DE3018181A1 - Verfahren zum drucken und drucker zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum drucken und drucker zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
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Description
HOEGER, STELLRECHT & PARTNER
PATENTANWÄLTE
UHLANDSTRASSE 14 c · D 70OO STUTTGART 1 3 0 1 8 Ί 8
A 44 09 6 b Anmelder; Savin Corporation
30. April 1980 Columbus and Stevens Avs.
k - 176 Valhalla, Ν.)ϊ. 10595
USA
Verfahren zum Drucken und Drucker zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken eines Informationsträgers mit aus einzelnen Druckpunkten zusammengesetzten
Informationen und einen Drucker zur Durchführung des Verfahrens.
Es sind bereits verschiedene Arten von Hochgeschwindigkeitsdruckern
bekannt, bei denen auf dem zu bedruckenden Medium bzw. auf einem Informationsträger eine Vielzahl
von Punkten aus einem Druckmaterial erzeugt wird, wobei die Punkte der Zusammensetzung eines oder mehrerer Zeichen
dienen, die auf dem Informationsträger erzeugt werden sollen. Am weitesten verbreitet ist dabei ein Hochgeschwindigkeitsdrucker
in Form eines Matrix-Druckers, bei dem mehrere hin- und hergehende Drähte verwendet
werden, die in axialer Richtung angetrieben werden, um auf ein Farbband oder dergleichen aufzuschlagen, welches
vor dem Papier gespannt ist, so daß auf diese Weise auf dem Papier ein Punktmuster erzeugt wird. Derartige Drucker
haben nun eine Anzahl von Nachteilen. Zunächst müssen die Drähte nach jeder Betätigung wieder (ein-)gespannt werden,
wobei die Zeit, in der das neue "Spannen" erfolgt,
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verloren geht. Zweitens muß der Drahtdurchmesser zur
Erzielung einer vernünftigen Auflösung kleingehalten werden/ und die Drähte müssen nahe der Papieroberfläche
gehaltert werden. Individuelle Lager für die einzelnen Drähte führen dabei zu einer festen X-Y-Position für
jeden Draht. Bei einem solchen Drucker ist es folglich nicht möglich/ einander überlappende Punkte zu erzeugen,
ohne den Druckkopf relativ zum Informationsträger zu bewegen. Hierdurch ergeben sich bei dem bekannten
Drucker systembedingte Einschränkungen hinsichtlich der Qualität/ mit der ein Zeichen ohne eine derartige
.Relativbewegung erzeugt werden kann. Außerdem ist die gesamte Druckanordnung aufgrund der Tatsache, daß für
jeden Draht eigene Lager erforderlich sind, relativ groß '.und teuer.
Ein anderer vorbekannter Hochgeschwindigkeitdrucker ist der sogenannte "Tintendüsen(ink-jet)"-Drucker, bei
dem Tintenstrahlen gegen das Druckmedium bzw. den Informationsträger
gerichtet werden. Derartige Drucker haben ebenfalls '-eine Reihe von Nachteilen. Aufgrund
der Tatsache, daß man einen Flüssigkeitstropfen über
eine beträchtliche Distanz nicht längs einer .exakt vorgegebenen
Flugbahn antreiben kann, ist nämlich die Größe der Zeichen, die erzeugt werden können, begrenzt.
Außerdem sind die Flugbahnen der Tintenstrahlen gegenüber Luftströmungen aus der Umgebung empfindlich. Darüberhinaus
ergeben sich auch Probleme mit dem Verspritzen und Verklecksen von Tinte. Dies hat letztlich zur Folge,
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daß die Qualität der Zeichen, die mit einem vorbekannten Drucker der betrachteten Bauart erzeugt werden
könnenf in weiten Grenzen schwanktο Ein wesentlicher
Nachteil eines Tintenstrahl-Druckers besteht ferner darin, daß bei ihm keine Durchschläge hergestellt
werden können.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Drucker bzw.
ein verbessertes Verfahren zum Bedrucken eines Informationsträgers anzugeben, bei dem mit vergleichsweise
geringem technischem Aufwand ein sehr präzises Drucken von Symbolen, Linienzügen, Ziffern und Zeichen ermöglicht
wird, und bei dem auch die Möglichkeit besteht, Durchschläge anzufertigen.
Diese Aufgabe wird, was das Verfahren anbelangt, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man den Informationsträgern
mit festen,längs gesteuerten Flugbahnen fliegenden Projektilen beschießt.
Ein Drucker zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine steuerbare Schießvorrichtung, zum Abschießen
fester Projektile gegen den Informationsträger aufweist, wobei ein solcher Drucker im Rahmen der vorliegenden
Anmeldung als Punktschußdrucker, Mikroballistik-Drucker oder Impact-Drucker bezeichnet wird. Erfindungsgemäß
wird also ein Mikroballistik-Drucker, insbesondere
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ein Hochgeschwindigkeitsdrucker, angegeben, bei dem einzelne feste Projektile in freiem Flug über einen
Zwischenraum hinweg, ausgehend von einer als Schießvorrichtung bezeichneten Quelle, gegen ein zu bedruckendes
Medium geschleudert werden, wobei die Flugbahnen der Projektile so gesteuert werden, daß deren Einschläge
auf.dem Medium bzw. dem Informationsträger dem gewünschten
zu druckenden Muster entsprechen. Dabei hat es sich
als vorteilhaft erwiesen, wenn die Projektile, nachdem sie von dem Informationsträger bzw. einer dahinter befindlichen
Platte abgeprallt sind, gesammelt und erneut zu der Schießvorrichtung zurückgeführt werden.
Der entscheidende Vorteil von Verfahren und Drucker gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Nachteile
der bekannte Hochgeschwindigkeitsdrucker überwunden werden, und daß Zeichen bzw. grafische Darstellungen
ganz allgemein erzeugt werden können, welche eine hohe Qualität besitzen. Dabei ist es besonders günstig, daß
der erfindungsgemäße Drucker im Vergleich zu der bei einem
einzigen Druckvorgang erfassbaren Druckfläche relativ klein aufgebaut werden kann.
Vorteilhaft ist es auch, daß das Druckverfahren und der Drucker gemäß der Erfindung gegenüber Luftströmungen
im Arbeitsbereich unempfindlich sind. Trotzdem läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren im Hinblick auf die
damit erreichbaren vorteilhaften Ergebnisse relativ
billig realisieren.
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Durch geeignete Wahl der Projektile - als besonders vorteilhaft haben sich massive Projektile in Form von
Kugeln erwiesen - ist es ferner erfindungsgemäß ohne,
weiteres möglich, auch Durchschläge mit Kohlepapier herzustellen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert
und/oder sind Gegenstand von Schutzansprüchen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Druckers gemäß '}
der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Drucker gemäß Fig. 1 längs der Linie 2-2 in dieser
Figur?
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Schießvorrichtung des Druckers gemäß
der Fig. 1, wobei einige Teile im Schnitt
dargestellt und andere weggebrochen sind;
Fig. 4 eine vergrößerte Teil-Vorderansicht der Schießvorrichtung gemäß Fig. .3, gesehen
von der Linie 4-4 in dieser. Figur, wobei einige Teile weggebrochen und andere im
Schnitt dargestellt sind?
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Fig. 5 einen vergrößerten Teil-Querschnitt durch die Schießvorrichtung gemäß Fig.3
längs der Linie 5-5 in dieser Figur;
Fig. 6 einen vergrößerten Teil-Querschnitt durch die Schießvorrichtung gemäß Fig.3
längs der Linie 6-6 in dieser Figur;
Fig. 7 einen'vergrößerten Teil-Querschnitt
durch die Baugruppe gemäß Fig. 5 längs der Linie 7-7 in dieser Figur;
Fig. 8 einen Längsschnitt durch wesentliche Teile der Schießvorrichtung gemäß Fig.3
in stark vergrößertem Maßstab;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer bevorzugten. Ausführungsform einer Anordnung
zur Erzeugung eines Rückkopplungssignals für die Steuereinrichtungen des erfindungsgemäßen Druckers;
Fig.10 eine schematische Darstellung eines Steuersystems zur Verwendung in Verbindung mit einem Mikroballistik-Drucker
gemäß der. Erfindung.
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Im einzelnen zeigen die Fig„ 1 und 2 der Zeichnung
einen erfindungsgemäßen Drucker 10 mit Seitenwänden 12 und 14, die an ihrem vorderen oberen Ende über ein Querstück
16 verbunden sind, das an den Seitenwänden auf geeignete
Weise befestigt ist. Der Drucker 10 besitzt einen Bereich 18 für Papier und Farbband, welcher eine Platte
20 umfaßt, die auf geeignete Weise zwischen den Seitenwänden 12 und 14 befestigt ist und aus jedem geeigneten
Material bestehen kann, beispielsweise aus einem Acrylharz, wie es unter dem Warenzeichen "Plexiglas" im Handel
erhältlich ist. Eine Papiervorratsrolle 22 wird von einer Achse 24 getragen, deren Enden von Schlitzen 26 und 26a
in den Seitenwänden 12 bzw. 14 aufgenommen werden. Eine Papierbahn 28 kann von der Rolle 22 in nachstehend noch
zu beschreibender Weise abgezogen werden.
Ein Motor 30 kann periodisch eingeschaltet werden, so daß sich seine Abtriebswelle 32 dreht, auf der ein Zahnrad
34 sitzt, das mit einem Zahnrad 36 kämmt, über das eine Welle 38 antreibbar ist, die in der Seitenwand 12 gelagert
ist. Die Welle 38 trägt ein zweites Zahnrad 40, wel-'
ehes ein Zahnrad 42 auf einer Welle 44 treibt, welche
gleitverschieblich von Schlitzen 46 und 46a in den oberen Bereichen der Seitenwände 12 und 14 aufgenommen wird.
Die Welle 44 trägt eine Papierabzugswalze 48, über die die Papierbahn 28 von der Vorratsrolle 22 läuft. Eine
Andruckwalze 50 sitzt auf einer Achse 52, deren Enden in die Schlitze 46 und 46a hineinragen. Ein oder mehrere
Federn 54, die an den Seitenwänden 12 bzw. 14 befestigt
sind, wirken auf die Enden der Achse 52, um die Andruckwalze 50 gegen die Papierabzugswalze 48 zu ziehen und so
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die Papierbahn 28 zwischen den Walzen 48, 50 einzukleitimen.
Ein Bügel 56 erstreckt sich quer zum Bereich 18 und reicht seitlich über die Seitenwände 12, 14 hinaus.
Auf der Außenseite der Seitenwand 14 trägt der überstehende
Teil des Bügels 56 eine Spindel 58, auf der eine Farbbandrolle, beispielsweise eine Rolle aus einem Kohleband
oder einem anderen Farbband, sitzt. Das Farbband läuft quer zu der Platte 20 vor der Papierbahn 28 zu einer
Spindel 62 mit einer Aufnahmerolle.
Das. Zahnrad 34 auf der Abtriebswelle 32 des Motors 30.
treibt außerdem, ein Zahnrad 34 auf einer Welle 66, die in der Seitenwand 12 gelagert ist. Eine Schnecke 68 auf
der Welle 66 treibt ein Schneckenrad 70 auf einer Welle 72, die in geeigneter Weise drehbar an dem Bügel 56 gelagert
ist. Die Welle 72 trägt eine Riemenscheibe 74, die über einen Riemen 78 mit einer Riemenscheibe 76 auf
einer Welle 80 gekoppelt ist, durch die die Spindel 62 antreibbar ist._
Man erkennt, daß bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion
der Motor 30 nach Bedarf eingeschaltet werden kann, um die Papierbahn 28 und das Farbband 60 derart
anzutreiben, daß jeweils nach Abschluß einer vorgegebenen Phase eines Druckvorganges ein neues.Stück der
Papierbahn und ein neues Stück des Farbbandes über dem Druckbereich auf der Vorderseite der Platte 20 liegen.
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Der erfindungsgemäße Mikroballistikdrucker 10 weist einen Bereich zum Antreiben der Projektile auf, der
nachstehend als "Schießbereich 82" bezeichnet wird und dem in nachstehend noch zu beschreibender Weise Kugeln
von einer Kugelrückführvorrichtung 84 zugeführt werden. Die Kugeln werden von der Schießvorrichtung 82
längs Wegen, wie sie in Fig. 1 beispielsweise mit strichpunktierten Linien angedeutet sind, gegen die Platte 20
abgeschossen. Die Kugeln, die von dem quer zu der Platte 20 verlaufenden Teilstück des Farbbandes 60 zurückprallen,
werden zwischen einer unteren Führung 86 und einer oberen Führung 88 gesammelt und zu einem Bereich
am unteren Ende der Kugelrückführvorrichtung 84 gelenkt, die durch eine Führungsplatte 90 und durch die Oberseite
einer Querspange 92 gebildet wird, die auf geeignete Weise zwischen den Seitenwänden 12 und 14 befestigt ist,
beispielsweise mittels Schrauben 94 od.dgl.
Wie Fig. 3 und 4 zeigen, ist im Schießbereich 82 eine Schießeinrichtung vorgesehen, welche der Einfachheit ·
halber als Kanone 96 bezeichnet wird und mit deren Hilfe Projektile, wie z.B. Kugeln, gegen die Oberfläche
98 der Platte 20 geschossen werden können, die hinter' der Papierbahn 28 angeordnet ist. Dabei ist zu beachten,
daß die Oberfläche 98 nicht flach, sondern mit einem sehr großen Radius gekrümmt ist, so daß das Papier
mit dem Bereich der Platte, der im Verlauf des Druckvorganges benutzt wird, über die gesamte Höhe in
Kontakt steht. Wie oben ausgeführt, ist beispielsweise "Plexiglas" eine Materialart, welche für die Herstellung
der Platte 20 geeignet ist. Die Platte 20 muß also
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mit anderen Worten einerseits hart genug sein, um als Amboß dienen zu können, und dennoch andererseits ausreichend
weich, so daß ihre Oberfläche beim Auftreffen
der Kugeln nicht splittert oder beschädigt wird. Während eine große Anzahl von Materialien für die Herstellung
der Platte geeignet ist, wurde festgestellt, daß "Plexiglas" dasjenige Material ist, welches für die
Herstellung der Platte 20 besonders geeignet ist.
Die Kanone 96 kann beispielsweise in einem Gehäuse 100 angeordnet sein, welches eine Decke 102, einen Boden
104 und.Seitenwände 106 und 108 besitzt. Ein Kardanring
110 wird von in axialer Richtung fluchtenden Schwenkzapfen
112 und 114 an den Seitenwänden 106 bzw. 108 gehaltert. Die Kanone ist mittels der Schwenkzapfen 112
und 114.so gehaltert, daß sie um eine Achse schwenkbar
ist, die in einer Ebene liegt, die im wesentlichen
parallel zur.Ebene der Papierbahn 28 verläuft, wobei
diese Schwenkachse beispielsweise als X-Achse bezeichnet werden soll.
Der Kardanring 110 trägt ein Paar von in axialer Richtung
miteinander fluchtenden Schwenkzapfen 116 und 118,
welche die. Kanone 86 derart haltern, daß diese um eine Achse schwenkbar ist, welche im wesentlichen senkrecht
zu der· .durch die Schwenkzapfen 112 und 114 definierten
X-Achse verläuft und die als Y-Achse bezeichnet werden soll.
Der erfindungsgemäße Mikroballistikdrucker ist mit einem Y-Ablenkantrieb 122 versehen, der dem Schwenken
der Anordnung um die X-Achse dient, und mit einem X-Ab-
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lenkantrieb 120., der dem Schwenken der Anordnung um die
Y-Achse dient. Da die beiden Ablenk-Antriebssysteme im wesentlichen gleich aufgebaut sind, soll nur eines der
Systeme, detailliert beschrieben werden. Der Y-Ablenkantrieb
122 besitzt beispielsweise einen im wesentlichen zylindrischen Eisenanker 124, der längs einer Achse bewegbar
ist, die im wesentlichen parallel zur Y-Achse des Systems verläuft. Der Anker 124 trägt eine Stange
126, die mit einem Kopf 128 versehen ist, welcher mit
einer Kurvenbahn 130 der Kanone an einem Punkt zusammenwirken kann, der vor der Y-Achse durch die Schwenkzapfen
116 und 118 liegt, so daß die Kanone 96 um die durch die
Zapfen 112 und 114 definierte X-Achse schwenkbar ist.
In ähnlicher Weise besitzt der X-Ablenkantrieb 120 einen Kopf 128a, der mit der Kurvenbahn 130 an einer Stelle
vor der durch die Zapfen 112 und 114 definierten X-Achse
zusammenwirkt, so daß die Kanone 96 um die durch die Zapfen 116 und 118 definierte Y-Achse schwenkbar ist. Wie
nachstehend noch erläutert wird, ist die Kurvenbahn 130 so ausgebildet, daß der korrekte Zusammenhang zwischen
der linearen Bewegung der Antriebsstangen 126 und 126a und der winkelmäßigen Verschiebung des Kanonenrohres
gewährleistet ist.
Jeder der Antriebe 120 und .122 besitzt ein Paar von Wicklungen
132, 134 bzw. 13'2a, 134a, die in noch zu beschreibender.
Weise mit einem Erregerstrom gespeist werden können, um elektromagnetische Felder zu erzeugen,
die in entgegengesetzten Richtungen auf die Anker 124 bzw. 124a einwirken. Man erkennt ohne weiteres, daß die
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Richtung, in. der der Anker aus seiner neutralen Stei1-lung
ausgelenkt wird, davon abhängig, ist, von welcher der Wicklungen 132, 134; 132a, 134a.die. größere Kraft
auf. ihn ausgeübt wird. Eine Zugfeder 135..,-welche in Fig.
4 schematisch angedeutet ist, ist derart mit der Kanone 96 und dem Gehäuse 100 verbunden, daß. gewährleistet ist,
daß die Kurvenbahn 130 stets an den Oberflächen der
Köpfe 128 und 128a anliegt. .
Gemäß Fig. 4 und 9 weist jeder der Ablenkantriebe 120, 122 eine Rückkopplungsanordnung auf, die eine Anzeige
der jeweiligen Position des.zugeordneten Kopfes 128 bzw.
128a liefert. Beispielsweise weist der Positionsdetektor 136 des. Y-Ablenkantriebs 122 eine Blende 140 auf, die
von einer Stange 138 getragen wird, welche an dem Anker 124 befestigt ist und sich gemeinsam mit diesem bewegt.
Die Blende 140.besitzt vier Quadranten, die alternierend
opak und transparent sind. Licht von einer Lichtquelle
".42 kann die transparenten Quadranten der Blende 140
passieren und auf Fotodetektoren 144 bzw. 145 fallen,
wobei jeder dieser Fotodetektoren einem Quadrantenpaar zugeordnet ist, welches jeweils einen opaken und einen
transparenten Quadranten aufweist. Äusgangssignale der Fotodetektoren. 144 und 145 können einem Differenzverstärker
143 zugeführt werden, um ein Signal zu erzeugen, welches die absolute Position des betreffenden
Kopfes 128 bzw. 128a anzeigt.
Gemäß.Fig. 3,-5 und 7 ist ein Motor 146 vorgesehen, :
der eingeschaltet, werden kann, um eine erste Riemenscheibe 148 anzutreiben, die auf seiner Abtriebswelle
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150 ausgebildet ist. Die Riemenscheibe 148 ist über
einen Riemen 152. mit einer Riemenscheibe 154 verbunden/
welche auf einer leerlaufenden Welle 156 sitzt, die am Maschinenrahmen gelagert ist. Die Welle. 156 trägt ein
Ritzel 158, welches mit einem Zahnrad 160 kämmt, welches vom Eingangselement 162 einer Rutschkupplung 164 getragen
wird. Die Rutschkupplung 164, welche in beliebiger bekannter Weise ausgebildet sein kann, besitzt ein Ausgangselement
166, welches drehfest auf einer Welle 168 sitzt. Dabei kann sich das Eingangselement 162 in bekannter
Weise gegenüber dem Ausgangselement 166 drehen, solange dessen Drehbewegung gebremst wird. Wenn sich jedoch,
das Ausgangselement 166 frei drehen kann, sind die Elemente 162 und 166 der Kupplung 164 gekuppelt, so daß
die Welle 168 von der Welle 150 angetrieben wird.
Der erfindungsgemäße Mikroballistikdrucker weist einen
Kugelsammelbehälter 170 mit Seitenwänden 176 bis 182 und einem Boden 184 auf, in welchem ein Vorrat von Kugeln 172 gesammelt, werden kann. Die Kugeln 172 werden
aus einem.beliebigen geeigneten Material hergestellt, beispielsweise aus Wolframkarbid. Auf der Welle 168
sitzt drehfest ein Projektil- oder Kugelförderelement in Form eines. Sägeblatts 1.86 mit einer Vielzahl von
Zähnen 188. Kugeln 172, welche zu dem Sammelbehälter in noch zu beschreibender Weise zurückgeführt werden,
fallen auf dessen Boden 184 und in eine Nut 190, die
in der Seitenwand 178 ausgebildet ist. Wenn sich die Welle 168 dreht, bewegen sich die Zähne 188 in den Kanal
190. hinein, um die Kugeln 172 längs des Kanals und durch einen Auslaßkanal 191 zu einer Auslaßführung 194
zu transportieren, die zu der !kanone 96 führt.
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Damit die Kugeln. 172 der Kanone 96. schnell zugeführt
werden können und damit sie aus den.. Zwischenräumen zwischen, den Zähnen 188 des Sägeblatts 186. schnell freigegeben werden, besitzt das Sägeblatt-186 eine Dicke, die
etwa halb so groß ist wie der Durchmesser einer Kugel 172. An dem Punkt, an dem eine Kugel 172 den Kanal
verläßt und in den Auslaßkanäl 191 eintritt, bildet eine Führung 192 an der Seitenwand 176 einen Schlitz,
durch den.die Zähne des Sägeblattes hindurchwandern,
während sie sich nach oben aus dem Kanal 190 herausbewegen.
Die Führung 192 erleichtert die Trennung der
Kugeln 172 von dem Sägeblatt 186.
Der Drucker ist ferner mit Freigabeeinrichtungen versehen, mit deren Hilfe das Ausgangselement 166 der
Kupplung 164 für ein Zeitintervall freigegeben werden
kann, welches ausreicht, damit das Sägeblatt 186 eine Anzahl von Kugeln 172 in den Auslaßkanal 199 transportiert,
welche gleich der Zahl von Kugeln ist, die benötigt werden, um im Verlauf der Bildung eines Zeichens
od.dgl. ein Programm bzw. ein Unterprogramm auszuführen. Auf der Welle 168 sitzt drehfest ein Schrittschaltrad
196. mit mehreren Zähnen 198, deren Anzahl der Anzahl der Zähne 188 des Sägeblatts 186 entspricht.
Ein Klinkenarm 200 aus ferromagnetischem Material trägt
eine Klinke 202, welche normalerweise in Eingriff mit einem der Zähne 198 steht, um eine Drehung· des Schrittschaltrandes
196 und seiner Welle 168 zu verhindern. Der Klinkenarm 200, der um einen Schwenkzapfen 204
schwenkbar, ist, wird dabei normalerweise mittels einer Feder 206 in Eingriff mit. dem Schrittschaltrad 196
gehalten. Der Klinkenarm 200 kann mit Hilfe eines Elek-.
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tromagneten 208, wenn dieser erregt wird, entgegen der
Federkraft in eine Stellung verschwenkt werden, in der
die Klinke 202 außer Eingriff mit dem Schrittschaltrad 196 steht. Wenn sich die Welle 168 ausreichend lange gedreht
hat,, um eine Anzahl von Kugeln zu transportieren, die für ein Programm bzw. ein Unterprogramm bei der Erzeugung
eines Zeichens erforderlich ist, wird der Elektromagnet 208 entregt, so daß die Klinke 202 wieder zwischen
die Zähne 198 des Schrittschaltrades 196 einfallen kann, und eine weitere Drehung der Welle 168 verhindert.
Auf der Welle 168 sitzt außerdem drehfest eine Zählerscheibe 210, die mit einer Anzahl von öffnungen 212 versehen
ist, die der Anzahl der Zähne 188 des Sägeblatts 186 entspricht. Ein mit den öffnungen 212 versehener Bereich
der. Zählerscheibe 210 kann sich durch einen Zwischenraum zwischen einer Lichtquelle 214 und einem Fotodetektor
216 bewegen, so daß dieser jedes Mal ein Ausgangssignal erzeugt, wenn von dem Sägeblatt 186 eine
Kugel in den Auslaßkanal 191 transportiert wird. Auf.
diese Weise liefert der Fotodetektor 216 ein digitales Signal, welches die Anzahl der Kugeln anzeigt, die - .
während des Zeitintervalls, in dem der Elektromagnet 208 erregt ist, transportiert werden.
Die Kugelrückführvorrichtung 84 des erfindungsgemäßen Mikroballistikdruckers ist ähnlich wie ein Zyklon ausgebildet
und weist, ein hohles konisches Element 218 auf, welches von einem Lager 220 in einem Bügel 222
am Maschinenrahmen drehbar gehaltert ist. Das untere,
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offene Ende des Elements 218 befindet sich in dem Räum,
der durch..die Führungsplatte 90 und die.Querspange 92 gebildet-wird
und in den die von der Druckplatte 20 zurückspringenden Kugeln mit Hilfe der Führungen 86, 88 zurückgeführt
werden. Dabei, ist das untere Ende des konischen Elements 218 mit einem Quersteg 223 versehen, welcher
das Eintreten der Kugeln in das konische'Element 218 und
deren Aufwärtsbewegung längs der Innenwand desselben fördert; .wenn sich das konische Element 218 in noch zu beschreibender
Weise dreht. Am oberen Ende des konischen Elements 218 ist ferner eine Kappe 224 mit mehreren in
Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten
radialen Armen 226 vorgesehen. Eine Welle 228 an der Kappe 224 wird drehbar von einem Lager 230 in einer Abdeckplatte
231 der Kanone 96 des Mikroballistikdruckers aufgenommen. Eine. Riemenscheibe 232, die drehfest auf
der Welle 150 sitzt, ist über einen Riemen 236 mit einer
Riemenscheibe 234 verbunden,die auf der Außenseite des
.konischen Elements 218 ausgebildet ist. Wenn nun der Motor
146 läuft, treibt er das konische Element zu einer Drehbewegung.um seine Achse, wobei die Kugeln aus dem
Rücklaufbereich vom unteren Ende des·konischen Elements .
218 in dieses eintreten und sich unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte längs der Innenwand desselben nach
oben bewegen. Schließlich gelangen die Kugeln in die
Zwischenräume zwischen den Armen 226, welche die Ku- , geln in einen Kanal schleudern, der zu dem KugelsammeT-behälter
170 führt.
Wie Fig. 8 zeigt, weist die als Kanone 96 bezeichnete
Untereinheit, nämlich die Schießeinrichtung, einen Kör-
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per 238. auf, der aus irgendeinem geeigneten' Material,
beispielsweise aus Aluminium, hergestellt ist und eine konische Bohrung 240 aufweist, die ein. kanonenrohr 242 ·
aufnimmt, das aus jedem geeigneten bekannten' Material hergestellt werden, kann. Ein besonders, geeignetes
Material für das Kanonenrohr ist beispielsweise ein thermoplastisches Äthylcellulose-Material mit hoher
Schlagfestigkeit-bei sehr niedrigen Temperaturen (ein solches Material wird von der Firma Celanese Corporation,
USA unter dem Warenzeichen "Celcon" vertrieben). Das Kanonenrohr 242 besitzt eine konische Außenfläche,
die der konischen Bohrung 240 entspricht, so daß sich das Kanonenrohr in dem Gehäuse oder Grundkörper 238
selbst ausrichtet. Das Kanonenrohr 242 besitzt eine innere Zylinderbohrung 244, deren Durchmesser geringfügig
größer ist als derjenige der Kugeln 172. Die Bohrung 244 reicht vom vorderen Ende des Kanonenrohres
242 bis zu einem kegelförmigen Übergangsbereich 246, an den sich ein zylindrischer Verschluß 250 anschließt,
der eine öffnung 248 aufweist, die einen kleineren Durchmesser als die Bohrung 244 besitzt. Man sieht
ohne weiteres, daß der Verschluß 250 eine Dicke von etwa 0,1 mm besitzt und ein getrennt hergestelltes Bauelement aus einem geeigneten Material sein könnte. Der
Verschluß. 250. bildet für eine Kugel 172 einen Festsitz bzw. einen Sitz mit Übermaß. Eine in dem Grundkörper
238 hinter der konischen Bohrung 240 vorgesehene Aussparung 252 dient der Aufnahme einer Ladeführung 256,
die sich an einer Schulter 254 am Übergang von der Bohrung 240 zu der Aussparung 252 abstützt. Die Ladeführung
256 (bzw. die Führungswand) kann aus jedem geeigneten Material bestehen, beispielsweise aus einem
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Stahl mit einer Rockwell Α-Härte von 60. Die Ladeführung
256 hat eine zentrale öffnung 158 mit einem Durchmesser,
der etwas größer ist als der Durchmesser einer Kugel 172.
Ein Dichtungselement 260 ist in der Aussparung 252 mittels Distanzelementen 262 hinter der Ladeführung 256 und
im Abstand von dieser angeordnet. Ein Federclipp 264 in einer ringförmigen Aussparung 265 hält das Dichtungselement 260 in seiner Lage. Das Dichtungselement 260 kann
aus jedem geeigneten Material bestehen. Ein besonders vorteilhaftes Material ist ein Acetylharz, wie es zum
Spritzen von Kunststoffgegenständen verwendet wird und wie es von der Firma E.I. Dupont unter dem Warenzeichen
"Delrin" vertrieben wird. Typisch für ein solches Kunstharz sind eine hohe Festigkeit und Steifigkeit in Verbindung
mit hoher Zähigkeit und Elastizität in einem weiten Temperaturbereich, eine gute Formtreue in feuchter
Umgebung, eine hohe Wärmeverformungstemperatur, eine ausgezeichnete
Widerstandsfähigkeit gegen alle Arten organischer Lösungsmittel, eine hervorragende Verschleißfestigkeit
und· ein "guter Abriebwiderstand. Das Dichtungselement
260 ist mit einem zentralen Kanal 267 versehen, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser einer
Kugel 172 ist, wobei der Kanal 267 am Auslaß der Auslaßführung 194 beginnt und .mit der öffnung 258 in der Lade—
führung 256 fluchtet. Die Kanone 96 ist so ausgebildet,
daß das hintere Ende des Kanonenrohrs 242 einen Abstand von der Ladeführung 256 besitzt, so daß sich eine Druckkammer
272 ergibt, deren Funktion weiter unten genauer beschrieben wird., über eine Druckluftleitung 268 kann
durch die Wand des Grundkörpers 238 hindurch Druckluft
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einer Vorkammer 270 zwischen dem Führungselement 256 und dem Dichtungselement 260 zugeführt werden. Auf dem
vorderen, einen reduzierten Umfang aufweisenden Teil des Hauptkörpers 238 ist ein Kurvenelement 274 aufgesetzt,
welches aus einem geeigneten Material, wie z.B. "Delrin" bestehen kann. Das Kurvenelement ist so ausgebildet,-
daß sein Umfang die Kurvenbahn 130 bildet, an dem die Köpfe 128 bzw. 128a der Betätigungselemente
anliegen.
Man erkennt, daß der Schnittpunkt der Achse der Schwenkzapfen
112 und 114 mit der Achse der Schwenkzapfen 116
und 118 in der Mitte C der letzten Kugel im Dichtungselement 260 liegt und daß die Kanone um diesen Punkt C
schwenkbar ist, um das Kanonenrohr 242 für jede abgeschossene Kugel 172 in der nachstehend noch zu beschreibenden
Weise auszurichten.
Fig. 10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines ·-
Steuersystems für den erfindungsgemäßen Mikro-Ballistik-Drucker,
wobei die eingangsseitige Information für das System aus jeder geeigneten Datenquelle stammen kann,
beispielsweise von einem Tastenfeld 276, über dessen Tastatur die Eingangsinformation über einen Kanal 280
in einen Rechner 278 eingegeben wird. Aufgrund der eingegebenen Information erzeugt der Rechner 278 Ausgangssignale
in Form von Programmen und Unterprogrammen, wobei die Ausgangssignale eine X-Lageinformation auf einem
Kanal 282 enthalten, die dem X-Ablenkantrieb 120 zugeführt wird. Eine Rückkopplungsinformation von dem
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X-Ablenkantrieb 120 wird dem Rechner 278 über einen Kanal
284 zugeführt. Eine Y-Lageinformation wird vom Rechner 278 über einen Kanal 286 an den Y-Ablenkantrieb
geliefert/ von wo eine Rückkopplungsinformation über
einen Kanal 288 zum Rechner 278 zurückgeführt wird, über einen weiteren Ausgangskanal 290 des Rechners 278
ist der Elektromagnet 208 derart steuerbar, daß die Zufuhr einer Anzahl von Kugeln 172 erfolgen kann, die ausreicht,
um das befohlene Programm bzw. Unterprogramm auszuführen. Eine Rückkopplungsinformation von dem Detektor
216 wird vom Rechner 278 über einen Kanal 292 erhalten. Am.Ende eines Programms oder Unterprogramms
liefert der Rechner 278 auf einem Kanal 294 ein Schrittschaltsignal,
durch welches der Motor 30 eingeschaltet wird, um ein neues Stück der Papierbahn und des Farbbandes
vor die Druckplatte 20 zu bewegen.
Für die Betrachtung der Arbeitsweise des Druckers soll
davon ausgegangen werden, daß sich im Ruhezustand desselben die von dem Sägeblatt 186 herangeführten Kugeln
in einer solchen Lage befinden, daß die vorderste Kugel an dem Verschluß 250 dichtend anliegt, so daß in der
Druckkammer 272 ein Druck aufgebaut werden kann. Zählt man von der vordersten Kugel drei Kugeln nach hinten,
so befindet sich dort eine Kugel 172, welche auf der Rückseite des Dichtungselementes 260 liegt und welche
an der Kugel 172.anliegt, die dabei ist, aus der Führung
194 auszutreten. Wie oben ausgeführt, kann die Kanone insgesamt um den Mittelpunkt C dieser letzten Kugel in
der Dichtung 260 geschwenkt werden. Bei einem bevorzugten
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Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mikro-Ballistikdruckers
kann die Länge des Kanonenrohrs 3 mm betragen. Die Kugeln 172 können beispielsweise einen
Durchmesser von 0,8 mm besitzen, um beim "Drücken" eine Punktgröße von etwa 0,3 mm Durchmesser auf dem
Papier zu erzeugen. Der Verschluß 250 besitzt ferner eine öffnung 248 mit einem Durchmesser, der etwas geringer
ist als der Durchmesser der Kugeln. Beispielsweise kann der Durchmesser der öffnung 248 zwischen
0,77 und 0,799 mm betragen, während die Kugeln einen Durchmesser von genau 0,800000 mm besitzen. Wenn sich
eine Kugel 172 in der öffnung 248 befindet, kann ein Druckmedium, wie z.B. Luft, welches unter einem Druck
von 4 bis 6 Atmosphären steht, der Vorkammer 270 über die Druckleitung 268 zugeführt werden. Der Durchmesser
der öffnung 258 in der Ladeführung 256 kann etwas größer sein als derjenige der Kugeln, beispielsweise
um 0,01 mm größer. Bei dem erfindungsgemäßen Drucker . ist das Volumen der Druckluft in der Druckkammer 272
etwas größer als das Volumen der dekomprimierten Luft in der Bohrung 244 des Kanonenrohrs, so daß beim Aufbau
eines Drucks P- in der Druckkammer 272 in dem Kanonenrohr
244 ein reduzierter Druck P~ entsteht, wenn
eine zunächst in der öffnung 248 des Verschlusses befindliche Kugel in der nachstehend beschriebenen Weise
abgeschossen wird. Mit anderen Worten enthält also das Kanonenrohr 244 bei Atmosphärendruck etwa die gleiche
Anzahl von Gasmolekülen wie die Druckkammer 272 bei dem dort wirksamen höheren Druck. Dies bedeutet, daß
der Zusammenhang zwischen der Druckkammer 272 und der
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Bohrung 244 so gewählt wird, daß eine vorgegebene Luftmenge bei bekanntem Druck und Volumen vorgesehen wird,
welche eine Kugel aus der Mündung des Kanonenrohrs mit der erforderlichen Geschwindigkeit abschießen kann.
Wenn der Rechner 278 den Befehl erteilt, daß ein Druckvorgang beginnen soll, erscheint auf dem Kanal 290 ein
Signal, durch das der Motor 246 gestartet wird, so daß das Sägeblatt 186 mit dem Transport von Kugeln beginnt»
Während sich das Sägeblatt 186 dreht, überträgt es die an
seinen Zähnen, wirksame Kraft auf die Kugelreihe zwischen
der im Verschluß befindlichen Kugel und der hintersten Kugel,auf den ein =.. Zahn des Sägeblatts einwirkt, so
daß die vorderste Kugel durch den Verschluß hindurchgedrückt wird und das in der Druckkammer 272 zunächst unter
dem Druck P., stehende Druckmedium sich in das Kanonenrohr
bzw. dessen Bohrung 244 ausdehnen kann. Sobald eine Kugel vom Verschluß freigegeben wird, tritt ein Druckluftschwall
aus der Kammer 272 in die Bohrung 244 ein, so daß die
Kugel auf deren Vorderseite Atmosphärendrück herrscht,
durch den höheren Druck auf1 ihrer Rückseite angetrieben
wird. Die Kugel beginnt sich längs der Bohrung 244 zu bewegen, wobei der erhöhte Druck sich mit zunehmend höherer
Geschwindigkeit über den Spalt zwischen dem Umfang der Kugel und der Wandung der Bohrung 244 abbaut. Auf diese
Weise wird ein Luftpolster geschaffen, welches verhindert, daß die Kugel die Wandung der Bohrung 244 berührt, während
sie sich zur Mündung der Bohrung bewegt. Man kann sagen,
daß der Luftdruck die Querschnittsform der Bohrung 244
integriert. Da die Kugel 172 niemals die Innenwand der
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Bohrung 244 berührt, ist das Spektrum von Materialien, aus denen das Kanonenrohr hergestellt werden kann, relativ
breit.
Man erkennt, daß für den Fall, daß die Strömungsgeschwindigkeit an einer Stelle des Umfangs der Kugel abnimmt,
die Tendenz besteht, daß die Strömungsgeschwindigkeit an der anderen Seite ansteigt, wodurch die Kugel
in die Mitte der Bohrung zurückgezogen wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kugel die Mündung des Kanonenrohrs
erreicht, bewegt sie sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 bis 40 m/s. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Rechner
den Befehl zum Feuern erteilte, lieferte er auch Befehlssignale auf den Kanälen 282 und 286, um die Kanone so zu
richten, daß die erste Kugel an der gewünschten Stelle der Platte 20 aufschlägt.
Nachdem die erste Kugel abgefeuert ist, bewegt sich die nächste Kugel in ihre Lage in der Öffnung 248 und dichtet
diese ab, so. daß in der Druckkammer 272 wieder ein Druck mit dem Druckwert P aufgebaut werden kann. Die Vorkammer "
270 ist dabei erforderlich, da jeder Abschuß ein dynamischer Prozess ist. Dies bedeutet, daß beim Auswerfen einer
Kugel durch die nächstfolgende Kugel Druckluft in die Vorkammer einströmt, welche die Bahn des gerade abgeschossenen
Balls beeinflussen könnte. Die Vorkammer verhindert dieses und ermöglicht es, daß die nächste Kugel
die Öffnung 248 verschließt, ehe ein merklicher Druckaufbau beginnt. Wenn sich die erste Kugel aus dem Verschluß
herausbewegt, erzeugt der Sensor 216 ein Rück-
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kopplungssignal, welches anzeigt, daß die erste Kugel
abgeschossen wurde und daß die Kanone durch neue Signale auf den Kanälen 282 und 286 gerichtet werden sollte, um
die nächste Kugel an die gewünschte Stelle über der Oberfläche der Platte 20 zu lenken. In diesem Zusammenhang
wird daran erinnert, daß über die Kanäle 284 und 288 Rückkopplungssignale eintreffen, welche die Position
anzeigen, auf die die Kanone für das Abfeuern der ersten Kugel gerichtet wurde. Das System arbeitet auf die beschriebene
Weise weiter, bis die dem Programm oder Unterprogramm entsprechende Anzahl von Kugeln verschossen ist.
Zu diesem Zeitpunkt beginnt ein neues Programm oder Unterprogramm. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn sich
benachbarte Punkte auf dem Papier um etwa 60% überlappen. In diesem Fall.ergibt sich nämlich für den normalen Betrachter
der Eindruck einer nahezu kontinuierlichen Linienführung.
Aus der Beschreibung wird deutlich, daß sich die Stangen
126 und 126a der Ablenkantriebe 120 bzw. 122 in axialer
Richtung bewegen, wenn die Kanone 9 6 um den Punkt C geschwenkt
wird. Die Kräfte, die von den Köpfen 128 und
128a ausgeübt werden, wirken dabei nicht kontinuierlich tangential bezüglich eines Kreises um den Mittelpunkt C.
Wenn keine entsprechende Kompensation vorhanden wäre, würde also dieselbe lineare Verschiebung der Köpfe 128
oder 128a nicht in allen Fällen dieselbe Verlagerung des
Auftreffpunktes der Kugel in der Ebene der Platte 20
längs dieser Achse bewirken. Die Kurvenbahn 130 des Ziel-Kurvenelements
274 ist nun so ausgebildet, daß eine
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Kompensation dieser Erscheinung erfolgt. Im einzelnen ist die Kurvenbahn 130 so ausgebildet, daß sich bei jeder
Lage der Köpfe 128, 128a bei einer Verschiebung derselben
die gleiche Verschiebung des Aufschlagpunktes an der Oberfläche der Platte 20 ergibt.
Es ist zu beachten, daß aufgrund der Tatsache, daß die Verschwenkung der Kanone 96 nur bezüglich des Punktes C
erfolgt, die einzige Einschränkung hinsichtlich des Bereichs auf der Platte,der mit einer Einheit bzw. einer
Kanone überdeckt werden kann, durch die Genauigkeit vorgegeben ist, mit der die Flugbahn einer Kugel über
die Strecke zwischen der Kanonenmündung und der Platte eingehalten werden kann. Es hat sich gezeigt, daß mit
der beschriebenen Anordnung Kugeln über eine Strecke von 60 bis 90 cm längs Flugbahnen verschossen werden
können, die in sehr guter Näherung absolut gerade sind. In der Praxis ist jedoch der Abstand zwischen der Kanone
und der Platte wesentlich" geringer. In einem praktisch
erprobten System wurden pro Sekunde etwa 2000 Kugeln verschossen. Dabei sind die Länge des Kanonenrohrs
und die Fluggeschwindigkeit der Kugeln so miteinander verknüpft, daß eine Kugel abgeschossen und die
Kanone neu ausgerichtet werden kann, ehe die nächste Kugel aus dem verengten Verschluß 250 herausgedrückt
wird.
Aus der vorstehenden.Beschreibung wird deutlich, daß
das Dichtungselement 260 nicht nur eine Dichtung gegenüber der Wand der Aussparung 252 bildet, sondern
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auch einen Kanal 267, der ausreichend lang ist, so daß stets eine Kugel 272 dichtend mit der Kanalwand zusammenwirkt.
Die dem. Rechner für das Richten der Kanone zugeführte
Eingangsinformation kann in Form einer Anzahl von Unterprogrammen vor liegen , gemäß welchen die einzelnen Zeichen
zusammengesetzt werden können. Die Unterprogramme können vertikalen oder horizontalen Linien entsprechen, die unter
unterschiedlichen Winkeln geneigt sein können und unterschiedliche Längen.besitzen können. Die Unterprogramme
können auch Abschnitten verschiedener Kurven entsprechen, die mit vorgegebener Orientierung aufgezeichnet werden sollen. Die vollständigen Zeichen, welche
gedruckt werden sollen, werden dabei in geeignete Teilstücke zerlegt und für den Rechner in Form von Unterprogrammen
beschrieben, was wesentlich einfacher ist als die individuelle Zuordnung von X-Y-Koordinaten für jeden
Schuß.
Während vorstehend ein spezielles elektromagnetisches 'Antriebssystem für das Positionieren der Kanone beschrieben
und ein zugeordnetes, fotoelektrisch arbeitendes Rückkopplungssystem erläutert wurde, versteht es sich,
daß die Funktion dieser Positionier- und Rückkopplungseiniichtungen
auch auf andere Weise verwirklicht werden kann. Weiterhin ist zu beachten, daß anstelle einer einzigen
Kanone auch eine Batterie von Kanonen vorgesehen werden kann, deren Kanonen zum Bedrucken großer Flächen
zusammenwirken. Darüberhinaus wird aus der vorstehenden
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Beschreibung deutlich, daß eine einzige Kanone auch gegenüber der Druckplatte verstellt werden kann, wenn
eine Fläche größerer Breite zu bedrucken ist als sie mit einer einzigen stationären Kanone erfasst werden
kann. Darüberhinaus besteht auch die vorteilhafte Möglichkeit, eine Anordnung aus mehreren übereinander angeordneten
Kanonen vorzusehen, wobei die Flugbahnen der von den Kanonen abgefeuerten Projektile im wesentlichen
an einem Punkt hinter der Platte konvergieren, und wobei für eine relative seitliche Translationsbewegung
zwischen der Platte und der Anordnung von Kanonen gesorgt wird.
Weiterhin können auch mehrere Reihen von senkrecht übereinander angeordneten Kanonen nebeneinander angeordnet
sein,, wobei wieder die Flugbahn aller Projektile im wesentlichen an einem Punkt hinter der Platte konvergieren
und wobei wieder für.eine relative seitliche
Translationsbewegung zwischen der Platte und dem Feld aus mehreren Reihen übereinander angeordneter Kanonen
gesorgt wird. : -
Insgesamt wird aus der vorstehenden Beschreibung deutlich, daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
gelöst ist, und daß ein Mikroballistik-Drucker geschaffen wurde, der die Nachteile der vorbekannten Hochgeschwindigkeitsdrucker
überwindet. Der erfindungsgemäße Mikroballistik-Drucker erzeugt mit großer Genauigkeit
Zeichen hoher Qualität. Außerdem.ist der Drucker im Vergleich zu dem bei einem einzigen Druckvorgang
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erfassbaren Druckbereich relativ klein und keineswegs störanfällig gegenüber Luftströmungen aus der Umgebung.
Weiterhin ist der erfindungsgemäße Drucker im Vergleich zu den damit erreichbaren Ergebnissen in der Fertigung
relativ billig. .
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung
vorstehend lediglich anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert wurde, wobei gewisse
Merkmale und Unterkombinationen, auch für sich betrachtet, sehr vorteilhaft sind und auch unabhängig von anderen
Merkmalen-und Unterkombinationen verwirklicht werden können. Die Erfindung ist jedenfalls nicht auf
das erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr
stehen dem .Fachmann, ausgehend von dem Ausführüngsbeispiel,
zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote, ohne daß er- dabei den Grundgedanken
der Erfindung verlassen müsste.
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Claims (1)
- HOEGER, STELLREOHT & PARTNER 3 Q 1 Q 1 QPATENTANWÄLTEUHLANDSTRASSE 14 c · D 7O0O STUTTGART 1A 44 09 6 b Anmelder: Savin Corporation30. April 1980 Columbus and Stevens Avenuesk - 176 Valhalla, N.Y. 10595USAPatentansprücheVerfahren zum Bedrucken eines Informationsträgers mit aus einzelnen Druckpunkten zusammengesetzten Informationen, dadurch gekenn zeichnet, daß man den Informationsträger mit festen, längs gesteuerter Flugbahnen fliegenden Projektilen beschießt»2. Drucker zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Ballistikdrucker mit mindestens einer steuerbaren Schießvorrichtung zum Abschießen fester Projektile gegen den Informationsträger ausgebildet ist.3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Informationsträger ein Farbband vorgesehen ist, von dem ein Druckmaterial auf den Informationsträger übertragbar ist, daß eine Druckplatte vorgesehen ist, welche hinter dem Informationsträger angeordnet ist, daß die Schießvorrichtung als Kanone mit einem Kanonenrohr und einem verengten Verschluß ausgebildet ist, daß Befesti- gungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Kanone universell um einen im Abstand von der-2-A 44 096 b30. April 1980 - 2 -k - 176Druckplatte befindlichen Punkt bewegbar ist, daß ein Magazin vorgesehen ist, welches einen Vorrat von festen Projektilen in Form von festen Kugeln enthält, daß Zuführeinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe dem verengten Verschluß nacheinander Kugeln aus dem Vorrat zuführbar sind, daß Druckkammereinrichtungen zur Bildung einer Druckkammer hinter dem verengten Verschluß vorgesehen sind, daß Druckerzeugungseinrichtungen vorgesehen ■sind, mit deren Hilfe der Druckkammer ein Druckmedium zuführbar ist, daß der verengte Verschluß derart ausgebildet ist, daß er eine Kugel- aufnehmen und gegen die Wirkung des Druckmediums halten kann, daß Transporteinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine Kugel aus dem verengten Verschluß in Richtung auf das Kanonenrohr vorschiebbar und gleichzeitig die nächste Kugel in den verengten Verschluß einlegbar ist, und daß Ausrichteinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Kanone für jeden Schuß derart ausrichtbar ist, daß die . einzelnen Kugeln nach dem Verlassen des Kanonenrohrs jeweils längs einer vorgegebenen Flugbahn in Richtung auf die Druckplatte fliegen.4. Drucker nach Anspruch 2 zum Aufbringen eines Druckmaterials auf den Informationsträger, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckplatte zur Abstützung des Informationsträgers vorgesehen ist, daß Schießeinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe— ■?—G30048/070SA 44 096 b30= April 1980 - 3 -k - 176nacheinander mehrere feste Projektile in freiem Flug von einer im Abstand von dem Informationsträger befindlichen Stelle gegen den Informationsträger geschossen werden können, und daß Steuereinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Flugbahnen der Projektile derart steuerbar sind, daß die Projektile gemäß einem gewünschten Muster auf den Informationsträger auftreffen.5. Drucker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Rückführeinrichtungen zum Rückführen der auf den Informationsträger aufgetroffenen Projektile zu den Schießeinrichtungen vorgesehen sind=6= Drucker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtungen ein hohles, zu einer Drehbewegung antreibbares Element aufweisen, welches eine Innenwand besitzt, die die Form ei- · nes invertierten Kegelstumpfes aufweist, daß Lenkeinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die von dem Informationsträger kommenden Projektile dem abgeflachten Ende der Kegelstumpffläche zuführbar sind, und daß Antriebseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe das drehbare Element derart zu einer Drehbewegung antreibbar ist, daß die Projektile unter der Wirkung der Zentrifugalkraft von der abgeflachten Spitze zur Basis der kegelstumpfförmigen Fläche wandern.-4-030048/0708A 44 096 b30. April 1980 - 4 -k - 1767. Drucker nach Anspruch 2/ dadurch gekennzeichnet, daß die Schießvorrichtung ein Kanonenrohr mit einer Mündung und einem Verschluß aufweist, daß der Verschluß aus elastischem Material besteht und einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als die Bohrung des Kanonenrohrsr daß Befestigungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Schießvorrichtung derart gehaltert ist, daß sie um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar ist, daß Ausrichteinrichtungen für die Schießvorrichtungen vorgesehen sind, und daß.Steuereinrichtungen zur Steuerung der Ausrichteinrichtungen in Abhängigkeit von vorgegebenen Signalen vorgesehen sind.8. Drucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magazin vorgesehen ist, welches einen Vorrat an Kugeln enthält, daß Transporteinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine Kugel aus dem Magazin dem Verschluß zuführbar ist, daß jede Kugel einen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser des Verschlusses ist, daß hinter dem Verschluß eine Kammer vorgesehen ist, die durch die im Verschluß befindliche Kugel geschlossen wird, daß Druckerzeugungseinrichtungen vorgesehen, sind, mit deren Hilfe ein unter Überdruck stehendes Gas in die so geschlossene Kammer einführbar ist, daß Transporteinrichtungen zuführbar sind, mit deren Hilfe nacheinander jeweils eine-5-030048/0708A 44 096 b30. April 1980 - 5 -k - 176weitere Kugel dem Verschluß zuführbar ist, welche die bereits im Verschluß befindliche Kugel vorschiebt, so daß das komprimierte Gas die Kugel aus der Mündung austreiben kann, und daß das Kanonenrohr nach dem Abschießen jeder Kugel von den Ausrichteinrichtungen auf eine vorgegebene Linie ausrichtbar ist.9. Drucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen derart ausgebildet sind, daß die Schießvorrichtung um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar ist, die sich an einem Punkt schneiden, daß die Ausrichteinrichtungen derart ausgebildet sind, daß die Schießvorrichtung bezüglich dieses Punktes ausrichtbar ist, und daß die Ausrichteinrichtungen zwei hin- und herbewegliche Stellelemente sowie eine kompensierende Kurvenbahn zwischen der Schießvorrichtung und den Stellelementen aufweisen.10. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß. die Schießvorrichtung eine Kanone aufweist, daß Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden Abschießen von Kugeln aus der Kanone vorgesehen sind, daß Befestigungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Kanone bezüglich eines festen Punktes beweglich ist, daß Ausrichteinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Kanone derart ausrichtbar ist, daß die Flugbahnen, der Kugeln—6—f f030048/0708A 44 096 b30. April 1980 - 6 -k - 176■;■■ -■■/■■einem vorgegebenen Muster entsprechen, daß die Ausrichteinrichtungen senkrecht zueinander wirkende Stelleinrichtungen zur Erzeugung von Stellkräften für die Kanone aufweisen, daß Steuereinrichtungen zum Anlegen von BetätigungsSignalen an die Stelleinrichtungen vorgesehen sind, und -■ daß Rückkopplungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Größe der Betätigungssignale in Abhängigkeit von der Bewegung der Kanone auf Null absenkbar, ist, sobald dieKanone ihre ausgerichtete Stellung erreicht hat.11.. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Schießvorrichtung derart befestigt ist, daß sie universell um einen festen Punkt bewegbar ist, daß ein Magazin zur Aufnahme eines Vorrats von festen Kugeln vorgesehen ist, daß Transporteinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe nacheinander Kugeln aus dem Vorrat der Schießvorrichtung zuführbar sind, um aus dieser nacheinander abgeschossen zu werden, daß Ausrichteinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Schießvorrichtung nach dem Abschießen jeder Kugel gemäß einer vorgegebenen Flugbahn ausrichtbar ist, daß Zähleinrichtungen zur Zählung der bei einem Betriebszyklus abzuschießenden Anzahl von Kugeln vorgesehen sind, und daß Rückkopplungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren-7-030048/0708 ©RIGJNALA 44 096 b30. April 1980 - 7 -k - 176Hilfe ein Betriebszyklus beim Abschießen der letzten Kugel der vorgegebenen Anzahl von Kugeln beendet werden kann.12. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Projektile Kugeln vorgesehen sind, welche im freien Flug über einen Zwischenraum hinweg zu einer Platte abschießbar sind, daß als Schießvorrichtung eine Kanone mit einem Kanonenrohr und einem Verschluß vorgesehen ist, wobei der Durchmesser des Verschlusses kleiner ist als der Innendurchmesser des Kanonenrohrs, daß Baueinrichtungeri vorgesehen sind, welche hinter dem Verschluß eine Druckkammer bilden, daß Druckerzeugungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein unter Druck stehendes Gas der Druckkammer zuführbar ist, daß in dem Verschluß eine Kugel entgegen der Wirkung des Gasdrucks in der Druckkammer lösbar festlegbar ist, und daß Austreibeinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Kugel aus dem Verschluß herausbewegbar ist, so daß das Druckgas aus der Druckkammer die Kugel längs des Kanonenrohrs ' austreiben kann, so daß sie im freien Flug zu der Platte fliegt.13ο Drucker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Austreibeinrichtungen zur Heraustreiben der Kugel aus dem Verschluß ein Magazin aufweisen, welches mit einem Schlitz zur Aufnahme von Kugeln-8-030048/070SA 44 096 b30. April 1980 - 8 -k - 176versehen ist sowie ein gezahntes Element und Halterungseinrichtungen für das gezahnte Element, die derart ausgebildet sind, daß das gezahnte Element so drehbar ist, daß seine Zähne durch den . Schlitz laufen, daß der Abstand zwischen den Zähnen des gezahnten Elements so gewählt ist, daß von den Zwischenräumen zwischen den Zähnen Kugeln aufgenommen werden können, und daß Antriebseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe das gezahnte Element zum Zuführen von Kugeln zu dem Verschluß in Abhängigkeit von Steuersignalen zu einer Drehbewegung antreibbar ist.14. Drucker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Druckkammer eine Vorkammer vorgesehen ist, daß die Zuführeinrichtungen für die Zuführung des unter. Druck stehenden Gases mit der Vorkammer verbunden sind, und daß Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, über die die Druckkammer und die Vorkammer miteinander in Verbindung stehen.15. Drucker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Kugeln etwas kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung des Kanonenrohrs, und daß das Gas für die einzelnen, aus dem Verschluß herausgedrückten und sich durch die Bohrung des Kanonenrohrs bewegenden Kugeln ein Gaslager bildet.30048/0 70 8A 44 096 b30. April 1980 - 9 -k - 17616. Drucker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanone aus elastischem Material hergestellt ist und eine Kanonenrohrbohrung und einen Verschluß aufweist.17. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte vorgesehen ist, daß als Projektile feste Kugeln vorgesehen sind, welche von einer im Abstand von der Platte befindlichen Stelle im freien Flug gegen die Platte abschießbar sind, und daß Rückführeinrichtungen zum Zurückführen der von der Platte abprallenden Kugeln zu "der Schießvorrichtung vorgesehen sind.18. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte vorgesehen ist, daß als Schießvorrichtung eine Kanone mit einem eine Mündung aufweisenden Kanonenrohr und einem Verschluß vorgesehen ist, daß der Verschluß aus elastisch verformbarem Material hergestellt ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als die Bohrung des Kanonenrohrs, daß Zuführeinrichtungen zum Zuführen einer Kugel zu dem Verschluß vorgesehen, sind und daß eine Quelle für ein unter überdruck stehendes Gas vorgesehen ist, mit dessen Hilfe die Kugel in freiem Flug in Richtung auf die.Platte abschießbar■ ist.-10-■ -0-3:0.0 4 8/OT-O 83018781A 44 096 b30. April 1980 - 10 -k - 17619. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte vorgesehen ist, .gegen die die festen Projektile von einer im Abstand von der Platte befindlichen Stelle abschießbar sind, und daß Rückführeinrichtungen zum Zurückführen der von der Platte abprallenden Projektile zu der Schießvorrichtung vorgesehen sind.20. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte vorgesehen ist, gegen die die festen Projektile in freiem Flug von einer im Abstand von der Platte befindlichen Stelle abschießbar sind, und daß die relative Härte der Projektile und. der Platte sowie die Form und die Geschwindigkeit der Projektile derart gewählt sind, daß die Projektile von der Platte zurückspringen .21. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, : daß die Schießvorrichtung als Kanone ausgebildet ist und eine Bohrung aufweist, daß in der Bohrung ein elastischer Verschluß angeordnet ist, daß der Verschluß einen Durchmesser aufweist, welcher kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung, und daß Zuführeinrichtungen zum Einführen eines Projektils in den Verschluß vorgesehen sind.-11-030048/0706
ORIGINAL INSPECTEDA 44 096 b30. April 1980 - 11 -k - 17622. Drucker nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe nach dem Einführen eines ersten Projektils in den Verschluß dieses Projektil aus dem Verschluß herausbewegbar ist, während gleichzeitig ein anderes Projektil in den Verschluß hineinbewegbar ist...'23. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte vorgesehen ist, gegen die die Projektile im freien Flug über einen Zwischenraum hinweg von der Schießvorrichtung abschießbar sind, daß die Schießvorrichtung als Kanone mit einer Bohrung und einem Verschluß ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Verschlusses kleiner ist als derjenige der Bohrung, daß Bauelemente vorgesehen sind, welche hinter dem Verschluß eine Druckkammer bilden, daß eine Quelle vorgesehen ist, über die der Druckkammer ein unter Druck stehendes Gas zuführbar ist, daß die Abmessungen des Verschlusses und■der Projektile derart aufeinander abgestimmt sind, daß ein Projektil in dem Verschluß entgegen der Wirkung des Gasdrucks in der Druckkammer lösbar festlegbar ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Projektil durch den Verschluß derart vorschiebbar ist, daß das Druckgas aus der Druckkammer das Projektil längs der Bohrung und aus der Kanone heraus derart antreiben kann, daß es in freiem Flug zu der Platte fliegt, wobei während der Bewegung des03004 8/0708A 44 096 b30. April 1980 - 12 -k - 176Projektils durch die Bohrung ein Luftlager gebildet wird, welches das Projektil trägt, und daß das Volumen der Druckkammer in vorgegebener Weise derart mit dem Volumen der Bohrung verknüpft ist, daß die Anzahl von Molekülen des Druckgases in der Druckkammer etwa gleich der Anzahl von Molekülen des nicht komprimierten Gases in der Bohrung ist.030048/0708
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