DE2048705C - Druckhammervorrichtung fur Schnelldrucker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft für Schnelldrucker verwendbare DruckhammcrvoTichtungen, insbesondere solche, bei denen ein Betätigungsglied wirksam machbar ist, um einen Druckhammer in Richtung auf eine Druckstelle anzutreiben.

Bei Druckvorrichtungen dieser Art ist es nachteilig, daß der Druckhammer nach bewirktem Druck dazu neigt, erneut gegen die Druckstelle anzuschlagen, d. h. zu prellen, wodurch in unerwünschter Weise sogenannte Schattendrucke hervorgerufen werden.

Bereits bekannt ist eine Druckhammeranordnung für Ausgabedruckwerke mit einem Druckhammer, der axial gegen den vor der ausgewählten Drucktype befindlichen Aufzeichnungsträger bewegbar und mittels eines relativ langen schmalen Verbindungsgliedes mit einem Druckhammerbetätigungsglied verbunden ist. Wenn sich der Druckhammer in die Druckstellung bewegt und wenn dabei das Druckhammerbetätigungsglied seine Wirkstellung durch Anschlagen gegen einen ortsfesten Anschlag erreicht, dann erfolgt ein elastisches Dehnen des Verbindungsgliedes, wobei der Druckhammer seine Bewegung um einen gewissen Betrag zur Erzielung des Druckanschlages fortsetzt und danach unter der Wirkung der elastischen Kraft des Verbindungsgliedes zurückgeholt wird.

Diese bekannte Druckhammeranordnung hat den Nachteil, daß das Verbindungsglied als schlanker Vollstab ausgebildet ist und somit nur über eine geringe Masse verfügt, die den ständig wechselnden Belastungen bzw. Beanspruchungen, welche in Form von Längenänderungen bei jeder Druckoperation auftreten, nur ungenügend gewachsen ist, was im Dauerbetrieb der Druckhammeranordnung bald zu Materialermüdungs- und -brucherscheinungen führen kann. Um solche Nachteile bzw. Gefahren auf ein Mindestmaß zu beschränken, ist es erforderlich, daß für den Vollstab bzw. das Verbindungsglied hochwertiges und somit teures Material verwendet werden muß, was jedoch auch die Herstellungskosten entsprechend verteuert.

Auch bekannt ist eine Druckhammeranordnung für Schnelldrucker mit einem Druckhammer, der durch Federn nachgiebig in Grundstellung gehalten ist und unter Vermittlung einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung in die Druckstellung zur Erzeugung eines Abdruckes bewegt wird. Eine der genannten Federn des Druckhammers besitzt einen geraden Teil und einen gekrümmten Teil. Während der gerade Federteil fest mit dem Druckhammer verbunden ist, ist der gekrümmte Federteil durch einen Zugdraht mit der elektromagnetischen Vorrichtung verbunden. Bei dieser bekannten Druckhamnieranordnung dient die genannte eine Feder mit dem geraden Teil und dem gekrümmten Teil lediglieh zur Übertragung der mechanischen Antriebsenergie \on der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung auf den zu bewegenden Druckhammer.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, die vorstehend angegebenen Nachteile durch Schaffung einer verbesserten Druckliammervorrichtung zu beseitigen, durch die die durch Prellen auftretenden Schattendrucke vermieden werden und bei der die nachgiebige Verbindung zwischen dem Druckhammer und dem Druckhammerbctätigungsglied in relativ einfädler, billiger und dennoch betriebssicherer Weise ausgelegt ist.

Demgemäß geht die Erfindung aus von einer Druckhammer» orrichtung für Schnelldrucker mit einem Druckhammer, einem Druckhammerbetätigungsglied und einer Antriebsvorrichtung, die bei Erregung eine Druckoperation einleitet und dadurch bewirkt, daß das Druckhammerbetätigungsglied in Anlageberührung mit dem Druckhammer aus einer Ruhestellung in eine Wirkstcllung bewegt wird, wodurch ein Antreiben des Druckhammers in Richtung auf eine Druckstelle erfolgt, wobei das Druckhammerbetätigungsglied am Ende der Druckoperation in seine Ruhestellung zurückgeführt wird und einem nachgiebigen Organ, das den Druckhammer und das Druckhammerbctätigungsglied miteinander verbindet und diese normalerweise in Anlageberührung hält, wobei während der Bewegung des Druckhammer in die Druckstelle und nachdem das Druckhammerbetätigungsglied seine Wirkstellung erreicht ein elastisches Strecken des nachgiebigen Organs erfolgt.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Jas nachgiebige Organ eine Feder ist, die einen gera- :len Teil und einen gekrümmten Teil aufweist, wobei Jer gerade Teil an dem Druckhammer angebracht ist Lind der gekrümmte Teil das Druckhammerbetätinungsglied berührt.

Ein Ausrührungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

hammer zu betrachten. Da die Quantität der zur Durchführung der Druckfolge (das Zusammenbringen von Aufzeichnungsträger, Farbband und Drucktype unter Druck) erforderlichen Energie relativ klein ist im Vergleich zu jener Energiemenge, die der Druckvorrichtung erteilt werden muß, damit diese die entsprechenden Druckelemente mit einer brauchbaren Geschwindigkeit in Bewegung setzt, ist der Ener- ;iefluß eine der Hauptkriterien für eine erfolgreiche

Fig. I eine Darstellung einer Druckhammervor- _i0 Behandlung der in der Druckvorrichtung vorhande-

richtung gemäß der Erfindung, _nen überschüssigen Energie, die bei der Druckopera-

1 ig. 2 ein Kurvendiagramm mit Darstellung der · - - - - - - - ■ ■ ------^J

Beziehung zwischen Weg und Zeit des Druckhammers jer Drückhammervorrichtungnach Fig. 1,

tion nicht verbraucht bzw. nicht vernichtet wird.

Eine verbesserte Beseitigung von Überschußenergie aus bewegten Teilen einer Druckvorrichtung, auch

aus bewegten Teilen einer g

F ig. λ eine Ansicht der in Fig. I gezeigten Druck- i₅ wenn dies vor und nach der Druckphase der Druckrvorrichtung jedoch in teili i operation erfolgt, erlaubt eine Verbesserung der Ar

beitsgeschwindigkeit und der Lebensdauer einer Druckvorrichtung. Sie erlaubt auch Verbesserungen bei der Erregungs- und der Druckphase der Druckoperation, da es üblich ist, jenen Vorgängen, die dem Druck folgen (d. h. Vorgängen, die zwischen dem Zeitpunkt des Drückens und dem Zeitpunkt der Einleitung der nächsten Druckoperation liegen), mehr Zykluszeit zuzuweisen, als jenen Vorgängen, die inner-

ifühd E

hammervorrichtung, jedoch in teilweise montiertem Zustand und

I-ig. 4 eine elektrische Schaltung, die einem Aniriebsmagneten der in Fig. 1 gezeigten Druckhammer or richtung zugeordnet ist.

Fig. I zeigt eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Druckhammervorriclitung. Die dargestellte
Druckhammervorrichtung ist in der Lage, mit Druckpegeln in der Größenordnung von nahezu ,

Zi)OdU.') Erg zu arbeiten. Ihre Anschlaggeschwindig- 25 halb der zum Druckzeitpunkt hinführenden Erregungskeit beträgt nahezu 500 cm pro Sekunde, während phase lieiien. Eine solche große Zuweisung von Zyihre Druckleistung bis zu 3000 Zeilen pro Minute be- kluszcit nach erfolgtem Druck ist daher aus der Sicht '■ragt. einer günstigen Arbeitsweise des Druckes nicht er-

Außer einem hohen Druckpcgel ist die in Fig. 1 wünscht bzw. zweckmäßig, da die Druckwerkfunk- _;v/eigie Druckvorrichtung in bezug auf die Gesamt- 30 tion nicht erneut durchgeführt werden kann, bis der .!-uckgeschwindigkeit gegenüber den bekannten Ein- nächste Druckanschlag erfolgt.

richtungen erheblich verbessert. Bei der Druck- Die Zuweisung einer großen Zykluszeit nach dem

|_li;mmei\orriclming ist es möglich, daß die Zeit- Augenblick des erfolgten Abdrucks ergibt sich in der Mvi.niie. in der der Druckhammer seine Ruhestellung Hauptsache aus der Notwendigkeit, die in der Druck- -.,THiLU, dann gegen den Aufzeichnungsträger zur Er- 35 vorrichtung vorhandene kinetische Energie zu besciti-/\ !igung eines Abdrucks anschlägt und danach in gen, damit die am Druckvorgang beteiligten Glieder in v.'ine Ausgangsstellung zurückkehrt, in der Größen- ihren Ruhezustand zurückkehren können, wobei diese prjiuin» von 5'/s ms liegt. Beim Arbeiten der Druck- Energiebeseitigung in einer schonenden Weise erfol-.,',-richtung beträgt diese Zeitspanne jedoch mehr als gen sollte, damit eine lange Lebensdauer der Druck-•1 ,ms. damit die bewegten Teile in ihren Ruhczu- 40 vorrichtung erzielt werden kann. M.im! zurückkehren können, ehe der nächste Lrrc- Die Arbeitsweise der in Fi g. I gezeigten Druckvorrichtung stützt sich auf eine Anordnung von Energie absorbierenden Mitteln, die in vorbestimmten Phasen der Druckoperation aktiviert werden und dann dazu kr Druckvorrichtung bewerkstelligt. 45 dienen, präzise Mengen von kinetischer Energie aus

AuLier den Vorteilen einer schnellen Arbeitsweise, der Druckvorrichtung während bestimmter Phasen gemessen an der Arbeitsgeschwindigkeit und dem der Druckoperation zu beseitigen, d. h. zu vernichten. Diiickenergiepegel, besitzt die in Fig. I gezeigte Die. Anoiüiiung von Energie absorbierenden Mit-Diik-kvorrichuing auch Vorteile in bezug auf cmc teln enthält fünf einzelne zusammenwirkende Energie ' mge Lebensdauer. Teslveriuehe mit der in v> absorbierende Vorrichtungen, die jeweils in aufeinan-

gung'Aore.ang eingeleitet wird. In der Druckhammcr- \οι richtung wird diese Rückkehr in den Ruhezustand tin:v!i die kinetif.che Energievernichtung von Gliedern

I i ii. ! gezeigten Druckvorrichtung ergaben eine Lebensdauer von hunderlen von Millionen Druckoporationen. Diese extrem hohe Lebensdauer wird im \vesenilichen dadurch erreicht, daß in bezug auf die FiKigievcrnichlung wesentliche Verbesserungen erzielt werden konnten.

Die in Fig. 1 gezeigte Druckvorrichtung enthält folgende Ilaupttcile: einen beweglichen Druckhammer 28, eine Druckhammerantriebsvorriciitung 54. eine Druckhammeranschlagvorrichtung 24 sowie eine weitere Druckhammeranschlagsvorrichtung 55. Die Beziehung dieser Teile zu einem Typenträger 152 und einer Farbband-Aufzeichnungsträger vorrichtung 15(1-151 ist in F i g. 3 gezeigt.

deri'olgenden Phasen der Druckoperation wirksam weiden. Obzwar in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung alle fünf Energie absorbierenden Vorrichtungen in einer einzigen Druckvorriehtimg eingebaut sind, versteht es sich, daß diese Vorrichtungen in beliebigen Kombinationen, die nur einen Teil der fünf genannten Vorrichtungen enthaiieu, in anderen Ausgestaltungsformen der Druckvorrichtung, verwendbar sind.

In dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Anordnung von fünf Energie absorbierenden Vorrichtungen an Hand von verschiedenen Vorgängen in Verbindung mit Fig. 1 erläutert, wobei die in Fig. I gezeigten Teile in ihrem Ruhezustand

Bei der Beschreibung einer mit hoher Geschwindig- 65 dargestellt sind.

keil arbeitenden Druckvorrichtung, wie sie in Fig. 1 Bei der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung der ein/.el-

gezeigt ist, ist es zweckmäßig, zunächst den Energie- nen Teile übt eine Feder 19 eine geringe Kratt auf den

Ruß in und aus dem Abdrucke erzeugenden Druck- Ankerarm 17 aus, wodurch dieser in Anlageberiih-

rung mit der allgemein mit der Bezugszahl 24 bezeichneten Druckhammeranschlagsvorrichtung 24 gebrachl wird. Die Kraft der kleinen Feder 19 wird auf den Druckhammer 28 unter Vermittlung einer zweiten Feder 29 übertragen, die als Verbindungsfcder bezeichnet wird. Die durch die kleine Feder 19 ausgeübte und durch die Verbindungsfcder 29 übertragene Kraft ist ausreichend groß gewählt, damit der Druckhammer 28 von dem zu bedruckenden Aufzeichnungsträger, Papier od. dgl. ausreichend weil auf Abstand gehalten wird. Der zu bedruckende Aufzeichnungsträger oder das Papier ist in F ig. 3 mit der Bczugszahl 151 bezeichnet. Die eben genannte Federkraft ist auch ausreichend groß, um die eingespannte!!, den

wobei letzlere in Richtung auf den beweglichen Typenträger 152 angetrieben werden. Ehe jedoch die Schlagfläche 4i des Druckhammers 28 das Farbband, das Papier und den Typenträger fest miteinander in Anlagcberührung bringt, läuft eine Begrenzungsanschlagsfläche 32, die am Druckhammer 28 vorgesehen ist, gegen eine Energie absorbierende Anschlaghülle 45 an, die das Ende eines Stcucreinstellarmes 44 für ßcgrcnzungszwecke umgibt.

Unter dem Einfluß I. der Anlageberülmm» zwischen der Begrenzungsanschlagsfläehe 32 des Druckhammers 28 und der Anschlagshiille 45. 2. der AnIagcberührung zwischen dein Druckhammer 28 und der Farbband-Papicr-Drtiekglitd-Anordnung und 3. der

Druckhammer haltenden Trägerfedern 31 in einer 15 gestreckten Verbindungsl'edcr 29 wird die Anlriebsneutralen bzw. nahezu neutralen Stellung zu hallen. bewegung des Druckhammer 28 angehalten, so daß Wie aus F i jj. 1 ersichtlich, ist das Ende des Ankerar- der Druckhammer 28 augenblicklich die Geschwinmes 17 mit einem fußförmigcn Element 22 bedeckt, digkeit Null annimmt. Die Energie absorbierende Andas sich sowohl in Anlagebcrührung mit der Druck- schlagshülie 45. die das Ende des Steuereinstellarmes hammeranschlagvorrichtung 24 als auch mil einer 20 44 umgibt, ist die erste der fünf Vorrichtungen, die als Aufschlagsflächc 42 befindet, die am unteren Ende Energie absorbierendes Mittel koordiniert sind, die in (Fig. 1) des Druckhammer 28 angeordnet ist. Zwi- der Di nc klammervorrichtung vorgesehen sind, sehen der Aufschlagsfläche 42 und dem fußförmigcn Bei der Verwendung eines Energie absorbierenden

Element 22 liegt eine mit der ßezimszahl 52 hczcich- Mitteis, wie beispielsweise die Anschlagsliülle 45. in nele Zwisehcnfiäche. Wie aus Fig. I ersichtlich, die 25 der Begren/unyssleiiervorrichtung wurde gefunden.

daß es möglich ist. eine signifikante Menge kindischer Energie aus dem sich bewegenden Druckhammer 28 zu einem Zeitpunkt /ti extrahieren, zu dem die Energie niciil mein für die Druckoperaiion benötigt wird.

die Teile in ihrer Ruhelage zeigt, besteht an der Zwischenfliichc 52 kein Abstand, da der Druckhammer
28 und das fußförmige Element 22 des Ankerarmes
17 sich miteinander in körperlicher Berührung befinden. Während einer späteren Phase der Druckopera- 30 Für die Extraktion dieser kinetischen Energie isles ertion vergrößern sich die Dimensionen des an der Zwi- wünscht, daß die Anschlaghüllc 45 aus einem MaIcschcnfläcl'.c 52 bestehenden Abstandes. rial besteh!, das einerseits genügend hart und dimen-

Bei der Betätigung der in Fig. I gezeigten Druck- sionsmüßig stabil ist, um eine vorbestimmte Grenzein vorrichtung wird der Ankerarm 17 in Aufwärtsrich- das andererseits einen genügend großen Grad von tung durch die Wirkung eines elektrischen Stroms an- 35 Nachgiebigkeil und Elastizität aufweist, damit eine getrieben, der in den Spulen der magnetischen An- Bremsung unter Aufschlag und dadurch ein Absorbietricbsx orrichlung 54 fließt. Das Antreiben und die Bc- ren von Energie aus dem Druckhammer 28 zugelassen schlcunigung des Ankerarmes 17 und der Druck- ist. Bei praktischen Versuchen wurde gefunden, daß hammervorrichtung (die den Druckhammer 28 und es möglich ist, einen Restitutionskoeffizienten (ein die Federn 31 enthält) hält so lange an, bis sich der 40 Ausdruck, der das Verhältnis der Rüekprallgeschwin-Luftspalt zwischen dem Anker 20 und den stationären digkeit zur Aufschlagsgeschwindigkeit kennzeichnet) Polen der magnetischen Antriebsvorrichtung 54 von ungefähr 0,7 für den Aufschlag des Druckhamschl-eßt. Bei der in Fig. 1 gezeigten magnetischen mers 28 an der Druckzeile und dem Papier sowie dem Antriebsvorrichtung 54 liegt dieser Luftspalt entlang Begrenzungssteueranschlag in der in Fig. 1 gezeigten der Länge der Magnetspulen, so daß er in der in 45 Druckvorrichtung zu erhalten. Einzelheiten über das Fig. 1 gebrachten Darstellung nicht sichtbar ist. Material, das für die Herstellung der Begrenzungsan-

Schließt sich der Magnetluftspalt, dann wird die Ge- ~

schwindigkeit des Ankers 20 und des Ankerarmes bis auf Null verzögert. Dabei wird kinetische Energie in Form von Wärme und Schall vernichtet, die durch elastisches Strecken der Metallteile der magnetischen Antriebsvorrichtung erzeugt wurden.

Die Bewegung des Druckhammers 28 setzt sich
■ während der Verzögerung des Magnetankers 20 und
des Ankerarmes 17 fort, wobei sich der Druckhammer 55 kers verbunden ist und an seinem oberen Ende ein während dieses Zeitabschnittes im wesentlichen wie Gewinde aufweist, das mit dem Steueranschlaesarm ein ballistischer Körper im freien Flug unter dem Ein- 44 am Punkt 48 zusammenwirkt. Da der Steueranfluß kinetischer Energie bewegt, die er während seines schlagsarm 44 keine großen Einstellbewegungen für Antriebs bzw. seiner Beschleunigung erhalten hat. die Anschlagshülle45 ausführen braucht, sondern vicl-Während dieses ballistischen Fluges, wobei der Ma- 60 _mehr günstige Eigenschaften in bezug auf hohe Festiagnetankerarm 17 bewegungslos gehalten wird, be- keit beim Aufschlag aufweisen soll, ist die Strecke zwischen dem Schwenkpunkt 47 und der Bcgrenzungsanschlagshülle 45 am Steueranschlagsarm 44 relativ kurz gemacht. Die Kombination von Energieabsorp-65 tion und großer Feineinstellung bei der Begrenzungsstcucranschlagsvornchlung 55 stellt eine Abkehr dar von den normalen Techniken, wie sie bei Schnelldrukkern Verwendung finden. In vielen Vorrichtungen ist

schlagshülie 45 verwendbar ist. werden an nachfolgenden Stellen der Beschreibung noch näher erläutert.

Die Begrenzungssteueranschlagsvorrichtung 55 gemäß F i g. 1 enthält außer der Anschlaghülle 45 und dem Steueranschlagsarm 44 ferner eine verstellbare Lagerung, die einen Schwenkpunkt 47 und ein Stellglied 51 aufweist, das mit einem Rahmenteil des Druk-

wirkt der Druckhammer 28 ein Strecken oder eine Übertragung von Energie auf die Verbindungsfeder 29, wobei ein Spalt an der Zwischenfläche 52 geöffnet wird.

Nach einer kurzen Zeitdauer des ballistischen Fluges trifft die Schlagfläche 41 des Druckhammers gegen das Papier 151 und das Farbband 150 (Fig. 3),

es nämlich schwierig Vorkehrungen zu treffen, wie die kombinierten Merkmale einer hohen Festigkeit des Anschlaggliedes, einer Energieabsorption und einer leicht veränderbaren Feineinstellung in einer einzigen Vorrichtung, wie sie in F i g. 1 gezeigt ist. vereint zu haben. ₇

Eine zweite der fünf Energie absorbierenden Vorrichtungen, die in der Druckhammervorrichtung vorgesehen sind, befaßt sich mit jener Energie, die in den eingespannten Federn 31 enthalten ist, wenn deren Massen mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden. Die dabei erzielte Geschwindigkeit beträgt etwa 3 m pro Sekunde bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. In vielen bekannten Druckvorrichtungen ist es möglich, die kinetische Energie von solchen eingespannten der. Druckhammer tragenden Federn in einfacher Weise dadurch zu vernichten, daß man ein Ausschwingen der Federn so lange zulaßt, bis die kinetische Energie durch die dabei erzeugte Federwärme oder durch den Luftwiderstand oder duren anderc natürliche Erscheinuneen beseitigt ist. In der in F i g. 1 dargestellten Druckvorrichtung, bei der eine lange Lebensdauer und eine schnelle Druckhammerbctätiaune erwünscht sind und bei der die Energiepegel 2LK) (JOO Erg betragen, ist es jedoch erwünscht daß die Vernichtung dieser Federenergien in einer Weise crfolBt. die mehr zwangläufiger wirkt, geringere Biej-eerscheinungen an den Federn hervorruft und letztlich schneller durchführbar ist.

Lm eine hohe Lebensdauer der eingespannten Fe-.' :m 31 zu erreichen, ist es notwendig, daß sie nicht zu .•incr Biegung gezwungen werden, die plötzliche und •brupte Änderungen in der Steilheit aufweist; die Bie-• -uim des Federmaterials ist hart und konzentriert sich 'auf einen kleinen Bereich der Feder, wenn letztere in einen plötzlichen Wechsel der Steilheit eintritt und diesen verläßt.

Wenn vermieden werden soll, daß den emgespann- ^, federn 31 eine Biegecharakteristik aufgezwungen :<■]. die plötzliche Wechsel in der Steilheit aufweist, ■--an der Druckhammer 28 und die Federn 31 bei in- ; ,r Vorwärtsbewegung angehalten werden, dann ist es notwendig zu erkennen, daß die Federmasse selbst gebend kinetische Energie zurückhalten kann um .■ine Kettenkurve, die plötzliche Wechsel in der Steil· heit an jedem Ende aufweist, in die Feder einzuführen, falls die Bewegung des Druckhammers angehalten wird, ohne daß dabei ein entsprechendes Anhalten der Federbewegung erfolgt

Aus diesem Grund ist bei der vorliegenden Druckhammervorrichtung die Schaffung von Energie absorbierenden Mitteln vorgesehen, um die Bewegung der eingespannten Federn während jedes Zeitabschnittes anzuhalten, zu dem die Druckharnmerbewegung angehalten wird. In Fig. 1 sind diese Energie absorbierenden Mittel oder Glieder mit den Bezugszahlen 33 und 39 bezeichnet. Diese Energie absorbierenden Mitte 33 und 39 dienen sowohl zur Begrenzung de£Steilheit der Biegekurve der Federn 31 als auch zum Extrahieren von kinetischer Energie aus diesen,Federn sedaß jede Periode der schwingenden Durchbiegung der Te-

dern verkürzt wird. . , ,

Da es für die eingespannten Federn 31 nicht nachteilig ist, periodisch einen Zustand anzunchmen der frei von abrupten Wechseln in der Steilheit ist kann die Ausbildung der Energie absorbierenden Glieder 33 und 39 eine beliebige von mehreren former, hai cn In dem dargestellten Ausführungsbeispicl wird cmc flache Form für die Energie absorbierenden Glieder 33 und 39 verwendet. Verwendet wird auch ein Konzept, durch das die eingespannten Federn in eine geringfügige nicht gerade Stellung vorbelastet werden, wenn der Druckhammer 28 in Ruhezustand gegen die Anschlagsvorrichtung 24 anliget. Bei einer solchen Anordnung können dann die Federn 31 sich in eine gerade Stellung bewegen, die der geraden Form des Energie absorbierenden Gliedes entspricht, wenn der Druckhammer 28 erregt, d. h. angetrieben wird. Die Verwendung einer nicht geraden Zustandsstellung der Feder, wenn sich der Druckhammer 28 in seinem Ruhezustand befindet, und einer geraden Stellung, wenn der Druckhammer angehalten wird, erlaubt den Energie absorbierenden Gliedern 33 und 39, daß sie mit einer einfachen ebenen Fläche und nicht mit einer Komplexgläche ausgestattet zu sein brauchen, welch letztere wesentlich teurer in der Herstellung sein würde. Der Einbau von Energie absorbierenden Mitteln hat außer dem Hauptvorteil, nämlich der Vermeidung von großen Biegebelastungen an den Federn, den weiteren Vorteil, daß eine längere Lebensdauer der Federn und wesentlich verringerte Schwingerscheinungen an den Federn erzielt werden. Femer wurde gefunden, daß eine verbesserte Beseitigung von kinetischer Energie aus den Federn während der Umkehrung der Hammerbewegung auch eine schnellere Umkehrung der Hammerbewegung nach dem Druckhammeranschlag an der Druckzeile zuläßt, woraus der noch weitere Vorteil entsteht, daß der Druckhammermechanismus schneller in seinen Ruhezustand nach der Druckoperation zurückkehrt.

Die bis hierher gegebene Beschreibung der Anschlagsglieder 33 und 39 und für die Bewegung des Druckhammers erstreckt sich bis zu jenem Zeitpunkt zu dem der Druckhammer gegen die Druckstelle ar der Druckzeile und gegen den Begrenzungsanschlag anschlägt, wobei die Druckhammerbewegung angehalten wird. Nach dem Anhalten der Bewegung de: Druckhammers 28 wird letzterer von dem Bereich, ir dem das bedruckte Papier und das Farbband liegt fortbewegt. Diese Fortbewegung wird durch ein« Kombination von Kräften hervorgerufen, die sich ab· leiten: 1. von der gestreckten Verbindungsfeder 29 2. von der Kompression des nachgiebigen Körpers de; Druckhammers 28, 3. von der Kompression der nach giebigen Anschlagsglieder 33 und 39,4. von der durcl Druck erzeugten Deformation der für Begrenzungs zwecke vorgesehenen Anschlagshülle 45 und 5. voi der nachgiebigen Deformation an der Druckzeile um den Anschlagsgliedern.

Obwohl die Anschlagshülle 45, die das rechte End< des Steueranschlagsarmes 44 umgibt, in der Haupt sache als Mittel zur Energievernichtung dient, erlaub sie, daß ein Teil der kinetischen Energie, mit der de Druckhammer 28 gegen die Anschlagshülle auf schlägt, in den Druckhammer 28 zurückkehren kann so daß die durch Schlagdruck erfolgte Deformierunj der Anschlagshülle eine signifikante Rückkehrkraf darstellt und daher in der vorangegangenen Aufstel lung aufgenommen werden mußte.

Für die Verbindungsfeder 29 der in Fi g. 1 gezeig ten Druckvorrichtung ist es erwünscht, daß sic auße einer Anfangskraft einen Federkoeffizienten von un gefähr 4.4 kg Kraft pro Zentimeter der Durchbiegung aufweist.

F i g. 4 zeigt die elektrischen Magnctwickhingci 138. die mit Klemmen 137 versehen sind. Letztem

sind mit Klemmen 136 einer Erregungsschaltung verbunden. Die beiden in F i g. I gezeigten Spulen sind in der Darstellung gemäß Fig.4 in einer einzigen Spule mit zwei Klemmen zusammengefaßt.

In der Magneterregungsschaltung bezeichnet die Klemme 135 eine elektrische Energiequelle, die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein positives Potential in bezug auf Erde aufweist. Mit der Bezugszahl 131 ist in Fig.4 eine elektronische Vorrichtung bezeichnet, die in der Lage ist, den Energiefluß in die Magneterregerschaltung zu steuern. Für die genannten Steuerzwecke können auch andere Vorrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise ein Silizium gesteuerter Gleichrichter oder ein Thyratron, die eine Stromflußsteuerung am Punkt 131 vornehmen können. Die in F i g. 4 gezeigte Transistorschaltung kann entweder in gesättigtem Zustand oder im linearen Bereich ihrer Kennlinien gesteuert werden, um die gewünschten Stromflußsteuerfunktionen auszuführen.

In Fig.4 ist ferner eine Treiberschaltung 145 gezeigt, die die an der Klemme 123 ankommenden Signale in eine für das Steuerelement 131 brauchbare Form umwandelt.

Kurz vor jenem Zeitpunkt, zu dem die Vorwärtsbewegung des Druckhammers angehalten wird und die Umkehrbewegung, d. h. die Rückkehrbewegung, des Druckhammers beginnt, wird der den Stromfluß der elektrischen Spule der magnetischen Antriebsvorrichtung 54 steuernde elektronische Schalter 131 geöffnet, wodurch der Strom von den elektrischen Spulen fortgenommen wird. Da die Spulen von Natur aus induktiv und in der Schaltung durch die leitenden Pfade 133 und 134 kurzgeschlossen sind, hält der Stromfluß in den Spulen nach der Stromfortnahme an. Die Größe des Stromflusses beginnt jedoch zum Zeitpunkt der Stromfortnahme und beim Extrahieren von kinetischer Energie aus dem System abzunehmen. Kurz nach der Unterbrechung des Energieflusses in die elektrische Spule durch den elektronischen Schalter 131 ist der in den Magnetwicklungen vorhandene Strom auf einen Wert abgefallen, der ausreichend klein ist, zuzulassen, daß der Magnetanker 20 seine geschlossene Stellung verläßt, in der er das Magnetjoch berührt.

Bei der Druckhammervorrichtung wurde es als wünschenswert gefunden, daß die Rückkehr des Druckhammers 28 in Anlageberührung mit dem Ankerarm 17 (an üer Zwischenfläche 52) nach der Freigabe des Magnetankers von dem Magnetjoch und nicht von dieser Freigabe erfolgt. Diese Betätigungsart hat den Vorteil, daß dabei lediglich ein geringer Druckhammerrückprall auftritt

Fig.2 zeigt die Weg-Zeit-Kurve des Druckhammers 28, wobei mit d der Druckhammerweg als vertikale Achse und mit t die Zeit als horizontale Achse eingezeichnet ist Die gezeigte Darstellung bezieht sich auf die vorstehend beschriebene Arbeitsweise des Druckhammers. Die Bezugszahl 116 von Fig.2 bezeichnet jenen Zeitpunkt, zu dem Strom erstmals der elektrischen Spule der Magnetvorrichtung zugeführt wird. Die entlang nach rechts, d. h. entlang der Zeitachse, eingetragene Bezugszahl 117 zeigt an, daß die Zeitachse gestaucht ist und keine treue Wiedergabe darstellt zwischen jedem Zeitpunkt zu dem Strom am Punkt 116 ungelegt wird, und dem Beginn der Bewegung des Druckhammers 28, die an dem eingezeichneten Punkt 118 beginnt.

In Fig. 2 sind die vorangehend beschriebenen Vorgänge, nämlich der Antrieb des Druckhammers 28 in Richtung auf die Druckstelle, durch den Kurvenabschnitt 110 dargestellt, der bei 118 beginnt und sein Ende am Punkt 111 findet, wenn der Aufschlag des Druckhammers 28 an der Druckstelle auftritt.

Nach erfolgtem Druckhammeranschlag, wie er durch die Bezugszahl Ul in Fig.2 angedeutet ist, wird der Druckhammer 28 durch fünf zusammenwirkende Kräfte in der vorangehend beschriebenen ίο Weise wieder zurück in Anlageberührung mit dem Ankerarm 17 angetrieben. Während dieser Zeit ist der Spalt an der Zwischenfläche 52 (Fig. 1) geschlossen. Dieser Vorgang ist in der in Fig. 2 gezeigten Kurve durch die Bezugszahlen IU und 112 dargestellt.
Am Punkt 112 von F i g. 2 ist der Spalt an der Stelle 52 von F i g. 1 zwischen dem Druckhammer 28 und dem Ankerarm 17 geschlossen worden, wobei der Druckhammer 28 in Anlageberührung mit dem Ankerarm 17 gekommen ist, der sich selbst schon entspannte in Richtung auf die Anschlagsvorrichtung 24. Wie aus der in Fig.2 gezeigten Kurve ersichtlii-h, d. h., wenn der sich zurückbewegende Druckhammer 28 den sich zurückbewegenden Ankerarm 17 berührt, wird die Richtung der Bewegung des Druckhammer »5 28 umgekehrt, wobei ein Rückprall auftritt, dessin Spitze in der Kurve mit der Bezugszahl 113 bezeichnet ist.

Die dritte der fünf zur Energievernichtung vorge- :- henen Vorrichtungen, die in der Druckhammervorrichtung vorgesehen sind, wird bei dem am Punkt! M und in dem nachfolgenden Bereich der Kurve auftretenden Vorgängen wirksam. Das fußförmige Element 22 funktioniert dabei als ein Energie absorbieren eic? Mittel, das mithilft in der Vernichtung jener Energie, die anderenfalls als verlängerter Rückprall am Punkl 112 der Kurve erscheinen würde.

Nach erfolgter Kontaktberührung des Druckhammers 28 mit dem sich zurückbewegenden Ankern ι ir 17 und dem fußförmigen Element 22 am Punkt 112 der in Fig. 2 gezeigten Kurve prallt der Druckhammer 28 nochmals zurück in Richtung auf die Druck stelle, und zwar in Form einer Bewegung, deren Spitze in der gezeigten Kurve mit der Bezugszahl 113 veranschaulicht i»i. Eine Vielzahl von Kräften wirkt dabe auf den Druckhammer 28 ein, durch die die um der Punkt 113 herum auftretenden Bewegungen hervorrufen werden. Diese Kräfte entstehen in Kombinatior aus folgenden Erscheinungen:

1. elastisches Strecken des Ankerarms 17 in F i g. 1

2. elastisches Strecken des am Ankerarm 17 vorse sehenen fußförmigen Elements 22;

3. elastisches Strecken des nachgiebigen Körper; des Druckhammers 28;

4. Elastizität in der magnetischen Kupplung zwi sehen dem Magnetanker und dem Magnetstator

Obwohl die genaue Folge von Vorgängen und da

Verhalten des Druckhammers 28 und des Ankerarme

17 in dem zwischen den Bezugszahlen 112 und 11.

gezeigten Bereich der Kurve komplex ist und Gegen

stand schwieriger Interpretation sein kann, lassen siel

jedoch einige allgemeine Charakteristiken dieser Ver

haltensweise mit einiger Sicherheit feststellen.

So ist beispielsweise bekannt, daß die Eigenfre qucnz der an den Punkten 112 und 113 auftreteiulci Vorgänge sehr dicht an der Ei

arms 17 (Fig. I) liegt. Diese Ähnlichkeit in den Eigenfrequenzen läßt die Annahme zu, daß das beim Ankerarm 17 auftretende elastische Strecken eine wichtige Bedeutung auf die in den Punkten 112, 113 auftretenden Vorgänge hat, und daß sowohl der Ankerarm 17 als auch der Druckhammer 28 sich auf einem Weg bewegen, der durch die Spitze 113 nach erfolgtem Aufschlag beschrieben wird.

Wie bereits vorstehend angedeutet, erfolgt die Beendigung des Stromflusses in dem Steuertransistor 131 zu einem Zeitpunkt, der früh genug sichergestellt, das der Magnetanker 20 nicht mehr langer an dem Magnetjoch magnetisch gehalten wird, wenn der Druckhammer 28 in Anlegeberührung mit dem Ankerarm 17 geht. Dies bedeutet, daß der Magnet sich zu öffnen beginnt, und zwar zu dem durch 112 definierten Zeitpunkt. Es wurde gefunden, daß diese Folge wünschenswert ist, damit eine große Rückprallspitze bei 113 verhindert wird.

Nach den Gesetzen über die Impulserhaltung ist es ao ebenfalls bekannt, die Ankergeschwindigkeit nach der bei 112 erfolgten Hammerberührung als Ausdruck der Ankergeschwindigkeit zu der Hammerberührung zu definieren.

Es ist ferner bekannt, daß die Stellung in der Geschwindigkeitskurve im Bereich zwischen den Punkten 111 und 112 von jener indem Bereich 114 der Geschwindigkeitskurve abweicht. Ein Teil dieser Differenzen der Steilheit resultiert aus der Extraktion der kinetischen Energie aus dem Druckhammer-Anker-Arm-System während des Intervalls 114, was nachfolgend noch näher erläutert wird.

Eine mathematische Analyse der am Punkt 112 (F i g. 2) erscheinenden Vorgänge zeigt, daß ein geringes Prellen des Druckhammers 28, und zwar in Riehtung von dem sich zurückbewegenden Ankerarm 17 fort, im Hinblick auf die vorhandenen Kräfte und die elastischen Eigenschaften zu erwarten ist. Dieses Fortprellen des Ankerarmes 17 unterscheidet sich von dem Rückprall in Verbindung mit dem Ankerarm 17, wie es vorangehend erklärt wurde Der Unterschied liegt darin, daß das genannte Fortprellen eine höhere Frequenz aufweist, als der Rückprall. Dieses Fortprellen ist mathematisch vorherbestimmbar und tritt mehrmals auf während der Zeitspanne, während der die Hammerbewegung die zweite Spitze 113 (Fig.2) beschreibt. Dies bedeutet, daß das Fortprellen in Form \on Wellen im Kurvenbereich in der Nahe der Spitze 113 auftritt. Aus Laboratoriumsversuchen über die Wirkungsweise des Druckhammers 28 konnte mit einiger Sicherheit bewiesen werden, daß dieses Fortprellen tatsächlich vorhanden ist. Es sei jedoch bemerkt, daß die Amplitude bei diesem Fortprellen sehr klein ist im Verhältnis zu der Spitze 113. Aus diesen Gründen sind daher die Rückprallwellen in der in F i g. 2 gezeigten Kurve nicht dargestellt

Es wird angenommen, daß die Fähigkeit der Energieabsorbierung des am Ankerarm 17 angebrachten fußförmigen Elementes 22 (Fig. 1) groß genug ist, um das vorbestimmte mit hoher Frequenz erfolgende Fortprellen des Druckhammers 28 oder des Ankerarmes 17 auf einen Wert zu verringern, der mit dem zur Zeit vorhandenen Instrumenten und Geräten des Laboratoriums kaum noch nachweisbar ist.

Das technische Konzept, den Druckhammer 28 in Anlageberührung mit dem sich zuriickbewcgcndcn Magnetankerann 17 zurückzubewegenden und kinetische Energie aus dem System bei tier Anlageberührung des Druckhammers 28 mit dem Ankerarm 17 zu extrahieren, stellt eine Abkehr dar von der bisherigen konventionellen Technik, wie sie in Schnelldruckern oder anderen Druckern verwendet wird. In der Druckhammervorrichtung besteht eine Funktion der Verbindungsfeder 29 und ihre Anbringung zwischen dem Druckhammer und dem Ankerarm 17 darin, diese Energieextraktion zu begünstigen.

Für die Herstellung des fußförmigen Elements 22 des Ankerarmes 17 ist es erwünscht, ein Material zur Verfügung zu haben, das in der Lage ist, kinetische Energie beim Schlagdruck zu vernichten, und das darüber hinaus in der Lage ist, eine dimensionale Stabilität zu liefern, die ähnlich jener Stabilität ist, wie sie in dem für die Anschlagshülle 45 verwendeten Material vorhanden ist. Wie bereits erwähnt ist die Anschlagshülle 45 auf dem einen Ende des Steueranschlagarmes 44 vorgesehen. Hs wurde gefunden, daß ein Material, das zu der gleichen Art gehört, wie es bei der Anschlagshülle 45 verwendet wird, auch den Ansprüchen genügt, wie sie für das fußförmige Element 22 am Arm 17 gestellt werden. Die Verwendung des gleichen Materials ist auf Grund der unterschiedlichen Belastung, die eine Reibung am fußförmigen Element 22 betrifft, nicht möglich. Ein Beispiel einer Materialverbindung, die zufriedenstellende Resultate für das fußförmige Element 22 erbringt, wird an nachfolgenden Stellen der Beschreibung noch näher erläutert.

Nach den Anschlag des Druckhammers 28 gegen den sich zurückbewegenden Ankerarm 17 kommt die vierte der fünf Energie absorbierenden Vorrichtungen zur Wirkung, was nachfolgend noch näher erläutert wird. Diese vierte der fünf koordinierten Energie vernichtenden Vorrichtungen befaßt sich mit jener Energie, die zu einer Vernichtungsvorrichtung elektrisch auf dem Wege einer magnetischen Kupplung zwischen sich bewegenden und stationären Gliedern innerhalb einiger magnetischer Einrichtungen, die in der in F i g. I gezeigten Vorrichtung vorgesehen sind, übertragen wird. Die wichtigsten Elemente dieser vierten Energievernichtungsvorrichtung sind in F i g. 4 gezeigt, die ein Ausführungsbeispiel einer magnetisch gekuppelten Vernichtungsvorrichtung darstellt.

Die vorstehend beschriebene Schaltung, die die Diode 134 und den elektrischen Widerstand 133 enthält, dient nicht nur dazu, den Magnetstrom nach dem öffnen des Steuerschalters 131 aufrechtzuerhalter und dadurch die Magnetspannung beim öffnen des Steuerschalters 131 zu begrenzen, wie dies in einschlägiger Technik allgemein üblich ist, sondern dies« Schaltung dient in dieser Vorrichtung dazu, daß dies« Elemente ferner kinetische Energie aus den sich bewe genden Gliedern des Hammermechanismus extrahie ren. Diese Extraktion der kinetischen Energie erfolg durch Aufrechthalten eines magnetischen Flusses, dei den sich bewegenden Magnetanker 20 mit dem statio nären Magnetjoch kuppelt. Während der Rückkeh; des Magnetankerarmes 17 in seine Ausgangsstellunj wird der Magnetfluß innerhalb der Magnetspule auf rechterhalten, damit kinetische Energie aus dem Sy stern magnetisch extrahiert werden kann.

An Stelle der magnetischen Kupplung zwischei dem Magnetanker und dem Magnetjoch, das in der ii Fig. 1 gezeigten Ausführungsform verwendet wird können auch andere Formen von magnetischer Kupp lung leicht verwendet werden, um dadurch kinctischi Energie aus den sich bewegenden Gliedern der ii Fig. 1 gezeigten Vorrichtungen zu extrahieren. S(

der Bauteile der Druckvorrichtung in dem durch du Punkte 111 und 113 definierten Bereich der in F i g. ] gezeigten Kurve zu betrachten, wenn eine falsche Vor gangsfolge und eine ungenügende Energieabsorptior 5 in der Druckvorrichtung zur Anwendung kommt. Füi den Fachmann ist es aus der in Fig.2 gezeigter Kurve erkennbar, daß die Rückprallspitze, angedeutei durch die Position 113 in Fig.2, eine potentielle Quelle zur Erzeugung eines Schattendruckes darstellt,

kann beispielsweise ein Permaneimagnet und eine
Spule direkt an dem Ankerami 17 angebracht werden,
was sich leicht durchführen läßt. Eine für diese
Zwecke brauchbare Spule kann aus einem festen Metallstück bestehen, das an dem Ankerarm angebracht
wird. Bei einer solchen Ausführungsform erzeugt die
Bewegung des Metallstückes innerhalb eines magnetischen Feldes Wirbelströme in dem Metallglied. Diese
Wirbelströme werden dann dazu verwendet, um kinetische Energie aus den sich bewegenden Gliedern io der aus einem zweiten Anschlag des Druckhammers durch Erwärmung des Metallstückes zu extrahie- 28 gegen das Typenglied nach dessen Weiterbeweren. gung in eine neue Druckposition entsteht. Wenn sicli

Die in Fig. 1 gezeigten magnetisch gekuppelten, die Amplitude der Spitze 113 auf einen noch größerer Energie absorbierenden Bauteile schaffen eine kineti- Wert einstellen sollte, dann muß mit dem Auftreten sehe Energieextraktion, die von Natur aus zählst. Das 15 eines Schattendruckes mit einem hohen Grad an heißt, daß die Geschwindigkeit der Energievernich- Wahrscheinlichkeit gerechnet werden. In bezug auf tung proportional ist zu der Geschwindigkeit der sich die Parameter der Druckvorrichtung und der Energie bewegenden Glieder, und zwar in einer ähnlichen absorbierenden Anordnung ist zu bemerken, daß. falls Weise wie bei dem Extraktionsprozeß, der sich aus der Strom in dem Magneten 54 auf einem hohen Wert der Bewegung eines Gegenstandes in einer viskosen ao für eine Zeitspanne gehalten wird, die sich über den Flüssigkeit ergibt. Es sei jedoch erwähnt, daß eine vis- Zeitpunkt hinwegerstreckt, zu dem der Druckhammer

28 gegen den Ankerarm 17 anschlägt, eine größere Rückprallamplitude an dem Punkt 113 bei eier in Fig. I gezeigten Vorrichtung entstehen wird. Eine 25 größere Amplitude an der Rückprallspitze 113 von F i g. 2 tritt auch dann aut, wenn das nacIiL-i jbige Energie absorbierende Element 22 von dem Ankerarm 17 entfernt wird oder wenn das Energie
bierende Element 22 einen geringeren Wirkun

i d i

kose. Energie absorbierende Vorrichtung bereits beim Bewegen des Hammers und des Ankerarmes in Gestalt des Luftwiderstandes wirksam war, ehe die elektrische Vernichtung hinzutrat.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Druckvorrichtung kann die Geschwindigkeit, mit der die Energie aus den Magnetspulen und damit aus den sich bewegenden

Druckhammer- und Ankergliedern 28 und 17 in dem bierende Element 22 einen geringeren Wirkungsgrad elektrischen Vernichtungssystem beseitigt wird, durch 30 für das Absorbieren von Energie aus dem sich
Verändern des Wertes des elektrischen Widerstandes genden Druckhammer 28 aufweist.
133 eingestelU werden. Ein niedrigerer Wert am Während der durch die Bezugszahl 114 defiü rten

Widerstand 133 bewirkt eine niedrigere Geschwindig- Zeitperiode ist es erwünscht, daß aus den sich rcwekeit zum Zurückziehen des Ankerarmes 17 und somit genden Gliedern soviel Energie wie nur irgcr- iwie eine geringere Geschwindigkeit für die Energieabsorp- 35 möglich beseitigt wird, damit die Druckvorrichtung in tion. Ein hoher Wert am Widerstand 133 besorgt eine ihre Druckbereitschaft für eine neue Druckopci ation schnellere Zurückführung des Ankerarmes 17 und zurückkehren kann. In dem beschriebenen Ausfüheine schnellere Energieabsorption. Bekannte Gesetze, rungsbeispiel sind während dieser eben genannten die das Verhalten von Strom in einer induktiven Zeitperiode zwei verschiedene Arten der Energicver-Schaltung bestimmen, sind auf den Magneten und den 40 nichtung wirksam, und zwar das elektrische Sy-iem, Energie vernichtenden Widerstand anwendbar, falls das in der Wärmevernichtung durch den elektrischen der Fall vorliegt, daß sowohl Strom als auch Induk- Widerstand 133 seinen Höhepunkt erreicht, wie dies tanz variable Größen sind. vorangehend beschrieben wurde, und dann zweitens

Eine obere Begrenzung für den Wert des elektri- die Energievernichtung durch Reibung zwischen den sehen Widerstandes 133 ergibt sich durch die Not- 45 Gliedern 22 und 42 an der Zwischenflächc 52.
wendigkeit, den vorhandenen magnetischen Fluß in- Zu Beginn des Zeitintervalls 114, d. h., wenn die

nerhalb des Magneten 54 so lange aufrechtzuerhalten, Geschwindigkeit der sich bewegenden Glieder noch bis der Ankerarm J7 sich voll in seinen Ruhestand er- relativ hoch ist, ist das elektrische Vernichtungssystreckt hat. Falls ein extrem hoher Wert für den stern wirksam und beseitigt dann die in den sich bewe-Widerstand 133 verwendet wird, bricht der Magnet- 50 genden Gliedern vorhandene kinetische Energie. Sofluß in dem Magneten 54 beim öffnen des Steuercle bald sich die Geschwindigkeit der sich bewegenden

Glieder verringert, verringert sich auch die Kupplung zwischen den sich bewegenden Teilen und dem elektrischen Widerstand über das Magnetfeld des Magne-55 ten, so daß der Wirkungsgrad des elektrischen Systems abnimmt.

Während des Zeitintervalls 114, in der eine hohe Geschwindigkeit herrscht und in der die Geschwindigkeit bis auf den Wert Null heruntergeht, ist das mit

extrahieren, muß der Magnetfluß innerhalb des Ma- 60 Reibung arbeitende Energievernichtungssystem wirkgneten 54 während der Entspannung des Druckham- sam, um die kinetische Energie aus den sich bcwcgcnmcrs und des Ankerarmes in seinen Ruhezustand auf- den Gliedern zu entfernen. Dieses Energievcrnichrcchtcrhaltcn werden. Ein frühzeitiger Gcsamtzusam- Uingssystem wirkt an der Zwischenfläche 52, die zwimenbruch des magnetischen Feldes innerhalb des Ma- sehen dem Hammer 28 und dem Ankerarm 17 vorgcgnetcn 54 hätte nämlich zur Folge, daß nur die liner- 65 sehen ist. Der Wirkungsgrad dieser Reibung, die im

mcntes 131 schnell zusammen, was zur Folge hat, daß keine magnetische Kupplung zwischen dem Magnetanker 20 und dem Magnetjoch zurückbleibt. Ohne eine Magnetflußkupplung zwischen dem Magnetanker und dem Magnetjoch kann jedoch eine Energieextraktion auf elektrischem Wege aus dem Druckhammer 28 nicht vorgenommen werden. Um die kinetische Energie aus dem Druckhammer 28 elektrisch zu

pie des Magnetfeldes am Widerstand 133 vernichtet werden würde.

Sehr aufschlußreich ist es. das mögliche Verhalten

Sinne einer Energievernichtung arbeitet, ist am besten dadurch verständlich, wenn man sich vorstellt, daß der Schwenkpunkt, um den sich der Ankerarm 17 he-

wegt, am Magnetschwenkpunkt 43 (Fig. 1) liegt. Da sich der Druckhammer auf einer geraden Linie in einer senkrechten Ebene bewegt md da das fußförmige Element 22 am Ankerarm 17 sich entlang einer Bahn bewegt, die den Umfang eines Kreises beschreibt, dessen Mittelpunkt der Schwenktpunkt 43 ist, ergibt sich, daß an der Zwischenfläche 52 eine Reibung auftritt.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Reibung an der Zwischenfläche 52 dann, wenn die Glieder 22 und 42 durch die Kraft der Verbindungsfeder 29 gegeneinander gedrängt werden. Wie ebenfalls bereits erwähnt, liefert die Verbindungsfeder 29 eine vorgewählte Kraft, die wirksam ist, um den Druckhammer 28 und den Ankerarm 17 miteinander in Anlageberührung zu drängen.

Da die Verbindungsfeder 29 Funktionen ausführt und auch eine senkrecht zu der Zwischenfläche 52 wirkende Reibungskraft liefert, ist es nicht möglich, die senkrecht wirkende Reibungskraft vollständig frei zu wählen. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird daher eine kleine vorgewählte Kraft für die Energievernichtung aus den Reibungsgliedern vorgesehen. Aus Kennzeichnungsgründen sei erwähnt, daß die durch Reibung erfolgende Energievernichtung an der Zwischenfläche 52 als Teil der dritten der fünf koordinierten Energievernichtungsvorrichtungen angesehen wird, die in diesem Ausfülirungsbeispiel vorgesehen sind. Wie bereits vorangehend beschrieben, wurde der Aufschlag zwischen dem Druckhammer 28 und dem Ankerarm 17 an der Zwischenfläche 52 der dritten der fünf koordinierten Energievernichtungsvorrichtungen zugeordnet, obwohl es sich versteht, daß die Reibung und der Aufschlagvorgang zwei verschiedene Vernichtungsvorgänge sind. Da beide an der Zwischenfläche 52 auftreten, bietet sich der Very-blag an, daß sie für Kennzeichnungszwecke in dieser Beschreibung zusammengefaßt werden. Die elektrische Energievernichtung gehört zu der vierten der fünf Energie vernichtenden Vorrichtungen. Nach der Periode der Energievernichtung an dem elektrischen Widerstand und den Reibungsflächen in dem Bereich 114 (Fig. 2) bleibt noch Energie in den sich bewegenden Teilen übrig, was bedeutet, daß sie mit der gleichen begrenzten Geschwindigkeit sich bewegen. Die Vernichtung der kinetischen Energie, die durch diese begrenzte Geschwindigkeit dargestellt wird, gehört zu den Aufgaben der fünften der fünf koordinierten Energie vernichtenden Vorrichtungen.

Die fünfte Energie Vernichtende Vorrichtung ist in der in F i g. 1 gezeigten Druckvorrichtung in Form eines Teils des am Ankerarm 17 angeordneten fußförmigen Elementes 22 vorgesehen, das gegen die (Rück-) Anschlagsvorrichtung 24 anschlägt, wenn der Ankerarm 17 und der Druckhammer 28 in ihre Ausgangsstellung zurückkehren.

Der Fachmann erkennt, daß die Menge der Energie, die von dieser (Rück-) Anschlagsvorrichtung 24 zu absorbieren ist, einen Kompromiß darstellt, d. h., daß die Geschwindigkeit des Druckhammers 28, wenn letzterer sich dieser Anschlagsvorrichtung nähert, relativ niedrig oder relativ hoch sein kann, und zwar in Abhängigkeit von dem Betrag der im Druckhammer vorhandenen Energie, die von den vier vorangehend beschriebenen Energie vernietenden Vorrichtungen absorbiert wurde. Im besonderen ist die Größe der Geschwindigkeit jedoch abhängig von jener Zeit, die für die Absorption eier kinetischen linergie durch die elektrische Energievernichtungsvorrichtung vorgesehen wurde.

Durch praktische Versuche wurde gefunden, daß es erwünscht ist, eine mittelmäßige Rückprallperiode zu tolerieren, wenn die sich bewegenden Glieder gegen die Rückanschlagsvorrichtung anschlagen. Für das elektrische Energievernichtungssystem und für das mit Reibung arbeitende Vernichtungssystem bedeutet dies, daß sie zulassen sollten, daß die bewegenden Glieder die Rückanschlagsvorrichtung mit einer Geschwindigkeit erreichen, die ausreichend hoch ist, um einen mittelmäßigen Rückprall hervorzurufen. Dieser Zustand ist in F i g. 2 am rechten unteren Ende der Kurve dargestellt, und zwar durch die gedämpften sinusförmigen Wellen am Punkt 115, durch den diese Rückprallperiode dargestellt wird.

Wenn der Rückprall stattfindet, wie er durch die Bezugszahi 115 in Fig.2 veranschaulicht ist, treten, wie in der vorstehenden Beschreibung erwähnt, die ao genannten sinusförmigen Wellen auf. Wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Rückanschlagsglied in Schnittansicht gezeigt, so daß dessen Einzelheiten erkennbar sind. Dieser Rückanschlag enthält ein festes Glied 25, das auf einem mit einem Gewinde versehea5 nen Einstellglied 26 angebracht ist. Der gesamte Aufbau wird durch ein festes Trägerglied 27 in Stellung gehalten.

Der Körperteil des Rückanschlaggliedes 25 besteht aus gegossenem Nylon oder einem ähnlichen Kunststoff. Von dem Körperteil des Rückanschlaggliedes wird in der Hauptsache erwartet, daß er gegen das wiederholte Anschlagen des Ankerarmes 17 sehr widerstandsfähig ist. Darüber hinaus wird die Eigenschaft und die Fähigkeit verlangt, im Sinne einer Energieabsorption zu wirken. Im wesentlichen liegt die Fähigkeit der Energieabsorption des Rückanschlagsgliedes jedoch in dem am Ankerarm i7 angebrachten fußförmigen Element 22.

Das Material, das für den Teil des Elementes 22 verwendet wird, das gegen den Körperteil 25 des Rückanschlagsgliedes anschlägt, ist auch geeignet zur Verwendung für den Teil des fußförmigen Elementes 22, der reibungsschlüssig mit dem Druckhammer 28 an der Zwischenfläche 52 der in F i g. 1 gezeigten Druckvorrichtung zusammenwirkt. Dieses Material ist für einen Reibungskontakt zwischen dem Druckhammer 28 und dem Ankerarm 17 in der Hauptsache deswegen verwendbar und geeignet, weil der Einsatz 42 des Druckhammers 28 aus einem Material hergestellt ist, das Schmiereigenschaften aufweist.

Der Fachmann erkennt, daß die Materialauswahl für das fußförmige Element 22 und das Rückanschlagsglied 25 einen Kompromiß darstellt. Dieser Kompromiß betrifft die Auswahl von Materialien bzw. Stoffen, die folgende Eigenschaften aufweisen:

1. Die Stoffe sollen hart und in der Lage sein, die Ausgangsstellung des Druckhammers und des

Ankerarmes genau zu definieren, um dadurch

Energie mit einer Geschwindigkeit zu absorbieren, die gering genug ist, daß Rückprallerscheinungen am Ankerarm 17 in der Fig. 2 durch die Bezugszahl 115 angedeuteten Weise auftrcten;

2. die Stoffe sollen nachgiebig genug sein und von Natur aus Energie vernichtende Eigenschaften aufweisen, so daß die Rückprallcrschcinungcn

17 ' 18

verringert werden; andererseits soll sie aber Famiüe in bezug auf die Gesamtleistung erhältlich

auch so beschaffen sein, daß eine genaue Ein- sind.'

stellung des Ankerarms in seinen Ruhezustand Es wurde gefunden, daß die verschiedenen Stoffe

erfolgt. aus der Urethan-Familie große Schwankungen iq be-

5 zug auf die Anschlagsbelastung des Begrenzungsan-

ßei der Herstellung der in der Fig. 1 gezeigten schlage 45 der Anschlagsvorrichtung 55 zeigen/So ver-Druckvorrichtung verwendeten Teile wurde gefun- sagten beispielsweise viele der üblichen Urethanstoffe den, daß es zweckmäßig ist, Stoffe bzw. Materialien zu bereits nach einer Lebensdauer von weniger als dreiverwenden, die in der Technik der Druckvorrichtun- ßig Millionen Druckoperationen. Ein besonders nachgen nicht üblich sind. In der nachfolgenden Beschrei- io teiliges Versagen vieler dieser Stoffe erfolgte infolge bung werden Materialien und Stoffe erläutert, die in eines gasförmigen Abbaues, der durch Wärmeaufbau der Druckvorrichtung zur Vernichtung von Energie und große Temperatur in der Urethanstruktur wähvenvendet werden. rend der wiederholten hohen Belastung entstand. Um

Für die Herstellung des Körperteiles dss Druck- dieses Versagen zu beseitigen, ist es erwünscht, ein hammers 28 der Druckvorrichtung wurde ein Stoff 15 Material zu verwenden, dessen Temperaturkennlinie verwendet, der aus Nylon besteht, welch letzterer einen relativ flachen Bereich aufweist. Die Tempera-40% Glasfasern als Füllstoff enthält. Für die am turkennlinie veranschaulicht in graphischer Darstel-Ende des Druckhammers 28 vorgesehene Schlag- lung das Verhältnis zwischen dem Modul oder der fläche 41 wurde ein Einsatz aus gesintertem Metall Elastizität des Materials (dargestellt an der vertikalen verwendet. Das am anderen Ende des Druckhammers ao Achse) und der Temperatur des Materials (dargestell! 28 vorgesehene Einsatzglied 42 bietet einerseits genü- an der horizontalen Achse). Ein Material mit einer regend Widerstand gegen Schlagbelastung und enthält lativ langen flachen Temperaturkennlinie hat einen andererseits auch eine schmierende Fläche für die Modulwert, der nahezu konstant über einen großen Reibungsberührung mit dem Druckhammerantriebs- 3ereLh der Temperaturen verläuft. Beispielsweise arm 17. as sind Temperaturkennlinien, die relativ flach zwischen

Günstig für die Herstellung des Einsatzgliedes 42 Temperaturen von 10 und 160⁰C verlaufen, allge-

ist eine Materialverbindung, die eine Trägerkompo- mein erhältlich.

nente und eine Füll- oder dispergierte Komponente Ein Material mit guten Eigenschaften für die Verenthält. Die Trägerkomponente sorgt für die ge- wendung als Anschlagsglied 45 ist ein Polyesterpolywünschten mechanischen Stabilitätseigenschaften und 30 urethan. Dieser Stoff ist ein Polyesterpolyurethan mit für die gewünschten Aufschlagseigenschaften. Die 4,0 bis 4,3 ·/· von freiem Isozyanat. Für diesen Zweck dispergierte Komponente sorgt dafür, daß die ge- erfolgte eine Härtung dieses Stoffes mit einer 25- bis wünschten Schmiereigenschaften erhalten werden. 75 °/oigen Zusammensetzung aus Dichlorbenzidin und

In der einschlägigen Technik zur Herstellung von Methylen-bis(Orthochloranilin).

Energie absorbierenden Anschlagsgliedern, die ahn- 35 Obwohl ein Material, das identisch ist mit jenem

Hch jenen sind, wie sie in F i g. 1 mit den Bezugszahlen Material, wie es vorstehend für das Begrenzungsglied

33 und 39 bezeichnet sind, ist es üblich, Stoffe wie bei- 45 angegeben ist, teilweise zufriedenstellende Leistun-

spielsweise Kork oder Butyl-Gummi zu verwenden. gen für die Umhüllung des fußförmigen Elements 22

Bei der Verwendung dieser Stoffe für die Herstellung liefert, wurde gefunden, daß die unterschiedlichen Be-

dieser Anschlagsglieder zeigt sich jedoch eine deut- 40 lastungsbedingungen, die auf das Element 22 einwir-

liche Unterlegenheit gegenüber Anschlagsgliedern, ken, die Verwendung eines anderen Stoffes für dieses

die aus Neopren-Gummi hergestellt sind. Neopren- Element verlangen. Es sei erwähnt, daß das fußför-

Gummi hat eine Härte von ungefähr 10 auf der Shore- mige Element 22 außer Aufschlagbelastungen, wie sie

Härteskala A. Es wurde gefunden, daß Neopren- in ähnlicher Weise an dem Begrenzungsanschlag 45

Gummi mit einem solchen Härtegrad einen günstigen 45 auftreten, auch Reibungsschlüssen unterliegt, und

Kompromiß zwischen den Funktionen der Energieab- zwar durch das Zusammenwirken des unteren Endes

sorption und der Aufschlagabstützung für die einge- des Druckhammers 28 mit der Zwischenfläche 52.

spannten Federn 31 darstellt. Für die Herstellung des fußförmigen Elementes 22

Es wurde gefunden, daß Neopren-Gummi wesent- ist folgender Stoff mit Erfolg verwendbar: Cyanapren-

lich günstigere Eigenschaften für diese Aufschlagsab- 50 D5-Polymer.

sorption aufweist als Butyl-Gummi oder Schaum- Bei der Verwendung dieses Polymers wird ein härt-

stoffe von Vinyl, Polyurethan oder Polyäthylen. Die bares Cyanaset-H benutzt. Dieses Polymer ist eine

aus Neopren-Gummi hergestellten, Energie vernich- Mischung aus Dichlorbenzidin und Methylen-bis

tenden Glieder sind mit Hilfe eines Klebstoffes an (orthochloranilin).

festen Teilen des Druckwerkrahmens in der Druck- 55 Für die Herstellung des fußförmigen Elementes 22

vorrichtung angebracht. aus den Cyanapren- und Cyanaset-Stoffen wird ein

Von dem Material, das für das Energie vernich- Spritzgußgerät mit geheizten Gußformen verwendet,

tende Begrenzungsanschlagsglied 45 in der Druckvor- Das fußförmige Element 22 kann nach einer anfängli_r

richtung gemäß Fig. 1 verwendet wird, wird erwartet, chen Härtung in der Form von ungefähr 10 Minuten

daß es kombinierte Eigenschaften aufweist, und zwar 60 bei 100° C aus der Form entfernt werden. Danach

in bezug auf Anschlagswiderstand, mechanische Fe- kann ein Nachhärten der Teile für die Zeitdauer von

stigkeit, Energieabsorption und Leichtigkeit in der sechzehn Stunden bei 100° C erfolgen.

Herstellung. Gefunden wurden verschiedene Stoff- Zur Ausführung der Urethan-Metall-Verbindung

familien, die diese gewünschten Kombinationseigen- für das Element 22 und den Begrenzungsanschlag 45

schäften aufweisen, jedoch keiner dieser Stoffe über- 65 wurde zweckmäßigerweise ein Urethan-Verbindungs-

trifft die Eigenschaften, die aus Stoffen der Urethan- agens verwendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckhammervorriclitung für Schnelldrukker mit einem Druckhammer, einem Druckhammerbetätigungsglied und einer Antriebsvorrichtung, die bei Erregung eine Druckoperation einleitet und dadurch bewirkt, daß des Druckhammerbetätigungsglied in Anlageberiihrung mit dem Druckhammer aus einer Ruhestellung in eine Wirkstellung bewegt wird, wodurch ein Antreiben des Druckhammers in Richtung auf eine Druckstelle erfolgt, wobei das Dnickhammerbetätigungsglied am Ende der Druckoperation in seine Ruhestellung zurückgeführt wird, und einem nachgiebigen Organ, das den Druckhammer und das Druckhammerbetätigungsglied miteinander verbindet und diese normalerweise in Anlageberührung hält, wobei während der Bewegung des Druckhammer in die Druckstelle und nachdem das Druckhammerbetätigungsglied seine Wirkstellung erreicht ein elastisches Strecken des nachgiebigen Organs erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Organ. (29) eine Feder ist, die einen geraden Teil und einen gekrümmten Teil aufweist, wobei der gerade Teil an dem Druckhammer (28) angebracht ist und der gekrümmte Teil das Druckhammerbetätigungsglied (17) berührt.

2. Druckhammervorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (29) nach erfolgtem Druck und bevor das Druckhammerbetätigungsglied (17) in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist den Druckhammer (28) erneut in Anlageberiihrung mil dem Druckhammerbetätigungsglied (17) bringt.

3. Druckhammervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, wobei jener Teil des Druckhammers, der einen Stoß erfährt, als ein Energie absorbierendes Element ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den den Stoß erfahrenden Teil (42) des Druckhammer (28) ein fußförmiges Glied (22) des Druckhammerbetätigungsgliedcs (17) reibend einwirken kann und daß der Teil (42) aus einem Material bestellt, das Schmiereigenschuften aufweist.