DE3911887A1 - Einrichtung fuer den antrieb eines druckkopfschlittens fuer einen drucker, insbesondere fuer einen matrixdrucker - Google Patents
Einrichtung fuer den antrieb eines druckkopfschlittens fuer einen drucker, insbesondere fuer einen matrixdruckerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für den Antrieb eines
Druckkopfschlittens für einen Drucker, insbesondere für einen
Matrixdrucker, mit einem Antriebsmotor, ferner mit einer Zugmittelrolle
und einer gegenüberliegenden Umlenkrolle, über die ein mit beiden Enden
an den Druckkopfschlitten befestigtes Zugmittel verläuft, wobei die
Umlenkrolle in einem Trägergehäuse gelagert ist, das zwecks Spannens des
Zugmittels gegen einen gefederten Spannkeil anliegt.
Derartige Einrichtungen, bei denen ein Seil oder ein Spannriemen, z.B.
ein Zahnriemen mittels der beschriebenen Spannvorrichtung gestreckt und
damit etwas gedehnt wird, dienen der weggenauen Führung eines die
Druckelemente bzw. einen Druckkopf tragenden Schlittens vor dem
Aufzeichnungsträger, der auf einem Druckwiderlager des Druckers
aufliegt. Hierbei werden über eine Schlitzscheibe Wegintervalle
ermittelt, in denen vorherbestimmt die Druckelemente betätigt werden.
Die Drehbewegung eines Antriebsmotors für das Zugmittel wird hier
synchron auf die Drehbewegung der Schlitzscheibe übertragen, die mit
Hilfe eines Lichtstrahls abgetastet wird, so daß wegabhängige Impulse
entstehen, zu denen zugehörige Stellungen des Schlittens jeweils
bekannt sind. Ein anderes System bedient sich eines
Schrittmotorantriebs.
Derartige Spannvorrichtungen für ein seilförmiges Übertragungsglied
einer Antriebsvorrichtung in Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen ist
z.B. aus der DE-OS 33 19 671 bekannt. Die bekannte Spannvorrichtung
führt zu den erwähnten Wirkungen der Zugmittelspannung. Hierbei wird
davon ausgegangen, daß eine exakte Einstellung des Druckwerkswagens
sowohl beim Vor- als auch beim Rücklauf ermöglicht wird.
Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, das
Vorhandensein einer derartigen Spannvorrichtung für das Zugmittel als
Antrieb für weitere in einem Drucker notwendige Baugruppen nutzbar zu
machen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß nunmehr dadurch gelöst, daß
von der über das Zugmittel in reversierenden Drehbewegungen antreibbaren
Umlenkrolle jeweils in einer Drehrichtung eine Antriebskraft mittels
einer drehrichtungsabhängig aus- und einrückbaren Kupplung für eine
angeschlossene Farbbandantriebswelle ableitbar ist. Die unmittelbare
Kombination einer Spannvorrichtung mit abgeleitetem Farbbandantrieb
erspart einen separaten Antriebsmotor für das Farbband und auch noch ein
zusätzliches Zugseil. Die Ableitung des Farbbandantriebs von dem
Trägergehäuse kann über eine aus- und einrückbare Kupplung erfolgen, um
das Farbband immer in derselben Richtung durchzuziehen. Eine solche
Einrichtung ist daher besonders einfach und fertigungs- bzw.
montagetechnisch überschaubar. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß
das Farbband in Schritten in einem bestimmten Verhältnis zur Länge der
Vorschubbewegung des Druckkopfschlittens vorgezogen wird.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Trägergehäuse
aus einem Gehäuseunterteil und einem verbindbaren Gehäuseoberteil
besteht, daß das Trägergehäuse Drehlager für die Umlenkrolle und für
eine Farbbandantriebswelle bildet, daß die Umlenkrolle ein
gleichachsiges erstes Zahnrad trägt, daß an dem Trägergehäuse im Abstand
zur Umlenkrolle ein zweites Zahnrad auf der Farbbandantriebswelle
drehgelagert ist und daß zwischen dem gleichachsigen ersten Zahnrad der
Umlenkrolle und dem zweiten Zahnrad der Farbbandantriebswelle ein unter
Federkraft stehendes, in einer Längs- oder Bogenführung hin- und
herverschiebbares Zwischenzahnrad drehgelagert ist. Hierbei stellt das
hin- und herverschiebbare Zwischenzahnrad die Kupplung dar.
Durch die Federkraft ist ein mit gleichbleibender Kraft stattfindendes
Ein- bzw. Auskuppeln möglich. Besonders vorteilhaft ist außerdem, daß
das Trägergehäuse eine außerhalb des Druckers fertigmontierbare
Baueinheit bildet.
Die erwähnte Kupplungskraft kann nunmehr derart erzeugt werden, daß an
dem Gehäuseunterteil eine einarmige Feder befestigt ist, die gegen den
Umfang des hin- und herverschiebbaren Zwischenzahnrades unter
Vorspannung anliegt. Die Kraftverhältnisse bleiben daher bei
unveränderlicher Länge des Hebelarmes konstant.
In Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, daß die einarmige Feder an
den aus plastifizierbarem Kunststoff bestehenden Gehäuseunterteil mit
angespritzt ist. Eine besondere Befestigung der Feder erübrigt sich
daher.
Eine andere Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß zwischen
Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil Abstandshalter vorgesehen sind und
daß das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil mittels einseitig
angegossener federnder Klammerarme verbindbar sind. Nach Einfügen der
Umlenkrolle, des Zahnrades zusammen mit der Antriebswelle für den
Farbbandantrieb und des Zwischenzahnrades sind diese drei Bauteile nach
Zusammenfügen des Gehäuseunterteils und des Gehäuseoberteils axial
festgelegt und bedürfen diesbezüglich keiner besonderen Maßnahmen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das
Trägergehäuse mittels eines überstehenden ersten Vorsprungs auf einem
leistenförmigen, zur Spannrichtung senkrecht verlaufenden Absatz des
Spannkeils aufliegt, daß der Spannkeil ein erstes Widerlager aufweist,
gegen das der erste, längere Schenkel einer Schenkelfeder anliegt und
daß der zweite, kürzere Schenkel der Schenkelfeder gegen ein am
Druckergestell festes, zweites Widerlager anliegt. Eine solche
Festlegung des Trägergehäuses gestattet, eine kürzeste Spannstellung der
Umlenkrolle und der Zugmittelrolle einzustellen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Umlenkrolle an ihrer
Auflagefläche für das Zugmittel zumindest pro einem Viertel des Umfangs
einen zahnähnlichen parallel zur axialen Richtung verlaufenden
Wulst aufweist. Eine solche Ausgestaltung erlaubt, die Umlenkrolle
zusammen mit dem gleichachsigen Zahnrad einschließlich Bordscheiben
herzustellen, so daß ein gesondertes Anbringen von Bordscheiben wie
bisher nicht mehr erforderlich ist.
Ein sicherer Betrieb der Baueinheit des Trägergehäuses wird außerdem
dadurch ermöglicht, daß die Umlenkrolle für das Zugmittel mittels eines
Wälzlagers drehgelagert ist, das in einer schwingungsdämpfenden,
konzentrisch in die Umlenkrolle eingesetzten, elastischen Lagerschale
eingebettet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Anordnung von Antriebsmotor mit
Zugmittelrolle, Umlenkrolle, Druckkopfschlitten und
Trägergehäuse,
Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt A-B gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt C-D gemäß Fig. 1,
Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt E-F gemäß Fig. 1,
Fig. 5 den Umriß der Umlenkrolle von oben betrachtet und
Fig. 6 das System des Zwischenzahnrads und der an ihm wirkenden
Kräfte.
Die Einrichtung für den hin- und hergehenden Antrieb eines
Druckkopfschlittens 1 wird für Matrixdrucker, Thermotransferdrucker,
Typenraddrucker und alle anderen Drucker angewendet, die mit einem einen
Druckkopf tragenden Druckkopfschlitten ausgerüstet sind, der mittels
eines Zugmittels in die hin- und hergehenden Bewegungen versetzbar ist.
Ein Antriebsmotor 2 trägt auf seiner Welle eine Antriebsriemenscheibe 3,
über das ein Zugmittel 4 mit seinen Enden 4 a und 4 b an dem
Druckkopfschlitten 1 befestigt ist und das über eine etwa im Abstand des
Schlittenweges angeordnete Umlenkrolle 5 geführt ist. Das Zugmittel 4
besteht z.B. aus einem Zugseil, einem Flachriemen oder einem Zahnriemen.
Die Umlenkrolle 5 wird entsprechend des in den Richtungen 6 a und 6 b hin
und herbewegten Druckkopfschlittens 1 in den Drehrichtungen 7 a und 7 b
hin- und hergedreht. Die Umlenkrolle 5 ist außerdem in einem
Trägergehäuse 8 drehgelagert. Die Umlenkrolle 5 gibt außerdem ihre
Antriebskraft jedoch nur in einer der Drehrichtungen 7 a oder 7 b weiter.
Diese intermittierende Antriebskraft entsteht durch eine noch näher zu
beschreibende Kupplung 9 einer Farbbandantriebswelle 10 für eine nicht
näher dargestellte, jedoch bekannte Farbbandkassette. Eine solche
Farbbandkassette nimmt das Ende der Farbbandantriebswelle 10 in einem
entsprechenden Hohlrad auf, und zwar beim Einsetzen der Farbbandkassette
in den Drucker.
Das Trägergehäuse 8 ist aus einem Gehäuseunterteil 11 und einem mit
diesem verbindbaren Gehäuseoberteil 12 hergestellt. An einem
Druckergestell 13 befinden sich Klammern 14, unter die Vorsprünge 15 des
Gehäuseunterteils 11 einschiebbar sind.
Das Trägergehäuse 8 bildet am Gehäuseunterteil 11 und am Gehäuseoberteil
12 Drehlager 16. In einem Drehlager 16 des Gehäuseunterteils 11 ist die
Farbbandantriebswelle 10 und in einem anderen Drehlager 16 des
Gehäuseoberteils 12 ist die Umlenkrolle 5 drehgelagert. An der
Umlenkrolle 5 ist außerdem ein gleichachsiges, erstes Zahnrad 17
einstückig angeformt.
Ein zweites Zahnrad 18 ist axial am Trägergehäuse 8 festgelegt und
bildet im Ausführungsbeispiel einen Teil der Farbbandantriebswelle 10.
Zwischen dem gleichachsigen, ersten Zahnrad 17, der Umlenkrolle 5 und
dem zweiten Zahnrad 18 der Farbbandantriebswelle 10 ist ein
Zwischenzahnrad 19 gelagert. Das Zwischenzahnrad 19 bildet die erwähnte
Kupplung 9, indem es in einer Längs- oder Bogenführung 20 mit seinen
Lagerzapfen 21 hin- und herverschiebbar ist, und zwar entgegen der Kraft
einer einarmigen Feder 22. Die Bewegungen in den Bewegungsrichtungen 23 a
und 23 b erzeugen die Wirkungen der Kupplung 9.
Die Längs- oder Bogenführung 20 für die Lagerzapfen 21 ist in dem
Gehäuseunterteil 11 und gegenüberliegend in dem Gehäuseoberteil 12
vorgesehen.
Die einarmige Feder 22 ist Teil des Gehäuseunterteils 11 (Fig. 1), d.h.
die Feder 22 ist mit einem Ansatz 22 a fest an dem Gehäuseunterteil 11
aus plastifizierbarem Kunststoff mit angespritzt. Diese Feder 22 liegt
gegen den Umfang 24 des hin- und herverschiebbaren Zwischenzahnrades 19
unter Vorspannung an.
Das Trägergehäuse 8 aus dem Gehäuseunterteil 11 und dem Gehäuseoberteil
12 wird durch Klammerarme 25 zusammengehalten (Fig. 2 und 4), wobei das
Gehäuseoberteil 12 und das Gehäuseunterteil 11 durch Abstandshalter 26
(Fig. 3) auf Distanz gehalten werden. Solche Abstandshalter 26 sind
entweder am Gehäuseunterteil 11 oder an dem Gehäuseoberteil 12 mehrfach
mit angespritzt.
Die Spannvorrichtung innerhalb der Gesamteinrichtung besteht aus einem
Spannkeil 27, der einen schräg zur Spannrichtung 28 verlaufenden, am
Druckergestell 13 befestigten Vorsprung 29 untergreift. Das
Trägergehäuse 8 weist am Gehäuseunterteil 11 einen überstehenden
Vorsprung 30 auf, der auf einem leistenförmigen, zur Spannrichtung 28
senkrecht verlaufenden Absatz 31 des Spannkeils 27 aufliegt. Der
Spannkeil 27 besitzt ein erstes Widerlager 32, gegen das der erste
längere Schenkel 33 a einer Schenkelfeder 33 anliegt. Der zweite kürzere
Schenkel 33 b liegt gegen ein am Druckergestell 13 festes zweites
Widerlager 34 an.
Die Umlenkrolle 5 (Fig. 5) weist an ihrer Auflagefläche 35 für das
Zugmittel 4 pro einem Viertel des Umfangs 36 jeweils einen zahnähnlichen
Wulst 37 auf. In Fig. 5 sind jeweils zwei solcher Würste 37 in zwei
aufeinanderfolgenden Vierteln näher zusammenliegend gezeichnet. Die
Wülste 37 verlaufen parallel zur Richtung der Achse 38. Die Umlenkrolle
5 für das Zugmittel 4 ist außerdem mittels eines Wälzlagers 39
drehgelagert, das in einer schwingungsdämpfenden, konzentrisch in die
Umlenkrolle 5 eingesetzten, elastischen Lagerschale 40 eingebettet ist.
Bei Drehrichtung 7 b der Umlenkrolle 5 wird aufgrund der Kraft der Feder
22 eine Umfangskraft Fu (Fig. 6) durch die zwischen der Feder 22 und dem
Umfang 24 des Zwischenzahnrades 19 herrschende Reibungskraft Fr erzeugt,
so daß das Zwischenzahnrad 19 (Fig. 1) in die Bewegungsrichtung 23 b
gedrängt wird.
Bei Drehrichtungsumkehr in die Drehrichtung 7 a der Umlenkrolle 5 drückt
die entgegengesetzt wirkende Umfangskraft Fu das Zwischenzahnrad 19 in
Richtung 23 a aus dem Eingriff mit dem Zahnrad 18. Das Zwischenzahnrad 19
stellt daher im Ausführungsbeispiel die erwähnte Kupplung 9 dar.
Claims (8)
1. Einrichtung für den Antrieb eines Druckkopfschlittens für einen
Drucker, insbesondere für einen Matrixdrucker, mit einem
Antriebsmotor, ferner mit einer Zugmittelrolle und einer
gegenüberliegenden Umlenkrolle, über die ein mit beiden Enden an
den Druckkopfschlitten befestigtes Zugmittel verläuft, wobei die
Umlenkrolle in einem Trägergehäuse gelagert ist, das zwecks
Spannens des Zugmittels gegen einen gefederten Spannkeil anliegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß von der über das Zugmittel (4) in reversierenden
Drehbewegungen antreibbaren Umlenkrolle (5) jeweils in einer
Drehrichtung (7 a oder 7 b) eine Antriebskraft mittels einer
drehrichtungsabhängig aus- und einrückbaren Kupplung (9) für
eine angeschlossene Farbbandantriebswelle (10) ableitbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägergehäuse (8) aus einem Gehäuseunterteil (11) und
einem verbindbaren Gehäuseoberteil (12) besteht, daß das
Trägergehäuse (8) Drehlager (16) für die Umlenkrolle (5) und für
eine Farbbandantriebswelle (10) bildet, daß die Umlenkrolle (5) ein
gleichachsiges erstes Zahnrad (17) trägt, daß an dem Trägergehäuse
(8) im Abstand zur Umlenkrolle (5) ein zweites Zahnrad (18) auf
der Farbbandantriebswelle (10) drehgelagert ist und daß zwischen
dem gleichachsigen ersten Zahnrad (17) der Umlenkrolle (5) und dem
zweiten Zahnrad (18) der Farbbandantriebswelle (10) ein unter
Federkraft stehendes, in einer Längs- oder Bogenführung (20) hin
und herverschiebbares Zwischenzahnrad (19) drehgelagert ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Gehäuseunterteil (11) eine einarmige Feder (22)
befestigt ist, die gegen den Umfang (24) des hin- und
herverschiebbaren Zwischenzahnrades (19) unter Vorspannung
anliegt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einarmige Feder (22) an den aus plastifizierbarem
Kunststoff bestehenden Gehäuseunterteil (11) mit angespritzt ist.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Gehäuseunterteil (11) und Gehäuseoberteil (12)
Abstandshalter (26) vorgesehen sind und daß das Gehäuseoberteil
(12) und das Gehäuseunterteil (11) mittels einseitig angegossener
federnder Klammerarme (25) verbindbar sind.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägergehäuse (8) mittels eines überstehenden ersten
Vorsprungs (30) auf einem leistenförmigen, zur Spannrichtung (28)
senkrecht verlaufenden Absatz (31) des Spannkeils (27) aufliegt,
daß der Spannkeil (27) ein erstes Widerlager (32) aufweist, gegen
das der erste, längere Schenkel (33 a) einer Schenkelfeder (33)
anliegt und daß der zweite, kürzere Schenkel (33 b) der
Schenkelfeder (33) gegen ein am Druckergestell (13) festes, zweites
Widerlager (34) anliegt.
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlenkrolle (5) an ihrer Auflagefläche (35) für das
Zugmittel (4) zumindest pro einem Viertel des Umfangs (36) einen
zahnähnlichen parallel zur axialen Richtung verlaufenden Wulst
(37) aufweist.
8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlenkrolle (5) für das Zugmittel (4) mittels eines
Wälzlagers (39) drehgelagert ist, das in einer
schwingungsdämpfenden, konzentrisch in die Umlenkrolle (5)
eingesetzten, elastischen Lagerschale (40) eingebettet ist.
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