DE3520569C1 - Spielfreier Antrieb fuer Druckerwagen in Zeilendruckeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von Druckerwagen in Druckeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Hardcopy-Druckern wie sie z. B. als Ausdruckeinrich­ tung in Verbindung mit Personalcomputern oder Textendge­ räten verwendet werden, wird im allgemeinen ein Nadel­ druckkopf motorisch entlang von einer Papierwalze be­ wegt. Der Nadeldruckkopf ist dabei auf einem Drucker­ wagen befestigt, der wiederum über Laufbuchsen auf Füh­ rungsstangen gelagert ist. Das als Zugmittel dienende über einen Motor angetriebene Seil bzw. Zahnriemen ist im allgemeinen an einem Ansatz des Druckerwagens oder den Laufbuchsen befestigt.

Beim Schreiben wird bei derartigen Druckeinrichtungen nun der Druckerwagen beständig zwischen zwei Umkehrpunk­ ten hin- und herbewegt, wobei die in den Laufbuchsen vor­ handene Lagerluft in der Umkehrphase im Bereich der Um­ kehrpunkte zu einem "Kippen" des Druckerwagens führt. Dieses geringfügige Verschwenken des Druckerwagens ver­ ursacht ein zusätzliches Geräusch sowie einen Schrift­ standsfehler.

Bei einfachen Druckeinrichtungen wird dieser Fehler tole­ riert.

Bei hochwertigen Druckeinrichtungen wurde bereits ver­ sucht durch Verspannen der Laufbuchsen diesen Fehler auszugleichen, was allerdings zu erhöhter Reibung und dadurch bedingt zu größerem Verschleiß führt. Der Ein­ satz von hochgenauen spielfreien Kugelumlaufhülsen führt zu einem erheblichen konstruktiven Aufwand und hohen Kosten.

Aus der GB-PS 21 32 560 ist ein Antrieb für den einen Schreib-Lesekopf tragenden Wagen eines magnetischen Aufzeichnungsgerätes bekannt, der geräuscharm betrieben werden soll. Das den Wagen antreibende Zugmittel greift an der Schwerachse des Wagens an, wozu eine Zusatzmasse derart angebracht wird, daß die Schwerachse mit der An­ triebsachse zusammenfällt.

Es ist weiters in der DE-OS 24 45 081 eine Vorrichtung zum Antrieb von Druckerwagen in Druckeinrichtungen be­ schrieben, bei der der Druckerwagen sich über Lagerluft aufweisende, im Abstand angeordnete Lagerelemente auf Führungsstangen abstützt und über am Druckerwagen befe­ stigte vorgespannte Zugmittel entlang der Führungsstangen bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum An­ trieb von Druckerwagen der eingangs genannten Art so aus­ zugestalten, daß sich das Spiel in den Lagerelementen des Druckerwagens nicht negativ auf die Geräuschentwick­ lung und den Schriftstand auswirken kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Pa­ tentanspruches gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Dadurch, daß das Zugmittel sei es nun ein Seil oder ein Zahnriemen am Druckerwagen und/oder an den Lagerelementen derart befestigt ist, daß die Befestigungspunkte des Zug­ mittels parallel zur Bewegungsrichtung des Druckerwagens versetzt zueinander derart angeordnet sind, daß sie auf den Druckerwagen bzw. die Lageelemente ein definiertes Moment ausüben, kann das durch die Lagerluft in den Lagerelementen bei der Bewegungsumkehr auftretende Kipp­ moment bei entsprechenden Dimensionierung vollständig kompensiert werden.

Bei Aufhängung des Zugmittels in der horizontalen Schwer­ achse symmetrisch zum Schwerpunkt genügt bereits ein sehr kleines Moment um den Wagen auf definierten Anlageflächen auf der Laufachse gleiten zu lassen ohne das dabei zusätz­ liche Reibung auftritt.

Bei Anbringung des Zugmittels seitlich neben dem Schwer­ punkt besteht die Möglichkeit durch Einleitung eines ent­ sprechend dimensionierten Momentes, das Kippmoment des Wagens in der Umkehrphase zu kompensieren. Das Moment kann dabei durch das Versatzmaß d. h. den Abstand der beiden Befestigungspunkte und durch die Riemenspannung dimensioniert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es ohne Mehraufwand gegenüber konventionellen einfachen Druk­ kern, seien es nun Matrixdrucker oder Typenraddrucker, das Kippgeräusch des Druckerwagens in der Umkehrphase zu vermeiden und zusätzlich dadurch auftretende Schriftstandfehler zu verhindern.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnun­ gen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben.

Bei den dargestellen Fig. 1 bis 5 stellt jeweils die linke Figur eine schematische Schnittdarstellung des Druckerwagens mit zugehörigem Lagerelement dar und die rechte Figur ein Diagramm der auftretenden Kräfte und damit der Momenteverlauf.

Die Fig. 1 zeigt dabei eine schematische Darstellung einer üblichen Druckeinrichtung und eine Darstellung der auftretenden (Kräftemomente) und der daraus resul­ tierenden Kippbewegung des Druckerwagens am linken Um­ kehrpunkt des Druckerwagens.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung dersel­ ben Druckeinrichtung (Kräftemomente) und der daraus resultierenden Kippbewegung des Druckerwagens am rechten Umkehrpunkt.

Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, bei der das Seil symme­ trisch zur horizontalen Schwerachse angeordnet ist und den zugehörigen Kräfteverlauf.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Drucker­ wagens mit einer Anbindung des Zugmittels seitlich neben dem Schwerpunkt bei der Bewegung des Druckerwagens von links nach rechts mit zugehörigem Kräfteverlauf.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Anbindung des Zugmittels am Druckerwagen seitlich neben dem Schwer­ punkt bei der Bewegung des Druckerwagens von rechts nach links mit zugehörigem Kräfteverlauf.

Im folgenden werden für die selben Elemente der Fig. 1 bis 5 die selben Bezeichnungen verwendet.

In einer hier nur schematisch dargestellten Nadeldruckein­ richtung wird mit Hilfe eines Motores M ein Druckkopf D der auf einem Druckerwagen DW angeordnet ist, zeilenweise entlang von einer hier nicht dargestellten Schreibwalze bewegt. Der Druckerwagen ist auf Führungsstangen F der Druckeinrichtung über ein Lagerelement z. B. eine Lauf­ buchse LB gelagert, die so ausgestaltet ist, daß sie sich mit ihren Enden über Berührflächen BF auf der Führungs­ stange F abstützt. Der Motor steht dabei über einen Zahn­ riemen oder ein Zugmittel z. B. ein Seil S mit dem Drucker­ wagen DW oder der Laufbuchse LB in Verbindung. Üblicher­ weise ist wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, das Seil S an einer Stelle nämlich der Befestigungsstelle DS an der Laufbuchse LB befestigt. Wird nun in üblicher Weise ent­ sprechend der Fig. 1 mit Hilfe des Seiles S in Pfeil­ richtung der Druckerwagen DW nach rechts bewegt, so stützt er sich infolge der vorhandenen Lagerluft in der Laufbuchse LB nur an den Stellen BF 1 und BF 2 ab. Dadurch tritt bei der Bewegungsumkehr am linken Umkehrpunkt eine Kippbewegung K des Druckerwagens DW entsprechend der Pfeilrichtung auf. Zum Zeitpunkt der Bewegungsumkehr am linken Umkehrpunkt ergibt sich der in der rechten Seite dargestellte Kräfteverlauf. Dabei entspricht die Länge der Pfeile der Größe der einzelnen Kräfte. Für die einzel­ nen Pfeile gelten dabei im folgenden die gemeinsamen Be­ zeichnungen:
G: Gewicht;
Mr: Massenträgheit Rechtslauf;
M1: Massenträgheit Linkslauf;
Br: Beschleunigung Rechtslauf;
Bl: Beschleunigung Linkslauf;
Rs: Riemenspannung;
A1: Auflager links;
A2: Auflager rechts;
SS: Systemschwerpunkt.

Entsprechend dem dargestellten Kräfteverlauf (Momente) der Fig. 2 resultiert aus der Lagerluft bei dem rechten Umkehrpunkt bei einer Bewegung des Druckerwagens nach links (Pfeilrichtung) eine Kippbewegung K, die der Rich­ tung der Kippbewegung der Fig. 1 entgegen gerichtet ist. Die Lagerbuchse LB stützt sich dabei mit den Flächen BF 3 und BF 4 auf der Führungsstange F ab.

Befestigt man nun entsprechend der Darstellung der Fig. 3 das Seil S so am Druckerwagen, daß das Seil symmetrisch zur horizontalen Schwerachse HS angeordnet ist, wobei die Befestigungspunkte BP parallel zur Bewegungsrichtung des Druckerwagens versetzt zueinander angeordnet sind, so er­ gibt sich bei entsprechender Größe des Versatzmaßes V der im rechten Teil der Fig. 3 dargestellte Kräfteverlauf und damit ein gerichteter Momentverlauf, bei dem ein Moment in einer bestimmten Richtung aufrechterhalten wird. Durch diesen Momentverlauf kann es bei dem Wechsel der Bewegungsrichtung in den Umkehrbereichen nicht zu ei­ ner Kippbewegung des Druckerwagens kommen. Die Laufbuchse LB liegt dabei spielfrei immer mit den Berührungsflächen BF 3 und BF 4 auf der Führungsstange F auf.

Bei einer Anbringung des Seiles S seitlich neben dem Schwerpunkt SS entsprechend den Fig. 4 und 5 besteht die Möglichkeit durch Einleitung eines entsprechend dimensio­ nierten Momentes d. h. durch entsprechende Dimensionierung des Versatzes V oder durch entsprechende Dimensionierung der Riemenspannung Rs ein Kippmoment des Druckerwagens DW in der Umkehrphase zu kompensieren. Bei entsprechender Auslegung der Kräfte ergibt sich in der im rechten Teil der Fig. 4 und 5 dargestellte gerichtete Momentverlauf.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Antrieb von Druckerwagen in Druck­ einrichtungen, bei der der Druckerwagen sich über La­ gerluft aufweisende, im Abstand angeordnete Lagerele­ mente auf Führungsstangen abstützt und über am Drucker­ wagen und/oder den Lagerelementen befestigte vorgespannte Zugmittel entlang der Führungsstangen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (Seil S) am Druckerwagen (DW) und/oder den Lagerelementen (Laufbuchse LB) derart befestigt ist, daß die Befestigungspunkte (BP) des Zugmittels (Seil S) zur Bewegungsrichtung des Druckerwagens (DW) versetzt zu­ einander angeordnet sind, so daß sie auf den Druckerwagen (DW) bzw. das Lagerelement (LB) ein definiertes Moment ausüben, das das durch die Lagerluft in den Lagerelemen­ ten (LB) bei der Bewegungsumkehr auftretende Kippmoment mindestens kompensiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zug­ mittel (Seil S) mit seinen Befestigungspunkten (BP) sym­ metrisch zum Schwerpunkt (SS) mit Versatz (V) zueinander am Druckerwagen (DW) angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (Seil S) mit seinen Befestigungspunkten (BP) seitlich neben dem Schwerpunkt (SS) mit Versatz (V) zu­ einander am Druckerwagen (DW) angreift.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagerelement eine Laufbuchse (LB) vorgesehen ist, die sich an beiden Enden über Berührungsflächen (BF) auf der Führungsstange (F) abstützt.