SE458021B - Anordning vid skrivare av printerhammartyp - Google Patents

Description

.¿..,_4 458 021 l0 l5 20 25 35 utförande medför ett minskat slitage och lägre tillverknings- och servicekostnad.

Ovan angivna ändamål uppnås genom ett utförande i enlig- het med efterföljande patentkrav. Uppfinningen beskrives i det följande i anslutning till tvâ schematiska utföringsexem- pel, illustrerade på bifogade figurer, som ytterst schema- tiskt illustrerar tillämpning av uppfinningsprincipen.

Fig l illustrerar ytterst schematiskt en\anordning vid skrivare av printerhammartyp där det rörelsealstrande orga- net verkar direkt i slagriktningen.

Fig 2 visar ytterst schematiskt en anordning av skrivare av printerhammartyp, där det rörelsealstrande organet primärt verkar vinkelrätt mot anslagsriktningen, men där denna rörel- se utväxlas till en förstorad slagrörelse i anslagsriktningem Den i fig l schematiskt visade anordningen innefattar ett vederlag l, t.ex. skrivmaskinsvals eller ett underlag i en printer för ett papper 2 som i maskinen skall förses med på- tryckta tecken. Även om papperet 2 för tydlighets skull i fi- guren inmarkerats med en smal spalt mellan papperet och ve- derlaget l, är det underförstått , att papperat 2 anligger dikt mot vederlaget l.

Utanför papperet är anordnat ett färg- band 3, och framför färgbandet 3 befinner sig ett skrivhjul 4 eller en roterbar skiva, som på sin mot färgbandet 3 och pap- peret É vända sida är försedd med tecken 5. Utanför skrivhju- let är vidare anordnad en printerhammare 6, som vid anslag mot skrivhjulet mittför ett tecken genom slagverkan via färg- bandet 3 överför en tryckt bild av tecknet 5 på papperet 2. skfavnjuiats 4 farfiyftning och rotation far instaiining av önskat tecken mittför printerhammaren 6 âstadkommes på känt sätt genom en i figuren icke visad styr- och drivanordning.

För att printerhammaren 6 skall slå an skrivhjulet och därmed överföra en tryckt bild av tecknet på papperet erford- ras att printerhammaren rör sig i riktning mot skrivhjulet.

För att åstadkomma detta är printerhammaren vid det i fig l visade utförandet av uppfinningen monterad vid änden av ett 10 l5 20 25 35 3 '458 021 rörelsealstrande organ 8, som har formen av en stav och be- står av ett jättemagnetostriktivt material, d.v.s. ett mate- rial som ändrar sina dimensioner under inverkan av ett mag- netfält. Det rörelsealstrande organet 8 är vid sin motsatta ände infäst i en bärkonstruktion 9, som kan utgöra en i maskinens stativ ingående del. Kring det rörelsealstrande organet 8 är anordnad en spole l0, som medelst ledningar ll är anslutbar till en i figuren icke visad elektrisk ström- källa med ett styrorgan för denna. Det jättemagnetostrikti- va material som användes i det rörelsealstrande organet 8 enligt fig l förutsättes vara av det slag, som under inver- kan av ett magnetfält undergár en längdökning. Vid den fria änden av det rörelsealstrande organet är vidare monterat ett ok 7 som medelst dragfjädrar l2 på ömse sidor om det rörelsealstrande organet 8 är utsatt för en väsentligen konstant dragkraft i riktning mot bärstrukturen 9, och som därvid förbelastar det rörelsealstrande organet 8 med en väsentligen konstant tryckspänning. Skälet till denna för- spänning förklaras närmare i det följande.

Då ström tillföras till magnetlindningarna 10 alstras ett magnetiskt fält över det rörelsealstrande organet, som därvid undergàr en längdändring så, att printerhammaren 6 bringas_slà an mot skrivhjulet 4 mittför ett inställt tec- ken 5, som därigenom överföras som en tryckt bild på pap- peret 2. _ Ett grundläggande särdrag vid föreliggande uppfinning är sålunda, att det rörelsealstrande organet 8 är fram- ställt av s.k. jättemagnetostriktivt material, d.v.s av en legering mellan tunga jordartsmetaller, såsom samarium (Sm), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), tulium (lm) samt magnetiska övergàngsmetallet såsom järn (Fe), kobolt (Co) och nickel (Ni). Inom denna grupp av legeringar har man påvisat den hittills största kända magnetostriktionen, d.v.s. egenskapen att under inverkan av ett magnetiskt fält undergà en mot fältets storlek 458 021 l0 l5 20 25 30 35 svarande dimensionsförändring. Storleken av magnetostiktio- nen vid dessa material är av en annan storleksordning än vad som är fallet vid vanliga magnetostriktiva material, t.ex. järn-nickel. Som emempel kan nämnas att under det att järn-nickel nar en längdförändring på 20-30 pm/m, har en legering av exempelvis terbiumdysprosiumfiärn en längd- förändring av l700 um/m. Den längsförändring som ifrågava- rande jättemagnetostriktiva material undergår under inver- kan av ett magnetiskt fält, kan vara positiv eller negatim d.v.s. kan för vissa av materialen medföra en längdökning och för andra av materialen en längdminskning. Båda typer- na av jättemagnetostriktiva material kan utnyttjas vid tillämpning av föreliggande uppfinning. Inom gruppen jät- temagnetostriktiva material förekommer variationer med av- seende på magnetostriktionens storlek för ett givet magnet fält, och det är självfallet att föredra att vid tillämp- ningen av föreliggande uppfinning utnyttja jättemagneto- striktiva material, som uppvisar de största magnetostrik- tiva egenskaperna.

För att erhålla tillfredsställande prestanda bör det rörelsealstrande organet av magnetostriktivt material för- spännas i motsatt riktning mot rörelseriktningen. Genom fön spänningen motverkas nämligen mekanisk hysteres i det magne tostriktiva materialet. Graden av förspänning som erfordras varierar med olika slag av magnetostriktivt material. Som exempel kan nämnas att vid ett-jättemagnetostriktivt mate- rial bestáende av en legering mellan terbium, dysprosium och järn i sammansättningen Tb0,27 Dy0,73 Fe1,95, bör för- spänningen tillsammans med last uppgå till l2 MPa. Magneto- striktiva material av det slag som förlängas under magnet- fältets inverkan skall förspännas med en tryckspänning, un- der det att magnetostriktiva material som undergàr en längd- minskning under inverkan av magnetfältet skall förspännas med en dragspänning. Förspänningen kan åstadkommas medelst mekaniska fjädrar med lämpliga karakteristika, så som l0 l5 20 25 35 f 458 021 schematiskt illustreras i fig l, där fjädrarna l2 är så anordnade, att de ger upphov till en tryckspänning i det rörelsealstrande elementet 8.

Vid strömtillförsel till magnetpolen l0, alstras i spolen ett mgnetfält, vars axiella riktning är parallell med det rörelsealstrande elementets 8 avsedda rörelse- riktning. Magnetfältet ger därvid upphov till en dimen- sionsförändring hos det av jättemagnetostriktivt material bestående rörelsealstrande elementet. Eftersom det rörel- sealstrande elementet 8 i det i fig l visade utförandet förutsättes vara framställt av ett jättemagnetostriktivt material av det slag som undergàr en dimensionsökning un- der inverkan av ett magnetfält, ökas längden av det röret sealstrande elementet 8, som således bringas flytta prin- terhammaren 6 i anslagsriktningen för anslag mot skriv- hjulet 4 och det på denna inställda tecknet 5. Genom att medelst det i figuren icke visade styrorganet regleras strömtillförseln till spolen l0, kan längdförändringen hos det rörelsealstrande elementet styras noggrant och anpassas till de förutbestämda avstånd som föreligger mel- lan printerhammaren 6, skrivhjulet 4, med tecknet 5 samt färgbandet 3, papperet 2 och vederlaget l. Det skall pa- pekas att längdändringen hos det rörelsealstrande elemen- tet 8 under inverkan av magnetfältet äger rum under mini- mal inverkan av tröghetskrafter etc., vilket möjliggör en mycket snabb steglös och exakt reglering av det anslag som printerhammaren 6 utövar mot skrivhjulet. Slagrörel- sen hos printerhammaren 6 àstadkommes med ett minumum av rörliga delar, vilket i hög grad medverkar till att mins- ka ljudstörningar i forma av mekaniskt slammer. Den mycket noggranna styrning av slagrörelsen som möjliggöres enligt föreliggande uppfinning bidrar också till att nedbringa det ljud, som alstras vid själva anslaget, eftersom an- slagskraften exakt kan avpassas till minsta möjliga an- slagskraft som ger ett godtagbart avtryck av tecknet pà 458 021 lO l5 20 Z5 35 f_<\ papperet. En ytterligare fördel som uppnås är att skriv- hastigheten kan ökas i avsevärd grad tack vare att dimen- sionsändringarna hos det jättemagnetostriktiva materialet äger rum mycket snabbt och, som nämnts, under minimal in- verkan av tröghetskrafter etc. En ökning av printerhamma- rens slagfrekvens av storleksordningen tio gånger jämfört med kända konstruktioner synes sålunda vara möjlig.

I fig 2 illustreras ytterst schematiskt ett utförande enligt uppfinningen vid vilket det rörelsealstrande organ- net 8A, 88 sträcker sig vinkelrätt mot printerhammarens 6A anslagsriktning, och där rörelsen hos det rörelsealstrande elementet 8A, 8B utväxlas medelst tvâ länkar l3, så att rörelsen omvandlas till en förstorad anslagsrörelse i an- slagsriktningen. Det utförande som illustreras i fig 2 förutsätter att det rörelsealstrande elementet 8A, 88 är av det slag av magnetostriktivt material, som undergàr en längdminskning under inverkan av ett magnetfält. Arrange- manget med skrivhjulet 4, tecknet 5, färgbandet 3, pappe- ret 2 och vederlaget l överensstämmer med det i figur l visade utförandet. Som framgår av figur 2 består det rö- relsealstrande organet av två delar 8A och 88, som infästs till en från bärstrukturen 9 vinkelrätt utskjutande infäst- ningsfläns l5 vid sina båda fria ändar är de rörelsealst- rande delelementen 8A och 8B utformade med ett utskjutan- de beslag l4 för ledbar infästning av ändarna av länkarna l3. Vid sina motsatta ändar är länkarna l3 ledbart förbund- na med printerhammaren 6A. Den önskvärda förspänningen av de rörelsealstrande elementen 8A, 8B åstadkommas medelst dragfjädrar l6, som dels var och en är infäst i respek- tive beslag l4 och dels i en frán bärstrukturen 9 utskju- tande del l7.

Dä ett magnetfält pälägges de rörelsealstrande elemen- ten 8A, 88, undergàr de en längdminskning, varvid denna längdminskning under förmedling av länkarna l3 utväxlas till en förstorad slagrörelse hos printerhammaren 6A i l0 l5 20 30 35 t 458 021 anslagsriktningen.

En mycket väsentlig fördel som erhålles vid anord- ningen enligt uppfinningen är, att icke blott anslags- kraften utan också hastigheteförloppet under anslagsrö- relsen kan styras kontinuerligt och med stor noggrann- het t.ex. så att slagorganet mycket snabbt föres fram till omedelbar närhet av färgband och papper, varefter det direkta anslaget genomföres på ett mjukt och sam- tidigt exakt sätt, varigenom från anslaget härrörande ljudalstring minskas i avsevärd grad. Genom att styra magnetfältet över det rörelsealstrande organet kan sa- ledes hastighetsförloppet bringas att följa vilket som helst önskat mönster.

De i figurerna l och 2 illustrerade utförandena är, som tidigare nämnts, ytterst schematiska och endast av- sedda att illustrera den principiella uppbyggnaden av an- ordningen enligt uppfinningen. Dimensioner, proportioner och detaljutförande vid utnyttjande av uppfinningen för inbyggnad i en viss bestämd printer torde, med ledning av de här lämnade utföringsexemplen, kunna utföras av fackmannen.

Uppfinningen är sålunda ej begränsad till de ovan visade och beskrivna utföringsexemplen utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Sålunda kan ex- empelvis i vederlaget l, mittför printerhammaren vara in- lagt ett element av magnetostriktivt material och en lind- ning, varvid elementet är så arrangerat, att det i veder- laget inlagda elementet vid Strömtillförsel till dess magnetlindning samtidigt med strömtillförsel till det rörelsealstrande elementets magnetlindning ger upphov till en mot anslagsriktningen motsatt rörelse hos den av nämnda element bildade delen av vederlaget l, så att papperet 2 därvid lyftes i riktning mot printerhammaren 6. Den bärkonstruktion (9) som uppbär det rörelsealstran- de organet (8) kan utgöra en del av maskinens stativ, 458 021 men kan alternativt utgöras av en i statívet rörïígt an- ordnad deï. t.ex. en vagn eïïer annan rörlig komponent.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 9 458 021

1. Anordning vid skrivare av printerhammartyp, vid vilka ett slagorgan (6) bibringas en slagrörelse för att via ett färgband (3) överföra ett avtryck av ett tecken (5) på ett mot ett vederlag (l) anliggande Papper (2) eller dylikt, varvid slagorganets (6) an- slagsrörelse åstadkommes medelst ett rörelsealstran- de organ (8, 8A, 8B) av ett magnetostriktivt materi- al, som med sin ena ände är fixerat på en bärstruk- tur (9) och vid sin motsatta ände är infäst till nämnda slagorgan (6), k ä n n e t e c k n a d av att nämnda rörelsealstrande organ utgöres av en stav (B, 8A, 88) av jättemagnetostriktivt material bestå- ende av en legering av tunga jordartsmetaller och järn, kobolt eller nickel, särskilt en legering av ett eller flera av ämnena terbium, dysprosium, sama- ríum och järn, samt att en nämnda stav omgivande magnetspole (l0, 10A, lOB) är ansluten till en elek- trisk strömkälla för alstring av ett med strömtíll- förseln till spolen variabelt magnetfält över det rörelsealstrande organet (8, BA, 8B), varvid ett styrorgan är anordnat för reglering av strömtillför- seln till spolen (10, l0Å, lOB) efter ett förutbe- stämt program för att kontinuerligt styra den av magnetfältsvaríationerna orsakade längdförändringen hos nämnda stav, och därigenom kontinuerligt under slagorganets (6) anslagsrörelse styra såväl anslags- kraft som hastighetsförlopp i enlighet med ett ön- skat mönster.

2. Anordning enligt patentkrav l k ä n n e - t e c k n a d av att det rörelsealstrande organet (8) består av ett jättemagnetostriktivt material av det slag, som undergår en längdökning under inverkan av ett magnetfält. 458 021 10 15 20 25 30 35 lo

3. Anordning enligt krav l k ä n n e t e c k - H a d av att det rörelsealstrande organet (8A, 8B) består av ett jättemagnetostriktivt material av det Slag, som undergàr en längdmínskníng under inverkan av ett magnetfält.

4. Anordning enligt något av kraven 1 - 3 k ä n - n e t e c k n a d av att det rörelsealstrande orga- Het (8, BA, 8B) är förbelastat i en riktning motsatt riktningen för den av ma förändringen.

5. gnetfältet orsakade längd- Anordning enligt något av föregående patent- k ä n n e t e c k n a d êlstrande organet (8, 8A, krav av att det rörelse- 8B) är förbundet med slag- organet (6) via ett rörels en förstorande länksystem (13).