DE2430407A1

DE2430407A1 - Mosaik-drahtdruckkopf

Info

Publication number: DE2430407A1
Application number: DE2430407A
Authority: DE
Inventors: George Norman Liles
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1973-07-23
Filing date: 1974-06-25
Publication date: 1975-04-10
Also published as: US3882985A; JPS5042918A; DE2430407B2; CA1020808A; GB1432712A; DE2430407C3

Description

NCR CORPORATION Dayton, Ohio (V. St, A.)

Unser Az.: 1483/GER

HOSAIK-DRAHTDRUCKKQPF

Die Erfindung betrifft Zeilendrucker und insbesondere einen Mosaik-Drahtdruckkopf, dessen Druckdrähte in einem Drahtführungskö'rper verschiebbar untergebracht sind.

Durch eine Betätigungsvorrichtung sind die Druckdrähte wahlweise in dem Drahtführungskörper hin- und herverschiebbar, wobei das druckende Ende des gewählten Druckdrahtes einen Druckanschlag auf einen Aufzeichnungsträger ausübt, der im Betrieb zum Empfang eines solchen Druckanschlages entsprechend angeordnet ist, so daß auf dem Aufzeichnungsträger Druckzeichen entsprechend dem gewählten Muster von Druckdrähten gedruckt werden können. Die Stellung des Druckkopfes ist mit Bezug auf den Aufzeichnungsträger fortlaufend veränderbar, so daß Zeilen von gedruckten Zeichen erzeugt werden können.

Bei einer aus der DT-OS 2 108 006 bekannten Vorrichtung ist der Mosaik-Drahtdruckkopf kippbar angeordnet, damit unter Verwendung einer, aus einer kleinstraöglichen Anzahl von Druckdrähten bestehenden Matrix Groß- und Klein buchstaben gedruckt werden können. Dieser bekannte Drucker hat den Nachteil, daß bei jedem Kippen des Druckkopfes dessen beträchtliches Beharrungsvermögen überwunden werden muß.

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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, mit einem Mosaik-Drahtdruckkopf ebenfalls unter Verwendung einer kleinstmöglichen Anzahl von Druckdrähten Groß- und Kleinbuchstaben zu drucken, jedoch ohne allzu große Massen bewegen zu müssen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Druckdrähte federnd biegsam sind und daß der Drahtführungskörper quer zu der zu druckenden Druckzeile um eine im wesentlichen parallel zu dieser verlaufende Schwenkachse schwenkbar ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung und in den Patentansprüchen enthalten.

Es wurde festgestellt, daß das wiederholte AusTenken der Druckdrähte während der Schwenkbewegungen des Drahtführungskörpers im Betrieb annehmbar ist und daß sich dadurch keine Nachteile ergeben. Durch die gemäß der Erfindung verhältnismäßig kleine Masse, die jeweils während des unabhängigen Schwenkens des Drahtführungskörpers bewegt werden muß, werden hohe Druckgeschwindigkeiten erreicht.

Die Schwenk- bzw. Kippbewegungen des Drahtführungskörpers können selbstverständlich nicht nur zum Drucken von Groß- und Kleinbuchstaben, sondern ganz allgemein zum Drucken von Zeichen mit Ober- und/oder Unterlänge und zun Drucken von Sonderzeichen verwendet werden, wobei jeweils nur eine kleine Anzahl von Druckdrähten erforderlich ist. Ferner kann der Drahtführungs-

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körper gemäß der Erfindung so weit aus der Druckstellung herausgeschwenkt werden, daß die gesamte zu druckende Druckzeile sichtbar wird.

Eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Drahtführungskörper soweit verschwenkbar ist, daß die Druckzeile sichtbar wird, wird im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, als Beispiel beschrieben. In diesen zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Zeilendrucker, die eine Druckwalze, einen Schlitten bzw. Wagen, einen erfindungsgemäßen I'iosaik-Drahtdruckkopf mit einem Drahtführungskörper, Montagemittel zum Befestigen des hinteren Endes des Drahtführungskörpers an dem Schlitten, Druckdraht-Elektromagnete und zugehörige Betätigungsmittel zeigt,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Druckers', in der zusätzlich Einzelheiten der Montagemittel und eine Vorrichtung zum Kippen bzw. Schwenken des Drahtführungskörpers unter eine Druckzeile auf der Druckwalze zeigt,

Fig. 3 eine etwas vergrößerte Seitenansicht von der Ebene 3-3 in Fig. 1 her gesehen, die Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Gelenkes zeigt, das ein Teil der zum Schwenken des Drahtführungskörpers dienenden Vorrichtung ist,

Fig. 4 eine sche.matische Schnittansicht längs der Ebene 4-4 von Fig. 1 zur Darstellung weiterer Einzelheiten der Montagemittel,

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Fig. 5 eine Vorderansicht von der Ebene 5-5 in Fig. 1 her gesehen zur Darstellung eines Farbbandträgers und

Fig. 6 eine Tei1-Seitenansient von der Ebene 6-6 in Fig. 1 her gesehen, die weitere Einzelheiten der Betätigungsvorrichtung zeigt.

Der in Fig. 1 dargestellte Drucker enthält eine Druckwalze 10, einen Wagen bzw. Schlitten 12 und einen Mosaik-Drahtdruckkopf 14.

Der Schlitten 12 (Figuren 1 und 2) hat einen Träger 16, der mit einer geeigneten Öffnung zur Aufnahme einer Leitspindel 18, deren Enden an nicht dargestellten Seitenteilen des Druckers befestigt sind. Die Leitspindel 18 ist parallel zur Längs-Drehachse der Druckwalze 10 angeordnet, so daß der Druckkopf 14 längs einer Druckzeile entlang der Druckwalze bewegt werden kann. An einer Stange 20, die sich von der, von der Druckwalze 10 abgewandten Seite des Trägers 6 weg erstreckt, ist ein Block durch einen Haltestift befestigt, durch den der Block 22 auf eine Schiene 24 ausgerichtet wird, wie dies in Fig. dargestellt ist. Der Block 22 ist mit einem horizontal verlaufenden Schlitz versehen, in den eine Schiene 24 eingreift, deren Enden von ortsfesten Trägern 26 gehalten werden. Der Block 22 und die Schiene 24 dienen zum Stabilisieren und Halten des Trägers 16, damit der Druckkopf 14 immer auf die durch die Druckwalze 10 gegebene Druckzeile ausgerichtet gehalten wird.

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Eine Querbewegungsvorrichtung zum Bewegen des Schlittens 12 längs der Druckzeile entlang der Druckwalze ist in Fig. 2 ebenfalls dargestellt. Diese Bewegungsvorrichtung enthält eine .mit-einem Gewinde versehene Platte 28, die als flutter dient und durch Schrauben 30 an dem Träger befestigt ist. Eine mit der Gewindeplatte 28 zusammenwirkende Zugspindel 32 dient zum Verschieben des Schlittens 12, wenn die Zugspindel 32 gedreht wird. Die Drehachse der Zugspindel 32 verläuft parallel zur Längsachse der Leitspindel 18. Die Zugspindel 32 kann in beiden Drehrichtungen durch einen nicht dargestellten Schrittmotor angetrieben werden, um dadurch den Druckkopf 14 in Abhängigkeit von einer Steuervorrichtung längs der Druckzeile entlang der Druckwalze in die jeweilige Druckstellung zu bewegen.

Der Druckkopf 14. enthält entsprechend den Figuren 1 und 2 einen Drahtführungskörper 34 mit einem vorderen Ende 36-und einem hinteren Ende 38. Dieser Drahtführungskörper 34 ist nahe seinem hinteren Ende mit einer Befestigungsvorrichtung 40 schwenkbar an einem Schlitten 12 befestigt, so daß das vordere Ende 36 des Drahtfünrungskörpers nach unten bzw. unter die Druckzeile an der Druckwalze 10 abgeschwenkt werden kann.

Die Befestigungsvorrichtung 40 hat die Funktion eines Trägers für den Drahtführungskörper 34, eines Gelenkes zum Schwenken des Drahtführungskörpers bis unter die Druckzeile, und eines Farbbandträgers. Diese Befestigungsvorrichtung 40 kann aus Metall bestehen, jedoch besteht sie gemäß der Erfindung vorzugsweise aus Kunststoff, wie z. B. Polyterepthat ,und sie hat die in den Figuren 1 bis 5 gezeigte gegossene Form.

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Dementsprechend ist die Befestigungsvorrichtung 40 im Querschnitt im wesentlichen U-förmig und sie hat einen flachen unteren Schenkel 42, der durch Schrauben 44 an dem Schlitten 12 befestigt ist, und einen flachen oberen Schenkel 46, der über biegsame Stegteile 48 und 50 mit dem unteren Schenkel 42 verbunden ist. Der Drahtführungskörper 34 ist beispielsweise mittels Schrauben 52 an dem oberen Schenkel 46 befestigt, der zu seiner Versteifung nahe den biegsamen Stegteilen 48 und 50 mit verdickten Abschnitten 54 und 56 versehen ist. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, wurde jeder Stegteil 48 und 50 an den voneinander abgewandten Seiten mit horizontal verlaufenden Nuten 58, 60 versehen, wodurch die Stegteile 48, 50 jeweils einen querschnittsvermindernden Abschnitt aufweisen, der als Gelenk mit festgelegter Lage zum Schwenken des druckenden Teiles des Druckkopfes 14 bzw. zum Schwenken des Drahtführungskörpers 34 unter die Druckzeile dient, wie dies in Fig. 2 in strichpunktierten Linien 62 dargestellt ist. Die das eigentliche Gelenk bildenden Nuten 58 und 60 sollten so nahe wie möglich bei einer imaginären Ebene liegen, in der auch die Druckdrähte 64 bzw. Druckdraht-Betätigungselemente liegen, damit sich eine Gelenkwirkung ergibt, bei der die dem Druckkopf 14 zugehörigen Druckdrähte 64 am wenigsten gebogen werden, wenn das vordere Ende 36 des Drahtführungskörpers 34 abgeschwenkt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Dicke des Gelenkabschnittes zwischen den Nuten 58 und 60 ungefähr 0,76 mm (0,03 inch). Jedoch

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hängt die Dicke des Gelenkabschnittes von den jeweiligen Konstruktionsarten des betreffenden Druckkopfes und von den verwendeten-Materialien-.-ab» Da solche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung dem Fachmann möglich sind, werden sie hier nicht im einzelnen erörtert.

Die als Gelenkelement ausgebildete Befestigungsvorrichtung 40 hält zusammen mit einer Feder 66 (Fig. 2) und einer Ansehlagvorrichtung 68 den Drahtführungskörper des Druckkopfes auf die Druckzeile an der Druckwalze 10 ausgerichtet. Die als Druckfeder wirkende Feder 66 ist zwischen dem unteren Schenkel 42 und dem oberen Schenkel der Befestigungsvorrichtung 40 entsprechend den Figuren und 4 angeordnet und drängt das vordere Ende 36 des Drahtführungskörpers 34 entsprechend Fig. 2 nach oben. Die Aufwärtsbewegung des vorderen Endes 36 wird durch die Anschlagvorrichtung 68 begrenzt, welche die in Fig. 2 gezeigte bügelartige Form hat. Die Befestigungsvorrichtung ist mit zwei Flanschen 70 versehen, die mit Schrauben an dem Träger 16 befestigt sind. Die Anschlagvorrichtung 68 hat in der Mitte eine Ausnehmung, durch welche der Drahtführungskörper 34 hindurchgeführt ist. Ein S-förmiger Abschnitt 72 (Fig. 2) auf der oberen Seite der Anschlagvorrichtung berührt die Spitze des Drahtführungskörpers in dessen Mitte und begrenzt dadurch die Aufwärtsbewegung des vorderen Endes dieses Drahtführungskörpers 34, so daß dieser auf die Druckzeile ausgerichtet gehalten wird.

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Das vordere Ende 36 des Drahtführungskörpers ist durch eine in Fig. 2 gezeigte Schwenkvorrichtung bis unter die Druckzeile abschwenkbar. Diese Schwenkvorrichtung enthält ein im wesentlichen vertikal angeordnetes Verbindungselement 74, dessen eines Ende schwenkbar mit einem gabelförmigen Gelenkteil 76 (Fig. 5) verbunden ist, der von der Unterseite des unteren Schenkels 46 wegragt. Das andere, untere Ende des Verbindungselementes 74 ist mit einem unter einem rechten Winkel (Fig. 2) wegragenden Fußteil 78 versehen. Ferner hat das Verbindungselement an seiner vom Fußteil 78 abgewandten Seite einen Ansatz mit einem Schlitz 82, in den ein am Träger 16 befestigter Stift 80 eingreift, so daß das Verbindungselement 74 durch diese formschlüssige Verbindung beim Bewegen zu einer Bewegung gezwungen wird, die rechtwinkelig zur Druckzeile an der Druckwalze 10 verläuft. Das Verbindungselement 74 kann in eine zweite Stellung durch einen Arm 84 abgesenkt werden, der an einer Welle 86 befestigt ist, die in dem nicht dargestellten Rahmen des Druckers drehbar gelagert ist. Ein Arm 88 ist ebenfalls mit seinem einen Ende an der Welle 86 befestigt, während sein anderes Ende schwenkbar mit dem Betätigungsstößel bzw. Anker 90 eines Elektromagneten 92 verbunden ist. Beim Erregen des Elektromagneten 92 durch die genannte Steuervorrichtung wird der Arm 84 mit Bezug auf Fig. 2 im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch das vordere Ende 36 des Drahtführungskörpers 34 in die in strichpunktierten Linien 62 dargestellte zweite Stellung abgesenkt wird, in welcher die zuletzt gedruckten Druckzeichen der Druckzeile sichtbar sind. Das oberste Ende des Schlitzes 82 begrenzt die Bewegung des vorderen

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Endes 36 in der zweiten Stellung. Beim Entregen des Elektromagneten 92 wi rd das vordere Ende 36 des Drahtführungskörpers 34 durch die Druckfeder 65 in die erste Stellung, das heißt in die DriLckstel 1 ung zurückbewegt, in welcher sie die mit Bezug auf die Druckwalze 10 zum Drucken erforderliche Stellung einnimmt, v-.-.-

Wie bereits erwähnt, dient die Befestigungsvorrichtung 40 auch als Farbbandträger. Zu diesem Zwecke ist der obere Schenkel 46" der auch als Gelenkelement bezeichenbaren Befestigungsvorrichtung 40 mit sich quer erstreckenden Verlängerungen 94 und 96 (Fig. 5) versehen, die Führungen 98 und 100" tragen. Jede dieser Führungen 98 und 100 istmit einem überstehenden Teil 102 versehen, die unter sich ein Farbband 104 halten. Die auch als Farbbandträger wirkende Befesti gungsvorri chtung 40 enthält außerdem zu beiden Seiten des vorderen Endes 36 des Drahtführungskörpers 34 entsprechend Fig. 5 ähnliche Führungen 106 und 108, die sich von dem oberen Schenkel 46 weg erstrecken und mit überstehenden Teilen 110 versehen sind, welche unter sich das Farbband 104 halten. Das Farbband 104 verläuft um die Führung 98, um die Führung 106, um das vordere Ende des Drahtführungskörpers 34, um die Führung 108 und um die Führung 100. Zum Transportieren des Farbbandes dienen an sich bekannte, nicht dargestellte Vorrichtungen. Der so gebildete, soeben beschriebene Farbbandträger wird jeweils zusammen mit dem vorderen Ende 36 des Drahtführungskörpers abgesenkt, damit die jeweils zuletzt gedruckten Zeichen si ch t b ar gemach t werden können.

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Die Betätigungsvorrichtung zum Betätigen der Druckdrähte 64 ist in den Figuren 2, 3 und 6 dargestellt und enthält für jeden Druckdraht 64 eine Blattfeder 112, deren eines Ende an einem Block 114 (Fig. 6) befestigt ist, der an einer Platte 116 befestigt ist, die ihrerseits wiederum an dem Träger 16 des Schlittens 12 befestigt ist. Das freie Ende jeder Blattfeder 112 ist mit dem zugehörigen Druckdraht verbunden, wie dies in Fig. 6 bei 118 gezeigt ist. Dieses freie Ende ist außerdem mit einer daran befestigten Stellschraube 120 versehen, die mit dem Anker der zugehörigen Betätigungsvorrichtung 122 in Berührung steht. Diese Betätigungsvorrichtung 122 kann ein Elektromagnet sein, der die zugehörige Blattfeder in der in Fig. 6 gezeigten, gespannten Stellung hält. Wenn ein bestimmter Druckdraht 64 zur Bildung eines Zeichens betätigt werden soll, dann wird der zugehörige Elektromagnet kurzzeitig entregt, wodurch die gespannte Blattfeder 112 das druckende Ende des Druckdrahtes aus dem vorderen Ende 36 des Drahtführungskörpers hinaustreibt und gegen das Farbband 104 und das sich auf der Druckzeile an der Druckwalze 10 befindliche Papier schlägt. Bei erneuter Erregung des Elektromagneten 122 legt sich die Schraube 120 an den Anker des Elektromagneten an, wodurch die Blattfeder 112 wieder gespannt wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform werden sieben Elektromagnete 122 verwendet, die an der Platte des Schlittens 12 befestigt sind. Gemäß der Erfindung werden diese Elektromagnete 122 nicht geschwenkt, wenn der Drahtführungskörper 34 geschwenkt wird, so daß die Druckdrähte 64 etwas in den Abschnitten gebogen werden, die sich zwischen dem hinteren Ende 38 des Drahtführungs-

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körpers 34 und den Blattfedern 112 befinden. Es wurde festgestellt» daß diese geringfügige Biegung der Druckdrähte keine nachteiligen Wirkungen auf diese hat, daß jedoch, weil die Elektromagnete 122 nicht schwenken, sondern an dem Schlitten befestigt sind, die zu schwenkende Masse wesentlich leichter ist und deshalb schneller geschwenkt werden kann, als bei bekannten Druckern. Diese Druckdrähte 64 sind an dem hinteren Ende 38 des Drahtführungskörpers 34 (Fig. 1) horizontal aufgefächert, während sie an dem vorderen Ende entsprechend Fig. 5 in vertikaler Richtung übereinander liegen.

Die besondere Steuervorrichtung zur Steuerung der Elektromagnete 122 und des Schrittmotors, der die Zugspindel 32 dreht, so daß dieser den Druckkopf 14 zum Drucken von Zeichen entsprechend einer beispielsweise ^H5 χ 7"-Matrix entsprechend weitertransportiert, kann bekannter Art sein. Beim normalen Drucken von Zeichen längs einer Druckzeile braucht das vordere Ende 36 des Drahtführungskörpers 34 nicht bei jedem zu druckenden Zeichen in die untere bzw. zweite Stellung abgesenkt zu werden. Jedoch kann es nach einem Fehler zweckmäßig sein, durch Erregen des Elektromagneten 92 das vordere Ende des Drahtführungskörpers 34 abzuschwenken, damit die zuletzt gedruckten Zeichen sichtbar werden. Der Drahtführungskörper 34 kann gewünschtenfalls auch durch Schließen eines von Hand zu betätigenden Schalters abgesenkt werden, durch welchen der Elektromagnet 92 erregt wird. Geeignete Vorrichtungen können dazu verwendet werden, einen Druckvorgang zu verhindern, wenn der Drahtführungskörper 34 abgeschwenkt ist. Wie bereits erwähnt wurde, kann das

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Abschwenken des Drahtflihrungskörpers nicht nur dazu verwendet werden, die zuletzt geschriebene Druckzeile sichtbar zu machen, sondern auch dazu, Groß- und Kleinbuchstaben bzw. Zeichen mit Ober- oder Unterlänge und Sonderzeichen unter Verwendung einer kleinstmöglichen Anzahl von Druckdrähten zu drucken.

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Claims

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Patentansprüche:

1.1 Mosaik-Drahtdruckkopf, dessen Druckdrähte in einem

ahtführungskörper verschiebbar untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdrähte (64) federnd biegsam sind und daß der Drahtführungskörper (34) quer zu der zu druckenden Druckzeile um eine im wesentlichen parallel zu dieser verlaufende Schwenkachse schwenkbar ist.

2. Drahtdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels einer Vorrichtung (74, 84, Fig. 2) schwenkbare Drahtführungskörper (34) an seinem von den druckenden Enden der Druckdrähte abgewandten Ende (38) an einem Träger schwenkbar derart angelenkt ist, daß die druckenden Enden der Druckdrähte quer zur Druckzeile bewegbar sind, wobei die Druckdrähte gebogen werden.

3. Drahtdruckkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er auf einem Schlitten bzw. Wagen sitzt, der relativ zum Aufzeichnungsträger im Betrieb bewegbar ist.

4. Drahtdruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführungskörper (34) mit einem einstückigen, federnd biegsamen Gelenkelement (40) schwenkbar montiert ist.

5. Drahtdruckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkelement (40),eine mit ihm einstückige Vorrichtung zum Halten eines Farbbandes aufweist.

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6. Drahtdruckkopf nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkelement eine im wesentlichen U-förmige Gestalt hat, von welchem der eine Schenkel auf dem Drahtdruckkopf fixiert ist und von welchem der andere Schenkel den Drahtführungskörper (34) trägt, derart, daß die beiden Schenkel gegeneinander schwenkbar sind.

7. Drahtdruckkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden Schenkel miteinander verbindende Stegteil (48, 50) eine die Schwenkachse der beiden Schenkel und damit auch die Schwenkachse des Drahtführungskörpers (34) definierende Einschnürung (58, 60) aufweist.

8. Drahtdruckkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorrichtung (74, 84, Fig. 2) zum Verschwenken des Drahtführungskörpers (34) mit dem freien Ende des den Drahtführungskörper (34) tragenden Schenkels (46) des Gelenkelementes (40) verbunden ist.

9. Drahtdruckkopf nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkelement (40) aus Kunststoff besteht.

10. Drahtdruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführungskörper (34) durch Federmittel (66) in seine Druckstellung gedrängt wird.

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11. Drahtdruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführungskörper (34) so weit ausschwenkbar ist, daß die gesamte Druckzeile sichtbar wird.

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