DE1248982B - Schnelldruckvorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Deutsche Kl.:

G06k

B41 J

42 m6-15/02

Nummer: 1 248 982

Aktenzeichen: D 41133IX c/42 m6

Anmeldetag: . 15. März 1963

Auslegetag: 31. August 1967

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrisch gesteuerte Schnelldruckvorrichtungen und im besondern auf eine neue und verbesserte, magnetisch betriebene Hammeranordnung für solche Druckvorrichtungen.

In der Technik sind Typenraddrucker bekannt, bei denen Schrift- und/oder Zahlzeichen in Kolonnen an der Außenseite einer sich beständig drehenden Typenwalze angeordnet sind. Bei solchen bisher verwendeten Typenwalzen ist jedem Typenkolonnenring ein Druckhammer zugeordnet, der auf Grund von Steuersignalen, während die Walze oder Trommel sich dreht, im geeigneten Zeitpunkt ein vorherbestimmtes Zeichen herausschlägt. Zwischen der Typenwalze und einem Druckpapier ist ein Farbband angeordnet, wobei der Hämmer beim Drucken gegen , die Rückseite des Druckpapiers schlägt.

Bei solchen Schnelldruckern.mit Typenwalzen verteilt die Steuereinrichtung selbsttätig während jeder Umdrehung den Druck der Zeichen in der ordnungsgemäßen Reihenfolge, so daß bei jeder Umdrehung der Walze eine Druckzeile auf dem Papier gedruckt werden kann. Auf diese Weise können hohe Druckgeschwindigkeiten erreicht werden, die zwischen 120 und ungefähr 1200 Zeilen pro Minute betragen können, so daß diese Schnelldrucker für neuzeitliche Datenverarbeitungs-, Rechenmaschinen u. dgl. verwendet werden können.

Die älteren Schnelldrucker haben sich in mancherlei Hinsicht nicht als gänzlich befriedigend erwiesen. Bei den meisten dieser Schnelldrucker werden elektromechanisch betriebene Hammeranordnungen verwendet, wobei ein Elektromagnet, wenn dieser Strom erhält, gegen den Druckhammer stößt, der nun seinerseits gegen das Druckpapier schlägt. Die Verbindung zwischen dem Anker des Elektromagnets und dem Druckhammer kann entweder direkt oder .über geeignete Glieder erfolgen; in jedem Falle können jedoch große Schwierigkeiten entstehen, die die Wirksamkeit solcher Einrichtungen begrenzen.

Gegenüber den bekannten Schnelldruckvorrich-.tungen kennzeichnet sich die neue Schnelldruckvorrichtung mit einem bewegbaren Typenträger, auf dem eine Anzahl von Sätzen von Drucktypen verteilt sind und mit einer Anzahl von elektrodynamisehen Druckhämmern, die den entsprechenden Typensätzen an dem Typenträger zugeordnet sind, dadurch, daß jeder Druckhammer einen langgestreckten Schaft aufweist, an dem zwischen dessen Enden eine elektrisch erregbare stromführende Spule angebracht ist, deren Achse senkrecht zur Längsachse des genannten Schaftes verläuft; daß ortsfeste Schnelldruckvorrichtung

Anmelder:

Data Products Corporation,

Culver City, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:
Samuel N. Irwin, Grosse Point;
Frederick Earl Booth jun.,
Birmingham, Mich. (V. St. A.)

Magnete zum Erzeugen eines Magnetfeldes vorgesehen sind, das bewirkt, daß diejenigen Druckhämmer, deren Spulen Strom enthalten, in bezug auf den Typenträger bewegt werden und ein ausgewähltes Zeichen drucken und daß die Magnete aus gestaffelt angeordneten magnetischen Elementen bestehen, die auf Abstand stehen, wobei je zwei Elemente miteinander einen Spalt zur Aufnahme der stromführenden Spulen der Druckhämmer bilden und deren Bewegung führen, wenn die Spulen Strom erhalten.

Dabei sind die Paare magnetischer Elemente so angeordnet, daß in benachbarten Paaren von Elementen die gleichnamigen Pole aneinander grenzen, um eine gegenseitige Beeinflussung durch Beseitigen einer Flußverkettung zwischen benachbarten Flußfeldern klein zu halten.

Die magnetischen Elemente bestehen aus magnetisch leitendem Material und sind reihenweise gegenseitig beabstandet in Flußrichtung eines allen Elementen gemeinsamen Erregermagnets angeordnet, wobei die Elemente benachbarter Reihen sich gegenseitig überlappend versetzt angeordnet sind und der Spalt für die Spulen jeweils zwischen den benachbarten Reihen verläuft.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine besondere Ausführung der erfindungsgemäßen gestaffelten Anordnung der Hämmer und Magnete,
. Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der in die

F**" 709 639/257

Γ'248 982

Einzelteile zerlegten Druckhammer- und Magnet-Anordnung,

F i g. 3 ein Ausschnitt aus einer Draufsicht, die das Arbeiten der Druckhammer- und Magnet-Anordnung nach der F i g. 2 zeigt, .

Fig. 4, 5 und 6 je ein Querschnitt nach den Linien 4-4, 5-5 und 6-6 in der F i g. 2,

F ί g. 7 ein Ausschnitt aus einer Draufsicht auf eine andere Staffelanordnung der Magnete und

einen Richtung, so wird der Hammer 110 in Richtung zumTypenträger angetrieben und von dieser zurückgezogen, wenn der Strom durch die SpuleJn ^er**ümgekehrten Richtung fligßt. Befindet sich die 5 Spule 116 in Bewegung, so schneidet die Spulenwicklung die Kraftlinien an dem von den Magneten 120,122 gebildeten Spalt.

Bekanntlich führt dieser Vorgang zur Erzeugung einer Gegenspannung mit einer Polarität, die den

mindern sucht, wobei der tatsächlich fließende Strom geschwächt wird. Wird die Hammerbewegung z. B. durch Reibung od. dgl. verzögert, so fließt ein

schwindigkeit erfolgt. Da die Geschwindigkeit des Hammers von der Spannung bestimmt wird, bewirkt das Anlegen einer höheren Spannung eine

Fig. 8 ein Ausschnitt aus einer Draufsicht auf io Strom in der Spule zu schwächen sucht. Dieser eine weitere andere Staffelanordnung der Magnete. : Effekt wird im vorliegenden Fall ausgenutzt, um die Dem Typenträger 14 ist eine Hammer- und Hammerwirkung zu stabilisieren. Wird an die Magnetanordnung zugeordnet, wobei jeder Druck- Hammerspule eine gegebene Spannung gelegt, so hammer bei geeigneter Erregung gegen den Typen- wird der Hammer bis zu einer solchen Geschwmdigträger bewegt wird und dabei einen zwischen die 15 keit beschleunigt, daß die erzeugte Gegenspannung Magnet- und Hammeranordnung und den Typen- die angelegte Spannung auf den Wert Null zu verträger bewegten Druckbogen gegen den Typenträger
schlägt. Zwischen dem Druckbogen und dem Typenträger wird geeigneterweise ein Farbband, z. B. ein

Schreibmaschinenband, angeordnet, das den Druck 20 stärkerer Strom mit der Wirkung, daß eine erneute eines Zeichens bei Betätigung eines Hammers be- Beschleunigung in Richtung zur erforderlichen Gewirkt.

Bei der vorliegenden Druckhammeranordnung ist
jeder Hammer einem Gleichstromnebenschlußmotor
gleichzusetzen. Jeder Hammer 110 weist einen lang- 25 größere Geschwindigkeit. Die im Hammer im Zeitgestreckten Schaftteil 112 mit einem Hammerkopf punkt der Herabsetzung der Spannung auf den Wert 114 an dem einen Ende und mit einer stromführen- Null enthaltene kinetische Energie wird als elekden Spule 116, die zwischen den Enden des Schaftes trische Energie absorbiert. Es ist daher leicht einzuangeordnet ist, auf. sehen, daß die beschriebene Anordnung vorteilhaft

Die stromführende Spule 116 ruht eingebettet in 30 ist, da mit ihr eine vollständige Steuerung der einer geeigneten, verhältnismäßig dünnen, ebenen Hammerbetätigung erzielt wird. Basis 118 derart, daß die Achse der stromführenden Die Verwendung eines Hammers mit kleiner

Spule 116 auf der Ebene der Basis 118 senkrecht Masse und mit einer sich in einem Magnetfeld besteht sowie senkrecht zur Längsachse des Schaftes wegenden Spule ist für Schnelldrucker wegen der 12. Die dünne Basis 118 wird vorzugsweise aus 35 niedrigen Kosten, der hohen Geschwindigkeit und irgendeinem Metall oder einem Kunststoff herge- der vollkommenen Steuerung des Drückens äußerst stellt, das (der) sich zur Aufnahme der stromführen- erwünscht. Der Hammerschaft 112 wird vorzugsden Spule 116 eignet. weise aus einem Stab oder einem Rohr aus einem

Es wird ein Magnetfeld erzeugt, mit dem jede leichten, nicht magnetisierbaren Material, z.B. aus Spule 116 über zwei Flußpfade verkettet ist. Diese 40 Aluminium, hergestellt. Wie besonders aus den Flußpfade müssen den entgegengesetzten Richtungs- Fig. 4 bis 6 zu ersehen ist, ist der langgestreckte sinn aufweisen, so daß an beiden Enden der Spüle rohrförmige Schaft 112 mit einem Hammerkopf 114 eine in demselben Sinne wirkende Kraft erzeugt wird. in Form eines Aluminiumblockes am vorderen Ende Wie im'besonderen aus den Fig. 2 und 3 zu er- versehen, der gegen das Aufzeichnungsmittel und sehen ist, wird das Magnetfeld vorzugsweise von 45 den Typenträger schlägt. Am rückwärtigen Ende zwei Magneten 120 und 122 erzeugt, die beiderseits des rohrförmigen Schaftes 112 sind zwei auf Abstand der Spule 116 angeordnet sind. Jeder Magnet kann stehende Leiter 124,126 vorgesehen, deren Lage in U-förmig ausgestaltet sein, wobei die beiden bezug auf einander im Schaft 112 festgelegt ist und Schenkel des »U« den Nord- und Südpol des Magnets die gegeneinander durch die Isolierstreifen 128 und bilden. Die einander gegenüberstehenden Magnete 50 130 isoliert sind, die an der Innenseite der Wandung sind so angeordnet, daß ein Südpol des einen des Schaftes 112 vorgesehen sind, wie in den F i g. 4 Magnets dem Nordpol des anderen Magnets gegen- und 5 dargestellt ist. .-..-..

übersteht, wodurch die erwünschten Flußpfade ge- Die stromführende Spule 116 wird auf geeignete

schaffen werden. Weise in das Basisglied 118 eingebettet, wie in der

Der Abstand der einander gegenüberstehenden 55 F i g. 4 dargestellt, und mit den Leitern 124,126 verMagnete ist so bemessen, daß ein Spalt gebildet bunden. Wie zu ersehen ist, üegt die Achse der

wird, dessen Weite ausreicht, um eine Bewegung der stromführenden Spule 116 und des Basisgliedes 118 in der Längsrichtung im Spalt zuzulassen, wenn die Spule 116 mit Strom versorgt wird.

Bei dieser Anordnung ist die in der Spule erzeugte Kraft dem Produkt aus der Flußdichte, dem Stromfluß und der wirksamen Spulenlänge proportional. Bei Umkehrung der Richtung des Stromflusses in der

stromführenden Spule 116 senkrecht zur Ebene der Basis 118 und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Hammers 110 in dem Spalt zwischen den Magneten 60 120,122.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Anordnung ist die große Textdichte, die mit den oben beschriebenen dynamischen Druckhämmern erreicht werden kann. Der Druck mit Geschäfts- und anderen Daten-

Spule 116 wird die Richtung der Kraft umgekehrt, 65 Verarbeitungsmaschinen erfordert normalerweise

die den Hammer zu bewegen sucht. einen Abstand der Zeichen von 2,5 mm von Mitte

Durchfließt der der Spule 116 über die beiden zu Mitte. Die Hämmer müssen daher den gleichen

Leiter 124,126 zugeführte Strom die Spule in der Abstand voneinander aufweisen, von Mitte zu Mitte

Claims (2)

1. 5 6

   gemessen. Bei der vorliegenden Einrichtung wird linien von der einen Seite der Magnetanordnung zur diese Textdichte durch eine gestaffelte Anordnung anderen Seite und dann zurück zur erstgenannten der einzelnen Magnetpaare erreicht. Die F i g. 3 zeigt Seite verlaufen. Es wird darauf hingewiesen, daß eine Reihe der Anordnung. Hieraus ist zu ersehen, zwecks Verminderung der Verkettung zwischen in welcher Weise sechs nahe beieinanderliegende 5 solchen »langen Stäben« der Kraftflußpfad umgedynamische Hammer in bezug auf den Typenträger wendet ist, um gleichnamige Pole einander gegen-14 angeordnet und wahlweise betrieben werden überzustellen, so daß die Kraftlinien sich gegenkönnen. Es wird darauf hingewiesen, daß die strom- seitig abstoßen.

   führende Spule 116 bei jedem der sechs Hämmer in Die F i g. .8 zeigt noch eine andere Ausführungsder gestaffelten Anordnung nach der F i g. 3 an einer ίο form, bei der die verschieden ausgestalteten Polanderen Stelle gelegen ist. stücke 158 und 160 zusammen mit einem großen

   In der F i g. 3 sind mehrere weitere Spulen 116 C-f örmigen Permanentmagnet 162 benutzt werden, dargestellt, um zu zeigen, daß die Stellen, an denen Die Polstücke 158,160 sind an einer nicht magnetidie Spulen liegen, vom Kopf bis zum rückwärtigen sierbaren Unterlage 164 angebracht, die von dem Ende des Hammers hin gegeneinander versetzt sind, 15 großen Permanentmagnet umfaßt wird, der am so daß die Spulen in den Spalten der zugehörigen Schenkel 166 einen Nordpol und am Schenkel 168 Magnete bewegbar ruhen. Die Bewegung jeder einen Südpol aufweist. Bei dieser Anordnung der stromführenden Spule 116 im Spalt der zugehörigen Magnete sind die Spalte zwischen den Polstücken Magnete wird von den an jedem Ende des Hammers gestaffelt angeordnet, wie durch die bewegbaren angeordneten Führungen 132, 134 geführt. Die 20 stromführenden Spulen 170, 172 benachbarter Führungen sind mit geeigneten Schlitzen 136, und Druckhämmer dargestellt. Der Verlauf der Kraftzwar je ein Schlitz für jeden Hammer, versehen, so linien in dieser Anordnung wird durch die Pfeile 174 daß die Hämmer den geeigneten Abstand von- angedeutet. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Aneinander aufweisen und die Bewegung eines jeden . Ordnung mit einem Außenmagnet 162 und den Pol-Hammers ohne Behinderung der beiden benach- 25 stücken 158,160 zum Erzeugen des erforderlichen barten Hammer linear erfolgt. Da die Schlitze 136 Kraftflußmusters die sehr hohe Flußdichte von in den^; Führungen 132, 134 einen Abstand von 10 000 bis 11 000 Gauss erzielt wird.
   2,5 mm von Mitte zu Mitte aufweisen, wird der In den obenstehenden Zeilen wurde eine viele ordnungsgemäße Abstand der Hämmer voneinander Vorzüge aufweisende Schnelldruckeinrichtung beaufrechterhalten und die gewünschte Textdichte er- 30 schrieben, die durch eine besondere günstige Druckzielt, hammer- und Magnet-Anordnung gekennzeichnet ist.

   Die Fig. 1 zeigt eine gestaffelte Anordnung von Jeder Druckhammer besitzt nur eine geringe Masse sechs Magnetpaaren in jeder Reihe. Sollen, wie all- und wird dynamisch angetrieben, da er eine Drahtgemein üblich, für den Drucker mindestens 120 spule trägt, die in der Magnetanordnung mit Strom Kolonnen oder Spalten vorgesehen werden, so 35 versorgt wird, um die gewünschte Bewegung des müssen zwanzig Reihen mit je sechs Magnetpaaren , Hammers zu bewirken. Es ist möglich, die Hämmer in gestaffelter Anordnung vorgesehen werden." Die so anzuordnen, daß deren Kerne abwechselnd ober-Schlitzführungen 132 und 134 am vorderen und halb und unterhalb der Mittellinie des Schaftes rückwärtigen Teil des Untersatzes 140, der die liegen, so daß eine oder zwei Zeilen zugleich ge-Magnetpaare enthält, führen die Bewegungen der 40 druckt werden können.

   verschiedenen Hämmer 110 in bezug auf den sich Beim gleichzeitigen Druck von zwei Zeilen kann

   drehenden Typenträger 14. die Druckgeschwindigkeit bei einer sehr großen

   Die Anbringung der Magnetpaare am Untersatz Textdichte offenbar verdoppelt werden, ohne daß 140 erfolgt geeigneterweise mit Hilfe eines Kleb- zusätzliche, nicht arbeitende Speichermittel für die stoffes, eines Epoxyharzes oder auf andere geeignete 45 Datenverarbeitungseinrichtung erforderlich werden. Weise. Die Schlitzführungen 132,134 werden am Es ist ferner vorgesehen, die Bewegung der besten aus einem Kunststoff geformt und an der Hammer auf eine Strecke von ungefähr 5 mm zu be-Vorder- und Rückwandung des nicht magnetisier- grenzen, mit dem Vorteil von weniger kritischen baren Gestells angebracht. Wie in der Fig. 1 durch Toleranzen in der Achse der Bewegung. In der ündie Pfeile 142 angedeutet, verlaufen die Kraftlinien- 50 gefähr 5 Windungen enthaltenden Hammerspule pfade der Magnetpaare derart, daß eine magnetische kann ein Strom von 3 Amp. fließen, so daß diese Wechselwirkung und gegenseitige Beeinflussung zwi- Druckhammer benutzt werden können, um ein Aufsehen benachbarten Magnetpaaren gering bleibt, Zeichnungsmittel neben dem Bedrucken außerdem während zugleich die gewünschte Verkettung jeder noch zu durchstanzen oder zu perforieren.
   Spule mit den beiden Kraftlinienpfaden erfolgt. 55 ...

   Die Fig. 7 zeigt eine andere Anordnung der Patentansprüche:
   Magnete. Diese Anordnung umfaßt eine Anzahl von 1. Schnelldruckvorrichtung mit einem beweg-Magneten 150 in gestaffelter Anordnung, die die baren Typenträger, auf dem eine Anzahl von Einhaltung eines geringen Abstandes der Druck- Sätzen von Drucktypen verteilt ist, mit einer hammer voneinander in der oben beschriebenen 60 Anzahl von elektrodynamischen Druckhämmern, Weise ermöglicht. Die stromführende Spule 152 z. B. die den entsprechenden Typensätzen an dem befindet sich in dem von gegenüberstehenden Ma- Typenträger zugeordnet sind, dadurch gegneten gebildeten Spalt, während die Spule 154 sich ' kennzeichnet, daß jeder Druckhammer in einem Spalt befindet, der in bezug auf den erst- (110) einen langgestreckten Schaft (112) aufweist, genannten Spalt versetzt ist. Bei dieser Anordnung 65 an dem zwischen dessen Enden eine elektrisch erverlaufen die Kraftlinienpfade, wie durch die Pfeile regbare, stromführende Spule (116) angebracht 156 angedeutet, wobei die Magnete als lange Stäbe ist, deren Achse senkrecht zur Längsachse des ausgebildet und so magnetisiert sind, daß die Kraft- genannten Schaftes verläuft, daß ortsfeste Ma-

   gnete zum Erzeugen eines Magnetfeldes vorgesehen sind, das bewirkt, daß diejenigen Druckhammer (110), deren Spulen Strom erhalten, in bezug auf den Typenträger (14) bewegt werden und ein ausgewähltes Zeichen drucken, daß die Magnete aus gestaffelt angeordneten magnetischen Elementen (120, 122) bestehen, die auf Abstand stehen, wobei je zwei Elemente miteinander einen Spalt zur Aufnahme der stromführenden Spulen (116) der Druckhammer bilden und deren Bewegung führen, wenn die Spulen Strom erhalten.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Paare magnetischer Elemente (120, 122) so angeordnet sind, daß in benachbarten Paaren von Elementen die gleichnamigen Pole aneinander angrenzen, um eine gegenseitige Beeinflussung durch Beseitigung einer Flußverkettung zwischen benachbarten Flußfeldern klein zu halten.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das. rückwärtige Ende des genannten Schaftes (112) mit zwei auf Abstand stehenden Leitern (124, 126) versehen ist, die im Schaft von Isolierstreifen (128, 130) festgehalten werden, die an den Innenwahdungen des Schaftes vorgesehen sind.

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte stromführende Spule (116) in einer dünnen ebenen Materialbasis (118) eingebettet ruht, derart, daß die Achse der genannten Spule senkrecht zur Ebene der genannten Basis und zur Längsrichtung des genannten Schaftes verläuft.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußfeld von je zwei magnetischen Elementen (120, 122) senkrecht zur Ebene der Spule (116) verläuft, derart, daß die Windungen jeder Spule durch zwei Flußpfade miteinander verkettet sind.

   6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes magnetische Element (120, 122) U-förmig ausgebildet ist (Fi g. 3).

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes magnetische Element (150) eines jeden Paares vieleckig ausgebildet ist.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Elemente aus magnetisch leitendem Material bestehen und reihenweise gegenseitig beabstandet in Flußrichtung eines allen Elementen gemeinsamen Erregermagneten angeordnet sind, wobei die Elemente benachbarter Reihen sich gegenseitig überlappend versetzt angeordnet sind und der Spalt für die Spulen jeweils zwischen den benachbarten Reihen verläuft.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte Schaft (112) aus einem leichten Material in Form eines Rohres und der Hammerkopf aus Vollmaterial hergestellt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift 1081701;
   Grunsehl, Lehrbuch der Physik, Leipzig, 1951, 2. Band, S. 148, Abb. 208.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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