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Elektromagnetische Proportionalschritt-Steuerung für Schreibmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Proportionalschrittschalteinrichtung für den Wagen von
Schreibmaschinen, bei der mechanische Anschläge, die nach die verhältnismäßig grobe
Teilung der Schrittschaltstange am Wagen unterteilenden Schaltschritteinheiten gestaffelt
in deren Anzahl vorgesehen und im Eingriff mit der Schrittschaltstange gefedert
sind, in einer der typografischen Breite des angeschlagenen Zeichens entsprechend
ausgewählten Anzahl aus dem Weg des gerade in Arbeitsstellung befindlichen oder
gelangenden Zahnes der Schrittschaltstange des Wagens auszuheben sind, um den Wagen
am nächsten, nicht ausgehobenen Anschlag abzufangen. Bei der Bemessung der zu schaltenden
Schrittweite des Wagens durch Zählung der ausgewählten Anzahl Schaltschritteinheiten
dient - wie bei allen Proportionalschalteinrichtungen - jeweils die
Endstellung nach Abdruck des zuletzt angeschlagenen Zeichens als Anfangsstellung
(= Nullpunkt der Zählung) für das nächste Zeichen.
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Bei derart arbeitenden Einrichtungen ist also eine Vorrichtung vorzusehen,
durch die der in Wagenschrittrichtung letzte der bei einem Schritt nicht ausgehobenen
Anschläge in einer zyklischen Einheitenfolge zum ersten der beim nächsten Schritt
auszuhebenden Anschläge gemacht wird.
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Es ist eine Proportionalschrittschalteinrichtung bekanntgeworden,
bei der als gestaffelte Anschläge zweiarmige, in Greifrichtung, d. h. entgegen
der Schrittrichtung des Wagens, sowie im Eingriff mit der Schaltstangenverzahnung
gefederte Klinken vorgesehen sind, die in einem Langloch auf einem gestellfesten
Bolzen schwenkbar und längs der Schaltstange am Wagen begrenzt verschiebbar sind.
Zur Verwirklichung der zyklischen Einheitenfolge dienen in Verbindung mit den Langlöchern
die zweiten, zum Ausheben dienenden Arme der Klinken, von denen derjenige, der gerade
der mit ihrer hinteren Langlochlaibung am Bolzen anliegenden, also vordersten Klinke
zugehört, stets am weitesten vorausgreift und daher von einer mechanisch betätigbaren,
auswählenden Steuereinrichtung als erster, zusammen mit den folgenden auszuhebcnden,
erfaßt und ausgehoben werden kann.
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Die Lagerung der Klinken dieser Einrichtung mit zwei Freiheitsgraden
auf einem gestellfesten Bolzen wird bei der Erfindung ersetzt durch eine gestellfeste
Führung von quer zur Schrittrichtung in die Zahnlücken der Schaltstange am Wagen
gefedert einstellbaren und elektromagnetisch aushebend steuerbaren Schaltstiften,
die also nur einen Freiheitsgrad besitzen und daher sicherer geführt sind. Die zyklische
Schritteinheitenfolge wird elektrisch erreicht durch einen Drehwählschalter mit
einem mit dem Wagen z. B. über Ritzel und Zahnstange getrieblich verbundenen, beweglichen
Kontaktteil, dessen gestellfeste Gegenkontakte mit einer elektrischen Auswählvorrichtung
für die Anzahl auszuhebender Schaltstifte verbunden und jeweils einem derselben
zugeordnet sind, derart, daß der Gegenkontakt, der einem einzelnen auszuhebenden
Schaltstift (und damit Schritteinheit) zugeordnet ist, über den beweglichen Schalterteil
stets mit dem Anschlagsteuermagnet für den letzten, beim vorhergehenden Wagenschritt
nicht ausgehobenen Schaltstift verbunden ist und bei einem Auswählstromstoß diesem
Strom zuführt. Zusätzlich sind die Gegenkontakte über Stromventile derart parallel
geschaltet, daß ein auswählender Stromstoß stets nur auf alle Gegenkontakte geringerer
Schrittanzahl bis zu dem genannten für eine einzelne Schritteinheit herunter übertragen
wird.
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Die Einrichtung nach der Erfindung bezweckt die Vereinfachung des
technischen Aufbaues derartiger Schaltschrittwerke und arbeitet in Auswahl und Zählung
der Schaltschritteinheiten rein elektrisch und damit trägheitslos; der Wagen kann
daher ohne zwischenzeitliches Gesperrthalten unmittelbar durch den auswählenden
Impuls zum Ausführen seiner Schrittbewegung freigegeben werden, wodurch Zeit eingespart
und eine entsprechend hohe Schreibgeschwindigkeit ermöglicht wird.
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Der Drehwählschalter nach der Erfindung besitzt so viel Schaltstufen
je Einheitenfolge (Zyklus), wie Schritteinheiten und Anschläge auf eine Schaltstangenteilung
vorgesehen sind.
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Um ein Durchlaufen des Wagens bei Schrittarbeit zu verhindern, darf
er höchstens eine um eins geringere Anzahl Anschlagsteuermagnete zugleich einschalten,
als insgesamt Anschläge vorhanden sind,
damit beim Schreiben mindestens
ein Anschlag wirksam bleibt.
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Bei n Schritteinheiten auf eine Zahnteilung T beträgt dann der größtmögliche
Wagenschritt stets nur (n-1) Einheiten, was bei der Bemessung berücksichtigt werden
kann.
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Die Zeichnungen stellen beispielsweise eine Ausführungsforin und Schaltbild
der erfindungsgemäßen Einrichtung dar.
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Fig. 1 ist eine stark vergrößerte Seitenansicht der erfindungsgemäß
gestellfest geführten Anschläge im Zusammenwirken mit der Schrittschaltzahnstange,
Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung einer Anordnung von Steuer- und Aushebemagneten
für diese Anschläge; F i g. 3 a und 3 b zeigen, sich ergänzend, ein
Schaltungsschema der Einrichtung nach der Erfindung, und zwar F i g. 3 a
die Auswählsteuerung für die zugehörige Anzahl Schritteinheiten und, davon abgezweigt,
die Schaltung für die Typenhebel mit ihrer Steuerung durch die Schreibtasten, F
i g. 3 b die Einschaltung des erfindungsgemäßen Drehwählschalters zwischen
die Einheitenanschlußschienen der Schritteinheitenauswählsteuerung und die Anschlagsteuermagnete;
F i g. 4 stellt einen Querschnitt durch den Drehwählschalter nach der Erfindung,
F i g. 5 schaubildlich auseinandergezogen seine beweglichen Teile, F i
g. 6 desgleichen seinen festen Teil dar, während F! g. 7 eine
Draufsicht auf den beweglichen im festen Teil zeigt. Schrittschalteinrichtung In
F i g. 1 wird eine grobgezahnte (Teilung 7-), mit dem Wagen einer Schreibmaschine
(nicht dargestellt) verbundene Schaltstange 43 mit dem Zug einer bekannten Wagenfeder
(nicht gezeigt) in Richtung des Pfeils 50 gegen einen von mehreren Anschlägen
45 gehalten. In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1
bis 7 sind für
die beschriebene Proportionalschrittschalteinrichtung acht Teilschritte t (Schritteinheiten)
auf eine Zahnteilung T der Wagenschaltstange 43 vorgesehen. Die als zylindrische
Stifte ausgebildeten Anschläge 45 sind, um je eine Schritteinheit t # TI8 gestaffelt,
in einer oberen gestellfesten Platte 51 quer zur Schaltstange 43 beweglich
geführt, wobei aus Platzgründen die Reihen der Anschläge 45, bis 454 einerseits
und 45.. bis 45, andererseits gegeneinander in Querrichtung auf Lücke stehen; die
Indizes der Bezeichnung 45 dieser Anschläge kennzeichnen hier wie bei weiteren Bezeichnungen
die in den folgenden Erläuterungen benötigte Wertigkeit der unter sich gleichartigen
Anschläge bzw. sonstigen Teile. Sie sind jeweils über einen Gelenkbolzen
52 (F i g. 2) an je einem Stößel 53 angelenkt, welch
letztere sich in zwei gestellfesten Platten 54, 55 führen und durch
je eine sich gegen die Platte 55 und eine nicht sichtbare Scheibe
am Stößel 53 oben abstützende Druckfeder 44 in Richtung gegen die Schaltstangenverzahnung
43 gedrängt werden.
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Die Anschlagstifte 45 sind in ihrem unteren Teil geschlitzt. Die Schlitze
durchgreift je ein Auswählschieber 46, der durch eine Feder 56 nach
rechts gezogen wird. In Querschlitze 46' in den Schiebern 46 greift je eine
Nase 57' eines Ankers 57 eines von acht Auswählmagneten
31, von denen in F i g. 2 die Nase 574/ der Armatur 574 des vomliegenden,
314, allein erkennbar ist. Die anderen, 57 8 und 57., liegen in Flucht mit
den zugehörigen Auswählschiebern 46, und 46.. ebenso die zu den ähnlich angeordneten,
aber nicht sichtbaren Magneten 311, 312 und 31., bis 317 gehörigen.
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Die Anker 57 der Auswählmagnete 31 sind bei
58'
in den Jochen 58 ihrer Magnete 31 schwenkbar gelagert. Bei
Erregung eines oder mehrerer der Magnete 31 wird der bzw. die zugehörigen
Auswählschieber 46 durch die Nasen 57' nach links verschoben, wodurch ihr
linkes Ende in die Bahn des rechten Endes eines Ankers 47 eines Aushebemagnets
37 gelangt, das bei anschließender Erregung desselben die verschobenen Auswählschieber
46 erfaßt und mit ihrer Abwärtsbewegung die ausgewählten Anschläge 45 aus der Bahn
der Verzahnung der Schaltstange 43 aushebt. Steuerung der Schreibvorrichtung Die
Schreibtasten 10 (F i g. 3 a), der Schreibmaschine betätigen
je zwei Arbeitskontakte, deren einer, lO', eine an einer Anschlußschiene
11 liegende Spannungsquelle an den zugehörigen einer Reihe von Auswählmagneten
32 für ein Typenhebelgetriebe legt. Der zweite, 10", der Arbeitskontakte
verbindet - gleichzeitig oder leicht verzögert gegenüber dem ersten,
10' - eine über einen Widerstand R, an Gegenpotential liegende Anschlußschiene
12 über eine Diode 13' mit einer Anschlußschiene 14, die dieses Gegenpotential
an den Emitter eines Leistungstransistors 15 legt, mit dessen Kollektor die
Ausgänge der Auswählmagnete 32 über eine Anschlußschiene 16 verbunden
sind. Der dadurch erregte Auswählmagnet 32 verlegt beim Anziehen seines Ankers
in bekannter, nicht näher dargestellter Weise ein haken- oder stößelfönniges Kupplungsglied
am Zwischenhebel seines Typenhebelgetriebes in den Weg einer Antriebswippe, die
für alle Typenhebelgetriebe der Schreibmaschine gemeinsam ist. Diese Antriebswippe
wird anschließend von einem Arbeitsmagnet 33 (F i g. 3 b) bewegt,
der von einem über ein Verzögerungsglied 34 zugleich mit dem Transistor
15 angesteuerten weiteren Transistor 35 gespeist wird und aus Platzgründen
in mehrere, hier vier Einzelmagnete aufgeteilt ist. Die Antriebswippe ist in F i
g. 3 b angedeutet und mit 36 bezeichnet. Steuerung der Schrittschalteinrichtung
Der obengenannte zweite Arbeitskontakt 10" an jeder Schreibtaste gibt bei
Betätigung derselben außerdem über eine Diode lY' und weitere, im folgenden zu beschreibende
Schaltteile einen Stromstoß auf die Magnete 31 (F i g. 3 b), die beim
Anziehen einen oder mehrere der um die Schaltschritteinheit gestaffelt angeordneten
Anschläge 45 (F i g. 1
und 2) gegen die Wirkung der Federn 44 aus dem Weg
der Zähne des Schrittschaltgliedes 43 für den Wagen der Schreibmaschine (nicht dargestellt)
ausheben.
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Vereinfachend sei hier zunächst angenommen, daß die Anschläge 45 nicht,
wie oben beschrieben, mittelbar gesteuert durch den Aushebemagnet 37, sondern
unmittelbar durch Anker der Anschlagsteuermagnete 31 selbst ausgehoben werden.
Ein
von der - bekannten, nicht dargestellten -
Umschalttaste für Klein-Groß-Buchstaben
der Schreibmaschine gemeinsam mit denen der anderen Schreibtasten betätigter Wechselkontakt
17 leitet den obengenannten Stromstoß über einen - z. B. mittels eines
hier nicht dargestellten Stellhebels einzustellenden - Sperrschrift-(Doppel-)Schalter
18 auf die von diesen Schaltern ausgewählte von mehreren, hier sechs Schritteinheiten-Anschlußschienen
19, für zwei bis sieben (19 2 bis 19.) zu schaltende der acht
Schritteinheiten.
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In der dargestellten Normalstellung des Sperrschriftschalters18 führen
die beiden Ausgänge des Umschalt-Wechselkontakts 17 zu der Sammelschiene
19, die der typografischen Breite des Klein- bzw. Großbuchstabens der zugehörigen
Schreibtaste entspricht.
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Der zugehörige Sperrschriftschalter 18 führt in seinen zwei
vorgesehenen Sperrschrift-Wählstellungen zu der jeweils um einen bzw. zwei Einheitssehritte
höheren Anschlußschiene 19. Wie ersichtlich, wird durch die angeschlagene
Schreibtaste in Verbindung mit der Stellung des Umschalt-Wechselkontakts17 und des
Sperrschriftschalters 18 der genannte Stromstoß auf die dem angeschlagenen
Typenzeichen und den Stellungen der beiden Schalter entsprechende der (sechs) Schritteinheiten-Anschlußschienen
19
(19., bis 197) geleitet.
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biese sind nun mit Schleifkontakten 21 2 bis 217/ am gestellfesten
Teil eines Drehwählschalters 20 verbunden, von denen je zwei benachbarte
zuzüglich eines Kontaktes 211 mit der Wertigkeit »1« durch eine den Strom
von dem Kontakt niederer zu dem höherer Wertigkeit absperrende Diode 22 verbunden
sind. Ein auf einen dieser Kontakte 21J bis 21 7
gelangender Stromstoß wird
dadurch nur allen Kontakten niederer Wertigkeit zugeführt, von denen höherer aber
ferngehalten.
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Mit diesen, hier sieben, gestellfesten Kontakten 21, bis
217' zuzüglich eines achten Kontaktes 21,
entsprechend den bereits
erwähnten acht Teilschritten je Zahnteilung - arbeitet eine Folge
von acht Schleifkontakten 23, bis 23, eines beweglichen Teils
23 des Drehwählschalters 20 zusammen, der über ein Ritzel 24 (F i
g. 4) auf einer Welle 25 von einer Zahnstange am Wagen (nicht dargestellt)
gedreht wird und in seiner Stellung somit die jeweilige Wagenstellung gewissermaßen
abbildet, Die Schleifkontakte 23,* sind mit je einem Schleifring
26 über Leitungen 27 verbunden, mit denen wieder je ein Schleifkontakt
21" am gestellfesten Schalterteil 21 zusammenarbeitet. Um eine für die Schleifkontakte
21', 23' ausreichende Teilung zu erzielen, hat der Schalter 20 den mehrfachen
Durchmesser des Ritzels 24. Damit dieses Ritzel gemäß seiner Beanspruchung durch
die beim Antrieb durch die Wagenzahnstange von ihm zu überwindenden Bewegungswiderstände
des Schalters einen genügend großen Durchmesser erhält, sind mehrere, hier sieben,
je einem Zahn der Schrittschaltstange 43 des Wagens entsprechende Einheitenfolgen
(Zyklen) zu je acht Schaltschritteinheiten auf eine Umdrehung des Schalters
vorgesehen, deren Schleifkontakte 23' gleicher Wertigkeit mit dem gleichen
Schleifring 26 verbunden sind.
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Die (hier sieben) Anschlüsse 21, bis 217f der Kontaktreihe 21' des
festen Schalterteils 21 sind in bekannter Weise derart auseinandergezogen angeordnet
(Fig. 6 und 7), daß in der Grundstellung jedes Kontaktzyklus jeder
Anschluß 21' über eine der Leitungen 27 des gleichen oder benachbarten Zyklus
mit dem Schleifring 26 seiner Wertigkeit verbunden ist. Durch die Drehung
des Schalterteils 23 in die Zwischenstellungen ergibt sich eine zyklische
Verbindung der Schleifkontakte 21' und 21" in der Folge ihrer Wertigkeiten miteinander.
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Die Abnahmekontakte 21" für die Schleifringe 26
führen nun zu
dem Emitter je eines Transistors 30,
dessen Kollektor zu einem der
Anschlagsteuermagnete 31 führt, dessen anderer Anschluß an Spannung liegt,
an deren Gegenspannung die Basen aller Transistoren 30 über einen Widerstand
R 2 angeschlossen sind.
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Der mehrfach erwähnte Stromstoß gelangt also von der Schritteinheiten-Anschlußschiene
19 auf die Schleifkontakte21' eigener und niederer Wertigkeit, von wo er
über die Teile 23', 27, 26, 21" der seiner eigenen Wertigkeit entsprechenden
Anzahl von Transistoren 30 zufließt. Die zugehörigen Anschlagsteuermagnete
31 werden über ihre Transistoren 30 erregt und ziehen die von ihnen
gesteuerten, gestaffelt angeordneten Anschläge 45 (F i g. 1 und 2) aus dem
Bereich der Schrittschaltstange 43 des Wagens heraus. Beispiel einer Folge von variablen
Wagenschritten In der Stellung der F i g. 3 b sei der Schleifkontakt 211
mit der Wertigkeit »1« über den obengenannten Weg mit dem Anschlagsteuermagnet
311' verbunden, an dessen zugehörigem Anschlag 451 eine Zahnbrust der Schrittschaltstange
43 anliegen mag. Es möge nun ein Stromstoß auf die Anschlußschiene 19 3
gegeben
werden; dadurch ziehen die Magnete 313
bis 31, an und ziehen ihre Anschläge
45, bis 451 aus dem Bewegungsbereich der Schrittschaltstange 43 heraus, so daß die
besagte Zahnbrust freien Weg über drei Schritteinheiten vorfindet und zurücklegt.
Dadurch wird der bewegliche Teil 23 des Schalters 20 um die entsprechenden
drei Teilungen verdreht, so daß der Kontakt 23', der ursprünglich dem Schleifkontakt
214' gegenüberlag - das ist also hier 234'-, am Ende der Wagenbewegung, die
von dem zugehörigen, nicht mehr ausgehobenen Anschlag 454 der Wertigkeit »4« abgefangen
wird, am Schleifkontakt 21, ankommt. Damit liegt relativ der gleiche Zu stand wie
vorher vor: Der Anschlag 454, dessen Magnet 314 mit dem Schleifkontakt 21, verbunden
ist, bestimmt die Wagenstellung, nur daß es diesmal statt des Anschlages der Wertigkeit
»l« der der Wertigkeit »4<c ist.
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Wird nunmehr beispielsweise ein Stromstoß auf die Anschlußschiene192
gegeben, so werden wieder die nächsten zwei Anschläge 45, hier der Wertigkeit »4«
und »5«, ausgehoben, und Anschlag 45, hält den Wagen auf (s. F i
g. 1), wobei sein Magnet 31, mit dem Schleifkontakt 21, verbunden
wird.
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Beim nächsten Vorgang werde der Stronistoß auf Schiene 194 gegeben;
dabei werden die Anschläge 45 mit den Wertigkeiten »6«, »7«, »8« und
»l«, deren Magnete mit den Schleifkontakten 211 , '212f1 213 , 214f
verbunden sind, ausgehoben, und die nächste Zahnbrust der Wagenschrittschaltstange
43 kommt am Anschlag 452 zur Anlage, usf.
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Aus F i g. 3 b ist ersichtlich, daß der Schleifkontakt 21 mit
der Wertigkeit »8« in keinem Fall einen Stromstoß erhalten kann. Derjenige
Steuermagnet 31,
der in der jeweiligen Stellung des Schalters 20 mit
e
diesem Schleifkontakt 21 8 verbunden ist, bleibt bei Schrittschaltvorgängen
in jedem Fall stromlos; sein Anschlag 45 bleibt in Wirklage und kann den Wagen aufhalten.
Die größtmögliche Anzahl Teilschritte ist also hier sieben, allgemein gesagt einen
Teilschritt weniger, als die Zahnteilung der Schrittschaltstange 43 enthält bzw.
Anschläge 45 vorgesehen sind. Mittelbare Aushebung der Anschläge45 Statt die Anschlagsteuermagnete31
unmittelbar die Anschläge 45 ausheben zu lassen, kann man in der eingangs beschriebenen
Weise von ihnen auch die Auswählschieber46 (Fig. 2) in den Weg des Ankers 47 des
Aushebemagnetes 37 verstellen lassen, der über die durch die erregten Anschlagsteuermagnete
31 längsverschobenen Auswählschieber 46 die ausgewählten Anschläge 45 gegen
ihre Druckfedern 44 mittelbar aushebt. Dieser Aushebernagnet 37 erhält von
einem Transistor 38 (F i g. 3 b), Strom, sobald dessen Emitter angesteuert
wird. Dies kann hier durch einen Kontakt 39 erfolgen, der von der oben bereits
geschilderten Antriebswippe 36 für die Typenhebelgetriebe beim Anziehen geschlossen
wird. Verzögerungseinrichtung Damit der Aushebemagnet 37 die ausgehobenen
Anschläge 45 lange genug in dieser Stellung hält, um dem Wagen Zeit zu lassen, den
ersten, nicht ausgehobenen Anschlag 45 zu erreichen, ist er mit einer Abfallverzögerung
bekannter Art, z. B. einem seiner Wicklung parallelgeschalteten Kondensator 40,
versehen. Auch jede andere bekannte Art von Abfallverzögerungen ist verwendbar.
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Für den erstbehandelten Fall der unmittelbaren Betätigung der Anschläge
durch die Magnete 31 erhält jeder dieser Magnete eine solche Abfallverzögerungseinrichtung
48, wie in F i g. 3 b (gestrichelt) angedeutet.
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Um beim Wagenrücklauf der Schrittschaltstange 43 freien Durchlauf
zu gestatten, ohne dabei die Anschläge 45 mittels der Zahnrücken zurückdrücken zu
müssen, kann ein Kontakt 41" vorgesehen werden, der über einen Widerstand R, und
Dioden 49 die Emitter der Transistoren 30 aller Anschlagsteuermagnete
31
unmittelbar ansteuert und so alle Anschläge 45 durch ihre Magnete
31 ausheben läßt. Im Fall der mittelbaren Anschlagaushebung (F i
g. 2) kann zugleich ein zweiter Kontakt 41" über eine Verzögerungseinrichtung
42 - oder statt dieser, bei Betätigung etwa durch ein gemeinsames Schaltglied
41, etwas später als der Kontakt 41' schließend - den Emitter des Transistors
38 für den Aushebemagnet 37 ansteuern und die durch ihre Magnete
31 sämtlich angesteuerten Anschläge 45 ausheben lassen.
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Beim Tabulieren müssen alle Anschläge ebenfalls ausgehoben werden;
dazu kann man die bekannten Tabuliertaste(n) ebenso auf das Schaltglied 41 einwirken
lassen, wie für die Schlittenrücklauftaste geschildert.
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Selbstverständlich kann dabei wahlweise der Kontakt 41' über den Widerstand
R, 3 auch mit dem Schleifkontakt 21 verbunden werden, der in diesem Fall
- im gleichen Sinn wie die anderen 21"'bis 21 7f miteinander - über
eine Diode 22 mit dern- nächstniederen Kontakt 21 7/ verbunden wird, so daß der
Gesamtaushebestrom für die Magnete31 auf dem oben aeschilderten Weg über den Drehwählschalter
20 nach 2 der Erfindung verläuft; die Dioden 49 werden dabei eingespart,
da statt ihrer die Dioden 22 wirksam sind.