DE1561239A1

DE1561239A1 - Farbbandantriebseinrichtung fuer Schreib- und aehnlichen Maschinen

Info

Publication number: DE1561239A1
Application number: DE1967J0032704
Authority: DE
Inventors: Caudill Allison Holland; Willie Goff Jun
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1966-01-06
Filing date: 1967-01-05
Publication date: 1970-03-19
Also published as: BE692040A; DE1561239B2; ES335303A1; NL6700096A; GB1156731A; US3432020A; FR1507797A; CH449667A

Description

Farbbandantriebseinrichtung für Schreib- und ähnliche Maschinen

Bei Schreib- und ähnlichen Maschinen werden im allgemeinen entweder Textilfarbbänder verwendet, die mehrmals von einer Spule zur anderen durch die Maschine transportiert werden, oder Kohlefarbbänder, die nur ein einziges Mal durch die Maschine laufen, da jeder Flächenteil dieser Bänder nur einmal zum Abdruck verwendet werden kann. Es gibt auch Schreibmaschinen, die mit beiden Farbbandarten ausgestattet sind, so daß der Bediener der Maschine wahlweise auf T extilf arbband oder auf Kohlefarbband umschalten kann.

Neuerdings sind auch Schreibmaschinen-Farbbänder, Kohlepapiere u. dgl. bekannt, bei denen einzelne Flächenabschnitte mehrmals zum Abdruck benützt werden können. Solche Übertragungsmittel sowie Verfahren zur Herstellung derselben sind beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift

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1 201 855 und in der französischen Patentschrift 1 353 683 beschrieben. Bei Ausübung von Druck auf die Rückseite eines farbabgebenden Bogens oder Bandes, also beim Abdruck einer Type, wird eine bestimmte Menge der Druckfarbe aus einem schwammigen, porösen Film abgegeben und sickert auf das zu bedruckende Papier. Durch Kapillarwirkung füllen sich gleichzeitig die leer gewordenen Poren des Bandes wieder mit flüssiger Druckfarbe aus den benachbarten, keinem Druck ausgesetzten Bereichen. Derartige Farbbänder können aber in Schreibmaschinen, bei denen der Farbbandvorschubschritt eine ganze Zeichenbreite beträgt, nicht wirtschaftlich ausgenutzt werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Farbbandantriebseinrichtung zu schaffen, bei der diese Kohlefarbbänder unter Ausnutzung ihrer Eigenschaften mit Vorteil Verwendung finden können.

Bei Kohlefarbbändern dieser Art, deren einzelne Flächenabschnitte einen mehrmaligen Abdruck/iefern, hängt dennoch die Druckqualität der Zeichen von der Größe des Vorschubschrittes ab. Ist eine sehr hohe Abdruckgüte erforderlich, so wählt man einen verhältnismäßig großen Vorschubschritt, so daß die einzelnen Flächenbereiche des Kohlefarbbandes nur einige wenige Male benutzt werden. Genügt hingegen auch eine geringere Druckqualität, wie z.B. bei der Erstellung von Entwürfen, so erreicht man mit einem sehr geringen Vorschubschritt eine entsprechend höhere Ausnützung des Farbbandes und somit eine wesentliche Ersparnis. Bei den üblichen durchschnittlichen Anforderungen an das Schriftbild und die Abdruckqualität der einzelnen Zeichen wird man im allgemeinen eine optimale Einstellung

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des Sehrittvorschubes bevorzugen, die einerseits eine vertretbare Ausnutzung des Farbbandes und andererseits eine befriedigende Druckqualität gewährleistet. ■-

Bekannte Antriebe für Kohlefarbbänder sind meist mit Klinkenschaltwerken ausgerüstet/ die einen genauen Schritt in der gewünschten einheitlichen Größe oder in unterschiedlichen, den Zeiclmbreiten-entsprechenden Größen gewährleisten. Bei einer bekannten Farbbandantriebseinrichtung, die im IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 6 No. 4 (Sept. 1963) beschrieben ist, ist der Klinkenantrieb über eine Antriebsrolle unmittelbar auf das Farbband wirksam, so daß die Vorschubschritte vom jeweiligen Wickel« außendurchmesser der aufnehmenden Farbbandspule unabhängig und gleich groß sind. Bei dieser bekannten Anordnung werden mittels entsprechender Steuerung der Farbbandhöhenverstellung verschiedene Spuren des Farbbandes aufeinanderfolgend eingestellt, so daß der Farbbandvorschubschritt geringer als eine Zeichenbreite gehalten werden kann. Durch die Erfindung wird diese Einrichtung verbessert und ihre Anwendung auf Kohlefarbbänder erweitert, bei denen sich die von den Typen getroffenen Bereiche des Farbbandes überschneiden können. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung einer schrittweisen Antriebs drehbewegung auf die Farbbandaufnahmespule ein Schraubenfederzug angeordnet ist und daß das Farbband durch eine Reibungsbremsanordnung hindurch zur Farbbandaufnahme spule geführt ist.

Mit der Farbbandantriebseinrichtung gemäß der Erfindung ist eine optimale

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Ausnützung eines in sehr kleinen V or schub schritten, ζ. Β in der Größenordnung von 0, 25 mm, einmal durch die Maschine geführten Farbbandes möglich; die vorgeschlagene Einrichtung ist in ihrem Aufbau so einfach, daß die Mehrkosten durch die erfindungs gemäß vorgesehenen Teile gegenüber der Einsparung, die die optimale Ausnutzung des Farbbandes mit sich bringt, nicht nennenswert ins Gewicht fallen. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann außerdem leicht in bekannte Antriebe nachträglich eingebaut werden, arbeitet genau und zuverlässig und bietet außerdem die Möglichkeiten, durch einfache Maßnahmen die exakte Wirkungsweise, insbesondere die Gleichmäßigkeit der Vorschubschritte, auch von äußeren Einflüssen durch Schwankungen der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit unabhängig zu machen.

Bekanntlich ändert sich die Masse des beim Aufspulen zu bewegenden Bandes mit der Füllung der Aufwickelspule; damit ändert sich auch die bei jedem Farbbandschritt zu beschleunigende Masse. Davon ausgehend bewirkt die gemäß der Erfindung angeordnete Bremseinrichtung einen gesteuerten Widerstand gegen den Bandvorschub, wodurch im Zusammenwirken mit dem Schraubenfederzug die im Farbband herrschende Zugspannung zwischen den einzelnen Vorschubschritten und insbesondere auch nach Vollendung eines Vorschubschrittes aufrechterhalten bleibt.

Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform der Reibungsbremsanordnung der Erfindung besteht diese aus zwei benachbarten Bremsführungsbolzen, über welche das Farbband unter Berührung zweier gegenläufig

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bewegter Bandabschnitte geführt ist.

Zum Ausgleich der Änderungen der Reibungskoeffizienten durch Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüsse der Umwelt sind die Bremsführungsbolzen auf einem gegen die Kraft einer Feder schwenkbaren Bremsarm angeordnet. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird darin gesehen, daß der Bremsarm mittels einer Anschlagschraube in verschiedene Ausgangsstellungen verstellbar ist. Dadurch hat der Bediener der Maschine die Möglichkeit, auf einfache Weise den Schrittvorschub den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Denn je stärker die Bremse wirksam ist, desto früher wird der Schraubenfederzug seine Schlupfgrenze erreichen und desto geringer wird/tementsprechend der ausgeführte Schritt bemessen sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Ausführungs· beispiel erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Farbbandtransportein

richtung in einer Schreibmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Farbbandführungsteile der Anordnung

gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Werte für die Farbband

spannung während eines Drehzyklus zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1.

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Die in Fig. 1 ausschnittweise dargestellte Schreibmaschine 10 enthält eine Schreibwalze 11, vor der sich ein zum Abdruck schwenkbarer Typenkopf 12 befindet. Durch die Lage des Typenkopfes 12 ist die Druckposition 13 auf der Schreibwalze 11 bestimmt. Für den sichtbaren Abdruck der ausgelösten Zeichen auf dem über die Schreibwalze 11 geführten Papier ist zwischen dem Typenkopf 12 und der Schreibwalze 11 ein Farbband 21 geführt. Das Farbband 21 wird von einer Farbbandvorratsspule 22, die auf einer Achse 23 drehbar gelagert ist, abgewickelt und ist im Bereich der Druckposition 13 durch Farbbandgabeln 24 geführt. Auf der äußersten Wicklung der Farbbandvorratsspule 22 liegt ein unter Federkraft gehaltener Bremsfinger 25 an, durch den eine gewisse Spannung im Farbband 21 aufrechterhalten und ein vorzeitiges Abwickeln von der Farbbandvorratsspule 22 verhindert wird. Von der rechten Farbbandgabel 24 wird das Farbband 21 über Bremsführungsbolzen 31 und 32 einer Reibungsbremsanordnung 30 und über einen weiteren Führungs bolzen 26 zur Farbbandanfnahmespule 27 geführt, die auf einer Achse 28 drehbar gelagert ist.

Die Wahl der Abstände zwischen den Bremsführungsbolzen 31 und 32 und zum Führungs bolzen 26 sowie ihrer Winkel zueinaiider richtet eich nach der Größe der gewünschten Vorschubschritte, nach den Antriebskräften sowie nach den verwendeten Materialien; als Beispiel dienen die folgenden, durch Fig. 2 erläuterten Größen:

a = 65 mm, b = 4, 2 mm, c = 3, 2 mm, <*-= 68°, ß= 98°, ^= 38°.

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Wesentlich ist bei der Führung des Farbbandes 21 über die Bremsführungsbolzen 31 und 32., daß das Farbband 21 am Umfang des Bolzens 31 in dem Bogenbereich 33 mit zwei gegenläufigen Teilen aufeinanderliegt (Fig. 2), die gewählten Winkel jedoch bei entsprechenden Antriebskräften einen Bandvor« schub ermöglichen.

Der Vorschub des Farbbandes 21 erfolgt gemäß Fig. 1 über einen Schrittantrieb 40, der im wesentlichen aus einer nockenbetätigten Schrittschaltklinke 41 und einem Schaltrad 42 mit Ausschnitten 43 zum Eingriff der Schrittschaltklinke 41 besteht. Zur Übertragung der Antriebskraft vom Schaltrad 42 zur Farbbandaufnahmespule 27 dient ein über Riemenscheiben 44 und 45 geführter Schraubenfederzug 46. Diese Art der Kraftübertragung hat bekanntlich zwei Eigenschaften: Erstens ist ein solcher Schraubenfederzug 46 als Rutschkupplung wirksam., sobald die zu übertragende Kraft einen bestimmten Wert überschreitet, und zweitens ist die Feder in der Lage, in gewissen Grenzen Antriebsenergie zu speichern, wodurch der angetriebene Teil, nämlich die Riemenscheibe 45. unter einem bestimmten Drehmoment gehalten wird.

In Fig. 1 ist weiterhin eine Antriebsrolle 47 gezeigt, die mit einer unter der Wirkung einer Feder 49 stehenden Andrückrolle 48 zusammenwirkt. Die beiden Rollen 47 und 48 dienen an sich zum Antrieb des Farbbandes mit einheitlichen Schrittgrößen unabhängig von dem jeweiligen Außendurchmesser der Farbbandaufnahmespule 21; sie werden jedoch im vorliegenden Falle nicht benützt. .

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Der beschriebene Schrittantrieb 40 für das Farbband ist, abgesehen von Massenträgheits- und Reibungskräften, im wesentlichen gegen den Widerstand der Reibungsbremsanordnung 30 wirksam. Während die Riemenscheibe 44 durch den Schrittantrieb 40 bei jedem Antriebstakt einen bestimmten Drehschritt einheitlicher Größe ausführt, sind für die Drehbewegung der Riemenscheibe 45 unterschiedliche Drehschrittgrößen erforderlich, je nachdem, welchen Außendurchmesser die Farbbandaufnahmespule 27 jeweils hat. Ist die Farbbandaufnahme spule 27 annähernd leer, so ist zur Erzielung eines einheitlichen linearen Vorschubschrittes für das Farbband 21 ein wesentlich größerer Drehschritt der Riemenscheibe 45 erforderlich, als wenn die Farbbandaufnahmespule 27 voll oder nahezu voll ist. Dieser Ausgleich wird durch das Zusammenwirken der Reibungsbremsanordnung 30 und des Schraubenfederzuges 46 erreicht.

Der Ablauf eines Vorschubschrittes in der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird nun anhand von Fig. 3 erläutert. Die Kurve 51 zeigt den theoretischen Verlauf der Antriebskraft für das Farbband, entsprechend dem Quotienten aus der auf die Aufnahmespule übertragenen Torsionskraft und dem auf der Farbbandauf nähme spule 27 jeweils wirksamen Radius während eines Zeitzyklus t für einen verhältnismäßig geringen Wickelradius an der Farbbandaufnahmespule 27. Die stark ausgezogene Kurve 52, die in ihrer Charakteristik eine gewisse Ähnlichkeit mit der Kurve 51 zeigt, Stellt den theoretischen Verlauf der Antriebskräfte für die Zeit t für einen verhältnismäßig großen Radius an der Farbbandaufnahmespule 27 dar. Die Kurvenzweige

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51a und 52a der Kurven 51 bzw. 52 stellen die im Band wirksame Zugkraft während der Stillstands phase dar, die durch das Antriebsmoment beim Gleiten des Schraubenfederzuges 46 gegeben ist. Mit 51b und 52b sind diejenigen Punkte der Kurven 51 bzw. 52 bezeichnet, an denen das Rutschen des Schraubenfederzuges 46 beginnt, wo also die Bremswirkung der Reibungsbremsanordnung 30 die Antriebskraft überschreitet.

Es ist zu beachten, daß der Grenzwert für die durch den Schraubenfederzug 46 übertragbare Antriebskraft während der Schrittphase eines Zyklus überschritten wird, wodurch vorübergehend der Zustand eintritt, daß die tatsäch-

ist
liehe Antriebskraft größer ^aIs die mittels des Schraubenfederzuges 46 nominell übertragbare Kraft. Die Kurve 53 stellt die tatsächliche Zugkraft im Farbband 21 dar, wenn der Außendurchmesser der Windungen auf der Farbbandaufnahmespule 27 gering ist. Wie durch den Anfangspunkt 53a der Kurve 53 dargestellt, hält die Reibungsbremsanordnung 30 die Zugkraft im Farbband 21 auf einem verhältnismäßig hohen Wert aufrecht, der nur um ein Geringes unterhalb des durch den Kurvenzweig 51a gekennzeichneten Grenzwertes für die Rutschbedingung liegt. Diese scheinbare Diskrepanz zwischen dem Anfangspunkt 53a und dem durch den Kurvenzweig 51a dargestellten Wert der Antriebskraft erklärt sich aus der Entspannung der beteiligten elastischen Glieder zwischen den einzelnen Zyklen.

Während eines Vorschubzyklus wird die Zugkraft im Farbband 21 durch die zu geführte Antriebskraft solange erhöht, wie das Farbband durch die

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Reibungsbremsanordnung 30 hindurchgleiten kann. Während desjenigen Teiles des Zyklus, in dem die Kurve 51 sich oberhalb der Kurve 53 befindet, wird der Vorschub des Farbbandes 21 durch eine veränderliche Kraft bewirkt. Der Vorschubschritt wird sodann beendet, sobald der erste Zweig der Kurve 51 den Grenzwert für die durch den Schraubenfederzug 46 übertragbare Antriebskraft erreicht hat. Diese Schrittvorschubphase ist daher definiert als Zeitabschnitt t für eine Farbbandaufnahme spule mit einem im wesentlichen der leeren Spule entsprechenden Außendurchmesser der Fa rbbandwi ndunge η.

Die in Fig. 3 gezeigte Kurve 54 entspricht der Kurve 53, gilt jedoch für eine im wesentlichen volle Farbbandaufnahmespule. Wie ersichtlich, ist hier die auf da«i Farbband wirksame Zugkraft geringer als diejenige, die dem Grenzwert für die Kraftübertragung durch den Schraubenfederzug entspricht. Demgegenüber ist aber die Zeitperiode t_f bis zum Erreichen des "Schlupfwertee" bei voller Farbbandaufnahme spule wesentlich geringer als bei leerer Spule. Auf diese Weise wird, je mehr Farbband auf der Farbbandaufnahmespule aufgewickelt ist, selbsttätig ein verkürzter Vorschubschritt erreicht. Die Reibungsbremsanordnung 30 hat dabei im Zusammenwirken mit dem Schraubenfederzug die wichtige Funktion zu erfüllen, bei Einleitung eines Farbbandvorschubschrittes die Farbbandspannung aufrechtzuerhalten, so daß während des Beginns der Beschleunigungsphase die Zugkraft im Farbband sich schnell der Schlupfgrenze des Schraubenfederzuges nähert.

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Die Reibungsverhältnisse des Farbbandes im Bereich der Bremsführungs« bolzen 31 und 32 sind durch eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen der Temperatur und der Feuchtigkeit der Umgebung gekennzeichnet. Zum Zwecke des selbsttätigen Ausgleichs dieser veränderlichen Umweltsbedingungen sind die Bremsführungsbolzen 31 und 32 auf einem schwenkbar gelagerten, unter der Kraft einer Feder 35 gehaltenen Bremsarm 34 gelagert. Die Feder 35 ist im Sinne einer Vergrößerung des Winkels T(Fig. 2) und somit zur Erhöhung des durch die Reibungsbremsanordnung 30 erzeugten Widerstandes wirksam. Erhöhen sich durch Veränderung der Umweltsbe-

di,ngungen die Reibungsfaktoren der beteiligten Teile, wodurch der Vorschub des Bandes durch den Antrieb behindert werden könnte, so werden die erhöhten Reibungskräfte durch die Bremsführungsbolzen 31 und 32 abgefühlt, und der Bremsarm 34 führt entgegen der Wirkung der Feder 35 zur Ver- * ringerung des Winkels 7"eine entsprechende Schwenkbewegung aus, wodurch die auf das Farbband 21 wirksame Bremskraft verringert wird. Dieser Ausgleich stellt sich selbsttätig ein und bedarf keiner Bedienung.

Die Farbbänder, bei denen die einzelnen Flächen bei aufeinanderfolgenden Abdrucken überlappend verwendet werden können, bieten die Möglichkeit, durch Veränderung der Vorschubschrittgröße für das Farbband höhere oder geringere Abdruckqualitäten zu erzielen. Um dem Bediener der Schreibmaschine die Möglichkeit zu geben, die Druckqualität unterschiedlich einzustellen, je nachdem, ob eine besonders hohe Abdruckgüte erforderlich ist oder - z. B. bei Entwürfen - eine geringere Druckqualität genügt, ist

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der Bremsarm 34 mittels einer Anschlagschraube 36 gegen die Feder 35 in verschiedene Lagen, einem veränderlichen Winkel ^entsprechend, ein-

stellbar. Auf diese Weise kann der durch die Reibungsbremsanordnung 30 auf das Farbband 21 ausgeübte Widerstand verändert werden, so daß die Vorschubschritte des Farbbandes 21, je nach den Erfordernissen, größer oder kleiner sind.

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Claims

_z 13 - ' 3. Januar 1967

PATENTANSPRÜCHE

^f 1Λ Farbbandantriebseinrichtung für Schreib- und ähnliche Maschinen mit einheitlichem^on der Füllung der Farbbandaufnahme spule unabhängigem Vorschubschritt« dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung einer schrittweisen Antriebsdrehbewegung auf die Farbbandaufnahmespule (27) ein Schraubenfederzug (46) angeordnet ist und daß das Farbband (21) durch eine Reibungsbremsanordnung (30) hindurch zur Farbbandaufnahmespule (27) geführt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremsanordnung (30) aus zwei benachbarten Bremsführungsbolzen (31, 32) besteht, über welche das Farbband (21) unter Berührung zweier gegenläufiger Bandabschnitte geführt ist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsführungsbolzen (31, 32) auf einem gegen die Kraft einer Feder (35) schwenkbaren Bremsarm (34) angeordnet sind.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsarm (34) mittels einer Anschlagschraube (36) in ver-

■ schiedene Ausgangsstellungen einstellbar ist.

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