DE3209083A1 - Druckmechanismus - Google Patents

Description

Beschreibung

Druckme chani smus

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckmechanismus, insbesondere auf einen Druckmechanismus zum Drucken von Lettern unter Verwendung eines Druckkopfes, der Drucktypenelemente in Form von Matrixdrucktypen aufweist.

Allgemein bekannt sind Schlag-Druckmechanismen mit einem sogenannten "Gänseblümchen"-Drucktypenrad, das eine Vielzahl radial angeordneter Speichen (den Gänseblümchenblättern) , die je freien Endes eine Matrixdrucktype tragen, aufweist. Das Drucktypenrad wird mit hoher Geschwindigkeit gedreht. Erreicht eine ausgewählte Drucktype eine vorbestimmte Druckposition, wird synchron hiermit ein Druckhammer aktiviert. Dadurch wird die Drucktype auf das auf der Druckfläche angeordnete Aufzeichnungsmedium, zumeist ein Papierbogen, geschlagen, wodurch ein Druck erfolgt.

Der Druckmechanismus kann mit hoher Geschwindigkeit drucken und dabei klar gedruckte Lettern erzeugen. Jedoch muß das Drucktypenrad häufig wegen seiner kurzen Lebensdauer ausgewechselt werden. Desweiteren muß das Drucktypenrad auch dann ausgewechselt werden, wenn ein Drucktypenrad mit anderen Lettertypen benutzt werden soll.

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Wie dem auch sei, das Auswechseln der Drucktypenräder ist dort recht umständlich. Eine leichte Auswechselbarkeit der Drucktypenräder ist daher erwünscht.

Zur Verdeutlichung sei auf die Figuren 1 und 2 verwiesen, die ein Beispiel eines üblichen Druckmechanismus der in Rede stehenden Art zeigen. Hiernach hat ein Drucktypenrad 2 eine Vielzahl radial angeordneter Speichen, die je freien Endes einen Matrixdrucktypenteil 2b tragen. Die Speichen liegen einer Druckfläche in Form einer Druckwalze 1 gegenüber. Das Drucktypenrad 2 ist auf dem Abtrieb 3a eines Elektromotors 3 mit Hilfe der Nabe 2a befestigt. Ein Zapfen 4 ist an der Seitenfläche des Motors angeordnet. Zwischen dem Zapfen 4 und einem am stationären Teil des Druckers angeordneten Zapfen 5 ist eine Feder eingehängt. Der Motor 3 ist um eine Welle 7 schwenkbar.

Der Zapfen 4 ist in Figur 1 links von der Welle 7 und druckwalzenseitig angeordnet. Die Feder 6 sucht daher den Motor 3 im Gegenzeigersinn zu schwenken. Der Motor befindet sich in Kontakt mit einem Anschlag 8 in Fig. :1. Es erfolgt dann das Drucken mit Hilfe des Hammers 9. Um jedoch das jeweils angesetzte Drucktypenrad 2 gegen ein anderes auszutauschen, muß der Motor 3 um die Welle 7 im Uhrzeigersinn geschwenkt werden (Fig. 2). In dieser Lage befindet sich der Zapfen 4 oberhalb der Welle 7,

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und die Verbindungslinie zwischen den Zapfen 4 und 5 liegt auf der anderen Seite der Welle 7 als die Druckwalze. Sonach wird ein Drehmoment im Uhrzeigersinn auf den Motor ausgeübt. Wie in Fig. 2 dargestellt, befindet sich dann das Drucktypenrad in großem Abstand von der Druckwalze 1 und zeigt im wesentlichen nach oben.

Der Aufbau des vorstehend beschriebenen Druckmechanis ist recht einfach und bequem. Wegen der Schwenkbewegung des Drucktypenrades 2 ist aber ein großer Raum erforderlich, der sich als entsprechend großer Totraum im Drucker äußert. Wird mit einer Anordnung gearbeitet, bei der ein Farbband zwischen der Druckwalze 1 und dem Drucktypenrad 2 geführt ist, dann wird die Anordnung der einzelnen Bestandteile begrenzt. Wenn desweiteren der Anschlag 8 auch nur wenig fehl ausgerichtet ist, dann ändert sich die Lage des Drucktypenrades 2 als Folge der begleitenden Anstellwinkeländerung sehr stark. Beim Betrieb muß die Feder 6 eine sehr starke Zugspannung ausüben, was gleichfalls einer bequemen Bedienung abträglich ist.

Weiterhin ist, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Anordnung vorgeschlagen worden, um den für die Schwenkbewegung erforderlichen Raum zu verringern. Da bei dieser Anordnung das Lager oberhalb des Zapfens 5 in Fig. 2 und hinter dem Motor 3 angeordnet ist, kann das Drucktypenrad 2 aus dem Drucker herausgeschwenkt und der

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eingesparte Raum für andere Zwecke benutzt werden.

Bedient man sich aber einer solchen Anordnung, dann können die Nabe 2a und die Drucktypenteile 2b der unten befindlichen Typenspeichen mit einer zwischen der Druckwalze 1 und dem Schreibtypenrad 2 gelegenen (nicht dargestellten) Schmut zabv/e i spl att e oder mit anderen Bauteilen in Berührung kommen, wenn das Drucktypenrad 2 auszuwechseln ist.

Weiterhin ist bei dem bekannten Druckmechanismus dieser Bauart der Abstand zwischen dem Drucktypenrad und der Druckwalze 1 auf 2 bis 3 mm beschränkt, um die Lebensdauer des Drucktypenrades zu verbessern. Wenn daher dickes Schreibpapier benutzt wird oder wenn mehrere Kopien benötigt werden, dann kann die Druckqualität beeinträchtigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Druckmechanismus bereitzustellen, bei dem das druckende Element gegen ein anderes leicht und sicher ausgetauscht werden kann. Hierbei soll insbesondere zugleich Vorsorge dafür getroffen sein, daß der Totraum im Drucker verringert ist, der Druckkopf in der Druckposition sicher fixiert ist, der Abstand zwischen Druckkopf und der Druckplatte leicht einstellbar ist, der Druckmechanismus von einfachem Aufbau

/oder
ist unq/ der Druckkopf von der Druckfläche mit Hilfe eines

Hebels weit abgehoben werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst und mit jenen der Unteransprüche weitergebildet.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben; es zeigen:

Figuren 1 bis 3, wie bereits erwähnt, Seitenansichten bekannter Druckmechanismusausführungsformen, bei denen das Drucktypen- . rad gegen ein anderes ausgewechselt werden kann,

Figuren 4 und 5 Seitenansichten eines Druckmechanismus zum Erläutern der Wirkungsweise gemäß der Erfindung,

Figur 6 eine Schrägansicht eines Druckmechanismus entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Figuren 7 und 8 Seitenansichten eines Druckmechanismus entsprechend einer zweiten Ausführung sfοrm der Erfindung und

Figur 9 eine Schnittansicht längs der Linie B-B in Fig. 7.

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Beim in Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen die entsprechenden Teile der Anordnungen nach Figuren 1 bis 3. :

Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, werden das Drucktypenrad 2 als das Drucktypenelement, das den Druckkopf bildet, ein Motor 3 für den Antrieb des Drücktypenrades 2 und ein Hammer 9 zum Schlagen des Matrixtypenteils 2b des Drucktypenrades 2 zunächst parallel von der hier gleichfalls als Druckwalze dargestellten Druckfläche zurückgezogen. Erst dann wird der Druckkopf nach oben zurückgeschwenkt.

Figur 6 zeigt eine Schrägansicht des Druckmechanismus entsprechend der ersten Ausführungsform. Ein Wagenrahmen dient als der Druckkopfwagen. Der Wagenrahmen 10 ist auf zwei Führungswellen 11 und 12 verschieblich gelagert, und zwar parallel zur auch hier als Druckwalze 1 ausgebildeten Druckfläche. Hierzu sind ein Lager 10b auf der Führungswelle 11 und ein Lager 10c auf der Führungswelle 12 vorgesehen. Ein Halterungskäfig 13 für den Druckkopf befindet sich innerhalb des Wagenrahmens 10. Der Halterungskäfig hat einen im wesentlichen U-förmigen Rahmen. Der.Motor 3 ist auf dem Rahmen des Halterungskäfigs 13 als integraler Bestandteil befestigt, und der als Drucktypenrad,2 ausgebildete Druckkopf sitzt auf der Abtricbswelle 3a des Motors 3.

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Im hinteren Endteil des Halterungskäfigs 13 verläuft eine Welle 14 von einer zur anderen Käfigseite. Beide Enden der Wellen 14 sind in bogenförmigen Schlitzen 10a verschiebbar geführt. Diese Bogenschütze sind einander gegenüberliegend in den beiden Seitenplatten des Wagenrahmens 10 eingearbetet. Der Mittelteil eines Steuerhebels 15, der auf der Außenseite des Wagerirahmens 10 angeordnet ist, sitzt auf dem einen Ende der Welle 14, um den Steuerhebel 15 schwenkbar zu führen. Das untere Ende des Steuerhebels 15 ist an einer Seitenplatte des Tragrahmens 10 mit Hilfe einer Welle 16 schwenkbar gelagert. Der Steuerhebel 15 kann daher als ein Kupplungsmechanismus bezeichnet v/erden, der den Wagenrahmen 10 und den Halterungskäfig 13 kuppelt. Zwei bogenförmige Nockenkurven 13a und 13b sind am hinteren Ende eines der Seitenplatten des Halterungskäfigs 13 vorgesehen. Die Nockenkurven 13a und 13b sind zur Zusammenwirkung mit Zapfen 17 bzw. 18 vorgesehen, die auf der Innenseite des Wagenrahmens 10 vorstehen. Der Zapfen 17 wirkt mit der Nockenkurve 13a mit dem Ziel zusammen, den Halterungskäfig 13 in zwei Richtungen zu schwenken, wie dieses durch die Pfeile C und C dargestellt ist. Der Zapfen arbeitet mit der Nockenkurve 13b zusammen, um den Schwenkbereich des Halterungskäfigs 13 in Richtung des Pfeils C zu definieren.

V/eiterhin sind Zapfen 19 im vorderen Teil der Seitenwände des Käfigs 13 angeordnet. Sie greifen im Gleitsitz

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in L-förmige Schlitze 20 ein, die in der Nähe des vorderen Endes des Wagenrahmens 10 eingearbeitet sind. Die vorderen Enden, der Schlitze 20 erstrecken sich linear in Richtung auf die Druckwalze 1. Wenn der Halterungskäfig 10 aus der in Fig. 6 strichpunktierten Typenrad-Wechselstellung in die mit durchgehenden Linien gezeichnete Druckstellüng geschwenkt wird, wird der Halterungskäfig 13 zuerst in Richtung des Pfeils C geschwenkt und dann im wesentlichen linear auf die Druckwalze 1 zu bewegt. Das Drucktypenrad 2 hält daher gegenüber der Vorderseite der Druckwalze 1 an. Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind die Zapfen auf der Seite des Halterungskäfigs 13 angeordnet und die Schlitze auf der Seite des Wagenrahmens 10. Die Schlitze können aber auch halterungskäfigseitig und die Zapfen wagenrahmenseitig vorgesehen werden. Weiterhin sind diese Zapfen und Schlitze nicht immer notwendig. Beispielsweise kann die Bodenfläche des Halterungskäfigs auf der Bodenfläche des Wagenrahmens gleitend geführt sein. Sonach ist die Kopfhalterungseinrichtung gebildet durch den Halterungskäfig 13, der mit dem Druckkopf ein integrales Eauteil bildet, während der Steuerhebel 15 als das Kuppelglied dient, das den Halterungskäfig 13 mit dem Wagenrahmen 10 schwenkbar kuppelt. Weiterhin wird der Druckkopf von der Druckwalze 1 durch die Zapfen 19 des Halterungskäfigs 13 und die Schlitze 20 des Wagenrahmens IO linear zurückgezogen. (Die Schlitze 20, 10a usw. können bei entsprechend kürzer ausgebildeten Zapfen auch als die Wandstärke nicht vollständig durchsetzende Nuten ausgebildet sein.) Der Druckkopf wird dann aus dem

Drucker herausgeschwenkt.

Ein Magnet 22 ist motorseitig mit Hilfe zweier Joche 21 festgelegt. In der Druckstellung dient ein Anker 24 eines magnetischen Körpers als Mittel zum Fixieren des Druckkopfes in vorbestimmter Lage. Der Anker 24 ist schwenkbar auf einer Welle 23 so gelagert, daß er in Berührung mit den Jochen 21 kommt. Die Schwenkbewegung des Ankers ist aber durch einen am Wagenrahmen 10 befestigten Zapfen begrenzt, so daß nur eine kleine Schwenkbewegung zugelassen ist. Der Halterungskäfig 13 nebst Druckkopf hält in seiner Bewegung in Richtung auf die Druckwalze 1 an, wenn der Magnet 22 auf den Anker 24 stößt.

Die Wirkungsweise ist folgende. In der Druckstellung (dargestellt durch ausgezogene Linien in Figuren 4 und 6) wird das aus Motor 3 und Halterungskäfig 13 gebildete Bauteil im wesentlichen horizontal gehalten. Die vom Magneten 22 erzeugten Flußlinien verlaufen durch den Anker 24 über die Joche 21, um den Anker 24 anzuziehen. Sonach wird der Druckkopf am Wagenrahmen 10 in seiner Druckstellung fixiert. In dieser Stellung findet das Drucken statt. Wenn das Drucktypenrad 2 ausgewechselt werden soll, dann wird der Steuerhebel 15 von Hand um die Welle 16 im Gegenzeigersinn in die in Fig. 6 mit strichpunktierten Linien dargestellte Stellung geschwenkt. Hierdurch gleitet

die Welle 14 zum hinteren Ende der bogenförmigen Schlitze 10a.· Gleichzeitig werden die Vorsprünge 19 längs der L-förmigen Schlitze 20 nach rückwärts bewegt. Im Ergebnis werden der Halterungskäfig 13 und das Drucktypenrad des Druckkopfes in einer-Parallelverschiebung von der Druckwalze 1 zurückgezogen. Bei weiterem Schwenken des Hebels 15 im Gegenzeigersinn kommt die Nockenkurve 13a am hinteren Ende des Halterungskäfigs 13 in Kontakt mit dem Zapfen 17, wie dieses in Fig. 6 durch die strichpunktierten Linien dargestellt ist. Im Ergebnis wird der Halterungskäfig 13 nebst Drucktypenrad nach oben geschwenkt. Die Nockenkurve 13b ist dann in Eingriff mit dem Zapfen 18. Der vom Zapfen 18 geführte Halterungskäfig 13 hält in seiner Schwenkbewegung an, um das Drucktypenrad 2 in der nach weitesten hochgeschwenkten Stellung zu halten. In dieser Stellung sind die Vorsprünge 19 nicht mehr im Eingriff mit den Schlitzen 20. Zu Beginn des Zurückzieh- und Hochschwenkvorganges werden die Joche 21 vom Anker 24 getrennt, wenn mit .dem Umlegen des Hebels 15 von Hand begonnen wird.

Da die Parallelverschiebung des Drucktypenrads 2 zu Anfang des Bewegungsvorganges ausgeführt wird, ist die Stellung des Drucktypenrads 2 gegenüber dor Druckwalze auch dann nicht fehlausgerichtet, wenn der im Wagonrahmen 10 fixierte Anker 24 etwas fehlausgerichtet ist. Der Druckvorgang kann daher stets richtig durchgeführt v/erden. Wenn desweiteren das Drucktypenrad 2 auszuwechseln

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ist, dann kann dieses frei hochgeschwenkt werden, ohne daß es in unnötigen Kontakt mit anderen Bauteilen kommt. Die Bewegung des Drucktypenrads 2 beeinträchtigt daher die Funktion der anderen Bauteile nicht.

Nach Auswechseln des Drucktypenrades 2 wird der beschriebene Vorgang umgekehrt ausgeführt. Der Halterungskäfig 13 wird im Uhrzeigersinn (Fig. 6) geschwenkt. Die Vorsprünge 19 laufen dabei in die L-förmigen Schlitze ein. Desweiteren ziehen die Joche 21 den Anker 24 an, wodurch das Ganze in der vorbestimmten Druckstellung fixiert ist.

Bei dem Druckmechanismus des zweiten, in Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiels sind die ebenfalls als Druckwalze 1 ausgebildete Druckfläche und das Typenrad 2 wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet. Auch hier hat das Drucktypenrad 2 ein Anzahl radial angeordneter Speichen, die je freien Endes einen Matrixdrucktypenteil 2b tragen. Das Drucktypenrad 2 sitzt auf der Abtriebwelle 3a des Motors 3. Ein Kodierer 33b, der die Stellung des Drucktypenrads 2 feststellt, befindet sich am hinteren Ende des Motors 3.

Vorsprünge 33c befinden sich auf beiden Seiten des Motors Die Vorspränge 33c greifen in Langlöcher 35c ein, die auf beiden Seiten des V/agenrahmens 35 eingearbeitet sind.

Weiterhin sind Vorsprünge 33d in gleitendem-Eingriff mit Langlöchern 35d, die ebenfalls auf beiden Seiten des wagenrahmens 35 eingearbeitet sind. Die Druckkopfhalterungsoinrichtung ist daher durch die VorcprUiige 33c und 33d im Verein mit den Langlöchern 35d und 35c gebildet, um den Druckkopf in Richtung auf die Druckwalze 1 linear verschiebbar zu halten.

Ein Joch 34a ist motorseitig angeordnet. Am unteren Ende des Jochs 34a sitzt ein Magnet 34. Desweiteren ist ein Joch 34b auf der unteren Seite des Magneten 34 fixiert, um. den Magneten zwischen sich und dem Joch 34a festzulegen.

Eine exzentrische Welle 35a ist mit beiden Endes vorgesehenen Teilen 35a1 eines kleineren Durchmessers zwischen den beiden Seiten des Wagenrahmens 35 gelagert. Die exzentrische Welle 35a kann durch einen Hebel 35e, der auf der Außenseite des Wagenrahmenc 35 liegt, geschwenkt werden (Fig. 9). Ein im wesentlichen U-förmiger Magnetanker 36 besitzt in seinen beiden Schenkeln eine Bohrung 36a zur Aufnahme des Teils -35a2 großen Durchmessers der exzentrischen Welle 35a. Da der Durchmesser der Bohrung 36a etwas größer ist als der des Teils großen Durchmessers der exzentrischen Welle 35^a> ist der Anker um die exzentrische Welle 35a schwenkbar. Die exzentrische Welle 35a und der Anker 36 bilden die Einrichtung zum Fixieren des Druckkopfes in vorbestimmter Stellunf;,

Eine U-förmige Nut 36b sitzt am Ende eines der abgebogenen Teile des Ankers 36. Ein Anschlag 35b des Wagenrahmens 35 greift in die U-förmige Nut 36b ein. Der Wagenrahmen 35 ist mit seinen beiden Seitenteilen auf den Führungswellen 11 und 12 geführt, um parallel zur Druckwalze 1 verschiebbar zu sein.

Die Wirkungsweise ist folgende. In der Druckstellung verläuft der Magnetfluß des Magneten 34 über die Joche 34a und 34b zum Anker 36, wodurch dieser angezogen wird. Der Druckkopf einschließlich des Drucktypenrads 2 ist dadurch in der Druckstellung fixiert. Mit dem Hammer 9 wird dann der normale Druckvorgang durchgeführt. Wenn die Exzenterwelle 35a mit Hilfe des Hebels 35e gedreht wird, ändert sich die Berührungsstelle von Bohrung 36a und Exzenterwelle 35a entsprechend der Drehung der Exzenterwelle 35a, und der Anker wird entsprechend bewegt. Im Ergebnis wird der Motor 3 längs der Langlöcher 35c und 35d über die Joche 3Aa und 3Ab, die den Anker 36 anziehen, bewegt.

Durch Drehen der Exzenterwelle 35a kann daher das Drucktypenrad 2 näher zur Druckwalze 1 oder weiter von dieser weg bewegt werden.

Der Anschlag 35b sitzt in der U-fö'rmigen Nut 36b mit kleinem Spiel. Sonach kann der Anker in sattem Kontakt mit den Jochen 34a und 34b sein.

Es kann also bei dieser Ausführungsform der Abstand zwischen Drucktypenrad und Druckwalze innerhalb eines vorbestimmten Bereiches eingestellt werden. Dieser Abstand kann entsprechend der Dicke des benutzten Papierbogens und/oder der Anzahl herzustellender Durchschläge gewählt werden.

Zahlreiche Abwandlungen sind möglich. Beispielsweise kann ein Kugelkopf-Typenrad oder ein Trommcl-Typenrad oder dergleichen statt des dargestellton "Gänseblümchen"-Typenrads benutzt werden.

Der Anker als die Einrichtung zum Positionieren des Druckkopfes in vorbestimmter Stellung gegenüber der Druckwalze ist bei den beschriebenen Ausführungsformen am Wagenrahmen montiert. Andererseits kann der Anker auch am Druckkopf befestigt sein, wonach dann der Magnet als die Einrichtung zum Positionieren des Druckkopfes in der vorbestimmten Stellung benutzt werden kann. Desweiteren kann ein Elektromagnet statt eines Permanentmagneten benutzt werden. Auch können Magnete entgegengesetzter Polung für den Anker und den Magneten benutzt werden.

Claims (6)

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1. Druckmechanismus gekennzeichnet durch

- einen Druckkopf zum Drucken von Lettern auf ein Aufzeichnungspapier unter Schlageinwirkung,

- eine Einrichtung zum linear verschiebbaren Haltern des Druckkopfes in Richtung auf eine Druckfläche und

- eine Einrichtung zum Fixieren des Druckkopfes in vorbestimmter Stellung benachbart zu der Druckfläche.

MUndien: R. Kramer Dipl.-Ing. . W. Weser Dlpl.-Phys. Dr. rer, nat. . E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P.G. Blumbach Dipl.-Ing. . P. Bergen Prof. Dr. jur.Dipl.-Ing., Pat.-Äss., Pal.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dlpl.-lng. Dipi.-W.-Ing.

2. Druckmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kopfhalterungseinrichtung aufgebaut ist aus

- einem Halterungskörper, der den Druckkopf als Ganzes haltert, und

- einem Kupplungsglied, das den Halterungskörper einen für eine Bewegung längs der Druckfläche ausgelegten Wagen kuppelt und den Druckkopf so haltert, daß dieser im wesentlichen senkrecht zur Wagenbewegungsrichtung verschoben werden kann.

3. Druckmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Nut und ein für einen Eingriff in diese vorgesehener Vorsprung an einer Stelle vorgesehen sind, an der der Wagen dem Halterungskörper gegenübersteht, um den Druckkopf in Richtung auf die Druckfläche linear zu führen.

4. Druckmochanlsmus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Lagefixierungseinrichtung ein magnetisches Glied auf v/eist, das den von einem Magneten vom Wagen angezogenen Druckkopf fixiert.

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5. Druckmechanismus nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lagefixierungseinrichtung die Lage des Druckkopfes relativ zur Druckfläche einzustellen vermag. '

6. Druckmechanismus nach Anspruch 1 oder 4, .

dadurch gekennzeichnet, daß die Lagefixierungseinrichtung ein magnetisches Glied aufweist, das schwenkbar mit einer.-" exzentrischen Welle in Eingriff tritt.