DE2624761A1

DE2624761A1 - Druckhammervorrichtung

Info

Publication number: DE2624761A1
Application number: DE19762624761
Authority: DE
Inventors: Allen N Cargill
Original assignee: Mohawk Data Sciences Corp
Current assignee: Mohawk Data Sciences Corp
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1976-12-30
Also published as: DE2624761B2; US4018155A; DE2624761C3; CA1054442A; SE405462B; JPS5645784B2; JPS52125026A; AU1456876A; FR2313211A1; GB1538086A; SE7605344L

Description

F-^Ei,TA j Λ KLTF.

DR. E. WIEGAND DiPL-ING. W. NT=MANN 2 6 2 A 7 6

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÜNCHEN HAMBURG

TElEFON: SSSA76 8000 MO NCH EN 2,

TELEGRAMME: KARPATENT MATH I LD ENSTRASSE 12 TELEX : 529 008 KARP D

2. Juni 1976

VJ 4 2 548/76 12/Sch

Mo hawk Data

Herkimer, New York (V_est.A.)

Druckhamniervorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf Anschlagdruckvor^- richtungen und insbesondere auf eine ballistische Druckhammervorrichtung, die gekennzeichnet ist durch hohe Geschwindigkeit, kurze Verweilseit, geringe wirksame Masse des Hammexkopfes und durch niedrige Kosten und leichte Herstellung,

609853/068 5

Bei Anschlagdruckvorrichtungen wird der Druckhammer betätigt, um ein Anschlagen zwischen einem Typenträger und einem Druckmedium hervorzurufen derart, daß ein ausgewähltes Zeichen auf das Druckmedium gedruckt wird· Bei gewissen Druckvorrichtungen ist der Typenträger zum Zeitpunkt des Anschlagens stillstehend, und bei anderen Druckvorrichtungen bewegt sich der Typenträger zum Zeitpunkt des Anschlagens (fliegend). Zufolge ihrer hohen Geschwindigkeiten und der kurzen Verweilzeit ist eins Druckhammervorrichtung gemäß der Erfindung besonders nützlich bei solchen "fliegenden" Druckvorrichtungen, bei denen der Typenträger sich mit solch hoher Geschwindigkeit bewegt, daß kurze Verweilzeiten erforderlich sind, um Verschmieren und/oder Reißen des Druckmediums zu verhindern. Jedoch machen die Einfachheit der Herstellung und die niedrigen Kosten der Druckvorrichtung gemäß der Erfindung sie auch für "fliegende" Druckvorrichtungen mit niedrigerer Geschwindigkeit attraktiv, und selbst für solche Anschlagdruckvorrichtungen, bei denen der Typenträger zum Zeitpunkt des Anschlagens stillstehend ist.

^! In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck "ballistischer Druckhammer", daß der Hammer an einer gewissen Stelle seiner Bewegungsbahn zwischen seiner Ruhestellung und seiner Druckstellung sich in frei-fliegendem Zustand befindet. Dies wird allgemein beispielsweise dadurch erreicht, daß anfänglich eine Beschleunigungskraft an den Hammer angelegt wird, um ihn aus seiner Ruhestellung in Richtung gegen die Druckstellung zu bewegen. Jedoch wird die Beschleunigungskraft beseitigt, bevor dor Hammer die Druckstellung erreicht. Der Hammer fänib dann zufolge seiner Trägheit fort, sich in Tdchtung gegen die Druckstellung zu bewegen und ein Anschlagen zwischen dem Druckmedium und dem Typenträger hervorzurufen.

Eines der Probleme, welches sich bei der Verwendung von ballistischen Druckhämmern ergibt, besteht darin,

609853/068 5

daß unterschiedliche Mengen an kinetischer Energie des Hammerkopfes erforderlich sind, wenn beispielsweise einerseits einzelne Bögen und andererseits mehrere Bögen bedruckt werden sollen. Das bedeutet, daß, wenn mehrere Bögen gedruckt werden sollen, mehr Energie erforderlich ist, als wenn ein einziger Bogen gedruckt werden soll. Ein bekannter Versuch, dieses Problem zu lösen, umfaßt die Anordnung von Dämpfungskissen an einer Vorwärtsanschlagstelle derart, daß kinetische Energie absorbiert wird. Ein Nachteil dieser Technik besteht darin, daß sie kritische anfängliche Einstellungen und auch oftmals Einstellungen während der Benutzung für den Abstand zwischen der Ruhestellung des Hammers und den Dämpfungskiseen erfordert. Ein anderer bekannter Versuch, dieses Problem zu lösen, umfaßt die Änderung der Energiemenge, die an die Betätigungseinrichtung des Hammers angelegt wird. Diese Lösung umfaßt allgemein das Anlegen verhältnismäßig starken elektrischen Stromes, wenn mehrere Bögen gedruckt werden sollen, und das Anlegen eines relativ schwachen Stromes, wenn einzelne Bögen gedruckt werden sollen. Ein Problem bei dieser Lösung besteht darin, daß die Beschleunigungszeit des Hammers, geändert wird, wodurch wiederum ein aufwendiger und teurer ZeitSteuermechanismus erforderlich ist, der alle Beschleunigungsbedingungen für alle angewendeten Stromwerte richtig berücksichtigen kann.

Eine Druckhammervorrichtung gemäß der Erfindung weist einen langgestreckten Hammer auf mit einem Kopfteil nahe desjenigen Endes von ihm, welches an einem starren Schwenkpunkt angebracht ist. Das andere Ende des Hammers ist mit dem Anker der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung nahe einem von dessen Enden gekoppelt. Zusätzlich zu dem langgestreckten Anker weist die Betätigungseinrichtung einen langgestreckten Stator auf ,der einen allgemein zylindrischen Hohlraum hat, der sich von einem seiner

609853/0685

Enden erstreckt. Der Stator ist in einer Öffnung eines Rahmens so angebracht, daß der Hohlraum des Stators einer ersten Seite des Rahmens zugewandt ist. Der Schwenkpunkt wird dann einfach an der ersten Seite des Rahmens derart befestigt, daß das andere Ende des Ankers in dem Hohlraum des Stators angeordnet ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Rückführfeder um den Anker herum gleichachsig angebracht, und zwar zwischen einem ersten Federanschiag, der an dem Anker vorgesehen ist, und einem zweiten Federanschlag, der in dem Statorhohlraum vorgesehen ist.

Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Teil des Stators allgemein zylindrisch und er weist auf seiner Außenfläche Schraubengewinde auf. Es sind dazu passende Schraubengewinde in der Öffnung des Rahmens vorgesehen, so daß der Stator bequem ein- und ausgebaut werden kann. Zusätzlich ermöglicht dies eine leichte Einstellung der relativen Lage von Stator und Anker durch Drehung des Stators von Hand.

Bei ej-ner noch anderen Aus führ ungs form der Erfindung hat ein !Teil des Ankers nahe einem seiner Enden (das von dem Statorhohlraum entfernt liegende Ende) einen sich durch ihn hindurch erstreckenden Schlitz. Das von dem Hammerkopf entfernt liegende Ende des Hammers erstreckt sich durch diesen Schlitz. Eine Andrucksteuerfedereinrichtung ist in einem mittleren Ankerhohlraum angeordnet derart, daß sie den Hammer kontinuierlich in Richtung gegen das von dem Statorhohlraura entfernt liegende Ende des Schlitzes drückt. Wenn der Stator betätigt wird," werden dem Anker eine seitliche Bewegung und dem Hammer eine entsprechende Drehbewegung um den Schwenkpunkt erteilt. Der Anker erreicht den Boden des Statorhohlrauaies, bevor der Hammerkopfteil die Druckstellung erreicht, so daß der Hammer dann sich zufolge seiner Drehträgheit in frei-fliegendem Zustand weiter in Richtung gegen die Drucksteliung dreht.

609853/0685

Die Dauer dieses Zustandes ist eine Funktion der Dicke des Druckmediums. Während dieser Zeit wirkt die das Andrücken steuernde Federeinrichtung kontinuierlich auf den anderen Hammer, um den Hammer während- des freifliegenden Zustandes zu verzögern, so daß die Hammerdrehgeschwindigkeit für ein dickes Druckmedium relativ höher als für ein dünnes Druckmedium ist. Dies ist ein wichtigss Merkmal, welches es ermöglicht, die Druckhammervorricntung ohne oftmalige Einsteilung zum Drucken dicker und dünner Druckmedien zu verwenden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. ΊΑ und 1B sind schercatische Ansichten eines

Teiles der Druckvorrichtung, in welcher eins Druckhacmervorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kenn.

Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht, einer Druckhammervorrichtung gemäß der Erfindung. Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Fig. 2 nach

Linie 3-3' der Fig. 2.

' Vor einer Beschreibung der Einzelheiben der Ausführung; einer Druckhammervorrichtung gemäß der Erfindung werden anfänglich die hier eine Rolle spielenden ballistischen Prinzipien beschrieben. Fig« Λ λ und IB zeigen schematisch einen Teil einer Druckvorrichtung mit einem typischen Druckhammer 10, einem Druckmedium 11 und einem Typenträger 12. Der Typenträger 12 ist beispielsweise und zwecks vollständiger Beschreibung als eine drehbare Drucktrommel dargestellt, die Typen, beispielsweise C hat, die um ihre Umfangsfläche angeordnet ist. Es ist zu bemerken, de^Q Druckhammervorrichtungen gemäß der Erfindung auch r^it anderen Ausführungen von T-yperrGrägern verwendet werden können, beispielsweise mit Typenträger^ in Form von endlosen Bändern, Speichenrädern und anderen.

Der Druckhammer 10, der für Zwecke der Erläuterung in Stabform dargestellt ist, ist ein langgestreckter

609853/0685

Teil mit einem Kopfteil 10a nahe einem seiner Enden. Der Hammer 10, der in den Fig. 1A und 1B in seiner Ruhestellung dargestellt ist, kann sich, wenn eine seitliche Kraft oder eine Längskraft F an das andere Ende des Hammers 10 angelegt wird, in Richtung gegen eine Druckstellung drehen, an welcher das Druckmedium 11, welches aus Papier 11a und einem Farbband 11b besteht, gegen das Typenzeichen C angeschlagen wird, wodurch auf das Papier 11a eine Abbildung entsprechend dem Typenzeichen gedruckt wird. Obwohl der Hammer 10 sich aus der Ruhestellung bis zur Druckstellung über eine Gesamtstrecke von X bewegen muß, wird die Kraft F nur solange angelegt, bis der Hammer 10 sich über eine Strecke XI bewegt hat. Wenn die Kraft F nicht langer angelegt wird, bewegt sich der Hammer über die verbleibende Strecke X2 bis zur Druckstellung in frei-fliegendem Zustand zufolge seiner Drehträgheit. Nach dem Anschlagen schlägt der Hammer IC zurück und er wird in die Ruhestellung zurückgeführt.

Bei einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Druckvorrichtung dreht sich die Typenträgertrommel 12 mit relativ hoher Geschwindigkeit. Bei einer solchen Druckvorrichtung ist; es außerordentlich wichtig, daß die Verweilzeit außerordentlich kurz ist. Die Verweilzeit ist diejenige Zeit, während welcher der Hammerkopf 10a das Druckmedium 11 im Eingriff mit der Typenfläche C hält. Wenn die Verweilzeit zu lang ist, bewirkt; die sich schnell bewegende Typenfläche, daß das gedruckte Zeichen verschmiert wird. Um eine kurze Verv;eilzeit zu erzielen, ist es wesentlich, daß der Hammerkopf 10a zum Zeitpunkt des Anschlagens niedrige wirksame Masse und hohe Geschwindigkeit hat. Geringe wirksame Masse des Hammerkopfes 10a wird erzielt durch Verwendung von Drehbewegung für den Druckhammer 10. Hohe Geschwindigkeit für den Hammerkopf 10a wird erzielt durch richtige Anordnung des Schv'enkpunktes P zwischen den Enden des Hammers 10*

609853/0685

Die Geschwindigkeit des Hammerkopfes 10a steht zu der Geschwindigkeit am anderen Ende des Hammers, an welchem die Kraft F angelegt wird, in Beziehung entsprechend einem Verhältnis d2 zu d1, worin dl der Abstand von dom Schwenkpunkt P zum Hammerkopfende und der Abstand d2 der Abstand von dem Schwenkpunkt P zum anderen Ende des Hammers 10 ist. Bei einer Ausführungsform einer Druckhammervorrichtung gemäß der Erfindung wurde ein Verhältnis dl zu d2 in der Größenordnung von drei angewendet, so daß die Hammerkopfgeschwindigkeit dreimal so hoch ist wie die Geschwindigkeit des anderen Endes des Hammers 10. Zweckentsprechende Anwendung dieser mechanischen Übersetzung kann zu beträchtlichen Einsparungen hinsichtlich der Energie führen, die zur Erzeugung der Kraft F erforderlich ist.

Es ist oftmals erforderlich, daß eine Druckvorrichtung nicht nur beispielsweise einen einsigen Papierbogen, sondern auch beispielsweise zwei oder mehr Papierbögen einschließlich einer oder mehrerer Kohlepapierblätter druckt. Zufolge der unterschiedlichen Dicke zwischen einem einzelnen Bogen und mehreren Bögen ändert sich der Abstand X2. Demgemäß ist der Abstand X2 in Fig. 1B, in welcher ein aus mehreren Bögen bestehendes Druckmedium 11 dargestellt ist, kleiner als in Fig. 1A, in welcher ein Druckmedium mit einem einzigen Papierbogen 11a dargestellt ist. Es ist selbstverständlich wesentlich, daß die Hammerkopfgeschwindigkeit beim Anschlagen im Fall des Drückens von mehreren Bögen höher.ist als im Fall des Drückens eines einzigen Bogens. Das Problem besteht darin, auf welche Weise für das Drucken von mehreren Bögen eine ausreichend hohe Geschwindigkeit erzielt wird, um alle Bögen der Mehrzahl von Bögen ausreichend klar zu drucken und weiterhin eine Geschwindigkeit zu erzielen, die niedrig genug ist, um einen einzigen Bogen zu drucken, ohne das Papier zu durchlöchern oder zu zerreißen. Wie oben erwähnt, sind frühere Versuche, dieses Problem zu lösen, nicht zufriedenstellend.

609853/0685

Was benötigt ist, ist eine Lösung, mittels welcher das Problem gelöst wird, ohne die Notwendigkeit kritischer anfänglicher Einstellungen und oftmaliger Nachstellungen beim Betrieb oder die Notwendigkeit, aufwendige Zeitsteuerstromkreise vorzusehen, um unterschiedliche Beschleunigungszeiten für den Druckhammer zu ermöglichen. Kurz gesagt ist es erwünscht, eine Druckhammervorrichtung zu schaffen, bei welcher der Abstand X zum Zeitpunkt des Einbaus bequem eingestellt wird, Nachstellungen im Betrieb selten notwendig sind und bei welchem die Geschwindigkeit des Hammerkopfes während des frei-fliegenden Zustandes einfach und bequem gesteuert wird zur Berücksichtigung einzelner Bögen oder einer Kehrzahl von Bögen.

In den Pig· 2 und 3 ist eine ballistische Druckhammervorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die eine Mehrzahl von Druckhämmern aufweist, von denen nur zwei bei 10-1 und 10-2 dargestellt sind. Jedem Hammer 10-1, 10-2 ist eine entsprechende elektromagnetische Betätigungseinrichtung 20-1 bzw, 20-2 zugeordnet, die an einem Rahmen der Druckvorrichtung starr befestigt ist, Von dem Rahmen 13 ist nur soviel dargestellt, daß die Einfachheit der Druckhammervorrichtung und die Leichtigkeit erkennbar sind, mit der die Druckhammervorrichtung zusammengebaut werden kann. Wie ersichtlich, ist; der Rahmen 13 teilweise weggebrochen, um die Druckhammervorrichtung zweckmäßig darzustellen.

Die elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen 20-1 und 20-2 sind in einem Winkel zueinander angeordnet, um kleine Hammerkopfabstände zu erzielen« Trots der Anwendung einer Winkelausrichtung der Betätigungseinrichtungen 20-1 und 20-2 ist noch ein Abstand zwischen den Hämmern 10-1 und 10-2 vorhanden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Um einen noch kleineren Abstand der Hammerköpfe zu erhalten, könnte eine im wesentlichen ähnliche Druckhammervorrichtung (nicht dargestellt) in ähnlicher Weise an dem Rahmen 13 derart befestigt werden,

609853/0685

daß ihre Hammerköpfe zwischen den Hammerkopfen 10-1a und 1O-2a usw. der Hammer 10-1 und 10-2 usw. liegen* Obwohl diese Technik bekannt ist, ist es ausreichend, hier festzustellen, daß in einem solchen Fall die zusätsliehe Druckhammervorrichtung an den Hahnen 13 unter den Druckhämmern 10-1 und 10-2 usv/. angeordnet werden würde. wobei ihre Hammer sich dann versetzt zu den Hämmern 1C-1 und 10-2 nach oben erstrecken würden.

Die Hammer 10-1 und 10-2 sind an einem Schwenkpunkt angebracht, der als Stange 14 dargestellt ist, die durch betreffende Hammeröffnungen 10~1c und 10-2c hindurch derart eingesetzt ist,daß die Hammer um die Stange 14 drehbar sind. Die Stange 14 ist an dem Rahmen 13 durch Klemmteile 15 und 16 starr befestigt_} die sich über die .gesamte Länge der Hamniervorrichtung erstrecken, die .jedoch in gebrochener Darstellung "wiedergegeben sind, urn die Einzelheiten der Ausführungen der Hammer 10-1, 10-2 zu zeigen. Der Klemmteil 15 v/eist einen ersten Plattenteil 15-1 auf, der sich gegen die Fläche des Rahmens 13 legt und an diesem beispielsweise durch eine Schraube 15-2 starr, befestigt ist. Von dem Plattenteil 15-1 erstrecken sich obere und untere Schienen 15-3 und 15-4 nach außen, die senkrechte Schlitze 15-3b und 15-4b umfassen. Diese Schlitze liegen in einem Abstand voneinander und sie haben eine zweckentsprechende Breite derart, daß benachbarte Hammer 10-1, 10-2 usw* in den Schlitzen angeordnet werden können. Die Schiene 15-3 weist weiterhin einen -waagerechten Schlitz 15~3b auf, der die Schwenkstange 14 aufnehmen kann.

Der Klemmteil 16 weist einen ebenen Plattenteil 16-1 und eine obere Schiene 16-3 auf, durch welche sich senkrechte Schlitze 16-3a erstrecken. Der Klemmteil 16 ist an dem Klemmteil 15 und an dem Rahmen 13 mittels einer Schraube 16-2 srarr befestigt; derart, daß die senkrechten Schlitze 15-3a und 16-3a sich in Ausrichtung befinden. Die Breite dieser (Schlitze ist geringfügig größer als die entsprechende Breite der Hemmer, so daß freie Bewegung¹

609853/0685

der Hämmer in den geschlitzten Bereichen ermöglicht ist. Die Tiefe des waagerechten Schlitzes 15-3b entspricht annähernd dem Durchmesser der Stange 14, so daß der Klemmteil 16 die Stange 14 starr festklemmen und ihre Drehung verhindern kann. Der Klemmteil 16 weist weiterhin einen nicht dargestellten unteren geschlitzten Schienenteil auf mit Schlitzabständen entsprechend den Abständen der Schlitze 15~4a in der unteren Schiene 15-4.

Gemäß Fig. 2 und Pig. 3 umfaßt die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 20-1 einen Stator 21-1, einen Anker 22-1_t eine Rückführfeder 23-1 und ein Rückführfederhalterelement 24-1. Da alle elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen in ihrer Ausführung im wesentlichen identisch sind, wird lediglich die Einrichtung 20-1 im einzelnen beschrieben. Der Stator 21-1 hat allgemein zylindrische Gestalt und er weist einen allgemein zylindrischen Hohlraum 25-1 auf, in welchem ein Ende des Ankers 22-1 aufgenommen v/erden kann.

Der Stator, der durch einfache Konstruktion gekennzeichnet ist, hat nur drei Hauptbauteile, nämlich ein allgemein zylindrisches Metallstück 26-1, einen Metallstöpsel 27-1 und ein Induktorelement, welches aus einer Spule 28-1 und einer Wicklung 29-1 besteht, die auf die Spule 28-1 gewickelt ist. Das Metallstück 26-1 und der Stöpsel 27-1 bilden einen Teil des Magnetkreises des Stators und sie sind vorzugsweise aas einem magnetische Eigenschaften besitzenden Material gebildet, beispielsweise aus Weicheisen, Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und dergleichen.

Die Statorteile können relativ einfach zusammengebaut werden. Die Spule 28-1 und die Wicklung 29-1 werden zunächst in den hohlen zylindrischen Seil des Eisenstückes 26-1 derart eingesetzt, daß ein nach außen vorragender Flansch 30-1 der Spule 28-1 sich gegen eine Schulter 31-1 des zylindrischen Metallstücks 26-1. legt. Der Stöpsel 27-1 wird dann in die mittlere Bohrung der Spule 28-1 eingesetzt,

609853/0685

Der letzte Schritt beim Zusammenbau des Stators 21-1 besteht dann darin, den Lippenteil 32-1 des Stators über das Ende des Stöpsels 27-1 zu biegen« An dieser Stelle ist weiterhin zu bemerken, daß der Stator 21-1 einen Schraubengewindeteil 33-1 aufvjeist,' der seine Anbringung in einer Sehr aub engev.'indeö ff nung 13-1 des Rahmens 13 erleichtert.

Der Anker 22-1 ist ein langgestreckter Teil, bei dem wenigstens der Endteil 34—1 allgemein zylindrisch ist derart, daß er mit dem allgemein zylindrischen Hohlraum 25-1 in dem Stator 21-1 zusammenpaßt. Nahe dem anderen Ende des Ankers 22-1 befindet sich ein Schlitz 35-1 _s der sich vollständig durch den Anker erstreckt und der das von dem Hammerkopf 10-1a entfernt liegende Ende des Hammers 10-1 aufnehmen kann. Eine Buchse oder ein Lagerelement 36-1 ist am rechten Ende des Ankers 22-1 angeordnet. Die Konturen der Buchse 36-1 und des innerhalb des Schlitzes 35-1 befindlichen Teiles des Hammers 10-1 sind so gestaltet, daß sie zueinander passen. Die Buchse 36-1 dient daher als Buchse oder Führung und auch als Lager für die Drehbewegung des Hammers 10-1.

Ein mittlerer AnkerhöhIraun 37-1 erstreckt sich von dem anderen Ende des Ankerschlitzes 35-1 in Richtung gegen den Ankerendteil 34—1? der in dem Statorhohlraum 25-1 angeordnet ist. Eine Drucksteuerfeder einrichtung,-die aus einer Feder 38-1 und einem Stift 39-1 besteht, ist in dem Ankerhohlraum 37-1 derart angeordnet, daß der Stift 39-1 sich aus dem Hohlraum 37~1 heraus und in den Schlitz 35-1 erstreckt. Die Feder 37-1 befindet sich. unter Druck derart, daß sie den Stift 39-1 kontinuierlich gegen den Hammer 10-1 drückt, so daß der Hammer 10-1 gegen die Buchse 36-1 gedruckt ist.

Der Anker 22-1 kann ebenfalls einfach zusammengebaut werden. Zuerst werden die Feder 38-1 und der Stift 39-1 in den Ankerhohlraum 37-1 eingesetzt. Danach wird ein

60S853/0685

Schaftteil 40-1 der Buchse 36-1 in eine öffnung 41-1 am rechten Ende-des Ankers 22-1 eingesetzt. Die Öffnung 41-1 ist geringfügig angesenkt, so daß durch geeignetes Anlegen von Wärme, beispielsweise mittels eines Lötwerkzeuges oder eines anderen Erhitzungswerkzeuges, das Kunst· Stoffmaterial in die Ansenkung fließen und dadurch die Buchse 36-1 an dem Ende des Ankers 22-1 sicher festlegen kann.

Der letzte Schritt des Zusammenbaus der Druckhammervorrichtung umfaßt das Zusammenbauen des zusammengebauten Stators 21—1, des zusammengebauten Ankers 22-1, des Hammers 10-1, der Schwenkstange 14 und der Klenimteile 15 und 16. Der Klemmteil 15 wird an dem Rahmen 1? befestigt, und der Stator 21-1 wird in die Gewindeöffnung 13-1 eingeschraubt. Der Ankerteil 24-1 wird in den Hohlraum 25-1 eingesetzt. Die Rückführfeder 23-1 wird über das Ankerende geschoben, bis sie auf einem geflanschten Anschlagteil 42-1 ruht,-der in dem Statorhohiraum 25-1 gebildet ist. Das ringförmige die Rückführfeder haltende Element 24-1 wird dann über das Ende des Ankers geschoben, um mit der Rückführfeder 23-1 in Eingriff zu treten. Danach wird das ringförmige Halteelement 24-1 weit genug in Richtung gegen den Rahmen 13 bewegt (die Federkraft der Rückführfeder 23-1 ist außerordentlich niedrig, so daß dies von Hand ausgeführt werden kann), so daß das Ende des Hammers 10-1 durch den Ankerschlitz 35~1 eingesetzt werden kann«. Es ist zu bemerken, daß das ringförmige Federhalteeiernent 24—1 einen senkrechten Schlitz aufweist, in den der Hammer 10-1 paßt, wodurch eine Unterstützung dahingehend gegeben ist, Bewegung des Hammerendes in dem Schlitz von Seite zu Seite zu verhindern. Gleichzeitig wird der Hammer 10-1 in den zugeordneten senkre>aten Schlitz 15~3a des KleEimteiles 15 eingepaßt. Die übrigen Hammer werden in im wesentlichen gleicher Wed?e zusc.imnenseb.iu't, nachdem die »Stange 14 durch die Hamseröffnungen 10-2 usw. und den waagerechten Schlitz 15-3b im Klemmteil 15 eingesetzt

6098 5 3/0685

worden ist. Zuletzt wird die Klemmplatte 16 an dem Rahmen 13 befestigt, um die Anbringung der Stange 14-starr zu machen·

Zufolge der Bewegung des Ankers 22-1 und des Hammers 10-1 sind die Buchse 36-1, der Stift 39-1 und das Federhalteelement 24-1 sämtlich vorzugsweise aus einem selbstschmierenden Kunststoffmaterial gebildet, beispielsweise aus einem mit Molybdändisulfid gefüllten thermoplastischen Kunststoff.

Beim Betrieb der Druckhammervorrichtung wird ein elektrisches Signal, welches von einer nicht dargestellten Quelle von HammerbetätigungsSignalen erzeugt ist, über Leiter 29-1a und 29-1b angelegt, die mit der Wicklung 29-1 verbunden sind, so daß ein Magnetfeld in dem Statorhohlraum 25-1 erzeugt wird, welches seinerseits eine Bewegung des Ankers 22~1 in Längsrichtung in den Statorhohlraum 25-1 hervorruft. Diese Bewegung des Ankers 22-1 entspricht der Kraft F gemäß Fig. 1A, und sie wirkt dahingehend, dem Hammer 10-1 Drehbewegung zu erteilen. In Fig. 3 ist der Anker 22-1 in seiner Ruhestellung dargestellt, in welcher ein Spalt y zwischen dem Ende des Ankers 22-1 und dem Ende des Statorstöpsels 27-1 vorhanden ist. Dieser Spalt odej: Abstand y bestimmt den Abstand X1 gemäß den Fig. IA und 1B, durch welchen bzw. über welchen der Hammer 10—1 mit Beschleunigungskraft bewegt wird, so daß durch diesen Abstand weiterhin die Stelle bestimmt ist, an welcher die Kraft abgenommen wird, so daß der Hammer 10-1 in den freifliegenden Zustand eintritt. Eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß dieser Abstand y bequem einstellbar ist, indem lediglich der Stator 21-1 in der Gewindeöffnung 13-1 in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtunj· gedreht wird.

Wenn der Anker 22-1 in den Stabrhohlraum 25-1 gezogen wird, übt er eine Kraft in der gleichen Richtung auf das Ende des Hammers 10-1 aus. Es wird angenommen, daß diese Kraft zusammen mit dem Aufsetzen

609853/0685

des Ankers 22-1 bewirkt, daß das Ende des Hammers sich von der Buchse 26-1 geringfügig in Richtung gegen den Stator 21-1 bewegt. Die Drucksteuerfsdereinrichtung, die aus der Feder 38-1 und dem Stift 39-1 besteht, wirkt dahingehend, eine Kraft in der entgegengesetzten Richtung kontinuierlich auf das Ende des Hammers 10-1 auszuüben. Während der Zeit, während welcher der Hammer 10-1 sich im frei-fliegenden Zustand befindet, wirkt diese Kraft dahingehend, die Verzögerung des Hammerkopfes 10-1a zu vergrößern und demgemäß seine Geschwindigkeit mit zunehmend größerer Bewegungsstrecke mehr und mehr zu verringern. Dies ist für solche Anwendungen wichtig, bei denen sowohl dünne als auch dicke Druckmedien gedruckt werden sollen. Wenn der Druckhammer das Druckmedium gegen den Typenträger anschlägt, schlägt der Hammer zurück und er wird viel langsamer in seine Ruhe- oder Ausgangsstellung zurückgeführt. An der Ruhestellung wird die Rückkehrenergie des Hammers 10-1 durch einen Anschlag 4-3, der am Rahmen angeordnet ist, absorbiert. Γ-er Anschlag 4-3 kann aus einem geeigneten energieabsorbierenden Material wie urethankautschuk gebildet sein.

^: '- Es ist festzustellen, daß die Drucksteuerfeder 33-1 viel größere Federkraft als die Rückführfeder 23-1 hat« Beispielsweise liegt bei einer Ausführungsform der Erfindung die Federkraft der Drucksteuerfeder 38-1 um mehrere Größenordnungen höher als die Federkraft der Rückführfeder 23-1· Dies zu dem Zweck, zu gewährleisten, daß die Feder 38-1 während des frei-fliegenden Zustandes eine Verzögerungskraft an den Hammer 10-1 anlegen kann. Andererseits kann die Federkraft der Rückführfeder 23-1 vergleichsweise klein sein, da ihr Hauptzweck darin besteht, eine Unterstützung für die Rückschlagenergie des Hammers beim Zurückführen des Hammers in seine Ruhestellung zn schaffen.

809853/0685

Claims

Patentansprüche

1.) Druckhammervorrichtung mit einem langgestreckten Hammer, der nahe einem seiner Enden einen Hammerkopf hat, zwischen seinen Enden an einem ortsfesten Schwenkpunkt angebracht und am anderen Ende mit dem Anker einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Betätigungseinrichtung (2o-l) einen langgestreckten Stator (21-1) aufweist, der einen allgemein zylindrischen Hohlraum (25-i) hat, der sich von einem Ende des Stators erstreckt, und daß der Anker (22-1) langgestreckt ausgeführt, nahe einem seiner Enden (24-1) mit dem Hammer (lo-l) gekoppelt und mit dem anderen Ende in dem Statorhohlraura angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um den Anker (22-1) herum eine RückfUhrfeder (23-1) gleichachsig angeordnet ist, der Anker einen ersten Federanschlag aufweist, und der Statorhohlraum (25-1) einen zwei" ten Federanschlag aufweist und die Rückführfeder zwischen den beiden Anschlägen unter Druck gehalten ist,

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Stators (21-1) allgemein zylindrisch ist und Schraubengewinde (33-1) aufweist, welches mit einem zusammenpassenden Schraubengewinde in der Öffnung (13-1) eines starren Rahmens (13) zusammenarbeitet derart, daß die relativen Stellungen von Stator und Anker durch Drehung des Stators von Hand einstellbar sind,

609853/0685

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Ankers (22-1) nahe seinem einen Ende einen sich durch dieses Ende erstreckenden Schlitz (35-1) aufweist, das dem Hammerkopf gegenüberliegende Ende des Hammers (lo-l) sich durch den Schlitz erstreckt und daß eins Einrichtung vorgesehen ist, um das Hammerende in dem Schlitz gegen das von dem Stator (21-1) entfernt liegende Ende des Schlitzes kontinuierlich zu drücken.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da.3 der langgestreckte Hammer (lo-l) einer einer Mehrzahl von Hämmern ist, die alle an dem ortsfesten Schwenkpunkt (P bzw. 14) angeordnet sind, der an dem starren Rahmen (13) befestigt ist, die Betätigungseinrichtung elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen ist und durch den starren Rahman (13-1) sich für jede Betätigungseinrichtung eine Öffnung erstreckt, und daß die Statoren der Betätigungseinrichtungen jeweils in der entsprechenden Rahmenteilöffnung derart angeordnet sind, daß die entsprechenden Anker in den entsprechenden Statorhohlräumeη angeordnet und mit den entsprechenden Hämmern gekoppelt sind·

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (22-1) einen mittleren Hohlraum (37-1) aufweist, der sich von demjenigen Ende des Ankerschlitzes (35-1) erstreckt, welches dem in dem Statorhohlraum (25-1) angeordneten Ende des Ankers zunächst liegt, und daß eine Drucksteuerfedereinriahtung (38-1, 39-1) in dem Ankerhohlraum angeordnet ist, welche den Hammer (lo-l) kontinuierlich in Richtung gegen das andere Ende des Schlitzes (35-1) drückt und welche der Bewegung des Hammers in Richtung gegen die

609853/0685

Anschlagstellung kontinuierlich entgegenwirkt.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsstrecke des Ankers (22-1) in dem Statorhohlraum (25-1) kleiner ist als eine Bewegungsstrecke, die einer vollständigen Bewegung des Hammers aus der Ruhestellung bis in die Anschlagstellung entspricht,

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die um den Anker (22-1) gleichachsig angeordnete Rückführfeder (23-1) eine kleinere Federkraft als die Drucksteuerfedereinrichtung (33-1, 39-1) hat.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuerfedereinrichtung eine Drucksteuerfeder (38-1) und einen Stift (39-1) aufweist, von denen die Feder an einem Ende mit dem Boden des Ankerhohlraumes (37-1) und an dem anderen Ende mit einem Ende des Stiftes im Eingriff steht, dessen anderes Ende mit dem im Ankerschlitz (35-1) angeordneten Hammerende im Eingriff steht.

609853/0685