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Schalteinrichtung für proportionalen C
Schaltschritt des Walgrens
bzw. Schlittens an kraftaneretriebenen Schreib- und ähnlichen Maschinen Es sind
Schreibmaschinen bekannt, bei denen der Papierwagen nach jedem Typenanschlag
einen der Breite des betreffenden Zeichens entsprechenden Schritt ausführt, so daß
ein druckähnliches Schriftbild entsteht. Solche Schreibmaschinen wurden bisher vorzugsweise
da eingesetzt, wo Matrizen als Vorlage zur Vervielfältigung erstellt werden mußten
oder wo es auf ein besonders -utes Schriftbild ankam. In letzter Zeit haben solche
Masch;nen erhöhte Verbreitunc, auch für allaemelne Zwecke -efunden.
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Die bekannten Ausführunaen von Schreibmaschinen mit proportionalem
Buchstabenschritt weichen in ihrer Konstruktion seh- stark von den Maschinen mit
konstantem Schrittvorschub ab, so daß eine -roße Anzahl von Bauteilen der Standard-Schreibmaschinen
für Proportionalschrittmaschinen nicht verwendet werden konnte. Außerdem sind diejenigen
dieser Schreibmaschinen-Ausführungen, die wirtschaftliche Bedeutung erlangt haben,
ausnahmsb C
los mit beweglichem Papierwagen und feststehendem Typenliebelkorb
ausgestattet, demzufolge diese Schrittschaltung auf die Erfordernisse der Beherrschung
der beträchtlichen Masse des Papierwagens aus-,erichtet und verhältnismäßia teuer
sind.
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Die Eründuna ist auf eine proportionale Schrittschaltvorrichtun- gerichtet,
die verhältnismäßig einfach und billicr ist und -leichzeitic, den Vorteil aui-C
C, el weist, daß sie auch in Standard-Schreibmaschinen mit einheitlichem Schrittvorschub
eingebaut werden kann, ohne daß an einer solchen Maschine größere Änderunaen voraenommen
werden müssen. Die Erfinduna ist besonders geeignet zur Anwendung, in Schreibniaschinen
mit leichtem Wa-en bzw. Schlitten, z. B. in solchen Scheibmaschinen, bei denen die
Schreibwalze feststehtund dieTypenträgeranordnung auf einem Schlitten schrittweise
längs der Schreibwalze wandert.
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Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Anordnung der Schaltklinke
in bekannter Weise am Wagen bzw. Schlitten für eine endlose, im Maschinengestell
waagerecht an zwei Kettenrädern gelagerte Schalt-Zahnkette mit dem größten auftretenden
Schattschritt entsprechender Teilung und ein auf ein Kettenrad wirkendes Schaltschrittreduziergetriebe
zum Anpassen des Schaltschrittes an die der durch Tastenanschlag ausgewählten Type
entsprechende Buchstabenbreite.
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Nach der Erfindung wird demnach bei der Betätigung eines Tastenhebels
durch Auslösen einer Schaltklinke auf dem Schlitten oder Wagen dieser um den Betrag
des größten Schaltschrittes vorgeschoben, und die Kette mit dem Schlitten führt
nach Maßgabe der Anschlagsteuerung unter der Wirkung des Antriebsschaltwerkes eine
Rückbewegung aus, die den Schlitten um die Anzahl der erforderlichen Teileinheiten
zurückschiebt, wenn der aewünschte Buchstabenschritt kleiner ist als die größte
auftretende Schrittlänge. Ist diese Stellung erreicht, so ist die Maschine zum
Ab-
druck des nächsten Zeichens bereit.
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Das Auslösen der Schaltklinke aus der Kette und das Wirksamwerden
des Schaltschrittreduziergetriebes brauchen hierbei nicht notwendi- aufeinanderfolgend
abzulaufen, sondern können zur Erzielung hoher Schreibaeschwindiglzeit auch überlappend
ausgeführt werden, indem bereits während des Auslösens der Schaltklinke die Rückbeweaung
der Kette unter der Steuerunc, des Schaltschrittreduzier-etriebes eingeleitet wird.
Effektiv wird hierbei also der ausgelöste Schaltschritt in der erforderlichen Größe
sofort auf den Schlitten wirksam.
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Zum Zweck eines ungehinderten Schlittenrücklaufs sind nach einer weiteren
erfindungsgemäßen Maßnahme die Schalträder des Schaltschrittreduziergetriebes mit
der Welle des einen Kettenrades über eine Freilaufkupplung verbunden. Sie können
daher nur in der Wirkungsrichtung des Schaltschrittreduziergetriebes
wirksam
werden, während sie den Schlittenrücklauf nicht behindern.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß das Schaltschrittreduzier-,getriebe mehrere Schalträder unterschiedlicher Zahnteilun
g und eine entsprechende Anzahl zugehöriger, elektromagnetisch betätigter
Schaltklinken aufweist, deren Hübe mit der Teilung der zugehörigen Schalträder übereinstimmen
und einer Längsbewegung der Kette von einer Teileinheit bzw. dem Mehrfachen einer
Teileinheit, jedoch weniger als der Kettenzahnteilung entsprechen. Es ist weiterhin
zweckmäßig, dem Schaltschrittreduziergetriebe ein zusätzliches Schaltrad mit zugehöriger
Sperrklinke zuzuordnen, dessen Teilung einer Kettenbewegung von genau einer Teileinheit
entspricht.
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Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung weist
das Schaltschrittreduziergetriebe nur ein einziges Schaltrad auf, dessen Teilung
einer Kettenbewegung von einer Teileinheit entspricht und dem mehrere einzeln anschaltbare
Schaltklinken zugeordnet sind, die mit je einem Elektromagneten zusammenwirken
und deren einzelne Hübe einer Längsbewegung der Kette von a, 2a, 3a
...
(n - 1) a entsprechen, wobei a den Wert für eine Teileinheit
und n die Anzahl der Teileinheiten der Kettenzahnteilung darstellt. Nach einer Weiterbildung
dieser Ausführungsform kann die Betätigung dieser Schaltklinken durch die Elektromagneten
erfol 'gen, während die Schaltklinken bei jedem Arbeitstakt mittels eines Nockenantriebes
für einen Hub antreibbar und durch dieElektromagneten zumEingriff entriegelbar sind.
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Die Erfindung sowie weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend
an Hand der Zeichnungen in einigen Ausführungsbeispielen erläutert. Die, wie erwähnt,
teilweise überlappend ablaufenden Arbeitsvorgänge werden dabei im Interesse der
Verständlichkeit ihrer Wirkungsweise als nacheinander ablaufend beschrieben. Es
zeigt F i a. 1 eine erste Ausführungsform einer Schrittschaltvorrichtung,
F i g. la einen Ausschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 in Draufsicht,
F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel und F i g. 3 a und
3 b ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Elektromagneten nur zur
Steuerung des Schrittvorschubs benutzt werden und die Antriebskraft für den Kettenrückschritt
vom Kraftantrieb der Maschine unmittelbar abgeleitet wird.
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Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 enthält eine Kette
1, die die Funktion einer Zahnstange hat und in die an dem durch eine gestrichelte
Linie 4 dargestellten Schlitten der Schreibmaschine angeordnete Klinken
7 und 8 eingreifen. Die Kette ist über Kettenräder 2 a und
2 b und über eine Gleitschiene 3 geführt. Das Rad 2a ist das Antriebsrad
und kann seinerseits von Schalträdern R 1, R 2, R
3 über eine überholkupplung, auch Freilaufkupplung genannt, angetrieben werden.
Zwei Schalträder R 4, R 5 sind mit dem Rad 2 a verdrehfest verbunden.
Die Vorrichtung enthält weiterhin Elektromagneten ER 1 bis ER 4 mit
beweglichen Ankern und Schaltklinken C 1
bis C4.
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Die Seitenflanken der Glieder der Kette 1 (F i g. 1
und
1 a) bilden zwei spiegelbildlich entgegengesetzte Zahnreihen la,
1 b. Beim Schlittenvorschub wird der Schlitten 4 in der Richtung
f 1 in bekannter Weise, z. B. durch einen Federmotor (nicht gezeigt), angetrieben
und seine Bewegung durch eine Schrittschaltvorrichtung (nicht gezeigt) über die
Schaltklinke 7
gesteuert. Unmittelbar nach einem Anschlag wird die Schaltklinke
7 freigegeben, so daß der Schlitten in Richtung f 1 vorrücken kann.
Die Schlittenbewe-"ung 0 wird gesperrt, sobald der nächste Zahn der Reihela
am Zahn7' der Klinke7 anliegt. Ein Rückprallen wird durch die Sperrklinke
8 verhindert, die mit der Zahnreihe 1 b zusammenwirkt. Die Teilung
der Kette entspricht dem größten Abstand zwischen zwei Zeichen, so daß also der
Schlitten zunächst diesen größten Schritt ausführt.
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Nach dem Stoppen dieser Schlittenbewegung wird die Anschlagsteuerung
wirksam und bestimmt den tatsächlich erforderlichen Vorschub. Zu diesem Zweck wird
der nach dem vorhergehenden Anschlag ausgeführte Maximalvorschub, wenn notwendig,
um den erforderlichen Betrag verkleinert, indem, bevor der Abdruck der ausgewählten
Type stattfindet, die Kette um den entsprechenden Betrag in Richtung 12 zurückbewegt
wird. Der Maximalabstand A zwischen zwei Zeichen ist zu diesem Zweck in n
Einheiten a eingeteilt. Jedem Zeichen entspricht eine Anzahl ni von Einheiten a
und damit eine Reduzierung des MaximalabstandesA um n,=n-ni Einheiten. Die Kettenrückstellung
um n 2 Einheitena wird erreicht durch Drehung des Kettenrades2a in Richtung13.
Diese Drehung wird gesteuert und begrenzt durch elektromagnetisch betätigte Schaltklinken,
die mit einem oder mehreren Schalträdern zusammenwirken. Die Steuerung der Elektromagneten
für das betreffende ausgewählte Zeichen erfolgt über tastenbetätigbare, auf Zeichensteuerschienen
angeordnete Kontakte.
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Die Antriebsvorrichtung für das Rad 2 a (F i g. 1
und
1 a) enthält außer dem Elektromagneten ER 1
bis ER
3 die drei Schalträder R 1, R 2, R 3, die so
gezahnt sind, daß die Drehbewegung von einem Zahn zum nächsten Zahn einer Längsbewegung
der Kette um eine Einheit a für das Rad R 1, um zwei Einheiten a für das
Rad R 2 und um drei Einheiten a für das Rad R 3 entspricht. Jedes dieser
Schalträder treibt, wenn es sich in Richtung f 4 dreht, die Welle des Rades
2 a über die Freilaufkupplung.2 c an. Das auf der Welle des Rades2a befindliche
RadR4 dient zur Rückstellung der Kette in eine relative Ausgangsstellung, und das
feststehende Rad R 5 mit einer Zahnteilung, die einem Kettenvorschub
von einer Teileinheita entspricht, ist durch eine Sperrklinke6 gegen jede
Rückdrehung gesichert. Mittels des Rades R 5 und der Sperrklinke
6 wird außerdem die Einhaltung des Drehwinkels und damit des Vorschubweges
der Kette sichergestellt. Für das sichere Einklinken kann die Teilung der Räder
R 1, R 2 und R 3 etwas größer gewählt werden als eine,
zwei oder drei Teileinheiten, d. h. den Zähnen von R 5 entspricht;
dadurch wird jeweils eine etwas größere Wagenrückbewegung erreicht und das Eingreifen
der Sperrklinke 6 sichergestellt. Nach dem Wirksamwerden der Räder R
1, R 2 oder R 3 kann somit die Welle und die Kette genau in
die gewünschte Stellung zurückkehren, in der der entsprechende Zahn von
R 5 durch die Sperrklinke 6 verriegelt wird. Die Räder R
1, R 2, R 3 können einzeln oder auch kumulativ wirksam
gemacht werden. In letzterem Fall können die zugehörigen Elektromagneten nacheinander
geschaltet werden, indem z. B. in bekannter
Weise RC-Glieder, das
sind parallelgeschaltete, ohmsche und kapazitive Widerstände, mit unterschiedlicher
Zeitkonstante in der Steuerschaltung vorgesehen sind.
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Beim kombinierten Wirksamwerden der verschiedenen Räder R
1 bis R 3 ist wichtig, daß die nacheinander ablaufenden Schaltvorgänge
abgeschlossen sein müssen, bevor der Anschlag ausgelöst wird. Ist der Maximalabstand
A nur in eine g' eringe Zahl von Einheiten unterteilt, so kann die
Schaltung ausgeführt werden durch Kombination von Einzelabständen, die jeder den
Wert der Teileinheit a oder eines kleinen Vielfachen davon haben.
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Das kann auch durch ein einzi-es Klinkrad erreicht werden, dessen
Weiterschaltung von Zahn zu Zahn der Einheit a entspricht.
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F i g. 2 zeigt eine auf diese Weise vereinfachte Vorrichtung.
Sie weist ein Schaltrad R'l auf, bei dem der Maximalabstand A in
- beispielsweise - vier Teileinheiten a unterteilt ist. Die Elektromagneten
wirk-en mit dem Rad R'l zusammen, dessen Zahnteilung gleich der Teileinheit a ist.
Die Ankerbewegung der Elektromagneten ER 1 und E'R 2 ist so bemessen, daß
für den ersten Elektromagneten das Rad R'l um eine Strecke weiterbewegt wird, die
etwas länger ist als der Vorschub um einen Zahn und für den zweiten Elektromagneten
etwas länger als der doppelte Zahnabstand. Auf der Welle des Kettenrades2a befindet
sich ein weiteres Schaltrad R'4, das die Aufgaben sowohl des Rückstellrades
R 4 gemäß F i g. 1 als auch des nicht rückstellenden Rades
R 5 gemäß F i g. 1 erfüllt. R'4 ist wie das Rückstellrad nach
F i g. 1 gezahnt, dessen Teilung genau einem MaximalabstandA entspricht.
Die vier Sperrklinken 6'a, 6b, 6c und 6"d sind so gegeneinander
versetzt angeordnet, daß stets eine von ihnen an einem Zahn von R'4 voll anliegt,
wenn eine Drehung um einen Winkel vollendet ist, der dem gewählten Bruchteil a des
Maximalabstandes A der Zahnteilung entspricht, z. B. a=A14. Die Wirkungsweise
ist im übrigen die gleiche wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1; die
Rückstellung wird hier jedoch durch eine der Klinken 6' im Zusammenwirken
mit dem Rad R4 becrenzt.
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Am Zeilenbeginn oder bei einem Tabulatorstopp muß der Schlitten seine
bestimmte richtige Lage sowohl bezüglich der Kette 1 als auch der Stoppstellung
erhalten, und diese Stellung gilt als Ausgangsstellung für die nachfolgenden Schritte.
Hierfür muß die veränderliche Schrittschaltung so rückgestellt werden, daß die Schlittenbewegung
um eine ganze Zahl von Maximalabständen A abläuft. Dies wird erreicht durch
das Rad R 4 (F i 1) bzw. R'4 (F i g. 2), deren Teilung dem Vorschubmaß
A der Kette entspricht, und durch deren Zusammenwirken mit den Schaltklinken
der Anker der Elektromagneten ER 4 bzw. rR4. Die einzige Änderung, die an den Vorwärts-
und Rückwärts-Schlittenfunktionssteuerungen erforderlich ist, besteht darin, daß
an jeder zusätzlich ein Erregerkontakt für den Magneten ER 4 bzw. ER 4 angebracht
werden muß.
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Der veränderliche Schlittenvorschub wird also erreicht, indem die
Steuerschienen bzw. Einstellglieder, die von den einzelnen Tastenhebeln betätigt
werden, ihrerseits zusätzliche Kontakte bedienen, die die Erregung der Elektromagneten
ERi auslösen. Die Schlittenrücklaufbewegung kann in jeder beliebigen Stellung gestoppt
werden, die vorhandene Anordming bleibt praktisch unverändert. Es genügt einen
C C
zusätzlichen Kontakt vorzusehen, der den Rückstell-Elektromaaneten
ER 4 erregt.
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'P ."eim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 soll die Reibun
g der Klinken auf der Kette, insbesondere der Schaltklinke7 auf den Zähnen
la vermieden werden. Zu diesem Zweck nimmt der Schlitten die Kette in entgegengesetzter
Richtung durch die Einwirkung der an sich als Halteorgan wirksamen Klinke
8 auf einen der Zähne 1 b mit, und deshalb ist die Verwendung einer
überholkupplung zum Ankuppeln der Räder R 1, R 2 und R 3 von
Vorteil.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Drehung,
der Schalträder unmittelbar durch die Elektromagneten bewirkt, beispielsweise die
Drehung des Rades Cl durch die Ankerbewe-une, des Elektromagneten ER
1 über die Klinke Cl. Dabei muß der betreffende Elektroma-net eine
C
gewisse Ener-ie ab-eben. Es ist aber auch möglich, nur die Funktionen der
Freigabe und der Begrenzung der Drehbewegungen der Kettenradantriebswelle den Elektromagneten
zuzuteilen, wobei die Antriebsenergie vom Kraftantrieb der Maschine direkt abgeleitet
wird.
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Dieses Prinzip ist in dem Ausführungsbeispiel anae,wendet, das in
den F i g. 3 a und 3 b schematisch dargestellt ist. In F! g. 3
b sind dabei Bauelemente einander überla-ert cezeichnet und scheinen somit teilweise
einen gemeinsamen Umriß zu haben, der dann mit den Bezugsziffern für alle Einzelteile
bezeichnet ist, z. B. Lenker 14, 15, 16. Die gezeigte Anordnuno, enthält
ein Schaltrad R"1, das die Welle 2d des Rades 2a über eine Überholkupplung
antreibt, und außerdem drei Steuereinheiten (z. B. 12 a),
die jede einen Elektromagneten
EI bzw. E"2 bzw. E"3 und eine Schaltklinke (z. B. 13) aufweisen. Jede
der Einheiten (z. B. 12a) wird durch die Lenker 14 15, 16 angetrieben,
die bei 24 (bzw. 25, 26) auf einem Hebe121 gelagert sind, der seinerseits
auf einem Bolzen 23 gelagert ist und unter der Wirkung einer Feder 21'mit
einer Nockenscheibe 18 zusammenwirkt; der Hebel 21 kann selbstverständlich
auch als Doppelhebel ausgebildet sein und an zwei Seiten mit der Nockenscheibe
18 zusammenwirken. Die Nockenscheibe 18 läuft mit der Maschinenwelle
20 um. Ein weiteres Rad R"4 für die Rückstellung und die Nichtrückstellun- ist auf
der Welle 2 d befestigt und wirkt mit den Klinken 6" zusammen, deren
Anordnung derjenigen des Rades R'4 und der Klinken C 4
und
6' in F i g. 2 entspricht, von denen jedoch nur eine ezeigt ist. Die
Zahnteilung, von R"4 selbst ist 9 C ebenfalls gleich dem Abstand
A. Die Steuereinheiten 12a und 12b führen oszillierend eine bogenförmige
Bewegung um die Welle 2d herum aus, deren Größe für beide Einheiten unterschiedlich
ist: Für die erste Einheit (z. B. 12a) ist sie etwas größer als die Zahnteilung
von R"1, für die zweite Einheit etwas größer als die doppelte Zahnteilung usw. Die
gezeigte Zahl von zwei Einheiten ist nur beispielsweise. Die Einheit 12' führt ebenfalls
eine oszillierende bo-enförmige Bewegung aus, deren Länge etwas größer als die Zahnteiluno,
von R"4 ist.
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Die Zahnteilung von R"1 ist gleich der Einheit a und der Zahnabstand
von R"*4 gleich dem Maximalabstand A. Die Einheiten 12 a und 12
b treiben das Rad R"1 an, wenn die Schaltklinken (z. B. 13) durch
Erregung der zugehörigen Elektromagneten freigegeben werden. Das gleiche gilt für
Teil 12' und das C C
Rad R"4. Wie in den vorhergehenden Fällen
gibt die Verriegelung des Rückstellrades durch eine der Klinken 6" die genaue
Einstellung der Kette auf die gewünschte Schrittlänge an.
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Nach vollständiger Rückstellung der beweglichen Teile 12 und 12' sperrt
ein beweglicher Rahmen 12" mit Stiften 13", der über einen Lenker
17 und einen Nockenfolgehebel 22 durch Zusammenwirken mit einer Nockenscheibe
19 bewegt wird, die Klinke 13
erneut. Mit dieser Anordnung ist es auch
möglich, die Drehungen des Rades KI zu kumulieren, indem das Wirksamwerden der Elektromagneten
nacheinander erfolgt und für jeden Schritt zwei oder mehr additive bogenfönnige
Bewegungen der Einheiten 12 mit nachfolgender erneuter Sperrung ausgeführt werden.