DE3524049A1 - Selbsteinstellende lagerung fuer einen elastisch verformbaren koerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsteinstellende Lagerung für einen elastisch verformbaren Körper mittels einer Vierpunktauflage auf einer Lagerfläche der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Art.

Bei der Lagerung eines elastischen Körpers mittels einer Drei­ punktlagerung auf einer Lagerfläche sind bei statischen und dy­ namischen Belastungen Verwindungen nicht zu vermeiden. Diesen Nachteil durch eine starre Vierpunktauflage zu beheben, würde zu einer statischen Überbestimmung führen, da immer nur drei Punkte tragen können.

Bei Druckwerken in Schreib- oder Büromaschinen ähnlicher Art ist eine Dreipunktauflage zum Führen des Druckwerksschlittens auf zwei parallel zum Druckwiderlager angeordneten Führungsschienen bekannt. Hierbei ist der Druckwerksschlitten einerseits mit zwei Gleitlagern auf einer zylindrisch ausgebildeten Führungsschiene verschiebbar und andererseits mit einem frei einstellbaren Gleit­ schuh auf der anderen Führungsschiene abstützbar gelagert. Durch Messungen konnte nachgewiesen werden, daß es während des Schreib- sowie des Korrekturvorganges zu Verformungen des Druckwerksge­ stells kommt. Diese äußern sich in einem Kippen des Druckwerks­ gestells um den Lagerpunkt des Gleitschuhs. Diese Verformungen machen sich insbesondere bei Korrekturvorgängen nachteilig be­ merkbar, da die irrtümlich zum Abdruck gebrachten Schriftzeichen nicht vollständig wieder von dem Aufzeichnungsträger abgehoben werden können. Es bleiben also Restzeichenkonturen auf dem Auf­ zeichnungsträger zurück.

Als Möglichkeit zur Stabilisierung des Druckwerksgestells würde sich der Ersatz des einzelnen mittig angeordneten Gleitschuhs durch zwei einzelne Schuhe anbieten. Da aber sowohl das Druck­ werksgestell selbst als auch die Führungsschiene mit Fehlern be­ haftet sind und zudem auch eine Veränderung der Maße der Füh­ rungsschiene zur Führungsachse über den Horizontalweg des Druck­ werks zu erwarten ist, würde zwangsläufig immer nur einer der beiden Schuhe auf der Führungsschiene aufliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsteinstellende Lagerung für einen elastisch verformbaren Körper mittels einer Vierpunktauflage zu schaffen, bei der jederzeit die Vierpunkt­ auflage des Körpers selbst bei Toleranzabweichungen der Einzel­ teile gegeben ist. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße Lagerung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus und ist vorteilhaft bei Druckwerksschlitten in Schreib- oder Büromaschinen ähnlicher Bauart einsetzbar. Die durch die Beschleunigung bzw. Verzögerung der Masse des Druck­ werksschlittens und durch die Korrekturbandhebung und den Korrek­ turtransport bedingten schlagartig auftretenden Kräfte werden durch die neue Lagerung direkt in das Gestell der Maschinen ein­ geleitet. Somit wird eine Verwindung des Druckwerksgestells und damit ein schlechtes Schriftbild und insbesondere eine schlechte Korrekturqualität sicher vermieden.

Die neue Lagerung ist nicht auf die Anwendung für Druckwerks­ schlitten in Schreib- oder Büromaschinen ähnlicher Bauart be­ schränkt. Sie eignet sich generell für die Abstützung elastischer Körper, welche sich bei Verwendung einer herkömmlichen Dreipunkt­ auflage durch schlagartig auftretende Belastungen in unzulässiger Weise verformen würden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Dreipunktlagerung eines elastisch verform­ baren Körpers,

Fig. 2 eine Vierpunktlagerung eines elastisch verform­ baren Körpers,

Fig. 3 eine Dreipunktlagerung eines Druckwerksschlit­ tens,

Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 3,

Fig. 5 eine Vierpunktauflage für einen Druckwerks­ schlitten und

Fig. 6 einen Lagerschuh in abgewandelter Form.

Die Fig. 1 zeigt eine Dreipunktlagerung für einen elastisch verformbaren Körper 1 in bekannter Art, wobei der Körper 1 mit­ tels seiner Gewichtskraft hinten auf zwei Lagerpunkten 2, 3 und vorne auf einem Lagerpunkt 4 aufliegt. Würde ein derartig gela­ gerter Körper 1 statisch oder dynamisch, z. B. durch eine Kraft F belastet, dann kommt es zu einer Verwindung des Körpers 1 in Pfeilrichtung 5. Wollte man dieser Verwindung durch eine Vier­ punktauflage des Körpers 1 entgegenwirken, so wäre die Lagerung statisch überbestimmt, da immer nur drei Lagerpunkte tragen könnten.

Die Fig. 2 zeigt eine selbsteinstellende Lagerung zur Realisie­ rung einer kippfreien Vierpunktauflage. Hierbei ist der vordere Lagerpunkt gemäß Fig. 1 durch zwei mit Abstand zueinander ange­ ordnete Lagerpunkte 6, 7 ersetzt worden, die auf Keilflächen 8, 9 eines Lagerschuhs 10 lagern. Die Keilflächen 8, 9 sind an den freien Enden 11, 12 des Lagerschuhs 10 und nach außen abfallend bzw. voneinander geneigt angeordnet. Der Lagerschuh 10 ist an seinen freien Enden 11, 12 mit Gleitflächen 13, 14, die unterhalb der Keilflächen 8, 9 angeordnet sind, auf einer Lagerfläche 15 zu den Lagerpunkten 6, 7 relativ verschiebbar gelagert.

Würde der elastische Körper 1 gemäß Fig. 2 mit einer langsam an­ wachsenden Kraft F belastet, so verwindet er sich proportional zur aufgebrachten Kraft. Dabei wird sich der Lagerschuh 10 in Pfeilrichtung 16 bewegen, bis seine Keilflächen 8, 9 wieder beide an den Lagerpunkten, 6, 7 des elastischen Körpers 1 anliegen. Die aufgebrachte Kraft F wird also in jedem Augenblick kompensiert durch eine entsprechende Elastizitätskraft des Körpers 1 und die etwa konstanten Reibkräfte zwischen Lagerschuh und Auflagefläche sowie zwischen Lagerschuh 10 und den Lagerpunkten 6, 7. Wird der Körper 1 jedoch mit einer schlagartig aufgebrachten Kraft F be­ lastet, so ist anfangs die Elastizitätskraft des Körpers 1 gleich null. Die Kraft F wirkt also unvermindert auf den Lagerschuh 10 ein. Dieser wird proportional zur aufgebrachten Kraft verformt. Da hierbei eine Gleitbewegung des Lagerschuhs in Pfeilrichtung 16 unterbleibt, erfolgt eine direkte Einleitung der schlagartig auf­ gebrachten Kraft F in die Lagerfläche 15. Eine Vierpunktauflage des Körpers 1 ist also stets gegeben.

Die Anpassung dieser Lagerung an verschiedene Anwendungsfälle läßt sich durch geeignete Wahl des Keilwinkels des Lagerschuhs 10, der Werkstoffkennwerte der gepaarten Bauteile und der Ober­ flächenbeschaffenheit der Gleitflächen vornehmen. Diese Wahl der Parameter entscheidet dann auch darüber, bis zu welcher Aufbrin­ gungsgeschwindigkeit eine bestimmte Kraft noch eine Einstellbe­ wegung des Keiles zur Folge hat. Wird diese Aufbringungsgeschwin­ digkeit dann überschritten, so kommt es zu einer solchen elasti­ schen Verformung der betroffenen Keilfläche des Lagerschuhs, daß eine Verschiebung desselben unterbleibt und die Kraft in das Ge­ stell eingeleitet wird.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Dreipunktauflage eines in Zeilen­ richtung auf zwei parallel zum Druckwiderlager angeordneten Füh­ rungsschienen 17, 18 verschiebbaren Druckwerksschlittens 19 mit einem Druckkopf dargestellt, wobei der Schlitten 19 mit zwei Gleitlagern 20, 21 um die zylindrisch ausgebildete Führungsschie­ ne 17 verschwenkbar gelagert ist. Andererseits stützt sich der Schlitten 19 mit einem dritten Lagerpunkt, der aus einem an dem Schlitten schwenkbar gelagerten Gleitschuh 24 besteht auf einer Gleitfläche 22 der Führungsschiene 18 ab. Bei dieser bekannten Dreipunktauflage des Schlittens 19 konnte nachgewiesen werden, daß es während des Schreib- sowie Korrekturvorganges zu Verfor­ mungen des Druckwerksgestells kommt. Diese äußern sich in einem Kippen des Druckwerksgestells 23 um den Lagerpunkt 25 des Gleit­ schuhs 24. Als Möglichkeit zur Stabilisierung des Druckwerksge­ stells würde sich der Ersatz des einzelnen Gleitschuhs 24 im Punkt 25 durch zwei einzelne Gleitschuhe an zwei entfernt gele­ genen Lagerpunkten anbieten. Da aber sowohl das Druckwerksgestell 23 selbst als auch die Führungsschienen 17, 18 mit Fehlern behaf­ tet sind und zudem auch eine Veränderung der Maße der Führungs­ schiene zur Führungsachse über den Horizontalweg des Druckwerkes zu erwarten ist, würde zwangsläufig immer nur einer der beiden Gleitschuhe auf der Führungsschiene 18 aufliegen. Dieser Nachteil wird gemäß der selbsteinstellenden Lagerung eines elastisch ver­ formbaren Körpers 1 gemäß Fig. 2 für einen Druckwerksschlitten 26 gemäß Fig. 5 vermieden.

Das Druckwerksgestell 27 ist ebenfalls mit zwei Gleitlagern 28, 29 um die Führungsschiene 17 verschwenkbar gelagert. Andererseits weisen die Seitenwände 30, 31 des Druckwerksgestells 27 Ausspa­ rungen 32, 33 mit gerundeten Kanten 34, 35 für die Keilflächen 36, 37 eines Lagerschuhs 38 auf. Der Lagerschuh 38 ist unterhalb den Keilflächen 36, 37 mit Gleitflächen 39, 40 versehen, welche durch eine Freiarbeitung 41 voneinander getrennt sind. Die Gleit­ flächen 39, 40 liegen durch die Gewichtskraft des Druckwerks­ schlittens 27 stets auf einer Lagerfläche 42 der Führungsschiene 18 auf. Der Lagerschuh 38 paßt sich den unterschiedlichen Abstän­ den zwischen Druckwerksgestell 27 und der Führungsschiene 18 in den Lagerflächen 34, 35 an. Auftretende Änderungen derselben Abstände durch die Bewegung des Druckwerksschlittens 27 in hori­ zontaler Richtung werden ebenfalls durch eine entsprechende Re­ lativbewegung des Lagerschuhs 38 kompensiert, so daß zu jeder Zeit eine Vierpunktauflage des Druckwerksgestells 27 gegeben ist. Die treibende Kraft für die Einstellvorgänge ist die Gewichts­ kraft des Druckwerksschlittens 27.

Während des Schreibvorganges treten nun zusätzlich schlagartige Belastungen auf, welche das Druckwerksgestell 27 verwinden möch­ ten. Diese schlagartigen Belastungen können z. B. durch die Be­ schleunigung bzw. Verzögerung der Masse des Druckwerksschlittens 27 sowie durch die Korrekturbandhebung und den Korrekturband­ transport verursacht worden sein. Diese schlagartig auftretenden Belastungen werden nun, wie bereits oben beschrieben, durch die selbsteinstellende Lagerung direkt über die Führungsschiene 18 in das Gestell der Maschine eingeleitet. Somit wird eine Verwindung des Druckwerksgestells 27 und damit ein schlechtes Schriftbild und eine schlechte Korrekturqualität vermieden.

In der Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform eines Lagerschuhs 43 dargestellt, an dessen freien Enden 46, 47 die Keilflächen 44, 45 zueinander geneigt angeordnet sind. Unterhalb dieser Keil­ flächen 44, 45 sind wieder die Gleitflächen 48, 49 angeordnet, die durch eine Freiarbeitung 50 voneinander getrennt sind und mit der Gleitfläche 42 der Führungsschiene 18 in Wirkverbindung stehen. Der zwischen den Seitenwänden 30, 31 des Druckwerksge­ stells 27 verschiebbar gelagerte Lagerschuh 43 weist Anschläge 51, 52 auf, durch die die Verschiebbarkeit des Lagerschuhs 43 durch Anschlagen gegen die Seitenwände 30, 31 begrenzbar ist.

Im Rahmen der Erfindungen können die Keilflächen auch konvex oder konkav ausgebildete Flächen sein.

Claims (9)

1. Selbsteinstellende Lagerung für einen elastisch verformbaren Körper mittels einer Vierpunktauflage auf einer Lagerfläche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberlie­ gende Lagerpunkte (6, 7; 34, 35) des Körpers (1; 27) auf entgegengesetzt geneigten Keilflächen (8, 9; 36, 37) eines Lagerschuhs (10; 38) gelagert sind und daß der Lagerschuh (10; 38) zu den Lagerpunkten (6, 7; 34, 35) und der Lager­ fläche (15; 42) relativ verschiebbar angeordnet ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Keilflächen (8, 9; 36, 37) an den freien Enden (11, 12) des Lagerschuhs (10; 38) angeordnet und nach außen abfallend ausgebildet sind.

3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Keilflächen (44, 45) zueinander ge­ neigt an dem Lagerschuh (43) angeordnet sind.

4. Lagerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lagerschuh (10; 38) unterhalb der Keilflächen (8, 9; 36, 37) je eine Gleitfläche (13, 14; 39, 40) aufweist, die durch eine Freiarbeitung (41) voneinander getrennt sind.

5. Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lagerschuh (10; 38; 43) aus einem elasti­ schen Werkstoff, z. B. aus Delrin besteht.

6. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper ein in Zeilenrichtung auf zwei parallel zum Druckwi­ derlager angeordneten Führungsschienen verschiebbarer Druck­ werksschlitten mit einem Druckkopf ist und wobei der Schlit­ ten mit zwei Lagern um eine der beiden Führungsschienen verschwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schlitten (27) mit den beiden anderen Lagern (34, 35) auf den Keilflächen (36, 37) des Lagerschuhs (38) gelagert ist und daß der Lagerschuh (38) mit den Gleit­ flächen (39, 40) auf einer Gegengleitfläche (42) der Füh­ rungsschiene (18) verschiebbar angeordnet ist.

7. Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lager (34, 35) in dem Schlitten (27) gerun­ dete Kanten (34, 35) sind, die durch Aussparungen (32, 33) in den Seitenwänden (30, 31) des Druckwerksgestells (27) gebildet sind.

8. Lagerung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit dem Lagerschuh (38) zusammen­ wirkende Führungsschiene (18) U-förmig ausgebildet ist, deren eine Außenfläche die Gleitfläche (42) ist.

9. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Lagerschuh (43) mit den Seitenwänden (30, 31) des Druckwerksgestells (27) zu­ sammenwirkende Anschläge (51, 52) aufweist.