DE2360894A1 - Datenaufzeichnungsgeraet, insbesondere handdrucker - Google Patents

Description

"Datenaufzeichnungsgerät, insbesondere Handdrucker"

Datenaufzeichnungsgeräte mit einem an der Rückseite einer Basis verschwenkbaren Oberteil und einem an der Vorderseite des Oberteils verschwenkbaren Handgriff werden auch als Drucker mit "Pumpenschwengel" bezeichnet.

Geräte dieser Form sind seit längerer Zeit bekannt. Fig. 1 gibt die wesentlichen Arbeitsteile eines derartigen Gerätes wieder. Die Kraft F des Handgriffes ist das direkte Ergebnis einer Federkraft P„. Die Lager für die Druckwalze sind verschiebbar in Schlitzen zweier Seiten-

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

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Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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platten geführt. Der Handgriff ist an der Basis angelenkt, wobei ein Betätigungs- oder Antriebsarm für die Druckwalze angeschlossen ist, um Betätigungskraft vom Handgriff zu übernehmen. Eine am Antriebs— arm und am Rahmen für die Seitenplatten befestigte vorgespannte Feder erzeugt einen Widerstand, welcher einen Druck am Handgriff und somit die Erzeugung eines Druckwalzendruckes erfordert.

Unglücklicherweise ist der Druck der Druckwalze proportional zum Verhältnis des Schwenkarmes R (die Mitte bezüglich der Kraft am

Handgriff) zum Schwenkarm Χ_ρ (der zunehmende Abstand von der Mitte der Druckwalze bezüglich des gleichen Schwenkpunktes für R ), multi-

pliziert durch die angelegte Kraft, so dass gilt: P = R₁, / X_D χ F .

von MHH

Dies ist eine Tatsache, die sich bei Benutzung/Geräten bekannter Art zeiqt. Eine sehr starke Feder, welche für den Wert F₁, eine Kraft von

13,5 - 16 kp erfordert, wird benötigt, um am Ende des Druckwalzenlaufes einen guten Druck herstellen zu können.

In den US-PS 2 664 819 und 2 692 555 sind Geräte dieser Konstruktion aufgeführt. Bei jedem dieser Geräte ist eine Feder verwendet. Die Feder dient dazu, die Druckwalze zurückzuführen und den Handgriff in der Ruheposition zu halten. Die Federn sind indessen wesentlich stärker ausgelegt, als ihrem Verwendungszweck allein entsprechen würde. Die Federn erzeugen einen Widerstand gegenüber der zunehmend durch die Bedienungsperson anzulegenden Kraft.

Demgegenüber wird beim Gerät gemäss der Erfindung die eine Kraft erzeugende Feder benutzt, um auf einen Keilmechanismus, vorzugsweise in Form eines zweiteiligen Gelenks einzuwirken, welches zwischen der Maschinenbasis und dem verschwenkbaren Oberteil angeordnet ist. Die Einwirkung erfolgt am Druckpunkt, welcher so ausgelegt ist,

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dass ein Moment in Richtung der auszuübenden Druckwalzenkraft ausgelöst wird. Es wird eine leicht zu spannende Feder zum Zwecke erleichterten Einsatzes des Gerätes verwendet. Die zunehmende Federkraft bei Betätigung des Handgriffes wird als dynamische Keil- oder Hebekraft verwendet. Die Feder· ist also nicht an einem statischen Maschinenteil verankert.

Die Erfindung ist verwirklicht in einem Datenaufzeichnungsgerät mit Druckwalze, welches einen verschwenkbaren Kopf aufweist. An dem verschwenkbaren Druckkopf ist ein zur Betätigung dienender Handgriff angelenkt. Eine Feder im Inneren des Datenaufzeichnungsgerätes widersteht der Bewegung des Handgriffes. Erfindungsgemäss ist ein Hebeoder Gelenkglied anstelle einer herkömmlichen Maschinenrahmenverankerung zur Befestigung der Feder vorgesehen. Das Glied ist so angeordnet, dass es ein zunehmend grösseres Moment in Richtung angelegten Druckwalzendruckes ausübt, wenn der Handgriff verschwenkt wird und sich die Druckwalze bewegt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführu ng s bei spiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Datenaufzeichnuhgsgerätes gemäss der Erfindung in geöffneter Position,

Fig. 2 gibt das Gerät in geschlossener Position vor Betätigung

des Handgriffes wieder; ·

Fig. 3 ist eine Draufsicht des Gerätes.bei abgenommener Abdeckung; ■■-■"· '■--,.

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Fig. 4 ist eine Schnittansicht von Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 entspricht der in Fig. 4 dargestellten Schnittansicht unter Darstellung der Druckwalze am Ende ihres Drucklaufes;

Fig. 6 ist eine Einzelansicht der Druckwalzenlagerung von Linie 6-6 in Fig. 4;

Fig. 7 ist eine Kraft-Vektor-Analyse unter Darstellung des erfindungsgemässen Antriebsgelenks;

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung eines Gerätes bekannter Art; . .

Fig. 9 ist eine tabellarische Übersicht einer durch Keil— oder Hebel — wirkung allein erzeugten bzw. angelegten Kraft; und

Fig. 10 ist eine graphische Darstellung von Kräften zweier Kraftquellen und der resultierenden angelegten Druckwalzenkraft.

In Fig. 8 ist ein Gerät bekannter Art dargestellt, welches vorstehend erläutert wurde, um die Unterschiede gegenüber dem Gerät gemäss der Erfindung zu veranschaulichen.

Das neue und verbesserte Datenaufzeichnungsgerät weist eine Basis mit einem verschwenkbaren Kopf auf, welcher nachfolgend auch als Oberbau bezeichnet ist.

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Der Oberbau ist im wesentlichen durch zwei Seitenplatten 16 begrenzt, von welchen jede, einen länglichen Schlitz 18 aufweist. Dieser Schlitz dient als Lager-Laufbahn. Der Kopf bzw=. Oberbau ist an der Basis, mittels einer quer sich erstreckenden Stange 19 angelenkt. Ein Lager 20 ist in jedem der Schlitze 18 verschiebbar. Eine durch die beiden Lager 20 getragene Druckwalzenwelle 22 trägt eine unabhängig drehbare Druckwalze 23.

Der Oberbau 14 kann zwischen einer ersten, ander Basis sich auflegenden Position gemäss Fig. 2 und einer zweiten Position oberhalb der Basis verschwenkt werden, wie Fig. 1 erkennen lässt. So kann davon ausgegangen werden, dass die beiden Schlitze 18 zusammen eine Lagerbahn bilden. Die Druckwalze arbeitet innerhalb dieser Bahn zwischen der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsposition oberhalb der Arbeitsfläche des Bettes 11 und einer aus dieser Position zurückgeführten Ausgangsposition.

Antriebsarme 25 sind an einem Ende mit der Welle 22 verbunden, um die Druckwalze 23 an einem Ende befindlich anzutreiben bzw. zu bewegen. Die Antriebsarme sind entlang einer vertikalen Achse durch Lager 26 und eine Welle 28 gehalten. Die Lager 26 und die Welle 28 wirken in zwei Schlitzen 27 der seitlichen Platten 16. . -

Ein Handgriff 30 dient zur nnanuellen Betätigung des Datenaufzeichnungsgerätes. Die Bedienungsperson legt einen erhabenen Druckkörper zusammen mit einem beliebigen Formular auf das Bett 11. Falls das Datenaufzeichnungsgerät mit Farbband gefahren wird, dann ist ein Farbbandträger innerhalb des Oberbaues bzw. Kopfes vorzusehen. Des öfteren werden Formularsätze benutzt, welche kein Farbband erfordern.

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In diesem Fall schliesst die Bedienungsperson den Kopf bzw. Oberbau, so dass dieser die in Fig. 2 dargestellte Position einnimmt, und drückt am Handgriff 30 nach unten. Bei dieser Betätigung sind die ausserordentlichen Unterschiede gegenüber Geräten bekannter Art festzustellen. Bei Geräten bekannter Konstruktion ist ein Druck von 1-3,5 - 16 kp erforderlich, um einen zufriedenstellenden Druck herzustellen. Gemäss der Erfindung ist nur etwa die Hälfte dieses Druckes erforderlich. Dennoch kann ein gleichförmigerer und zufriedenstellender Druck entlang der gesamten Länge des Druckträgers ausgelöst werden.

Die vorteilhaften Wirkungen sind auf die Verwendung der Kraft einer Feder zurückzuführen. Bei bekannten Geräten wird die Feder nur verwendet, um den Handgriff und die Druckwalze in ihre Ausgangsposition zurückzuführen. Die Bedienungsperson muss eine starke, nach unten gerichtete Kraft anlegen, um die Druckwalze gegen die zu druckenden Formulare anzupressen. Erfindungsgemässwird ein bogenförmiges Gelenk bzw. Glied 33 verwendet, welches eine sehr starke Keilwirkung proportional einer angelegten Kraft besitzt, welche die Neigung hat, den Bogen zu strecken. Ein einteiliges Bogenglied ist einsetzbar. Indessen ist ein zweiteiliger Aufbau leichter herzustellen und zu betätigen. In der bevorzugten Ausführungsform sind zwei Glieder 34 und 35 als Gelenkhebel miteinander verbunden. Die Hebel sind an einem Ende mittels eines Zapfens 36 an der Basis angelenkt und sind an den Seitenplatten mittels einer sich zwischen diesen erstreckenden Stange 37 befestigt. Die Stange 37 befindet sich oberhalb der Basis und ist in Richtung der Bahn der Druckwalze vorgeschoben. Bevorzugt befindet sich die Stange 37 über dem Paar der Schlitze bzw. Lagerbahnen 18.

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Die das Kniegelenk oder Bogengelenk bildenden Hebel"33 und 34 be-

sitzen eine Winkellage, welche sehr einem geraden 180 -Winkel angenähert ist. Die geringe Winkellage ermöglichtes, eine sehr starke resultierende Kraft an den Gelenkpünkten 36 und 37 anzulegen. Diese Kraft kann durch eine verhältnismässig schwache Kraft ausgelöst werden, die am Scheitel der beiden Hebel angelegt und in einer Richtung ausgeübt ν
beigeführt ist.

tung ausgeübt wird; bei welcher die 180 -Lage der beiden Hebel her-

Es ist zu erkennen, dass sich der Schwenkpunkt bzw. Schwenkzapfen 36 auf der Seite des Schwenkzapfens 19 entgegengesetzt zur Position des Druckbettes befindet. Falls der Schwenkzapfen oberhalb des Schwenkzapfens 19 bzw. 33 bzw.. vor diesem angeordnet wäre, dann würde eine gegenüber dem Scheitel des Kniegelenks 33 wirkende Kraft anheben und den Kopf öffnen.

Eine Befestigungsstange 38 ist durch den Antriebsarm 25 getragen. Ein am Glied 34 befindlicher Haken 39 bildet einen Punkt der Befestigung für eine Feder 40. Die Feder 40 ist selbst in der in Fig. 4 dargestellten entlasteten Lage vorgespannt. Wenn der Handgriff 30 zur Ausführung eines Druckes nach unten gedruckt wird, streckt sich die Feder, wodurch sich ihre Kraft erhöht.

Wenn sich die Druckwalze während eines Druckablaufs oberhalb des Druckbettes bewegt, nimmt die Kraft des ursprünglich eine beträchtliche nach unten gerichtete Kraft über dem Gelenkpunkt 41 ausübenden Handgriffs 30.bei Verschwenken desselben allmählich ab. Jedoch wird ein Moment erzeugt, welches dahingehend wirkt, den Kopf bzw. Oberbau mit immer stärkerer Kraft auf die Basis zu drücken. Dies geschieht

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- 8 durch die Wirkung der Feder 40 am Kniegelenk 33.

Die nachfolgende Aufstellung ist unter Bezug auf die in Fig. 7 dargestellte Anordnung erläutert.

P = Federkraft

Pp = Resultierende Kraft der Druckwalze F = Senkrechte Kraft
P_ = Kraft des Kniegelenks M= Moment des Kniegelenks

Die nachfolgenden Gleichungen geben die Kraft wieder, welche in der Druckwalzenposition bei nach unten gezogenem Handgriff erzeugbar ist.

1) FxI₂=P₃XR₃

2} F ¹1 / ¹1 ^RS

Ρ_Τ=Ϊ7/ ^F=i7 x P_x und P=-^

3) M = P_pxX und 4) M = PxR

5) P = χ (P )

1^X

^RT Wenn man davon ausgeht, dass der Abstand ein verhältnismässig

¹ 1

konstantes Maß behält und ein Gerät erzeugt, in welchem diesem Wert

R_s eine konstante K von 3,5 entspricht, dann P gleich -rz—— χ KP , Die in Fig. 9 dargestellte Übersicht zeigt durch einen Versuch bestätigte

Werte der Druckwalze durch 8 Positionen vom Beginn zum Ende des ' Druckes.

Die in Fig. 9 dargestellten Werte entsprechen der einzig durch die Wirkung der Feder 40 entstandenen Kraft und berücksichtigen nicht den Anteil der auf die Druckwalze einwirkenden Kraft, welche durch die Bedienungsperson auf den Handgriff 30 ausgeübt wird.

Bei bekannten Geräten nimmt die Kraft an der Position der Druckwalze ab, wenn der Handgriff während des Druckes verschwenkt wird. Eine Abnahme des Druckes ist auch beim verbesserten Gerät gemäss der Erfindung festzustellen. Die in Fig. 10 voll ausgezogen dargestellte Linie 45 gibt die gesamte Kraft der Druckwalze, bestehend aus dem Handgriffdruck einschliesslich errechnetem Kniegelenkdruck wieder,, wie sie durch das erfindungsgemässe Gerät erzielt ist. Der durch das Kniegelenk erzeugte Druck ist darunter befindlich als Linie 46 dargestellt. Die gestrichelt dargestellte Linie 47 zwischen den Linien 45 und 46 gibt die Kraft der Druckwalze bei bekannten Geräten wieder. Es ist der drastische Abfall des Druckwalzendruckes festzustellen, da die Geräte bekannter Art nicht die erfindungsgemässe Gelenkhebelunterstützung aufweisen. Die Druckkraft fällt beträchtlich unter den Wert ab, welcher zur Durchführung eines zufriedenstellenden Druckes an durch Druck kopierenden Formularen erforderlich ist. Die Linie 45 gibt infolgedessen die durch das erfindungsgemässe Gerät erzidbaren Vorteile wieder. Indessen kann Fig. 10 nicht den Vorteil für die Bedienungsperson wiedergeben, welcher durch den stark reduzierten manuellen Druck bei Betätigung des Gerätes gegeben ist und zum Kurvenverlauf entsprechend Linie 45 mit beiträgt.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Datenaufzeichnungsgerät mit einer Basis und einem Oberteil, welcher an einem sich über der Basis erstreckenden Punkt an dieser verschwenkbar angelenkt ist, mit einer am Oberteil angeordneten Druckwalze und einem Hebel-Handgriff, mittels welchem die Druckwälze in einer Bahn aus einer Ausgangsposition über der Bahn in einer ersten Richtung bis zu einem Endpunkt und entgegengesetzt gerichtet in die Ausgangsposition bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Vergleich zu der am Handgriff angelegten Kraft zunehmende Kraft an der Druckwalze ausübende Einrichtung ein Hebelgelenk (33, 34, 35) umfasst, welches an d&r Basis auf der Seite des Gelenks für das Oberteil entgegengesetzt bezüglich der Bahn der Druckwalze befestigt ist und sich von der Basis seitlich bis zu einer Position erstreckt, an welcher das Gelenk in einer Befestigung am Oberteil in einer Position oberhalb der Druckwalzenbahn endet, und dass die Antriebseinrichtung den Handgriff (30) für die Druckwalze umfasst, welcher verschwenkbar am Oberteil getragen ist und einen elastischen Zugkörper (40) aufweist, der sich vom Scheitel des Hebelgelenks bis zu einer Position am Handgriff in vom Schwenkpunkt desselben abgewandter Lage erstreckt, wodurch bei Antrieb eier Druckwalze durch Schwenkung des Handgriffes ein zunehmender Druck auf den Scheitel des Hebelgelenks ausgeübt wird und eine zunehmende Kraft auf den Oberteil einwirkt, die die Druckwalze in Richtung der Basis drückt.

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   Le e rs e i te