DE2853934C2 - - Google Patents

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DE2853934C2 DE19782853934 DE2853934A DE2853934C2 DE 2853934 C2 DE2853934 C2 DE 2853934C2 DE 19782853934 DE19782853934 DE 19782853934 DE 2853934 A DE2853934 A DE 2853934A DE 2853934 C2 DE2853934 C2 DE 2853934C2
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Horst Dipl.-Ing. 7035 Waldenbuch De Matthaei
Walter Hans Dipl.-Phys. Dr. 7031 Steinenbronn De Hehl
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J9/00Hammer-impression mechanisms
    • B41J9/26Means for operating hammers to effect impression
    • B41J9/36Means for operating hammers to effect impression in which mechanical power is applied under electromagnetic control

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  • Impact Printers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckhammerantrieb, bei dem die für den Druck erforderliche Energie einer vorgespannten Feder entnehmbar ist.
Die Energie für den Antrieb von Druckhämmern in Zeilendruckern wird auf verschiedene Art und Weise bereitgestellt: z. B. durch Klappankermagnete, Tauchspulenmotoren, Federantriebe oder eine Stoßzahnwelle.
In der deutschen Gebrauchsmusterschrift 71 40 988 ist ein Druckhammerantrieb mit vorgespannter Feder beschrieben. Zur Vermeidung des Mehrfachdruckes durch sogenanntes Prellen des Druckhammersystems wird bei der beschriebenen Anordnung die kraftübertragende Verbindung zwischen Energiespeicher und Druckhammer nach der Hammerbeschleunigung selbsttätig und zwangläufig in Abhängigkeit von der Hammerstellung unter Ausnutzung der kinetischen Energie des Antriebssystemes aufgehoben, wonach der Druckhammer frei in seine rückwärtige Lage zurückläuft. Der Hammer lagert in vorgespannten Blattfedern, die ihn aufgrund ihrer Vorspannung gleichzeitig gegen eine rückwärtige Begrenzung drücken. Eine weitere Feder speichert die Vortriebsenergie des Hammers. In der rückwärtigen Lage wird der Hammer gegen die Kraft der vorgespannten Vortriebsfeder von einer geeigneten Halteeinrichtung gehalten. Die Vortriebsfeder ist so geformt, daß sie nach Beendigung der Hammerbeschleunigung selbsttätig und zwangläufig aus dem Bereich der Hammerbewegung ausschwenkt und den Hammer nach dem Abdruckvorgang nicht mehr beeinflußt. Nach dem Abdrucken führen die vorgespannten Federlager den Hammer wieder in seine rückwärtige Lage und die Haltevorrichtung fängt ihn ein. Vor Auslösung eines neuen Druckvorganges ist jedoch die Vortriebsfeder wieder zu spannen und am Hammer einzuklinken. Bei dieser Anordnung stellt die eigentliche Hammermasse einen einzigen, mit relativ großer Masse behafteten Körper dar, zudem ist ein Nachspannen der Vortriebsfeder erforderlich.
In der deutschen Offenlegungsschrift 25 26 233 ist eine Mosaikdruckeinrichtung zum spaltenweisen Abdruck mit einem elektromagnetisch angetriebenen Druckelement beschrieben, bei dem das Druckelement ein in zwei Freiheitsgraden bewegliches federndes Element ist, das durch eine Ablenkspule vertikal zur Druckzeile auslenkbar und durch einen mit konstanter Amplitude schwingenden Druckhammer in Richtung zum Aufzeichnungsträger antreibbar ist und daß Druckelement und Druckhammer einen Feder-Masse- Schwinger bilden, dessen Eigenfrequenz in Richtung zum Aufzeichnungsträger angenähert der Druckfrequenz ist.
In der deutschen Offenlegungsschrift 21 63 204, IBM, US-Priorität 28.12.1970, Ser. Nr. 101 654 ist eine Vorrichtung zum Antrieb von Druckhämmern mit einer Zahnwalze zur Beschleunigung der Druckhämmer beschrieben, die nach der Beschleunigung im freien Flug ihre Anschlagbewegung beenden. Pro Druckhammer ist ein Haltemagnet mit Abwurfwicklungen vorgesehen. Der Druckhammer ist an einer einseitig eingespannten Blattfeder befestigt und trägt federnd eine Klinke, die in ihrer Ausgangslage, d. h., bei gespannter Blattfeder des Druckhammers, mit dem Anker des Haltemagneten verriegelt ist.
Aus der US-Patentschrift 38 74 287 ist eine Druckeinrichtung bekannt, bei der ein (kollektives) Vorspannen aller Hämmer durch eine mechanische Vorspanneinrichtung erfolgt. Außerdem stellt die eigentliche Hammermasse einen einzigen, mit relativ großer Masse behafteten Körper dar.
In der Fig. 4 der US-Patentschrift 36 71 893 ist eine Druckvorrichtung beschrieben, bei der ein Seltenerdmagnet als Haltemagnet für ein Federantriebsglied verwendet wird. Die eigentliche Druckhammermasse ist in einer Lochführung gelagert. Gegen sie schlägt die Antriebsfeder mit einem sie verstärkenden Kontaktelement. Diese Feder kehrt jedoch nach erfolgtem Druckvorgang nicht durch freie Eigenschwingung in den Fangbereich des Haltemagneten zurück. Es ist anzunehmen, daß das Vorspannen der Feder durch äußeres mechanisches Einwirken erfolgt.
Bei elektromagnetischen und elektrodynamischen Antrieben ist innerhalb sehr kurzer Zeit dem Druckhammersystem die elektrische Energie zuzuführen. Die Umwandlung dieser elektrischen Energie in mechanische Bewegungsenergie geschieht dabei nur mit geringem Wirkungsgrad, da es sich immer um transiente Vorgänge handelt. Die mit diesen Prinzipien erreichbaren Hammergeschwindigkeiten und kinetischen Energien der Druckhämmer können praktisch kaum noch gesteigert werden.
Bei federgetriebenen Druckhämmern steht bereits vor dem Zeitpunkt des Auslösens des Druckvorganges die gesamte Energie als in der Feder gespeicherte potentielle Energie zur Verfügung. Die bei diesen federgetriebenen Druckhämmern nicht einfach zu verwirklichende Aufgabe besteht darin, innerhalb kurzer Zeit nach erfolgtem Druckvorgang und möglichst ohne Beeinträchtigung der Druckgeschwindigkeit des gesamten Druckers die durch den Druckvorgang verbrauchte Energie erneut in der vorzuspannenden Feder zu speichern. Dies geschieht zumeist kollektiv für alle Hämmer einer Druckzeile in der Zeitspanne zwischen den Druckvorgängen zweier aufeinanderfolgender Zeilen. Dabei wird ein sich über die gesamte Zeilenlänge erstreckender Magnet zu den vor der Zeile stehenden Hämmern bewegt. Die Hämmer werden von diesem Magneten angezogen und mit diesem zusammen in die vorgespannte Ausgangsposition zurückbewegt. Die einmalige Hin- und Herbewegung der Magnetmasse wie auch der Druckhammermasse erfordert relativ viel Zeit und führt zu einer wesentlichen Reduzierung der Druckleistung. Außerdem ist der konstruktive Aufwand für den Spannmechanismus groß.
Bei Matrixdruckern wird die Druckenergie ebenfalls häufig einer von einem Haltemagneten vorgespannten Blattfeder entnommen. Nach dem Druckvorgang wird die Feder wieder vom Kraftfeld des Magneten eingefangen. Da sich die erforderliche Druckenergie bei Matrixdruckern im Vergleich zu der bei sogenannten Schriftzeichen- oder Fontdruckern wie ca. 1 : 6,5 verhält, macht bei gleicher Federdimensionierung die Auslenkung und damit der vom Kraftfeld des Magneten zu überbrückende Luftspalt nur etwa 40% der Länge des Luftspalts beim Fontdrucker aus. Dieser Luftspalt ist bei der ebenfalls geringeren Federkraft klein genug, um den Hammer entgegen der Federkraft mit den Magneten in die Ausgangslage zurückzuziehen. Wollte man für größere Luftspalte eine Druckhammerfeder allein durch die Kraft eines Magneten in ihre vorgespannte Ausgangsposition bewegen, so wären für einen solchen Vorgang unverhältnismäßig hohe Erregerströme für den Haltemagneten aufzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen federgetriebenen Druckhammer in schnellen Druckern unter Vermeidung des kollektiven Spannens der Druckhämmer eine einfache Möglichkeit für das Spannen jedes einzelnen Hammers sofort nach dem Druckvorgang vorzusehen und die Druckhammermasse für eine hohe Druckleistung zu optimieren.
Die Aufgabe der Erfindung wird in vorteilhafter Weise durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Maßnahmen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Druckhammersystems mit Federantrieb, bei dem die eigentliche Druckhammermasse und eine Koppelmasse voneinander getrennt sind und letztere als freier Schwinger selbsttätig in eine vorgespannte Halteposition zurückkehrt.
Fig. 2 eine Darstellung der Auslenkung der Druckhammer- und Koppelmasse als Funktion der Zeit.
Fig. 3 eine Darstellung der Energieverhältnisse der Koppelmasse als Funktion der Auslenkung.
Fig. 4 eine Darstellung der Kräfteverhältnisse des Koppelmassesystems als Funktion der Auslenkung.
In Fig. 1 ist das Druckhammersystem mit Federantrieb schematisch dargestellt: Das Haltemagnet 4 weist eine Erregerspule 5 auf. Bei erregtem Haltemagneten 4 wird von diesem eine Koppelmasse 1 gehalten. Diese Koppelmasse 1 wird von 2 Blattfedern 2 und 3 getragen. Diese Federn 2 und 3 bilden zusammen mit der Koppelmasse 1 ein schwingfähiges System. Die Anziehung der Masse 1 durch den Haltemagneten 4 erfolgt gegen die Kraft der Federn 2 und 3. In dieser Ausgangsposition ist somit die Masse 1 gegen die Kraft der mit ihr verbundenen Blattfedern vorgespannt. Die in diesen Blattfedern gespeicherte Energie ist größer als die für den Abdruck eines Zeichens erforderliche Energie. Erfolgt eine Freigabe der Masse 1 von dem Haltemagneten, so bewegt sich die Masse 1 in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Druckrichtung. Die in ihren Blattfedern 2 und 3 gespeicherte potentielle Energie setzt sich in kinetische Energie der Masse 1 um. Bei Bewegung dieser Masse 1 in Druckrichtung stößt sie zum Zeitpunkt des Höchstwertes ihrer Geschwindigkeit auf die eigentliche Hammermasse 9, wobei 1 größer als 9 ist. Bei diesem Stoßvorgang wird der Hammermasse 9 eine Geschwindigkeit erteilt, die sich aus dem Verhältnis der Massen 1 und 9 und der Stoßgeschwindigkeit nach dem Inpuls- und dem Energiesatz ergibt. Die Geschwindigkeit der eigentlichen Hammermasse 9 ist größer als die Geschwindigkeit der Koppelmasse 1 im Zeitpunkt des Stoßes. Während sich die Hammermasse 9 in Druckrichtung bewegt und aus dem Papier 10 dem Druckwiderlager 11 einen Abdruck hält, ist der Koppelmasse 1 ein Weiterschwingen in Druckrichtung gestattet. Je größer die Auslenkung dieser Masse 1 in Druckrichtung über den Ruhepunkt dieses Federmassesystems hinaus ist, um so größer ist auch die Amplitude der Rückschwingbewegung. Die Amplitude dieses Federmassesystems in Druckrichtung wird durch den federnden Anschlag 6 begrenzt. Beim Rückschwingen dieses Federmassesystems in Richtung des Haltemagneten 4 über die Ruhelage dieses Systems hinaus tritt eine ständige Verkleinerung des Luftspaltes zwischen der Koppelmasse 1 und dem Haltemagneten 4 auf. Für die Extremlage des Rückschwingvorganges soll der Luftspalt eine solche Größe haben, daß die Kraft des Haltemagneten 4 ausreicht, die Koppelmasse 1 gegen die Kraft der Führungshaltefedern 2 und 3 anzuziehen. Der federnde Anschlag 6 ist so ausgebildet, daß er die Koppelmasse 1 in ihrem Hub begrenzt und dabei ein möglichst weites Überschwingen ermöglicht, jedoch die freie Bewegung des Hammers 9 nicht behindert.
Die eigentliche Hammermasse 9 ist von einer Feder 8 geführt. Sie ist aus Gründen einer hohen Druckleistung möglichst klein zu wählen, um bei hoher Aufschlaggeschwindigkeit die Kontaktzeit mit dem Papier möglichst kurz zu halten. Die Rückbewegung der eigentlichen Druckhammermasse 9 kann durch einen dämpfenden Anschlag (nicht dargestellt) begrenzt werden. Dieser verhindert zum einen eine weitere Beeinflussung mit dem Federmassesystem 1, 2, 3 und dämpft zum anderen die Schwingbewegung des Druckhammers 9 und verhindert einen sog. Mehrfachdruck, wie er bei einem erneuten Schwingen der Druckhammermasse in Richtung des Aufzeichnungsträgers denkbar wäre.
In Fig. 2 ist die Auslenkung der Koppelmasse 1 und der Druckhammermasse 9 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Für die Auslenkung der Koppelmasse 1 ist die ausgezogene Kurve M maßgebend. Im Punkt A 1 befindet sich die Koppelmasse 1 in von dem Haltemagneten 4 angezogener Stellung. Nach Freigabe für den Druckvorgang bewegt sich die Koppelmasse 1 in Richtung Aufzeichnungshöhe und schwingt anschließend wieder in Richtung des Haltemagneten zurück. Im Punkt A 0 während dieses Bewegungsvorganges hat die Koppelmasse ihre größte kinetische Energie. In diesem Punkt erfolgt der Stoß auf die eigentliche Druckhammermasse 9. Für den Auslenkungsvorgang der Druckhammermasse 9 ist die gestrichelt dargestellte Kurve m maßgebend. Außgehend vom Punkt A 0 wird die Druckhammermasse 9 in Richtung Aufzeichnungsträger ausgelenkt, den sie im Punkt C 1 erreicht. Nach Beendigung des immerhin einige Mikrosekunden andauernden Kontakts mit dem Aufzeichnungsträger schwingt ab Punkt C 2 die eigentliche Druckhammermasse 9 entsprechend der angegebenen Kurve in entgegengesetzter Richtung zurück. Sollte sich bei einer entsprechend konstruktiven Ausgestaltung des Druckhammersystemes die Kurve m die M der Koppelmasse schneiden oder sie berühren, so wäre ein Dämpfungsglied für den zurückschwingenden Druckhammer 9 vorzusehen (In Fig. 1 nicht dargestellt). Solche Dämpfungsglieder, welche zum einen einen Mehrfachdruck verhindern und zum anderen eine schnelle Rückführung des eigentlichen Druckhammers in seine Ruhelage erreichen sollen, sind aus dem Stand der Technik heraus bekannt und nicht Teil der Erfindung. Es wäre denkbar, daß bei einem federgehaltenen Druckhammer gemäß Fig. 1 ein solches Dämpfungsglied aus Schaumgummi besteht. Verläuft jedoch die Kurve für m in einer solchen Weise, daß sie die Kurve von M nicht berührt, so kann ein solches Dämpfungsglied entfallen, da eine gegenseitige Beeinflussung des rückschwingenden Druckhammers 9 und der rückschwingenden Koppelmasse 1 nicht gegeben ist.
In Fig. 3 ist die Auslenkung des Massefedersystems 1, 2, 3 als Funktion ihrer Energiebilanz dargestellt. Die ausgezogene Kurve bezieht sich auf die potentielle Energie des Federmassesystems. Im Punkt A 1 ist die Koppelmasse 1 von dem Haltemagneten 4 angezogen. In dieser Position ist die in den Federn 2, 3 gespeicherte potentielle Energie ein Maximum. Bei der Freigabe des Federmassesystems für den Druckvorgang durch den Haltemagneten nimmt die in diesem System enthaltene potentielle Energie zu Gunsten der zunehmenden kinetischen Energie dieses Systemes ab. Die potentielle Energie erreicht im Punkt A 0, in welchem der Stoßvorgang mit der eigentlichen Druckhammermasse 9 erfolgt, den Wert 0 und steigt anschließend wieder an.
Im Haltepunkt A 1 ist die kinetische Energie entsprechend der strichpunktierten Darstellung noch null. Nach Freigabe für den Druckvorgang nimmt diese kinetische Energie ständig zu, bis sie im Stoßpunkt A 0 ein Maximum erreicht. In diesem Punkt wird ein Teil der in dem Federmassesystem enthaltenden kinetischen Energie auf den Druckhammer 9 übertragen. Der im Federmassesystem verbleibende Rest von kinetischer Energie bewirkt ein Weiterschwingen des Federmassesystems in Druckrichtung, bis der Punkt A 2 als Umkehrpunkt für eine Rückbewegung des Federmassesystems in Richtung zum Haltemagneten erreicht wird.
In Fig. 4 ist eine Darstellung der Auslenkung als Funktion der Kraft gezeigt. Die ausgezogene Kennlinie (mit Feder gekennzeichnet) bezieht sich auf die Auslenkung als Funktion der Federkraft (gemeint sind in diesem Beispiel die Federn 2 und 3).
Entsprechend den Darstellungen in den Fig. 2 und 3 wird die Position für die durch den Haltemagneten 4 angezogene Masse M mit A 1 bezeichnet und die Position, an der die freischwingende Koppelmasse 1 die eigentliche Druckhammermasse stößt, mit A 0. Der Verlauf der Federkennlinie zwischen diesen beiden Positionen ist linear. Der in der Darstellung nach Fig. 4 gestrichelte Kurvenverlauf bezieht sich auf die durch den Haltemagneten ausgeübte Kraft in Abhängigkeit des Abstandes von diesem Haltemagneten. Dieser gestrichelt dargestellte Kurvenverlauf ist mit Magnet gekennzeichnet. Diese Magnetkraft ist in unmittelbarer Nähe des Haltemagneten (Position A 1) am größten. Sie nimmt mit zunehmender Entfernung von diesem Haltemagneten entsprechend dem dargestellten Kurvenverlauf ab. Die Summierung beider Kennlinien für die Federkraft und die anziehende Magnetkraft führt zu der gepunktelten Darstellung, welche mit RES. bezeichnet ist. Diese Resultierende schneidet in den Punkten A 3 und A 4 die Auslenkungsabszisse. In dem Bereich zwischen den Punkten A 1 und A 3 ist der Absolutbetrag der Magnetkraft größer als der absolute Betrag der durch die Feder bedingten Kraft, d. h., befindet sich die Koppelmasse 1 innerhalb dieses Bereiches, so wird sie ohne Aufwendung zusätzlicher Energie von dem Haltemagneten angezogen. Aus diesem Grunde soll auch dieser Bereich zwischen den Positionen A 1 und A 3 als Fangbereich bezeichnet sein.
Innerhalb des durch die Punkte A 2 und A 4 abgegrenzten Bereiches ist der absolute Betrag der Federkraft größer als der der magnetischen Anziehung. Aus diesem Bereich kann die Koppelmasse 1 ohne Aufwendung zusätzlicher Energie nicht in den Fangbereich des Haltemagneten gebracht werden. Diese zusätzliche Energie stammt aus der kinetischen Schwingungsenergie der Masse M. Wirkt der Masse-Federschwinger als freier Schwinger ohne Berücksichtigung der auf diesen Schwingen einwirkenden Magnetkraft, so reicht nach Darstellung in Fig. 3 die in diesem Schwinger verbleibende kinetische Energie aus, um eine den Punkt A 2 entsprechende Auslenkung zu bewirken, d. h., auch dieser Betrag wäre nicht ausreichend, um die Koppelmasse 1 in den Fangbereich des Haltemagneten gemäß Fig. 4 zu bringen. Aus diesem Grunde ist ein zusätzlicher Energiebetrag aufzubringen, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Koppelmasse 1 in diesen zuvor erwähnten Fangbereich des Magneten zu bringen. Dieser zusätzliche Energiebetrag stammt aus dem Feld des Haltemagneten. Dieses Magnetfeld wirkt beschleunigend (anziehend) auf die Masse M ein, welche dadurch eine zusätzliche kinetische Energie erfährt. Die zusätzliche Energie, welche die Koppelmasse 1 unter Einwirkung des Magnetfeldes erhält, entspricht der gestrichelt und mit EM gekennzeichneten Fläche zwischen den Positionen A 2 und A 0. Dieser Energiebetrag EM dient dazu, um die Federkraft zwischen den Positionen A 3 und A 2 zu überwinden. Die hierbei aufzubringende Arbeit entspricht der gestrichelten und mit EF gekennzeichneten Fläche. Aus Gründen einer sicheren Arbeitsweise, d. h. für ein sicheres Einbringen der Koppelmasse 1 in den Fangbereich des Haltemagneten, muß der Betrag von EMEF sein.
Durch die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Energiebilanzen des Druckhammersystems sind die Randbedingungen für eine praktische Ausgestaltung eines Druckhammersystems festgelegt.
Außerdem sei bemerkt, daß die Druckhammermasse m zweckmäßig parallel zu führen ist, um zusammen mit der Koppelmasse 1 einen zentrischen Stoß zu erzielen. Eine solche parallele Führung kann mit zwei parallel zueinander verlaufenden Blattfedern (nicht dargestellt) erreicht werden.
Die Hammermasse 1 sollte frei gegen den Aufzeichnungsträger fliegen, um einerseits keine kinetische Energie auf dem Wege zum Aufzeichnungsträger zu verlieren und um andererseits die Kontaktzeit mit dem Aufzeichnungsträger so kurz wie möglich zu halten. Aus diesen Gründen ist zur Aufhängung der Hammermasse eine Blattfeder geringer Steifigkeit zweckmäßig.
Die Beanspruchung der am Stoßvorgang zwischen der Koppelmasse 1 und der Druckhammermasse 9 unmittelbar beteiligten Flächenelemente kann die zulässigen Grenzen üblicher, in Frage kommender Werkstoffe erreichen bzw. überschreiten. Aus diesem Grunde erweist es sich als zweckmäßig, eine Plattierung der Kontaktstellung mit Hartmetall vorzusehen.
Es sei bemerkt, daß der Haltemagnet selbstverständlich auch ein Permanentmagnet sein kann, welcher mit einer Freigabewicklung versehen ist.
Die Koppelmasse 1 muß anfangs in die Ausgangsposition gebracht werden. Dazu ist eine Hilfsvorrichtung erforderlich, die nicht dargestellt ist, da sie für die Funktion des Erfindungsgegenstandes unwesentlich ist. Wird die Koppelmasse 1 aus dieser Ausgangslage vom Haltemagneten 4 freigegeben, so kehrt sie infolge der Energiebilanz des Systems (Potentielle Energie des Schwingers nach der Stoßkopplung, Anziehungskraft des Haltemagneten) in die Ausgangslage zurück. Die Energie, die vom Haltemagneten 4 für den Rückholvorgang aufgebracht wird, muß beim Freigeben der Koppelmasse 1 von außen in die Auslösspule hineingesteckt werden.
Die Größe der Hammermasse 9 ist durch die technologischen Forderungen des Druckvorganges einerseits und durch konstruktive Randbedingungen andererseits bestimmt. Sie sollte möglichst klein sein; bedingt durch einen geeigneten Werkstoff und durch geometrische Mindestabmessungen dürfte sie nicht unter 0,35 g liegen.
Die größtmögliche Auslenkung des Schwingers ist durch die in dem begrenzten Raum einer Druckstelle unterzubringende Haltekraft des Magneten 4 und durch die gewählte Steifigkeit der Federn 2, 3 vorgegeben. Mit geringerer Federsteifigkeit wächst die Auslenkung. Die Koppelmasse 1 muß als Joch des Haltemagneten 4 bestimmte Abmessungen haben und kann auch aus konstruktiven Gründen eine gewisse Größe nicht unterschreiten.
Auf die gewünschte hohe Hammergeschwindigkeit haben die möglichst hohe Eigenschwingungszahl der Koppelmasse 1 und die Stoßzahl bei der Geschwindigkeitskopplung der beiden Massen 1 und 9 Einfluß. Rechnungen zeigen, daß es allgemein vorteilhafter ist, die Koppelmasse 1 möglichst nicht zu groß und damit ihre Stoßgeschwindigkeit groß zu machen. Der Vorteil der höheren Geschwindigkeit überwiegt den Nachteil des kleineren Massenverhältnisses beim Stoß. Aus konstruktiven Gegebenheiten ist ein Verhältnis
günstig. Dieses Verhältnis jedoch ist nicht Voraussetzung des Antriebsprinzipes für das die Energiebilanz des Systems ausschlaggebend ist.
Die mit dem Druckhammersystem erzielbaren Vorteile stellen sich wie folgt dar: Diese Vorteile liegen darin begründet, daß zwei getrennte aufeinander einwirkende Massen für den Druckvorgang vorgesehen sind.
  • a) Die Energie des Federmasseschwingers 1, 2, 3 läßt sich unabhängig von der geforderten Druckenergie so bemessen, daß nach der Entnahme des Energiebetrages für den die Druckhammermasse 9 die im Federmasseschwinger verbleibende Energie ausreicht, um die Koppelmasse 1 soweit zurückschwingen zu lassen, daß das Potential im Luftspalt des Haltemagneten für das Anziehen dieser Koppelmasse 1 ausreicht. Dadurch ist es möglich, einen sog. "No-Work-Magnet"-Druckhammer für Ganzzeichendrucker zu bauen, bei dem nach dem erfolgten Druckvorgang der einzelne Hammer vom Haltemagneten eingefangen wird.
  • b) Durch Abstimmen der Hammermasse 9 und der Koppelmasse 1 auf ihre jeweilige Funktion und durch den Stoßvorgang selbst wird eine sehr hohe Auftreffgeschwindigkeit des Druckhammers erreicht, was einer erhöhten Druckleistung gleichkommt.
  • c) Da die Hammermasse 9 kleiner als bei jedem anderen mechanischem Druckhammersystem ausgeführt werden kann, ergeben sich große Arbeitsgeschwindigkeiten und sehr kurze Kontaktzeiten, was wiederum einer erhöhten Druckleistung entspricht.

Claims (4)

1. Druckhammerantrieb, bei dem die für den Druck erforderliche Energie einer vorgespannten Feder entnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckhammer (9) mit einer relativ geringen Masse mit einer von einer oder mehreren Federn (2, 3) gehaltenen relativ großen Masse (1) stoßgekoppelt ist,
daß diese Masse (1) am druckfernen Ende gegen die Kraft der Federn (2, 3) von einem Haltemagneten (4) in vorgespannter Ausgangsposition haltbar ist, und
daß nach Freigabe der Masse (1) für den Druckvorgang diese (1) nach Stoß auf dem Druckhammer (9) freischwingend in die vorgespannte Ausgangsposition zurückkehrt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschwingen der Masse (1) durch einen federnden Anschlag (6) unterstützt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (2, 3) Blattfedern sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckhammer (9) von einer oder mehreren Blattfedern (8) geführt ist.
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