DE1214918B - Druckeinrichtung fuer Aufzeichnungstraeger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ÄWflwS PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G06k

Deutsche KX: 43 a-41/03

1214 918
J24903IXc/43a
11. Dezember 1963
21. April 1966

Als Ausgabeeinheiten für datenverarbeitende Maschinen sind zahlreiche Arten von Druckwerken und -einrichtungen bekannt, bei denen es insbesondere darauf ankommt, möglichst hohe Druckgeschwindigkeiten zu erreichen, um die meist höher liegende Verarbeitungsgeschwindigkeit der angeschlossenen Anlagen auch ausnutzen zu können und im Idealfall sogar zu erreichen.

Unter diesen bekannten Druckeinrichtungen finden sich auch solche, bei denen die Anschlagenergie nicht mechanisch oder auf elektromagnetischem Wege erzeugt wird, sondern durch die Funkenentladung zwischen zwei Elektroden, durch die Druckwellen hoher mechanischer und Wärmeenergie entstehen. Diese Art der Energieerzeugung arbeitet sehr schnell und ist daher für den genannten Anwendungszweck besonders gut geeignet.

Bei Ausnutzung der durch Funkenentladung entstehenden Stoßenergie zur Beschleunigung eines Typenträgers oder zur Bewegung eines Aufzeichnungsträgers gegen eine Type konnten aber die Vorteile dieses Verfahrens nicht voll ausgenutzt werden, da die Trägheit der zu beschleunigenden Massen die erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit reduzierten und bei dieser nur indirekten Ausnutzung der Druckenergie unvermeidbare Verluste auftraten.

Es wurden daher Einrichtungen bekannt, in denen die durch Funkenentladung zwischen Elektroden entstehende Energie unmittelbar ausgenutzt wird. Solche bekannten Anordnungen dienen zur Mar- 3<> kierung eines Aufzeichnungsträgers mit maschinell abtastbaren Zeichen, indem durch die Druckenergie Loch- oder Prägepunkte in kodierter Form auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt werden, wobei teilweise, z. B. zum Prägen, auch die erzeugte Wärmeenergie ausgenutzt werden kann.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Druckeinrichtung zu schaffen, mittels derer unter direkter Ausnutzung der bei der Funkenentladung entstehenden Stoßenergie ein Aufzeichnungsträger in lesbarer Klarschrift bedruckt werden kann. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der die mittels Zündung von Elektroden erzeugten Druckwellen aufnehmende Raum durch eine maskenartig ausgebildete, das zu druckende Zeichen in Klarschrift darstellende Öffnungen enthaltende Matrize abgeschlossen ist, hinter der ein druckempfindlicher Aufzeichnungsträger auf einem Widerlager geführt ist.

Die Arbeitsweise der Druckeinrichtung nach der Erfindung ermöglicht ein praktisch trägheitsloses Drucken unter voller Ausnutzung der für die Druckeinrichtung für Aufzeichnungsträger

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk,N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Bernard Jerome Greenblott,

Robert John Hart, Binghamton, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Dezember 1962
(246 721)

Funkenentladung technisch erreichbaren Geschwindigkeit. Beim Funkenüberschlag zwischen den Elektroden werden innerhalb des kompressiblen Gasvolumens eines im wesentlichen abgeschlossenen Raumes Druckwellen und ein momentan plasmatischer Zustand erzeugt, die sich bei atmosphärischem Druck und normaler Temperatur mit Überschallgeschwindigkeit fortpflanzen. Stoßwellen und Plasma treten durch die Öffnungen der Matrize hindurch und bewirken auf dem Aufzeichnungsträger ein scharfes Abbild des durch die Öffnungen dargestellten Zeichens. Mittels der erfindungsgemäßen Druckeinrichtung können infolge der hohen, praktisch verlustfrei zur Verfügung stehenden Druckenergie ohne weiteres auch mehrere Kopien gleichzeitig angefertigt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung sind die Elektroden in eine Elektrodenträgerplatte aus isolierendem Werkstoff eingelassen und ist deren den Elektrodenspalt aufnehmende Außenseite als die Druckwellen reflektierende Fläche ausgebildet.

Weiterhin kann ein Durchgang in einer auf die Elektrodenträgerplatte aufgesetzten Abdeckplatte den die Druckwellen aufnehmenden Raum bilden.

609 559/204

3 4

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird Die Einrichtung zur Erzeugung einer Funken-

es als besonders zweckmäßig angesehen, den Durch- entladung über den Spalt 16 der Elektroden 14 und

gang in der Abdeckplatte zur Matrize hin konver- 15 besteht aus einem Speicherkondensator 17, der

gierend konisch geformt auszubilden und in ent- einer seits über die Leitung 19, einen Zündschalter

sprechender Weise die die Zeichen darstellenden 5 18 und die Leitung 20 mit der Elektrode 14 und

Öffnungen in der Matrize zum Aufzeichnungsträger andererseits über die Leitung 21 mit der Elektrode 15

hin konvergierend konisch zu formen. verbunden ist. Nach Aufladung des Kondensators 17

Nach einer besonderen Ausführungsform gemäß wird der Schalter 18 geschlossen und löst einen

der Erfindung kann die vorgeschlagene Druck- Überschlag über den Spalt 16 aus, wodurch in dem

einrichtung als Zeilendruckwerk ausgeführt werden, io angrenzenden Gasraum Stoßwellen und ein momen-

wobei die Matrize in an sich bekannter Weise als taner Plasmazustand entwickelt und von der Fläche

endloses Band ausgebildet ist und mindestens einen 10 a reflektiert werden.

vollständigen Satz der zu druckenden Zeichen ent- Zur Aufladung des Kondensators 17 ist gemäß

hält. Vorzugsweise läuft das die Zeichen enthaltende F i g. 1 eine Batterie 22 als elektrische Stromquelle

Band über einen elektromotorischen Antrieb ständig 15 vorgesehen, die über Leitungen 23 und 24 und einen

um, wobei mit Hilfe bekannter elektrischer Steue- Aufladungsschalter 25 mit der einen Seite des

rungen jeweils zu dem Zeitpunkt die Funken- Kondensators 17 und über die Leitung 26 mit der

entladung der einzelnen Druckstellen ausgelöst wird, anderen Kondensatorseite verbunden ist. Bei geöfi-

zu dem das gewünschte Druckzeichen sich an der netem Zündschalter 18 wird daher beim Schließen

betreffenden Druckstelle befindet. 20 des Aufladungsschalters 25 die Batterie 22 mit dem

Durch die Druckeinrichtung nach der Erfindung Kondensator 17 verbunden und bewirkt dessen Aufist eine sehr hohe Druckgeschwindigkeit erreichbar, ladung. Nach dem Aufladungsvorgang wird der weil zum Abdruck weder der Aufzeichnungsträger Schalter 25 geöffnet und zur Entladung der Schließnoch ein Typenträger bzw. eine Type beschleunigt schalter 18 geschlossen. Die Betätigung dieser Schal- und gegen einen anderen Teil bewegt werden müssen. 25 ter zur Aufladung und Entladung des Kondensators Das Auslösen des Abdrucks ein und derselben Stelle kann an Stelle von Hand auch selbsttätig unter Verkann außerordentlich schnell hintereinander erfolgen, wendungbekannterSteuerelementeausgeführtwerden. und die verfügbare Druckenergie ist so hoch, daß Der Kondensator 17 ist vorzugsweise als Energienicht nur ein scharfer Abdruck, sondern auch eine Speicherkondensator mit niedriger innerer Induktanz beträchtliche Anzahl von Kopien als Durchschlage 30 und niedrigem inneren Widerstand ausgelegt. Optiherstellbar sind. Zu letzterem Zweck kann entweder male Ergebnisse wurden erzielt mit etwa 0,5 μΡ ein druckempfindlicher Aufzeichnungsträger Verwen- Kapazität zur Erzeugung einer Entladespannung dung finden oder, nach einem weiteren erfindungs- von 5 bis 7 kV am Spalt 16 bei einer Spaltbreite zwigemäßen Merkmal, normales Schreibpapier mit sehen 0,8 und 3,8 mm.

davorliegendem druckempfindlichem Farbpapier, er- 35 Wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist, enthält

forderlichenfalls auch als Satz von mehreren Blättern die Anordnung weiterhin eine als Fokussierungs-

mit dazwischenliegenden Farbpapieren. platte wirksame Abdeckplatte 30 mit einem konisch

Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert; geformten Durchgang 31. Die am vorteilhaftesten aus

die Zeichnungen zeigen teilweise schematische Dar- einem formbaren plastischen Material, z. B. einem Stellungen des Aufbaus der Druckeinrichtung nach 40 Acrylharzkunststoff, wie Polyacrylester, hergestellte

der Erfindung, teilweise mögliche Ausführungs- Abdeckplatte 30 mit dem Durchgang 31 liegt auf der

formen. Im einzelnen zeigt Fläche 10 α der Elektrodenträgerplatte 10 auf, so daß

Fig. 1 ein Schnittbild einer Einheit der Funken- der Durchgang31 einen gasgefüllten Raum unmittel-

entladungsdruckeinrichtung einschließlich der zu- bar über dem Spalt 16 bildet. Eine Matrizenplatte 32 gehörigen Schaltung, 45 (F i g. 1, 2, 4) mit einem ein bestimmtes Zeichen dar-

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Matrize gemäß stellenden Muster in Form von Öffnungen33 in der

der Anwendung im Beispiel nach F i g. 1 mit dem Platte ist so über die Abdeckplatte 30 gelegt, daß die

Buchstaben U, Öffnungen 33 mit der oberen Fläche des Durchganges

F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht der Elektroden- 31 ausgerichtet sind. Die Matrizenplatte 32 besteht trägerplatte, 50 vorzugsweise aus Messing, die Öffnungen 33 sind

F i g. 4 eine teilweise auseinandergezogene Ansicht eingeschliffen. Zur Aufzeichnung eines Zeichens

der Anordnung gemäß F i g. 1 zur Verdeutlichung dient ein druckempfindlicher Aufzeichnungsträger 34

des Arbeitsablaufes und oder ein hinter einem druckempfindlichen Farbpapier

F i g. 5 eine schematische schaubildliche Ansicht 36 liegendes Papierblatt 35. Über diesem Aufzeicheines Zeilendruckwerkes als Anwendungsbeispiel der 55 nungsträger liegt eine Abdeckplatte 37 (Fig. 1, 4).

erfindungsgemäßen Druckeinrichtung. Schrauben 38 halten die ganze Anordnung zusam-

Gemäß Fig. 1 enthält die Funkenentladungs- men; sie ragen durch Bohrungen in der Matrizeneinrichtung eine Elektrodenträgerplatte 10, die mit- platte 32, in der Abdeckplatte 30 und in der Elektels Haltewinkeln 12 und Schrauben 13 auf einer trodenträgerplatte 10 hindurch und sind in Gewinde-Grundplatte 11 befestigt ist. Die Platte 10 besteht 60 löcher 10b (Fig. 3) in der Platte 10 eingeschraubt, aus elektrisch isolierendem Werkstoff und ist bei- Hinsichtlich der Ausbildung der Öffnungen 33 in spielsweise als Kunststoffblock ausgebildet. Zwei der Matrizenplatte 32 sind besonders gute Ergebnisse Elektroden 14 und 15 sind so in der Platte 10 an- erzielbar, wenn, wie in F i g. 1 und 4 dargestellt ist, geordnet, daß zwischen ihnen auf der oberen Fläche auch die Öffnungen 33 konischen Querschnitt haben 10 a der Platte 10 ein Spalt 16 als Funkenstrecke 65 und, entsprechend der Anordnung der Abdeckplatte liegt. Die Elektroden 14 und 15 bestehen beispiels- 30, mit der Verjüngung zum Aufzeichnungsträger hin weise aus in der Platte 10 eingebetteten Leitungs- eingesetzt sind, so daß vom Spalt 16 konvergierende streifen aus Wolfram. Kanäle zum Aufzeichnungsträger führen.

An Hand der Darstellung nach Fig. 4 wird nun der Arbeitsvorgang näher beschrieben. Die Abdeckplatte 30 liegt an der Elektrodenträgerplatte 10 an, dann folgt die Matrizenplatte 32, dahinter der Aufzeichnungsträger 34 und die Abdeckplatte 37. Eine Kondensatorentladung löst einen Funkenüberschlag an den Elektroden 14,15 aus und bewirkt im Durchgang 31 die Erzeugung einer Stoßwelle 40 und einen plasmatischen Zustand. Stoßwelle 40 und Plasma werden von der Fläche 40 a der Platte 10 reflektiert und strömen aus dem Durchgang 31 an die diesem zugekehrte Fläche der Matrizenplatte 32. Teile der Stoßwelle und des Plasmas gelangen dann durch die Öffnungen 33 und bilden auf diese Weise eine der Gestalt der Öffnungen 33 entsprechende Form, wie durch die Striche 41 und 42 (F i g. 4) dargestellt. Dies Stoßwellen- und Plasmamuster wird daher durch die Matrizenplatte 32 gegen den Aufzeichnungsträger 34 geleitet und erzeugt den Abdruck. Bei vollkommen ebener Abdeckplatte 37 entspricht der Abdruck mit guter Genauigkeit dem durch die Öffnungen 33 dargestellten Zeichen.

In F i g. 4 ist ein Teil der einzelnen Bestandteile auseinandergezogen gezeigt, um die Stoßwellenausbreitung deutlich zu machen. Die stark ausgezogenen Stoßwellenlinien, wie z. B. 43, stellen Spitzen in den Stoßwellen dar, wie sie bei Verwendung eines ungedämpften Kondensator-Entladungsstromkreises gemäß F i g. 1 bekanntlich auftreten.

F i g. 5 zeigt die Anwendung der Anordnung gemaß F i g. 1 in einer Druckeinrichtung, mit der jeweils der Abdruck einer ganzen Zeile ausgeführt wird. Ein druckempfindlicher Aufzeichnungsträger in Form einer fortlaufenden Papierbahn 50 wird über ein Druckwiderlager 51 geführt, und an der Vorderseite ist eine Elektrodenträgereinheit 52 mit einer Anzahl von im gleichen Abstand voneinander in einer Reihe längs einer Druckzeile angeordneten Elektrodenpaaren angeordnet. Jeder Druckstelle ist eine Funkenerzeugungseinrichtung zugeordnet, bestehend aus zwei Elektroden 53 und 54 mit der Abdeckplatte 55 mit dem Durchgang 56. Der Matrizenteil ist als endloses Band 57 mit einer Anzahl maskenförmiger, die Zeichen darstellender Öffnungen 58 ausgebildet und auf zwei Rollen 59 und 60 geführt, von denen die erstere auf einer Antriebswelle 61 befestigt ist.

Über die Antriebswelle 61 wird das Band 57 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit an den Durchgängen 56 der Abdeckplatte 55 vorübergeführt, und die Elektroden der einzelnen Druckstellen werden jeweils im Moment des Vorbeiganges der entsprechenden Öffnungen gezündet, wie es in ähnlicher Weise bei der Steuerung bekannter Kettendruckwerke vor sich geht. Die Papierbahn 50 wird nach jedem Zeilenabdruck um den gewünschten Zeilenabstand vorgeschoben.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Druckeinrichtung für Aufzeichnungsträger, mit einer Funkenentladungseinrichtung zur Erzeugung der Abdruckenergie, dadurch gekennzeichnet, daß der die mittels Zündung von Elektroden (14,15; 53, 54) erzeugten Druckwellen aufnehmende Raum .(31; 56) durch eine maskenartig ausgebildete, das zu druckende Zeichen in Klarschrift darstellende Öffnungen (33; 58) enthaltende Matrize (32; 57) abgeschlossen ist, hinter der ein druckempfindlicher Aufzeichnungsträger (34; 50) auf einem Widerlager (37; 51) geführt ist.

2. Druckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (14, 15; 53, 54) in eine Elektrodenträgerplatte (10; 52) aus isolierendem Werkstoff eingelassen sind, deren den Elektrodenspalt (16) aufnehmende Außenseite als die Druckwellen reflektierende Fläche (10 a) ausgebildet ist.

3. Druckeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgang (31; 56) in einer auf die Elektrodenträgerplatte (10; 52) aufgesetzten Abdeckplatte (30; 55) den die Druckwellen aufnehmenden Raum bildet.

4. Druckeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang (31; 56) in der Abdeckplatte (30; 55) zur Matrize (32; 57) hin konvergierend konisch geformt ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zeichen darstellenden Öffnungen (33; 58) in der Matrize (32; 57) zum Aufzeichnungsträger (34; 50) hin konvergierend konisch geformt sind.

6. Druckeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize in an sich bekannter Weise als endloses Band (57) ausgebildet ist und mindestens einen vollständigen Satz der zu druckenden Zeichen enthält.

7. Druckeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zeichen enthaltende endlose Band (57) in an sich bekannter Weise über einen motorischen Antrieb (59, 61) ständig umlaufend angetrieben ist.

8. Druckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufzeichnungsträger (34; 50) neutrales Papier (35) mit darüberliegendem druckempfindlichen Farbpapier (36) verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 737 882.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 559/204 4.66 © Bundesdruckerei Berlin