammer is excited to be able to significantly influence the free flight of the piston 54. A screw 88 controls the escape of air, which catches the returning piston 54 and the plunger 60.

Auf die Beschreibung des Druckers, in welchem der erfin-dungsgemässe Hammer eingesetzt wird, wurde nicht näher eingegangen. Es leuchtet jedoch ein, dass der Hammer in verschiedenen Arten von Aufschlagdruckern eingesetzt wer-5 den kann. The description of the printer in which the hammer according to the invention is used was not discussed in detail. However, it is clear that the hammer can be used in various types of impact printers.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

639899

2nd

PATENT CLAIMS

1. Impact printer with a stop roller (30) supporting the writing medium, opposite types (28) which can be guided in contact with the writing medium, and a hammer with an impact surface (58) which is used to carry out the printing process on the type (28 ), characterized by a stationary magnetic structure (50) made of a material with high permeability, which has a central recess (48) opposite the material (56) on both sides, a piston (54) connected to the impact surface (58) made of a material of high permeability, which can be guided through the central recess (48) essentially in a straight line while the air gap (52) is closed, the air gap (52) being essentially closed by the piston (54) before the impact surface (58) opens the type (28) hits, while the piston (58) flies essentially without force when it hits.

2. Printer according to claim 1, characterized in that the piston (54) for reducing eddy currents has a longitudinal slot (70) which extends parallel to the direction of linear movement of the piston (54).

3. Printer according to claim 1 or 2, characterized in that the central recess (48) has a circular cross section.

4. Printer according to claim 2, characterized in that a pin (72) for preventing rotation of the piston (54) about its axis and alignment of the impact surface (58) engages in the longitudinal slot (70).

5. Printer according to one of the preceding claims, characterized in that the stationary magnetic structure (50) is essentially circular in cross section.

6. Printer according to one of the preceding claims, characterized in that the stationary magnetic structure (50) comprises windings (56) which surround the central recess (48).

7. Printer according to one of the preceding claims, characterized in that the hammer has a non-magnetic plunger (60) which extends from the stop surface to the piston (54).

8. Printer according to claim 7, characterized in that the non-magnetic plunger (60) is surrounded by a detent spring (86) which engages the piston (54) and whose force is directed away from the impact point or the type (28) .

9. Printer according to one of the preceding claims, characterized in that a shock absorber (76) is arranged on the side of the piston (54) opposite the impact surface (58).