DE3105514C2 - Antriebsverbindung für einen Drucker, insbesondere für den Aufzeichnungsträgerantrieb des Druckers - Google Patents

Abstract

Diese Antriebsverbindung besteht aus einer Welle (1) und einem Antriebsrad (2 bzw. 4), die axial und radial fest miteinander verbunden sind. Ein zwischen Antriebswelle (1) und Antriebsrad (2 bzw. 4) bestehendes Radialspiel wirkt sich beim Transport von in den Randbereichen gelochten Aufzeichnungsträgern für die Druckvorgänge nachteilig aus. Für die Herstellung der Nabenbohrung des Antriebsrades ohne Radialspiel wäre eine sehr enge, teure Toleranz erforderlich. Antriebsverbindungen für im Querschnittsprofil polygonale Antriebswellen sind hinsichtlich Formtreue und Toleranz der Nabenbohrung noch schwieriger. Demzufolge soll eine Antriebsverbindung ohne Radialspiel, ohne besonders teure Toleranzen und gleichzeitig mit axialer Festlegung geschaffen werden, wobei letztere keinen großen Aufwand erfordern soll. Hierzu ist das Antriebsrad (2 bzw. 4) mittels eines Nabenringes (2a) unter Zwischenfügung eines mit dem Quer schnitts profil (18) der Welle (1) versehenen, mit über den Umfang (15) verteilten, sich axial erstreckenden federnden Zungen (16a bis 16f) gebildeten Klemmstückes (3) bei Aufrechterhaltung einer Axialkraft mittels des Nabenringes (2a) mit der Welle (1) verbunden. Mit dieser Ausgestaltung lassen sich gleichzeitig zwei Antriebsräder (2 bzw. 4) mit der Welle (1) verbinden.

Description

40

Die Erfindung betrifft eine Antriebsverbindung für einen Drucker, insbesondere für den Aufzeichnungsträgerantrieb des Druckers, bestehend aus einer Welle ⁴^ und einem Antriebsrad, die axial und radial fest miteinander verbunden sind.

Derlei Antriebsverbindungen dienen zur Übertragung von Kräften auf den Druckkopfschlitten, auf Zwischenstufen von Getrieben oder auf den Antriebs- ⁵⁽> mechanismus zum Vorschieben eines Aufzeichnungsträgers.

Das Prinzip einer Klemmverbindung, wonach ein Klemmfutter durch Anziehen einer Überwurfmutter kraftschlüssig mit einem innenliegenden Verbindungsstäck verspannt wird, ist im Zusammenhang mit dem Einspannen von Werkstücken lediglich im allgemeinen Werkzeugmaschinenbau bzw. Vorrichtungsbau bekannt (Lehrbuch »Werkstückspanner« von K. Schreyer, Springer-Verlag 1949, Seiten 112-121). *o

Bei bekannten Druekef-Antfiebsverbindungen besteht ein Spiel zwischen dem Antriebsrad und der Antriebswelle. Dieses Radialspiel wirkt sich beim Transport von Leporello-Papier (mit Lochungen im Randbereich versehene Papierstreifen) für die Druck- ⁶^ vorgänge nachteilig aus. Ein solcher Nachteil zeigt sich besonders dann, wenn der Drucker im Plotter-Betrieb arbeitet. Der Nachteil einer unzureichenden Antriebsverbindiuing äußert sich auch dann, wenn der Aufzeichnungsträger innerhalb der zu druckenden Zeichen von Druckzeile zu Druckzeile um ein genaues Maß vorgeschoben werden muß.

Ein anderer Nachteil der bekannten Antriebsverbindungen im Sinne der vorliegenden Erfindung betrifft das Herstellverfahren. Beim Herstellen der Nabenbohrungen des Antriebsrades ist eine sehr enge Toleranz erforderlich. Die Herstellung enger Toleranzen ist bekanntlich sehr viel aufwendiger und damit teuer. Bei weniger engen Toleranzen wird allerdings der Rundlauf des Antriebsrades schlechter.

Eine weitere Eigenart der vorliegend erfaßten Antrieb.sverbindungen stellt das Querschnittsprofil der Antriebswellen dar, das meist polygonal ist Dieser Eigenart entsprechend ist die Herstellung der Nabenbohrunj; hinsichtlich Formtreue und Toleranz noch schwieriger.

Ein weiteres zu berücksichtigendes Merkmal betrifft die notwendige Axialfestlegung des Antriebsrades, für die gewöhnlich besondere Maßnahmen zu treffen sind. Zur Axialfestlegung des Antriebsrades sind meist zusätzliche Teile erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsverbindung für einen Drucker zu schaffen, die kein Radialspiel aufweist, keine besonders teuerer. Toleranzen erfordert und gleichzeitig in axialer Richtung feststellbar ist, wobei letztere keinen großen Aufwand erfordern soll.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Nabenring vorgesehen ist, der einerseits mit dem Antriebsrad in Verbindung steht, andererseits ein Klemmstück umgreift, welches dem Querschnittsprofil der Welle angepaßt ist und über den Umfang verteilte, sich axial erstreckende federnde Zungen aufweist. Diese Verbindung erfordert weder enge Herstelllungstoleranzen noch gestattet sie ein Radialspiel. Der Nabenring stellt zugleich eine Axialsicherung dar. Der Aufbau der Verbindung ist außerdem einfach und übersichtlich und besteht auch nur aus wenigen Teilen, im wesentlichen aus dem Antriebsrad, dem Klemmstück, dem Nabenring und der Welle.

Für einen Vorschubantrieb des Aufzeichnungsträgers ist ferner vorteilhaft, daß der Nabenring als Teil eines Klemm- bzw. Antriebsrades ausgebildet ist. Das Klemm- bzw. Antriebsrad wirkt hier als Spannmittel zum Aulbringen der Axiaikraft

Eine variable Anwendungsmöglichkeit, das Klemmstück anzuordne,!, ergibt sicn daraus, daß das Klemmstück «.Is Teil eines Klemm- bzw. Antriebsrades ausgebildet ist Diese Lösungsvariante erlaubt, ein erstes und ein zweites Antriebsrad zusammen mit einer Welle zu verbinden.

Eine gegenüber zylindrischen Wellen in Verbindung mit zylindrischen Nabenbohrungen gesteigerte Klemmwirkung kann dadurch erzielt werden, daß das Klemmstück im Bereich der federnden Zungen mit einem Hohlkegel versehen ist. Zugleich sichert der Hohlkegel die axiale Festlegung und unterstützt die Übertragung des Antriebsmomentes zwischen Antriebsrad und Welle.

Eine noch bessere Wirkung der federnden Zungen des Klemmstückes läßt sich dadurch erzielen, daß das Querschnittsprofil der Welle polygonal, beispielsweise sechskant- oder vierkantförmig ist. Die an den Querschniusseiten der Welle unabhängig voneinander anliegenden Zungen gewährleisten eine absolute Spielfreiheit der Antriebsverbindung, übertragen ein hohes

Antriebsmoment und verursachen keine Toleranzprobleme. Je nach der Anzahl der Polygon-Ecken lassen sich die Zungen des Klemmstückes dimensionieren und in ihrer Formgebung bzw. Federwirkung beeinflussen. Die Abstände zwischen jeweils aneinandergrenzenden Zungen können hierbei allgemein auf ein Mindestmaß in der Betriebslage zusammenschrumpfen.

Die axiale Festlegung der Antriebsverbindung wird, wie bereits erwähnt, durch Aufrechterhaltung einer Axialkraft erzielt Diese Maßnahme läßt sich ebenfalls auf unterschiedliche Weise verwirklichen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in dieser Hinsicht darin, daß die Verbindung von Nabenring und Antriebsrad über ein Außen- bzw. Innengewinde erfolgt.

Für Drucker ist ein preisgünstiges Herstellverfahren und außerdem ein möglichst geringes Gewicht der Einzelteile von Bedeutung. Daher bestehen das Klemmbzw. Antriebsrad, das Antriebsrad und/oder der Nabenring und/oder das Klemmstück aus Kunststoff. Hierbei werden Kunststoffe mit geeignetem Federverhalten der Zungen vorausgesetzt

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen axialen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Antriebsverbindung für den Aufzeichnungsträgerantrieb eines Druckers,

Fig.2 einen radialen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Antriebsverbindung gemäß der Schnittangabe II-Il in F i g. 1 als ein erstes Ausführungsbeispiel,

F i g. 3 denselben radialen Querschnitt wie F i g. 2 als ein zweites Ausführungsbeispiel.

Die Antriebsverbindung gemäß Fig.¹ zeigt als Ausführungsbeispiel einen Aufzeichnungsträgerantrieb, bestehend aus der Welle 1, dem Klemmrad 2, dem ·*' Klemmstück 3 und dem Antriebsrad 4. Das Klemmrad 2 wird aus einem Rändelrad gebildet Die Klemmkraft des Klemmrades 2 wird mittels des Klemmstückes 3 auf das Antriebsrad 4 übertragen, das als Antriebsrad für das Stachelband 5 dient An dem Stachelband 5 sind Zähne geformt, die ir die Zahnlücken 5a des Antriebsrades 4 eingreifen. Außerdem trägt das Stachelband 5 die Stacheln 5b, die in die Randlochungen des weiter nicht gezeigten Aufzeichnungsträgers eingreifen, der z. B. aus einem Papierband (Leporello-Papier) besteht, und die den Aufzeichnungsträger Schritt für Schritt gegenüber einem Druckwiderlager transportieren.

Das Klemmrad 2 ist zusammen mit dem Nabenring 2a aus einem Stück hergestellt Der Nabenring 2a ist in der Klemmzone 6 mit Innengewinde 7 versehen, an das ein "'" hohler konischer AbschiV.t 8 anschließt In analoger Gestaltung ist das Antriebsrad 4 zusammen mit dem Klemmstück 3 aus einem Stück hergestellt und besitzt Außengewinde 9, das mit dem Innengewinde 7 zusammenwirkt Entsprechend dem hohlen konischen Abschnitt 8 am Nabenring 2a weist das Klemmstück 3 einen konischen Schaft 10 auf, dessen Konussteigung derjenigen des hohlen konischen Abschnittes 8 entspricht Das Klemmstück 3 liegt an der Welle 1 nur auf Teillängen 11 an, die übrige Teillänge 12 ist mit einer Bohrung 13 versehen, deren Durchmesser größer ist als das Maß über zwei sich radial gegenüberliegenden Ecken der Welle 1, die einen polygonalen Querschnitt aufweist der eine geradzahlige Eckenanzahl besitzt Die an der Welle 1 anliegende Teillänge 11 des KJemmstükkes 3 weist als Innenprofil das Querschnittsprofil der Welle 1 auf.

Die erfindungsgemäßen Wirkungen treten bei einem weichen Werkstoff, wie z.B. weichen Kunststoffen, schon auf, wenn im Bereich der linken Teillänge 11 die Wandung 14 relativ dünn bemessen ist, ohne daß eine besonders enge Toleranz zwischen der Welle 1 und dem Klemmstück 3 eingehalten werden müßte.

Gesteigerte Wirkungen der Erfindung werden jedoch erzielt wenn in der Klemmzone 6 das klemmstück 3 mit um den Umfang 15 verteilten, sich axial erstreckenden federnden Zungen 16a, 16b, 16c, 16c/, 16e, 16/(Fig.2) versehen ist Hierbei können (anders als gezeichnet) die federnden Zungen 16a bis 16/ auch anstelle der zylindrischen Teillängen 11 mit einem Hohlkegel 17 (F i g. 3) versehen sein. Die Kegelsteigung ist nur sehr schwach gewählt Mittels des Nabenringes 2a werden die federnden Zungen 16a bis 16/ dann schnell in Wirkverbindung gebracht

D*azu ist das Querschnittsprofil 18 der Welle 1 entweder sechskantförmig (F i g. 2) oder vierkantförmig (F i g. 3) ausgebildet

Die federnden Zungen 16a bis 16/ sind bei Klemmstücken aus Kunststoff im Spritzverfahren hergestellt Bei Verwendung härterer Werkstoffe können die Zungen auch durch Fräsen von Schlitzen gebildet werden, wobei die Schlitze nicht sehr breit zu sein brauchen.

Der Nabenring 2a kann anstelle des Innengewindes 7 in Verbindung mit dem Außengewinde 8 auch mit einer Polygon-Verbindung 19 gebildet sein. Diese Polygon-Verbindung besteht dann aus einem Klemmstück 3 mit außenpolygonalem Querschnitt und aus einem Nabenring 2a mit innenpolygonalem Querschnitt

Für den Fall, daß das Klemmrad als Antriebsrad ausgeführt ist, wird zweckmäßigerweise die Richtung der Antriebskraft mit der Klemmkraft übereinstimmend gewählt. Sofern eine der Klemmkraft entgegengesetzt wirkende Kraft auftritt, kann diese zum Lösen der Antriebsverbindung benutzt werden. In diesem Fall wirkt die Erfindung als Axialkupplung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Antriebsverbindung für einen Drucker, insbesondere für den Aufzeichnungsträgerantrieb des Druckers, bestehend aus einer Welle und einem Antriebsrad, die axial und radial fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nabenring (2a) vorgesehen ist, der einerseits mit dem Antriebsrad (4) in Verbindung steht, andererseits ein Klemmstück (3) umgreift, welches dem Querschnittsprofil (18) der Welle (1) angepaßt ist und über den Umfang verteilte, sich axial erstreckende federnde Zungen (16a bis 16f) aufweist.

2. Antriebsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenring (2a) als Teil eines Klemm- bzw. Antriebsrades (2, 4) ausgebildet ist

3. Antriebsverbindung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dsß das Klemme 5ck (3) als Teil eines Klemm- bzw. Antriebsrades (2,4) ausgebildet ist.

4. Antriebsverbindung nach den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmstück (3) im Bereich der federnden Zungen (16a bis 16/? mit einem Hohlkegel (17) versehen ist. »5

5. Antriebsverbindung nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil (18) der Welle (1) polygonal, beispielsweise sechskant- oder vierkantförmig ist

6. Antriebsverbindung nach den Ansprüchen 1 bis w

5, dadurch «!«kennzeichnet, daß die Verbindung von Nabenring (2a) und Antriebsrad (4) über ein Außenbzw. Innengewinde^/, 8) eri-jlgt

7. Antriebsverbindsng nach den Ansprüchen 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, s,\iß das Klemm- bzw. Antriebsrad (2), das Antriebsrad (4) und/oder der Nabenring (2a) und/oder das Klemmstück (3) aus Kunststoff besteht