DE1561239C3 - Farbbandantriebseinrichtung für Schreib- und ähnliche Maschinen - Google Patents

Description

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 Textilfarbband oder auf Kohlefarbband umschalten kann.

Neuerdings sind auch Schreibmaschinen-Farbbänder, Kohlepapiere u.dgl. bekannt, bei denen einzelne Flächenschnitte mehrmals zum Abdruck benützt werden können. Solche Übertragungsmittel sowie Verfahren zur Herstellung derselben sind beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 12 01 855 und in der französichen Patentschrift 13 53 683 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 leergewordenen 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, sondern man benötigt eine Farbbandantriebseinrichtung mit einer geringeren und darüber hinaus für eine optimale Bandausnutzung auch einstellbaren Vorschubschrittgröße. Denn bei Kohlebändern der vorgenannten Art, deren einzelne Flächenabschnitte einen mehrmaligen Abdruck liefern, hängt einerseits die Druckqualität der Zeichen von einer gewissen Mindestgröße der Vorschubschritte ab, während andererseits unnötig große Transportschritte einen entsprechend erhöhten Bandverbrauch und daraus resultierende Mehrkosten verursachen. 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 Ausnutzung des Farbbandes und somit eine entsprechende Erspar- _r, nis. (-

Bekannte Antriebe für Kohlefarbbänder sind meist mit Klinkenschaltwerken ausgerüstet, die einen genauen Schritt in der gewünschten einheitlichen Größe oder in unterschiedlichen, den Zeichenbreiten entsprechenden Größen gewährleisten. Bei einer bekannten Farbbandantriebsrichtung, die im IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 6, Nr. 4, Seiten 17/18 beschrieben ist, wirkt der Klinkenantrieb über eine Antriebsrolle unmittelbar auf das Farbband, so daß die Vorschubschritte vom jeweiligen Wickelaußendurchmesser 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.

Bei einem weiteren bekannten Antrieb der Aufwikkelspule zur Erzeugung eines gleichmäßigen Transportschrittes wird der Wickeldurchmesser mechanisch abgetastet und die von einem konstanten Hubantrieb ((__.' abgeleitete Antriebsbewegung durch Verstellung einer um die Antriebswelle der Spule gewundenen Schraubenfeder entsprechend gesteuert (IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 7, Nr. 6, Seite 526).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbbandantriebseinrichtung zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln das Farbband zwar durch den Antrieb der Aufwickelspule, jedoch unabhängig von der Änderung des Wickeldurchmessers der Aufwickelspule in möglichst konstanten Vorschubschritten transportiert wird. Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 enthaltenen Maßnahmen gelöst worden.

Eine Reibungsbremsanordnung für Kohlefarbbänder mit benachbarten Bremsführungsbolzen ist zwar bereits bekannt (IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 4, Nr. 7, Seite 3/4), jedoch dient dieses ausschließlich der Regelung einer konstanten Bandspannung und dem Ausgleich kurzzeitiger Spitzenzugbeanspruchungen des Farbbandes; zu diesem Zweck sind die Führungsbolzen auf einem unter Federkraft gehaltenen Arm gelagert und bewirken eine Berührung gegenläufig bewegter Farbbandabschnitte zur Aufrechterhaltung der gewünschten Bandspannung nur im normalen Betrieb,

während bei plötzlichem Ansteigen des Farbbandzuges die Lage der Führungsbolzen so verändert wird, daß sie einfache Umführungen für das Farbband darstellen.

Weiterhin ist aus der britischen Patentschrift 9 15 488 eine Vorrichtung zum Transport eines Streifens bekannt, bei welcher der Antrieb der Aufwickelspule gleichfalls über eine Schraubenzugfeder erfolgt und eine Vorrichtung zur Kompensation der bei jedem Schritt aufgenommenen Bandlänge in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser vorgesehen ist; bei dieser Anord- >° nung sind zur Aufrechterhaltung der Bandspannung zusätzliche, auf koaxial angeordnete Drehelemente, z. B. Buchsen bzw. Naben, vom Schraubenfederzug unabhängig wirksame Schraubenfedern vorgesehen.

Mit der Farbbandantriebseinrichtung gemäß der '5 Erfindung ist mit außerordentlich einfachen Mitteln eine optimale Ausnutzung eines in sehr kleinen Vorschubschritten, z. B. in der Größenordnung von 0,25 mm, einmal durch die Maschine geführten Farbbandes möglich. Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemä-Ben Einrichtung besteht darin, daß sie leicht in vorhandene, bekannte Antriebe nachträglich eingebaut werden kann und die Möglichkeit bietet, durch einfache Maßnahmen eine exakte Wirkungsweise, insbesondere die Gleichmäßigkeit der Vorschubschritte, auch von äußeren Einflüssen unabhängig zu machen, wie sie beispielsweise durch Schwankungen der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit auftreten können.

Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform der Antriebseinrichtung nach der Erfindung steht der Bremsarm unter der Kraft einer im Drehsinne wirksamen Feder, wobei ein die Drehbewegung des Bremsarmes begrenzender Anschlag vorgesehen ist. Dieser Anschlag kann fest oder als verstellbare Anschlagschraube ausgebildet werden. Im letzteren Fall hat der Bediener der Maschine die Möglichkeit, auf einfache Weise den Schrittvorschub den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Denn je stärker die Bremsanordnung wirksam ist, desto früher wird der Schraubenfederzug seine Schlupfgrenze erreichen und desto geringer wird dementsprechend der ausgeführte Schritt bemessen sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ^ Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es ) zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Farbbandtransporteinrichtung in einer Schreibmaschine,

Fig.2 eine Draufsicht auf die Farbbandführungsteile der Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig.3 ein Diagramm zur Darstellung der Werte für die Farbbandspannung während eines Drehzyklus zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1.

Die in F i g. 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 U 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 Führungsbolzen 26 zur Farbbandaufnahmespule 27 geführt, die auf einer Achse 28 drehbar ist.

Die Wahl der Abstände zwischen den Bremsführungsbolzen 31 und 32 und zum Führungsbolzen 26 sowie ihrer Winkel zueinander richtet sich 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, 6=4,2 mm, c=3,2 mm,
_a = 68°,^ = 98^o,y = 38°.

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 Bandvorschub ermöglichen.

Der Vorschub des Farbbandes 21 erfolgt gemäß F i g. 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 F i g. 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 27; sie werden jedoch im vorliegenden Falle nicht benutzt.

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 Antriebsakt 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 Farbbandaufnahmespule 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 F i g. 1 dargestellten Anordnung wird nun anhand von F i g. 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 Farbbandaufnahmespule 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 f für einen verhältnismäßig großen Radius an der Farbbandaufnahmespule 27 dar. Die Kurvenzweige 51a und 52a der Kurven 51 bzw. 52 stellen die im Band wirksame Zugkraft während der Stillstandsphase dar, die durch das Antriebsmoment beim Gleiten des Schraubenfederzuges 46 gegeben ist. Mit 5tb und 526 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 tatsächliche Antriebskraft größer ist als 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 zugeführte Antriebskraft so lange erhöht, wie das Farbband durch die 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_e für eine Farbbandaufnahmespule mit einem im wesentlichen der leeren Spule entsprechenden Außendurchmesser der Farbbandwindüngen.

Die in F i g. 3 gezeigte Kurve 54 entspricht der Kurve 53, gilt jedoch für eine im wesentlichen volle Farbbandaufnahmespule. Wie ersichtlich, ist hier die auf das Farbband wirksame Zugkraft geringer als diejenige, die dem Grenzwert für die Kraftübertragung durch den Schraubenfederzug entspricht. Demgegenüber ist aber die Zeitperiode tr bis zum Erreichen des »Schlupfwertes« bei voller Farbbandaufnahmespule 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 nähen.

Die Reibungsverhältnisse des Farbbandes im Bereich der Bremsführungsbolzen 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 γ (Fig.2) und somit zur Erhöhung des durch die Reibungsbremsanordnung 30 erzeugten Widerstandes wirksam. Erhöhen sich durch Veränderung der Umweltsbedingungen 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 Verringerung des Winkels γ 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 der Bremsarm 34 mittels einer Anschlagschraube 36 gegen die Feder 35 in verschiedene Lagen, einem veränderlichen Winkel γ entsprechend, einstellbar. 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Farbbandantriebseinrichtung für Schreib- und ähnliche Maschinen, bei der der Vorschub des Farbbandes durch Antrieb der Farbbandaufnahmespule erfolgt, mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines etwa konstanten, von der Füllung der Farbbandaufnahmespule unabhängigen Schrittvorschubs des Farbbandes, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Drehschrittbewegung der Farbbandaufnahmespule (27) zwischen einer bei jeder Vorschubbewegung einen konstanten Drehschritt ausführenden Antriebsriemenscheibe (44) und einer mit der Farbbandaufnahmespule fest '5 verbundenen Riemenscheibe (45) ein kraftschlüssig wirksamer Schraubenfederzug (46) angeordnet ist und daß das Farbband (21) zur Farbbandaufnahmespule (27) durch eine von der Spannung im Farbband gesteuerte Reibungsbremsanordnung (30) hindurch *> geführt ist, bestehend aus zwei benachbarten Bremsführungsbolzen (31, 32), die so angeordnet sind und über die das Farbband so geführt ist, daß auf einem Teil der Umfangsfläche des einen der Bremsführungsbolzen (31) zwei gegenläufig beweg- ²S te Farbbandabschnitte in ständiger gegenseitiger Berührung stehen, wobei die Bremsführungsbolzen (31, 32) auf einem zur Veränderung ihrer relativen Winkellage und somit der Bremswirkung auf das Farbband schwenkbar gelagerten Bremsarm (34) befestigt sind.

2. Farbbandantriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsarm (34) unter der Kraft einer Feder (35) steht, die ihn an einem die Schwenkbewegung begrenzenden Anschlag (36) in Anlage hält.

3. Farbbandantriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag als verstellbare Anschlagschraube (36) ausgebildet ist.

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