DE3421466C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Impulsgeber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei dem Impulsgeber handelt es sich beispielsweise um den in einem Drucker zur Erzeugung von Druckimpulsen vorgesehenen Impulsgeber.

Es gibt Drucker mit einer Druckwalze, auf deren Umfangsfläche mehrere in Längsrichtung verlaufende Vorsprünge oder Rippen angeordnet sind, und mit einem Druckhammer, der längs der Druckwalze beweglich ist. Die Bewegung des Druckhammers wird von einem kurz als Druckimpuls bezeichneten Druckzeitsteuerimpuls gesteuert, der mit der Lage einer bestimmten Rippe der Druckwalze synchronisiert ist. Damit ein exakt positionierter Punkt gedruckt werden kann, muß die Phase aller dieser Druckimpulse gesteuert werden. Die Impulse werden von einem Sensor erzeugt, der mit einer sich drehenden Detektorplatte zusammenarbeitet. Der Sensor ist in einem vorgegebenen Ausmaß um den Mittelpunkt der Detektorplatte beweglich. Die Einstellung des Sensors wird durch Lösen einer für den Sensor vorgesehenen Schraube, Verschieben des Sensors längs einer Führung und Wiederbefestigen der Schraube durchgeführt. Die Notwendigkeit zum Lösen und dann zum erneuten Festziehen der Schraube erfordert eine Menge Zeit für die Einstellung des Sensors und macht diese Einstellung sehr ineffizient. Ein großer Raum ist für den Einbau des um den Außenrand der Detektorplatte beweglichen optischen Sensors erforderlich, weshalb die Vorrichtung insgesamt sehr groß ist. Der Sensor ist nur in einem begrenzten, manchmal die Justierung der Druckstellung nicht mehr erlaubenden Ausmaß beweglich. In allen diesen Fällen ist es nötig, den gegenseitigen Eingriff zwischen einem Motorritzel, einem Untersetzungsgetriebe und einem Zahnrad der Detektorplatte zu ändern. Diese Änderung erfordert die Verwendung von Spezialvorrichtungen und ist daher eine teuere Arbeit. Darüber hinaus ist es ein komplizierter Vorgang, eine bestimmte Beziehung zwischen den Rippen an der Druckwalze und den Detektorlöchern in der Detektorplatte herzustellen.

Aus der DE-AS 24 48 239 ist eine Justiervorrichtung für einen Absolutwinkelschrittgeber bekannt, der eine der Detektorplatte entsprechende Codescheibe aufweist, die über eine Reibungskupplung mit einem Drehteil, nämlich einer Welle, verbunden ist. Die Reibungskupplung bewirkt im Normalfall eine ausreichend drehfeste Verbindung zwischen der Welle einerseits und der Codescheibe andererseits. Zur Justierung der Nullstellung der Codescheibe können diese und die Welle unter Überwindung der Reibungskraft der Reibungskupplung stufenlos gegeneinander verdreht werden.

Aus dem DE-GM 80 05 089 ist eine Stecheinrichtung für Schreib-, Buchungs- und ähnliche Büromaschinen bekannt. Bei diesen Einrichtungen wird die Schreibwalze über einen Schrittmotor stufenweise gedreht. Zu diesem Zweck sitzt auf der Welle der Schreibwalze eine Kupplungsscheibe mit einer konischen Innenfeinverzahnung. Der Kupplungsscheibe zugeordnet ist ein mit dem Schrittmotor in Antriebsverbindung stehendes Antriebszahnrad, das mit einer entsprechenden konischen Außenfeinverzahnung versehen ist. Dieses Antriebszahnrad ist gegen die Kraft einer Feder axial auf der Welle der Schreibwalze in bzw. außer Eingriff mit der Kupplungsscheibe beweglich. Sind Antriebszahnrad und Kupplungsscheibe durch entsprechende Axialverschiebung des Antriebszahnrads außer Eingriff miteinander, kann die Schreibwalze über einen Drehknopf gegenüber dem Antriebszahnrad verdreht werden. Antriebszahnrad und Kupplungsscheibe können dann in geänderter relativer Drehwinkellage wieder miteinander in Eingriff gebracht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Impulsgeber der angegebenen Art zu schaffen, der eine leichte und genaue Justierung, etwa in einem Drucker, erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Impulsgeber mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das zwischen der drehbaren Scheibe (Detektorplatte) und der Motorwelle vorgesehene Schaltzahnrad erleichtert eine Feineinstellung. Der optische Sensor kann bei der Erfindung stationär sein, während die Detektorplatte zur Einstellung beispielsweise der Druckstellung drehbar ist. Dies erlaubt es, die Vorrichtung im Aufbau klein und kompakt auszubilden, und führt zu einem verringertem Raumbedarf für den Einbau des Impulsgebers insgesamt.

Der erfindungsgemäße Impulsgeber erleichtert die Einstellung beispielsweise der Druckstellung in einem weiten Bereich ohne besondere Beschränkung. Er ist darüber hinaus billiger als irgendeine vergleichbare bekannte Vorrichtung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilseitenaufriß eines Druckers,

Fig. 2 einen Frontaufriß zur Verdeutlichung des Druckvorgangs an einem Beispiel,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Druckhammers,

Fig. 4 die Darstellung eines von einem optischen Sensor abgegebenen Signals,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß, der Erfindung,

Fig. 6 einen vergrößerten Teilfrontaufriß der Vorrichtung,

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Vorrichtung und

Fig. 9 eine Ansicht zur Erläuterung der Einstellung der Druckstellung.

Gemäß Darstellung in Fig. 1 besitzt eine Druckwalze 1 an ihrer Umfangsfläche 18 in Längsrichtung verlaufende Rippen 1 a bis 1 r. Ein Blatt Papier 2 und ein Farbband 3 sind zwischen der Druckwalze 1 und einem Druckhammer 4 angeordnet. Die Druckwalze 1 ist in Richtung des in Fig. 1 gezeigten Pfeiles kontinuierlich drehbar. Der Druckhammer 4 ist kontinuierlich in Längsrichtung der Druckwalze 1 beweglich, und stößt bei Beaufschlagung mit einem Druckimpuls synchron mit diesem gegen die Druckwalze 1, um im Zusammenwirken mit einer jeweiligen Rippe der Druckwalze 1 einen Punkt zu drucken. Der Druckimpuls wird dem Druckhammer während dessen Bewegung geliefert. Mit der Rippe 1 a der Druckwalze 1 werden beispielsweise acht Punkte in einer Spalte entsprechend den Druckimpulsen gedruckt, die nacheinander an den Stellen (1) bis (8) während der mit der Drehung der Druckwalze 1 verbundenen Bewegung der Rippe 1 a zugeführt werden, wie dies aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht. Danach kommt die Rippe 1 b an der Stelle (1) an, und der Druckhammer 4 druckt Punkte in einer anderen Spalte. Der Druckhammer 4 ist gemäß Darstellung in Fig. 3 geneigt, und der Neigungswinkel R ist gleich

wobei α den Abstand zwischen zwei Punkten in Längsrichtung der Druckwalze 1 und β den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rippen der Druckwalze 1 bezeichnen.

Fig. 2 zeigt als Beispiel den Druck des Buchstaben "F". An den Stellen (2) bis (8) wird dem Druckhammer ein Druckimpuls zugeführt, so daß dieser in Verbindung mit der Rippe 1 a sieben Punkte druckt. In Verbindung mit jeder der Rippen 1 b bis 1 d werden zwei Punkte, nämlich an den Stellen (5) und (8) gedruckt, während ein einziger Punkt in Verbindung mit der Rippe 1 e an der Stelle (8) zur Vervollständigung des Buchstaben "F" gedruckt wird. Mit den Rippen 1 f und 1 g wird überhaupt nicht gedruckt, sondern es bleibt ein Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Buchstaben frei. In gleicher Weise wird der Buchstabe "J" mittels der Rippen 1 h, 1 i und 1 j gemäß Darstellung in Fig. 2 gedruckt.

Es wird nun auf die Fig. 5 und 7 Bezug genommen. Ein Motor 5 für den Antrieb der Druckwalze 1 besitzt eine Ausgangswelle 6, die durch ein Loch 8 a in einer Seitenplatte 8 herausragt. Auf der Motorwelle 6 ist ein Motorritzel 7 befestigt. Mit dem Motorritzel 7 kämmt ein Untersetzungzahnrad 9. Die Druckwalze 1 besitzt eine Welle 13, an der ein Zahnrad 14 befestigt ist. Das Zahnrad 14 kämmt mit einem Zahnrad 9 a, das koaxial zum Untersetzungszahnrad 9 angeordnet ist. Die Drehung des Motorritzels 7 wird auf diese Weise auf die Druckwalze 1 übertragen. Das Motorritzel 7 besitzt ein Wellenstück 7 a, auf dem ein Schaltzahnrad 10 drehbar gelagert ist. Das Schaltzahnrad 10 seinerseits besitzt ein Wellenstück 10 a, auf dem drehbar eine Detektorplatte 11 gelagert ist. Eine Feder 12 ist am Wellenstück 7 a des Motorritzels 7 befestigt, um die Detektorplatte 11 federnd gegen das Schaltzahnrad 10 zu halten. Das Schaltzustand 10 kann alternativ als einstückiger Teil des Motorritzels 7 ausgebildet sein. Das Schaltzahnrad 10 besitzt in dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel 30 Zähne. Die Detektorplatte 11 besitzt nahe ihrem Außenrand mehrere gleich beabstandete Detektorlöcher 11 a, die einen Kreis bilden, wie in Fig. 6 dargestellt. Die Anzahl der Detektorlöcher 11 a ist gleich der Anzahl von Punkten einer Zeile multipliziert mit einer ganzen Zahl, aber vermindert um zwei. In dem gezeigten Beispiel hat die Detektorplatte 11 38 Löcher 11 a, und in der kreisförmigen Anordnung der Löcher 11 a existiert ein Zwischenraum 11 b, der den Platz von zwei Löchern einnimmt. Jedes Loch 11 a bildet einen Schlitz zur Bestimmung eines Druckzeitpunkts für einen Punkt. Ein optischer Sensor ist an der Seiten- oder Montageplatte 8 befestigt und enthält ein lichtemittierendes Element (nicht gezeigt) sowie ein lichtempfangendes Element (ebenfalls nicht gezeigt), die auf gegenüberliegenden Seiten der Detektorplatte 11 angeordnet sind.

Der optische Sensor 13 liefert eine Reihe von Signalen über zehn Detektorlöcher 11 a für eine Spalte von Punkten an den Stellen (1) bis (10) für eine Rippe der Druckwalze bei deren Drehung. Wenn beispielsweise zehn Löcher, beginnend mit dem Loch 11 a′ in Fig. 6 zur Feststellung der Stellen (1) bis (10) für die Rippe 1 a verwendet werden, dann werden zehn Löcher beginnend mit dem Loch 11 a′′ für die Feststellung der Stellen (1) bis (10) für die Rippe 1 b benutzt. Der Druckhammer 4 ist schmaler als der Abstand zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Rippen, so daß nicht ein Druck gleichzeitig in Verbindung mit zwei Rippen auftreten kann. Acht Löcher bestimmen einen Druckzeitpunkt, während zwei Löcher einen Stopzeitpunkt festlegen.

Die Detektorplatte 11 besitzt ein Paar von Schaltstiften 11 c, die in Fig. 8 gezeigt sind. Die Schaltstifte 11 c können mit den Zähnen des Schaltzahnrades 10 in Eingriff gebracht werden. Die Feder 12 hält die Detektorplatte 11 gegen das Schaltzahnrad 10, damit die Schaltstifte 11 c im Eingriff mit den Zähnen des Schaltzahnrades 10 gehalten werden und so die Drehung des letzteren auf die Detektorplatte 11 übertragen wird. Wenn die Detektorplatte 11 gegen die Kraft der Feder 12 von dem Schaltzahnrad 10 gelöst wird, kann ihre Lage relativ zum Schaltzahnrad 10 eingestellt werden. Das Schaltzahnrad 10 besitzt mehrere Stifte 10 b, die mit dem Motorritzel 7 im Eingriff stehen, so daß die Drehung des Motors auf das Schaltzahnrad 10 übertragen wird. Die Stifte 10 b können nicht aus dem Eingriff mit dem Motorritzel 7 gelöst werden, da die Feder 12 in unmittelbarer Nähe des Endes des Wellenstücks 10 a des Schaltzahnrades 10 angeordnet ist.

Bei dem gezeigten Beispiel besitzt das Schaltzahnrad 10 30 Zähne mit einer Winkelteilung R₂ von 12°, während die Detektorplatte 11 38 Detektorlöcher oder Schlitze 11 a mit einer Winkelteilung R₁ von 9° (mit Ausnahme des Abschnitts 11 b) aufweist. Daraus folgt, daß, falls der Eingriff der Schaltstifte 11 c mit dem Schaltzahnrad 10 um einen Zahn des Schaltzahnrades 10 verstellt wird, die Lage der Schlitze 11 a um den Betrag von 40/30 Punkt relativ zum optischen Sensor 13 verstellt wird. Hierdurch wird eine Einstellung der Druckzeitsteuerung bewirkt. Das bedeutet, daß jeder Zahn des Schaltzahnrades 10 eine Einstellung entsprechend ⁴/₃ Punkt erlaubt. Jede Rippe der Druckwalze erlaubt den Druck von 10 Punkten. Zehn Punkte entsprechen (⁴/₃ Punkt × 7 Zähne) + ²/₃ Punkt. Dies bedeutet, daß sieben Zähne die Verstellung um jeweils eine Rippe (d. h. um eine Spalte von Punkten) minus ²/₃ Punkt erlaubt. Diese Differenz von ²/₃ Punkt wird durch die nachfolgenden acht Zähne korrigiert, da sieben Zähne plus acht Zähne 20 Punkte ergeben (⁴/₃ Punkte × 15 Zähne). Dies entspricht der Anzahl von Punkten, die von zwei Rippen gedruckt werden. Auf diese Weise erlaubt die Vorrichtung eine Feinverstellung der Druckposition um einen Betrag von Δ d=²/₃ Punkt. Eine noch feinere Verstellung ist möglich, wenn die Teilung der Zähne des Schaltzahnrades und diejenige der Detektorlöcher in der Detektorplatte auf geeignete Weise geändert werden.

Die Einstellung der Druckposition soll beispielhaft an Fig. 9 erläutert werden. In Fig. 9 bezeichnet L den Bereich, innerhalb dessen ein Druck mittels des Druckhammers 4 möglich ist. Wenn eine bestimmte Rippe der Druckwalze innerhalb des Bereiches L liegt, kann ein Punkt gedruckt werden. Es ist wichtig, zuerst einmal die Relation zwischen den Rippen und dem Druckzeitpunkt herauszufinden. Wenn das Detektorloch 11 a′ der Detektorplatte 11 vom Sensor 13 erfaßt wurde, wird ein Druckimpuls geliefert, der einen Druck an der Stelle (1) der Rippe 1 a ermöglicht. Falls beispielsweise stattdessen tatsächlich ein Punkt A in Verbindung mit der Rippe 1 r gedruckt wird, wie es in Fig. 9 (a) gezeigt ist, dann bedeutet dies, daß die Rippe 1 r sich immer noch im Druckbereich L befindet, während die Stelle (1) für die Rippe 1 a noch außerhalb des Druckbereiches L ist. Die Detektorplatte 11 wird dann gegen die Kraft der Feder 12 vom Schaltzahnrad 10 abgehoben, so daß die Schaltstifte 11 c außer Eingriff mit den Zähnen des Schaltzahnrades 10 kommen. Die Detektorplatte 11 wird um ein Stück entsprechend vier Zähnen des Schaltzahnrades 10 zurückgedreht. Dann werden die Schaltstifte 11 c wieder mit dem Schaltzahnrad 10 in Eingriff gebracht. Die vier Zähne entsprechen 5¹/₃ Punkten. Wenn nun der Druckimpuls nach Feststellung des Detektorlochs 11 a′ mittels des Sensors 13 angelegt wird, dann wird mit der Rippe 1 a ein Punkt B gedruckt, wie es bei (b) in Fig. 9 gezeigt ist. Ein Drittel eines Punktes C wird jedoch nicht an der Stelle (8) der Rippe 1 a gedruckt. Daher wird die Detektorplatte 11 nochmal vom Schaltzahnrad 10 gelöst, um ein Stück entsprechend sieben Zähnen des Schaltzahnrades 10 zurückgedreht und wieder mit dem Schaltzahnrad 10 in Eingriff gebracht. Die sieben Zähne entsprechen 9 ¹/₃ Punkten. Wenn nun nach Feststellung des Detektorloches 11 a′ mittels des Sensors 13 gedruckt wird, dann wird mit der Rippe 1 b ein Punkt D gedruckt, wie dies bei (c) in Fig. 9 gezeigt ist. Dies bedeutet, daß eine Feineinstellung der Druckposition um einen in Fig. 9 mit Δ d bezeichneten Abstand erreicht wurde. Der Punkt D wurde gegenüber dem Punkt B um eine Strecke entsprechend ²/₃ Punkt zurückbewegt. Ein Punkt E wird an der Stelle (8) der Rippe 1 b gedruckt. Er ist gegenüber dem Punkt C um ²/₃ Punkt zurückbewegt und befindet sich vollständig innerhalb des Druckbereiches L.

Das Ritzel auf der Motorwelle kann selbst als Schaltzahnrad benutzt werden, wenn es eine ausreichend große Anzahl von Zähnen aufweist. Bei der Erfindung treten auch dann keine Probleme auf, wenn die Winkelstellung R₂ der Zähne des Schaltzahnrades 10 kleiner als die Winkelstellung R₁ der Detektorlöcher oder Schlitze in die Detektorplatte 11 ist.

Claims (2)

1. Impulsgeber, der zur Abgabe von Impulsen entsprechend vorgegebenen Drehwinkelstellungen eines Drehteiles (Druckwalze 1) eine synchron mit diesem drehbare mit einer Markierungen versehene Scheibe (Detektorplatte 11) und einen die Markierungen erfassenden und die Impulse abgebenden Sensor (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (11) an einem synchron mit dem Drehteil (1) drehbaren Schaltzahnrad (10) befestigt und gegenüber diesem gegen die Kraft einer Feder (12) aus einer Betriebsstellung in eine Justierstellung axial verschiebbar ist,
daß die Scheibe (11) mit in Axialrichtung abstehenden Schaltstiften (11 c) versehen und in ihrer Betriebsstellung durch Eingriff der Schaltstifte (11 c) mit den Zähnen des Schaltzahnrads (10) drehfest mit diesem verbunden ist, während sie in ihrer Justierstellung bei aus dem Eingriff mit den Zähnen des Schaltzahnrads (10) gelösten Schaltstiften (11 c) relativ zum Schaltzahnrad (10) drehbar ist, und
daß die Winkelteilung der in Umfangsrichtung an der Scheibe (11) angeordneten Markierungen anders als die Winkelstellung der Zähne des Schaltzahnrads (10) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert R₁/(| R₁-R₂ |) eine ganze Zahl ist, wobei R₁ die Winkelteilung der Markierungen und R₂ diejenige der Zähne des Schaltzahnrads (10) bedeuten.