DE1946816B2 - Drucker mit mehreren Druckspalten zugeordneten Druckhämmern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Drucker mit durch eine !ntlang der Druckzeile erfolgende Verschiebbarkeil nehreren Druckspalten zugeordneten, um eine geneinsame Achse verschwenkbaren Druckhämmern, die iurch je eine Stößelstange mit je einem fest angeord- E?auch ein Typendrucker bekannt (IBM Technica! Disclosure Bullen. Vol. 10, Nr. 6. Nov. ,967). der ebenfalls Druckhämmer und Antnebselektromagnete einspart, indem wie bei dem zuvor beschriebenen Typendrucker die Druckhammer entlang der Druckzeile verschiebbar sind, jedoch die Antnebselektromagnete fest angeordnet sind. Hierdurch wird eine Verringerung der bewegten Masse erzielt, so daß d.e Beschleun,-gungskräfte reduziert sind. Da die Antrkbselekiromagneuf fest angeordnet sind und die zwischen denselben und den zugeordneten Druckhämmern befindlichen Stößelstangen eine unveränderliche Länge aufweisen, ist die genannte Verschiebung der Druckhammer entlang der Druckzeile durch Schwenkung der Stößelstaneen um die zugeordneten Antnebselektromagnete als Drehpunkt notwendig. Dadurch ergeben sich aber für die verschiedenen Drucksteilungen e.nes jeden Druckhammers unterschiedliche Abstände von dem Typenträger bzw. der Druckzeile. Dies bedeutet, daß die Flugzeit eines jeden Druckhammers in seinen verschiedenen Druckstellungen unterschiedlich ist. Es müssen somit die Magnete in den Druckstellungen der Druckhammer, die einen größeren Weg bis zum Typenträger zurückzulegen haben, früher erregt werden, als in anderen Stellungen, in denen der Weg kleiner ist. Um dies zu erreichen, ist jedoch eine elektronische Kompensationsschaltung notwendig.

Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, einen Drucker zu schaffen, der eine geringere Anzahl von Druckhämmern und Antnebselektromagnete als Druckspalten aufweist dessen Leistung aber nicht durch große Beschleunigungskräfte von bewegten Massen begrenzt wird und trotzdem keine elektronische Kompensationsschaltung erfordert. Diese gestellte Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Druckhämmer an einer parallel zur Druckzeile angeordneten Leiste verschwenkbar gelagert sind, die mittels eines Getriebes in einer zum Aufzeichnungsträger senkrechten und zui Druckzeile parallelen Ebene derart verschiebbar sind daß jeder Lagerpunkt eines Druckhammers auf dei Leiste zumindest angenähert einen Kreisbogen mi: gleichem Radius beschreibt, wobei dieser Radius klei ner ist als die Länge der Stößelstange, so daß durch di( unterschiedlichen Radien der Endpunkte der Stößel stangen und der Lagerpunkte der Druckhämmer eil Verschwenken der Druckhammer um einen Drehwin kel erfolgt, welcher die Abstandsveränderung de Druckhammeranschlagflächen von der Druckzeile, dii durch das Verschwenken der Stößelstange um den An triebselektromagneten eintritt, ausgleicht. Ein nach de

Erfindung aufgebauter Drucker arbeitet demnach derort, daß bei der Verschiebung der die Druckhammer lagernden Leiste, bei der jeder Punkt derselben annähernd einen Kreisbogen beschreibt, durch die Bewegungskomponente, die senkrecht zur Druckzeile gerichtet ist, sich jeder Druckhammer auf seiner zugeordneten Stößelstange abwälzt, d. h. um seinen Lagerpunkt verschwenkt wird. Dadurch daß der Radius des genannten Kreisbogens kleiner ist als die Länge der Stößelstange, wird jeder Druckhammer um einen Drehwinkel verschwenkt, der die Abstandsveränderung der Druckhammeranschlagflächen von der Druckzeile, die durch das Verschwenken der Stößelstange um den Antriebselektromagneten eintritt, ausgleicht.

Es ist zwar auch durch den im IBM Technical Disclojure Bulletin, VoI. 11, Nr. 2, Juli 1968, beschriebenen Drucker eine Relativbewegung zwischen den Antriebselektromagneten und den Druckhämmern parallel zur Druckzelle bekannt, jedoch die bei der Erfindung erzielte Fehlerkompensation ist hiermit grundsätzlich nicht möglich. Die Lagerleiste für die Druckhämmer ist zwar an ihren beiden Enden auf je eine Blattfeder aufgesetzt, so daß ein Parallelogrammgeiriebe entsteht, das eine Längs- und Querbewegung der Lagerleiste erzeugt. Die Länge der zwischen dem Antriebselektromagnet und dem Druckhammer befindlichen Stößelstange ist kleiner als die Länge der genannten Blattfedern. Abgesehen davon, daß in dieser Veröffentlichung von keiner Kompensation der durch die Längsverschiebung erfolgenden Fehlverschwenkung des Druckhammers die Rede ist, macht das erwähnte Längenverhältnis von Blattfeder und Stößelstange eine derartige Kompensation grundsätzlich unmöglich; es wird vielmehr durch dieses Längenverhältnis der Fehler vergrößert.

Bei einem Drucker mit einer geradzahligen Anzahl von je einem Druckhammer zugeordneten Druckspalten, ist es gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorteilhaft, daß die Druckhammeranschlagflächen an solchen Stellen parallel zur Ebene der Typenzeichen verlaufen, die auf jeder Seite der Symmetrieachse des Verschiebungsweges des Lagerpunktes eines jeden Druckhammers in der Mitte zwischen den dieser Symmetrieachse nächsten und entferntesten Druckspalten liegen. Hierdurch wird nämlich erreicht, daß die durch das erwähnte Abwälzen des Druckhammers auf seiner Stößelstange hervorgerufene Unparallelität der Druckhammeranschlagfläche zum zu beschriftenden Papier so klein als möglich gehplten wird, da in dem einen Paar von Druckstellungen die Neigung spiegelbildlich zur Neigung des anderen Paares von Druckstellungen verläuft. Unter einem Paar von Druckstellungen werden jeweils zwei Druckstellungen des Druckhammers verstanden, die symmetrisch zur Symmetrieachse des Verschiebungsweges angeordnet sind. Dadurch ergibt sich, daß in dem einem Paar von Druckstellungen die Oberkanten der Druckhammeranschlagfiächen und in dem anderen Paar von Druckstellungen die Unterkanten der Druckhammeranschlagfiächen zuerst auf die Typenzeichen aufschlagen. Die Mitte der Druckhammeranschlagfläche hat aber stets einen konstanten Abstand zum Typenträger. Diese zeitliche Ungenauigkeit ist aber derart minimal, daß sie in Kauf genommen weiden kann.

Weitere Merkmale dei Erfindung sind den Ansprüchen zu entnehmen.

Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand eines in den Figure« veranschaulichten Ausführungsbeispiels naher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch die Druckhammereinheit und die Typenträgereinheit eines Druckers,

F i g. i eine schematische, schaubiidliche Darstellung der Druckhammerverstellbarkeit,

F i g. 3 Schwenklagen der Stößelstange in Draufsicht auf das in F i g. 2 dargestellte Schema und

Fig.4 Schwenklagen des Druckhammers in Seiten ansicht in dem in F i g. 2 dargestellten Schema.

Zwischen der Druckhammereinheit 1 und der Typenträgereinheit 2 sind das zu beschriftende Formular 3 und das Farbtuch 4 geführt Sowohl das Formular 3 als auch das Farbtuch 4 werden quer zur Druckzeile bewegt, entlang derer die Typenträger 5, die an einem endlosen, um zwei Rollen 6 geführten Stahlband 7 befestigt sind, bewegt werden. Das Stahlband 7 mit den Typenträgern 5 stellt eine sogenannte Typenkette dar. Die Typenträger 5 besitzen Zähne (nicht dargestellt), die mit einer, an einer der beiden Rollen 6 angeordneten Verzahnung zusammenwirker., wodurch die Typen kette kontinuierlich antreibbar ist.

Die Druckhammereinheit 1 weist den im Drucker ortsfcsi angeordneten Rahmen 8 auf, der zur Aufnahme der einzelnen Teile dieser Einheit dient. An dem Rahmen 8 sind die die einzelnen Druckhämmer 9 antreibender. Elektromagnete 10 befestigt. Jeweils für vier Druckspaiten ist je ein Druckhammer 9 vorgesehen. Damit nun in jeder der vier Druckspalten ein Druck erfolgen kann, ist der diesen vier Druckspalten zugeordnete Druckhammer 9 entlang der Druckzeile verschiebbar. Das Drucken erfolgt in bekannter Art und Weise, indem der Elektromagnet 10 desjenigen Druckhammers 9 erregt wird, in dessen von ihm zur Zeit eingenommenen Druckspalte das Zeichen sich befindet, das in dieser Druckspalte gedruckt werden soll. Die Verschiebung der Druckhammer 9 entlang der Druckzeile, die nun Längsverschiebung genannt wird, erfolgt für alle Druckhämmer 9 gemeinsam, inderr die die Druckhammer 9 lagernde Achse Π in der Leiste 12 angeordnet ist, die mit ihren beiden Längsenden mit je einer Blattfeder 13 verbunden ist, die ihrerseits mit ihren anderen Enden in dem Rahmen 8 befestigt sind. Die Blattfedern 13 stellen somit mit dem Rahmen 8 und der Leiste 12 eine Art Paralielogrammgctriebe dar, das von einem nichtgezeigten Antriebsmechanismus aus antreibbar ist. Es ist natürlich auch möglich, anstelle der Blattfedern 13 starre Glieder an den Rahmen 8 und an die Leiste 12 anzulenken, so daß diese Glieder die beiden Kurbeln eines sogenannten Parallelkurbelgetriebes verkörpern.

Der Antrieb eines jeden Druckhammers 9 erfolgt vom zugeordneten Elektromagneten 10 aus über seinen Anker 14, an dem die Stößelstange 15 inliegt, die mit ihrem anderen Ende den Druckhammer 9 berührt. Die Stößelstange 15 ist in dem Führungsrohr 16 geführt, so daß dieselbe gegen Knicken abgesichert ist. Das Führungsrohr 16 weLt an seinem einen Ende den Arm Ιό.? auf. der den Lagerbolzen 17 trägt. Der Lagerbolzen 17 ist in dem Rahmen 8 frei drehbar gelagert, und die Sicherungsscheibe 18 verhindert ein Außereir.griffkommen des Lagerbolzens 17 und seiner Lagerbohrung im Rahmen 8. Am anderen Ende ist das Führungsrohr 16 in der an der Leiste \7 befestigten Leiste 19 gelagert..

Der Druckhammer 9 wirkt mit seinem Finger 9a mit der am Rahmen 8 angeordneten Dämpfungsleiste 20 zusammen. Der Druckhammer 9, der einen doppelarmigen Hebel darstellt, lieg· mit seinem anderen Arm 9b an dem Bolzen 21 an. der in eine Rnhmncr Ηργ I pintp 17

eingelegt ist. Die ebenfalls in dieser Bohrung befindliche Schraubendruckfeder 22 ruft das Zusammenwirken von Arm 9ftund Bolzen 21 hervor.

In F i g. 2 ist die Erfindung unter Hinweglassung aller unwesentlichen Teile für einen Druckhammer dargestellt. Der Druckhammer 9 ist in vier Druckstellungen A. B. C. D eingezeichnet. Das Teilungsmaß der Druckstellungen A bis D ist identisch mit dem Druckspaltenteilungsmaß. Das Führungsrohr 16 ist lediglich in Stellung D eingezeichnet. Das Führungsrohr 16 und somit die Stößelstange 15 ist um die Drehachse X verschwenkbar. In F i g. 3 sind die vier Stellungen A bis D in der Draufsicht gezeigt, und es ist erkennbar, daß in den Stellungen B, C der Abstand zwischen Druckhammer 9 und Typenträger 5 geringer ist als in den Stellungen A. D. Bei einer Länge der Stößelstange von R = 92.51 mm und einem Druckspaltenteilungsmaß von / = 2.54 mm ist eine Vergrößerung des genannten Abstandes von Δ χ = 0,0697 mm feststellbar. Die Erfindung gleicht die genannte Abstandsvergrößerung dadurch aus, daß während der Längsverschiebung, d. h. während der Verschiebung der Druckhämmer 9 von der Position A in die Position D, gleichzeitig eine Querverschiebung (senkrecht zur Druckzeile) der Druckhammerachse 11 (F i g.4) erfolgt, d.h. jeder Punkt der Leiste 12, somit der Lagerpunkt eines jeden Druckhammers 9. einen Kreisbogen beschreibt, dessen Radius kleiner ist als die Länge seiner Stößelstange 15. so daß ein Verschwenken der Druckhämmer 9 um einen Drehwinkel erfolgt, der die genannte Abstandsvergrößerung ausgleicht. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, bleibt in sämtlichen Stellungen A bis D die Mitte der Druckhammeranschlagfläche 9c unverändert von den Typenzeichen 5 beabstandet. Um bei dem Zahlenbeispiel zu bleiben, ist bei einem Δ χ von 0,0697 mm und einer Länge von h = 8,624 mm des Hebelarmes, der durch den Abstand der Drehachse des Druckhammers 9 von dem Angriffspunkt der Stößelstange 15 gebildet wird, und bei einer durch den Abstand der Mitte der Druckhammeranschlagfläche 9c von der Drehachse des Druckhammers 9 gebildeten Hebellänge von H = 19.05 mm, die Drehachse des Druckhammer 9 um Δ y Δ 0,1274 mm quer zu verschieben. Dieses Δ y ist erzielbar bei einer Länge der Blattfeder 13 von L = 60 mm mit einer Abweichung von 0.0007 mm. Der Gsamtquerverschiebungsweg ist symmetrisch zur Linie Y angeordnet, welche die Stellungen des Druckhammers 9 kennzeichnet, in weichen seine Anschlagfläche 9c parallel zur Typenzeichenebene verlaufen. Dadurch ist erzielt worden, daß die durch die Querverschiebung der Achse 11 der Druckhammer 9 bedingte Neigung der Anschlagfläche 9c gegenüber der Typenzeichenebene nicht zu groß wird, d. h., daß der Gesamtneigungswinkel aufgeteilt wird auf zwei Neigungen, die spiegelbildlich zur Linie Y verlaufen. Somit ist in den Druckstellungen B und C die Oberkante der Hammeranschlagfläche 9c näher an der Typenzeichenebene gelegen als die Mitte der Hammeranschlagfläche 9c, wohingegen in den Druckstellungen A, D die Unterkante

ίο der Hammeranschlagfläche 9c näher an der Typenzeichenebene gelegen ist, und zwar um das gleiche Maß, wie die Oberkante in den Stellungen B, C Bei dem genannten Zahlenbeispiel beträgt die Entfernung e der Oberkante bzw. der Unterkante der Hamtneranschlagfläche von der Linie Y0,0067 mm und ist so gering, daß sie keinen Einfluß auf die Druckgüte ausübt Bezogen auf die Typenhöhe von 2.4 mm beträgt die Entfernung e der Ober- bzw. Unterkante von der Linie Y lediglich 0,004 mm.

Die beschriebene Längs- und Querverschiebung der Achse 11 der Druckhämmer 9 wird gleichzeitig ausge führt, indem die die Achse 11 aufnehmende Leiste 12 die Koppel eines Parallelogrammgetriebes verkörpert. Bei diesem Getriebe können — wie schon weiter oben ausgeführt — die beiden, an der Leiste 12 angreifenden Glieder Blattfedern 13 darstellen oder auch starre Glieder, wodurch im letzteren Fall ein Parallelkurbelgetriebe entsteht. Bei einem derartigen Getriebe führt nun jeder Punkt der Leiste 12 eine Bewegung aus, die auf einem Kreisbogen oder im Falle einer Blattfeder auf einer einen Kreisbogen nahezu entsprechenden Kurve liegt. Das mit dem Druckhammer 9 zusammenwirkende Ende der Stößelstange 15 führt eine um die Achse X (F i g. 3) kreisbogenförmige Bewegung aus. Durch die in F i g. 4 dargestellte Lagegeometrie der Stellungen A bis D der Achse 11 wird jedoch erreicht, daß die Schraubendruckfeder 22 den Druckhammer 9 in den einzelnen Druckstellungen A bis D derart verschwenkt, daß seine Hammeranschlagfläche 9c einen in allen Druckstellungen gleichen Abstand von der Typenzeichenebene besitzt (in F i g. 4 sind die Maße in der x-Koordinate im Maßstab 1000 :1 und in der y-Koordinate im Maßstab 10:1 eingezeichnet, um eine zeichnerische Darstellung bei einer annehmbaren Gesamtgrö-Be der F i g. 4 zu ermöglichen). Durch diese Abstandseinhaltung ist in den einzelnen Druckstellunge . eines jeden Druckhammers 9 eine gleiche Flugzeit erzielt, so daß der Anschlagzeitpunkt genauestens einhalbtbar isl und somit eine optimale Druckgüte erhaltbar ist

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Drucker mit durch eine entlang der Druckzeile erfolgende Verschiebbarkeit mehreren Druckspalten zugeordneten, um eine gemeinsame Achse ver- «chwenkbaren Druckhämmern, die durch je eine Stößelstange mit je einem fest angeordneten Antrtebseiektromagneten in dauernder Wirkungsverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhämmer (9) an einer parallel zur Druckzeile angeordneten Leiste (12) verschwenkbar gelagert sind, die mittels eines Getriebes (8, 13. 12) in einer zum Aufzeichnungsträger (3) senkrechten und zur Druckzeile parallelen Ebene derart verschiebbar ist, daß jeder Lagerpunkt eines Druckhammers (9) auf der Leiste (12) zumindest angenähert einem Kreisbogen mit gleichem Radius befchreibt, wobei dieser Radius kleiner ist als die Länge der Stößelstange (15), so daß durch die unter- »chiedlichen Radien der Endpunkte der Stößelstangen (15) und der Lagerpunkte der Druckhämmer (9) ein Verschwenken der Druckhämmer (9) um einen Drehwinkel erfolgt, welcher die Abstandsveränderung der Druckhammeranschlagflächen (9c) von der Druckzeile, die durch das Verschwenken der Stößelstange (15) um den Antriebselektromagneten (10) eintritt, ausgleicht.

2. Drucker nach Anspruch 1 mit einer geradzahligen Anzahl von 'jt einem Druckhammer zugeordne-Jen Druckspalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhammeranschlagflät-hen (S.) an solchen Stellen parallel zur Ebene der Typen?eichen verlaufen, die auf jeder Seite der Symmetrieachse des Verschiebungsweges des Lagerpunktes eines jeden Druckhammers (9) in der Mitte zwischen den dieser Symmetrieachse nächsten (B, C) und entferntestem Druckspalten (A, B) liegen.

3. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verschiebung der Leiste erzeugende Getriebe ein Parallelogrammgetriebe verkörpert, dar zwei mit dem einen Ende in einem Rahmen (8) befestigte, gleich lange Blattfedern (13) aufweist, die mit ihren anderen Enden in der Leiste (12) befestigt sind.

4. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verschiebung der Leiste erzeugende Getriebe ein Parallelkurbelgetriebe verkörpert, dessen Koppel die Leiste (12) darstellt.

5. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößelstange (15) in einem Führungsrohr (16) geführt ist, das mit seinem magnetseitigen Ende in einem ortsfesten Rahmen (8) verschwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende in der Leiste (12) gelagert ist.

6. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Druckhammer (9) je eine Feder (22) derart angreift, daß der Druckhammer (9) an seiner Stößelstange (15) anliegt.

neten Antriebselektromagneten in dauernder Wir-

^kTdeiigTÄrift 32 20 343 ist ein Typen-,wwpr beschrieben, dessen Druckhämmer mehreren Druckspal π ugeo^net sind Damit die Druckhämmer in de" zugeordneten Druckspalten wirksam werden können, isfder Lagerkörper fur ehe Druckhammer SaIIeI zur Druckzeile verschiebbar ausgebildet. Diese Tagerkörper nimmt auch pro Druckhammer je einerΓ Antriebselektromagneten auf und ist durch eine KÜrveisch ibe längsverschiebbar. Diese Anordnung «art wohl gegenüber einem Typendrucker der pro D^Pmckspa!teie^ßeinen Druckhammer und AntnebselektmmagSeten besitzt. Druckhammer und Antriebselekr°maenete ein jedoch muß eine relativ große Masse vTrSben werden. Es treten hierdurch große Beschleunigungskräfte auf. welche d.e Druckerleistung