DE3140888C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Solche Geräte, auch Plotter genannt, dienen zum grafischen oder alphanumerischen Ausdrucken.

Sogenannte private Rechner werden zunehmend verkauft und auch für den Hausgebrauch verwendet. Andererseits liegt die Tendenz vor, diese Rechner mit Anzeigegeräten wie Kathodenstrahlröhren zu verbinden, um ein Farbbild von grafischen Darstellungen, Mustern oder Schriftzeichen darzustellen. Jedoch sind die bisher vorgeschlagenen Vielfarben-Aufzeichnungsgeräte kostenaufwendig, beanspruchen viel Platz und sind deshalb zum Gebrauch in Verbindung mit einem privaten Rechner wenig geeignet.

Es ist bereits ein Vielfarben-Aufzeichnungsgerät bekannt, bei dem der Aufzeichnungskopf als Drehtrommel ausgebildet ist, in dem die Schreibelemente durch eine Betätigungs­ einrichtung parallel zur Achse der Drehtrommel verschiebbar sind, und ferner ist am rückseitigen Ende der Achse der drehbaren Trommel ein auf seiner Achse sitzendes Rastbau­ teil in Form einer Scheibe mit zugehörigen Rastöffnungen vorhanden, in die ein stiftartiges Rastelement zur Drehfixierung der Trommel jeweils einführbar ist.

Allerdings wird hierzu ein Solenoid bzw. ein Elektromotor mit einem zugehörigen, recht umfangreichen Gestänge und einer Gestängeführung verwendet; auch sind weder die Drehtrommel noch die bekannte Rastscheibe mit Hilfe eines Wagens über Gleitschienen im Wechsel hin und her bzw. seitlich zum Schreibpapier verstellbar.

Bei der bekannten Ausführung erfolgt lediglich eine relative Verstellung der ganzen Apparatur zu ihrer Führung, und zwar in kleinen Schritten durch einen Zahnstangenantrieb, wobei die Drehtrommel relativ zu ihren benachbarten Bauteilen selbst innerhalb der Apparatur unverschiebbar ist. Eine Verschiebung zusammen mit der Wagenverschiebung dient auch nicht zur Farbauswahl für die Schreibelemente (US-PS 31 66 844).

In einer bekannten Aufzeichnungseinheit für Schriftzeichen sind letztere am Umfang einer Typenscheibe angeordnet und fingerförmig ausgebildet. Dieses mit der Trommel gemäß Anmeldung vergleichbare Organ wird mit Hilfe eines Fühlorgans in die jeweilige Einstellposition gebracht. Werden die Finger der Scheibe an der Stirnfläche des Fühlorgans vorbeigeführt, spricht das Magnetorgan an, erzeugt eine Reihe von Impulsen, die einer Vergleichs­ schaltung zugeführt werden, die relative Stellung wird ausgezählt, ein Bereitschaftssignal gebildet, ein Ausgangs­ impuls abgegeben und über weitere Bauteile wie Kupplung und Bremse der Hammer freigegeben. Für die erforderliche Beschleunigung bzw. Bremsbewegung ist nahe der Typenscheibe ein besonderes Zahnradpaar vorhanden. Hier erfolgt die Auswahl der Drehstellung eines Betätigungselementes am Umfang einer Scheibe durch eine aufwendige elektronische Schaltung, die insbesondere bei sogenannten persönlichen Rechnern als Drucker zu aufwendig ist. Ferner sind auch die mechanischen Auswahl- und Antriebselemente, bei denen eines der Zahnräder ein kostspieliges Planetenrad sein kann, zu aufwendig und dann entbehrlich, wenn die Ausdruckgeschwindigkeit nicht übermäßig hoch liegen soll (DE-OS 20 10 206).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Verstelleinrichtung eingangs genannter Art besonders Antriebselemente für die Auswahl des jeweiligen Schreib­ elements einzusparen, um einen einfacheren Antrieb zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den beiden Unter­ ansprüchen dargestellt.

Man erreicht somit insbesondere für kleinere Rechner, daß für die eigentlichen Verstellbauteile Magnete eingespart werden, die Dreh- und Auswahlbewegung der Trommel einfach durchführbar ist und ferner für die Farbelementauswahl die Bewegung des Wagens entlang seiner Gleitschienen herangezogen wird, so daß nur eine kleine Gleitreibung zu überwinden ist. Die Antriebsleistung wird verringert. Diese Ausbildung führt auch zur Kosten­ ersparnis.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise vereinfachte isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Vielfarben- Schreibgeräts;

Fig. 2 eine Schnittansicht von rechts auf den Mechanismus um den Wagen des erfindungsgemäßen Vielfarben- Schreibgeräts während des Schreibvorganges herum;

Fig. 3 eine vordere Schnittansicht eines Schreibfeder-Auswahlmechanismus (Farbwahlmechanismus) in dem Vielfarben-Schreibgerät mit einem darin entfernten Abschnitt; und

Fig. 4 eine teilweise entfernte und vereinfachte Darstellung eines Abschnittes einer vorderen Schnitt­ darstellung eines erfindungsgemäßen Vielfarben- Schreibgerätes, wobei teilweise eine Drehtrommel- Schaltvorrichtung gezeigt ist.

Diese Ausführungsform stellt einen grafische Drucker kleiner Baugröße dar, mit dem ein alphanumerisches Aus­ drucken erfolgt.

In der Fig. 1 sind Seitenteile 11, 12 dargestellt, zwischen den sich ein Paar Führungsachsen 13, 14 er­ strecken. Ein Wagen 15 ist auf den Führungsachsen 13 und 14 so montiert, daß dieser quer zu einem Schreibpapier gleiten kann. Ein Kabel 17 ist mit beiden Enden an den jeweiligen Seiten des Wagens 15 befestigt und an einem Zwischenabschnitt einer Antriebsrolle 20 eines umkehr­ baren Impulsmotors 19 gewickelt, so daß der Wagen 15 in beiden Richtungen auf den Führungsachse 13, 14 ent­ sprechend dem Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb des Impuls­ motors 19 bewegt werden kann.

Es ist eine Druckwalze 21 mit einer doppelten Funktion vorhanden, nämlich als Druckwiderlager und als Papierzuführ­ rolle. Ein (nicht gezeichnetes) Zahnrad ist an einem Ende einer Welle 22 befestigt und dreht die Druckwalze 21. Dieses Zahnrad kämmt mit einem Antriebs­ zahnrad 24 eines umkehrbaren Papierzuführ-Impulsmotors 23 über ein geeignetes oder mehrere Zwischenzahnräder. Das Schreibpapier 16, das zwischen der Druckwalze 21 und einer Hilfsrolle 25, wie in Fig. 4 gezeigt ist, eingespannt ist, wird senkrecht zu der Verstellrichtung des Wagens 15 zu­ geführt, wenn der Impulsmotor 23 betätigt wird.

Eine aus Kunststoff hergestellte Trommel 26 weist eine mit ihr einstückige Welle 27 auf und wird zwischen einer Stirnplatte 28 und einer Rückplatte 29 drehbar gehalten, wobei ein Teil der Umfangsfläche der Trommel 26 durch ein Drehlager 30 des Wagens 15 umfaßt wird.

Ein auf einem Teil der Umfangsfläche der Trommel 26 vor­ handener abwechselnd konvexer und konkaver Abschnitt 31 bildet zusammen mit einer Blattfeder 32, vgl. Fig. 4, eine Schalteinrichtung zum Positionieren in Drehrichtung der Trommel 26. Die Blattfeder 32 ist dabei angepaßt, um mit dem konkaven Teil des Abschittes 31 in Eingriff zu gelangen. Die Zahl der Einklink- oder Stoppositionen der Trommel 26, die durch die Schalteinrichtung vorgesehen sind, entsprechen der Zahl der Zähne einer Nockeneinrichtung 33. Diese ist an einer End­ fläche der Trommel 26 befestigt oder mit dieser einheitlich ausgebildet und weist eine Vielzahl von gleichmäßig an­ geordneten Zähnen auf, wobei deren Zahl n-mal so groß wie die Zahl der Schreibelemente 34 a ist. Obwohl die Nockenein­ richtung 33 an der Endfläche der Trommel 26 in der ge­ zeigten Ausführungsform vorgesehen ist, können auch andere Anordnungen von Nocken auf der Umfangsfläche der Trommel 26 vorgesehen sein.

Der Drucker weist mehrere Schreibelementeinrichtungen 34 auf, von denen jede aus einem billigen und leichtgewichtigen Material gebildet ist, wie z. B. aus einer auswechselbaren Mine eines Kugelschreibers oder eines Filzstiftes mit einer kleinen Größe, der mit einer nicht verflüchtigbaren Tinte getränkt ist. Diese Schreibelementeinrichtungen weisen unter­ schiedliche Farben auf und sind zum Schreiben von Linien der jeweiligen Farbe auf dem Schreibpapier 16 bestimmt. Die Schreibelementeinrichtungen 34 sind auf einem um die Welle 27 der Tromml 26 zentrierten Kreis angeordnet, und werden so gehalten, daß sie um einen vorbestimmten Betrag in paralle­ ler Richtung zu der Welle 27 verschoben werden, d. h. zu dem Schreibpapier 16 vorstehen können. Ferner ist eine blumen­ förmige Blattfeder 35 dargestellt, die an der Welle 27 der Trommel 26 an ihrem Mittelabschnitt befestigt ist. Die Blattfeder 35 weist mehrere elastische Arme 35 a auf, die radial von der Mitte aus vorragen. Die elastischen Arme haben zum Halten und Aufnehmen der konischen Abschnitte der Schreibelemente 34 a Öffnungen, um die Schreibelementein­ richtung 34, wie in Fig. 2 gezeigt, nach links zu drücken. Der äußere Endpunkt einer jeden Spitze des Schreibelements 34 a erstreckt sich durch die Öffnung des zugeordneten elas­ tischen Arms 35 a, so daß die Spitze der Schreibelemente 34 a das Schreibpapier 16 berühren kann, wenn die Schreibelement­ einrichtung 34 auf das Schreibpapier gedrückt wird, indem die Kraft der elastischen Arme 35 a überwunden wird.

Ein Hammer 36 dient zum Andrücken und Vorstoßen der Schreib­ elementeinrichtung 34 auf das Schreibpapier 16. Der Hammer 36 ist mit einer Hammerwelle 37 kerbverzahnt, die zwischen den Seitenteilen 11, 12 befestigt ist. Der Hammer 36 weist einen Abschnitt auf, der im Eingriff mit einer Nut 38 in der Stirnplatte 28 des Wagens 15 gehalten wird, und der angepaßt ist, um als Einheit mit dem Wagen 15 verstellt zu werden. Der Hammer 36 ist so angeordnet, daß seine Druck­ fläche 36 a nur auf die in der Drucklage sich befinden­ den Schreibelementeinrichtung 34 wirkt. Die rückwärtigen Enden der Schreibelementeinrichtungen 34 weisen Endstücke auf, die von der Nockeneinrichtung 33 vorstehen. Dabei treibt der Hammer 36, wenn dieser verschwenkt wird, das rückwärtige Ende der Schreibelementeinrichtung 34 in die Drucklage, d. h. in die oberste Lage.

Durch einen Elektromagneten 39 wird die Hammerwelle 37 be­ tätigt. Die Hammerwelle 37 ist an ihrem einen Ende an einem Hebel 40 befestigt, der wiederum an einem Betätigungsschaft 39 a des Elektromagneten 39 befestigt ist. Eine (nicht gezeigte) Feder stellt die Betätigungsstange 39 a ständig einseitig in Vorwärtsrichtung ein, so daß, wenn der Elektromagnet 39 nicht erregt wird, der Hammer 36 in einem kleinen Abstand von dem rückwärtigen Ende der Schreibelementein­ richtung 34 angeordnet ist.

Es ist deshalb möglich, jeden gewünschten Buchstaben, Übersichten usw. auf dem Schreibpapier 16 zu schreiben, wenn der Impulsmotor 19 und 23 betätigt wird, um den Wagen 15 und/oder das Schreibpapier 16 gemäß einer Schreib­ anweisung zu verstellen und zuzuführen, wenn der Elektromagnet 39 im Erregungszustand gehalten wird, d. h., wenn die Spitze des Schreibelements 34 a gegen das Schreibpapier mit einem mäßigen Druck gepreßt wird.

Es ist eine Stelleinrichtung 41 als ein Vorsprung, die als Nockenvorschubeinrichtung dient, dargestellt, die durch eine an dem Seitenteil 11 befestigte Blattfeder gebildet ist, wobei die Stelleinrichtung 41 mit der Nockeneinrichtung 33 in Eingriff kommen kann. Die gesamte Strecke S des Wagens 15 ist nämlich, vgl. Fig. 3, in einen Druckbereich S ₂ und einen Schreib­ element-Auswahlbereich (Farbwählbereich) als Teilbereich S ₁ aufgeteilt. Die Stelleinrichtung 41 kann mit der Nocken­ einrichtung 33 in dem ausgewählten Teilbereich S ₁ in der Nähe des Seitenteils 11 in Eingriff kommen, um den Wagen 15 im Bereich S in Richtung des Pfeiles in Fig. 3 zu verstellen. Dabei berührt die Stelleinrichtung 41 die Nockeneinrich­ tung 33, um diese zwangsläufig um einen Teilschritt der Zähne in Richtung des Pfeiles C zu verdrehen. Dadurch ist es möglich, die Wahl oder den Wechsel der Schreibelement­ einrichtungen 34 zu bewirken, indem der Wagen 15 in Rich­ tung des Pfeiles B zurückbewegt und wieder in Richtung des Pfeiles A angetrieben wird, wobei die Nockeneinrichtung 33 und die Trommel 26 gedreht werden, bis die gewünschte Schreibelementeinrichtung 34 in die Druckposition überführt ist.

Die Antriebsleistung für die Auswahl oder den Wechsel der Schreibelementeinrichtung 34 wird von dem Impulsmotor 19 zum Verstellen des Wagens 15 abgeleitet, indem dieser in Vor­ wärts- oder Rückwärtsrichtung um einen vorbestimmten Betrag betätigt wird. Dadurch wird eine besondere Antriebsleistungsquelle für die Schreibelementwahl oder den Schreibelementwechselvorgang vermieden, wodurch der Schreib­ element-Wechselmechanismus einfach und kompakt aufgebaut werden kann.

In der Zeichnung ist eine Klaue 42 bezeichnet, die durch eine Feder 43 in elastischen Eingriff mit der Nockenein­ richtung 33 gedrückt wird, damit diese sich nicht zurück­ drehen kann. Die Klaue widersteht den Reibkräften, die durch die Stelleinrichtung 41 auferlegt wird, wenn diese über die Zähne der Nockeneinrichtung 33 gleitet, wodurch diese elastisch verbogen wird, wenn der Wagen 15 in Rich­ tung des Pfeiles B in Fig. 5 bewegt wird, nachdem die Stelleinrichtung 41 in Eingriff mit der Nockeneinrichtung 33 gebracht ist. Dadurch wird eine Umkehr der Nockenein­ richtung 33 verhindert.

Zwar ist in der gezeigten Ausführungsform ein sogenannter Arretiermechanismus als Schalteinrichtung zum Begrenzen der Drehlage der Trommel 26 verwendet worden; trotzdem können auch verschiedene andere Einrichtungen als Schalt­ einrichtungen für die Trommel 26 verwendet werden.

Folglich wird die Auswahl der Schreibelemente und ihr Verstell-Auswahlmechanismus vereinfacht. Der Einbau schwerer Schreibelement-Antriebsleistungsquellen wie z. B. von Magnet­ spulen auf dem Wagen, entfällt. Das Gewicht und die Größe des Wagens wird verringert. Eine Betätigung des Wagens mit hoher Geschwindigkeit, wobei die Größe des Wagen-Ver­ stellmotors reduziert wird, ist erreichbar.

Die notwendige Leistung zum Antrieb der Antriebstrommeln wird vorteilhaft von der Antriebsleistungsquelle zum Ver­ stellen des Wagens abgeleitet, so daß eine Kostenreduktion ermöglicht wird.

Claims (4)

1. Verstelleinrichtung zur Auswahl und Einstellung der einzelnen, in einer drehbar gelagerten Trommel achsparallel in Richtung des Schreibpapiers verstellbaren Schreib­ elementen in Schreibposition in einem Vielfarben- Aufzeichnungsgerät, insbesondere für eine Kathodenstrahl­ röhre aufweisende Rechner, Zeichengeräte oder Drucker, wobei die Trommel entlang des Schreibpapiers mit Hilfe eines Wagens in Aufzeichnungsrichtung verschiebbar ist und die Schreibelemente kreisförmig um die Trommelachse angeordnet sind, die eine Rasteinrichtung mit am Umfang angeordneten Rastöffnungen aufweist, in welche ein Rastelement zur Drehfixierung der Trommel einführbar ist, gekennzeichnet durch eine an der Stirnfläche oder der äußeren Umfangsfläche der Trommel (26) vorgesehene Nockeneinrichtung (33), deren Nockenzähne jeweils einen konstanten Umfangsabstand zueinander aufweisen und durch eine in einem Auswahlbereich (S 1) für die Schreibelemete (34 a) vorhandene Stelleinrichtung (41), die für den Nockenvorschub durch Bewegen des Wagens gegen die Verstelleinrichtung mit der Nockeneinrichtung (33) in Eingriff bringbar ist, wobei der Auswahlbereich (S 1) ein vorbestimmter Teilbereich von der gesamten Verschiebe­ strecke (S 1 + S 2) des die Trommel (26) in diesen Teilbereich (S 1) befördernden Wagens (15) und in diesem Teilbereich die Tromml (26) gemeinsam mit der Nocken­ einrichtung (33) ein- oder mehrmals jeweils um einen durch den Nockenabstand bestimmten Winkel verdrehbar sind, bis das eine vorbestimmte Farbe aufweisende zugehörige Schreibelement (34 a) in den Druckbereich (S 2) gebracht ist.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibelement-Auswahlbereich (S 1) an einem Endabschnitt der Verstellstrecke des Wagens (15) angeordnet ist.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (41) ein an einem Seitenteil (11, 12) gebildeter Vorsprung ist.

4. Verstelleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (41) als Blattfeder ausgebildet ist.