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EDWARD J. BUXTON - ALBERT C. NOLE JR. - WALTER HLADKY Solenoidge steuerter
Druckinechanismus Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckmechanismus, der ein
Druckmedium mittels eines Hammers in Verbindung mit sich konstant bewegenden Zeichentypen
bedruckt. Dieser Mechanismus enthält zwei an ihren Enden befestigte Solenoide, durch
die ausgerichtete Öffnungen hindurchgehen. Der Hammer bewegt sich unter dem einfluß
von magnetischen Feldern, die durch die Solenoide mittels eines von einem Stromkreis
gelieferten gesteuerten Strom erzeugt werden.
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Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf einen solenoidgesteuerten
Druckhammer insbesondere für eine drehbare Trommel, auf der sich Buchstaben- bzwO
Zeichentypen befinden.
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Es sind Schnelldrucker bekannt, die dazu dienen, eine aus einem binären
kodierten Eingang herausgelesene Information zu liefern. Solche Drucker machen von
einer rotierenden Trommel oder einem Rad Gebrauch, an deren bzw. an dessen äußerem
Umfang Zeichen wie Buchstaben und Zahlen sowie Symbole angeordnet sind. Um die gedruckte
Information auf ein Druckmedium zu bringen, schlägt ein Druckhammer gegen das Farbband,
das Druckmedium und das typenrad.
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Wegen der bei solchen Druckern notwendigen hoher eschwindigkeit muß
der Steuermechanismus des 3rlckhal mers ein rasches Ansprechen mit wenigem oder
gar keinem Prellen liefern, während er noch eine ausreichende Stoi»-kraft am Druckmedium
ausübt, um ein deutlich lesbares Zeichen zu drucken.
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Bei bekannten Anordnungen wird der Hammer durch eine Feder betätigt
und wieder zurückgeführt. vliese Anordnung besitzt aber den Nachteil, daß sie Stellungen
erzeugt, da der Druckhammer nicht in seine Lhestellung zurickgebracht wird, ohne
daß sich gedämpfte Schwingunrer ergeben. Auch absorbiert die durch die betätigende
und zurückführende Feder aufgewendete Energie Teile der Arbeitsenergie des Hammers
und verringert so die ;3chlagkraft des Hammers auf dem Druckmedium0 Es ist deshalb
Aufgabe der Erfindung, einen Schnelldruckhammer bei einer Schnelldruckeinrichtung
mit einer Betatigungs- und Rückholeinrichtung zu schaffen, um die Nachteile der
bekannten Einrichtungen zu überwinden.
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Die Erfindung bezieht sich deshalb auf einen solenoidgetätigten Druckhammer
und sie besteht darin, daß sowohl die Schlagkraft als auch die Rückholkraft am Druckhammer
durch äußere elektrische Signale, z.B. durch elekerische Impulse gesteuert werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß die Einrichtung
zum Steuern des Arbeitens des Druckhammers nur sehr wenige bewegliche Teile enthält
und somit ein sehr zuverlässiges und langlebiges Druckgerät ermöglichtO Ein noch
weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß eine einfache und wirksame
Einrichtung zum Betätigen
des Druckhammers bei hoher Geschwindigkeit
eine gute Wiedergabe liefert, bei der die Bewegungs- und Schlagintensität des Druckhammers
durch elektromagnetische Kräfte gesteuert wird, die wiederum durch kodierte elektrische
Impulssignale erzeugt werden.
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Gemäß der Erfindung besteht der Druckhammer aus einem ferromagnetischen
Il,;aterial, das hinsichtlich der hohlen Mittelteile der beiden Solenoide ausgerichtet
ist, die koaxial angeordnet sind und miteinander in Deckung liegene Der Druckhammer
bewegt sich in Richtung des Druckmediums, um gegen dieses mit der an ihm durch das
elektromagnetische Feld erzeugten Kraft zu schlagen, das durch eines dieser Solenoide
geliefert wird, und wird durch die Wirkung des anderen Solenoids in seine Ruhe-oder
nichtdruckende Stellung zurückgeholt. Das zeitliche Arbeiten der Solenoide wird
durch die elektrischen Impulssignale bestimmt, die durch eine äußere Steuerschaltung
an die Solenoide gelegt werden Sowohl die Schlagkraft wie auch die Rückhol- und
Haltekraft am Hammer werden nur durch die Kräfte erzeugt, die von den Feldern der
Solenoide geliefert werden, die nur abwechselnd wirksam sind. Das heißt, nur eines
der Solenoide arbeitet zu einer gegebenen Zeit während. des Druckvorgangs.
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Die Erfindung wird mit Hilfe der Zeichnungen beschriebeize In diesen
ist: Figur 1 eine Draufsicht auf den solenoidbetätigten Druckhammer in einem Schnelldrucker,
der schematisch dargestellt ist, wo die Stellungen in bezug auf das Druckmedium,
das Farbband und das Zeichenrad gezeigt werden; Figur 2 eine Ansicht der Solenoide
und des Druckhammers an der Linie 2-2 der Figur 1; Figur 3 ein Schnitt an der Linie
3-3 der Figur 2 und die
Figuren 4 a, b, c und sind schematische
Diagramme, die die verschiedenen Stellungen des Druckhammers in bezug auf die Solenoide
bei einem typischen Druck- und Rückholvorgang zeigen.
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Die Figuren 1 bis 3 zeigen die den Hammersteuermechanismus nach der
Erfindung, wie er in einem Schnelldrucker verwendet wird0 In Figur 1 ist in vereinfachter
Form ein Typenrad 1o zu sehen, an dessen Umfang sich die Zeichen 11, wie Buchstaben
des Alphabets oder Zahlen und Symbole befinden, die auf ein Druckmedium 12 gedruckt
werden sollen, das zwischen einem Farbband 13 und einem Druckhammer 14 hindurchläuft.
Durch eine logische Schaltung (nicht dargestellt) wird die Arbeitsweise des Druckhammers
14 zeitlich festgelegt, damit er gegen das Druckmedium schlägt, wenn das gewünschte
Zeichen auf dem Typenrad 1o sich unmittelbar über dem Hammer 14 befindet, so daß
das gewählte Zeichen auf das Druckmedium 12 durch das Schlagen des Hammers 14 gegen
das Farbband 13 und die Type 11 gedruckt wird.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen, daß der Kammer 14, der aus magnetischem
Material, z0B. aus Eisen besteht, sich in einer Führung 15 befindet,
die praktisch den gleichen Querschnittsform wie der Druckhammer 14 aufweist und
sich im Durchgang zweier praktisch gleicher Solenoide 16 und 17 befindet. Beide
Solenoide sind bekannter Art und bestehen hauptsächlich aus um einen Kern gewickelten
isoliertem Drahts Die Drähte 19 und 20 führen zu der logischen Schaltung, die das
Solenoid 16 bzw. 17 erregt.
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Die Figuren 1 und 3 zeigen die Solenoide in gegenseitiger Deckung
und an derselben Längsachse. Der Hammer 14 ist so lang, daß er durch beide Solenoide
hindurchgeht, wenn diese sich in der Stellung nach den Figuren 1 und 3
befinden,
Im Ruhezustand nach den Figuren 1 und 3 wird der Hammer 14 durch die Kraft des Rückhol-
und Haltesolenoids 17 gegen einen Anschlag 18 gedrückt, wenn das Solenoid ausreichend
erregt ist. In dieser Stellung ist der Hammer 14 so ausgerichtet, daß seine Mittelachse
sich etwas außerhalb der Mittelachse des Schlagsolenoids 16 befindet, wie Figur
2 zeigt. Die Betätigung des Druckhammers 14 gegen das Druckmedium 12 erfolgt durch
Erregung des Schlagsolenoids 16 bei abgeschaltetem Rückhol--und Haltesolenoid 17.
Dies geschieht durch Abschalten.
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der Stromquelle vom Solenoid 17 und durch Anschalten an das Schlagsolenoid
16.
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Die Kraft des Schlagsolenoids 16 bewegt den Hammer gegen das Druckmedium
12 und das Zeichen 11 des Typenrades 10.
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Unter Einfluß des konstant angelegten magnetischen Feldes am Schlagsolenoid
16 kommt der Hammer 14 schließlich mit seiner Mittelachse in Ausrichtung mit der
Mittelachse des Schlagsolenoids 16 zur Ruhe. Durch den Erregerstrom des Solenoids
16 wird eins magnetisches Feld ausreichender Intensität erzeugt, um den Hammer 14
über die querverlaufende Mittelachse des Solenoids hinaus zubringen, bevor er mit
seiner mit der Mittelachse des Solenoids 16 übereinstimmenden Mittelachse zur Ruhe
kommt. Dieses Überschießen hängt vom Moment des Hammers 14 ab, das sich aus der
Intensität des durch das Schlagsolenoia 16 erzeugten Magnetfeldes ergibt und dazu
benutzt wird, um ihn gleichzeitig auf das Druckmedium 12, das Farbband 13 und die
ype 11 sohlagen zu lassen. Der Hammer 14 und das Schlagsolenoid 16 sind im Abstand
von der flypenvprderseite oder dem Zeichen am Typenrad 1o angeordnet, so daß der
Hammer 14 auf das Druckmedium 12 und das Farbband 13 schlägt, um beide gegen das
Zeichen mit einer Eraft zu drücken, die durch das Uberschießen des Schlagsolenoids
16 erzeugt wird. Die Pause des Hammerschlags gegen die Type 11 hängt vom Abstand
zwischen dieser 5pe 11
zur Zeit des Anschlags und von der Haltestellung
ab. Deshalb bestimmt die für das Zurückholen des Hammers in die Haltestellung notwendige
Zeit die Länge der Pause, während der der Hammer gegen das Druckmedium und die Type
geschlagen hat.
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Die Figuren 4a, b, c und d zeigen die einzelnen Stellungen des Hammers
14 in bezug auf die Solenoide 16 und 17 bei einem gewöhnlichen Druckvorgang.
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In Figur 4a befindet sich der Hammer 14 in Ruhe und am Anschlag 18.
Das Schlagsolenoid 16 ist nicht erregt, während das Rückhol- und lialtesolenoid
17 erregt ist und den Hammer gegen den Anschlag drückt. In Figur 4a ist deutlich
zu erkennen, daß die querverlaufende Mittelachse des Hammers 14 gegen die Mittelachse
des Schlagsolenoids verschoben ist.
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In Figur 4b wird der Hammer 14 in voller tberschießstellung gezeigt,
nachdem er durch die Kraft des Schlagsolenoids 16 herausgedrückt worden ist. In
dieser Darstellung ist das Solenoid 16 erregt, während das Rückhol-und Haltesolenoid
nicht erregt ist.
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Figur 4c zeigt den Hammer in der Ruhe- und Haltestellung, bei der
die Mittelachse des Schlagsolenoids 16 ausgerichtet ist, nachdem er vom Anschlag
gegen das Druckmedium zurückgekehrt ist. Zu dieser Zeit ist das Solenoid 16 nicht
erregt, während das Solenoid 17 erregt ist und den Hammer 14 in die Ruhestellung
nach Figur 4d zurückführt, die der Stellung nach Figur 4a entspricht, wodurch ein
Druckablauf durchgeführt ist. Eine (nicht dargestellte) Einrichtung dient, nachdem
der Drucker auBer Betrieb gesetzt ist, zunächst zum Führen eines Signals an das
Solenoid 17, das den Hammer 14 in seine Ruhestellung zurückführt, so daß er sich
stets in der Ruhestellung
befindet, bevor der Druckablauf beginnt
Innerhalb des Umfanges des Erfindungsgedankens liegt es auch, die Anschlagkraft
des Druckhammers 14 am Druckmedium- durch Verändern des Erregerstroms-des entsprechenden
Solenoids oder der Größe und Lage der Solenoide in bezug auf das Typenrad und zueinander
einzustellen.
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Nach einem Druckvorgang wird der Hammer in der Ruhestellung durch
die durch das Magnetfeld des Rückhol- und Haltesolenoids 17 erzeugte Kraft gehalten,
die den Hammer in die Ruhestellung zurückholt und ihn dort festhalt, bis wieder
ein Drucksignal vom Schlagsolenoid 16 empfangen wird0