DE3150589A1

DE3150589A1 - Schreibvorrichtung

Info

Publication number: DE3150589A1
Application number: DE19813150589
Authority: DE
Inventors: Kyuichi Iwate Fujisawa
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1981-02-17
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1982-09-02
Also published as: DE3150589C2; JPS57134139U; CA1181725A; JPS6232855Y2; US4441109A

Description

(Priorität der Japsm. Anmeldung No. 2oo9o/8lvom 17. Febr. 198I)

Die Erfindung betrifft eine Schreibvorrichtung, deren von einem Halter aufgenommenes Schreibelement, z. B. ein Schreibstift oder eine Schreibfeder, mit der Spitze relativ zum Aufzeichnungsmaterial bewegbar und in je einer Schreibstellung mit der Materialoberfläche kontaktierbar ist.

Eine solche Schreibvorrichtung wird in X- und Y-Koordinaten aufweisendem Schreibgerät (Plotter), in alphanumerischen Druckern udgl„ verwendet.

In einer bekannten Schreibvorrichtung, die perspektivisch in Fig. 1 dargestellt ist, wird ein Federhalter von einem nicht dargestellten Wagen aufgenommen. Ein Hebel 2 ist mit seiner Achse schwenkbar auf einer Welle 1, die am Wagen befestigt ist, angelenkt. Eine Haltevorrichtung 3 für das Schreibelement und ein Arm 5 sind am oberen Ende dieses Hebels 2 befestigt, während andererseits eine Feder 4 in der Haltevorrichtung 3 mit Hilfe einer Schraube odgl. befestigt ist. Ein Ende einer Wendelfeder ist am Arm 5 befestigt, während das andere Ende dieser Feder 7 am Wagen verankert ist. Somit zieht die Feder 7 stets den Arm 5 in Richtung des Pfeiles A und übt eine Schwenkkraft im Uhrzeigersinn der Fig. 2 auf den Hebel 2 aus. Es ist ein Antriebshebel 6 an das untere Ende des Hebels 2 befestigt. Dieser Hebel 6 wird durch eine Antriebskraft, z. B. einen am Wagen befestigten Elektromagneten, angetrieben.

3ο. Wenn hier der Hebel β in Richtung des Pfeiles B durch die Antriebskraft gezogen wird, dreht sich der schwenkbare Hebel 2 im Gegenuhrzeigersinn gemäß der Zeichnung, wobei die Drehachse durch die abstützende Welle 1 geht und der Federhalter 3 wird nach

ο -ι Γ η C ο η

J I J U yj U J

außen in Richtung des Pfeiles C verstellt und die Feder 4 auf die Papieroberfläche gedrückt. Wenn in diesem Zustand der Wagen in Richtung X-Y in Gang gesetzt wird, werden die aufzuzeichnenden Werte gedruckt und auf der Papieroberfläche registriert. Die Freigabe der Feder 4 erfolgt dadurch, daß die am Antriebshebel 6 aufliegende Zugkraft, die in Richtung des Pfeiles B wirkt, entlastet wird und der Federhalter 3 durch die Zugfeder 7 zurückgezogen wird.
Das bekannte, die Haltevorrichtung für die Schreibfeder aufweisende Vorrichtung ist jedoch inuoi'erri nachteilig, als übermäßig viele Bauteile zum Halten der Feder 4 erforderlich sind und die Montage dieser Bauteile mühselig und aufwendig ist. Ferner hat sich gezeigt, daß das Austauschen der Feder schwierig ist.

Ausgehend von der gattungsgleichen der Schreibvorrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Schreibstift bzw. die Schreibfeder leichter als bisher austauschen und die Zuführung der Federhaltevorrichtung zu bzw. entlang des Aufzeichnungspapiers sanfter als bisher ausführen zu können, bei betriebssicherer und

2ο kompakter Bauweise.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch daü Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch diese Abstimmung des schwenkbaren Hebegliedes mit dem rückwärtigen Ende des Halters für das Schreibelement, aber unter Beibehaltung der Möglichkeit, daß das Schreibelement in Richtung des Schreibpapiers verstellt werden kann, ist die Austauschbarkeit des Schreibelementes bei einfacher, zuverlässiger Arbeitsweise der Schreibvorrichtung gewährleistet.

Da ferner ein Rückstoßglied mit einem Roller versehen wird und der Roller Drehkontakt mit der Druckfläche des Hammers besitzt als auch zwischen dem Hammer und dem Schreibelement angeordnet

yj ist, wird sichergestellt, daß die Zuführung des Federhalters

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dann erfolgt, wenn der Roller mit dem Hammer eine Drehberührung hat, so daß für diesen Arbeitsschritt die Reibung durch Ausnutzung der Rollen der Reibung wesentlich herabgesetzt wird.

Wenn üblicherweise der Federhalter in dem Zustand an das Aufzeichnungsmaterial herangeführt wird bei dem das rückwärtige Ende der Feder unmittelbar in Kontaktberührung mit dem Hammer ist, weil ein gleitender Widerstand zwischen Feder und Hammer vorliegt, ist es manchmal unmöglich,innerhalb vorbestimmter Zeit die Feder in

lodie vorbestimmte Stellung zu überführen, mit der Folge, daß eine genaue Aufzeichnung erschwert wird. Wenn aber das Rückstoßglied einteilig mit dem Federhalter ausgebildet wird und mit der Hammerwelle durch einen Splint gekuppelt ist und der Querschnitt der Hammerwelle nicht kreisförmig sondern z. B. oval ist, wird der

15Reibwiderstand hinsichtlich der Gleitbewegung beachtlich herabgesezt und der Fehler bei der Zuführung wird so groß, daß er nicht vernachlässigt werden kann. Bei solcher (bekannter) Ausbildung muß deshalb auch die Antriebskraft (Motor) für die Federhalterzuführung wesentlich erhöht werden. Wenn aber nunmehr erfindungsgemäß ein Roller oder ein Rollelement in reibende Berührung mit dem Hammer gebracht ist kann die ZufUhrbnwegurig besonders uanft und exakt erfolgen· Die Registriergenauigkeit erhöht sich. Auch die Zuverlässigkeit der Schreibvorrichtung wird erhöht. Wenn ferner gemäß weiterer Ausgestaltung ein Konus der Federspitze mit einem Loch einer Blattfeder zusammenwirkt,um das Ende der Feder durch die Blattfeder zu halten und gleichzeitig elastisch einen Abstand der Schreibfeder vom Aufzeichnungspapier mit Hilfe der Blattfeder sicherzustellen und wenn ferner das rückwärtige Ende der Schreibfeder durch ein elastisches Bauteil einen Schnappsitz erhält, wird der Federhalter vereinfacht und die Schreibfeder kann sicher befestigt werden, weil hierzu lediglich das Anheben des rückwärtigen Schreibfederendes notwendig ist. Hierbei biegt die Schreibfeder die Blattfeder und letztere stößt die Schreibfeder nach hinten durch ihre elastische Kraft hin, was

5[) dio AuütULUJohbarko Lt dar Fedop wesentlich or I <.· J chter-i,.

LO^r:.;v.)

Eine Ausfuhrungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert: Es zeigen:

Fig. 2schematisch vereinfacht, eine Draufsicht auf die Schreibvorrichtung

Pig. 3 bzw. 4

eine teilweise abgebrochene perspektivische bzw. eine Schnittansicht des Halters für das Schreibelement in der Schreibvorrichtung gemäß Fig. 2. Io

Fig. 2 zeigt seitliche Rahmen loa und lob, die einen Teil des Rahmengestelles der Schreibvorrichtung ausmachen und vertikal sowie parallel zueinander angeordnet sind. Es sind ferner zwei Führungswellen 11a, 11b zwischen diesen Rahmen loa und lob vorhanden. Zwischen den zwei Führungswellen 11a und 11b ist ein Halter 13, der das Schreibelement hält und aus Kunstharz besteht, verschiebbar gelagert. Zwischen den Rahmen loa und lob befindet sich eine Hammerwelle 12 parallel zu den Führungswellen 11a und 11b. Die Hammerwelle 12 kann um ein vorbestimmtes Maß frei rotiert werden. Ein am Ende der Hammerwelle 12 befestigter Hebel 14 ist z. B. an dem beweglichen Teil eines für zwei Richtungen stabilisierten Solenoids 15 befestigt (Solenoid mit Selbsthaltekreia). Zur Steuerung des elektrischen Stromflusses im Solenoid 15 wird die Hammerwelle 12 zur Rotation veranlaßt. Die Hammerwelle 12 hat einen ovalen Querschnitt und der Hammer 16, der sich über den ganzen Zuführbereich des Federhalters 13 erstreckt, ist mit einem Splint an die Hammerwelle 12 gekuppelt.

Eine, in einer Gleitnut 13a des Halters 13 vorhandene Feder 17, die sehr leicht und klein ist, z. B. eine Feder mit Kugelspitze mit Füllpatrone für Öl oder wässrige Tinte, wird verwendet. Am oberen Ende der Feder 17 ist ein Konus 17a vorhanden, der in ein Kreisloch 24b eingeführt ist, welches am freien Ende 24a

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einer Blattfeder 24 ausgeformt ist, so daß die Feder I7 stets in Richtung des Hammers l6 durch die Blattfeder 24 gedrückt wird. Das obere Ende der Feder 17 liegt gegenüber der zuführenden Walze 23 durch das Schreibpapier 18 hindurch. 5

Ein erster Impulsmotor 19 dient dazu, die Zuführung des Halters auszuführen und ein Seil, Draht oder Faden 2o, der um die Antriebscheibe 19a des ersten Impulsmotors 19 gewickelt ist, ist über eine führende Riemenscheibe 21 mit dem Halter 13 für das Schreibelement verbunden. Somit wird der Halter 13 in axialer Richtung der Führungswelle 11 mit Hilfe des Fadens 2o in Form einer geschlossenen Schleife zugeführt.

Der zweite Impulsmotor 22 dient dazu, das Aufzeichnungspapier zu liefern. Dieser Motor ist durch die Zahnräder 22a und 23a mit der das Papier zuführenden Walze 23 verbunden; durch die normale oder umgekehrte Rotation des zweiten Impulsmotors 22 wird das Aufzeichnungspapier 18. in Richtung geliefert, die unter einem rechten Winkel, vgl. Fig. 2, zur Papieroberfläche liegt. 2o

Eine Grundplatte 24c der Blattfeder 24 ist an die Stirnfläche des Halters 13 durch Schrauben, Schnappsitz odgl. befestigt. Ein kreisförmiges Loch 24b am Ende 24a der Blattfeder 24 ist in dem Konus 17a der Schreibfederl7 mit Hilfe der Elastizität der Blattfeder 24 eingepaßt, um das obere Ende der Schreibfeder 17 sicher zu halten und bei dem die Kugel der Schreibfeder an ihrem Ende in Richtung des Papiers 18 gerichtet ist.

Zwei andere durchgehende Löcher 25a und 25b zur Einführung der Führungswelle . in 1.1a und lib sind im unteren Teil des Halters vorhanden, während seine Gleitnut 13a im oberen Teil angeordnet ist und die Schreibfeder 17 gleitend in dieser Nut lagert. Elastische Bauteile, die vorteilhaft insbesondere in Form von Stegen oder Haken 26 ausgebildet sind und einander gegenüberliegen, sind an beiden Seiten der Gleitnut 13a in dem rückwärtigen Endteil vorhanden und erfassen mil Sclinappuilz die .'lehre· ibFeder 17 üi

·- ■- 31 ^Γι π^r;. ί π

der Gleitnut 13a.

Ein hebel- oder gelenkartiges Hebeglied 27 aus Kunstharz ist schwenkbar btsw. rotierbar nahe der· Gleitnut 13a im vorderen Bereich der elastischen Haken 26 mit Hilfe eines Stiftes 28 vorgesehen, der von der Seitenwand des Halters 13 eingeführt ist. Das Hebeglied 27 besteht aus einem armartigen Hebelement 29, einem als Kupplung dienenden Endstück 3o und einem Verbindungsglied, insbesondere eines Armes 31, in die das Hebeglied 29 und das Kupplungsstück 3o miteinander verbindet. Das Hebeglied 29 ist in einem konkaven, am Boden der Gleitnut 13a vorhandenem Teil gelagert; in normalem Zustand befindet sich das Hebeglied 29 auf dem gleichen Pegel wie der Boden der Gleitnut 13a. Das Kupplungsstück 3o erstreckt sich über den Halter 13 für die Schreibfeder und die obere Stirnfläche des Kupplungsstückes 30 ist zickzackförmig ausgeformt um einen Pinger hier anzusetzen. Ein Pfeil 32 zeigt die Schwenk- bzw. Rotationsrichtung an. Es ist eine Öffnung 33 zum Einführen des Stiftes 28 in dem unteren Teil des Verbindungsstücks 31 vorhanden. Wird nun das Kupplungsstück 30 in Richtung des Pfeiles 32 gestoßen, wird das Hebeglied 27 um den Stift 28 als Achse verschwenkt, das Hebeglied 29 wird also vom konkaven Teil in der Gleitnut 13a angehoben und hebt das rückwärtige Ende der Schreibfeder 17 an. Infolge dieses Arbeitsschrittes wird dieses rückwärtige Schreibfederende vom Halter 13 nach oben verstellt bzw. steht vor; erfaßt man nun dieses rückwärtige Ende, kann die Schreibfeder 17 leicht aus dem Halter 13 und der Blattfeder 24 herausgenommen werden.

Es ist ein Rückstoßglied 35 drehbar am rückwärtigen Ende des·· Halters 13 mit Hilfe eines zweiten Stiftes 34 gelagert. Eine num Stoßen dienende Stirnfläche 56, die mit dem rückwärtigen Ende der Schreibfeder 17 in Anschlag r.ebrac-ht wird, ist an der oberen Stirnfläche des Rückstoßgliede;; 35 ausgebildet, währond eine Konkavfläche 28 vorhanden ist, um eine Rolle (Rollkörper, Lagerrolle) drehbar aufzunehmen. Die Konkavfläche 38 ist auf der rückwärtigen Stirnfläche im oberen Teil des Rückstoßgliedes

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35 ausgeformt. Die Rolle 37 wird in der Konkavfläche 38 gehalten und abgestützt, derart, daß ein Teil der sphärischen Oberfläche der Rolle 37 vorsteht, und die Rolle 37 wird in Kontaktberührung mit dem Vorsprung 39 gebracht, die an der Stirnfläche 'J des Hammers K> ausgebildet ist.

In diesem Arbeitszustand, bei dem der Hammer l6 (Hammerwelle 12) nicht rotiert wird, wird durch die Elastizität der Blattfeder 24 die Sehreibfeder 17 in Richtung des Hammers l6 gedrückt und das obere Ende der Schreibfeder 17 wird um ein vorbestimmtes Maß vom Schreibpapier 18 getrennt.

Wenn in diesem Arbeitszustand der erste Impulsmotor 19 in Rotation versetzt ist, wird der Halter 13 über die b'ührungswelle 11 quer über die Ober .fläche des Aufzeichnungspapiers 18 durch den Faden 2o herangeführt. Gleichzeitig wird das Rückstoßglied 35 zusammen mit dem Halter 13 verstellt und in diesem Augenblick wird der Roller 37 in rollende Berührung mit dem Vorsprung 39 gebracht, der an der Stirnfläche des Hammers 16 vorhanden ist.

Wenn nun Halter I3 (Schreibfeder 17) in eine vorbestimmte Stellung, bezogen zum Papier 18, gebracht ist, wird Solenoid 15 erregt und der Hammer l6 um ein vorbestimmtes Maß in Richtung der Walze .23 mit Hilfe des Hebels 14 und der Hammerwelle 12 rotiert; gleichzeitig wird das Rückstoßglied 35 durch den Hammer verstellt und in gleicher Richtung mit dem zweiten Stift 34 als Achse rotiert_? um die Schreibfeder 17 in Richtung des Papiers l8 zu stoßen» In diesem Arbeitszustand, in welchem die Spitze der Schreibfeder 17 in Kontakt mit dem Aufzeichnungspapier gehalten ist, wenn nun Halter 13 und/oder das Schreibpapier 18 zugeführt werden, wird der gewünschte Buchstabe oder die gewünschte Ziffer auf dem Papier 18 aufgezeichnet. Die wahlweise aufzuzeichnenden Symbole wie Ziffern, Buchstaben oder Bildsymbole werden nunmehr auf das Papier 18 durch geeignete Kontrolle der Impulsmotoren 19 und 2? und de:; Γ!ο1 onoidn 1 ^r> aufgezeichnet.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß ein sanftes und genaues Auf-

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-X-AO.

zeichnen der Symbole wegen der Anordnung des Rollers 37 in Bezug auf seine benachbarten Bauteile der Schreibvorrichtung bzw. des Halters besonders in Kontaktberührung mit dem Hammer, gewährleistet ist. Dies erhöht wesentlich die Zuverlässigkeit der Aufzeichnung.

Weiter ist von Vorteil, daß der Konus der Schreibfeder in einer Öffnung gehalten ist, die in der Blattfeder ausgeformt ist, um auf diese Weise die Spitze der Schreibfeder von der Blattfeder zu heben und gleichzeitig in elastischer Weise einen Abstand zwischen Schreibfeder und Schreibpapier mit Hilfe der Blattfeder sicherzustellen. Da ferner das rückwärtige Ende der Schreibfeder mit Schnappsitz durch ein elastisches Bauteil, das insbesondere vorteilhaft die Form eines Hakens oder Steges hat, gehalten ist, kann in diesem Zusammenhang der Aufbau des Halters 13 wesentlich vereinfacht und die Schreibfeder selbst sicherer als bisher gehalten werden; man benötigt lediglich das" Anheben des rückwärtigen Schreibfederendes, damit die Schreibfeder die Blattfeder biegt und diese nunmehr die Schreibfeder elastisch nach rückwärts stößt bzw. bewegt; dadurch wird die Ausbaufähigkeit der Feder wesentlich vereinfacht.

Leerseite

Claims

Alps Electric Co., Ltd. 18. Dezember 1981 IG/Ah

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Patentansprüche

l.J Schreibvorrichtung, deren von einem Halter aufgenommenes schreibelement wie eine Schreibfeder oder ein Schreibstift mit der Spitze relativ zum Aufzeichnungsmaterial schwenkbar oder rotierbar bewegbar und in je einer Schreibstellung kontaktierbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (13) für die Schreibfeder odgl. (17) ein Hebeglied (27, 29, 31, 3o) aufweist, welches am Halter (13) schwenkbar oder rotierbar gelagert ist, so daß durch diese Schwenk- oder Rotationsbewegung das in Bezug auf das Auf/.eichnungspapier nach rückwärts weisende Ende der.; Schreibe Lerneni,eu (17) anhobbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen, haken- oder stegförmigen Bauteile (26) einteilig mit dem Halter (13) ausgebildet sind und einen Schnappbzw. Klemmsitz für das Schreibelement (17) bilden und das Hebeglied (27) an einer Rück- oder Stirnfläche des Schreibelementes (17) zum Anschlag kommt während eines seiner Enden (3o) als form- und/oder kraftschlüssige Kupplung vom Halter (13) vorsteht und bei Schwenkbewegung dieses Endes (3o) durch das Hebeglied (27) gegen die elastische Haltekraft der haken- bzw. stegförmigen elastischen Bauteile (26)
das rückwärtige Ende dns Schreibelementes (1.7) angehoben ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibelement (17) durch mindestens eine Feder (24) vom Schreibpapier (18) ständig hinweggedrückt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1~3₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibelement (17) eine konisch ausgebildete Spitze (17a) hat, die in ein Loch (24b) an einem Ende der als Blattfeder ausgebildeten Feder (24) eingeführt ist, während das andere Ende der Blattfeder starr am Halter (13) befestigt ist..

J I J U ο Ü J
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Schreibelement zuführende Einrichtung (11a, 11b, Il6, 15, 14) vorhanden ist, durch die der Halter (13) mit dem Schreibelement quer zur Oberfläche des Schreibpapiers (l8) verstellbar ist,

während durch eine Walze (23) das Schreibpapier (18) in Richtung quer zur Zuführrichtung des Halters (13) verstellbar ist und ein drehbar gelagerter Hammer (l6) sich ufer den ganzen Zuführbereich des Halters (13) erstreckt

und ein gemeinsam mit dem Halter (I3) bewegbares Rückstoßglied(35} vorhanden ist, infiem ein Roller (37) gelagert ist, bei dem der Roller (37) drehbar gegen eine Stirnfläche (36) des Hammers angedrückt ist und ein Teil des Rückstoßgliedes (35) im Anscilag mit dem Halter (13) liegt und das Rück^toßglied (35) durch die Anpreßkraft des Hammers (l6) rotiert wird, so daß er das Schreibelement (17) in Richtung des Papiers (18) bewegt.