DE2559008A1

DE2559008A1 - Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE2559008A1
Application number: DE19752559008
Authority: DE
Inventors: Nobuo Iwata; Takami Suzuki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1974-12-28
Filing date: 1975-12-29
Publication date: 1976-11-18
Also published as: US4165190A; DE2559008C2; US4106611A; GB1533868A

Description

PATENTANWÄLTE

Ricoh Company, Ltd.

3-6, 1-chome, Hakaaagome, Qta-ku,

A. GRÜNECKER

DIPl-.-lNQ,

H. KINKELDEY

DR.-INS.

W. STOCKMAIR

DR.-ING. · AeE(CAUTECH)

K. SCHUMANN

DR. RER. NAT. · DIPL.-PHYS.

P. H. JAKOB

DlPU-INQ.

G. BEZOLD

DR. RER. NAT. · DIPL.-CHEM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR. RER. OEC. INQ.

LINDAU

MÜNCHEN

MAXIMIUANSTRASS5 Λ3 29.12.1975

p 10006

, Japan

Druckvorrichtung
D±e Erfindung betrifft eine Druclcvorrichtung.

Allgemein bezieht die vorliegende Erfindung sich auf einen Seriendrucker mit einem Druckteil mit einer Nabe, welche elastische Zungen haltert; die Zungen tragen wiederum die Typenteile.

Bei dem in der US-PS 3 707 2l4 (Ponzano) beschriebenen Seriendrucker weist ein Typenrad eine drehbare Nabe auf. Elastische Zungen erstrecken sich radial von der Nabe und tragen an ihren Enden Typenteile,

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ORIGINAL INSPECTED

TELEFON (O89) 22SBSS

TELEX OB-293SO

TELEaRAMME MONAPAT

und zwar eins an jeder Zunge. Die Nabe wird gedreht, bis die Zunge mit dem Typenteil, auf dem sich das für den Druckvorgang erforderliche Schriftzeichen befindet, in der Drucklage gegenüber einer Schreibwalze ist, welche das Papier haltert. Ein Hammer bzw. Anschlagteil schlägt dann das Typenteil durch ein Schreibband bzw. Farbband gegen das Papier, um das Schriftzeichen auf das Papier zu drucken; bei dieser Bewegung wird die Zunge elastisch verformt. Eine solche Druckvorrichtung bietet im Vergleich mit einer Kugel-^ Zylinder- oder Mehrkopf-Druckvorrichtung viele Vorteile, wozu insbesondere gehört, daß die Zunge und das Typenteil sehr leicht sind und deshalb schneller bewegt werden können; außerdem erzeugen sie weniger Geräusche und benötigen eine geringere Bewegungsenergie. Eine Druckvorrichtung dieses Typs kann den Geräuschpegel, der bei üblichen Druckvorrichtungen mit anderem Aufbau zwischen 75 und 85 Phon ■ liegt, bis herab auf 70 Phone reduzieren.

Die in der angegebenen amerikanischen Patentschrift beschriebene Druckvorrichtung ist insbesondere für die Anwendungsfälle geeignet, bei denen die Zahl der auszudruckenden Schriftzeichen gering ist, beispielsweise nur die Ziffern 0 bis 9 und einige Symbole umfaßt; soll en auch die großen und kleinen Buchstaben des Alphabetes neben Ziffern und Interpunktionszeichen gedruckt werden, wie es bei einer herkömmlichen Schreibmaschine erforderlich ist, so muß die Länge der Zungen auf einen Wert erhöht werden, der für die praktische Anwendung nicht tragbar ist, um alle diese Schriftzeichen aufzunehmen. Wenn die Größen der Typenteile und Zungen verringert werden, um einen kompakteren Aufbau zu erhalten, reicht die Starrheit der Druckvorrichtung für den Einsatz in der Praxis nicht aus. Die bekannte Druckvorrichtung kann insbesondere

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dann gar nicht eingesetzt werden, wenn nicht nur das römische Alphabet, sondern auch die japanischen Katakana-Schriftzeichen (deren Zahl ungefähr 50 beträgt) gedruckt werden sollen.

Die Druckvorrichtung kann in einem der beiden folgenden Verfahren betrieben werden. Die Nabe kann kontinuierlich gedreht Airerden; dann ist eine Fühl einrichtung vorgesehen, um das Anschlagteil zu betätigen, wenn sich die gewünschte Zunge in der Drucklage befindet. In diesem Fall hält der Hammer bzw. das Anschlagteil das Typenteil kurzzeitig für die Durchführung des Druckvorgangs gegen das Papier, während sich die Nabe weiterdreht. Die Zunge muß sich deshalb sowohl in Richtung auf das Papier als auch in Drehrichtung der Zunge biegen. Bei Zungen aus Federmetall treten Schwierigkeiten auf, wenn sie in der Drehrichtung gebogen werden sollen, da hierdurch unangenehme Schwingungen in die Druckvorrichtung eingeführt werden.

Als Alternative hierzu kann die Nabe durch einen Schrittschaltmotor zu der Drucklage gedreht und dann angehalten werden. In diesem Falle steht die Zunge still, wenn der Hammer sie bewegt, so daß sie sich nicht in der Drehrichtung verbiegen muß. Im Gegensatz zu der ersten Alternative müssen die Zungen in der Drehrichtung starr sein, um der extremen Beschleunigung und Abbremsung standzuhalten und keine Schwingungen um den Anhaltpunkt auszuführen. Bei herkömmlichen Druckvorrichtungen haben solche starren Zungen ein hohes Trägheitsmoment, welches die Arbeitsgeschwindigkeit der Druckvorrichtung begrenzt.

Das gleiche Problem beeinflußt die Lebensdauer der Typenteile. Typenteile aus Metall haben zwar eine äußerst lange Lebensdauer und sind sehr widerstandsfähig; andererseits sind jedoch schwer und begrenzen

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die Arbeitsgeschwindigkeit der Druckvorrichtung, wie oben erläutert wurde. Einstückige, aus Metall hergestellte Zungen und Typenteile haben nicht die erforderliche Elastizität. Wenn eine einstückige Zunge und Typenteil aus einem thermoplastischen Harz hergestellt werden, um die erforderliche Elastizität zu erhalten, beträgt die Lebensdauer des Typenteils nur 1,000,000 bis 3,000,000 Zyklen. Obwohl ein Typenteil, das aus einem aushärtbaren Harz, wie beispielsweise einem Epoxydharz, hergestellt wird, eine Lebensdauer von 10,000,000 bis 20,000,000 Zyklen hat, kann ein aushärtbares Harz nicht für die Zungen eingesetzt werden, da es zu starr ist. Aushärtbare Harze können durch ein Metall galvanisiert werden; wegen der hygroskopischen Eigenschaften der thermoplastischen und aushärtbaren Harze kann die Lebensdauer der thermoplastischen Harze, mit Ausnahme von Spezialsorten, wie beispielsweise des Thermoplastes Type 66 NYLON (Warenzeichen) nicht durch Galvanisieren mit einem Metall erhöht werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Seriendrucker zu schaffen, bei dem die Zahl der Typenteile, die für den praktischen Einsatz zur Verfügung stehen, im Vergleich mit den herkömmlichen Druckvorrichtungen erhöht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Druckvorrichtung gelöst durch eine drehbare Einrichtung, durch mehrere elastische Zungen, die sich von der drehbaren Einrichtung erstrecken, durch in vorher bestimmten Abständen von der drehbaren Einrichtung an den Zungen vorgesehene -Typenteile, durch eine erste Antriebseinrichtung zur Drehung der drehbaren Einrichtung, so daß sich eine ausgewählte Zunge in einer vorherbestimmten Winkellage befindet, und duaäi eine zweite Antriebseinrichtung zur Bewegung der drehbaren Einrichtung in einer

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zu einer Achse der ausgewählten Zunge parallelen Richtung, so daß sich ein ausgewähltes Typenteil an der ausgewählten Zunge in einer vorher bestimmten linearen Lage befindet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß ein Seriendrucker geschaffen wird, bei dem zwei oder mehr Typenteile an jeder Zunge vorgesehen sind. Weiterhin weist der Seriendrucker zwei oder mehr Naben auf, welche die Zungen und Typenteile haltern; die Zungen sind so gebogen, daß die Typenteile im freien Zustand in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Weiterhin wird ein Seriendrucker geschaffen, bei dem eine die Zungen tragende Nabe sowohl gedreht als auch verschoben wird, um ein gewünschtes Typenteil auszuwählen; die Einrichtung für die Drehung der Nabe ist mit der Nabe durch ein Universal- bz%*. Kreuzgelenk verbunden, welches die Verschiebung der Naue kompensiert und eine Vorspanneinrichtung aufweist, um Spiel bzw. Totgang in der Drehrichtung zu verhindern. Schließlich wird ein Seriendrucker geschaffen, der aus einem thermoplastischen Harz gebildete Zungen und Typenteile aufweist, die aus einem aushärtbaren Harz bestehen; das thermoplastische Harz kann Glas- oder Kohlenstofffasern enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Seriendrucker nach der Erfindung;

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Fig. 2 eine fragmentarische Draufsicht auf ein Typenrad des Druckers nach Fig. 1;

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, jedoch eines anderen Typenrades;

Fig. k einen Querschnitt durch das in Fig. 3 dargestellte Typenrad;

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein modifiziertes Typenrad;

Fig. 6 eine auseinandergezogene Ansicht eines Universalgelenkes für den Drucker nach Fig. 1;

Fig. 7 eine Schnitt ans ixht eines Universalgelenkes, das dem in Figur 5 gezeigten Universalgelenk ähnelt;

Fig. 8 eine auseinandergezogene Ansicht eines weiteren Universalgelenkes;

Fig. 9 einen Querschnitt durch das in Fig. 8 gezeigte Universalgelenk;

Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Stift für das in Fig. 9 gezeigte Universalgelenk;

Fig. 11 eine fragmentarische Draufsicht auf ein anderes Typenrad ;

Fig. 12a einen Querschnitt durch das in Fig. k dargestellte Typenrad, wobei die Durchbiegung einer nach rechts orientierten Zunge gezeigt ist;

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Fig. 12b eine ähnliche Ansicht wie Figur 12a, jedoch mit einer Darstellung der Durchbiegung einer nach links orientierten Zunge;

Fig. 13 eine fragmentarische Ansicht einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung mit einem Anschlagteil;

Fig. l4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 13, jedoch mit einer Darstellung eines modifzierten Typenrades;

Fig. 15 eine Darstellung der Herstellung eines Typenrades;

Fig. 16 eine fragmentarische Draufsicht auf ein Typenteil, das gemäß der Darstellung in Fig. 15 hergestellt wird;

Fig. 17 eine Draufsicht auf das Typenteil nach Fig. l6, das mit einer Zunge verbunden ist;

Fig. 18 einen Querschnitt durch das Typenteil und die Zunge, die in Fig. 17 gezeigt sind;

Fig. 19 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 17, jedoch eines weiteren Typenteils und Zunge;

Fig. 20 eine Aufsicht auf ein weiteres Typenteil und eine Zunge;

Fig. 21 einen Querschnitt durch das Typenteil und die Zunge, die in Fig. 20 dargestellt sind;

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Fig. 22 eine Draufsicht auf ein weiteres Typenteil und eine Zunge in Kombination mit einem Verbindungsstück; und

Fig. 23 eine Draufsicht auf ein weiteres Typenteil und eine Zunge.

Wie sich aus Fig. i ergibt, weist ein Seriendrucker nach der vorliegenden Erfindung eine drehbare Schreibwalze 10 auf, die ein Blatt bzw. einen Bogen Papier haltert, auf den die Informationen gedruckt werden sollen. Vor dem Papier 12 befindet sich ein mit einem Farbstoff bzw. einer Tinte versehenes Schreib— band oder Farbband 14. Ein nicht dargestellter Wagen haltert eine Welle l6, die wiederum einen Arm l8 drehbar haltert. Der Arm l8 trägt an seinem Ende drehbar eine Achse bzw. Welle 20, an der ein Typenrad 22 angebracht ist. Der Schlitten bzw. Wagen haltert weiterhin einen Antriebsmotor 24 für eine Drehbewegung, der mit der Welle 20 durch ein Universal- bzw. Kreuzgelenkt 26 verbunden ist. Wie unten beschrieben werden soll, ist zur Steuerung des Motors 24 eine Fühleinrichtung 28 vorgesehen. Ein Anschlagteil bzw. Hammer 30 läßt sich mit dem Wagen bewegen und wird durch einen nicht dargestellten Mechanismus betätigt. Ein Elektromagnet 32 kann ebenfalls mit dem Wagen bewegt werden, um bei Bedarf den Arm l8 um die Welle l6 zu drehen.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, weist das Typenrad 22 eine drehbare Nabe 27 auf, die an der Welle 20 ange-. bracht ist'. Elastische Zungen 29 erstrecken sich radial von der Nabe 27 und tragen radial innere Typenteüe 25 und radial äußere Typenteile 23. Die Typenteile 23 und 25 sind mit Typenflächen ausgebildet _t so daß sie Schriftzeichen drucken können. In einem typischen Anwendungsfall können die inneren Typenteile

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25 mit den Großbuchstaben des Alphabetes in Antiquarschrift ausgebildet werden, während die äußeren Typenteile 23 mit den Kleinbuchstaben des Alphabetes in Antiquarschrift ausgebildet werden können.

Beim Betrieb der Druckvorrichtung wird der Wagen längs der Achse der Schreibwalze 10 durch eine (nicht dargestellte) Antriebseinrichtung verschoben, so daß die Welle 16, der Arm l8, der Elektromagnet 32, die Welle 20, das Typenrad 22, der Motor24, das Universalgelenk 26., die Fühl einrichtung 28 und das Anschlagteil 30 gemeinsam als Einheit bewegt werden. Der Wagen wird in jeder Drucklage angehalten, um ein Schriftzeichen zu drucken. Ist in einem bestimmten Anwendungsfall der Motor 24 ein Schrittschalt- oder ein Servomotor, so wird ein zu druckendes Schriftzeichen durch eine Tastatur (nicht dargestellt) oder eine ähnliche Einrichtung ausgewählt, die ein Drehsignal zu dem Motor 24 und ein Schiebesignal zu dem Elektromagneten 3² abgibt. Der die Fühleinrichtung 28 verwendende Motor

24 dreht die Welle 20, bis sich die Zunge 29, welche das Typenteil mit dem ausgewählten Schriftzeichen enthält, in der richtigen Winkellage für den Druckvorgang in der Nähe des Farbbandes 14 befindet. Der Elektromagnet 32 wird erregt, um den Arm l8, die Welle 20 und das Typenrad 22 anzuziehen und zu drehen, so daß das gewünschte Typenteil 23 oder 25 an der ausgewählten Zunge 29 sich in einer linearen Drucklage befindet (wenn die Länge des Arms l8 im Vergleich mit dem Abstand zwischen den Typenteilen 23 und 25 groß ist, verläuft diese Bewegung der Welle 20 näherungsweise linear). Das Anschlagteil 30 wird dann betätigt, um das ausgewählte Typenteil 23 oder

25 gegen das Farbband l4 und das Papier 12 zu schlagen, so daß ein Schriftzeichen auf das Papier 12 gedruckt wird. Während dieses Bewegungsablaufs wird

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die ausgewählte Zunge 29 elastisch in Richtung auf das Papier 12 gebogen.

Die Vorrichtung kann auch auf andere Weise betrieben werden. Der Motor 24 kann mit konstanter Drehzahl gedreht werden, wobei das Anschlagteil 30 betätigt wird, wenn die Fühleinrichtung 28 feststellt, daß sich die ausgewählte Zunge 29 in der Drucklage befindet. In diesem Fall hält das Anschlagteil 30 das Typenteil 23 oder 25 während einer kurzen Zeit gegen das Farbband l4, so daß sich die Zunge 29 in der Drehrichtung des Typenrades 22 durchbiegen muß. Selbstverständlich können an jeder Zunge mehr als zwei Typenelemente vorgesehen werden; außerdem können auch der Elektromagnet 32 oder irgendeine andere Verschiebevorrichtung, beispielsweise eine mechanische Vorrichtung, direkt auf die Welle 22 wirken, um sie linear zu verschieben.

Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform des Typenrades 22. In diesem Fall weist ein Typenrad zwei Naben 42 und 44 auf, die an der Welle 20 angebracht sind. Von der Nabe 44 erstrecken sich radial elastische Zungen 46, während sich von der Nabe 42 elastische Zungen 48 radial erstrecken. Typenteile, die alle mit dem Bezugszeichen 50 versehen sind, sind an den Zungen 46 und 48 so angeordnet, caß sie alle in einer Ebene 52 liegen, die senkredt zu der Achse der Welle 20 ist. Das Typenrad 40 wird auf die gleiche Weise wie das Typenrad 22 eingesetzt.

Das Typenrad 40 ist in Fig. 4 im Querschnitt dargestellt. Bei der spezifischen, dort gezeigten Ausführungsform sind die Zungen 46 geradlinig, während die Zungen 48 in Z-Form gebogen sind. Die Achsen der Zungen 46 und 48 sollten in der Ebene 52 liegen und durch die Achse der Welle 20 verlaufen. Bei Bedarf können beide Zungen 46 und 48 gebogen werden.

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. _u . 2553003

In bestimmten Anwendungsfällen können mehr als zwei Naben für ein Typenrad vorgesehen werden. Wie in Fig. dargestellt ist, weist ein Typenrad 60 Naben 62, 64 und 68 auf, von denen sich jeweils elastische Zungen 70, 72 und 74 radial erstrecken. Typenteile 76 sind an den Zungen 70, 72 und 74 angebracht. Bei dieser Ausführungsforra sind die Zungen 72 geradlinig, während die Zungen 70 und 74 in Richtung auf eine gemeinsame Ebene 78 gebogen sind, so daß alle Typenteile 76 in der gemeinsamen Ebene 78 liegen. Wird das Typenrad mit zwei oder mehr Naben versehen, so kann der Durchmesser des Typenrades verringert werden, ohne daß die Breite einer jeden Zunge verringert oder die Zahl der Zungen erhöht werden muß; dadurch läßt sich wiederum das Trägheitsmoment des Typenrades reduzieren, ohne daß die Starrheit der Zungen beeinträchtigt wird und abnimmt} dies bedeutet, daß das Typenrad mit einer weiter gesteigerten Drehzahl gedreht werden kann.

Eine erste Ausführungsform des Universalgelenkes 26 ist in Fig. 6 dargestellt und weist einen Querstift 80 auf, der mit einem gegabelten Ende einer Welle 24' des Motors 24 verbunden ist. Ein ähnlicher Stift 82 ist mit einem gegabelten Ende der Welle 20 verbunden. Ein Verbindungsglied 84 ist mit Schlitzen 86 bzw. 88 versehen, in denen die Stifte 80 bzw. 82 jeweils verschiebbar aufgenommen werden. Das Universalgelenk kuppelt also die Stifte 80 und 82 sowie die Wellen 24^f und 20 drehbar miteinander, so daß die Welle 20 in ihrer Verschieberichtung bewegt werden kann, da die Stifte 80 und 82 in der Richtung der Achse des · Verbindungsgliedes 84 in den Schlitzen 86 und 88 gleiten können. Das Universalgelenk 26 ist in Fig. 7 im Querschnitt dargestellt und insofern modifiziert, daß die Stifte 80 und 82 nicht mit den gegabelten Enden der Wellen 24' und 20·, sondern mit rohrförmi-· gen Enden verbunden sind.

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Figur 8 stellt eine Verbesserung des Universalgelenkes 26 dar; dadurch soll Totgang oder Spiel in.der Drehrichtung verhindert werden, wie es durch Verschleiß der Stifte 80 und 82 in den Schlitzen 86 und 88 verursacht werden könnte. Ein Universalgelenk 100 weist Stifte 102 und 104 auf, die mit den gegabelten Enden der Wellen 24'bzw. 20 verbunden sind. Ein Verbindungsglied 106 ist mit Schlitzen 108 und 110 ausgebildet, in denen die Stifte 102 und 104 verschiebbar auf die gleiche Weise wie bei dem Universalgelenk 26 aufgenommen werden. Das Verbindungsglied 106 ist jedoch weiterhin mit Schlitzen 112 und 114 ausgebildet, die jeweils die Schlitze 108 und 110 im rechten Winkel schneiden. Ein Druckteil 116 wird durch einen elastischen Ring Il8 nach unten gedrückt, so daß Arme 120 und 122 des Druckteils Il6 mit den Stiften 102 bzw. 104 in Eingriff kommen und sie gegen die Bodenwände der Schlitze 108 bzw. 110 drücken. Durch diesen Aufbau wird sogar dann, wenn die Stifte 102 und 10*1 verschleißen, der Verschleiß durch das Druckteil Il6 und den elastischen Ring Il8 kompensiert, so daß kein Spiel in der Drehrichtung des Universalgelenks 100 auftreten wird. Das in Fig. 9 im Querschnitt dargestellte Universalgelenk 100 kann so modifiziert werden, daß die Stifte 102 und 104 durch Stifte ersetzt werden, welche die Form eines Stiftes 124 haben, der in Fig. 10 dargestellt ist. In diesem Fall würden die Stifte drehbar an den Wellen 24· und 20 angebracht werden. Der Stift 124 ist mit einander diametral gegenüberliegenden flachen Oberflächen 126 und 128 ausgebildet, um dne Drehung, der Stifte in den Schlitzen 108 und 110 zu verhindern und so den Verschleiß der Stifte zu verringern.

Fig. 11 zeigt ein Typenrad 130, das eine an der Welle 20 angebrachte Nabe 132 aufweist. Von der Neb e 132 erstrecken sich lange Zunge 134 und kurze Zungen I36.

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An den langen Zungen 134 sind Typenteile I38 angebracht und längs eines Kreises l4O angeordnet- An den kurzen Zungen 136 sind Typenteile 142 angebracht, die auf einem konzentrischen, radial inneren Kreis l44 liegen. Die Funktionsweise dieses Typenrades 13O ähnelt im wesentlichen der des Typenrades 22. Das Typenrad I30 ist insbesondere für das Bedrucken flacher Oberflächen, wie beispielsweise von Pässen oder Sparkassenbüchern, geeignet, da hierbei keine "Geisterbilder" auftreten. Darüberhinaus können zwei oder mehr Typenräder I3O auf die. Weise vorgesehen werden, wie sie in den Fig. 3 und 4 oder Fig. 5 dargestellt ist.

Wie sich aus den Fig. 12a und 12b ergibt, weist ein Typenrad 180 eine rechte Nabe 2OO und eine linke Nabe 202 auf. Von der Nabe 200 erstrecken sich radial elastische Zungen 204 und tragen radial innere und äußere Typenteile 206 und 208. Von der Nabe 202 erstrecken sich elastische Zungen 210 radial und tragen radial innere und äußere Typenteile 212 und 214. Die Zungen 204 und 210 sind gebogen, so daß alle Typenteile in einer gemeinsamen Ebene 2l6 liegen. Gemäß der Darstellung in den Figuren 12a und 12b sind Schriftzeichen auf den rechten Typenflächen der Typenteile ausgebildet .

Damit der Druckvorgang optimal ablaufen kann, müssen alle Typenteile in dem gleichen Punkt auf das Papier 12 auftreffen; außerdem müssen ihre rechten Typenflächen beim Aufprall im rechten Winkel zu der Schreibwalze 12 liegen. In Fig. 12a ist eine der Zungen 204 in einer mit gestrichelten Linien dargestellten Lage gezeigt, bei der sie nach rechtr gebogen ist und auf das Papier 12 aufschlägt. Die Abstände von der Achse der Welle 20 zu der Mitte des Typenteils 208 sind in der undeformierten bzw. normalen Lage und deformierten, bzw. gebogenen Lage mit L. bzw. I₁ bezeichnet. Die ent-

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-Ik-

sprechenden Abstände für das Typenteil 2lA in. Fig. 12b sind L„ bzw. I₃. Es läßt siäi erkennen, diß L. - 1. kleiner als L₂ - I₂ ist, da die Zunge 204 nicht gebogen und die Zunge 210 gebogen ist, um den Druckvorgang durchzuführen. Da 1. gleich l_p sein muß, damit die Typenteile 208 und 214 in dem gleichen Punkt auf das Papier 12 aufschlagen, ergibt sich, daß L„ größer als L sein muß. Die gleichen Beziehungen gelten für die Typenteile 206 und 212.

Damit alle Typenteile in dem gleichen Winkel auf das Papier 12 aufschlagen, muß der Winkel Q^ zwischen der rechten Fläche des Typenteils 206 und der Ebene 215 an dem Aufschlagpunkt größer als ein Winkel 0. zwischen der rechten Fläche des Typenteils 208 an dem Aufschlagpunkt sein. In diesem Zusammenhang wird auf folgendes hingewiesen: Der gleiche Aufschlag muß über die Länge und Breite des Typenteils sehr gleichmäßig erfolgen, wenn das Typenteil durch den Hammer zur Durchführung eines Druckvorgangs gegen das Papier bewegt wird. Um dies zu erreichen, werden die Typenteile 208 und 206 auf folgende Weise ausgebildet: Ein Winkel 0„ zwischen der Rückfläche des Typenteils 208 und der Ebene 216 an dem Anschlagpunkt ist gleich dem Winkel O₁, während ein Winkel 0. zwischen der Rückfläche des Typenteils 206 und der Ebene 2l6 am Anechlagpunkt gleich dem Winkel O₀ ist; dadurch ist der Hammer beim Anschlag senkrecht zu der Rückfläche der Typenteile 208 und 206.

Aus Figur 13 läßt sich die Verwendung eines Anschlagteils 230 entnehmen, gegen den der Bodenbereich der ausgewählten Zunge 2k anstoßen kann, wenn er durch den Hammer 30 bewegt wird. Das Anschlagteil 230 soll der Zunge 2k ohne Rücksicht darauf, welches Typenteil 23 oder 25 ausgewählt wird, die gleiche Biegekennlinie geben.

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Figur l4 zeigt ein modifiziertes Typenrad 2l4, bei dem Zungen 242 im rechten Winkel zu einer Nabe 244 gebogen sind, so daß eine zylindrische Form entsteht. An den Zungen 242 sind Typenteile 246 angebracht. Die Nabe ist an einer Welle 248 befestigt, die drehbar von einem mit dem Wagen bewegbaren Wagenteil 250 gehaltert ist. Der Wagenteil 250 läßt sich längs der Achse der Schreibwalze 10 sowie auch vertikal verschieben, um ein gewünschtes Typenteil 246 an der ausgewählten Zunge 244 auszuwählen. Die Welle 248 und damit das Typenrad 240 können von dem Motor 24 mittels des Universalgelenks 26, der Welle 20· und Kegelrädern 252, 254 gedreht werden. Das Kegelrad 252 ist an der Welle 20· angebracht, die drehbar von dem Wagenteil 250 gehaltert wird, während das Kegelrad 254, das mit dem Kegelrad 252 im Eingriff ist, an der Welle 248 befestigt ist. Ein Anschlagteil 256 ist in der gleichen Weise und für den gleichen Zweck wie das Anschlagteil 230 angeordnet .■

In den Figuren 15 bis 18 ist das Herstellungsverfahren für Zungen 300 und Typenteile 302 dargestellt, wie es dann abläuft, wenn ein Typenrad hergestellt werden soll, das dem Typenrad 22 ähnelt. Alle Typenteile 302 werden einstückig aus einem thermoplastxschen Harz bzw. Kunststoff, wie beispielsweise einem Epoxydharz» mit einem Kreisring 3O4 gegossen, der nach der Fertigstellung des Typenrades entfernt wird. Die Typenteile 302 werden mit trapezförmigen bzw. trapezoid- oder keilförmigen Ausschnitten 306 so ausgebildet, daß die Oberseiten der Ausschnitte 306 größer als die Bodenseiten sind. Die Typenteile 302 können mit einem Metall, wie beispielsweise Kupfer, Nickel oder Chrom galvanisiert werden, falls dies erforderlich sein sollte.

Die Typenteile 302 sind mit Stiften 308 versehen, die sich von ihnen nach ut.ten erstrecken. Der Kreisring 304

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und die Typenteile 302 werden als Einheit in einer Form (nicht dargestellt) angeordnet; dabei sind Einrichtungen vorgesehen, um die Typenteile 302 nach unten zu halten, so daß die Unterseiten der Stifte 308 ständig in Berührung mit dem Boden der Form sind. Auf diese Weise wird eine optimale vertikale Ausrichtung der Typenteile 302 in der Form sichergestellt.

Nachdem der Kreisring 304 und die Typenteile 302 in der Form angeordnet worden sind, wird ein thermoplastisches Harz, wie beispielsweise ein Amidharz, in die Form gegossen oder gespritzt, so daß die Zungen 3OO und eine Nabe (nicht dargestellt) entstehen. Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird das Harz unter Druck eingebracht; dadurch läßt sich sicherstellen, daß das Harz die trapezoid- oder keilförmigen Ausschnitte 306 vollständig füllt. Nachdem das die Zungen 3OO bildende thermoplastische Harz erstarrt ist, werden der Kreisring 3Ok₁ die Typenteile 302, die Zungen 3OO und die Nabe der Form als Einheit entnommen, wonach der Kreisring JOk abgeschnitten wird; dadurch entsteht das fertige Typenrad.

Figur 19 zeigt einen Kreisring %00, eine Zunge 402 und ein Typenrad kok, die im wesentlichen den in Fig. 7 dargestellten Teilen ähneln. Das Typenteil 402 ist jedoch mit einer rechtwinkligen, erhabenen bzw. erhöhten Oberfläche ho6 ausgebildet. Die erhabene Oberfläche 4o6 ermöglicht die Verwendung einer Positionierungslehre bzw. Spannvorrichtung (nicht dargestellt) mit einer entsprechenden Ausnehmung, so daß das Typenteil kok mit äußerster Genauigkeit in der Winkelrichtung während des Formens angeordnet werden kann.

Fig. 20 zeigt ein Typenteil 502, welches das Schriftzeichen¹«" trägt; es ist mit Stiften 504 ausgebildet,

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die den Stiften 308 ähneln. Das Typenteil 502 ist jedoch mit einer axialen Öffnung 5O6 versehen, durch die sich eine Zunge 508 erstreckt. Die Zunge 506 hat einen abgestuften bzw. abgesetzten Aufbau, um zu verhindern, daß sich das Typenteil 502 von der Zunge 5O8 lösen kann.

In Fig. 22 sind zwei Typenteile 602 und 6o4 dargestellt, die dem Typenteil 502 ähneln und an einer Zunge 606 angebracht sind. Darüberhinaus ist ein Anschluß- bzw. Verbindungsstück 608 einstückig mit den Typenteilen 602 und 6o4 ausgebildet; dadurch wird sichergestellt, daß der Abstand zwischen den Typenteilen 602 und 6o4 absolut genau ist. Wie sich der Darstellung entnehmen läßt, ist das Verbindungsstück 608 in die Zunge 606 eingebettet, um die Typenteile 602 und 6o4 sicher auf der Zunge 606 zu halten.

In Fig. 23 ist ein Typenteil 700 dargestellt, äxs mit einer axialen Bohrung 702 ausgebildet ist. Eine Zunge 704 hat einen Querschnitt, dessen Form der der Bohrung 702 entspricht; seine Abmessungen sind jedoch etwas größer, so daß das Druckteil 700 in einer Preßpassung auf der Zunge 704 sitzt. Aufgrund dieses Aufbaus können die Typenteile 7OO in nur einer Form für mehrere Druckvorrichtungen hergestellt werden, wobei sich der Abstand zwischen den Typenteilen 7OO auf einer einzigen Zunge 704 bei den verschiedenen Vorrichtungen ändert. Die Typenteile 700 können genau mittels einer Lehre bzw. einer Spannvorrichtung oder einem ähnlichen Teil (nicht dargestd.lt) auf der Zunge 704 angeordnet werden.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1.JDruckvorrichtung, gekennzeichnet durch ^eine drehbare Einrichtung, durch mehrere elastische Zungen (29; 46, 48; 70, 72, 74; 134, 136; 2θ4; 210; 242; 300; 4θ2; 508; 606; 704), die sich von der drehbaren Einrichtung erstrecken, durch in vorher beabimmten Abständen von der drehbaren Einrichtung an den Zungen (29; 46j 48; 70, 72, 74; 134, I36; 204; 210; 242; 3OO; 402; 508; 606; 7O4) vorgesehene Typenteile (23; 25; 50; 76; I38, l42; 206, 208; 212; 2l4; 246; 302; 502; 602, 6o4;7OO), durch eine erste Antriebseinrichtung zur Drehung der drehbaren Einrichtung, so daß sich eine ausgewählte Zunge in einer vorher bestimmten Winkellage befindet, und durch eine zweite Antriebseinrichtung zur Bewegung der drehbaren Einrichtung in einer zu einer Achse der ausgewählten Zunge parallelen Richtung, so daß sich ein ausgewähltes Typenteil an der ausgewählten Zunge in einer vorher bestimmten linearen Lage befindet.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achsen der elastischen Zungen axial von der drehbaren Einrichtung erstrecken.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achsen der elastischen Zungen radial von der drehbaren Einrichtung erstrecken.

4. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwei Typenteile (23, 25) an jeder elastischen Zunge (29) an zwei der vorher bestimmten Abstände von der drehbaren Einrichtung vorgesehen sind.

5- Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3ι dadurch gekennzeichnet, daß an jeder elastischen Zungp

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ein Typenteil vorgesehen ist, wobei sich ein Typenteil in einem ersten vorher bestimmten Abstand von der drehbaren Einrichtung und ein anderes Typenteil in einem zweiten vorher bestimmten Abstand von der drehbaren Einrichtung befinden.

6. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Winkel zwischen den Typenflächen der Typ ent eile, die in dem kleineren, der beiden vorher bestimmten Abstände angeordnet sind, und den Achsen der jeweiligen Zungen größer als zweite Winkel zwischen den Typenflächen der Typenteile, die in dem größeren der beiden vorher bestimmten Abstände angeordnet sind, und den Achsen der jeweiligen Zungen sind.

7« Druckvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dritte Winkel zwischen den Rückflächen der Typenteile, die in dem kleineren vorher bestimmten Abstand angeordnet sind, und den Achsen der jeweiligen Zungen gleich den ersten Winkeln sind, und daß vierte Winkel zwischen den Rückflächen dir Typenteile, die in dem größeren vorher bestimmten Abstand angeordnet sind,und den Achsen der jeweiligen Zungen gleich den zweiten Winkeln sind.

8. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, deß die drehbare Einrichtung ein erstes und zweites Drehteil aufweist, wobei sich eine erste der elastischen Zungen von dem ersten Drehteil und eine zweite .der elastischen Zungen von dem zweiten Drehteil erstrecken.

9. Druckvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elastische Zunge (48) in der Weise gebogen ist, daß das erste und zweite der Typenteile (5O)i die an der ersten und zweiten Zunge (46,48)

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vorgesehen sind, jeweils in einer gemeinsamen Ebene (52) liegen.

10. Druckvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen dem ersten und zweiten Typenteil und der drehbaren Einrichtung unterschiedlich sind.

11. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, gekennzeichnet. Arch ein Anschlagteil (256), das in der Nähe der ausgewählten Zunge(242) angeordnet ist.

12. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Zunge aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist.

13. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, diß die elastischen Zungen Glasfasern aufweisen.

lh. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zungen Kohlenstoffasern aufweisen.

15. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis l*t, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Harz ein Amidhärz verwendet wird.

16. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Typenteile aus einem aushärtbaren Harz hergestellt werden.

17· Druckvorrichtung nach Anspruchl6, dadurch gekennzeichnet, daß als aushärtbares Harz ein Epoxydharz verwendet wird.

l8. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Typenteile mit einem Metall galvanisiert werden«

19» Druckvorrichtung nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus der Gruppe ausgewählt wird, die Kupfer, Nickel und Chrom enthält*

20* Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis I9» dadurch gekennzeichnet, daß die Typenteile (302) mit Ausschnitten (306) ausgebildet sind, wobei die Querschnitte der Ausschnitte (3°6) an dem Punkt am größten sind, der am nächsten zu den Typen£lachen der Typenteile (302) liegt, und wobei sich die elastischen Zungen (3OO) in die Ausschnitte (306) erstrecken.

21. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,gekennzeichnet durch Verbindungsglieder, welche die beiden Typenteile an jeder elastischen Zunge miteinander verbinden.

22. Druckvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zungen rund um Teile- der jeweiligen Verbindungsglieder ausgebildet sind.

23. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Typenteile (7OO) mit axialen Löchern (702) ausgebildet sind,wobei sich die elastischen Zungen (704) in die Löcher der jeweiligen Typenteile (7OO) erstrecken.

2%. Druckvorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß die Typenteile (7OO) in Preßpassung auf den jeweiligen elastischen Zungen (704) sitzen.

25. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch ein Universalgelenk (26; 100), das

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die erste Antriebseinrichtung mit der drehbaren Einrichtung verbindet, um die Bewegung der drehbaren Einrichtung durch die sweite Antriebseinrichtung auszugleichen.

26» Druckvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Universalgelenk (26; 100) ein erstes, mit der ersten Antriebseinrichtung verbundenes Querteil (80), ein zweites, mit der drehbaren Einrichtung verbundenes Querteil (82), und ein Verbindungsglied enthält, das das erste Querteil mit dem zweiten Querteil verbindet, wobei das Verbindungsglied (84; 106) mit ersten und zweiten Schlitzen (86, 88; 108, 110) ausgebildet ist, um das erste bzw. zweite Querteil aufzunehmen.

27. Druckvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied ein Verbindungselement (84; 106), das mit den ersten und zweiten Schlitzen ausgebildet ist, ein Druckteil (HO) und eine Vorspanneinrichtung aufweist, die das Druckteil (116) zum Eingriff mit dem ersten und zweiten Querteil senkrecht zu ihren Achsen vorspannt und das erste und zweite Querteil gegen die inneren Wände des Verbindungselementes drückt, das die ersten und zweiten Schlitze enthält.

28. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27» dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Querteile Stifte (80, 82; 102, 104) sind.

29· Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Querteil (80, 82; 102, 104) drehbar mit der ersten Antriebseinrichtung bzw. der drehbaren Einrichtung verbunden sind.

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30. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Querglied mit - einander diametral gegenüberliegenden,

flachen Oberflächen (126, 128) ausgebildet sind.

31· Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 3O₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung ein elastisches Band (ll8) ist, das sich rund um das Verbindungselement und das Druckteil (ll6) erstreckt.

32. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

31, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung einen Schrittschaltmotor (24) aufweist.

33· Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung einen Servomotor aufweist.

34. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33» gekennzeichnet durch eine Schreibwalze (lO) und eine Anschlagvorrichtung (30), um die ausgewählte Zunge (29) so zu biegen, daß das ausgewählte Typenteil (23, 25) rasch auf die Schreibwalze (lO) zu bewegt wird.

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