EP0205941A2 - Drive mechanism without play for printer carriages in lines printing devices - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- B41J19/18—Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
- B41J19/20—Positive-feed character-spacing mechanisms
Definitions
- the invention relates to a device for driving printer carriages in printing devices according to the preamble of patent claim 1.
- a dot-matrix print head is generally moved along a paper roller by a motor.
- the needle print head is attached to a printer carriage, which in turn is mounted on guide rods via bushings.
- the cable or toothed belt which is used as a traction means and is driven by a motor, is generally attached to an attachment of the printer carriage or the bushings.
- the printer carriage When writing with such printing devices, the printer carriage is now constantly moved back and forth between two reversal points, the bearing air present in the liners in the reversal phase leading to a "tilting" of the printer carriage in the area of the reversal points.
- the object of the invention is to design a device for driving printer carriages of the type mentioned at the outset in such a way that the internal clearance in the bearing elements of the printer carriage cannot have a negative effect on the noise development and the writing.
- the traction means be it a rope or a toothed belt is attached to the printer carriage and / or to the bearing elements in such a way that the attachment points of the traction device are offset from one another parallel to the direction of movement of the printer carriage such that they are on the printer carriage or the location elements exert a defined torque, the tilting moment that occurs due to the internal clearance in the bearing elements when the movement is reversed can be fully compensated for if the dimensions are appropriate.
- the tipping moment of the car When attaching the traction device outside the center of gravity, it is possible to compensate the tipping moment of the car in the reverse phase by introducing an appropriately dimensioned torque.
- the moment can be determined by the offset dimension, i.e. the distance between the two attachment points and be dimensioned by the belt tension.
- the device according to the invention makes it possible to avoid the tilting noise of the printer carriage in the reverse phase without additional effort compared to conventional simple printers, be it matrix printers or typewriter printers, and additionally to prevent typographical errors occurring as a result.
- the left figure represents a schematic sectional view of the printer carriage with associated bearing element and the right figure shows a diagram of the forces occurring and thus the moment.
- FIG. 1 shows a schematic representation of a conventional printing device and a representation of the occurring (force moments) and the resulting tilting movement of the printer carriage at the left reversal point of the printer carriage.
- Fig. 2 shows a schematic representation of the same printing device (moments of force) and the resulting tilting movement of the printer carriage at the right reversal point.
- Fig. 3 shows a schematic representation of an embodiment of the invention, in which the traction means is fastened in the horizontal axis of gravity of the printer carriage and the associated course of forces.
- Fig. 4 shows a schematic representation of the printer carriage with a connection of the traction means outside of the axis of gravity during the movement of the printer carriage from left to right with the associated course of forces.
- FIG. 5 shows a schematic representation of the connection of the traction means to the printer carriage outside of the axis of gravity when the printer carriage moves from right to left with the associated course of forces.
- the bearing clearance at the right reversal point when the printer carriage moves to the left (arrow direction) results in a tilting movement K which is opposite to the direction of the tilting movement in FIG. 1.
- the bearing bush LB is supported with the surfaces BF3 and BF4 on the guide rod F.
- the traction means S is now attached to the printer carriage in such a way that the traction means is arranged symmetrically to the horizontal axis of gravity HS, the fastening points BP being offset from one another parallel to the direction of movement of the printer carriage, this results in a corresponding size of the offset dimension V the force curve shown in the right part of FIG. 3 and thus a directed moment curve.
- the liner LB is always free of play with the contact surfaces BF3 and BF4 on the guide rod F.
Landscapes
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Abstract
Ein Druckerwagen (DW) ist über Laufbuchsen (LB) auf Führungsstangen (F) eines Druckers gelagert und wird entlang den Führungsstangen (F) über ein Zugmittel (S) bewegt. Das Zugmittel (S) ist am Druckerwagen (DW) und/oder den Lagerelementen (LW) befestigt, wobei die Befestigungspunkte (BP) des Zugmittels (S) parallel zur Bewegungsrichtung des Druckerwagens (DW) versetzt zueinander angeordnet sind, so daß sie auf den Druckerwagen (DW) bzw. das Lageelement ein definiertes Moment ausüben. Damit wird uns durch die Lagerluft in den Lagerelementen (LW) bei der Bewegungsumkehr auftretende Kippmoment kompensiert.A printer carriage (DW) is mounted on bushings (LB) on guide rods (F) of a printer and is moved along the guide rods (F) by a traction device (S). The traction means (S) is attached to the printer carriage (DW) and / or the bearing elements (LW), the fastening points (BP) of the traction means (S) being offset from one another parallel to the direction of movement of the printer carriage (DW), so that they are on the Exercise the printer carriage (DW) or the position element for a defined moment. This compensates for the tilting moment that occurs when the movement is reversed due to the internal clearance in the bearing elements (LW).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von Druckerwagen in Druckeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for driving printer carriages in printing devices according to the preamble of patent claim 1.
Bei Hardcopy-Druckem wie sie z.B. als Ausdruckeinrichtung in Verbindung mit Personalcomputern oder Textendgeräten verwendet werden, wird im allgemeinen ein Nadeldruckkopf motorisch entlang von einer Papierwalze bewegt. Der Nadeldruckkopf ist dabei auf einem Druckerwagen befestigt, der wiederum über Laufbuchsen auf Führungsstangen gelagert ist. Das als Zugmittel dienende über einen Motor angetriebene Seil bzw. Zahnriemen ist im allgemeinen an einem Ansatz des Druckerwagens oder den Laufbuchsen befestigt.For hardcopy printers such as As a printing device used in connection with personal computers or text terminals, a dot-matrix print head is generally moved along a paper roller by a motor. The needle print head is attached to a printer carriage, which in turn is mounted on guide rods via bushings. The cable or toothed belt, which is used as a traction means and is driven by a motor, is generally attached to an attachment of the printer carriage or the bushings.
Beim Schreiben wird bei derartigen Druckeinrichtungen nun der Druckerwagen beständig zwischen zwei Umkehrpunkten hin-und herbewegt, wobei die in den Laufbuchsen vorhandene Lagerluft in der Umkehrphase im Bereich der Umkehrpunkte zu einem "Kippen" des Druckerwagens führt.When writing with such printing devices, the printer carriage is now constantly moved back and forth between two reversal points, the bearing air present in the liners in the reversal phase leading to a "tilting" of the printer carriage in the area of the reversal points.
Dieses geringfügige Verschwenken des Druckerwagens verursacht ein zusätzliches Geräusch sowie einen Schrifistandsfehler.This slight pivoting of the printer carriage causes additional noise and a typographical error.
Bei einfachen Druckeinrichtungen wird dieser Fehler toleriert.This error is tolerated in simple printing devices.
Bei hochwertigen Druckeinrichtungen wurde bereits versucht durch Verspannen der Laufbuchsen diesen Fehler auszugleichen, was allerdings zu erhöhter Reibung und dadurch bedingt zu größerem Verschleiß führt. Der Einsatz von hochgenauen spielfreien Kugelumlaufhülsen führt zu einem erheblichen konstruktiven Aufwand und hohen Kosten.In high-quality printing devices, attempts have already been made to compensate for this error by tightening the bushings, but this leads to increased friction and, as a result, to greater wear. The use of high-precision, play-free recirculating ball sleeves leads to considerable design effort and high costs.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Antrieb von Druckerwagen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sich die Lagerluft in den Lagerelementen des Druckerwagens nicht negativ auf die Geräuschentwicklung und den Schriftstand auswirken kann.The object of the invention is to design a device for driving printer carriages of the type mentioned at the outset in such a way that the internal clearance in the bearing elements of the printer carriage cannot have a negative effect on the noise development and the writing.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.This object is achieved in a device of the type mentioned at the outset according to the characterizing part of the first claim.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Dadurch, daß das Zugmittel sei es nun ein Seil oder ein Zahnriemen am Druckerwagen und/oder an den Lagerelementen derart befestigt ist, daß die Befestigungspunkte des Zugmittels parallel zur Bewegungsrichtung des Druckerwagens versetzt zueinander derart angeordnet sind, daß sie auf den Druckerwagen bzw. die Lageelemente ein definiertes Moment ausüben, kann das durch die Lagerluft in den Lagerelementen bei der Bewegungsumkehr auftretende Kippmoment bei entsprechenden Dimensionierung vollständig kompensiert werden.Characterized in that the traction means, be it a rope or a toothed belt is attached to the printer carriage and / or to the bearing elements in such a way that the attachment points of the traction device are offset from one another parallel to the direction of movement of the printer carriage such that they are on the printer carriage or the location elements exert a defined torque, the tilting moment that occurs due to the internal clearance in the bearing elements when the movement is reversed can be fully compensated for if the dimensions are appropriate.
Bei Aufhängung des Zugmittels in der horizontalen Schwerachse genügt bereits ein sehr kleines Moment um den Wagen auf definierten Anlageflächen auf der Laufachse gleiten zu lassen ohne das dabei zusätzliche Reibung auftritt.When the traction device is suspended in the horizontal axis of gravity, a very small moment is enough to allow the carriage to slide on defined contact surfaces on the barrel axis without additional friction occurring.
Bei Anbringung des Zugmittels außerhalb der Schwerachse besteht die Möglichkeit durch Einleitung eines entsprechend dimensionierten Momentes, das Kippmoment des Wagens in der Umkehrphase zu kompensieren. Das Moment kann dabei durch das Versatzmaß d.h. den Abstand der beiden Befestigungspunkte und durch die Riemenspannung dimensioniert werden.When attaching the traction device outside the center of gravity, it is possible to compensate the tipping moment of the car in the reverse phase by introducing an appropriately dimensioned torque. The moment can be determined by the offset dimension, i.e. the distance between the two attachment points and be dimensioned by the belt tension.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es ohne Mehraufwand gegenüber konventionellen einfachen Drukkem, seien es nun Matrixdrucker oder Typenraddrucker, das Kippgeräusch des Druckerwagens in der Umkehrphase zu vermeiden und zusätzlich dadurch auftretende Schriftstandfehler zu verhindern.The device according to the invention makes it possible to avoid the tilting noise of the printer carriage in the reverse phase without additional effort compared to conventional simple printers, be it matrix printers or typewriter printers, and additionally to prevent typographical errors occurring as a result.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below, for example.
Bei den dargestellten Figuren 1 bis 5 stellt jeweils die linke Figur eine schematische Schnittdarstellung des Druckerwagens mit zugehörigem Lagerelement dar und die rechte Figur ein Diagramm der auftretenden Kräfte und damit der Momentevertauf.In the illustrated figures 1 to 5, the left figure represents a schematic sectional view of the printer carriage with associated bearing element and the right figure shows a diagram of the forces occurring and thus the moment.
Die Fig. 1 zeigt dabei eine schematische Darstellung einer üblichen Druckeinrichtung und eine Darstellung der auftretenden (Kräftemomente) und der daraus resultierenden Kippbewegung des Druckerwagens am linken Umkehrpunkt des Druckerwagens.1 shows a schematic representation of a conventional printing device and a representation of the occurring (force moments) and the resulting tilting movement of the printer carriage at the left reversal point of the printer carriage.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung derselben Druckeinrichtung (Kräftemomente) und der daraus resultierenden Kippbewegung des Druckerwagens am rechten Umkehrpunkt.Fig. 2 shows a schematic representation of the same printing device (moments of force) and the resulting tilting movement of the printer carriage at the right reversal point.
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, bei der das Zugmittel in der horizontalen Schwerachse des Druckerwagens befestigt ist und der zugehörige Kräfteverlauf.Fig. 3 shows a schematic representation of an embodiment of the invention, in which the traction means is fastened in the horizontal axis of gravity of the printer carriage and the associated course of forces.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Druckerwagens mit einer Anbindung des Zugmittels außerhalb der Schwerachse bei der Bewegung des Druckerwagens von links nach rechts mit zugehörigem Kräfteverlauf.Fig. 4 shows a schematic representation of the printer carriage with a connection of the traction means outside of the axis of gravity during the movement of the printer carriage from left to right with the associated course of forces.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Anbindung des Zugmittels am Druckerwagen außerhalb der Schwerachse bei der Bewegung des Druckerwagens von rechts nach links mit zugehörigem Kräfteverlauf.5 shows a schematic representation of the connection of the traction means to the printer carriage outside of the axis of gravity when the printer carriage moves from right to left with the associated course of forces.
Im folgenden werden für die selben Elemente der Fig. 1 bis 5 die selben Bezeichnungen verwendet.The same designations are used below for the same elements in FIGS. 1 to 5.
In einer hier nur schematisch dargestellten Nadeldruckeinrichtung wird mit Hilfe eines Motores M ein Druckkopf D der auf einem Druckerwagen DW angeordnet ist, zeilenweise entlang von einer hier nicht dargestellten Schreibwalze bewegt. Der Druckerwagen ist auf Führungsstangen F der Druckeinrichtung über eine Laufbuchse LB gelagert, die so ausgestaltet ist, daß sie sich mit ihren Enden über Berührflächen BF auf der Führungsstange F abstützt. Der Motor steht dabei über einen Zahnriemen oder ein Seil S mit dem Druckerwagen DW oder der Laufbuchse LB in Verbindung. Üblicherweise ist wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, das Seil S an einer Stelle nämlich der Befestigungsstelle DS an der Laufbuchse LB befestigt. Wird nun in üblicher Weise entsprechend der Fig. 1 mit Hilfe des Zugmittels S in Pfeilrichtung der .Druckerwagen DW nach rechts bewegt, so stützt er sich infolge der vorhandenen Lagerluft in der Laufbuchse LB nur an den Stellen BF1 und BF2 ab. Dadurch tritt bei der Be wegungsumkehr am linken Umkehrpunkt eine Kippbewegung K des Druckerwagens DW entsprechend der Pfeilrichtung auf. Zum Zeitpunkt der Bewegungsumkehr am linken Umkehrpunkt ergibt sich der in der rechten Seite dargestellte Kräfteverlauf. Dabei entspricht die Länge der Pfeile der Größe der einzelnen Kräfte. Für die einzelnen Pfeile gelten dabei im folgenden die gemeinsamen Bezeichnungen:
- G: Gewicht;
- Mr: Massenträgsheit Rechtslauf;
- M1: Massenträgheit Linkslauf;
- Br: Beschleunigung Rechtslauf;
- BI: Beschleunigung Linksiauf;
- Rs: Riemenspannung;
- A1: Auflager links;
- A2: Auflager rechts;
- SS: Systemschwerpunkt.
- G: weight;
- Mr: inertia, clockwise rotation;
- M1: inertia counterclockwise rotation;
- Br: acceleration clockwise;
- BI: acceleration left;
- Rs: belt tension;
- A1: support on the left;
- A2: support on the right;
- SS: System focus.
Entsprechend dem dargestellten Kräfteverlauf (Momente) der Fig. 2 resultiert aus der Lagerluft bei dem rechten Umkehrpunkt bei einer Bewegung des Druckerwagens nach links (Pfeilrichtung) eine Kippbewegung K, die der Richtung der Kippbewegung der Fig.1 entgegen gerichtet ist. Die Lagerbuchse LB stützt sich dabei mit den Flächen BF3 und BF4 auf der Führungsstange F ab.According to the force curve (moments) shown in FIG. 2, the bearing clearance at the right reversal point when the printer carriage moves to the left (arrow direction) results in a tilting movement K which is opposite to the direction of the tilting movement in FIG. 1. The bearing bush LB is supported with the surfaces BF3 and BF4 on the guide rod F.
Befestigt man nun entsprechend der Darstellung der Fig. 3 das Zugmittel S so am Druckerwagen, daß das Zugmittel symmetrisch zur horizontalen Schwerachse HS angeordnet ist, wobei die Befestigungspunkte BP parallel zur Bewegungsrichtung des Druckerwagens versetzt zueinander angeordnet sind, so ergibt sich bei entsprechender Größe des Versatzmaßes V der im rechten Teil der Fig. 3 dargestellte Kräfteverlauf und damit ein gerichteter Momentverlauf. Durch diesen Momentverlauf kann es bei dem Wechsel der Bewegungsrichtung in den Umkehrbereichen nicht zu einer Kippbewegung des Druckerwagens kommen. Die Laufbuchse LB liegt dabei spielfrei immer mit den Berührungsflächen BF3 und BF4 auf der Führungsstange F auf.3, the traction means S is now attached to the printer carriage in such a way that the traction means is arranged symmetrically to the horizontal axis of gravity HS, the fastening points BP being offset from one another parallel to the direction of movement of the printer carriage, this results in a corresponding size of the offset dimension V the force curve shown in the right part of FIG. 3 and thus a directed moment curve. As a result of this course of the moment, when the direction of movement changes in the reversal areas, the printing carriage cannot topple over. The liner LB is always free of play with the contact surfaces BF3 and BF4 on the guide rod F.
Bei einer Anbringung des Zugmittels S außerhalb der Schwerachse entsprechend den Fig. 4 und 5 besteht die Möglichkeit durch Einleitung eines entsprechend dimensionierten Momentes d.h. durch entsprechende Dimensionierung des Versatzes V oder durch entsprechende Dimensionierung der Riemenspannung Rs ein Kippmoment des Druckerwagens DW in der Umkehrphase zu kompensieren. Bei entsprechender Auslegung der Kräfte ergibt sich in der im rechten Teil der Fig. 4 und 5 dargestellte ausgeglichene Momenteverlauf.If the traction device S is attached outside the center of gravity according to FIGS. 4 and 5, there is the possibility of introducing a correspondingly dimensioned torque, i.e. to compensate for a tilting moment of the printer carriage DW in the reverse phase by appropriately dimensioning the offset V or by appropriately dimensioning the belt tension Rs. With an appropriate design of the forces, the balanced torque curve shown in the right part of FIGS. 4 and 5 results.
- M MotorM engine
- D DruckkopfD printhead
- DW DruckerwagenDW printer carriage
- F FührungsstangenF guide rods
- LB LaufbuchseLB liner
- BF BerührflächenBF contact surfaces
- S ZugmittelS traction mechanism
- DS BefestigungsstelleDS attachment point
- BFI BerührungsflächeBFI contact area
- BF2 BerührungsflächeBF2 contact area
- BF3 BerührungsflächeBF3 touch area
- BF4 BerührungsflächeBF4 touch area
- G GewichtG weight
- Mr Massenträgheit RechtslaufMr inertia clockwise rotation
- MI Massenträgheit LinkslaufMI inertia counterclockwise rotation
- Br Beschleunigung RechtslaufBr acceleration clockwise
- BI Beschleunigung LinkslaufBI acceleration counterclockwise
- Rs RiemenspannungRs belt tension
- AI Auflager linksAI support left
- A2 Auflager rechts SS SystemschwerpunktA2 support on the right SS system focus
- BP BefestigungspunktBP attachment point
- SS Druckerwagen/LagerelementsystemSS printer carriage / bearing element system
- LW LagerelementLW bearing element
- V VersatzV offset
- K KippbewegungK tilting movement
Claims (4)
dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (S) am Druckerwagen (DW) und/oder den Lagerelementen (LW) derart befestigt ist, daß die Befestigungspunkte (BP) des Zugmittels (S) zur Bewegungsrichtung des Druckerwagens versetzt zueinander angeordnet sind, so daß sie auf den Druckerwagen
(DW) bzw. das Lagerelement (LW) ein definiertes Moment ausüben, daß das durch die Lagerluft in den Lagerelementen (LW) bei der Bewegungsumkehr auftretende Kippmoment kompensiert.1.Device for driving printer carriages in printing devices in which the printer carriage is supported on guide rods via bearing elements which have clearance and are arranged at a distance and is moved along the guide rods via traction means fastened to the printer carriage and / or the bearing elements,
characterized in that the traction means (S) is attached to the printer carriage (DW) and / or the bearing elements (LW) in such a way that the fastening points (BP) of the traction means (S) are offset from one another with respect to the direction of movement of the printer carriage, so that they are on the printer carriage
(DW) or the bearing element (LW) exert a defined moment that compensates for the tilting moment that occurs due to the internal clearance in the bearing elements (LW) when the movement is reversed.
dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (S) mit seinem Befestigungspunkten (BP) in der horizontalen Schwerachse des Druckerwagens/Lagerelementesystems (SS) angreift.2. Device according to claim 1,
characterized in that the traction means (S) engages with its fastening points (BP) in the horizontal axis of gravity of the printer carriage / bearing element system (SS).
dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (S) mit seinen Befestigungspunkten (BP) außerhalb der horizontalen Schwerachse des Druckerwagen/Lageretementesystems (SS) angreift.3. Device according to claim 1,
characterized in that the traction means (S) acts with its fastening points (BP) outside the horizontal axis of gravity of the printer carriage / bearing element system (SS).
dadurch gekennzeichnet, daß als Lagerelement eine Laufbuchse (LB) vorgesehen ist, die sich an beiden Enden über Berührflächen (BF) auf der Führungsstange (F) abstützt.4. Device according to one of claims 1 to 3,
characterized in that a liner (LB) is provided as the bearing element, which is supported at both ends via contact surfaces (BF) on the guide rod (F).
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| DE3520569C1 (en) | 1987-01-08 |
| US5032033A (en) | 1991-07-16 |
| EP0205941A3 (en) | 1989-05-31 |
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| Date | Code | Title | Description |
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Inventor name: STEMPFL, GERHARD, DIPL.-ING.(FH) |