DE2138158A1 - Schnttschaltvornchtung, insbesondere fur den Typenträgerschhtten bzw. den Wa gen von Druckwerken der Datenverarbeitung - Google Patents

Description

Böblingen, den 26. Juli 1971 wi -b a

Anmelderin: International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: Docket EN 969 026

Schrittschaltvorrichtung, insbesondere für den TypenträgerschIit- ten bzw. den Wagen von Druckwerken der Datenverarbeitung

Die-Erfindung betrifft eine Schrittschaltvorrichtung, insbesondere für den den Typenträger tragenden Schlitten bzw. den Wagen von Druckwerken der Datenverarbeitung, mit einer Schaltzahnstange und einer Haltezahnstange sowie je einer zugeordneten Klinke, wobei die Zahnstangen zeilenparallel angeordnet sind und der Schlitten bzw. Wagen unter einer in Verstellrichtung ständig wirksamen Federkraft steht.

Eine große Anzahl bekannter Schrittschaltvorrichtungen für den obengenannten Zweck und ähnliche Anwendungen arbeiten so, daß der unter der ständigen Zugwirkung eines Federmotors, stehende Schreibwagen bzw. - wenn die Schreibwalze stationär angeordnet und der Typenträger längsverschiebbar ist - der Typenträger durch die im Eingriff in der Zahnstange befindliche Schaltklinke festgehalten wird und jeweils bei Auslösung der Schaltklinke um einen Zahnabstand, entsprechend einem Schaltschritt, vorrückt.

Andere bekannte Schrittschaltvorrichtungen arbeiten mit zwei Klinken,* nämlich einer Schaltklinke und einer Halteklinke, die wechselweise wirksam werden, indem während der Ausläsung der Schalt-

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ORIGINAL INSPECTED

klinke vorübergehend die Halteklinke zum Eingriff gelangt; auch können zwei gleiche Klinken angeordnet sein, die sich in ihrer Funktion gegenseitig abwechseln. Gegenüber den Schrittschaltvorrichtungen mit einer einzelnen Klinke, bei denen die Vorschubschrittsteuerung des Typenträgerschlittens unter Ausnutzung von dessen Massenträgheit erfolgt, hat die Zwei-Klinken-Anordnung den Vorteil, daß die Schrittschaltung unabhängig von der Größe der Masse des Typenträgerschlittens absolut sicher arbeitet. Dem kommt insbesondere deshalb Bedeutung zu, weil man bei der EinKlinken-Anordnung hinsichtlich der Wirkungsweise von der relativ P großen Masse des Schreibwagens herkömmlicher Schreibmaschinen ausgegangen ist. Demgegenüber ist die Masse des Typenträgerschlittens wesentlich verringert, so daß sich hier das Trägheitsmoment beim Schaltvorgang in entsprechend verringertem Maße auswirkt.

Bei Typenträgerschlitten-Schaltvorrichtungen sind die Zahnstangen üblicherweise in der Maschine gelagert, während die Schaltklinke bzw. die Schaltklinken sich auf dem Typenträgerschlitten befinden. Zur Auslösung eines Schaltschrittes ist daher die Auslösebewegung über eine Schaltschwinge auf den Typenträgerschlitten zu übertragen. Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung die- U ser grundsätzlichen Anordnung, indem die Übertragung der Schaltschritt-Auslösebewegung über eine Schwinge auf die Schaltklinke am Typenträgerschlitten vermieden wird. Die erfindungsgemäße Lösung dieses Problems ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung sind somit die Schaltklinken lediglich federbelastet, im übrigen jedoch stationär auf dem Typenträgerschlitten gelagert, während die Schaltschrittbewegung von dem Schubantrieb über eine der beiden, nämlich die längsverschiebbar geführte Zahnstange übertragen wird. Die Erfindung eignet sich insbesondere für Druckwerke mit relativ geringen und einheitlichen Schaltschritten von Druckposition zu Druckposition.

Besonder! vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in

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Docket EN 969 026

den Unteransprüchen enthalten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Schrittschaltvorrichtung zur Fortschaltung des Typenträgerschlittens eines Druckwerkes,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 vorgesehenen Welle zur Veranschaulichung der Ausbildung und Führung der längsverschiebbaren Zahnstange,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Schlitten und die ihn

führende Welle in der Stellung der Teile für den normalen Schrittvorschub,

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 3, jedoch bei

um 30° verdrehter Welle in der Ie für einen Schlittenrücklauf,

um 30° verdrehter Welle in der Stellung der Tei-

Fig. 5 eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1

von links in der Stellung der Teile für den normalen Schrittvorschub entsprechend Fig. 3 und

Fig. 6 eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1

von links in der verriegelten Stellung der Teile für den Schlittenrücklauf entsprechend Fig.4.

Die in Fig. 1 dargestellten, einem (nicht gezeigten) Druckwerk zugeordneten Teile sind auf einer Grundplatte 10 gelagert; zur Führung eines strichpunktiert angedeuteten Schlittens 16 dient eine Welle 12, welche in (ebenfalls nicht dargestellten) Lagern drehbar auf der Grundplatte 10 geführt ist. Der Schlitten 16 hat, wie die Fign. 3 und 4 zeigen, eine annähernd zylindrische Form

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und trägt an einem Arm 26 einen achsparallelen Bolzen 28, auf den eine Feder 20 so wirksam ist, daß der Schlitten 16 unter einer von rechts nach links (in Fig. 1) gerichteten Kraft steht, um ihn in seine Ausgangslage zurückzustellen, nämlich vor die erste Zeichenposition am Beginn einer Zeile. Die Feder 20 wirkt gleichzeitig zur Rückstellung der Welle 12 in ihre Normallage.

Zum Zwecke dieser beiden Funktionen ist das eine Ende der Feder 20 mit dem achsparallelen Bolzen 28 verbunden und das andere Ende (nicht gezeigt) mit der Grundplatte 10. Am linken Ende des £ Schlittens 16 ist ein Dämpfungskolben 22 befestigt, der bei Er-™ reichen der Ausgangslage am Zeilenanfang ein Aufschlagen des Schlittens 16 verhindert. Der Bolzen 28 wirkt bei der Rückstellung des Schlittens 16 in die Ausgangslage mit einem Ansatz 30 an einem Riegel 32 zusammen, welcher auf einem Stift 34 auf der Grundplatte 10 drehbar geführt ist. Eine einerseits an der Grundplatte 10 eingehängte Feder 36 ist am andern Ende mit dem Ansatz 30 verbunden und übt auf den Riegel 32 ein Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn aus, wie der Pfeil 38 zeigt.

Die Welle 12 verläuft parallel zu der (nicht dargestellten) Schreibwalze des zugeordneten Druckwerkes, und dient in der nachfolgend beschriebenen Ausbildung zum schrittweisen Fortschalten L· des Schlittens 16 längs der Zeile, zum Zwecke des seriellen Abdruckes von Zeichen. Der Schlitten 16 besteht, wie aus Fig. 3 erkennbar, aus einem Schlittengehäuse 40 mit einer etwa zentralen axialen Bohrung 42 und zwei radialen Bohrungen 44 und 46, welche um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind. In der Bohrung 44 befindet sich eine zylindrische Hülse 48, in der ein Sperrstift 50 geführt ist und unter der Wirkung einer Feder 56 steht. Hierfür befindet sich in der Hülse 48 eine Bohrung 52 sowie eine erweiterte Bohrung 54, und die Feder 56 stützt sich einerseits gegen den Sperrstift 50 und andererseits gegen die Hülse 48 ab, so daß ein Zahn 60 am inneren Ende des Sperrstiftes 50 wahlweise mit einer radialen Fläche 62 der Welle 12 oder einer mit der Welle fest verbundenen Zahnstange 64 zusammenwirken kann. Die Zähne der

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Zahnsange 64 sind durch Zahnflanken 66 (Fig. 1) gebildet, die rechtwinklig zur Achse der Welle 12 verlaufen, sowie durch Zahnlücken 69, die nach der Innenseite zur Richtung der Zeilenanfangsstellung des Schlittens 16 ausgerichtet sind.

Eine in der Welle 12 längs verschiebbar geführte Zahnstange 70 weist Zähne mit Zahnrücken 74 und ebenfalls rechtwinklig zur Achse der Welle 12 ausgerichtete Zahnflanken 76 auf. Zur Führung der Zahnstange 70 befindet sich in der Welle 12 eine Nut 78 entsprechender Breite und von einer Tiefe, daß die Zähne der Zahnstange 70 annähernd innerhalb der Kontur der Welle 12 liegen.

Gemäß Fig. 2, in welcher die Führung der Zahnstange 70 in der Welle 12 sichtbar ist, ist an der Zahnstange 70 ein verbreitertes Ende 72 geformt, welches in eine erweiterte Nut 80 ragt, die als Verlängerung einer Bohrung 82 in der Welle 12 ausgebildet ist. Die Bohrung 82 ist zur Aufnahme eines Gewindestopfens 86 mit einem Gewinde 84 versehen. Ein in der Bohrung 82 geführter Kolben 88 liegt am Ende 72 der Zahnstange 70 an, und die zugehörige Kolbenstange 90 stützt sich an der Innenseite des Gewindestopfens 86 ab. Eine Feder 92 ist zwischen dem Kolben 88 und dem Gewindestopfen 86 gespannt, und ihre auf den Kolben 88 wirksame Kraft kann durch Verstellen des Gewindestopfens 86 verändert werden.

Gemäß Fig. 3 ist in gleicher Weise wie in der radialen Bohrung 44 auch in der radialen Bohrung 46 des Schlittengehäuses 40 eine zylindrische Hülse 94 geführt, in der eine Bohrung 96 und eine erweiterte Bohrung 98 vorgesehen sind, wobei in letzterer ein Sperrstift 100 längsbeweglich geführt ist. Im Sperrstift 100 befindet sich eine Bohrung 102, welche eine Feder 104 aufnimmt, deren entgegengesetztes Ende in der Bohrung 96 der zylindrischen Hülse 94 liegt. Der Zahn 106 des Sperrstiftes 100 wirkt, je nach der Stellung der Welle 12, entweder mit der längsverschiebbaren Zahnstange 70 oder mit einer Fläche 108 der

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Welle 12 zusammen, die unmittelbar benachbart zur Zahnstange 70 gebildet ist. Die Flächen 108 und 62, welche den Zahnstangen 70 bzw. 64 zugeordnet sind, erstrecken sich an der Welle 12 über die gesamte Länge der Schlittenbewgung, so daß bei einer Drehbewegung der Welle 12 um 30° im Uhrzeigersinn (Fig. 4) die Sperrstifte 50 und 100 außer Wirkung mit den Zahnstangen 64 bzw. 70 kommen und der Schlitten unter der Wirkung der Feder 20 ungehindert in seine Zeilenanfangsstellung gleiten kann.

Gemäß Fig. 1 ist ein Elektromagnet 110 vorgesehen und (durch nicht gezeigte Mittel) auf der Grundplatte 10 gelagert. Der Ankerstößel 112 des Elektromagneten 110 ist mittels einer Kupplung 114 unmittelbar mit der längsverschiebbaren Zahnstange 70 gekuppelt. Durch die Erregung des Elektromagneten 110 wird daher die Zahnstange 70 um einen Schritt nach rechts (Fig. 1) längsverschoben, wie durch den Pfeil 116 dargestellt, und zwar um einen Betrag, der etwas größer ist als der Abstand von einer Zeichenstelle zur nächsten Zeichenstelle des zugehörigen Druckwerks. Diese Verstellbewegung der Zahnstange 70 erfolgt gegen die Kraft der Feder 92 (Fig. 2). Da sich zu dieser Zeit der Sperrstift 100 im Eingriff in der Zahnstange 70 befindet, wird mittels der Zahnstange 70 der Schlitten 16 um einen Betrag etwas größer als ein Zeichenabstand nach rechts verschoben. Mit dem Abschalten des Elektromagneten 110 werden unter der Wirkung der Feder 92 die Zahnstange 70 und der Ankerstößel 112 in ihre Ausgangslage zurückgestellt. Hierbei wirkt jedoch der Zahn 60 durch den Eingriff in die Zahnstange 64 als Halteklinke und hält den Schlitten 16 in der neuen Zeichenposition fest, während die Zahnstange 70 zurückgeht. Dabei gleitet der Sperrstift 100 über den Zahnrücken 74 des nächsten Zahnes der Zahnstange 70 hinweg und fällt in die nächste Zahnlücke ein, so daß er vor der betreffenden Zahnflanke 76 zu liegen kommt.

Für den nächsten Schrittvorschub des Schlittens 16 wird der Elektromagnet 110 erneut erregt, wobei in gleicher Weise, wie zuvor

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beschrieben, die längsverschiebbare Zahnstange 70 den Schlitten 16 mitnimmt, bis der Sperrstift 50 hinter den nächsten Zahn der festen Zahnstange 64 an der Welle 12 einfällt. Diese Schrittbewegungen werden von Zeichenposition zu Zeichenposition fortlaufend ausgelöst, bis die Zeile beschriftet und ein Schlittenrücklauf mit oder ohne gleichzeitigem Zeilenvorschub erfoderlich wird.

Für die Durchführung eines Schlittenrücklaufes in die Zeilenanfangsstellung und einer Zeilenfortschaltung ist gemäß Fig. 1 ein weiterer Elektromagnet 118 auf der Grundplatte 10 vorgesehen, dessen Ankerstößel 120 mit einer Zugstange 122 gekuppelt ist, die über eine Gelenkverbindung 124 am entgegengesetzten Ende auf einen um einen Bolzen 128 drehbar gelagerten Hebel wirksam ist (vergleiche auch Fig. 5). Der Hebel 126 betätigt über eine Rolle 132 eine Scheibe 130, die somit bei Einschalten des Elektromagneten 118 in Richtung des Pfeiles 134 gedreht wird, wobei sie eine Welle 136 mitnimmt. Die Welle 136 ist ihrerseits mit einem Hebel 138 verdrehfest verbunden, und zwar etwa in der Mitte zwischen dem einen Ende des Hebels 138, das auf einem Stift 140 drehbar gelagert ist, und dem anderen Ende 142 (Fig. 5), an dem mittels zweier Haken 144 und 146 ein seitlich offener vertikaler Schlitz 148 gebildet ist. Im Schlitz 148 ist ein am oberen Ende eines weiteren Hebels 152 befestigter Stift 150 geführt. Gemäß den Fign. 1 und 5 ist der Hebel 152 mittels einer Mitnehmerstiftverbindung mit dem Arm 154 eines Schwingarmes 156 wirkungsverbunden, wobei der Schwingarm 156 verdrehfest auf der Welle 12 verkeilt ist. Infolgedessen erfährt bei der Aufwärtsbetätigung des Hebels 152 die Welle eine entsprechende Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 1), wie durch die Pfeile 160 und 14 dargestellt. Eine Feder 162 (Fign. 1, 5) ist nahe dem Stift 140 in den Hebel 138 von oben eingehängt. Am unteren Ende 164 (Fig. 5) des Hebels 152, das durch einen Ausschnitt 166 in der Grundplatte 10 ragt, befindet sich ein Ansatz 168 mit einer Stufe 170. Der Riegel 32 hat seinerseits eine Aussparung 172 (Fig. 1), wodurch, wie Fig. 6 zeigt, unter der Wirkung der Feder 36 eine Verriegelung statt-

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findet, wenn der Hebel 152 mittels des Elektromagneten 118 nach oben gezogen wird.

Auf die vorher beschriebene Weise wird daher bei Auslösung einer Zellenschaltung und eines Schlittenrücklaufes die Welle 12 um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht, wodurch die Sperrstifte 50 und 100 aus dem Wirkungsbereich der zugeordneten Zahnstangen 64 und 70 gelangen, und diese Position der Welle 12 wird so lange aufrechterhalten, bis der Schlitten die Zeilenanfangsstellung erreicht hat. Währenddessen befindet sich, wie Fig. 6 zeigt, der Hebel 152 in seiner verriegelten oberen Lage, in welcher der Ansatz 168 auf der Grundplatte 10 aufliegt, so daß der Riegel 32 sich in der Position befindet, in welcher das Ende 172 den Ansatz 168 des Hebels 152 festhält.

In der Zwischenzeit ist der Elektromagnet 118 wieder abgeschaltet, und die Feder 162 wirkt in Richtung der Rückstellung des Hebels 138, der Scheibe 130, des Hebels 126 und der Zugstange 122 in ihre Ausgangslage, aus der diese Teile durch die Erregung des Elektromagneten 118 verstellt worden waren. Der Schlitz 148 ermöglicht es, daß der Hebel 152 mit dem Stift 150 in der angehobenen Position verbleibt, solange der Riegel 32 wirksam ist. So lange bleibt auch die Welle 12 in ihrer im Uhrzeigersinn verstellten Stellung (Fig. 4 sowie Pfeil 174 in Fig. 6). Unter der Wirkung der Feder 20 schnellt der Schlitten 16, da, wie erwähnt, die Zähne 60 und 106 der Sperrstifte 50 bzw. 100 nun auf den Flächen 62 bzw. 108 aufliegen, zur Zeilenanfangsstellung nach links (Fig. 1), wobei der Dämpfungskolben 22 kurz vor Erreichen der Endstellung wirksam wird und die mit 22a gekennzeichnete Stellung einnimmt.

Sobald der Schlitten 16 die erste Zeichenposition am Zeilenanfäng erreicht, schlägt der am Arm 26 des Schlittens 16 befindliche Bolzen 28 am Ansatz 30 des Riegels 32 an und bewirkt eine Schwenkbewegung des Riegels 32 im Uhrzeigersinn, also entgegen der durch den Pfeil 38 gekennzeichneten Richtung (Fig. 1), wo-

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bei dessen Ende 172 den Ansatz 168 des Hebels 152 freigibt und dieser unter der Wirkung der Feder 176 in seine Ausgangslage nach unten zurückkehrt (Fig. 5).

Unter dieser Wirkung der Feder 176 wird somit mittels des Hebels 152 auch der Schwingarm 156 in seine Ausgangslage gemäß Fig. 5 entgegen dem Uhrzeigersinnn zurückgeschwenkt, so daß nunmehr die Sperrstifte 50 und 100 wieder mit den zugeordneten Zahnstangen 64 bzw. 70 in Eingriff kommen und die Schrittschaltungen für die nächste zu bedruckende Zeile ausgelöst werden können.

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Claims (5)

1. - ίο -

   PATENTANSPRÜCHE

   Schrittschaltvorrichtung, insbesondere für den den Typenträger tragenden Schlitten bzw. den Wagen von Druckwerken der Datenverarbeitung, mit einer Schaltzahnstange und einer Haltezahnstange sowie je einer zugeordneten Klinke, wobei die Zahnstangen zeilenparallel angeordnet sind und der Schlitten bzw. Wagen unter einer in Vorschaltrichtung ständig wirksamen Federkraft steht, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Zahnstange (64) mit dem Schlitten (16) fest verbunden und die andere Zahnstange (70) im Schlitten (16) längsverschiebbar geführt ist und jeder Zahnstange (64_f 70) eine im Schlitten (16) stationär gelagerte, federbelastete Klinke (50, 100) zugeordnet ist und daß die längsverschiebbare Zahnstange (70) mittels eines in Vorschaltrichtung des Schlittens (16) wirksamen Schübantriebes (110) bewegbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schlitten (16) eine Welle (12) angeordnet und begrenzt drehbar gelagert ist, welche am Umfang eine die feste Zahnstange (64) bildende Verzahnung (66, 69) sowie in einer Nut (78) die längsverschiebbare Zahnstange (70) trägt und die benachbart zu den Zahnstangen (64, 70) je eine ebene Fläche (62, 108) aufweist, welche bei der Drehung der Welle (12) bei gleichzeitiger Unwirksamkeit der Zahnstangen (64, 70) in den Wirkungsbereich der Klinken (50, 100) gelangt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehung der Welle (12) für den Schlittenrücklauf ein Hubantrieb (118) über ein mittels eines Riegels (32) arretierbares Gestänge (122 bis 156) wirksam ist, wobei die Entriegelung mittels eines bei Erreichen der Zeilen-

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   anfangssteilung wirksamen, am Schlitten (16) befindlichen Auslöseelements (Bolzen 28) gesteuert wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Klinken als in Hülsen (48, 94) geführte, radial gerichtete Sperrstifte (50, 100) ausgebildet sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubantrieb und der Hubantrieb als Elektromagneten (110, 118) mit axial betätigten Ankerstößeln (112, 120) ausgebildet sind.

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