DE2160032A1

DE2160032A1 - Druckhammeranordnung mit federantrieb

Info

Publication number: DE2160032A1
Application number: DE2160032A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Blume
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1971-12-03
Filing date: 1971-12-03
Publication date: 1973-06-07
Also published as: DE2160032C2; US3804009A; IT973825B; JPS4865847A; NL7216166A; JPS5411730B2; FR2164202A5; GB1340839A; SE385414B

Description

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Philips Patentverwaltung GmbH., 2 Hamburg 1, Steintlamm 94 Druckhammeranordnung mit Federantrieb

Die Erfindung betrifft eine Druckhammeranordnung für fliegenden Druck, z.B. für Paralleldrucker, bei der der Hammer unter arretier- und lösbarer Federwirkung steht.

Es sind bereits eine Reihe von Druckhamineranordnungen bekannt, bei denen der Antrieb der Hammer elektromagnetisch oder elektrodynamisch erfolgt. Als nachteilig hat sich bei diesen Anordnungen herausgestellt, daß wegen des sehr schlechten Wirkungsgrades (5 *- 10>o) der genannten elektromechanischen Wandler verhältnismäßig große elektrische Energien zum Drucken benötigt werden. Da im Paralleldrucker bis zu 136 Druckhammereinheiten nebeneinander angeordnet sind, macht sich insbesondere das Problem der Wärmeabfuhr unangenehm bemerkbar.

PFID - 1660/liü

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Wesentlich günstigere Verhältnisse hinsichtlich des elektrischen Energieverbrauchs ergeben sich bei Anwendung von Servoantrieben. Bei diesen bereits ebenfalls bekannten Systemen dient der elektromechanische Wandler nur noch zur Auslösung des Antriebsvorganges, während die Energie selbst aus einem mechanischen Energiespeicher, z.B. aus einem Behälter mit komprimierter Luft bei pneumatischen Antrieben oder aus einem kontinuierlich rotierendem Rad bei Stoßradantrieben entnommen wird.

Zur Kategorie der Servoantriebe gehören- auch Antriebe, die ihre P Energie aus einer gespannten Feder beziehen. Bei bisher bekanntgewordenen Federantrieben sind vielfach Feder und Hammer direkt miteinander verbunden. Da bei diesen Systemen der Hammer wegen der nach dem Druckvorgang entspannten Feder nicht direkt in die Ruhelage -zurückkehren kann, sind Hilfsmaßnahmen erforderlich, um den Hammer nach dem Anschlag in einer vom Papier und Farbträger genügend weit entfernten Position festzuhalten. In einer bekanntgewordenen Anordnung erfolgt die dadurch, daß der Hammer beim RückwärtsschwlngejQ in einer Klemmvorrichtung eingeklemmt wird.

In einer 'anderen Anordnung wird die während des Rückschwingvorganges gespeicherte Schwingungsenergie durch Anschlag an eine zweite bewegliche Masse vernichtet, so daß das System in der neutralen Lage der Feder zur Ruhe kommt. Nachteilig bei diesen Anordnungen ist, daß ihre Betriebssicherheit vqji relativ Undefinierten Eigenschaften, wie z.B. vom Reibungskoeffizienten der Klemmvorrichtung

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oder von der Stoßzahl beim Aufprall auf eine' zweite Masse abhängt. Des weiteren ist ungünstig, daß der Hammer nach dem Anschlag nicht •wieder in der Ausgangslage steht, sondern sich wesentlich näher am Papier und am Farbträger befindet.

Diese Nachteile werden umgangen, wenn der Hammer nach erfolgter Beschleunigung von der Feder entkoppelt wird. Bei ein-igen bekannten Konstruktionen wird dies durch ein entsprechendes Bewegungsverhalten der Feder und eine federnde Klinke· erreicht. Wegen der sehr schnellen Hammerbewegung und des sehr kleinen Freiflugweges steht jedoch nur sehr wenig Zeit zur Verfügung,' um Feder und Klinke außer Eingriff zu bringen. Außerdem kommt als Nachteil nodi hinzu, daß der Ausklinkvorgang mit der -Geschwindigkeit Null beginnt und dadurch außerordentlich träge ist. ■ .

Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß eine drehbare und mit einer Zusatzmasse versehene Kupplungsklinke zwischen Hammer und Feder angebracht ist.

Da die Kupplungsklinke mit einer Zusatzmasse verbunden ist und nach Anschlag des die Klinke tragenden Körpers (Hammer oder Antriebshebol) durch die Trägheitswirkung dieser Zusatzmasse mit schlagartig einsetzender Winkelgeschwindigkeit aus der Eingriffszone herausgedreht wird, kann bei dem Klinke-Masse-Systera die AusklinlvgeKchwindigkcit ohne Schwierigkeiten ungefähr so groß wie die HairunorgeschwitjdifOreit gemacht worden, so daß der Hammer nur einen

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dem Ausklinkweg vergleichbaren Freiflugweg zu haben braucht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen hierbei zwei Ausführungsformen der Erfindung. Anhand von Fig. 3 wird das Bewegungsverhalten der Klinke abgeleitet.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 wird der Hammer 1, der in seinem fc Stoßmittelpunkt M drehbar gelagert ist, in der Ruhelage durch die Kraftwirkung des Permanentmagneten 2 festgehalten. Durch die gespannte Spiralfeder 3 wird über einem am Hammer 1 befestigen 'Antriebshebel 4 und Klinke 5 auf den Hammer eine Kraft ausgeübt, die ihn in Richtung auf das Papier 6, auf das Farbband 7 .und die Typenwalze 8 zu beschleunigen sucht. Wenn gedruckt werden soll, wird die Kraftwirkung des Permanentmagnetfeldes durch Einspeisen eines Stroms in die auf dem Schenkel 9 des Magneten befestigte Spule kurzzeitig aufgehoben. Der Hammer setzt sich dann aufgrund der Federkraft in Bewegung. Nachdem, er eine bestimmte Beschleunigungsstrecke zurückgelegt hat und die zum Drucken benötigte Bewegungsenergie besitzt, schlägt der mit der Feder 3 verbundene Antriebshebel 4 auf einen Anschlag 10 auf. Der Hammer bewegt "sich jedoch infolge seiner Massenträgheit weiter, ebenso die an der Klinke 5 starr befestigte Masse 11. Nachdem der Hammer Papier und Farbband an die gewünschte Type angeschlagen hat, wird er mit einer Geschwindigkeit, die etwa einem Drittel der Auftreffgeschwindigkeit entspricht, in die Ruhelage zurückbewegt. Die Bewegung wird hierbei

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durch eine kleine Feder 12 unterstützt. Während des Freiflugs des Hammers wird die Klinke 5 durch die Trägheitsbewegung der Masse aus dem Kopplungsbereich herausgedreht, so daß der Hammer unbehindert van -Antriebshebel unmittelbar wieder in die Ruhestellung zurückkehren kann und dort vom Permanentmagneten festgehalten wird. Da die Ruhestellung ca. 3 mm vom Anschlagpunkt entfernt ist, wird mit Sicherheit ein Doppeldruck durch Prellschwingungen vermieden.

Nachdem die Druckzeile von den parallel angeordneten Hammerantrieben vollständig gedruckt ist bzw. der Typensatz einmal am Druckort vorbeigelaufen ist, wird der Antriebshebel 4 vom Stift 13 des kontinuierlich rotierenden Exzenters 14 wieder in.die Ruhelage zurückbewegt, Feder 3 gespannt und Klinke 5 mit Hilfe der Feder 15 am Hammer eingeklinkt. Damit ist der Druckzyklus abgeschlossen und die Druckanordnung für den Druck der nächsten Zeile vorbereitet.

Die Druckanordnung in. Fig. 2 ist ähnlich aufgebaut und stimmt in der Funktionsweise der Klinke mit der obenbeschriebeneh Anordnung überein. Es wird -jedoch anstelle des drehbar gelagerten ein auf Blattfedern 17, 18 befestigter Hammer 16 und eine Blattfeder 19 ■ als Antriebselement benutzt. Da die Klinke 20 mit der Zusatzmasse auf dem Hammer befestigt ist, wird hier der Ausklinkvorgang erst beim Anschlagen des Hammers und nicht schon beim Anschlagen der Feder am Anschlag 22 eingeleitet.Es läßt sich aber zeigen, daß' unter sonst gleichen Verhältnissen der gleiche Ausklinkweg erreicht werden kann.

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Fig. 3 dient zur Erläuterung der Klinkenbewegung. Die Klinke bewege sich parallel zur X-Achse mit der Geschwindigkeit ν und werde zum Zeitpunkt t=o im Punkt O festgehalten (plötzliche Fixierung). Wie z.B. in I.Szabo, Einführung in die technische Mechanik, 7.Auflage, S. 374 ff. abgeleitet, führt die Klinke nach der Fixierung eine Drehbewegung um den Drehpunkt 0 mit der Winkelgeschwindigkeit ω aus. Für die Winkelgeschwindigkeit ergibt sich aus Schwerpunkt-und Drallsatz folgende Gleichung:

m ν
_ ^Js

° ^s -

wobei mit y der Schwerpunkt ab stand in Y-Richtung, mit m die Gesamtmasse und mit θ das Trägheitsmoment um den Drehpunkt 0 bezeichnet wird. Die Spitze der Klinke hat dann eine Geschwindigkeit

m v
v_a = ^ v_s

; wobei a den Abstand Klinkenspitze - Drehpunkt bezeichnet.

Durch eine geeignete Verteilung der Massen auf Klinkenarm und Klinkenkopf kann ν annähernd so groß wie v_ gemacht werden. Um die a ; - - s

* Energieverluste des Systems zu begrenzen, sollte dabei die Klinkenmasse möglichst klein gehalten werden und die im Klinkenkopf gespeicherte kinetische Energie 10 bis 2O?6 der Gesamtenergie nicht überschreiten.

Bezüglich der Ausführungsform der Erfindung ist noch anzumerken, daß die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnungen nur Beispiele

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darstellen. So ist es ohne weiteres möglich, das System in Fig. 1 mit einer Blattfeder, das System in Fig. 2 mit einer Spiralfeder anzutreiben. Ebenso ist es möglich, anstelle des Hammers den Antriebshebel der Feder vom Permanentmagneten festzuhalten. Schließlich kann anstelle der Achslagerung für Hebel und Klinke eine reibungsfreie Blattfederlagerung gewählt werden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

M J Druckhammeranordnung für fliegenden Druck, z.B. für Paralleldrucker, bei der der Hammer unter arretier- und lösbarer Federwirkung steht, dadurch gekennzeichnet,, daß eine drehbare und mit einer Zusatzmasse versehene Kupplungsklinke zwischen Hammer und Feder angebracht ist.
2. Druckhammeranordnung nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer um einen Punkt schwenkbar ist, und die Feder eine Schraubenfeder ist, die an ein* mit dem Hammer verbundenes Lagergestell der Klinke angreift.
3. Druckhammeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer lateral geführt und die Feder eine Blattfeder ist, die an die am Hammer gelagerte Klinke angreift.
4. Druckhammeranordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder mittels eines Exzenters

P spannbar und der Hammer mittels eines Elektromagneten arretierbar ist.

geändert gorrtüß Eingabe

eingegangen am ...10_Λ2

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