DE3118205A1

DE3118205A1 - Schwenkvorrichtung fuer ein druckwerk

Info

Publication number: DE3118205A1
Application number: DE19813118205
Authority: DE
Inventors: Peter 7734 Brigachtal Vogelhuber; Hans Joachim 7730 Villingen-Schwenningen Wysk
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1982-11-25
Also published as: US4401025A; EP0064668A3; DE3272980D1; EP0064668B1; EP0064668A2; ATE21859T1

Description

Schwenkvorrichtung für ein Druckwerk

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwenkvorrichtung für ein parallel (in Zeilenrichtung) zu einer Druckunterlage verschiebliches, aber in Druckposition zu mehreren verschiedenen Druckunterlagen verschwenkbares Druckwerk, welches aus einem Druckkopf und einem Schlitten besteht, der zu seiner Bewegung in Zeilenrichtung zwischen beidseits im Abstand der größtmöglichen Druckbahnbreite angeordneten Seitenteilen auf Führungsteilen beweglich ist.

Bei der in der DE-OS 28 23 153 beschriebenen Schwenkvorrichtung für ein Druckwerk bewegt sich der Druckkopf mit seinem Druckpunkt - der Druckpunkt sei definiert als der Anschlagpunkt der mittelsten Drucknadel bei einem Mosaikdrucker auf einer Kreisbahn von einer Druckposition in die andere relativ zu zwei verschiedenen Druckunterlagen. Diese Art der Bewegung des Druckkopfes aus der einen Druckposition in die andere Druckposition hat zur Folge, daß die Gesamtanordnung eine relativ große Bauhöhe hat, die für eine Verwendung in einer Druckvorrichtung, die beispielsweise auf einem Tisch angeordnet werden soll, wenig vorteilhaft ist, da dann der Drucker so hoch werden würde, daß eine Sicht der Bedienungsperson auf die obere Druckstelle nicht mehr möglich ist.

Außerdem bewegt sich der Druckkopf bei seiner Schwenkbewegung auf einer sehr flachen Bahn in die Druckposition, so daß wegen verschiedener Papierführungsteile, die nahe der Druckposition an der Druckunterlage angeordnet sind, die Verschwenkung des Druckkopfes nur in bestimmten Stellungen erfolgen kann, damit sie nicht durch die genannten Papierführungsteile behindert wird.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ist der, daß bei dem hier verwendeten Kurbelgetriebe für die Verschwenkung des Druckwerkes eine Arretierung der Schwenkvorrichtung

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nur in den zwei durch die Totpunktlagen des Kurbelgetriebes definierten Endpositionen möglich ist, Teilpositionierungen sind in diesem Falle nicht zu verwirklichen.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt,

eine Schwenkvorrichtung für ein Druckwerk mit relativ geringer Bauhöhe zu schaffen, die ein Bedrucken mehrerer Druckunterlagen ermöglicht, so daß ein Tischarbeitsplatzdrucker geschaffen werden kann, bei dem die Bedienungsperson den Druck-Ίο Vorgang auf der oberen Druckunterlage noch verfolgen kann.

Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll es möglich sein, die Schwenkvorrichtung so zu betreiben, daß auch eine teilweise Verschwenkung mit Anhalten der Schwenkvorrichtung nach einem bestimmten kleineren oder größeren Winkel möglich ist. Ferner soll die Verschwenkung des Druckkopfes in jeder seitlichen Stellung desselben erfolgen können.

Die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Verschwenkung der Seitenteile mit dem Druckwerk ein Getriebe dient, welches aus einer feststehenden, teilweisen Kreuzschleife und einer darin geführten Koppel mit zwei Endpunkten besteht, auf die das Antriebselement einwirkt und mit der die Seitenteile des Druckwerkes verbunden sind, wobei die die Druckpunkte in ihren Endstellungen schneidenden Ebenen, die senkrecht zu den Druckebenen auf den Druckunterlagen verlaufen, die Koppel im wesentlichen zwischen deren Endpunkten schneiden.

Bei einer anderen Ausführungsform des Getriebes besteht dieses aus einem mit den Seitenteilen verbundenen Zahnrad, das bei seiner Antriebsbewegung an einer feststehenden Innenverzahnung eines Führungsteiles abrollt, wobei sich die Durchmesser des Zahnrades und der Innenverzahnung wie 1:2 verhalten, derart daß das Zahnrad eine sich zwischen den beiden Eingrrffspunkten mit der Innenverzahnung in der einen und der anderen Druckposition erstreckende Koppel bildet.

Die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung hat den Vorteil, daß das Druckwerk sich bei seiner Verschwenkung auf einer sehr steilen Bahn in die Druckposition bewegt, die gegenüber der Kreisbahn den Vorteil eines bedeutend geringeren Platzbedarfes hat. Bei zwei Druckunterlagen und zwei Druckpositionen ist die Kreuzschleife mit zwei Ästen so angeordnet, daß der eine Ast senkrecht steht und der andere waagerecht, wobei die Druckebenen parallel zu der Verbindungslinie zwischen den Endpunkten der Koppel verlaufen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß aus der Bewegungsbahn der Schwenkvorrichtung ein Ausschnitt ausgewählt wird, der ein fast senkrechtes Bewegen des Druckkopfes in die Druckposition insbesondere am Ende der Schwenkbewegung bewirkt. Irgendwelche Bauteiledurchdringungen mit Papierführungen usw. sind daher vermieden, die Schwenkbewegung kann in jeder seitlichen Stellung des Druckkopfes bewirkt werden.

Verwendet man als Antriebselement für die Schwenkvorrichtung einen Schrittmotor, so ist gleichfalls eine digitalisierte Teilpositionierung möglich, was zur Folge hat, daß man den Druckkopf nicht jedesmal bis in seine andere Endstellung verschwenken muß, sondern ihn auch beispielsweise nur so weit verschwenken kann, daß die Sicht auf das Druckbild freigegeben ist. Auch ist bei einer derartigen Teilpositionierung des Druckkopfes ein besonderes Zurückziehen des Druckkopfes zum Zwecke der Zeilenschaltung des Aufzeichnungsträgers nicht mehr erforderlich, woraus sich eine Vereinfachung des Druckwerkes (Druckkopf und Schlitten) ergibt.

Ein weiterer Vorteil der Teilpositionierung ist es, daß man den Druckkopf beispielsweise nur um die Breite einer einzigen Drucknadel verschwenken kann. In diesem Falle ist es möglich, durch mehrfaches Überfahren einer Zeile unter Ausdruck der gleichen Daten einen korrespondenzgerechten Druck zu erzeugen, weil dann der zweite Abdruck die Lücken (Rundungen der Drucknadeln) des ersten Abdruckes ausfüllt.

Weitere Merkmale und Vorteile des Anmeldungsgegenstandes ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigt

FIG. 1 eine Draufsicht auf die Gesamtanordnung,

FIG. 2 ist eine Ansicht der Schwenkvorrichtung in der einen Position/ während

FIG. 3 die gleiche Vorrichtung in der anderen Schwenkposition zeigt.

FIG. 4 ist eine schematisierte Darstellung,

FIG. 5 eine vereinfachte Darstellung einer zweiten Ausführungsform.

In der FIG. 1 erkennt man vor einer Druckunterlage 1 ein Druckwerk 2, welches aus einem Schlitten 3 und dem eigentlichen Druckkopf 4 besteht, dessen Mundstück 5 über ein Farbband 6 unmittelbar vor der Druckunterlage 1 steht und mit seinen nicht gezeigten Drucknadeln ein Papier auf der Druckunterlage 1 beschriftet. Die Ebene, in der die Drucknadeln auf die Unterlage 1 einwirken, ist die erste Druckebene D₁ (FIG. 4). Das Farbband 6 wird einer Kassette 7 entnommen, die aus zwei Teilen 7a und 7b besteht, die auf einer Führung 8 rechts und links von der Druckposition 9 angeordnet ist. Das Farbband 6 ist in dem Teil 7a der Kassette gespeichert, wird durch Antriebsmittel im Teil 7b gefördert und vor der Druckposition 9 geführt.

Das Druckwerk 2 ist auf einer Achse 10 als Führungsteil gelagert und geführt, welche zwischen zwei Seitenteilen 11

und 12 gehalten ist. Ein Motor 13 ist an dem rechten Seitenteil 11 angeordnet und treibt über ein Riemenrad 14, einen Riemen 15 sowie ein weiteres nicht gezeichnetes Riemenrad das Druckwerk 2 auf der Führungsachse 10 an, so daß dieses in Zeilenrichtung verschoben wird, um den Druck auf der Druckunterlage 1 zu bewirken.

Die zweite Druckunterlage 16 (siehe FIG. 3) ist im Winkel von ca. 90° zu der ersten Druckunterlage 1 angeordnet, wobei der Druckkopf in diesem Falle die Unterlage von oben nach unten bedruckt. Die Ebene, in der der Druckkopf 4 mit der zweiten Druckunterlage zusammenwirkt, definiert eine zweite Druckebene D-· Senkrecht dazu kann man zwei Ebenen P₁ und P₂ definieren, in der die Druckpunkte A₁, A₂ liegen, d.h. der Punkt, in dem die mittelste Drucknadel die Druckebenen D₁, D_ berührt.

Die Seitenteile 11, 12, die Achse 10 als Führungsteil und das Druckwerk 2 werden durch die im folgenden zu beschreibende Schwenkvorrichtung so verschwenkt, daß der Druckkopf 4 entweder auf der Druckunterlage 1 oder auf der Druckunterlage 16 druckt.

Unter spezieller Bezugnahme auf die FIG. 2 und 3 sei nun die Verschwenkvorrichtung für das Druckwerk 2 beschrieben. Mit dem Führungsteil, der Achse 10, und damit auch mit den Seitenteilen 11 und 12 verbunden ist die Koppel 17, die auf der linken Seite aus den beiden Teilen 18 und 19 besteht, die miteinander verbunden sind. Auf der rechten Seite besteht die Koppel 17 nur aus dem Teil 19 mit den daran angebrachten Rollen 2o und 21, wie sich dies auch aus den FIG. und 3 ergibt. Die beiden Rollen 2o und 21 sind an zwei Ekken des viereckigen Teiles 19 drehbar angebracht und werden geführt in zwei Ästen 22 und 23 einer teilweisen Kreuzschleife 24. Die Rollen 2o, 21 bilden die Endpunkte der Koppel 17. Die zwei Äste 22 und 23 sind Nuten in einer Füh-

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rungsplatte 25, die feststehend an einer seitlichen Halteplatine 26 angebracht ist. Die Endpositionen der beiden Rollen 2o und 21 werden begrenzt durch Anschlaghebel 27 und 28, die unter der Einwirkung von Federn 29 und 30 stehen. Wenn die Rolle 21 in der in FIG. 2 gezeigten Endstellung ist, ist die Feder 30 etwas gespannt. Dies hat zur Folge, daß die Feder 30 am Beginn der Bewegung der Koppel 17 diese Bewegung im Sinne einer zusätzlichen Beschleunigung unterstützt, so daß der Bewegungsvorgang schnell anlaufen kann.

Andererseits dämpft die Feder 30 die Schwenkbewegung am Ende derselben. Ähnlich verhält es sich auch mit dem Anschlaghebel 27. Wenn die Koppel 17 in ihrer anderen Endstellung ist, siehe FIG. 3, dann drückt die Rolle 20 den Anschlaghebel 27 nach außen, so daß die Feder 29 leicht gespannt ist. Auch hier wirkt die Feder 29 dann zur Beschleunigung des Anlaufes der Verschwenkvorrichtung, wenn eine andere Position eingenommen werden soll, und zur Dämpfung. Gleichteitig bewirken die Anschlaghebel 27, 28 noch eine Gewichtsentlastung.

Um die Koppel 17 und damit das Druckwerk 2 mit seinen Führungs- und Seitenteilen 1o, 11, 12 zu verschwenken, ist an der Koppel 17, 18, 19 ein bügeiförmiges Teil 31 befestigt, in dem eine Mutter 32 drehbar gelagert ist. Durch die Mutter 32 hindurchgeführt ist die Antriebsspindel 33, welche durch ein Zahnrad 34 von der Achse 35 eines Schrittmotors angetrieben wird.

An einem zusätzlichen Halteteil 37 sind noch zwei Mikroschalter 38 und 39 befestigt, die mit zwei Schalthebeln 40 und 41 zusammenwirken. Die Schalthebel 40 und 41 werden von versetzt angeordneten Bolzen 42 an den Teilen 18 und 19 so gesteuert, daß der eine Mikroschalter in der einen Endlage der Koppel 17 und der andere Mikroschalter in der anderen Endlage der Koppel 17 geschlossen ist, um die Endpositionen des Getriebes an die Elektronik zu melden.

Die Teile gemäß FIG. 2 und 3, soweit sie sich auf den,eigentlichen Antrieb beziehen, also der Schrittmotor 36, die Spindel 33 und die Mutter 32 mit dem Bügelteil 31, sind nur auf der linken Seite der Druckvorrichtung angeordnet. Auf der rechten Seite ist auch das Teil 19 der Koppel 17 vorhanden mit den beiden Rollen 2o und 21 sowie das Teil 25 mit der Kreuzschleife 24. Ebenfalls doppelt vorhanden sind selbstverständlich die Anschlaghebel 27 und 28.

Bei einer Verschwenkung wird der Schrittmotor 36 eingeschaltet. Er treibt über das Zahnrad 34 die Spindel 33 an, die Mutter 32 verschiebt sich auf der Spindel 33 und dadurch wird auch die Koppel 17 in FIG. 3 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Dabei bewegen sich die Rollen 21 und 2o in der Kreuzschleife 24 aus der Stellung gemäß FIG. 3 in die Stellung gemäß FIG. In dieser Sellung wirkt das Druckwerk 2 mit der Druckunterlage 16 zusammen. Wird dagegen der Motor in die andere Richtung angetrieben, dann bewegt sich die Koppel 17 mit den beiden Rollen 2o und 21 in der Kreuzschleife 24 aus der Position gemäß FIG. 2 zurück in die Position gemäß FIG. 3. In dieser Stellung wirkt das Druckwerk 2 auf die Druckunterlage 1 ein.

Wie bereits erläutert, ist es selbstverständlich auch möglich, den Motor 36 programmabhängig jeweils nur um so viele Schritte laufen zu lassen, daß der Nadelkopf 5 gerade die Druckposition 9 freigibt, so daß man das Schriftbild erkennen kann. Andererseits ist es aber selbstverständlich auch möglich, den Motor sogar nur um die Breite beispielsweise einer Nadelspitze zu verstellen, so daß bei zweimaligem Überfahren der Druckunterlage 1 Zeichen entstehen, in denen die normalerweise beim Nadeldruck entstehenden Punkte so verdoppelt sind, daß alle Lücken zwischen den einzelnen Punkten überdeckt sind.

Zur Verdeutlichung der grundsätzlichen konstruktiven Gestaltung zeigt FIG. 4 eine schematisierte Darstellung, in der man die beiden Druckebenen D₁, D₂, die beiden Positionen der Koppel 27 in der Kreuzschleife 24 und die Ebenen P., P-, die

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in den Druckpunkten A₁, A₂ senkrecht auf den Druckebenen stehen, erkennt. Im hier gezeigten Fall schneiden die Ebenen P.. f P₂ die Koppel senkrecht, was jedoch nicht notwendig ist, wenn beispielsweise die zwei Äste der Kreuzschleife eine andere Winkelstellung zu den Druckebenen haben. Man erkennt in FIG. 4 auch die Bahn B₁, auf der sich der Druckkopf zwischen den Druckunterlagen 1 und 16 oder Druckebenen D₁ und D₂ bewegt. Verglichen mit einer Kreisbahn wird der Druckkopf schon am Anfang der Verschwenkbewegung relativ schnell zurückgezogen und taucht am Ende derselben ebenso steil wieder in die andere Druckposition.

FIG. 5 zeigt in schematisierter Darstellung, daß das aus Koppel und Kreuzschleife bestehende zweiteilige Getriebe auch anders ausgeführt sein kann. Ein Zahnrad 40 ist in diesem Falle die Koppel, welches mit einem feststehenden Führungsteil 42 mit einer Innenverzahnung 41 zusammenwirkt. Der Durchmesser der Innenverzahnung 41 ist doppelt so groß wie der Durchmesser des Zahnrades 4o. An dem Zahnrad 40 greift durch ein geeignetes Verbindungsglied dann die Spindel 33 und der Motor 36 zur Erzeugung der Drehbewegung an. Dreht sich das Zahnrad 4o im Uhrzeigersinn, dann rollt es auf der Innenverzahnung ab, bis es nach einer halben Umdrehung die gestrichelte Lage erreicht hat. Die jeweilige Stellung der Druckebenen D₁, O₀ und des Druckkopfes ist auch erkennbar. Die Endpunkte der Koppel sind in diesem Fall die Eingriffspunkte des Zahnrades 4o mit der Innenverzahnung 41 in den beiden Endpositionen, die mit einer Verbindungslinie K₁ dargestellt sind. Man erkennt, daß auch hier der Druckkopf bei der Verschwenkung zwischen den Druckpunkten A₁ und A₂ eine sehr steile Bahn B₂ zurücklegt.

Die Teile gemäß FIG. 2 und 3, soweit sie sich auf_4en~eigent~■■ liehen Antrieb bezieheirr also der Schrittmotor 36, die Spindel 33 und die Mutter 32 mit dem Bügelteil 31, sind nur auf der linken Seite der Druckvorrichtung angeordnet. Auf der rechten Seite ist auch das Teil 19 der Koppel 17 vorhanden mit den beiden Rollen 2o und 21 sowie das Teil 25 mit der Kreuzschleife 24. Ebenfalls doppelt vorhanden sind selbstverständlich die Anschlaghebel 27 und 28.

Bei einer Verschwenkung wird der Schrittmotor 36 eingeschaltet. Er treibt über das Zahnrad 34 die Spindel 33 an, die Mutter 32 verschiebt sich auf der Spindel 33 und dadurch wird auch die Koppel 17 in FIG. 3 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Dabei bewegen sich die Rollen 21 und 2o in der Kreuzschleife 24 aus der Stellung gemäß FIG. 3 in die Stellung gemäß FIG. In dieser Seilung wirkt das Druckwerk 2 mit der Druckunterlage 16 zusammen. Wird dagegen der Motor in die andere Richtung angetrieben, dann bewegt sich die Koppel 17 mit den beiden Rollen 2o und 21 in der Kreuzschleife 24 aus der Position gemäß FIG. 2 zurück in die Position gemäß FIG. 3. In dieser Stellung wirkt das Druckwerk 2 auf die Druckunterlage 1 ein.

Wie bereits erläutert, ist es selbstverständlich auch möglich, den Motor 36 programmabhängig jeweils nur um so viele Schritte laufen zu lassen, daß der Nadelkopf 5 gerade die Druckposition 9 freigibt, so daß man das Schriftbild erkennen kann. Andererseits ist es aber selbstverständlich auch möglich, den Motor sogar nur um die Breite beispielsweise einer Nadelspitze zu verstellen, so daß bei zweimaligem Uberfahren der Druckunterlage 1 Zeichen entstehen, in denen die normalerweise beim Nadeldruck entstehenden Punkte so verdoppelt sind, daß alle Lücken zwischen den einzelnen Punkten überdeckt sind.

Zur Verdeutlichung der grundsätzlichen konstruktiven Gestaltung zeigt FIG. 4 eine schematisierte Darstellung, in der man die beiden Druckebenen D₁, D^r die beiden Positionen der Koppel 27 in der Kreuzschleife 24 und die Ebenen P₁, P-» die

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in den Druckpunkten A-, A- senkrecht auf den Druckebenen stehen, erkennt. Im hier gezeigten Fall schneiden die Ebenen P.., Ρ* die Koppel senkrecht, was jedoch nicht notwendig ist, wenn beispielsweise die zwei Äste der Kreuzschleife eine andere Winkelstellung zu den Druckebenen haben. Man erkennt in FIG. 4 auch die Bahn B.., auf der sich der Druckkopf zwischen den Druckunterlagen 1 und 16 oder Druckebenen D-. und D~ bewegt. Verglichen mit einer Kreisbahn wird der Druckkopf schon am Anfang der Verschwenkbewegung relativ schnell zurückgezogen und taucht am Ende derselben ebenso steil wieder in die andere Druckposition.

FIG. 5 zeigt in schematisierter Darstellung, daß das aus Koppel und Kreuzschleife bestehende zweiteilige Getriebe auch anders ausgeführt sein kann. Ein Zahnrad 40 ist in diesem Falle die Koppel, welches mit einem feststehenden Führungsteil 42 mit einer Innenverzahnung 41 zusammenwirkt. Der Durchmesser der Innenverzahnung 41 ist doppelt so groß wie der Durchmesser des Zahnrades 4o. An dem Zahnrad 40 greift durch ein geeignetes Verbindungsglied dann die Spindel 33 und der Motor 36 zur Erzeugung der Drehbewegung an. Dreht sich das Zahnrad 4o im Uhrzeigersinn, dann rollt es auf der Innenverzahnung ab, bis es nach einer halben Umdrehung die gestrichelte Lage erreicht hat. Die jeweilige Stellung der Druckebenen D₁, D₂

und des Druckkopfes ist auch erkennbar. Die Endpunkte der Koppel sind in diesem Fall die Eingriffspunkte des Zahnrades 4o mit der Innenverzahnung 41 in den beiden Endpositionen, die mit einer Verbindungslinie K₁ dargestellt sind. Man erkennt, daß auch hier der Druckkopf bei der Verschwenkung zwischen den Druckpunkten A₁ und A„ eine sehr steile Bahn B- zurücklegt.

Claims

4.5.1981 ο7o pa zw Akte 1727 Schwenkvorrichtung für ein Druckwerk Patentansprüche:

1.) Schwenkvorrichtung für ein parallel (in Zeilenrichtung) zu einer Druckunterlage (1, 16) verschiebliches, aber in Druckposition (9) zu mehreren verschiedenen Druckunterlagen (1, 16) verschwenkbares Druckwerk (2), welches aus einem Druckkopf (4) und einem Schlitten (3) besteht, der zu seiner Bewegung in Zeilenrichtung zwischen beidseits im Abstand der größtmöglichen Druckbahnbreite angeordneten Seitenteilen (11, 12) auf Führungsteilen (1o) beweglich ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Verschwenkung der Seiten- und Führungsteile (1o, 11, 12) mit dem Druckwerk (2) ein Getriebe dient, welches aus einer feststehenden teilweisen Kreuzschleife (24) und einer darin geführten Koppel (17) mit zwei Endpunkten (Rollen 2o, 21) besteht, auf die das Antriebselement (36,

33) einwirkt und mit der die Seitenteile (11, 12) des Druckwerkes verbunden sind, wobei die die Druckpunkte (Aw A„) in ihren Endstellungen schneidenden Ebenen (P-, P„) , die senkrecht zu den Druckebenen (Dw D₂) auf den Druckunterlagen (1, 16) verlaufen, die Koppel (17) im wesentlichen zwischen oder in deren Endpunkten (2o, 21) schneiden.

2. Schwenkvorrichtung für ein parallel (in Zeilenrichtung) zu einer Druckunterlage (1, 16) verschiebliches, aber in Druckposition (9) zu mehreren verschiedenen Druckunterlagen (1, 16) verschwenkbares Druckwerk (2), welches aus einem Druckkopf (4) und einem Schlitten (3) besteht, der zu seiner Bewegung in Zeilenrichtung zwischen beidseits im Abstand der größtmöglichen Druckbahnbreite angeordne-