DE1805798B2

DE1805798B2 - Vorrichtung zur schrittweisen wagenbewegung in zeilenrichtung bei kraftangetriebenen schreib oder aehnlichen maschinen

Info

Publication number: DE1805798B2
Application number: DE19681805798
Authority: DE
Inventors: Johannes Friedrich Dipl Ing 8500 Nürnberg Henning
Original assignee: Triumph Werke Nürnberg AG, 8500 Nurn berg
Priority date: 1968-10-29
Filing date: 1968-10-29
Publication date: 1972-01-05
Also published as: DE1805798A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur schrittweisen Wagenbewegung in Zeilcnrichtung bei kraflangetriebenen Schreib- oder ähnlichen Maschinen, mil zwei in Vorschubrichtung des Wagens um einen Wagenschiilt bewegbaren, abwechselnd in Eingriff bringbaren Zahnstangen und uiil einer quer zu deren Vorscluihrichtung schwingend angeordneten Schalt ki ink c.

Eine hckfiiintc Einrichtung genannter Art beschreibt das USA.-Pat:nt 3 289 805. Ein im Maschinenrahmen beweglicher Wagen trägt Mittel zur Übertragung einer Drehbewegung von der Antriebswelle auf ein von einem Seil umschlungenes Rad. wobei Seil und Rad die Bewegung des Wagens vermitteln. Ein fester Anschlag am Wagen greift in verschwenkbare, mit Zähnen versehene Stangen ein. wobei durch die ab- So wechselnde Verschwenkung der gegeneinander verschobenen Zahnreihen der beiden Zahnstangen der Wagen jeweils einen Schritt ausführt. Bei dieser Anordnung ist es nachteilig, daß die Bewegung des Wagens um einen Schritt mittels zweier Mechanismen erreicht wird. Erstens muß die Kupplung des Seiles mit dcii, rotierenden Rad hergestellt werden, und zweitens muß durch anschließendes Verschwenken einer Zahnslange der Weg für einen Schritt freigegeben werden. Diese Trennung der Wirkeingriffe zur Erzeugung eines Wagenschrities begrenzt einschneidend die erreichbare Schreibgeschwindigkeit, welche auch weiter ungünstig durch die auf dem Wagen angeordneten Massen der Übertragungsglieder beeinfluß! wird. Die beschriebene Kupplung aus Rad und Seil ist weiterhin ein anfälliges und großem Verschleiß unterliegendes Bauelement.

In e^:ner noch anderen bekannten Ausführung der Papierwagenschaltvorrichtung (österreichisches Patent 173 709) sind zwei Zahnstangen mit um eine halbe Zahnteilung, d. h. um einen Wagenschritt, versetzt gegeneinander angeordneten Zähnen am Papierwagen nebeneinander unbewegl'ch befestigt. lA'it diesen Zahnstangen wirken abwechselnd zwei Paare lose drehbar gelagerter Klinken zusammen, wobei jeweils eine der Klinken als Schaltklinke die Hemmung des Wagens zur Eir.leitung seiner Schrittbewegung vorbereitet, während die andere zur Sperrung des Wagens in die zugehörige Zahnstange als Sperrklinke eingreift. Bei dieser Schaltvorrichtung können die Schalt- und Sperrklinken entweder in der Verzahnungsebene der Zahnstangen schwenkbar sein oder können dieselben quer zur Vorschubrichtung der Zahnstange schwingend angeordnet sein.

Bei dieser Lösung der Papierwagenschrittschaltang sind zwar die Nachteile einer Schaltradvorrichtung vermindert, und es ist auch die Möglichkeit gegeben, die Sperrorgane so auszubilden, daß deren Verschleiß in erträglichen Grenzen gehalten wird. Die Vorrichtung enthält jedoch eine Vielzahl Bestandteile, ist daher kompliziert im Aufbau und folglich verhältnismäßig störanfällig und aufwendig in der Herstellung.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und funktionssichere Einrichtung bei hohen Einstellgeschwindigkeiten und hoher Einstellgenauigkeit für vor- und rückwärts gerichtete schrittweise Bewegungen des Wagens zu schaffen. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein die Zahnstangen gegenläufig zueinander und oszillierend bewegbarer Anlricb vorgesehen und als Kopplungselement zwischen Wagen und Zahnstangen die Schaltklinke am Wagen verschwenkbar und — z. B. durch Magnete — in ihren Schaltstellungen festlegbar ist. Diese Vorrichtung ermöglicht die Übertragung eines günstigen Bcwcgungsvcrlaufs, d. h. ein flacher Anstieg am Anfang der Bewegung, der abgelöst wird von einem steilen Anstieg und einem flachen Auslauf am Ende der Bewegung eines Wagenschrittes.

An Hand der Figuren soll die Erfindung an einem Ausführiingshcispicl erläutert werden. Es zeigt

E i j2. 1 die crfindungsgcmüf'c Einrichtung zur schrittweisen Wagenbewegung in schaubildlichcr, schcmatischer Darstellung.

F i g. 2 das Weg-Zeit-Diagramm während eines Wagenrehritts und die entsprechenden Geschwindigkeit- und Bcschleunigtingsverläufe und

F i g. 3 einen Anlricb mit Drehgelenken zur Erzeugung der oszillierenden Bewegung der Zahnstangen, entsprechend dem Weg-Zcit-Diagratnm nach F i g. 2.

Die F i g. 1 zeigt zwei Zahnstangen I und 2, die in nicht dargestellter Weise längsverschiebbar im Maschinengestell gelagert sind. Der Wagen 3 wird beweglich in Längsrichtung der Zahnstangen 1 und 2 durch die Leitglieder 4 und 5 geführt. Am Wagen 3 ist eine verschwenkbare Klinke 6 vorgesehen, die in

ilk· Zahnlücken der Zahnstangen 1 und 2 eingreift. /πι· Verschwenkung der klinke 6 dienet! Magnete 7 uiul S. liinc weitere Zahnstange 9 ermöglicht einem IV-i am Wagen 3 angeordneten Anschlag 10 das 1 mr.iMen zur Feststellung des Wagens λ. Der Wagen-•. >.i:i-iti einspricht der Sehwinoweite ι der Zahn-■-■.;,nyen 1 und 2. Diese Zahnslangen sind mil einer /.!iiiieilunu van Ii versehen. Sie werden gegen- ;:.li!is; mit einer Bewegunascharakieristik. die die einstigste Voraussetzung für die Bewegung des '■■■. i;:ens darstellt, hin- und herbewegt (Doppeli :.!!c 11). Dabei sind die beiden Zahnslangen 1 und 2 -..· ansreordret, daß sich in den jeweiligen Umkehr-.:. liniigen ihre Lücken gegenüberstehen. Die Verhütung des Wagens 3 mit jeweils einer der Zahnlangen 1 und 2 kann nun in verschiedener Weise ·. ■ ryenommen werden.

Die F i g. I zeigt die Klinke 6, welche von den Magneten 7 und 8 verschwenkt werden kann und dadurch in einer Lücke der entsprechenden Zahn- -i.mge Platz findet. Greift die Klinke 6 in die Zahn-■ iiige 1 in deren vorderer Umkehrstellung ein, dann wird der Wagen 3 um eine Teilung mit nach ;.iiucn genommen, bis die Zahnstangel ihre hintere L'mkehrstellung erreicht hat. Währenddessen hai die Zahnstange 2 ihre vordcic Umkehrstellung erreicht. Die Klinke 6 kann nun mit Hilfe des Magnets 8 \erschwenkt werden und in eine auf gleicher Höhe liegende Lücke der Zahnstange 2 eingreifen. Bei der nun folgenden Periode der Zahnstangenschwin-L'iing nimmt die Zahnstange 2 den Wagen wieder um ^incn Schritt mit. Durch das abwechselnde Eingreifen der am Wagen 3 befestigten Klinke 6 in eine der /ahnslangen 1 und 2 erhält der Wagen 3 also einen schrittweisen Vorschub. Die Bewegungsrichtung des Wagens 3 wird bestimmt durch die Wahl des Fingreifens der Klinke 6 in eine der Zahnstangen 1 oder 2 während deren vorderer oder hinterer Umkehr-Stellungen. Ohne besonderen Aufwand ist die Wagenbewegung somit in beiden Richtungen möglich. Der Wagen 3 bewegt sich nach hinten, wenn die Klinke 6 mit einer Zahnstange in deren vorderen I nikehrpunkt in Eingriff kommt, oder nach vorn, wenn der Eingriff in der hinteren Umkchrstellimg einer Zahnstange hergestellt wird.

Soll der Wagen 3 nicht bewegt weiden, so muß die Klinke 6 eine Stellung einnehmen, die sie außer Eingriff mit den Zahnstangen bringt. Für diesen Fall muß eine Feststelleinrichtung des Wagens 3 vorgesehen werden, die mit bekannten Mitteln erreicht wird. Eine Möi'Jichk"it der Wagcnfjststcllung kann durch einen am Wagen 3 befestigten Anschlag; 10. welcher in eine vcrschwenkbarc Zahnstange 9 mit einer ZalinciiHcilung I eingreift, erreicht werden. Soll nach erfolgtem Schritt der Wagen 3 vorerst keine weiteren Schritte ausführen, muß, wie bereits erwähnt, die Klinke 6 außer Eingriff der Zahnstangen 1 und 2 gebracht und gleichzeitig muß die Zahnstange 9 so verschwenkt werden, daß der Anschlag 10 in die Zahnstange 9 eingreift. Bei fest in der Maschine angeordneter Zahnstange 9 kann auch eine Vorrichtung verwendet werden, bei der ein beweglicher Anschlag 10 in Eingriff mit der Zahnstange gebracht wird. Wird der Wagenvorsc'iuib wieder aufgenommen, muß alr.o die Klinke 6 in eine Zahnstange I oder 2 cingrciFcn und die Sperre mit der Zahnstange 9 durch geeignete Mittel gelöst werden.

η»; Hnrr vorzusehenden Schncllbewegung. z. B.

Wagenrücklauf, des Wagens durch Mittel, die nicht weiter erläutert werden, müssen alle drei Zahnstangen 1, 2 und 9 vom Wagen getrennt sein.

Die F i g. 2 zeigt den günstigsten Bewegungsverlauf für einer, Wagensehritl im Start-Stop-ßetrieb. Die Kurve s (/) hat einen geringen Anstieg am Beginn und einen flachen Auslauf am Ende der Schwingung, während der mittlere Teil praktisch der Wagenschriulänge entspricht.

ία Der der Weg-Zeit-Kurve zugehörende Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverlauf ν (0 bzw. /> (/) weist hei Beginn und am Ende der Bewegung die Größe Null auf. Die Beschleunigung hat keine Sprünge (ruckfreies Getriebe), und wie aus der Weg-Zeit-Kurve zu entnehmen ist, bleibt wegen des flachen Verlaufs in der Umgebung der Umkehrpunkte genügend Zeit, um den Wagen mit den Zahnstange - 1 und 2 abwechselnd in Eingriff zu bringen.
Um die Zahnstange in eine abwechselnd hin- und

ao hergehende Bewegung mit dem Verlauf nach F i g. 2 zu versetzen, kann ein einfaches, nur Drehgelenke aufweisendes Getriebe vorgesehen werden, welches in der F i g. 3 gezeigt ist. Z'vei Kurbeltriebe verschiedener Frequenz werden durch einen Summierhebel 12 zu-

sammengefaßt. Die Kurbel 14 dreht sich gleichförmig um das gestellfeste Lager 16, wobei einer halben Umdrehung ein Schritt des Wagens entspricht. Die Bewegung der Kurbel 14 wird, entsprechend dem Kurte'-Pleuelverhältnis geringfügig verzerrt, über das Lager 15 von der Pleuelstange 13 als Sinusbewegung auf das Lager 17 des Summierhebels 12 übertragen. Die in ihrer Phasenlage gegenüber der Kurbel 14 entsprechend eingestellte Kurbel 20 wird mit der dreifachen Drehzahl um das gestellfeste Lager 19 angetrieben. Über das Lager 18 der Pleuelstange 21 wird, ebenfalls geringfügig verzerrt, im Drehgelenk 22 eine zweite Sinusbewegung auf den Summierhebel 12 übertragen. Im Gelenk 23 ist der Hebel 24 mit dem Summierhebel 12 drehbar verbunden. Der Hebel 24 ist zwischen den Zahnstangen 1 und 2 im gestellfestcn Lager 25 drehbar angeordnet. Durch die Verbindung der Zahnstangen 1 und 2 mit dem Hebel 24 in den Drehlagcrn 26 und 27 führen die Zahnstangen 1 und 2 eine gegenläufige hin- und hergehende Bewegung aus. Die Abstände der Drehgelenke 17 und 22 vom Drehgelenk 23 bestimmen die Amplituden, mit denen die einzelnen Sinusbewegungen in die Gesamlbcwegunf am Drehgelenk 23 eingehen. Das Getriebe erzeugt hinreichend genau eine Bewegung der Zahn-

5» stangen (bei einem Verhältnis Kurbel zu Pleuel wie 1:10 oder kleiner) nach dem Gesetz (harmonische Schwingung):

λ(0 - R ■ sin f<) —

U) I_n

r · sin 3 ω f

ω I_n

(R-r).

Eine exakte Realisierung dieser Funktion ist möglich, wenn an sich bekannte Dreh-Schiebe-Gelenkc zur Erzeugung der Sinuskomponenten cingesetzt werden.

Eine weitere Möglichkeit, die genannte harmonische Funktion zu realisieren, ist durch Verwendung eines ebenfalls bekannten Pianetengetriebes gegeben:

Ein auf dem Planetenrad exzentrisch angebrachter Bolzen beschreibt, wenn zwischen ruhendem Zentralrad und Planetenrad ein Zähnezahlverhältnis von 2: 1 besteht und der Planetenträger mit der Grunddrehzahl (zwei Wagenschritte je! Umdrehung) angetrieben wird, eine Epizykloide, deren eine Komponente die genannte Bewegung ist. Auch hier liefert ein nachgestelltes Schubkiirbelgetriebeeine Näherung, während die exakte Lösung den Einsatz von Dreh-Schiebe-Gelenkcn erfordert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur schrittweisen Wagenbewegung in Zeilenrichtung bei kraflangetriebenen Schreib- oder ähnlichen Maschinen, mit zwei in Vorschubriehumg des Wagens um einen Wagenschritt bewegbaren, abwechselnd in Eingriff bringharen Zahnstangen und mit einer quer zu deren Vorschubrichtung schwingend angeordneten Sehaltklinke, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Zahnslangen (1, 2) gegenläufig zueinander Lina oszillierend bewegbarer Antrieb vorgesehen und als Kupplungselement zwischen Wagen (3) und Zahnstangen (1, 2) die Schaltklinke (6) am Wagen (3) verschwenkbar und — z. B. durch Magnete (7, 8) — in ihren Schaltstellungen festlegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für die Zahnstangen (1. 2) ein Summiergetriebe, bestehend aus zwei Kurbeltrieben (20, 21: 14.13) mit unterschiedlichen Drehzahlen und einem Summierhebel (12), auf dem die Kurbeltriebe durch Wahl der Angriffspunkte (Drehgelenk 17, 22) mit entsprechender Amplitude einwirken, vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel für die Zahnstangen (1.2) ein Epizykloidengi riebe ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (3) zwei bewegliche Anschläge trägt, die abwechselnd in die entsprechenden Zahnstangen (1, 2) einrasten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere verschwenkbare bzw. feste Zahnstange (9) vorgesehen ist, die mit einem festen Iv.w. beweglichen, am Wagen (3) befindlichen Anschlag (10) in Eingriff gebracht wird.

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