DE2554858C3 - Druckvorrichtung - Google Patents
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J1/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the mounting, arrangement or disposition of the types or dies with types or dies mounted on carriers rotatable for selection
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung zum Ausdrucken von Zeichen auf ein Aufzeichnungsmedium
in Abhängigkeit von Druckbefehlen, mit einem mit Hämmern zusammenwirkenden, auf seiner Umfangsfläche
mit einem Satz Zeichen versehenen, auf einem Träger drehbar angeordneten Druckkörper, mit einem
Antriebsenergiespeicher zum Antreiben des Druckkörpers in einer Richtung, mit einer zwischen Druckkörper
und Antriebsenergiespeicher wirkenden Kraftübertragungsvorrichtung und mit einer hinsichtlich einer
Drehbewegung des Druckkörpers wirkenden lösbaren A rretiervorrichtung für den Druckkörper.
Eine solche Druckvorrichtung ist bekannt (DE-OS 23 22 285). Bei der bekannten Druckvorrichtung (Fig. 4
und 5 der DE-OS 23 22 285) sitzen die abzudruckenden Typen auf mit einer Welle drehbaren Walze. Die Typen
nehmen dabei nur einen Teil des Umfangs der Walzen ein, während im übrigen Teil des Umfangs Zähne
vorgesehen sind, in die zur Typenauswahl entsprechend gesteuerte Klinken eingreifen. Durch das Eingreifen
einer Klinke in die zugehörige Walze wird diese angehalten, und rutscht auf der Welle. Hierauf erfolgt
to bei stehender Walze der Abdruck der Type, und nach Beendigung des Druckvorgangs bei allen Walzen
werden diese durch Umkehrung der Drehrichtung der Welle 31 in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, die
durch das Anschlagen eines Vorsprungs an einem Anschlag definiert ist.
Der Antrieb der Welle erfolgt mit Hilfe eines Motors, wobei innerhalb eines Arbeitszyklus die Drehrichtung
der Welle jeweils einmal umgekehrt werden muß. Unter Umständen kann der Antrieb einer Walze in der einen
Richtung mit Hilfe einer Spiralfeder, also eines Energiespeichers erfolgen. Auch dann muß jedoch
zwangsläufig die Drehung der Welle in der anderen Richtung mit Hilfe eines Motors erfolgen, der bei
Erreichen der Ausgangs- bzw. Endstellung der Walze abgeschaltet werden muß.
Nachteilig bei dieser bekannten Druckvorrichtung ist, daß durch das Rutschen von Walzen und Welle beim
Druckvorgang Verschleiß auftritt. Ein Weiterlaufenlassen des Motors im Wartebetrieb, wie er im normalen
Arbeitsablauf häufig vorkommen kann, ist aus Verschleißgründen praktisch nicht vertretbar.
Bei einer weiteren, ebenfalls auf der DE-OS 23 22 285 bekannten Druckvorrichtung wird eine Typenwalze, die
auf einer Welle sitzt, durch einen Motor konstant in einer Richtung gedreht, wobei die Walze unabhängig
davon umläuft, ob ein Druckvorgang gerade stattfindet oder nicht. Bei dieser bekannten Vorrichtung treten
zwar die obigen Verschleißprobleme nicht auf, jedoch bringt ein Weiterlaufenlassen des Motors im Wartebetrieb
eine erhebliche Lärmbelästigung mit sich.
Druckvorrichtungen, bei denen die Druckwalze durch Motoren mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben
werden, sind ferner aus der DE-OS 15 24 362, der DE-GM 18 01233 sowie der US-PS 30 37 447
bekannt. Bei letzterer befinden sich auf einer Walze zwei Sätze von Zeichen. Bei einer aus der US-PS
37 56 147 bekannten Druckvorrichtung werden Schreibwalzen über einen Nockenantrieb in einer hin- und
hergehenden Bewegung bewegt
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Druckvorrichtung zu schaffen, bei welcher die Bewegung
des Druckkörpers ausschließlich durch einen Energiespeicher erfolgt, durch den sie nach erfolgtem
Druckvorgang automatisch in die Nullstellung zurückkehrt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraftübertragungsvorrichtung ein unter Abgabe
von Antriebsenergie aus den Antriebsenergiespeicher in einer Richtung bewegliches Element und eine in
einer Richtung wirkende Kupplung aufweist, wobei die Kupplung bei unter Antriebsenergieabgabe aus dem
Antriebsenergiespeicher erfolgender Bewegung des beweglichen Elements Kraft überträgt und bei Bewegung
des Elements in anderer Richtung freiläuft, daU eine unter Bewegung des Elements in der anderen
Richtung Energie auf den Antriebsenergiespeichcr übertragende Energiespeiseeinrichtung vorgesehen ist,
und daß die Arretiervorichtung den Druckkörper auf
einen Druckbefehl freigibt und den Druckkörper nach einer vollen Umdrehung wieder stillsetzt, wobei das
Zeichen fliegend gedruckt wird. Hierdurch wird erreicht, daß sich der Druckkörper ausschließlich unter
der Wirkung des sich entladenden Antri^bsenergiespeichers bewegt, und ein Laden des Antriebsenergiespeichers
auf das Druckelement ohne Einfluß bleibt. Da die Freigabe des Druckkörpers durch die Arretiervorrichtung
nur auf einen Druckbefehl hin erfolgt und der Druckkörper nach dem Druckvorgang durch die
Arretiervorrichtung wieder stillgesetzt wird, steht der Drucker zwischen den Druckvorgängen automatisch
still, was unnötige Lärm- und Verschleißerscheinungen vermeidet
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen in einer
beispielsweisen Ausführungsform erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die schematische Perspekti-'ansicht eines
Druckers erfindungsgemäßer Bauart, wobei in der dargestellten Betriebstellung die als Energiespeicher
dienende Feder gespannt ist;
F i g. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile an der Schnittlinie 2-2 in F i g. 1;
F i g. 3 eine Schnittansicht — teilweise in weggebrochener Darstellung — gesehen in Richtung der Pfeile an
der Linie 3-3 in F i g. 2, wobei die als Energiespeicher
dienende Feder gespannt ist;
Fig.4 eine Schnittdarstellung, gesehen in Richtung
der Pfeile an der Linie 4-4 in Fig. 3, wobei die Ausführung des Drehzahlreglers gegenüber F i g. 1
etwas geändert ist;
F i g. 5 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung der
Pfeile an der Linie 5-5 in F i g. 3 und
F i g. 6 eine aufgebrochene Teilschnitt-Draufsicht zur
Verdeutlichung einzelner Abschnitte der Druckscheibe und des umhüllenden Gehäuses.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet.
Die schematische Zeichnung der F i g. 1 zeigt einen Anschlagdrucker 11 mit einem Druckkörper in Form
einer Drehscheibe 13, die auf einer Welle 15 gelagert ist. Die Druckscheibe 13 besteht aus einem in Axialrichtung
kurzen Zylinder; sie weist eine zylindrische äußere Umfangsfläche 17 auf. Eine Mehrzahl von Zeichen 19 ist
in die Umfangsfläche 17 eingebettet oder auf andere herkömmliche Weise auf dieser Umfangsfläche befestigt.
Ein zu bedruckendes Medium, beispielsweise ein langer flexibler Papierstreifen 21 läßt sich in herkömmlicher
Weise, beispielsweise durch Verwendung einer Antriebswalze 23 entlang und im wesentlichen quer zur
Ebene der Druckscheibe vorrücken. Eine Führung 25 bewirkt im Bereich der Umfangsfläche 17, also im
eigentlichen Druckbereich, daß die Papierbahn 21 einen gekrümmten und an die Umfangsfläche 17 angepaßten
Querschnitt erhält. Damit erhält auch der oberhalb der Umfangsfläche 17 austretende Abschnitt der Papierbahn
21 einen gekrümmten Querschnitt und zwar t>o gekrümmt in Richtung auf die Drehachse der Druckscheibe
13. Die Achse dieses gekrümmten Abschnitts der Papierbahn 21 liegt im wesentlichen parallel zur
Vorschubrichtung des Papiers.
Die Krümmung des über der Umfangsfläche 17 (1. liegenden Abschnitts der Papierbahn gibt dieser vor
allem den Vorteil einer größeren Steifigkeit gegen Abknicken. In anderen Worten: Ein Längsstück der
Papierbahn 21 steht über die Druckscheibe !3 hinaus, ohne Unterstützung durch mechanische Abstützmittel.
Die ausgedruckten Zeichen lassen sich so auf dem konvexen Oberflächenabschnitt es Papiers 21 oberhalb
der Druckvorrichtung sehr gut lesen.
Deirn Vorrücken der Papierbahn 21 über die Umfangsfläche 17 erfolgt der Druckvorgang auf die
konvexe Oberfläche des Papiers in der im folgenden unter Bezug auf die in F i g. 2 bis 6 erläuterten Weise.
Die Führung 25 weist einen Schlitz 24 auf, über den die Hammer der (in F i g. 1 nicht gezeigten) Anschlagvorrichtung
mit den Zeichen 19 zusammenwirken können, um das Ausdrucken auf dem Papier 21 zu
bewirken. Die Führung 25 ist an ihrem oberen Ende mit einer gezahnten Kante 26 versehen, an der sich der
Papierbahnstreifen 21 leicht abreißen läßt Ein Farbbandmagazin 28 für ein (in F i g. 1 nicht gezeigtes)
Farbband ist in F i g. 1 in strichpunktierter Linienführung angedeutet; es wird in weiteren Einzelheiten
anhand der F i g. 2 bis 5 erläutert.
Die Druckscheibe 13 wird durch einen Antriebsmechanismus 27 in Drehung versetzt. In diesem Antriebsmechanismus
27 kann Energie gespeichert und freigegeben werden, um eine Drehwinkel-Verschiebung der
Druckscheibe 13 zu bewirken. Dieser Antriebsmechanismus 27 umfaßt einen Elektromagneten 29, einen als
Stößel ausgebildeten Anker 30 und ein Zahnradsegment 31, das drehbar auf einem Achsansatz 33 gelagert ist.
Das Zahnradsegment 31 ist im Uhrzeigersinn durch einen Energiespeicher in Form einer Feder 35
vorgespannt. Obgleich auch andere Leistung abgebende Quellen verwendet werden können, weist der Elektromagnet
den Vorteil geringer Kosten bei kompakter Bauweise auf und ist in der Lage, die Feder 35 sehr rasch
zu spannen.
Die Betätigungsvorrichtung 37, die den Stößel 30 mit dem Zahnradsegment 31 verbindet, kann in konstruktiver
Hinsicht verschieden gestaltet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Schlitz 39
vorhanden, der mit einem auf dem Zahnradsegment 31 angeordneten Zapfen 41 zusammenwirkt, um eine
Antriebsverbindung des Stößels 30 des verlängerten Ankers des Elektromagneten 29 mit dem Zahnradsegment
31 herzustellen. Bei Erregung des Elektromagneten 29 zieht dieser die Antriebsverbindung 37 in F i g. 1
nach links und verdreht damit das Zahnradsegment 31 im Gegenuhrzeigersinn, so daß die Feder 35 gespannt
wird. Der Elektromagnet 29 wird zum Spannen der Feder 35 nur momentan erregt Unmittelbar darauf
zieht eine Rückholfeder 43 die Antriebsverbindung 37 bei der Darstellung in F i g. 1 wiederum nach rechts in
die nicht erregte Stellung. Wegen des Schlitzes 39 in der Antriebsverbindung 37 läßt sich diese Verschiebebewegung
durchführen, ohne daß Zahnradsegment 31 zu verdrehen.
Bei dieser Ausführungsform der Feder handelt es sich
um eine Schrauben-, Spiral- oder Bandfeder. Es lassen sich jedoch auch zahlreiche andere Formen von
Eneriespeichern verwenden einschließlich Torsionsfedern, Uhrfedern, Federn mit konstanter Zug- oder
Druckkraft und viele andere Federkonstruktionen.
Das Zahnradsegment 31 treibt ein Ritzel 45 an, das seinerseits eine Einwegkupplung 47 betätigt, die mit
einem Zahnrad 49 gekuppelt ist. Als Einwegkupplung 47 kommt prinzipiell jede Kupplungsart in Frage, die in der
einen Drehrichtung eine Kraftübertragung bewirkt und in der anderen Drehrichtung frei drehbar ist. Diese
Einwegkupplting 47 kann beispielsweise eine Kupplung
in Form einer Rücklaufsicherung, eine Rollen- oder
Sperrklinkenkupplung sein. Sie ist so angeordnet, daß sie frei durchdreht, wenn das Zahnsegment 31 durch den
Elektromagneten 29 in Richtung Vorspannung der Feder 35 betätigt wird, während sie einen Antrieb in der
Gegenrichtung bewirkt Die Spannbewegung des Zahnsegments 31 wird also nicht über die Einwegkupplung 47 in den Antriebsmechanismus 27 übertragen.
Diese Einwegkupplung 47 kann an verschiedenen Stellen des Antriebsmechanismus 27 vorgesehen werden, solange sie verhindert, daß die Spannbewegung des
Zahnradsegments 31 auf die Druckscheibe 13 gelangt.
Das Zahnrad 49 treibt ein Druckscheibenritzel 51 auf der Welle 15 an. Die Feder 35 kann also die
Druckscheibe 13 über das Ritzel 45, die Einwegkupplung 47, das Zahnrad 49, das Druckscheibenritzel 51 und
die Welle 15 antreiben. Der Antriebsmechanismus 27 kann selbstverständlich in konstruktiver Hinsicht anders
gestaltet sein, insbesondere hinsichtlich des Antriebsverhältnisses. Die Druckscheibe 13 wird normalerweise
gegen Verdrehen durch ein lösbare Sperreinrichtung blockiert Obgleich auch diese Sperreinrichtung verschieden gestaltet sein kann, hat sich die im folgenden
beschriebene Ausführungsform bewährt: Diese Sperreinrichtung umfaßt einen von der Druckscheibe 13
gehaltenen Anschlag 53, sowie eine Sperrklinke 55 die an einem anderen geeigneten Teil außerhalb der
Druckscheibe befestigt ist Die Sperrklinke 55 ist aus federndem magnetischen Material gefertigt und steht
unter Eigenvorspannung nach unten, um die Verriegelung im Zusammenwirken mit dem Anschlag 53 der
Druckscheibe 13 gegen eine Verdrehung im Uhrzeigersinn zu bewirken.
Um die Sperrklinke 55 vom Anschlag 53 abzuheben und den Antrieb der Druckscheibe 13 im Uhrzeigersinn
durch die Feder 35 auszulösen, kann ein geeigneter Elektromagnet 57 vorgesehen sein, der auch durch eine
andere geeignete Ausrückvorrichtung ersetzt sein kann. Wird der Elektromagnet 57 erregt, so zieht er die
Sperrklinke 55 um einen ausreichenden Verschiebeweg nach oben, so daß der Anschlag 53 freigegeben wird.
Unter der Wirkung der vorgespannten Feder 35 beginnt damit die Druckscheibe 13 zu drehen. Die Erregung des
Elektromagneten 57 erfolgt in Abhängigkeit von einem Druckbefehl, der in bekannter Weise erzeugt und an die
Druckvorrichtung geliefert wird.
Zur Unterbrechung der Drehbewegung der Druckscheibe nach Durchlaufen eines bestimmten Drehwinkels ist eine Stoppeinrichtung vorhanden. Bei der hier
dargestellten Ausführungsform kann sich die Druckscheibe in Abhängigkeit von jedem Druckbefehl genau
um eine Umdrehung weiterdrehen. Obgleich die Stoppvorrichtung ebenfalls verschiedene Gestaitungsformen besitzen kann, besteht sie bei der hier
beschriebenen Ausführungsform ersichtlicherweise aus
der Sperrklinke 55 und dem Anschlag 53, so daß sowohl
die Auslösung als auch die Stillsetzung der Druckscheibe in außerordentlich einfacher Weise erfolgt Um den
Anschlag 53 und die Sperrklinke 55 für den hier vorgesehenen Zweck zu verwenden, wird der Elektromagnet 57 nur momentan in Abhängigkeit von jedem
Druckbefehl erregt Dies bedeutet, daß die Sperrklinke 55 unmittelbar nach der Freigabe der Druckscheibe 13
aufgrund ihrer Federeigenvorspannung in die Ausgangsposition zurückkehrt, in der der Anschlag 53 nach
einem vollständigen Umlauf der Scheibe 13 gegen diese anschlägt
frei drehen, um ein Verdrehen der Scheibe 13 in Abhängigkeit von der Spannbewegung des Zahnradsegments 31 zu verhindern. Der Zug auf die Einwegkupplung 47 jedoch löst ein kleines Rückdrehmoment auf d e
Druckscheibe 13 bei der angedeuteten Gleitbewegung des Zapfens 41 im Schlitz 39 aus. Um eine dadurch
möglicherweise auftretende Verdrehung der Druckscheibe 13 im Gegenuhrzeigersinn zu verhindern, ist auf
der Scheibe 13 ein Anschlag 59 vorhanden, der gegen
ίο eine Rückdreh-Sperrklinke 61 anliegt, die außerhalb der
Druckscheibe befestigt ist Das Ende der Rückdreh-Sperrklinke 61 liegt gegen den Anschlag 59 an, so daß
eine Rückdrehbewegung der Druckscheibe 13 ausgeschlossen wird. Die Rückdreh-Sperrklinke besteht aus
federndem Material; sie kann durch einen gewissen Kraftaufwand mittels den Anschlags 59 zur Seite
gedrückt werden, so daß der Anschlag 59 über die Rückdreh-Sperrklinke 61 hinaus weiterbewegt werden
kann.
Der Druckvorgang mittels der Druckscheibe 13 erfolgt auf der Druckzeile, sozusagen »fliegend«, d. h.
bei jeder Umdrehung der Druckscheibe, ohne deren Drehbewegung zu unterbrechen. Die Druckzeile liegt
quer zur Vorschubbewegung der Papierbahn 21. Um zu
erreichen, daß das jeweils richtige Zeichen in die
zugeordnete Spalte auf der Papierbahn 21 gelangt, ist es
notwendig, daß die Anordnung der Zeichen 19 auf der Druckscheibe 13 im Verlaufe des Drehvorgangs der
Scheibe bekannt ist Die dafür erforderlichen Funktions
werte können in verschiedener herkömmlicher Weise
erhalten werden:
Beispielsweise enthält der Drucker U ein Dnickschei
benzahnrad 65, das zusammen mit der Welle 15 drehbar ist sowie ein Taktgeberritzel 67, das durch das Zahnrad
65 angetrieben wird. Das Taktgeberritzel 67 und eine
Taktgeberscheibe 69 sind auf einer gemeinsamen Achse 71 befestigt Die Taktgeberscheibe 69 weist eine
Mehrzahl von Schlitzen 73 auf, die auf gegenseitigem gleichen Abstand umfangsmäßig auf dieser Scheibe
verteilt sind. Eine Lichtemittierende Diode 75 und eine Photozelle 77 sind ober- bzw. unterhalb der Taktgeberscheibe 69 angeordnet Dreht sich die Taktgeberscheibe
69, so fällt ein von der Diode 75 emittierter Lichtstrahl auf die Photozelle 77 jedesmal dann, wenn ein Schlitz 73
in die Verbindungslinie dieser beiden Elemente gelangt Das Getriebeübersetzungsverhältnis und die Zeitgeberscheibenschlitze sind so gewählt daß ein Schlitz 73 die
Diode 75 jedesmal dann freigibt, wenn ein Zeichen 19 auf der Umfangsfläche 17 eine bestimmte Bezugsstelle
passiert Damit ist ermöglicht, daß über die Photozelle 77 jedesmal dann ein Taktgeberimpuls gewonnen wird,
wenn ein Zeichen an der Bezugsstelle vorbeiläuft Diese Takümpuise können in herkömmlicher Weise, ciwa wie
bei Kettendruckern, verwendet werden, um das
Ausdrucken bestimmter Zeichen in der zugeordneten
Spalte zu bewirken. Die maximale Winkelgeschwindigkeit der Achse 71 und damit der Druckscheibe 13 win]
durch einen Drehzahlregler 79 festgelegt. Bei der dargestellten Ausführungsform gemäß Fig.1 umfaßt
der Drehzahlregler 79 eine mit der Achse 71 verbundene und durch diese angetriebene Platte 81, ein
Paar von Fliehgewichten 83, die auf der Platte 81 drehbar außerhalb der Drehachse gelagert sind, sowie
eine feststehende Zylinderfläche 85, gegen die die
Außenflächen der FSehgewichte 83 gleitbar anliegen
Die Reibkraft zwischen der Zytinderfläche 85 und den
Fliehgewichten 83 wird damit erhöht, sobald sich die
Winkelgeschwindigkeit der WeDe 71 erhöht.
Die F i g. 2 bis b zeigen in weiteren Einzelheiten eine
konstruktive Möglichkeit für den Drucker 11: Nach F i g. 2 weist der Drucker 11 einen Hallerahmen 87 auf,
der seinerseits ein Druckergehäuse 88 einschließt. Das Gehäuse 88 umfaßt eine abnehmbare Abdeckung 89 und r,
die Druckscheibe 13 ist über ein Lager 91 auf der Achse 15 oberhalb der Abdeckung 89 angeordnet. Das untere
Ende der Achse 15 ist in der Unterwand des Gehäuses 88 abgestützt. Die Ebene der Druckscheibe 13 ist relativ
zur Horizontalen und zur Vertikalen geneigt. Obgleich der Neigungswinkel variieren kann, beträgt er bei der
hier beschriebenen vorteilhaften Ausführungsform etwa 15 Grad in bezug auf die Horizontalebene.
Das Farbbandmagazin 28 ist außerhalb des Halterahmens 87 an einer geeigneten Stelle mit diesem
verbunden; es enthält ein ausreichendes Längsstück eines Farbbands 93 (F i g. 2 und 3), das für Schiagdrucker
der hier beschriebenen Art geeignet ist. Eine Antriebsrolle 95 (Fig.3) und eine Andruckrolle 97 sind in dem
Farbbandmagazin 28 gelagert, wobei das letztere in einem besonderem Gehäuse 98 gehaltert ist, das durch
eine Feder 99 gegen die Antriebsrolle gedrückt wird. Bei der Drehung der Antriebsrolle 95 wird das Farbband 93
also in Richtung des Pfeils in F i g. 3 gezogen. Die einander entgegengesetzten Enden des Farbbands 93
liegen lose innerhalb des Farbbandmagazins. Die Vorschubbewegung des Farbbands wird durch die
Führung 25 geführt, wobei sich das Farbband auf jener Seite der Führung befindet, die bei der Darstellung in
F i g. 2 der Papierbahn 21 gegenüberliegt. Die Führung 25 wird durch das Farbbandmagazin 28 gehalten. Die
Führung 25 trennt das Farbband 93 und die Papierbahn 21, um sicher zu verhindern, daß sich die Farbe vom
Farbband auf dem Papier in unerwünschter Weise verschmiert
Der Drucker 11 umfaßt weiterhin eine Hammervorrichtung mit einer Mehrzahl von Hämmern 101 (F i g. 2
und 3), die jeweils mit einem Kopf 103 versehen sind. Ein Ausdruckvorgang auf dem Papier 21 wird dadurch
erreicht daß der Kopf 103 eines bestimmten Hammers 101 gegen das Farbband 93 anschlägt um dieses gegen
die Papierbahn 21 zu drücken, die bei dieser Gelegenheit gleichzeitig gegen ein bestimmtes Zeichen
19 auf der Umfangsfläche der Scheibe 17 gedrückt wird. Der Kopf 103 jedes Hammers 101 wird in bestimmter
Weise erfaßt und so orientiert daß der auf den Schlitz 39 in der Führung 25 ausgerichtet ist
Jeder Hammer 11 überspannt mindestens ein Zeichen. In anderen Worten: Der Kopf 103 jedes
Hammers 11 ist in Umfangsrichtung so bemessen, daß
er zwei oder mehr Spalten überspannt Bei der dargestellten Ausführungsform überspannt jeder Hammerkopf
103 drei Spalten. Dies ermöglicht daß ein
einzelner Hammer 11 ein Zeichen in jeweils einer von
drei aufeinanderfolgenden Spalten zu drucken vermag. Selbstverständlich sind die Zeichen 19 auf dem Umfang
der Druckscheibe 13 auf Abstand so angeordnet daß jeweils nur ein Zeichen 19 einem bestimmten Hammer
101 zugeordnet ist
Die Hämmer 101 können in verschiedener Weise bewegt werden, um einen Abdruck auf der Papierbahn
21 zu bewirken. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist jeder der Hämmer 101 auf einem Stift 105
gelagert, der durch eine Platte 107 gehalten wird, die
einen Teil des Halterahmens bildet Jeder der Stifte 105 ermöglicht eine Schwenkbewegung des zugeordneten
Hammers um eine im wesentlichen horizontale Schwenkachse. Eine von der Platte 107 gehaltene
Blattfeder 109 spannt den jeweils zugeordneten Hammer 101 im Gegenuhrzeigersinn um den Stift 105
vor, so daß er normalerweise in der in Fig. 2 dargestellten ausgerückten Position steht.
Jeder der Hammer 101 kann einzeln um seinen zugeordneten Haltestift 105 durch einen Magneten 111
verschwenkt werden (Fig. 1 und 3). Wie die Fig. 2 erkennen läßt, umfaßt jeder der Magnete Ul ein
Gehäuse 113, eine Wicklung 115 und einen axial verschiebbaren Anker 117, der nach oben zu in ein
Hammerbetätigungsglied 119 übergeht. Wird einer der Magnete 111 erregt, so wird der zugehörige Anker 117
nach oben in das Feld der Wicklung 115 hineingezogen, wodurch das Hammerbetätigungsglied 119 ebenfalls
nach oben verschoben wird, so daß der zugeordnete Hammer 101 im Uhrzeigersinn um den Stift 105 bewegt
wird und damit den Druckvorgang des bestimmten Zeichens auf der Papierbahn 21 bewirkt.
Es wird nun der Antriebsmechanismus 27 beschrieben, dem der Elektromagnet 29 auf der Außenseite des
Halterahmens 87 zugeordnet ist (vgl. F i g. 3 bis 5): Die Antriebsverbindung 37 umfaßt einen Arm 121 (Fig.5),
der schwenkbar am Halterahmen 87 gelagert ist und mit dem Stößel 30 des Elektromagneten 29 verbunden ist.
Die Rückholfeder 43 zieht den Arm 121 im Gegenuhrzeigersinn, wie die F i g. 5 erkennen läßt. Die Antriebsverbindung 37 umfaßt weiterhin einen Bügel 123, der
drehbar mit dem oberen Ende des Arms 121 verbunden ist Der Bügel 123 weist einen Schlitz 39 auf, in den der
Zapfen 41 am einen Ende des Zahnradsegments 31 eingreift Das Zahnradsegment 31 ist auf einer Achse 33
gelagert die mit der Abdeckung 89 verbunden ist wie die F i g. 4 erkennen läßt. Die Feder 35 ist an einem am
Zahnradsegment 31 ausgebildeten Auge 125 (Fig.3)
eingehängt während ihr anderes Ende durch einen vorstehenden Zapfen 127 an der Abdeckung 89
festgelegt ist
Das Ritzel 45, die Einwegkupplung 47 und das Zahnrad 49 sitzen auf einer gemeinsamen Achse 129, die
ebenfalls an der Abdeckung 89 befestigt ist wie F i g. 4 erkennen läßt Das Druckscheibenritzel 51 und das
Zahnrad 65 bilden in der dargestellten Ausführungsform ein Teil, das — wie die Fig.2 und 4 zeigen — in
geeigneter Weise auf der Achse 15 festgelegt ist. Eine Feder 131 wirkt zwischen dem Druckscheibenritzel 51
und der Abdeckung 89 und übt eine Vorlast auf das Lager 91 aus. Das Taktgeberritzel 67 und die Platte 81
sind gemäß Fig.4 einstückig verbunden und auf der
Achse 71 gehaltert die ihrerseits in der Unterwand des Gehäuses 88 abgestützt ist was die Fig.4 erkennen
läßt Die Fliehgewichte 83 sind drehbar an und unterhalb der Platte 81 befestigt und eine Umfangsfläche
einer in der Untenvand des Gehäuses 88 ausgebildeten Vertiefung bildet die erwähnten Zylinderinnenflächen
85. Die Diode 75 und die Photozelle 77 sind in einem Gehäuse 133 angeordnet das an der
Umfangswand des Gehäuses 88 befestigt ist was die F i g. 3 und 4 erkennen lassen.
Der Anschlag 53 befindet sich auf der Unterfläche der Druckscheibe 13 (Fig.4 und 6). In Fig.4 ist die
Druckscheibe 13 verdreht um den Anschlag 53 zu zeigen. Die Sperrklinke 55 ist schwenkbar durch einen
Stift 135 an der Abdeckung 89 unmittelbar unterhalb der Druckscheibe 13 gehalten. Die Sperrklinke 55 besitzt
einen nach oben ragenden Flanschansatz 137, der durch einen Schlitz 139 (F i g. 4) in die Abdeckung 89 ragt so
daß der Flansch in Berührungskontakt mit dem Anschlag 53 gelangen kann. Der Elektromagnet 57 kann
ein in üblicherweise er- und entregbares Solenoid sein, das die Sperrklinke 55 normalerweise in Sperrposilion
beläßt, in der diese mit dem Anschlag 53 zusammenwirkt. Bei Erregung des Elektromagneten 57 aufgrund
eines Druckbefehls wird die Sperrklinke 55 im Uhrzeigersinn in die in F i g. 6 gezeigte Position, d. h. in
die Freigabeposition, geschwenkt, in der der Flansch 137 den Anschlag 53 freigibt, um ein Drehen der
Druckscheibe 13 zu ermöglichen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Rückdreh-Sperrkünke 61 eine
Blattfeder, die in geeigneter Weise an der Oberfläche der Abdeckung 89 befestigt ist, was in den F i g. 2, 4 und
6 dargestellt ist.
Die Papierbahn 21 und das Farbband 93 können auf verschiedene Weise vorgerückt werden. Bei der
dargestellten Ausführungsform (F i g. 5) ist der Arm 121 in einer geeigneten Antriebsverbindung mit der
Antriebsrolle 23 (Fig. 2) über eine (nicht gezeigte) Einwegkupplung verbunden. Bei jeder Erregung des
Magneten 29 wird die Antriebsrolle 23 um einen Schritt weiterbewegt. Diese Antriebsrolle 23 wirkt mil einer
Rolle 141 zusammen, um die Papierbahn 21 über die Umfangsfläche 17 zu indizieren. Die Einwegkupplung,
die die Antriebsverbindung zwischen dem Arm 121 und der Antriebsrolle 23 herstellt, überträgt die Rückwärtsbewegung
des Arms 121 beim Rückgang des Stößels 30 nicht auf die Papierbahn 21. Die Papierbahn 21 wird also
nicht in Rückwärtsrichtung bewegt.
Die Antriebsrolle 95 (F i g. 3 und 5) des Farbbandmagazins 28 wird durch eine geeignete Antriebskette 143
(Fig. 5) betätigt, die ihrerseits durch den Arm 121 angetrieben wird. Die Antriebskette 143 ist in F i g. 5
schematisch gezeigt und kann sehr unterschiedlich ausgeführt sein. Diese Antriebskette 143 betätigt die
Antriebsrolle 95, um das Band 93 jedesmal dann vorzurücken, wenn der Elektromagnet 29 betätigt wird.
Die Antriebskette 143 umfaßt eine nicht gezeigte Einwegkupplung oder eine ähnliche Vorrichtung, die die
Rückwärtsbewegung des Stößels 30, d. h. des Magnetankers
29 nicht auf das Farbband 93 überträgt, so daß dieses nicht in Rückwärtsrichtung vorgerückt wird.
Der Drucker 11 eignet sich für verschiedene Vorrichtungen und insbesondere für Rechner. Beim
Gebrauch des Rechners werden einer oder mehrere Knöpfe oder Tasten des Rechnertableaus betätigt. Ist es
erwünscht, die durch die betätigten Tasten ausgelösten Zeichen auszudrucken oder soll ein Rechenvorgang
durchgedruckt werden, so wird ein Ausdruckknopf betätigt, über den ein Druckbefehl in bekannter Weise
ausgelöst wird. Die Funktion, die hier einer Druck-Taste zugeordnet wurde, kann selbstverständlich auch in
Verbindung mit unterschiedlichen Rechner-Tasten ausgelöst werden, beispielsweise mit der Addier-,
Subtrahier- oder Ergebnis- bzw. Gleich-Taste.
Wird angenommen, daß die Feder 35 des Druckers 11
vorgespannt ist und damit in Betriebssteilung steht, so gelangt der Druckbefehl auf den Elektromagneten 57,
der damit erregt wird und die Sperrklinke 55 in die in F i g. 6 gezeigte Stellung verschwenkt. Damit wird der
Flansch 137 der Sperrklinke 55 aus dem Weg des Anschlags 53 herausgezogen, so daß sich die Druckscheibe
13 unter dem Einfluß der Feder 35 im Uhrzeigersinn zu drehen beginnt Der Elektromagnet 57
bleibt nur für einen kurzen Augenblick erregt und sobald sich der Anschlag 53 über den Flansch 137 der
Sperrklinke 55 zusammen mit der Scheibe 13 hinausbewegt hat, kehrt der Elektromagnet automatisch in
seinen Ausgangszustand zurück, so daß auch die Sperrklinke wiederum in eine Position zurückfällt, in der
sie mit dem Anschlag 53 nach Beendigung einer vollständigen Umdrehung der Druckscheibe zusammenwirkt.
Die Druckscheibe 13 wird durch die in der Feder 35 gespeicherte Energie gedreht. Diese Energie wird auf
die Druckscheibe 13 über das Zahnradsegment 31, das Ritzel 45, die Einwegkupplung 47, das Zahnrad 49, das
Druckscheibenritzel 51 und die Achse 15 übertragen.
ίο Die Taktgeberscheibe 69 wird ebenfalls direkt durch die
Achse 15 über das Zahnrad und das Taktgeberrilzel 67 angetrieben. Dadurch wird sichergestellt, daß die
Winkelposition der Druckscheibe 13 in jedem Augenblick bekannt ist. Dies wird insbesondere — wie
is erwähnt — durch die lichtemittierende Diode 75
bewirkt, deren Lichtstrahl über einen der Schlitze 73, jedesmal dann auf die Photozelle 77 gelangt, wenn ein
bestimmter Schlitz den Lichtweg zwischen der Diode und der Photozelle freigibt. Dies geschieht jedesmal
dann, wenn ein Zeichen 19 die erwähnte Bezugsstelle passiert, wobei in diesem Augenblick die Photozelle 77
einen Taktimpuls abgibt. Diese Taktimpulse können in bekannter Weise weiterverarbeitet und zur Betätigung
der Hammer 101 in einem bestimmten Augenblick verwendet werden, um die erwünschte Folge von
Zeichen auszudrucken. Der Druckvorgang erfolgt als sogenannter »fliegender« Druck, d. h. bei rotierender
Scheibe 13, ohne daß diese im Augenblick des Druckvorgangs angehalten wird. Das fliegende Drukken
ist für sich bekannt.
Jeder der Hammer 101 wird normalerweise durch die zugeordnete Feder 109 auf Abstand vom Farbband 93
gehalten (vgl. F i g. 2). Soll einer der Hammer 101 zum Ausdrucken eines gewählten Zeichens 19 betätigt
y-· werden, so wird der zugeordnete Elektromagnet 111
automatisch erregt, um den Hammer 101 im Uhrzeigersinn zu verschwenken (vgl. Fig. 2) und wiederum den
zugeordneten Kopf 103 auf ein ausgewähltes auf der Papierbahn 21 auszudruckendes Zeichen 19 zuzubewegen.
Dieser Vorgang wird mit den jeweils notwendigen Hämmern 101 wiederholt, um eine vollständige
gewünschte Druckzeile auszudrucken.
Am Ende eines Umlaufs der Druckscheibe 13 liegt der Anschlag 53 wiederum gegen den Flansch 137 der
Sperrklinke 55 an, so daß die Scheibe angehalten wird. In dieser Stellung wird eine Rückwärtsdrehung der
Druckscheibe 13 durch die Rückdreh-Sperrklinke 61 verhindert, die gegen die andere Seite des Anschlags 53
anliegt. Bei dieser Ausführungsform wirkt also der gleiche Anschlag sowohl mit der Sperrklinke 55 als auch
mit der Rückdreh-Sperrklinke 61 zusammen.
Da die Rückdreh-Sperrklinke 61 aus einem nachgiebigen ppHi»rKiattm:itF»rii*l
*ht
dem Verschiebeweg des Anschlags 53 entfernen, so daß die Druckscheibe Π tatsächlich eine einzige Umdrehung
vollständig beendet. Wie bereits erwähnt, wirken die Fliehgewichte 83 mit der zylindrischen Oberfläche
85 zusammen, um die maximale Drehgeschwindigkeit der Druckscheibe 13 zu begrenzen.
f>o Zeigen die Taktimpulse von der Photozelle 77 an, daß
die Druckscheibe 13 einen vollen Umlauf beendet hat, so wird der Elektromagnet 29 automatisch kurzzeitig
erregt- Damit wird die Feder 35 dadurch wiederum gespannt, daß die Verschiebebewegung des Bügels 123
*>5 (Fig.5), des Arms 121, der Antriebsverbindung 37 und
des Zahnradsegments 31 in Richtung auf ein Ausziehen der Feder übertragen wird. Die Erregung des Magneten
29 markiert auch den Vorschub der Papierbahn 21 und
des Farbbands 93 in der beschriebenen Weise. Damit steht der Drucker 11 wiederum für einen weiteren
Druckbefehl bereit, bei dessen Eintreffen sich die soweit beschriebenen Betriebsabläufe wiederholen.
Wird der Drucker 11 fortgesetzt betätigt, so tritt die ί
Papierbahn 21 abschnittweise oberhalb der Abreißlinie 26 aus. Die Führung 25 paßt die flexible Papierbahn 21
auf die Krümmung der Umfangsfläche 17 der Druckscheibe 13 in der beschriebenen Weise an. Dies verleiht
der sonst sehr flexiblen Papierbahn 21 eine gewisse κι Steifigkeit, so daß sie aufgrund der jetzt vorhandenen
Eigensteife um einige Zentimeter über die Abreißlinie 26 hinausstehen kann, so daß ein Gerätebenutzer auf
bequeme und einfache Weise die auf dem Papier ausgedruckte Information zu lesen vermag, ohne daß π
besondere Stützglieder für den austretenden Papierstreifen erforderlich wären.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß mit der Erfindung eine neuartige Druckvorrichtung geschaffen
wurde, die als Druckkörper eine Druckscheibe mit >u
gekrümmter Umfangsfläche aufweist, auf der sich die auszudruckenden Zeichen befinden. Die Druckscheibe
ist in einem Halterahmen drehbar gelagert. Ein Papierstreifen oder ein anderes geeignetes zu bedrukkendes
Medium wird über der Umfangsfläche in einer 2r>
Rientung vorgerückt, die im allgemeinen parallel /ur Drehachse der Druckscheibe steht, l-lin oder mehrere
Hämmer wirken mit dem Außcnumlang der Druckscheibe zusammen, um auf dem Papier unter Zwischenschaltung
eines Farbbunds die gewünschten /eichen auszudrucken. Eine Führung paßt die Papierbahn
mindestens irn Bereich der gekrümmten Umfangsfläche der Druckscheibe an den Außenumfang der Scheibe an.
Dies ermöglicht, daß eine ganze Zeichen/eile gedruckt werden kann und gleichzeitig wird dem Papier über ein
Längsstück der Papierbahn eine gewisse Steifigkeit gegen Verknicken verliehen, so daß es oberhalb der
Druckscheibe um ein bestimmtes Stück freitragend hinauszustehen vermag, und daß der Benutzer der
Vorrichtung unmittelbar einen guten Überblick über die ausgedruckte Information erhält, ohne daß besondere
Stützglicdcr für die Papierbahn erforderlich wären. Der
Druckvorgang selbst erfolgt als sogenannter »fliegender« Druck. Um Geräuschentwicklung im Standby-Betrieb
des Druckers zu vermeiden, ist bei der neuartigen Konstruktion vorgesehen, daß die Druckscheibe aufgrund
jedes Druckbefehls nur um einen bestimmten Winkelbetrag, vorzugsweise um eine Umdrehung,
weitergedreht wird.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Druckvorrichtung zum Ausdrucken von Zeichen auf ein Aufzeichnungsmedium in Abhängigkeit
von Druckbefehlen, mit einem mit Hämmern zusammenwirkenden, auf seiner Umfangsfläche mit
einem Satz Zeichen versehenen, auf einem Träger drehbar angeordneten Druckkörper, mit einem
Antriebsenergiespeicher zum Antreiben des Druckkörpers in einer Richtung, mit einer zwischen
Druckkörper und Antriebsenergiespeicher wirkenden Kraftübertragungsvorrichtung und mit einer
hinsichtlich einer Drehbewegung des Druckkörpers wirkenden lösbaren Arretiervorrichtung für den
Druckkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung (27) ein unter
Abgabe von Antriebsenergie aus dem Antriebsenergiespeicher in einer Richtung bewegliches Element
(z. B. 31) und eine in einer Richtung wirkende Kupplung (47') aufweist, wobei die Kupplung bei
unter Antriebsenergieabgabe aus dem Antriebsenergiespeicher erfolgender Bewegung des beweglichen
Elements Kraft überträgt und bei Bewegung des Elements in anderer Richtung freiläuft, daß eine
unter Bewegung des Elements in der anderen Richtung Energie auf den Antriebsenergiespeicher
übertragende Energiespeiseeinrichtung (z. B. 29) vorgesehen isit, und daß die Arretiervorrichtung (53,
55, 59, 61) den Druckkörper (13) auf einen Druckbefehl freigibt und den Druckkörper nach
einer vollen Umdrehung wieder stillsetzt, wobei das Zeichen fliegend gedruckt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsenergiespeicher durch
eine Feder (35) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeiseeinrichtung durch
einen mit einem beweglichen Kern (30) versehenen Elektromagneten (29) gebildet ist und daß der Kern
über eine in nur einer Bewegungsrichtung des Kerns das bewegliche Element (z. B. 31) unter Spannung
der Feder (35) mitnehmende weitere Kraftübertragungsvorrichtung (37, 39, 41) mit dem beweglichen
Element in Verbindung steht
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element ein durch die
weitere Kraftübertragungsvorrichtung (37, 39, 41) und die Feder (35) drehbares Zahnradsegment (31)
und die Kraftübertragungsvorrichtung (27) ein über das Zahnradsegment betätigbares Getriebe (45, 49,
51) umfaßt.
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