DE1145405B

DE1145405B - Kettendrucker fuer datenverarbeitende Maschinen

Info

Publication number: DE1145405B
Application number: DEI15777A
Authority: DE
Inventors: Frederick Murray Demer; Alex Thomas Shalkey; Richard Henry Harrington
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1957-12-24
Filing date: 1958-12-18
Publication date: 1963-03-14
Also published as: US2990767A; NL234516A; FR1222524A

Description

Der Gegenstand der Erfindung betrifft einen Kettendrucker für datenverarbeitende Maschinen, bei welchem der Abdruck der für den zu druckenden Text gewünschten Typen durch Hammersteuerung erfolgt. Mit Kettendrucker werden solche Druckeinrichtungen bezeichnet, deren Typen an einem stetig in Richtung der Druckzeile umlaufenden Band oder einer Kette befestigt sind und die Zahl der Druckstellen auf der zu bedruckenden Papierbahn durch die Anzahl der Druckhämmer bestimmt ist, wobei der Abdruck der Typen durch Anschlag der Druckhämmer gegen die Rückseite der Papierbahn erfolgt. Diese Kettendrucker ermöglichen durch ihre mit hoher Geschwindigkeit umlaufende Typenkette eine hohe Druckgeschwindigkeit. Diese Druckgeschwindigkeit ist jedoch wiederum abhängig von dem Antrieb und der Auswahlsteuerung der Druckhammer.

Bei dem Kettendrucker gemäß der Erfindung ist der Antrieb der Druckhämmer und deren Auswahlsteuerung in vorteilhafter Weise vereinfacht, indem der Antrieb für die Druckhämmer bzw. der Anschlag der einzelnen Druckhämmer durch eine aus einer ständig umlaufenden Trommel von hohem elektrischem Widerstand und den Druckhämmern zugeordneten Metallbändern bestehende, an sich bekannte elektrostatische Friktionskupplung bewirkt wird. Derartige elektrostatische Friktionskupplungen sind insbesondere für die Anschaltung von Zählwerken bekanntgeworden, die dadurch erreicht wird, daß die mit einer rotierenden Achatwalze zusammenarbeitenden Metallbänder beim Wirksamwerden der elektrostatischen Kupplung gegen die Walze gezogen werden und bei der darauffolgenden Mitnahme die Einrückung der den einzelnen Zählwerkstellen zugeordneten Kupplung bewerkstelligen. Ein derartiges Antriebsystem läßt sich jedoch nicht ohne weiteres für den Antrieb der Druckhämmer von solchen Druckvorrichtungen verwenden, welche etwa mit einer Geschwindigkeit von 600 Zeilen pro Minute arbeiten und bei welchen für die Zeit des Hammeranschlags nur etwa 500 bis 600 Mikrosekunden zur Verfügung stehen. Um diese hohe Arbeitsgeschwindigkeit bei einem Kettendrucker zu verwirklichen, bei welchem der Druckhammeranschlag mit Hilfe der schnell ansprechenden und an sich bekannten elektrostatischen Friktionskupplung bewirkt wird, werden gemäß der Erfindung den einzahlen, den Druckhämmern zugeordneten Kupplungsorgane für den Antrieb derselben besonders schnell wirksame und vorteilhaft einfache Steuersysteme zugeordnet. Diese Steuersysteme, deren Bauelemente im einzelnen bekannt sind, arbeiten in der Weise, daß im Ruhezustand der-Kettendrucker
für datenverarbeitende Maschinen

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Dezember 1957

Frederick Murray Demer, Johnson City, N. Y.,

Alex Thomas Shalkey, Endicott, N. Y.,
und Richard Henry Harrington, Vestal, N. Y.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

selben an der Trommel und den Metallbändern für die Druckhämmer die gleiche definierte Spannung liegt und zur Auswahl und individuellen Betätigung der den einzelnen Druckhämmern zugeordneten Kupplungsorgane durch ein an das entsprechende Steuersystem in an sich bekannter Weise angelegtes Signal an das ausgewählte Metallband eine eine entsprechende Spannungsdifferenz gegenüber der Trommel erzielende Spannung gelegt wird.

In Verbindung mit den gemäß einer Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung vorgesehenen, zwischen den Metallbändern für die Druckhämmer und der Trommel beweglichen Zwischengliedern wird in vorteilhafter Weise die Funktion des Kettendruckers gemäß der Erfindung sichergestellt. Damit unterscheidet sich der Kettendrucker gemäß der Erfindung nicht nur durch seine einfache Bauweise und hohe Arbeitsgeschwindigkeit gegenüber den bekannten Schnelldruckern für datenverarbeitende Maschinen, sondern auch durch seine sichere Arbeitsweise beim Druckvorgang, was bei den geforderten

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hohen Dmckgeschwindigkeiten von besonderem Vorteil ist.

In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Ausfiihnmgsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische schaubildliche Darstellung eines Kettendruckers mit wegen der besseren Übersicht nur einem Druckhammer,

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der elektrostatischen Friktionskupplung mit mehreren Druckhämmern und einem Teil der Typenkette,

Fig. 3 ein elektronisches Steuersystem für die einer Druckhammerstelle zugeordnete elektrostatische Friktionskupplung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung für die Funktion des elektronischen Steuersystems.

Der Kettendrucker nach dem Ausführungsbeispiel besitzt als wesentliches Bauteil ein aus Metall oder sonstigem geeignetem Material bestehendes endloses Band 10, welches über zwei in Abstand von etwas mehr als 120 Druckstellen angeordnete Scheiben 11, 12 horizontal entlang einer Druckzeile geführt wird. Das Band 10 dient als Träger für eine Anzahl von Typengliedern 13, die auf einer Druckplatte 14 mehrere Typenzeichen tragen. Die Rückseite der einzelnen Typenglieder 13 weisen Zähne 15 auf, deren Zahl und Teilung von den auf der Vorderseite des Typengliedes angebrachten Typen bestimmt wird. Diese Zähne sind so ausgebildet, daß sie beim Umlauf des Typenbandes zur Erzeugung von Zeitsignalen von dem Typenband zugeordneten Magnetkopf en 16, 17 abgetastet werden können. Außer den genannten Typengliedern trägt das Typenband 10 noch eine magnetische Marke 19, welche von einem Magnetkopf 18 abgefühlt wird, um zur Erzeugung eines einzigen Signals zu der Zeit dient, wenn ein vorbestimmtes Typenzeichen in der richtigen Stellung ist, um durch einen der Druckhämmer angeschlagen zu werden, wie später noch erläutert wird. Seinen Antrieb erhält das Typenband 10 durch einen Motor 20 (Fig. 1), der über ein angeschlossenes Getriebe 21 auf die Führungs- und Antriebsscheibe 11 des Typenbandes zur Wirkung kommt. Beim Antrieb des Bandes werden somit die Typen in Zeilenrichtung entlang einer Papierbahn 23 bewegt. Die senkrecht zur Typenbahn verlaufende Papierbahn 23 wird in üblicher Weise intermittierend angetrieben. Hierzu dienen beispielsweise mit Förderstiften ausgestattete Förderbandpaare 26 und 27 (Fig. 1), die in bekannter Weise von durch einen Motor 28 angetriebene Antriebs- und Führungsscheiben zum Transport der Papierbahn bewegt werden. Das Förderbandpaar 27 erhält seinen Antrieb durch einen Riemen 29, welcher die Antriebs- -verbindung herstellt zwischen einer dem direkt angetriebenen Förderbandpaar 26 zugeordneten Riemenscheibe 31 und einer dem Förderbandpaar 27 zugeordneten Riemenscheibe 30. Die Riemenscheibein 30 bzw. 31 werden von verlängerten Wellen 32 bzw. 33 der Förderbandpaare 26, 27 getragen. Der Abdruck der Typen auf der Papierbahn erfolgt durch Hämmer 34_t bis 34„, welche auf einer Achse 35 drehbar gelagert sind und normalerweise von Federn 36_Χ bis 36_n von der Papierbahn 23 weggehalten werden. Zwischen den Typen und der Papierbahn 23 läuft parallel zu dem Typenband 10 das Farbband 37, welches von einer Vorratsspule 38 kommt und über eine Führung 39 von einer angetriebenen Spule 40 aufgenommen wird. Den Hämmern 34_X bis 34„ ist eine elektrostatische Kupplungseinrichtung 41 (Fig. 1 und Fig. 2) zugeordnet. Die Kupplungseinrichtung besteht aus einer von einem Motor 43 ständig angetriebenen Trommel 42 von hohem elektrischem Widerstand und an jeden Hebelarm 44₁ bis 44„ der Druckhammer 34 angreifende schmale Metallbänder 4S₁ bis 45_n. Die über die Trommeloberfläche hinweggeführten Bänder 45 werden von ihren an einer Querschiene

ίο befestigten Federn 46j bis 46„ an die Trommeloberfläche herangezogen.

Durch eine Anzahl verteilt angeordnete Zwischenglieder 47, 48, 49 aus Isoliermaterial zwischen der Trommel 42 und den Metallbändern 45 werden die letzteren normalerweise von der Berührung mit der Oberfläche der Trommel 42 abgehalten. Die Zwischenglieder 47, 48, 49 sind auf der Welle 50 der Trommel 42 frei drehbar gelagert und haben in ihren Lagerscheiben bogenförmige Schlitze 51, 52.

Rechts und links von der Trommel 42 befindet sich noch ein auf der Welle 50 frei drehbares Zahnrad 54, deren Stift 53 durch die bogenförmigen Schlitze 51, 52 in den Lagerscheiben der Zwischenglieder hindurchragen und mit der Lagerscheibe des äußersten Zwischengliedes 49 fest verbunden ist. Bei Antrieb der Zahnräder 54 durch die auf einer Achse 56 befestigten Zahnsektoren 55 werden durch die Stifte 53 der Zahnräder 54 die Zwischenglieder aufeinanderfolgend aus dem Bereich der Metallbänder herausbewegt. Die Achse 56 steht über ©in Hebelgelenk 58 mit einem Solenoid 57 in Antriebsverbindung, so daß bei Ansprechen desselben der Achse eine Drehbewegung erteilt wird, die zum Antrieb der Zahnräder 54 über die Zahnsektoren 55 dient. Die an einen der Zahnsektoren 55 angreifende Feder 59 hat die Aufgabe, die Zahnsektoren in ihre Grundstellung zurückzuführen.

Die für den Antrieb der Druckhämmer vorgesehene und an sich bekannte elektrostatische Friktionskupplung arbeitet gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem elektronischen Steuersystem, dessen Bauelemente als solche bekannt sind und daher auch nicht im einzelnen beschrieben zu werden brauchen. Durch die auf die Magnetköpfe 16, 17, 18 von den Zähnen der Typenglieder gegebenen Signale ist das Steuersystem für den Antrieb der Druckhammer mit umlaufenden Typenzeichen auf dem Typenband synchronisiert. Für den Abdruck der Typen wird innerhalb eines Zeitabschnittes in dem für einen Druckvorgang umfassenden Maschinenspiel durch das Steuersystem zwischen der Trommel 42 und den den ausgewählten Hämmern zugeordneten Metallbänder 45j bis 45„ eine Spannungsdifferenz erzeugt. Jedes einer Druckhammerstelle 34 zugeordnete Steuersystem hat somit die Aufgabe, die Kupplungsverbindung zwischen der Antriebstrommel 42 und dem der Druckstelle zugeordneten Metallband 45 herzustellen. Fig. 3 zeigt einen Stromkreis für die elektrostatische Kupplung einer Druckhammerstelle in Verbindung mit dem elektronischen Steuersystem. Dieser Stromkreis enthält eine Gasentladungsröhre 59 mit einer Anode 60, einem Schirmgitter 61, einem Steuergitter 62 sowie einer Kathode 63. Über einen Einweggleichrichter 64 und den Leiter 65 ist die Anode 60 der Gasentladungsröhre mit dem Metallband 4S₁ ernes Hammers 34J verbunden. Das Metallband 4S₁ hat jedoch auch über einen Sperrwiderstand 66 und dem Leiter 67 mit der umlaufenden Trommel 42 Strom-

verbindung, sobald die Zwischenglieder 47, 48, 49 zwischen dem Metallband und der Trommel abgerückt sind.

Die für den eigentlichen Druckvorgang innerhalb eines Steuerstromkreises für eine Druckstelle auftretenden Spannungsverhältnisse werden in Fig. 4 in graphischer Darstellung gezeigt. In dem Schema ist die für einen Druckvorgang vorgesehene Druckzeit in zwei Zeitabschnitte α und b eingeteilt. Zunächst wird in den Zeitabschnitten α und b über den Widerstand 68 an die Anode 60 jeder Gasentladungsröhre 59 eine Spannung von beispielsweise 200 Volt gelegt (Fig. 3). Im Zeitabschnitt α besteht auch an allen Schirmgittern 61 der Röhren 59 eine hohe Schirmgitterspannung.

Sobald für den Abdruck einer Type die entsprechenden Gasentladungsröhren 59 ein Signal über das Steuergitter 62 (Fig. 2) erhalten, werden diese leitend. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Spannung am Punkt A (Fig. 3) von 200 Volt auf ungefähr 12 Volt für die gezündeten Röhren. Der Spannungswert von entweder 200 Volt für ungezündete oder 12 Volt für gezündete Gasentladungsröhren 59 am Punkt A eines jeden Steuerstromkreises ist durch den Rückwiderstand des Gleichrichters gegen die Metallbänden 4S₁ bis 45„ und die Trommel 42 abgeschirmt.

Zu Beginn des Zeitabschnittes b (Fig. 4) ist am Leiter 67 eine Spannung von 200VoIt, die an die Trommel 42 und diejenigen Metallbänder 45, deren zugeordnete Röhren 59 nicht gezündet wurden, weitergeleitet wird. Diejenigen Metallbänder 45, deren Röhren für den Abdruck einer Type gezündet haben, halten innerhalb eines Steuerstromkreises (Fig. 3) die ihnen aufgedrückte Spannung von 12 Volt auf folgendem Wege: Gezündete Gasentladungsröhre 59, Einweggleichrichter 64, Sperrwiderstand 66, Leiter 67. Nachdem durch die an die den Druckstellen zugeordneten elektronischen Steuersysteme angelegten Signale an die entsprechend ausgewählten Metallbänder 45 gegenüber der im Ruhezustand an der Trommel 42 und den Metallbändern 45 gleichen Spannung eine eine entsprechende Spannungsdifferenz gegenüber Trommel erzielende Spannung erzeugt wird, wird für die ausgewählten Metallbänder die elektrostatische Friktionskupplung zwischen Metallband 45 und Trommel 42 wirksam. Innerhalb des Zeitabschnittes um die elektrostatische Friktionskupplung zur Wirkung kommen zu lassen, werden die isolierten Zwischenglieder zwischen die Trommel und Metallbänder vor Beginn des eigentlichen Druckvorganges durch Ansprechen des Solenoids 54 in einer der Uhrzeigerrichtung entgegengesetzten Richtung aus dem Bereich der Metallbänder 45 abgedreht. Bei Wirksamwerden der elektrostatischen Friktionskupplung zwischen der Trommel 42 und den ausgewählten Metallbändern 45 werden daher diese ausgewählten Metallbänder eng an die umlaufende Trommel 42 herangezogen und von dieser mitgenommen. Der auf diese Weise auf die ausgewählten Metallbänder 45 ausgeübte Zug wird auf die angeschlossenen Hebelarme 44 der Druckhämmer 34 übertragen. Mit dieser Zugbewegung werden die ausgewählten Druckhämmer in Richtung gegen die zu diesem Zeitpunkt in Druckstellung befindlichen Typen des Typenbandes bewegt. Nach Abdruck der Typen wird das Solenoid stromlos, so daß die Rückholfeder 59 (auf Fig. 2) wirksam werden kann und über das Zahngetriebe 54, und den Stift 53 die Zwischenglieder 47, 48, 49 wiederum zwischen die Trommel und die Metallbänder einführen kann, so daß zu Beginn des nächsten Maschinenspieles für den gesamten Druckvorgang, wozu auch der Papiertransport zu rechnen ist, die Metallbänder 45 von der umlaufenden Trommel 42 abgehalten werden und einen Fehldruck verhindern.

Die umlaufende Trommel 42 der elektrostatischen Friktionskupplung hat vorteilhafterweise einen ungefähren Durchmesser von 0,06 m und hat eine Umdrehungszahl von etwa 800 bis 900 Umdr./Min. Bei dieser Geschwindigkeit beträgt die Anschlagszeit für den einzelnen Druckhammer etwa 500 bis 600 Mikrosekunden. Der Kettendrucker gemäß der Erfindung kann bis zu hundertzwanzig Druckstellen umfassen, und dementsprechend müssen auch hundertzwanzig Druckhammer 34_t bis 34_n für die Beschriftung der Papierbahn vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kettendrucker für datenverarbeitende Maschinen, bei denen der Druckhammeranschlag durch eine aus einer ständig umlaufenden Trommel und den Druckhämmern zugeordneten Metallbändern bestehenden elektrostatischen Friktionskupplung bewirkt wird, die durch zugeordnete elektronische Steuersysteme betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand der Steuersysteme (59, 64, 66, 68) an der Trommel (42) und den Metallbändern (45) die gleiche definierte Spannung liegt und zur Auswahl und individuellen Betätigung der einzelnen Druckhämmer (34) durch ein an das entsprechende Steuersystem (59, 64, 66, 68) in an sich bekannter Weise angelegtes Signal an das ausgewählte Metallband (45) eine eine entsprechende Spannungsdifferenz gegenüber der Trommel (42) erzielende Spannung gelegt wird.

2. Kettendrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Metallbändern (45) für die Druckhammer und der umlaufenden Trommel (42) aus Isoliermaterial bestehende, bewegliche Zwischenglieder (47, 48, 49) angeordnet sind, die die Metallbänder für die elektrostatische Friktionskupplung freigeben und nach dem Druckvorgang die Lösung derselben zwischen den Metallbändern und der Trommel mechanisch sicherstellen.

3. Kettendrucker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Umfang der Trommel (42) verteilt mehrere Zwischenglieder (47, 48, 49) wirksam sind, die auf der Trommelachse frei drehbar gemeinsam von einem Elektromagnet (Solenoid 57) unabhängig angetrieben werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 472151, 871082; USA.-Patentsehriften Nr. 2 695 558, 2 692 551; IBM Journal of Research and Development, Januar 1957, S. 49 bis 56.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen