DE2160032C2

DE2160032C2 - Druckhammeranordnung mit Federantrieb

Info

Publication number: DE2160032C2
Application number: DE2160032A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 2000 Norderstedt 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: 1981-12-17
Also published as: US3804009A; GB1340839A; FR2164202A5; DE2160032A1; JPS4865847A; NL7216166A; JPS5411730B2; IT973825B; SE385414B

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckhammeranordnung für fliegenden Druck gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

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

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 Antriebsvorgangs, während die Energie selbst aus einem mechanischen Energiespeicher, ζ. Β. 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 Energie aus einer gespannten Feder beziehen. Bei bisher bekanntgewordenen Federaintrieben 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 Fijbträger genügend weit entfernten Position festzuhalten.

ίο Aus der US-PS 31 55 033 ist eine Druckhammeranordnung bekannt, bei der die Antriebsfeder zunächst durch eine Exzentervorrichtung aus einer Stellung abgesenkt wird, in der sie mit dem Druckhammer nicht in Verbindung steht Danach wird die Antriebsfeder durch die Exzentervorrichtung hinter einem Ansatz des Druckhammers gebracht In dieser Lage wird die Feder durch ein Widerlager, das durch einen weiteren Exzenter in die der Feder entsprechende Lage gebracht ist, gehalten. Nach der Freigabe des Hammers wird das Widerlager verschwenkt und dadurch die Antriebsfeder freigegeben. Diese beschleunigt nun den Hammer und rutscht gleichzeitig über den Ansatz des Hammers von diesem ab. Dadurch wird eine Behinderung des Hammerrückweges durch die Antriebsfeder verhindert Diese Anordnung ist wegen der Vielzahl von auftretenden Reibungskräften träge und stark dem Verschleiß unterworfen. Eine rasche Anschlagfolge des Druckhammers ist nicht möglich. Außerdem ist diese bekannte Anordnung wegen ihres komplizierten Aufbaues sehr störanfällig.

In der GB-PS 6 74 812 wird eine Druckvorrichtung beschrieben, bei der ein Gewicht 33 nur zur Beschleunigung und zur Rückholung des Druckhammers verwendet wird.

In der FR-PS 20 60 871 dient ein ebenfalls federnd gelagertes Gewicht 35 lediglich zur Vernichtung der Rückprallenergie des Druckhammers und würde ohne den Bremsklotz 23 ein Hin- und Herschwingen des Hammers verursachen.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Kupplung zwischen Antriebsfeder und Druckhammer so zu gestalten, daß die Bewegung des Hammers, insbesondere dessen Rückholbewegung nicht behindert wird und daß die Ausbildung der hierzu benötigten Druckhammeranordnung einfach, störunanfällig und kostensparend möglich ist

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Einige Ausführungsbeispiele werden im folgenden

so anhand der Zeichnung näher erläutert

Die F i g. 1 und 2 zeigen hierbei zwei Ausführungsformen der Erfindung. Anhand von Fig.3 wird das Bewegungsverhalten der Klinke abgeleitet Bei der Anordnung gemäß F i g. 1 wird der Hammer 1, der in seinem Stoßmittelpunkt Λ/drehbar gelagert ist, in der Ruhelage durch die Kraftwirkung des Permanentmagneten 2 festgehalten. Durch die gespannte Spiralfeder 3 wird über einen am Hammer 1 befestigten 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 zunickbewegt Die Bewegung wird hierbei durch eine kleine Feder 12 unterstützt Während des FreifJugs des Hammers wird die Klinke 5 durch die Trägheitsbewegung der Masse 11 aus dem Kopplungsbereich herausgedreht so daß der Hammer unbehindert vom Antriebshebel unmittelbar wieder in die Ruhestellung zurückkehren kann und dort vom Permanentmagneten festgehalten wird. Da die Ruhestellung ca. 3 mm vom AESchlagpunkt entfernt ist wird mit Sicherheit ein Doppeldruck durch Prellschwingungen vermieden.

Nachdem die Druckzelle 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 F i g. 2 ist ähnlich aufgebaut und stimmt in der Funktionsweise der Klinke mit der oben beschriebenen 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 21 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

F i g. 3 dient zur Erläuterung der Klinkenbewegung. Die Klinke bewegt sich parallel zur X-Achse mit der Geschwindigkeit V_x und wird zum Zeitpunkt f=0 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 Erfindung eine Drehbewegung um den Drehpunkt O mit der Winkelgeschwindigkeit ω aus. Für die Winkelgeschwindigkeit ergibt sich aus Schwerpunkt- und Drallsatz folgende Gleichung:

m ■ V₁

ω =

wobei m die Gesamtmasse, V₅ die Geschwindigkeit des Schwerpunkts und θο das Trägheitsmoment um den Drehpunkt O bezeichnet Die Spitze der Klinke hat dann eine Geschwindigkeit

τ/ = 0Q -Q . t/

m -

wobei a den Abstand Klinkenspitze—E rehpunkt und y_s den Schwerpunktabstand in y-Richtung bezeichnet

Durch eine geeignete Verteilung der Massen auf Klinkenarm und Klinkenkopf kann V₁ annähernd so groß v.'ie v_s gemacht werden. Um die Energieverluste des Systems zu begrenzen, sollte dabei die Klinkenmasse möglichst klein gehalten werden und die im Klinkenkopf gespeicherte kinetische Energie 10 bis 20% der Gesamtenergie nicht überschreiten.

Bezüglich der Ausführungsform der Erfindung ist noch anzumerken, daß die in den F i g. 1 und 2 gezeigten Anordnungen nur Beispiele darstellen. So ist es ohne weiteres möglich, das System in F i g. 1 mit einer Blattfeder, das System in F i g. 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckhammeranordnung für fliegenden Druck, bei der der Druckhammer in seiner Ausgangslage entgegen der Kraft einer Antriebsfeder bedarfsweise durch einen Magneten arretiert ist und nach Freigabe in Richtung auf die abzudruckende Type durch diese Feder beschleunigt wird, nach Trennung von der Feder im freien Flug auf die Type auftrifft und durch eine Rückholfeder wieder in die Ausgangslage zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckhammer (1, 16) und Antriebsfeder (3, 19) eine um eine Achse drehbare und mit einer Zusatzmasse (11, 21) versehene Kupplungsklinke (5, 20) angeordnet ist, wobei die Kupplungsklinke (5, 20) die Kraft der Antriebsfeder (3, 19) auf den Druckhammer (1, 16) überträgt imd die Zusatzmasse (11, 21) durch ihre, von der Bewegung des Druckhammers (1, 16) ausgehende Trägheit nach Abbremsen der Kupplungsklinke (5, 20) dieselbe um ihre Achse verdreht und dadurch die Trennung der Antriebsfeder (3,19) vom Druckhammer (1, 16) mindestens während dessen Rückholbewegung bewirkt

2. Druckhammeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckhammer (1) um einen Punkt (M) schwenkbar ist und daß die Antriebsfeder (3) eine Schraubenfeder ist, die an einem mit dem Druckhammer (1) gelenkig verbundenen Antr.ebshebel (4) angreift und daß die Kupplungsklinke (5) mit den Antriebshebel (4) drehbar verbunden kt und das Hammerende hintergreift

3. Druckhammeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckhammer (16) lateral geführt wird und die Antriebsfeder (19) eine Blattfeder ist, die an der auf dem Druckhammer (16) gelagerten Kupplungsklinke (20) angreift