DE2935939C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrodynamische Anschlagvorrichtung für ein Druckwerk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Art.

Elektrodynamische Antriebsvorrichtung sind in Schnelldruckvor­ richtungen mehrfach bekannt, die einen sämtliche zu druckende Zeichen enthaltenen Universaltypenträger beliebiger Ausbildung (Kugelkopf, Typenscheibe) aufweisen. Dieser Universaltypenträger ist hierbei auf einem längs eines Aufzeichnungsträgers bewegbaren Schlitten angeordnet. Der Antrieb der elektrodynamischen An­ triebsvorrichtung setzt ein, sobald die für den Abdruck eines Schriftzeichens ausgewählte Type an der entsprechenden Druck­ stelle erscheint.

Durch die DE-PS 12 48 982 ist eine Druckervorrichtung bekannt, bei der jeder Druckzeile ein Magnetpaar zur Betätigung eines elektrodynamischen Druckhammers zugeordnet ist. Diese bekannte Anordnung ist für ein billiges Massenprodukt weniger geeignet. Außerdem ist der Hammerkopf hierbei aus Aluminium und nicht aus einem magnetisch leitfähigen Material hergestellt und auf den Haltestrom kann verzichtet werden, wenn durch die Einwirkung der Permanent-Magnete auf den Hammerkopf der Druckhammer in seiner Position gehalten wird.

Weiterhin ist durch die DE-OS 29 44 287 eine elektromagnetische Auslösevorrichtung, insbesondere für den Antrieb von Druckhämmern bekannt, durch die offenbart wird, daß durch eine Verbindung der zu bewegenden Spule mit einem Permanentmagneten die Spule in ihre Ruhelage zurückgeführt und in dieser gehalten wird. In dieser Offenbarung sind aber keine Hinweise weder über ein einfaches magnetisch leitendes Metallstück, das mit der Spule verbunden ist, noch über eine einfach Montage der Bauteile der elektro­ dynamischen Anschlagvorrichtung enthalten.

Ebenso ist durch die DE-OS 27 33 312 ein elektrodynamsicher Druckhammerantrieb bekannt, der aus vielen komplizierten und schwierig zu montierenden Einzelteilen besteht. Um eine für den Druckvorgang erforderliche exakte Führung des Druckhammers zu gewährleisten, ist eine genaue Fertigung zumindestens der Füh­ rungsteile erforderlich. Auch ist die Stromzufuhr zu der Erreger­ spule bei dieser bekannten Anordnung nicht ganz unproblematisch. Weiterhin sind die Flußleitstücke noch recht kompliziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrodynamische Anschlagvorrichtung für ein Druckwerk zu schaffen, die zwecks Erzielung einer besonderen Einfachheit und somit auch großen Funktionssicherheit mit so wenig als möglich unterschiedlichen und einfach zu montierenden Bauteilen auskommt. Die erfindungs­ gemäße Antriebsvorrichtung soll darüberhinaus mit höherem Wir­ kungsgrad betrieben werden können als bisher bekannte Vorrich­ tungen. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn­ zeichnete Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße Anschlagvorrichtung besteht aus einfach herzustellenden und zu montierenden Bauteilen, welche eine hohe Funktionssicherheit bei langer Lebensdauer gewährleisten. Die die Permanentmagnete in Wirkverbindung bringenden Flußleitstücke dienen gleichzeitig als Arretiermittel. Dies ist für die Massen­ herstellung ebenso ein weiterer besonderer Vorteil wie die vor­ teilhafte Ausbildung von Hammerkopf und Permanentmagneten, durch die sich der Einsatz von Rückstellfedern erübrigt, die den Druck­ hammer nach dem Druckvorgang in die Ausgangslage zurückstellen. Durch das Fehlen der Rückstellfeder wird auch der elektrische Energieverbrauch und damit die Temperaturerhöhung der Erreger­ spule selbst und benachbarter Teile auf ein Minimum herabgesetzt. Die in dem Schiebeteil des Druckhammers einsteckbaren Dämpfungs­ anschläge nach den Patentansprüchen 2 und 3 verhindern ein Schwingen des Schiebeteils in der Ruhelage, was sich auch günstig auf die Druckgeschwindigkeit auswirkt.

In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Einzelteile der erfindungsgemäßen Anschlag­ vorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Erfindungsgegenstandes im Schnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen teil des Erfin­ dungsgegenstandes und

Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Steuerung der Erre­ gerspule.

In der Fig. 1 ist eine als elektrodynamische Anschlagvorrichtung ausgebildete Hammerdruckanordnung für einen Serialdrucker in Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen dargestellt, wobei ein Druckhammer 1 auf freien Enden von Typenlamellen 3 einer Typen­ scheibe 5 angeordnete Typen 7 zur Erzeugung eines Abdrucks unter Zwischenschaltung eines Farbbandes 129 auf einem Aufzeichnungs­ träger 127 beaufschlagt. Der Aufzeichnungsträger 127 ist über eine Papierwalze 131 transportierbar, welche über einen nicht dargestellten Schrittmotor antreibbar ist. Die Typenscheibe 5 ist über einen als Antriebsvorrichtung ausgebildeten Schrittmotor 9 gemäß Fig. 4 einstellbar, welcher Antriebsimpulse über einen Verstärker 11 von einem Steuerelement 13 erhält. Dieses Steuer­ element 13 kann ein Mikroprozessor oder auch ein handelsüblicher Computer sein, der von einer Tastatur 15 erzeugte codierte Signale 17 empfängt, berechnet und dann weitergibt. Von dem Steuerelement 13 werden auch Antriebsimpulse über einen Verstär­ ker 19 an einen Schlittenschrittmotor 21 gegeben, wodurch ein die Typenscheibe 5 tragender Schlitten 23 schrittweise in Druckrich­ tung bewegt wird.

Die als Summentypenträger ausgebildete Typenscheibe 5 kann selbstverständlich auch ein Kugelkopf oder ein Typenzylinder sein, welcher auf einem Schlitten angeordnet ist. Dieser Schlit­ ten wird wie der Druckhammer 1 erfindungsgemäß elektrodynamisch angetrieben.

Der Druckhammer 1 besteht aus einem flachen leichtgewichtigen Schieber 25, welcher an seiner Stirnfläche 27 in Antriebsrichtung des Druckhammers 1 einen Hammerkopf 29 aus einem magnetisierbaren Metall aufweist. Dieser Schieber 25 besteht aus einem leichtge­ wichtigen Kunststoff und weist mittig eine mit ihrer großen Achse quer zu Bewegungsrichtung des als Anschlagteil ausgebildeten Druckhammers 1 eingebettete Erregerspule 31 auf. Der Schieber 25 ist mittels Führungsflächen 33, 35 auf Gegenführungsflächen 37, 39 einer Grundplatte 41 geradlinig hin- und herverschiebbar angeordnet. Andererseits ist der Schieber 25 in einer Ausnehmung 43 einer mit der Grundplatte 41 mittels zweier Schrauben 45, 47 fest verbindbaren Deckplatte 49 verschiebbar gelagert. Die Erre­ gerspule 31, die eine rechteckige Form aufweist, ist in dem Schieber 25 derart eingebettet, daß deren Oberflächen die Innen­ oberflächen 51, 53 der Grundplatte 41 und der Deckplatte 49 nicht berühren.

Weiterhin weist der Schieber 25 quer zu seiner Bewegungsrichtung vorstehende Begrenzungsanschlage 55, 57 auf, welche in dessen Endlagen mit festen Anschlägen 59, 61 von Ausnehmungen 63 in der Deckplatte 49 in Wirkverbindung bringbar sind. Diese Begrenzungs­ anschläge 55, 57 sind schwalbenschwanzartig ausgebildet, in ent­ sprechend ausgebildete Ausnehmungen 65 des Schiebers 25 einsteck­ bar und bestehen aus einem Dämpfungsmaterial. Hierdurch wird eine einfache Montage und eine sehr gute Dämpfungswirkung erzielt. Die Grundplatte 41 und die Deckplatte 49 bestehen aus nicht magnetisier­ baren Materialien.

Die Innenoberflächen 51, 53 der Grundplatte 41 und der Deckplatte 49 weisen je zwei im Abstand angeordnete Permanentmagnete 67, 69, 71, 73 mit zueinander entgegengesetzter Polarität auf, welche über je ein Flußleitstück 75, 77 miteinander in Wirkverbindung stehen. Die Permanentmagnete 67, 69, 71, 73 sind mit ihren großen Achsen quer zur Längsrichtung des Schiebers 25 angeordnet und weisen gegenüber den Oberflächen der Erregerspule 31 geringe Luftspalte 78 auf, siehe Fig. 2. Die Permanentmagnete 67, 69, 71, 73 sind in entsprechend ausgebildeten und durch je einen Steg 81, 83 voneinander getrennten Öffnungen 85, 87, 89, 91 eingelegt und durch diese Öffnungen 85, 87, 89, 91 von den äußeren Ober­ flächen der Grundplatte 41 und der Deckplatte 49 her abdeckende Fluß­ leitstücke 75, 77 arretierbar angeordnet. Die Flußleitstücke 75, 77 sind übrigens gleich ausgebildet und in entsprechend ausgebil­ dete Ausnehmungen 93, 95 arretierbar gelagert.

Das Flußleitstück 75 und die Deckplatte 49 sind in Blickrichtung der die Maschine bedienende Person derartig schräg ausgebildet, daß die gerade gedruckte Zeile jederzeit einsehbar ist. Aus diesem Grunde können die oberen Permanentmagnete 67, 69 auch eine geringere Dicke als die unteren (71, 73) aufweisen. Die vier Permanentmagnete (67, 69, 71, 73 ermöglichen übrigens einen optimalen Magnetfluß, wodurch der Wirkungsgrad des elektrodyna­ mischen Hammerantriebs sehr begünstigt wird.

Auf eine Rückstellfeder kann die erfindungsgemäße Antriebsvor­ richtung dadurch verzichten, daß der metallische Hammerkopf 29 und die Permanentmagnete 67, 69, 71, 73 derart zueinander an­ geordnet sind, daß der Druckhammer 1 durch die wirksame An­ ziehungskraft der Permanentmagnete 67, 69, 71, 73 in seine Ruhe­ lage zieh-und haltbar ist, siehe Fig. 3.

Die Stromzufuhr zu der Erregerspule 31 in dem Schieber 25 erfolgt über ein Flachbandkabel 97 mit vier Leitungsdrähten 99, 101, 103, 105. Die freien Enden der Leitungsdrähte 99 und 101 sind mit dem einen Ende 107, während die freien Enden der beiden anderen Leitungsdrähte 103 und 105 mit dem anderen freien Ende 109 der Erregerspule 31 mittels einer Lötverbindung fest verbunden sind. Um eine zu starke Beanspruchung dieser Lötverbindungen beim Be­ schleunigen des Druckhammers 1 zu vermeiden, weist das rückwär­ tige Ende 111 des Schiebers 25 eine Ausnehmung 113 auf, in die das abgeknickte Ende 115 des Bandkabels einlegbar und mittels einer Klemmleiste 117 mit dem Schieber 25 fest verbindbar ist. Die Klemmleiste 117 ist mittels einer nicht dargestellten Niet­ verbindung mit dem Schieber 25 fest verbindbar und weist an de Stirnfläche 111 des rückwärtigen Endes des Schiebers 25 ein senkrecht zur Bewegung des Druckhammers 1 nach unten ragende Stützfläche 119 für das Flachbandkabel 97 auf. Hierdurch wird eine lange Lebensdauer der elektrischen Verbindung des Flachband­ kabels 97 mit der Erregerspule 31 gewährleistet, wobei die bei den bekannten Anordnungen am Schieber 25 auftretenden Knickungen des Flachbandkabels 97 nicht auftreten.

Die Erregerspule 31 ist übrigens über das Steuerelement 13 derart steuerbar, daß sie bei Betätigung einer Schreibtaste 125 in der Tastatur 15 unmittelbar nach dem Einstellvorgang des Typenträgers 5 auf das jeweils abzudruckende Schriftzeichen durch einen ersten und nach dem Abdruckvorgang des Schriftzeichens durch einen zweiten Betätigungsimpuls mit entgegengesetzter Polarität beauf­ schlagbar ist. Zwischen der Erregerspule 31 und dem Steuerelement 13 ist in bekannter Weise ein Verstärker 127 angeordnet.

Die erfindungsgemäße elektrodynamische Antriebsvorrichtung zeich­ net sich durch ihren aus wenigen und leicht zu montierenden Ein­ zelteilen aus, wobei durch deren optimale Auslegungen eine hohe Anschlagfrequenz bei geringem Energieverbrauch, eine erhöhte Zu­ verlässigkeit und eine lange Lebensdauer ermöglicht werden. Die hohe Anschlagfrequenz wird dadurch begünstigt, daß der leicht­ gewichtige Schieber 25 über die Steuervorrichtung 13 derart ge­ steuert wird, daß die Erregerspule 31 bei Betätigung einer Schreibtaste 125 unmittelbar nach dem Einstellvorgang des Typen­ trägers 5 auf das jeweils abzudruckende Schriftzeichen durch einen ersten und nach dem Abdruckvorgang des Schriftzeichens durch einen zweiten Betätigungsimpuls mit entgegengesetzter Pola­ rität beaufschlagbar ist. Die günstigsten Werte für Lage und Dauer des zweiten Impulses hängen vom jeweiligen Magnetsystem, vom Trägheitsmoment des zugehörigen Ankers und von den Eigen­ schaften der elastisch verformbaren Auflage ab. Die Dauer dieses zweiten Impulses beträgt an einem erprobten Fall ein Drittel bis ein Viertel der Dauer des ersten Betätigungsimpulses. Die Dauer des zweiten lmpulses muß aber derart groß sein, daß der Hammer­ kopf 29 des Schiebers 25 in den Wirkbereich der Anziehungskraft der Permanentmagnete 67, 69, 71, 73 gelangt, damit diese den Schieber 25 in seine Ruhelage ziehen und halten können.

Claims (4)

1. Elektrodynamische Anschlagvorrichtung für ein Druckwerk in Schreib- oder ähnlichen Büromaschinen mit einem zur Abdruck­ erzeugung einer ausgewählten Typen eine geradlinige Bewegung auf einer nichtmagnetischen Grundplatte ausführenden Druck­ hammer, wobei am Druckhammer eine flache, in der Bewegungs­ ebene des Druckhammers verlaufende und mit einer Steuervor­ richtung in Wirkverbindung stehende Erregerspule angeordnet ist, deren sich senkrecht zur Bewegungsrichtung des Druck­ hammers erstreckenden beiden Wicklungsteile mit geringem Luftspalt im wesentlichen zwischen zwei Paaren von Polen von stationären Permanentmagneten verlaufen, die einander ent­ gegengesetzt gerichtete Magnetfelder erzeugen und abhängig von der Richtung des die Spule durchfließenden Stromes eine Abdruck- oder eine Rückkehrbewegung des Druckhammers er­ zeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck­ hammer (1) als flacher Schieber mit einem Hammerkopf (29) aus magnetisch leitfähigem Material ausgebildet ist, daß der Druckhammer (1) zwischen einer nichtmagnetischen Grund- (41) und einer mit dieser fest verbindbaren, nichtmagnetischen Deckplatte (49) in zwei Endlagen verschiebbar gelagert ist und der Hammerkopf (29) und die Permanentmagnete (67, 69, 71, 73) derart zueinander angeordnet sind, daß der Druck­ hammer (1) durch die wirksame Anziehungskraft der Permanent­ magnete (67, 69, 71, 73) in seine Ruhelage zieh- und haltbar ist, daß die dem Druckhammer (1) zugewandten Innenober­ flächen (51, 53) der Grundplatte (41) und der Deckplatte (49) je zwei im Abstand angeordnete Permanentmagnete (67, 69, 71, 73) mit zueinander entgegengesetzter Polarität aufweisen, welche über je ein Flußleitstück (75, 77) miteinander in Wirkverbindung stehen, daß die Permanentmagnete (67, 69, 71, 73) in entsprechend ausgebildete und durch je einen Steg (81, 83) voneinander getrennte Öffnungen (85, 87, 89, 91) einleg- und durch diese Öffnungen (85, 87, 89, 91) von der Oberfläche der Grundplatte (41) und Deckplatte (49) her abdecken­ de Flußleitstücke (75, 77) arretierbar angeordnet sind, und daß die beiden Flußleitstücke (75, 77) gleich ausgebildet und in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen (93, 95), in die die Öffnunqen (85, 87, 89, 91) für die Permanentmagnete (67, 69, 71, 73) münden, in den äußeren Oberflächen der Grundplatte (41) und der Deckplatte (49) einlegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schieber (25) mit Führungsflächen (33, 35) auf Gegenführungsflächen (37, 39) auf der Innenoberfläche (51) der Grundplatte (41) verschiebbar gelagert ist und seitlich vorstehende Begrenzungsanschläge (55, 57) aufweist, welche in den Endlagen des Schiebers (25) mit festen Anschlägen (59, 61) an der Deckplatte (49) in Wirkverbindung bringbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Begrenzungsanschläge (55, 57) aus einem Dämpfungsmaterial bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die mit dem Schieber (25) in Verbindung stehen­ den Enden der Begrenzungsanschläge (55, 57) schwalben­ schwanzförmig ausgebildet und in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen (65) in dem Schieber (25) einschiebbar sind.