DE2452843A1

DE2452843A1 - Druckscheibenanordnung

Info

Publication number: DE2452843A1
Application number: DE19742452843
Authority: DE
Inventors: Herbert Tramposch
Original assignee: Pitney Bowes Inc
Current assignee: Pitney Bowes Inc
Priority date: 1973-11-08
Filing date: 1974-11-07
Publication date: 1975-05-15
Also published as: CA1002303A; US3921277A; IT1030786B; JPS597582B2; CH575829A5; JPS5083125A; FR2250638A1; GB1480362A; FR2250638B1; DE2452843C2

Description

PITNEYBOWES, INC., Stamford, Connecticut, U.-S.A.

Dr uc ks ehe ib enanor dnung

Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Druckseheibenanordnurig, bestehend aus verschiedenen Materialien, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Druckscheibe« Speziell handelt es sich dabei um eine Druckscheibenanordnung, welche die für Qualitäts-Hochgeschwindigkeitsdruck ' notwendigen Eigenschaften aufweist.

Um eine Druckscheibe für hohe Geschwindigkeiten geeignet zu machen, ist es erforderlich, die Arme der Scheibe sehr flexibel und leicht auszubilden, um die Aufnahme rascher Druck-Stoßbeanspruchungen zu ermöglichen. Für diesen Zweck steht eine Vielzahl flexibler Kunststoffe von geringem spezifischen Gewicht zur Verfügung. Wenn jedoch ebenfalls eine hohe Druckqualität erreicht werden soll, ist es notwendig, die Schrift zeichenfläche jedet. Armes der Druckscheibe aus einem Material zu fertigen, welches hart und wider^

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standsfähig ist. Nachfolgend werden die Ausdrücke "hart" oder "harter Kunststoff" in dem Sinne verwendet, daß damit ein Material mit einem hohen Young-Modul und einer hohen Druckfestigkeit bezeichnet wird.

Da die materialmaßigen Anforderungen für eine hohe 'Druckgeschwindigkeit und für eine hohe Druckqualität diamentral entgegengesetzt sind, wurde ursprünglich nach einem Kompromiß für das Scheibenmaterial gesucht.

Eine Vielzahl von Versuchen hat jedoch gezeigt, daß kein ' geeigneter Kompromiß erreicht werden kann. Außerdem hat es sich gezeigt, daß die Schriftzeichenfläche der Arme nicht plattiert werden kann, ohne daß die Brillanz des Schriftzeichenbildes im wesentlichen verlorengeht.

Darüber hinaus ist dio elektrolytische Aufbringung einer Metallschicht auf den flexiblen Kunststoff-Schriftzeichenkopf nicht voll befriedigend, weil nämlich im Metall nach einer relativ geringen Anzahl von Druckstößen beträchtliche Risse auftreten. .

Die Verwendung eines Metall-Druckkopfes, befestigt an dem Kunststoffarm, ist ebenfalls nicht zufriedenstellend, weil der Metall-Druckkopf zwar die notwendige Strukturfestigkeit aufweist, jedoch für Hochgeschwindigkeitsdruck zu schwer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Druckscheibe zu schaffen, die bei hohen Geschwindigkeiten eine hohe Druckqualität gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein schei-

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benförmiges Teil aus flexiblem Material mit einer Vielzahl flexibler Arme, die sich radial von einer Nabe des scheibenförmigen Teiles aus nach außen erstrecken; eine Vielzahl von Druckkopf-Basisteilen aus beständigem, hartem Material, welche ringförmig angeordnet sind und jeweils eine Schriftzeichenfläche aufweisen, wobei jeweils ein Basisteil an einem Endabschnitt eines entsprechenden Armes befestigt ist, und eine auf wenigstens einen Teil der Schriftzeichenfläche jedes Druckkopf-Basisteiles aufgebrachte" Metallschicht. ■

Bei .der Erfindung handelt es sich also um eine neuartige, zusammengesetzte Druckscheibenanordnung aus Kunststoff und Metall. Die Druckscheibennabe mit ihren radial sich erstreckenden Armen besteht aus einem ersten flexiblen Kunststoff, wie beispielsweise einem Acetalhomopoiymeren oder einem Acetalcopolymeren. Die zu druckenden Schriftzeichen sind jeweils auf individuellen.Druckkopf-Basisteilen angeordnet, die an den Enden der Arme befestigt sind. Die Basisteile bestehen aus hartem, widerstandsfähigem Kunststoff, wie beispielsweise aus glasverstärktem Polysulfon oder Polyurethan. Die Schriftzeichenflächen auf jedem Druckkopf sind mit einer 0,00254 cm (0,001 inch) dicken Metallschicht plattiert. Die metallische Plattierung kann aus einer Kupfergrundierung bestehen, die durch eine Nicke Lschicht abgedeckt ist, worauf dann als letzte Schicht eine Chromschicht folgt. '

Die vorstehend beschriebene Anordnung wird dadurch hergestellt, daß zunächst ein kreisringförmiges Teil durch Spritz- oder Druckguß hergestellt wird, welches einen Schriftzeichensatz aufweist, der sich hiervon nach innen erstreckt. Die Schriftzeichen sind einzeln jeweils auf einem

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Druckkopf-Basisteil angeordnet, welches weiterhin einen Verriegelungsansatz aufweist.

Als nächstes wird das Basisteil der Druckscheibe durch Spritzguß hergestellt. Die Arme weisen eine Öffnung in ihren Endabschnitten auf, die zum Aufnehmen des geweiligen Vei-riegelungsansatzes dient. Die "Verriegelungsansätze passen im wesentlichen mit Preßsitz in die Öffnungen. Der Bereich um die Öffnungen kann vor oder nach dem Einfügen der Verriegelungsansätzc erwärmt werden, wodurch . der Kunststoff erweicht, da . sich hieraus ein fester Sitz ergibt. Der Kunststoff kann auf herkömmliche Art und Weise oder aber durch Verwendung von Ultraschall erwärmt werden.

Nachdem die Basisteile mit den Armen der Scheibe verbunden worden sind, wird der Ring von der zusammengesetzten^ Kunststoffanordnung abgeschnitten.

Erfindungsgemäß wird also eine Druckscheibe geschaffen, welche gegenüber dem Stand der Technik eine Vielzahl von Verbesserungen aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung die zusammengesetzte Druckscheibenanordnung sowie das Verfahren zu ihrer Herstellung, wobei zahlreiche Vorteile erzielt werden. Die erfindungsgemäß hergestellte Druckscheibe gewährleistet bei hoher Druckgeschwindigkeit eine hohe Druckqualität .

Insgesamt handelt es sich bei der Erfindung also um die Herstellung einer zusammengesetzten Druckscheibe aus verschiedenen Materialien, wie sie bei Hochgeschwindigkeits-Druckmaschinen verwendet wird. Die Druckscheibe wird in mehreren, getrennten Stufen hergestellt, wodurch sich Eigenschaften der fertigen Anordnung ergeben, wie sie für Hochgeschwindig-

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keits-Qualität,sdruck erforderlich, sind. Die zusammengesetzte Druckscheibe weist ein scheibenförmiges Teil aus flexiblem Kunststoff auf. Die Nabe der Scheibe weist radial verlaufende Arme auf, welche jeweils mit einem Druckkopf-Basisteil verbunden sind, wobei die Druckkopf-Basisteile schließlich mit einer Metallschicht plattiert sind. ·

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein erstes Formteil einer, erfindungsgemäßen Druckscheibenanord-iung mit einem Kreisring, der einen Buchstabensatz aufweist, in der Draufsicht;

Fig. 2 in der Draufsicht ein zweites Fornfteil

der Drackscheibenanordnung nach der Er- . . findung, wobei ein scheibenförmiges Basisteil mit radial sich davon erstreckenden Armen dargestellt ist; ·

Fig. 3 die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Formteile im zusammengebauten Zustand in der Draufsicht;

-" Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht einer zusammengesetzt en Druckscheibe nach der Erfindung, wobei ein Teil des ersten Formteiles gerade hiervon entfernt worden ist; und .

Fig. 5 in vergrößerter perspektivischer Darstelr lung das Verriegeln eines charakteristischen Druckkopfes mit einem entsprechenden Arm des scheibenförmigen Basisteiles.

Allgemein gesprochen bezieht die Erfindung sich auf eine Druckscheibenanordnung, die aus verschiedenen Bauteilen zusammengesetzt ist. Die zusammengesetzte Anordnung weist

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ein scheibenförmiges Teil mit einer Vielzahl flexibler Arme auf, die sich von einer Nabe des scheibenförmigen Teiles aus nach- außen erstrecken. Eine Vielzahl von Druckkopf-Basisteilen ist ringförmig einander zugeordnet, wobei jeder Basiskopf, an dem .Endabschnitt eines entsprechenden flexiblen Armes befestigt ist. Die Druckköpfe weisen jeweils eine Schriftzeichenfläche sowie eine an dem Arm zu befestigende Verbindungsfläche auf.

In Fig. 1 ist nun ein erstes Formteil gezeigt, welches im Spritz- oder Druckgußverfahren hergestellt ist. Dieses Formteil kann aus gefüllerten Materialien, wie beispielsweise Polysulfon, Harnstoff,Nylon, Epoxyharz, Phenol oder Melamin hergestellt sein.

Das erste, gegossene Formteil weist einen kreisringförmigen Abschnitt 9 sowie eine Vielzahl von innen verlaufenden Druckkopf-Basisteilen 10 auf.

Ein charakteristisches Druckkopf-Basisteil 10 ist in Fig. 5 dargestellt. Die Druckköpfe sind an dem Ring 9 mittels Fingern 11 befestigt.'

Die Druckköpfe haben eine Schriftzeichenfläche 12 auf einer Seite und auf der anderen Seite einen Verriegelungsansatz 14. '

Fig. 2 zeigt ein zweites, spritzgegossenes scheibenförmiges Formteil mit einer Nabe 15 und einer Vielzahl flexibler, radial sich erstreckender Arme 16. Die Enden der flexiblen Arme weisen jeweils eine öffnung 1? auf, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Verriegelungsansätze 14 der Druckköpfe werden im wesentlichen mit Preßsitz in die Öffnungen

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der flexiblen Arme 16 eingebracht, wie durch die Pfeile 18 in Fig. 5 gezeigt ist.

Die resultierende, zusammengebaute Anordnung .ist in .Fig. 3 dargestellt. ■-"·.-

Das. zweite gegossene Formteil kann im Spritzgußverfahren aus Materialien wie einem Acetalhomopolymeren, einem Aeetalcopolymeren und Polypropylen hergestellt werden.

Die Materialien für das scheibenförmige Teil müssen hoch" flexibel sein,· damit sie eine Vielzahl von Druck-Stoßzyklen aushalten können.

Die Materialien für die Druckköpfe müssen hart und widerstandsfähig sein, um eine hohe Druckauflösung zu erreichen.

Fach dem Befestigen der Druckkopfe 10 an den Armen 16 mit Preßsitz kann der Bereich um die resultierende Verriegelung wärmebehandelt werden, um den Kunststoff zu erweichen und einen dichteren Sitz zu erreichen. Auch kann der Kunststoff um die Öffnung und/oder um den Verriegelungsansatz erwärmt werden, und zwar für eine kurze Zeit vor dem Einführen des Ansatzes 14-· in die Öffnung 17, um eine größere Halte.kraft zu erzielen. Wenn das erste Formteil aus einem Acetalhomopolymeren gegossen wird, so wird der Bereich um die Öffnung auf etwa 14-9⁰C (30O⁰F.) erwärmt, nämlich auf diejenige Temperatur, bei der dieses Material erweicht. Dabei muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß das Material nicht über 160°C (^20⁰F.) erwärmt wird, nämlich nicht über denjenigen Punkt, bei dem das Acoöalhomopolymere sich zu deformieren beginnt. Wenn die beiden zu verriegelnden Teile wärmebehändeIt sind, nämlich in der Weise, daß einer

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der Kunststoffe oder beide Kunststoffe sich zu erweichen "beginnen, so wird die Haltekraft der Verriegelung verbessert .

Das Erwärmen der Kunststoffe kann in herkömmlicher Weise erfolgen, "beispielsweise auch durch Verwendung von Ultraschall, um so innerhalb des Materials Wärme zu erzeugen.

Nachdem die beiden separat gegossenen Formteile, die in den Pig. 1 und 2 dargestellt sind, miteinander verbunden sind, so wird - Fig. 3 - der Ring 9 von dem scheibenförmigen. Teil (Pfeile 19 von Fig. 14) dadurch entfernt, daß die Finger 11 von den Druckköpfen 10 abgeschnitten werden, und zwar im wesentlichen etwa am Punkt 20 (siehe Fig. 5)·

Die resultierende Anordnung ist eine fertige, zusammengesetzte Druckscheibenanordnung (Pfeil 25) gemäß Fig. 4.

Die Druckköpfe 10 werden jeweils mit einer Metallschicht plattiert, und zwar sowohl zur Verbesserung des Erscheinungsbildes als auch zur Steigerung der Beständigkeit der Schriftzeichenfläche 12.

Natürlich können auch andere Materialien verwendet und die Verfahrensschritte nach der Erfindung abgewandelt werden, ebenso wie Abwandlungen der zusammengesetzten Anordnung der Scheibe möglich sind*.Beispielsweise können die Verriegelungsansätze 14 der Druckkopfe als stiftartige Verlängerungen ausgebildet sein. Auch ist es möglich, die Verriegelungsansätze 14 aus jeweils zwei Stiften zu bilden, die sich von einer Verbindungsfläche 21 aus erstrecken.

Innerhalb des Erfindungsgedankens sind mannigfache Abwand-

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lungen und Änderungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels möglich..

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Akic. P /0

BEZUGSZEIGHEMLISTiS (LIST OP REFERENCE NUMERALS)

1	1
2 .	P
3 .
4	4
5	• 5
6	6
7	7
8	8
9 Rins	9
10 Druckkopf-Basisteil	10
11 Finger	11
12 Schriftzeichenfläche	12
13	13
14 Verrieselungsansatz	14
15 Nabe	15
16 Arm	16
1Z Öffnung	17
18 Pfeil	18
19 Pfeil	19
20 Punkt	20
21 VerMndungs fläche	21
22	22
23	23
24	24
25 Pfeil	25
	26
27	27
28	28
29	29
30	30

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Claims

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Ansprüche

1. Zusammengesetzte Druckscheibenanordnung, "bestehend aus verschiedenen Materialien, gekennzeichnet durch ein scheibenförmiges Teil aus flexiblem Material mit einer Vielzahl flexibler Arme (16), die sich radial von einer Habe (15) des scheibenförmigen Teiles aus nach außen erstrecken; eine Vielzahl von Druckkopf-Basisteilen (10) aus beständigem, hartem Material, welche ringförmig angeordnet sind und jeweils eine Schriftzeichenflache (12) aufweisen, wobei jeweils ein Basisteil (10) an einem Endabschnitt eines entsprechenden Armes (16) befestigt ist; und eine auf wenigstens einen Teil der Schriftzeichenfläche 12 jedes Druckkopf-Basisteiles (10) aufgebrachte Metallschicht.

2. Druckscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das widerstandsfähige Material, aus dem die Basis- ' teile (10) bestehen, ein Kunststoff ist.

3· Druckscheibe nach Anspruch 1_? dadurch gekennzeichnet, daß das widerstandsfähige Material, aus dem die Basisteile (10) bestehen, ein gefüllerter Kunststoff ist.

A. Druckscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (16) aus Kunststoff bestehen. ■ ■

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5. Druckscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisteile (10) und die Arme (16) derart ausgebildet sind, daß zwischen diesen Teilen eine SOrmschlußverbindung herstellbar ist, wodurch die Befestigung jedes Basisteiles an dem ihm zugeordneten Arm erleichtert wird.

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