DE1806714A1

DE1806714A1 - Druckwerk zum fliegenden Abdrucken von Zeichen

Info

Publication number: DE1806714A1
Application number: DE19681806714
Authority: DE
Inventors: Soedler Dipl-Ing Walter
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-11-02
Filing date: 1968-11-02
Publication date: 1970-06-25
Also published as: GB1220769A; FR2022487A1; NL6916437A

Description

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SXEMAG Feinmechanische Werke GmbH, Eiserfeld/Sieg

Druckwerk zum fliegenden Abdrucken von Zeichen

Die Erfindung betrifft ein Druckwerk zum fliegenden Abdrucken von Zeichen, die aus einer Vielzahl von in Form eines Rasters angeordneten Punkten zusammengesetzt sind, bei dem jede Drucknadel durch eine eigene Magnetantriebsanordnung selektiv bewegbar ist. ^

Es ist bekannt, für den Schnelldruck alphanumerischer Zeichen sogenannte Nadeldruckwerke zu verwenden, bei denen die in Form einer Matrix angeordneten Nadeln durch die einer Kodiereinrichtung entnommenen Informationen über entsprechende Gestänge oder Hebel zur Betätigung auswählbar sind. Die Auswahl der Drucknadeln aus der Matrix erfolgt entweder so, daß alle Nadeln gleichzeitig angeregt werden und an jeder Druckstelle für jedes abzudruckende Zeichen eine Schablone vorgesehen ist, oder daß für jede Drucknadel ein eigenes Antriebselement vorgesehen ist.

Bei einem bekannten Nadeldruckwerk werden die Nadeln zur Erhöhung der Druckgeschwindigkeit von einer ständig rotierenden Walze aus betätigt. ¥on einer über der rotierenden Walze angeordneten Nadelhalterungsplatte führen die Nadeln zum Nadelführungsteil bzw. Druckkopf. Der Druckkopf ist an einem Kupplungsband befestigt, das über Antriebsrollen wechselweise über die Schreibbreite bewegbar ist. Da bei diesem Druckwerk die Drucknadeln von einer stationären Nadelhalterungsplatte aus über die ganze Schreibbreite geführt werden, müssen die Nadeln sehr lang sein. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß zwischen Nadel und Nadel-

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führungsrohr eine große Reibung entsteht. Diese auftretende Reibung ist einer schnellen und zuverlässigen Arbeitsweise hinderlich, da durch die infolge der Axialbewegung der Druckkräfte entgegenwirkenden Reibungskräfte entweder der Abdruck der Zeichen ungleichmäßig oder fehlerhaft wird oder die in der Einstellvorrichtung aufzubringenden Stellkräfte zu groß werden.

Bei einer weiteren bekannten Anordnung zum Betätigen der Drucknadeln ist jede Nadel an einer separaten Lochplatte befestigt, welche zum Abdruck über Magnete in Längsrichtung der Nadeln bewegt wird. Die Lochplatten enthalten eine der Anzahl der Nadeln entsprechende Anzahl von Führungslöchern, durch welche die nicht an der Lochplatte befestigten Nadeln frei hindurchgeführt werden. Da die Lochplatten in gleichmäßigen Abständen übereinander angeordnet sind und daher die Nadeln unterschiedliche Längen aufweisen, entstehen unterschiedliche Reib- und Stellkräfte der einzelnen Drucknadeln.

Weiterhin sind Nadeldruckwerke bekannt, bei denen die Nadeln mittels einer mechanischen Einrichtung derart mit dem Betätigungsmagneten verbunden sind, daß die Verlängerungen der Magnetanker nahezu rechtwinklig zu diesen, in ein den Nadeln aufgesetztes Nadelöhr, einragen. Bei Erregung des Betätigungsmagneten werden durch die Verlängerungen der Magnetanker die Nadeln in ihrer Achsrichtung bewegt. Es sind zwar bei dieser Anordnung keine Umlenkeinrichtungen nötig, es können aber trotzdem noch keine allzu hohen Magnetbetätigungsfrequenzen bzw. Schreibgeschwxndigkexten erreicht werden.

Da bei der Betätigung der ausgewählten Nadeln der Nadelführungsmatrix sofort ein ganzes Zeichen abgedruckt wird,

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muß die Druckeinrichtung bei den bekannten Einrichtungen immer schrittweise bewegt werden und zudem die durch den gleichzeitigen Abdruck der vielen Nadeln eines Zeichens entstehende Erschütterung aushalten. Durch die große Masse der vielen Nadelbetätigungsvorrichtungen ist eine schnelle schrittweise Bewegung der Druckeinrichtung nicht gut möglich, da dann ein Überschwingen der Druckeinrichtung nach jedem Abbremsen auftritt. Es lassen sich daher durch Schrittantriebe nicht die geforderten Genauigkeiten des Zeichenabdruckes erreichen. Man ist daher dazu übergegangen, die alphanumerischen Zeichen derart abzudrucken, daß die Zeichen, die in eine Anzahl von Spalten aufgeteilt sind, spaltenweise und fliegend abgedruckt werden. Durch diese Ausführungsart wird erreicht, daß die Schreibgeschwindigkeit wesentlich erhöht werden kann. Es lassen sich jedoch auch bei weiterer Verwendung der bisherigen Nadelbetätigungsorgane noch keine optimalen Schreibgeschwindigkeiten erreichen, da zudem auch jetzt noch keine ausreichenden Vorkehrungen zur Vermeidung des Überschwingens bei der Tabulierung des mit hoher Schreibgeschwindigkeit bewegten Druckwerkes getroffen sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Nadeldruckwerk zu schaffen, bei dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jeder Drucknatlel ein Doppeltnagnet zugeordnet ist, von denen der eine Teilmagnet die Drucknadel entgegen einer Federkraft in Ruhestellung und der andere Teilmagnet die Drucknadel mit der Federkraft in Arbeitsstellung bringt, daß der zwischen zwei Längsführungen bewegte Führungsschlitten, mit der auf diesem lösbar und verschiebbar befestigten Magnethalterplatte elastisch über Federn von dem Nadelführungskopf getrennt ist und die durch die elastische Trennung entstehenden zwei Einheiten über getrennte,aber

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synchron laufende Antriebssysterne angetrieben werden, und daß in der Druckebene zu beiden Seiten des Nadelführungskopfes Papierfühler angebracht sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die beiden Anker eines Drucknadelantriebes auf einer gemeinsamen Welle und gegensinnig angeordnet. Die Anker liegen innerhalb der beiden Jochteile eines jeden Magnetsystems und weisen eine konische Ausführungsform auf.

Zweckmäßig ist die der Druckseite gegenüberliegende Längsführung entgegen einer Federkraft schwenkbar angeordnet. Auf dem Führungsschlitten ist eine die Verschiebung der Magnethalterplatte in Druckrichtung bewirkende Welle mit aufgebrachtem Exzenter angeordnet.

Vorzugsweise ist die aus zwei zusammensetzbaren Führungs-

« gliedern bestehende Nadelführung des Nadelführungekopfes

als Steinlagerung ausgeführt.

Zweckmäßig ist das Druckwerk so ausgeführt, daß das feststehende Farbband von nicht auf dem Druckwerk angeordnete Farbbandmagazinen über Umlenkrollen an der in der Druckebene liegenden Fläche des Nadelführungskopfes vorbeigleitet.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht des Druckwerkes,

Fig. 2 die Draufsicht des Druckwerkes,

Fig. 3 die Magnetantriebsanordnung und

Fig. k die Nadelführung des Nadelführungekopfes.

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Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß der Führungsschlitten 1, auf welchem die Magnethalterplatte l4 mit der gesamten Magnetanordnung befestigt ist, zwischen einem fest angeordneten Gegenspannprofil 3 und einer beweglichen Führungswelle 4 gelagert ist. Die Führungswelle 4, die mittels zweier in den Stützlagern 49 gelagerter Hebel 48 entgegen der Federkraft der Feder 50 auf einer kreisförmigen Bahn verschwenkbar ist, gleitet zwischen den Auslegearmen la und Ib des Führungsschlittens 1 und einem auf der Achse gelagerten Kugellager 7. Auf dem oberen Auslegearm la ist in Richtung zur Führungswelle 4 eine Gleitleiste 5 angeordnet. Diese Ausführungsart der beweglich angeordneten Führungswelle 4 dient dem schnelleren Ein- und Ausbau des Führungsschlittens 1.

Das Gegenspannprofil 3 weist eine keilförmige Nase auf, auf welcher die Führungsrollen 8 und 9> die mittels der Scheiben 10 und 11.und den Schrauben 12 und 13 an dem Führungsschlitten 1 befestigt sind, geführt werden. Mittels der Feder 50, der Einrichtung zur Bewegung der Führungswelle 4, werden die Führungsrollen 8 und 9 gegen die Nase des Gegenspannprofiles 3 gedrückt. Dadurch wird erreicht, daß die resultierende Kraft der Führungsrolle 9> die sich aus der Andruckkraft und der Gewichtskomponente zusammensetzt, nahezu senkrecht auf der Nase des Gegenspannprofiles 3 auftritt.

Auf dem Führungsschlitten 1 ist die Magnethalterplatte l4 mittels der Schrauben 15 befestigt. An der Magnethalterplatte l4 ist ein Winkel l6 angeordnet, mit welchem die genaue Justierung erfolgt. Da die Drucknadeln 33 sich nach einer bestimmten Betriebszeit etwas abnutzen, d.h., daß dann die Drucknadeln 33, die einen normalerweise relativ kleinen Hub ausführen, einen größeren Hub auszuführen haben, er-

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geben sich bei gleichen Schreibfrequenzen keine guten Schriftbilder auf den Durchschlägen. Zur Behebung dieses Nachteiles ist die Magnethalterplatte lk durch Lösen der Schrauben 15 über eine Justiereinrichtung auf dem Führungsschlitten 1 verschiebbar angeordnet. Die Magnethalterplatte lk ist in Richtung zur Druckebene zwischen den auf dem Führungsschlitten 1 angebrachten Führungselementen 5^ bewegbar. Die Justiereinrichtung besteht im wesentlichen aus einer in den Stützlagern 17 gelagerten Welle l8, auf welcher ein Exzenter 19 angebracht ist, wobei die Welle l8 mittels einer Rändelscheibe 20 drehbar ist. Mit Hilfe der Stellscheiben 21 ist die Welle l8 in ihren Lagerungen 17 auf Distanz gehalten. Bei Drehung der Rändelscheibe 20 und somit auch des Exzenters 19 drückt dieser gegen den Winkel l6 der Magnethalterplatte lk und verschiebt somit diese in-Richtung zur Schreibebene. Zwischen dem Winkel und dem Führungsprofil 1 ist eine Feder 22 angeordnet, die die Magnethalterplatte lk bzw. den Winkel l6 gegen die Exzenterscheibe 19 drückt. Die Feder'22 wird in ihren seitlichen Ausdehnungsmöglichkeiten durch die Schraubstifte kl begrenzt. Mit dieser Justiereinrichtung können somit Fertigungstoleranzen und Abnutzungserscheinungen der Drucknadeln 33 auf schnelle und einfache Art ausgeglichen werden. ......

Über die Federbleche 23, die an den Halterungen 53 des Führungsschlittens 1 befestigt sind, ist nach Fig. 2 der Nadelführungskopf 2k elastisch befestigt und somit elastisch gekoppelt. Der Nadelführungskopf 2k wird bei dieser?_:iAusführungsart über einen Bandzug 25 gesondert angetrieben,, . , das bedeutet, daß sowohl der Nadelführungskopf 24 als -■ .,,^ auch der Führungsschlitten 1 über getrennte, aber.synclyron laufende Antriebssysteme angetrieben werden. Der Bandzug. 25 zum Transport des Nadelführungskopfes 2k ist mittels der Schrauben 27 an den Bügeln 28 befestigt. Die Bewegung

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des Führungsschlittens 1 erfolgt über ein Band 44, das
mittels der Anschlußbleche 43 und der Schrauben 45 an
dem Führungsschlitten 1 befestigt ist. Durch diese elastische Trennung des Nadelführungskopfes 24 von dem Führungsschlitten 1 mit der Magnethalterplatte l4 erreicht man, daß bei Abbremsung des Druckwerkes, das mit relativ hohen Geschwindigkeiten bewegt wird, nur der Führungsschlitten 1 mit der Magnethalterplatte l4 mit der in bezug auf den Nadelführungskopf 24 viel größeren Masse etwas überschwingt Es entsteht somit auch bei der Tabulation des Druckwerkes bei den hohen Schreibgeschwindigkeiten von Nadeldruckwerken immer ein in bezug auf Sauberkeit der Zeichen selbst und den gleichen Abstand zweier Zeichen zueinander, einwandfreies Schriftbild.

An beiden Seiten des Nadelführungskopfes 24 sind Papierfühler 26 angebracht. Diese haben die Aufgabe, die Schreibformulare 51 jeweils so gegen die Andruckelemente 52 der Papierspannvorrichtung zu drücken, damit die Drucknadeln 33 immer den gleichen Hub auszuführen haben, es wird somit eine Papierkissenbildung verhindert.

Über die in Druckrichtung glatte Oberfläche des Nadelführungskopfes 24 ist das Farbband 29 gespannt, das in
den nicht dargestellten Farbbandmagazinen gelagert ist.
Dadurch, daß* die Farbbandmagazine nicht auf dem Druckwerk selbst aufgebracht sind, erreicht man wiederum eine Verkleinerung der bewegten Masse und somit auch ein kleineres Überschwingen bei Bremsung des Druckwerkes. Das Farbband 29 ist über Umlenkrollen 32 geführt, die in Achsen 31
gelagert und über Befestigungswinkel 30 zu beiden Seiten der Magnethalterplatte l4 angeordnet sind. Der Nadelführungskopf 24 gleitet bei Durchlauf des Druckwerkes
während einer Schreibzeile an dem festgespannten Farbband 29 vorbei, so daß nur pro Zeile das Farbband 29 etwas
weitergedreht wird.

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An der Magnethalterplatte Ik sind auf einer kreisförmigen Bahn eine der Schrifthöhe entsprechende Anzahl von Doppel-Druckmagneten 2 (Fig. 3) angeordnet, die in mehreren Ebenen über- und nebeneinander liegend zu einem kompakten Block angeschraubt.sind. Die Doppel-Druckmagnete 2, von denen, einer in Fig. 3 näher dargestellt ist, sind so ausgeführt, daß die Drucknadeln 33 sowohl in Druckrichtung als auch in entgegengesetzter Richtung bewegt werden können. Diese Doppeldruckmagnete 2, die in einem Gehäuse 3k untergebracht sind, enthalten jeweils getrennt angeordnete Erregerspulen 35a, 35b und Jochteile 36a, 37a und 36b, 37b. Die Jochteile 36a, 37a und 36b, 37b sind nun so ausgeführt, daß sie in die innere Bohrung der Spulen 35a, 35b einragen und somit die Magnetanker 38a· und 38b nur innerhalb des Zwischenraumes der jeweils beiden Jochteile 36a, 37^a oder 36b, 37b bewegbar sind. Auf einem durch beide Magnetsysteme durchgehenden Messingröhrchen 39, in dessen Innenraum die Drucknadeln 33 fest angebracht sind, sind im Bereich der Jochzwischenräume die Magnetanker 38a und 38b befestigt. Die Magnetanker 38a und 38b, die gegensinnig angeordnet sind, weisen eine den Jochteilen 36a und 37b entsprechende konische Form auf, wobei der Anzug eines der beiden Teilmagneten 2 jeweils in Richtung der beiden Kreisflächen der Magnetanker 38a, 38b und den Jochteilen 37a, 36b erfolgt.

Die Messingröhrchen 39 sind in den im inneren des Gehäuses 3^ befestigten Scheiben kO gelagert· Damit bei dem kleinen Hub h2 der beiden Anker 38a und 38b auch die zum Abdruck der Nadeln 33 erforderliche Kraft zur Verfügung steht, ist zu diesem Zweck am Ende des Messingröhrchens 39 eine Feder kl angeordnet. Die Feder 4l ist zwischen dem Jochteil 36b und dem Ansatzring 56 fest eingespannt. Durch die Bohrung des Ansatzringes 56 ragt ein Anschlagstück aus elastischem Material, das mittels des in dem Schraub-

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ring 58 geführten Gewindestiftes 59 in Richtung zu den Magnetankern 38a ^und 38h verstellt werden kann. Das Anschlagstück 57 ist so eingestellt, damit bei Erregung der Erregerspule 35a der Magnetanker 38a nicht auf das Jochteil 37a auftreffen kann. Im Ruhezustand der Magnetanordnung sind die Spülen 35a erregt und somit die Anker 38a angezogen, d.h., daß das durch beide Magnetsysteme hindurchgehende Messingröhrchen 39 die Feder kl vorspannt.

Bei Abdruck eines Zeichens werden die entsprechenden Spulen 35h erregt und die zu diesen zugehörigen Spulen 35a entregt, so daß die Drucknadeln 33 mit den Energien der Anker 38b und der gespeicherten Energie der Federn 4l auf die Druckebene auftreffen. Nach Abdruck des Zeichens werden die Spulen 35b entregt, und somit die Drucknadeln 33 mit dem nun wieder entregten Magneten 35a und den Energien der Feder 4l wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht.

Die Drucknadeln 33 sind außerhalb der Magnetanordnung abermals in Führungsröhrchen k2 geführt, die an den an der Magnethalterplatte lk angeordneten Stegen 46 und 55 befestigt sind. Von dem Steg k6 aus werden die Nadeln ohne Führungsrohrchen zu der in Fig. k näher dargestellten Nadellagerung 48, 49 des Nadelführungskopfes 24 geführt. Die Nadellagerung 48, 49 ist als Steinlagerung ausgeführt und besteht aus zwei gleichartigen Führungsgliedern 48, 49. Anhand der Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Führungsglieder 48, 49 eine in Nadelführungsrichtung gewölbte Führungsfläche aufweisen. Da die Drucknadeldurchmesser etwas kleiner als die der beiden Führungsglieder 48 und 49 sind, werden somit die Drucknadeln 33 ⁿ^r punktweise geführt; es entsteht somit eine geringe Reibungskraft.

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Claims

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SIEMAG Feinmechanische Werke GmbH, Eiserfeld/Sieg

Patentansprüche

ι. Druckwerk zum fliegenden Abdrucken von Zeichen, die aus einer Vielzahl von in Form eines, Rasters angeordneten Punkten zusammengesetzt sind, bei dem jede Drucknadel durch eine eigene Magnetantriebsanordnung selektiv bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drucknadel (33) ein Doppelmagnet (2) zugeordnet ist, von denen der eine Teilmagnet (38a) die Drucknadeln (33) entgegen der Federkraft einer Feder (4l) in Ruhestellung und der andere Teilmagnet (38b) die Drucknadeln (33) mit der Federkraft einer Feder (4l) in Arbeitsstellung bringt, daß der zwischen zwei Längsführungen (3t 4) geführte Führungsschlitten (l) mit der auf diesem lösbar und verschiebbar befestigten Magnethalterplatte (l4) elastisch über Federn (23) von dem Nadelführungskopf (24) getrennt ist und die durch die elastische Trennung entstehenden zwei Einheiten (l, l4 und 24) über getrennte, aber synchron laufende Antriebssysteme angetrieben werden, und daß in der Druckebene zu beiden Seiten des Nadelführungskopfes (24) Papierfühler (26) angeordnet sind.

2. Druckwerk nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anker (38a, 39b) des Doppelmagneten (2) auf einer gemeinsamen Welle (39) gegensinnig angeordnet sind.

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3. Druckwerk nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (38a, 38b) jeweils innerhalb der beiden Jochteile eines Teilmagneten liegen und eine konische Ausführungsform aufweisen.

4. Druckwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die der Druckseite gegenüber liegende Längsführung (4) des Drucknadelantriebes entgegen der Federkraft auf einer kreisförmigen Bahn schwenkbar ist.

5. Druckwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß auf dem Führungsschlitten (l) eine die Verschiebung der Magnethalterplatte (l4) in Druckrichtung bewirkende Welle (18) mit aufgebrachten Exzenter (19) angeordnet ist.

6* Druckwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelführung (48, 49) des Nadelführungskopfes (24) als Steinlagerung ausgeführt ist und aus zwei zusammensetzbaren Führungsgliedern (48, 49) besteht.

7. Druckwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadur-ch gekennzeichnet , daß das während des Drückens feststehende Farbband (29) von nicht auf den Druckwerk angeordneten Farbbandmagazinen über Umlenkrollen (32) an der in der Druckebene liegenden Fläche des Nadelführungskopfes (24) vorbeigleitet.

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L e e r s e i t e