DE2819758A1 - Schlagloser serien-parallel- oder parallel-punktmatrixdrucker - Google Patents

Schlagloser serien-parallel- oder parallel-punktmatrixdrucker

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Description

PATENTANWÄLTE
erx£oörner&.
D-1 BERLIN-DAHLEM 33 ■ PODBIELSKIALLEE 68
D-B MÜNCHEN 22 · Wl DEN MAYERSTRASSE 40
Ing. C. Olivetti & C, S.p.A.
BERLIN: DIPL.-INQ. R. MÜLLER-BÖRNER
MÜNCHEN: DIPL.-INQ. HANS-HEINRICH WEY DIPL.-ING. EKKEHARD KÖRNER
Berlin, den 03. Mai 1978
"Schlagloser Serien-Parallel- oder Parallel-Punktmatrixdrucker"
(entsprechend Italien Nr. 6799O-A/77 vom 04. Mai 1977)
14 Seiten Beschreibung mit lO Patentansprüche
1 Blatt Zeichnung
m - 27 337
BERLIN: TELEFON (03O) 8312088
KABEL: PROPINDUS· TELEX OI 84O67
6/0
MÜNCHEN: TELEFON (088) 225586
JL: PROPINDUS ■ TELEX OB 24244
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen schlaglosen Serien-Parallel- oder Parallel-Punktmatrixdrucker der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Beim Serien-Parallel-Drucker wird die Reihe in der Druckzeilenrichtung hin- und herbewegt, das Aufzeichnungsmedium wird stufenweise entlang einer Richtung, die rechtwinklig zur Druckzeile verläuft, synchron mit der Bewegung der Reihe bewegt, und es sind Steuereinrichtungen zum wahlweisen Erregen der Druckelemente an aufeinanderfolgenden Stellen der Reihe bei jedem einzelnen von aufeinanderfolgenden Anschlägen derselben vorgesehen, und zwar derart, daß jedes Druckelement sämtliche Punkte wenigstens eines Zeichens der Zeile während der aufeinanderfolgenden Anschläge druckt.
Beim Parallel-Drucker wird die Reihe von Druckelementen ortsfest und parallel zur Druckzeile des Aufzeichnungsmediums gehalten, während lediglich das Aufzeichnungsmedium stufenweise rechtwinklig zur Druckzeilenrichtung vorgerückt wird, und jedes Druckelement wird wahlweise zum Drucken sämtlicher Punkte einer Matrixspalte eines druckbaren Zeichens der Zeile erregt.
Aus der US-PS 3 951 247 ist ein Serien-Parallel-Thermopunktmatrixdrucker der vorerwähnten Art bekannt, bei dem die Reihe von Druckelementen in einem einzigen Thermokopf gelagert ist, der ein keramisches,planparalleles Isoliersubstrat einschließt, das mit einer Reihe von Widerstandsdruckelementen und einem Muster von Leitern beschichtet ist, um wahlweise Heizstrom durch jedes der Widerstandselemente zu schicken.
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- trio
Die Verwendung eines einzigen Kopfes zum Tragen der Reihe von Druckelementen wirkt sich nicht nachteilig aus, wenn die Länge der Druckzeile eine bestimmte Anzahl von Zeichen, typischerweise 16 Zeichen, nicht überschreitet.
Wenn jedoch die Druckzeile beträchtlich lang ist, beispielsweise 80 Zeichen, ist die Herstellung eines einzigen keramischen planparallelen Substrats, das sich fast über die ganze Länge der Druckzeile erstreckt, zum Tragen einer Reihe von 80 Druckelementen im Falle eines Serien-Parallel-Druckers oder von 80 X-N-Druckelementen im Falle eines Parallel-Druckers (wo N die Anzahl der Spalten der Punktmatrix ist, nach der die Zeichen gedruckt werden) mit einem großen Risiko verbunden, weil es schwierig ist, das vollkommen planparallele keramische Substrat zu erhalten, und kleine Mängel in der Planparallelität des Substrats oder in der Geradlinigkeit oder Zylindrizität der Schreibwalze bewirken eine ungleichmäßige Berührung sämtlicher Druckelemente mit dem Aufzeichnungsmedium, was zur Folge hat, daß auf der gleichen Zeile gedruckte Zeichen eine unterschiedliche Schwärze aufweisen.
Dieser Nachteil ist nicht auf Thermodrucker beschränkt, sondern trifft im allgemeinen auf sämtliche Schlaglosdrucker zu, die von einem planparallelen Kopf Gebrauch machen, der punktgroße Druckelemente trägt, die das Aufzeichnungsmedium zwecks eines ordnungsgemäßen Druckvorgangs gleichmäßig berühren sollten. Elektrosensitive oder elektrostatische planparallele Köpfe weisen die gleichen Nachteile auf, wenn die Reihe von Druckelementen zu lang wird.
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- ir -
Es ist daher Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schlaglos-Punktmatrixdrucker der Parallel- oder Serien-Parallel-Art zu schaffen, der von einem planparallelen Substrat Gebrauch macht, das punktgroße wahlweise erregbare Druckelemente trägt, die in einer einzigen, sich entlang der Druckzeile des Aufzeichnungsmediums erstreckenden Reihe angeordnet sind, und bei dem das Einbauen eines derartigen Substrats in denselben eine höhere Wirkung zeitigt, um eine gleichmäßige Berührung sämtlicher Druckelemente mit dem Aufzeichnungsträger unabhängig von Mängeln in der Geradlinigkeit und Zylindrizität der Schreibwalze und von der Länge der Reihe zu erhalten.
Dabei soll der Serien-Parallel-Drucker eine Druckzeile mit einer großen Anzahl von Zeichen aufweisen, gleichmäßige Schwärze der gedruckten Zeichen entlang einer gleichen Zeile haben und eine verbesserte Ausrichtung von Zeichen gewährleisten, die zu verschiedenen gedruckten Zeilen gehören, aber die gleiche Druckstelle entlang der Druckzeile besitzen. Schließlich soll ein Serien-Parallel-Thermopunktmatrixdrucker nach der Erfindung zum Drucken auf einem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmedium einschließlich eines das Original darstellenden Thermopapiers und eines darunterliegenden Thermodurchschlagspapiers geeignet sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im Patentanspruch 1 angegebenen Mittel vorgeschlagen. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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- τ-
Einzelheiten, Vorteile und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Thermodrucker J
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Druckers in Fig. 1 und
Fig. 3 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels für die das Gleitstück des Druckers in Fig. 1 bewegenden Einrichtung.
Der Serien-Parallel-Drucker in Fig. 1 und 2 weist eine zylindrische Schreibwalze 10 auf, auf die teilweise ein Bogen aus wärmeempfindlichem Aufzeichnungspapier 11 gewickelt ist.
Während des Druckvorgangs wird das Papier 11 durch Inkrementdrehungen der Schreibwalze 10, auf der das Papier durch Führungselemente 13 und eine Walze 14 zwecks Wickeins geführt wird, vorgerückt.
Vor der Schreibwalze 10 kann sich ein Gleitstück parallel zur Achse der Schreibwalze 10 durch Gleiten in Führungen 19 bewegen. Das Gleitstück 18 hat eine Bodenhaiterung 20 und vier Kopfhalterungen 21, die mit der Bodenhaiterung 20 durch zwischengefügte elastische Blättchen 22 verbunden sind.
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- «τα
Jedes elastische Blättchen 22 ist im wesentlichen rechteckig ausgebildet und weist im mittleren Teil ein derartig rechteckig ausgebildetes Loch auf, daß zwei parallele elastische Arme 22a und 22b gebildet werden, deren gegenüberliegende Enden mit der Kopfhalterung 21 bzw. der Bodenhalterung 20 des Gleitstücks 18 verbunden sind.
An jeder Kopfhalterung 21 ist durch Klebstoff ein planparalleler Thermokopf 24 der in der US-PS 3 951 offenbarten und eine einzige Reihe von zwanzig Widerstandsdruckelementen aufweisenden Art befestigt, wobei die Widerstandsdruckelemente auf einem planparallelen keramischen und dem Papier 11 zugewandten Substrat aufgetragen wurden.
Die Kopfhalterungen 21 sind auf der Bodenhalterung in benachbarter Beziehung zueinander derart angebracht, daß die Reihen von Widerstandselementen der vier Köpfe zum Bilden einer einzigen Reihe von achtzig im gleichen Abstand voneinander angeordneten Widerstandselementen ausgerichtet sind, die sich parallel zu und entlang der gesamten Druckzeile des Papiers 11 erstrecken.
Daher muß das Positionieren und Befestigen der Kopfhalterungen 21 im Bodenteil 20 mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, und zwar entweder beim Anbringen der elastischen Blättchen 22 am Bodenteil 20 oder beim Anbringen der Kopfhalterungen 21 an den oberen Enden der Blättchen 22.
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Eine solche Genauigkeit kann während der Montage durch die Verwendung wohlbekannter optischer Richtgeräte und Vergleichseinrichtungen erreicht werden.
In Weiterausbildung der Erfindung sind die Kopfhalterungen 21, um ein leichtes Auswechseln einer einen abgenutzten Thermokopf tragenden Kopfhalterung 21 zu gestatten, ohne die ordnungsgemäße Positionierung einer solchen Halterung zu verändern und somit ohne nochmalige Verwendung des vorerwähnten optischen Systems, an den elastischen Blättchen 22 durch Paßschrauben 23 befestigt, die die Doppelfunktion des Positionierens und Blockierens der Halterung 21 besitzen.
Jede Halterung 21 weist an ihrem oberen Ende eine Zunge mit einem Schlitz 26 auf. Unter jeder Zunge 25 ist in einen geeigneten Laufring 27 eine Kugel 28 gelagert, die in dem Laufring frei umlaufen kann.
In Übereinstimmung mit der Zunge 25 jeder Halterung 21 ist ein elastisches Teil 30 vorgesehen, das am Druckerrahmen befestigt ist und einen Endabschnitt aufweist, der eich durch den Schlitz 26 erstreckt und mit der Kugel 28 zusammenwirkt.
Eine Feder 32 ist zwischen jedem elastischen Teil 30 und Abschnitten 33 des Druckerrahmens verspannt.
Die Federn 32 drängen über die elastischen Teile 30 den Thermokopf jeder Halterung 21 gegen das Wärme- empfindliche Papier 11 mit einem gleichmäßigen Druck.
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Al
Die elastischen Arme 22a und 22b jedes Blättchens gestatten durch ihr Biegen in eine rechtwinklig zur Druckzeile verlaufenden Richtung und durch ihr geringfügiges Verdrehen um eine rechtwinklig zur Druckzeile verlaufende und parallel zur planparallelen Kopfhalterung 21 liegende Achse eine gleichmäßige Berührung sämtlicher Widerstandselemente jedes Kopfes mit dem wärmeempfindlichen Medium unabhängig von Mängeln in der Geradlinigkeit und Zylindrizität der Schreibwalze
Das Gleitstück 18 kann entlang der Druckzeilenrichtung durch einen Kurbel-Pleuelstangenmechanismus 40 der in der US-PS 3 951 247 beschriebenen Art hin- und herbewegt werden, der seinen Antrieb von einer Motorwelle 41 empfängt.
Der Mechanismus 40 weist eine Pleuelstange 41 mit einer starren Stange 43 auf, die am einen Ende am Kurbelzapfen 44 angelenkt und am gegenüberliegenden Ende mit einem äußersten Ende eines elastischen Blättchens 45 verbunden ist, dessen anderes äußerstes Ende am Bodenteil 20 des Gleitstücks 18 befestigt ist.
Dadurch, daß es sich selbst biegt, ermöglicht das Blättchen 45 die Umsetzung der Drehbewegung des Kurbelzapfens 44 in eine geradlinige Alternativbewegung des Gleitstücks 18, ohne daß ein weiteres Gelenk zwischen der Pleuelstange 42 und dem Bodenteil 20 des Gleitstücks 18 verwendet werden muß, wodurch die Konstruktionsund Abnutzungsspielräume aufgrund des Drehkuppeins verringert werden.
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Während der Hin- und Herbewegung des Gleitstücks gestattet die Kugel 28 eine Verschiebung der Halterungen 21 mit Bezug auf die elastischen Elemente 30.
Wie in der US-PS 3 951 247 beschrieben, ist die leitende Bahn der Köpfe 24 mit dem Antriebs- und Steuerstromkreis mittels Flachkabel 50 verbunden, die an das untere Ende jedes Kopfes 24 angeschlossen sind.
Der Steuerstromkreis für die wahlweise Erregung der Widerstandsdruckelemente der Köpfe 24 zum Drucken einer gewünschten Zeichenzeile während der Hin- und Herbewegung des Gleitstücks 18 und der Abtasteinrichtungen zum Erfühlen der Stellung des Gleitstücks während seiner Bewegung und der Zeilenvorschubeinrichtung zum stufenweisen Vorrücken des Thermopapiers kann zu der in der US-PS 3 951 247 offenbarten Art gehören, der unter der Voraussetzung, daß der Antriebs- und Steuerstromkreis auf bekannte Weise erweitert ist, zum Steuern achtzig Widerstandselemente aufweist.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bewegungsübertragungsmechanismus für das Gleitstück gezeigt, das geeignet ist, um Drucken auf wärmeempfindlichem Papier mit einem zweiten darunterliegenden Wärmedurchschlagbogen zu ermöglichen.
Um auf einem wärmeempfindlichen Material dieser letzten Art zu drucken, ist es erforderlich, daß jedes Widerstandselement während seiner Erregung zeitweilig ortsfest mit Bezug auf das Papier ist, so daß die von dem erregten Widerstandselement erzeugte und durch das erste wärmeempfindliche Papier gehende Wärme das
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darunterliegende wärmeempfindliche Durchschlagpapier erreicht und dieses auf eine Temperatur erwärmt, die zum Bewirken eines Markierens desselben ausreicht.
Daher ist es notwendig, daß das Gleitstück 18 schrittweise entlang der Druckzeüenrichtung vorrückt, wobei es in Übereinstimmung mit der Punktdruckstelle zur wahlweisen Erregung der Druckelemente anhält, und sich zwischen zwei benachbarten Punktdruckstellen verschiebt, die dem Abstand zwischen zwei benachbarten Punkten einer Reihe der Matrix entsprechen, gemäß der die Zeichen gedruckt werden.
Der Mechanismus in Fig. 3 ist zum Vorrücken des Gleitstücks 18 des Druckers in Fig. 2 (achtzig Zeichen pro Zeile) ausgebildet, um Zeichen gemäß einer Matrix aus sieben Reihen und fünf Spalten mit einer Zeichenbreite von 1,45 mm zu drucken. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Druckelementen der Reihe beträgt deshalb 0,362 mm.
Der Mechanismus in Fig. 3 weist einen Nocken 70 auf, der auf einer Motorwelle 41 drehbar angebracht ist und ein sich über 360 erstreckendes Profil besitzt, das zwei Gruppen von konzentrischen und diametral gegenüberliegenden Kreisbögen 71 und 71a einschließt, die jeweils durch Rampen 72 bzw. 72a miteinander verbunden sind.
Die stufenweise Radiuszunahme zwischen einem Kreisbogen und dem benachbarten beträgt 0,362 mm, jeder Kreisbogen hat eine Winkelamplitude von 16°, und das Profil schließt weiterhin zwei Kreisbögen 73 und 73a ein, um die Bogengruppen 71 bzw. 71a jeweils mit einem Radius zu versehen.
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JN-
Zwei Nockenfolgewalzen 80 und 81 wirken mit dem Profil des Nockens 70 zusammen, die Walze 80 ist auf einem Stift 83 eines ersten Arms 88 eines Teils 84 drehbar angebracht, das den Nocken 70 überbrückt und am Bodenteil 20 des Gleitstücks 18 befestigt ist, und d^e Walze ist auf einem Stift 85 drehbar angebracht, der an einem Hebel 86 befestigt ist, welcher an einen zweiten Arm des Teils 84 angelenkt ist.
Eine Feder 90 ist zwischen dem ersten Arm 88 und dem Hebel 86 verspannt und drängt die Walzen 80 und 81 in Berührung mit dem Profil des Nockens 70.
Die Walzen 80 und 81 sind mit Bezug auf das Profil des Nockens 70 derart diametral gegenüberliegend angeordnet, daß der Abstand zwischen den Walzen 80 und 81 während der Drehung des Nockens 70 im Uhrzeigersinn konstant bleibt.
Während einer ersten Drehung des Nockens 70 im Uhrzeigersinn um 180 , wobei von der Stellung in Fig. 3 ausgegangen wird, wird das Gleitstück 18 auf die rechte Seite der Druckzeile über sechs Stufenverschiebungen von 0,362 mm zu bewegt, wobei die Walzen 80 und 81 im Verlauf jeder dieser Verschiebungen mit den Rampen 72 und 71 des Nockens 70 zusammenwirken; solche Verschiebungen werden zeitweilig durch fünf Arretierungen entsprechend dem Zusammenwirken der Walzen 80 und 81 mit den Kreisbögen 71 und 71a im Abstand voneinander vorgenommen, währenddessen der Steuerstromkreis wahlweise jedes der achtzig empfindlichen Druckelemente zum Drucken sämtlicher fünf Punkte einer Reihe der Matrix für alle achtzig Punktmatrixzeichen der Druckzeile erregt.
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Während einer nachfolgenden Drehung des Nockens 70 um 180 wird das Gleitstück 18 von der rechten Seite der Druckzeile auf die linke Seite zu bewegt, und zwar wiederum über sechs Stufenverschiebungen für eine Gesamtverschiebung von 2,172 mm, während der eine weitere Punktreihe für alle achtzig Zeichen der Zeile gedruckt wird.
Das Anbringen der Reihe von Druckelementen parallel zum erfindungsgemäßen Drucker sollte nicht als auf Serien-Parallel-Drucker oder auf das Schlaglos-Thermodruckverfahren beschränkt angesehen werden; ein derartiges Anbringen ist auch bei Parallel-Druckern von Nutzen, die von verschiedenen Schlaglosdruckverfahren Gebrauch machen, mit einer langen Reihe von auf einem planparallelen Substrat aufgetragenen Druckelementen.
Außerdem sollte, während das bevorzugte Ausführungsbeispiel einen Drucker für alphanumerische Punktmatrixzeichen beschreibt, klar sein, daß der gleiche erfindungsgemäße Drucker durch Abänderung des Steuerstromkreises auf bekannte Weise zum Aufzeichnen von Diagrammen durch aufeinanderfolgende Punkte verwendet werden kann.
Es versteht sich von selbst, daß an den beschriebenen Ausführungsbeispielen verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, ohne daß dadurch vom Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.
Ma^MP - 27 337
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Claims (10)

  1. Patentansprüche
    (lN Schlagloser Serien-Parallel- oder Parallel-Punktmatrixdrucker, bei dem eine Reihe von punktgroßen Druckelementen parallel zur Druckzelle eines Aufzeichnungsmediums in Stellung gebracht wird, das von einer Schreibwalze gehalten wird, und bei dem sämtliche Druckelemente der Reihe wahlweise und gleichzeitig zum Drucken von Punktzeilen gemäß den zu druckenden Markierungen erregt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe von Druckelementen eine Mehrzahl von benachbarten Gruppen von Druckelementen einschließt, wobei jede Gruppe von Druckelementen auf einer planparallelen Oberfläche eines verschiedenen Kopfes angeordnet ist, der auf dem Drucker unabhängig von den anderen Köpfen angebracht ist, und daß jeder Kopf in dem Drucker durch eine elastische Halterung gehalten wird, die es sämtlichen Druckelementen jedes Kopfes gestattet, das Aufzeichnungsmedium unabhängig von Mängeln in der Beschaffenheit der Schreibwalze und der planparallelen Oberfläche des Kopfes gleichmäßig zu berühren.
  2. 2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der elastischen Halterungen ein elastisches Blättchen besitzt, dessen eines Ende an einem Bodenteil befestigt ist, das sich parallel zur Druckzelle des Druckers erstreckt, wobei jeder Kopf an dem gegenüberliegenden Ende des entsprechenden Blättchens angebracht ist und wobei jedes Blättchen sich in eine
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    Richtung biegen kann, die rechtwinklig zur planparallelen Oberfläche des Kopfes liegt.
  3. 3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elastische Blättchen um eine sich rechtwinklig zur Druckzeile erstreckende Achse herum frei von Verdrehung ist.
  4. 4. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kopf an dem entsprechenden Blättchen mittels Paßschrauben befestigt ist, um ein Auswechseln des Kopfes ohne ein Verändern der Positionierung desselben zu gestatten.
  5. 5. Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der elastischen Halterungen ein Andrückelement zum Drängen der planparallelen Oberfläche jedes Kopfes gegen das Aufzeichnungsmedium aufweist.
  6. 6. Drucker nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Drucker zur Serien-Parallel-Art gehört, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil sich parallel zur Druckzeile bewegen kann und daß ein Mechanismus zum Hin- und Herbewegen des Bodenteils entlang der Druckzeilenrichtung vorgesehen ist.
  7. 7. Drucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Andrückelemente an dem Druckerrahmen befestigt ist und daß jeder Kopf ein Kugellager auf der der planparallelen Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche aufweist, wobei jedes Andrückelement mit der entsprechenden Kugel während der Hin- und Herbewegung des Bodenteils zusammenwirkt.
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  8. 8. Drucker nach Anspruch 6, bei dem das Bodenteil durch einen Kurbel-Pleuelstangenmechanismus bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuelstange ein biegsames Element besitzt, das an dem Bodenteil befestigt und mit dem Kurbelzapfen verbunden ist, um durch Biegen die Drehbewegung des Kurbelzapfens in eine geradlinige Alternativbewegung des Bodenteils umzusetzen.
  9. 9. Drucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus zum Bewegen des Bodenteils einen Nocken mit einem Profil einschließt. das sich über 360 erstreckt und zwei Gruppen von konzentrischen Kreisbögen aufweist, die durch um 180 voneinander versetzte Rampen verbunden sind, wobei jeder Kreisbogen einer Gruppe den gleichen Radius wie ein entsprechender Bogen der anderen Gruppe besitzt, wobei der Unterschied zwischen den Radien von zwei benachbarten Bögen gleichbleibend ist, wobei die Entfernung zwischen zwei um 180 im Winkelabstand voneinander angeordneten Punkten des Nockenprofils konstant ist und wobei zwei Nockenfolgewalzen mit dem Nockenprofil an zwei um 180° im Winkelabstand voneinander angeordneten Punkten zusammenwirken und mit dem Bodenteil zum Übertragen von Bewegung auf dasselbe verbunden sind.
  10. 10. Drucker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Nockenfolgewalzen an einer Halterung drehbar befestigt ist, die mit dem Bodenteil ortsfest verbunden ist, während die andere Nockenfolgewalze an einem Hebel drehbar befestigt ist, der an der Halterung angelenkt ist, wobei eine Feder zwischen dem Hebel und der Halterung verspannt ist, um die Walzen in Berührung mit dem Nockenprofil zu drängen.
    Ma/MP - 27 337 - 4 -
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DE19782819758 1977-05-04 1978-05-03 Schlagloser serien-parallel- oder parallel-punktmatrixdrucker Granted DE2819758A1 (de)

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