Dämpfungsvorrichtung für den elektromagnetischen Antrieb des Druckhammers in einer Druckhammeranordnung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für einen als Klappankermagnetsystem ausgebildeten elektromagnetischen Antrieb für den Druckhammer einer Druckhammeranordnung mit einer ein Magnetfeld erzeugenden Magnetspule und einem entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder verschiebbaren und dabei den Hammer entgegen einer Druckhammerrückstellfeder beschleunigenden, sich in seiner Ruhestellung federbelastet gegen einen der Dämpfung seines Rückpralles dienenden Anschlages abstützenden Ankerhebel.

[0002] Bei Fernschreibmaschinen modernerer Bauart sind als abdruckerzeugende Vorrichtungen Typenscheiben angeordnet, die über einen Druckhammer betätigt werden. Der Antrieb für einen derartigen Druckhammer muss dabei so ausgebildet sein, dass der nach dem Abdruck in seine Ausgangslage zurückkehrende Druckhammer nach Erreichen der Ausgangslage sich in möglichst kurzer Zeit in Ruhe befindet, damit sofort der nächste Druckvorgang beginnen kann. Zu diesem Zwecke ist es notwendig, dem Druckhammer in kürzester Zeit seine kinetische Energie zu entziehen.

[0003] Aus der DE-OS 1 761 651 ist eine Vorrichtung zum schlagartigen Anhalten von schnell bewegten Massen bei mechanischen Druckern bekannt, wobei eine Prellmasse vorgesehen ist, auf die die anzuhaltende Masse aufprallt. Die Prellmasse ist über eine Halterung aus einem dämpfenden Material so mit einem feststehenden Rahmen gekoppelt, dass sie um die Ruhelage der Halterung schwingen kann und ist so dimensioniert, dass sie die Bewegungsenergie der anzuhaltenden Masse grösstenteils übernimmt. Eine derartige Vorrichtung ist aber relativ aufwendig aufgebaut und deshalb für Druckhammeranordnungen der eingangs genannten Art wenig geeignet.

[0004] Es ist ausserdem aus der DE-OS 21 19 415 bekannt, die zur Dämpfung vorgesehenen Anschläge aus dämpfendem Material Viton oder dergleichen zu bilden. Die so erreichte Dämpfung ist jedoch nicht ausreichend und geht auch bei steigender Temperatur verloren bzw. unterliegt einem nicht unerheblichen Alterungsprozess.

[0005] Es ist weiter aus der DE-AS 26 29 127 eine Dämpfungsvorrichtung für den Ankerhebel eines Klappankermagnetsystems mit einem Dämpfungsglied bekannt, das auf einem Lagerelement aufsitzt, das bei der Rückkehr des Druckhammers in seine Ausgangslage durch einen Antriebshebel, der mit einer Kunststoffschicht umgeben ist, entgegen einer Feder bewegt wird. Das Dämpfungsglied enthält eine schräge Auflagefläche, gegen die der Antriebshebel aufläuft.

[0006] Durch die Kunststoff-Metall-Paarungen kann es bei der Betätigung des Klappankermagnetsystems zu Haftungseffekten kommen.

[0007] Ein weiterer Nachteil der Dämpfungsvorrichtung besteht darin, dass in der Dämpfungsvorrichtung in der Form eines Federelementes ein Energiespeicher angeordnet ist, der zwar bei der Rückkehr des Druckhammers in seine Ausgangslage für eine Dämpfung des Druckhammers sorgt, die aufgenommene Energie jedoch anschliessend wieder abgibt, was zu Prellungen des Druckhammers trotz der reibungsintensiven Schicht führen kann.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dämpfungsvorrichtung für ein Klappankermagnetsystem möglichst einfach und kostengünstig zu gestalten, so dass bei der Rückkehr eines Druckhammers in seine Ausgangslage nach erfolgtem Abdruck kein Prellen des Druckhammers erfolgt.

[0009] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass ein drehbar gelagerter Winkelhebel vorgesehen ist, dessen einer mit einer Anschlagfläche versehener Arm im Bewegungsbereich des Ankerhebels liegt und den Anschlag bildet, und dass bei abgefallenem Ankerhebel der mit einer Auflauffläche versehene andere Arm des Winkelhebels sich beim Verschwenken desselben durch den vor dem Druckhammer in seine Ruhestellung zurückkehrenden Ankerhebel an den Druckhammer seitlich als Reibbremse anlegt.

[0010] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0011] Mit der erfindungsgemässen Dämpfungsvorrichtung ergibt sich ein optimaler Dämpfungsverlauf des gesamten Klappankermagnetsystems, und zwar dadurch, dass der zurückkehrende Druckhammer den Ankerhebel gegen die Anschlagfläche des drehbar gelagerten Winkelhebels drückt.

[0012] Die Anschlagkraft an der Anschlagfläche wird durch den Winkelhebel in eine Reibkraft an der Auflauffläche umgesetzt, und zwar entsprechend und abhängig von der Rückprallenergie. Damit erfolgt eine in Abhängigkeit von der Rückprallenergie angepasste Dämpfung des Druckhammers. Da ausserdem sowohl die Auflauffläche als auch der hintere Teil des Druckhammers aus Metall bestehen, kann es weder zu Haftungseffekten noch zu Verschleiss kommen.

[0013] Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben.

[0014] Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht der Druckhammeranordnung gemäss der Erfindung von oben,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der die Druckhammeranordnung ansteuernden Schaltungsanordnung,

Fig. 3 den Stromverlauf innerhalb der Magnetspule in Abhängigkeit von der Zeit beim Ablauf eines Vorganges und

Fig. 4 ein Weg-Zeit-Diagramm für den Druckhammer und den Ankerhebel beim Ablauf eines Druckvorganges.

[0015] Die in der Fig. 1 dargestellte Druckhammeranordnung besteht aus einem eigentlichen Druckhammer 1, einem zugeordneten Ankerhebel 2, den den Ankerhebel betätigenden Magnetspulen 3 und einem mit einer Anschlagfläche 4 versehenen Winkelhebel 5.

[0016] Bei Betätigung der Druckhammeranordnung durch Erregung der Magnetspulen 3 wird der Ankerhebel 2 entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 6 beschleunigt und bewegt damit den Druckhammer 1, der unter der Wirkung einer weiteren Druckhammerrückstellfeder 7 an einem Vorsprung des Ankerhebels anliegt. Nach Aufprall des Ankerhebels 2 auf den Polflächen der Magnetspulen 3 oder einem justierbarem Anschlag 32 löst sich der Druckhammer 1 infolge seiner eigenen Trägheit von dem Vorsprung des Ankerhebels 2 und führt durch Aufprall auf eine auf einem Typenrad angeordnete, hier nicht dargestellte Type den eigentlichen Abdruck durch. Unter der Wirkung der Rückstellfeder 7 und infolge des Abpralles an der Type bewegt sich der Druckhammer nach dem Abdruck in seine Ruhelage zurück. Mit Hilfe der in der Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung wird nun nach Ablösen des Druckhammers 1 von dem Ankerhebel 2 der relativ hohe Erregerstrom der Magnetspule IER auf einen Haltestrom IH zurückgeschaltet. Der Haltestrom IH ist so dimensioniert, dass er gerade die Wirkung der Rückstellfeder 6 überwindet und den Ankerhebel 2 an den Polflächen der Magnetspulen 3 hält. Kehrt nun der Druckhammer 1 in seine Ruhelage zurück, so schlgt er auf den angezogenen Ankerhebel 2 auf, überwindet dabei die Haltekraft des Ankerhebels an der Polfläche der Magnetspulen 3 und überträgt einen bestimmten Teil seiner kinetischen Energie auf den Ankerhebel 2 in der Art, dass sich der Ankerhebel zwar gemeinsam mit dem Druckhammer 1 in die Ausgangslage zurückbewegt, der Ankerhebel 2 aber deutlich vor dem Druckhammer 1 die Anschlagfläche 4 des Winkelhebels 5 erreicht. Dabei ist zu beachten, dass der Druckhammer nie die Anschlagfläche 4 direkt erreicht, sondern nur eine durch die Anschlagfläche 4 und den Ankerhebel 2 gegebene Endlage (Ruhelage). Unter der Wirkung des Aufpralles des Hebels 2 auf der Anschlagfläche 4 verdreht sich der Winkelhebel 5 und verschwenkt damit den mit einer Auflauffläche versehenen Arm 9 in den Bewegungsbereich des zurückkehrenden Druckhammers 1. Der Druckhammer 1 läuft auf dieser Auflauffläche 8 auf und wird damit zusätzlich abgebremst.

[0017] Der Bewegungsbereich des Winkelhebels 5 wird insgesamt begrenzt durch eine am Arm 9 des Winkelhebels 5 angeordnete Anschlagfläche 10.

[0018] Erzeugt wird dieser beschriebene Bewegungsablauf mit Hilfe der in der Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung. Sie besteht im wesentlichen aus zwei monostabilen Kippstufen 11 und 12 zur zeitlichen Ansteuerung der Schaltungsanordnung. Schalttransistoren 13, 14 und 15 verbinden die Magnetspulen 3 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal eines Verstärkers 16, der den Erregerstrom IER und den Haltestrom IH regelt, mit einer Konstantspannungsquelle 17. Der Verstärker 16, der als Stromregler geschaltet ist, liegt mit seinem positiven Eingang an einem Spannungsteiler aus den Widerständen 18 bis 22 und dem zugeordneten Schalttransistor 23. Der Schalttransistor 23, der über die Kippstufe 12 angesteuert wird, verändert in Abhängigkeit von dem gewünschten Strom in der Spule 3 das Teilerverhältnis des Spannungsteilers 18-22, der über den Widerstand 18 mit einer Referenzspannungsquelle 24 in Verbindung steht. Der negative Eingang des Verstärkers 16 liegt an einem Messwiderstand 25 zur Feststellung des Istwertes des Stromes in den Spulen 3a an. Die weiteren Widerstände 26 bis 30 dienen in bekannter Weise zur Anspassung der Schalttransistoren.

[0019] Die eigentliche Funktion der in der Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung werden im folgenden anhand der Fig. 2, dem Stromzeitdiagramm der Fig. 3 und dem Weg-Zeit-Diagramm der Fig. 4 erläutert.

[0020] Zum Zeitpunkt T1 werden über den am Eingang 31 angelegten Startimpuls die monostabilen Kippstufen 11 und 12 gesetzt. Damit öffnet sich über die Transistoren 15, 14 der Schalttransistor 13 und die Spule 3 wird an die Spannungsquelle 17 angelegt. Der Strom steigt sprungartig bis zum Wert des Erregerstromes IER an. Unter der Wirkung des erzeugten Magnetfeldes werden der Ankerhebel 2 und der Druckhammer 1 beschleunigt, wobei zum Zeitpunkt T2 der Ankerhebel 2 an den Polflächen der Magnetspulen 3 oder am Anschlag 32 aufprallt und der Druckhammer 1 sich deshalb vom Ankerhebel 2 löst. Danach kippt die monostabile Kippstufe 12 entsprechend dem Kurvenverlauf K12 der Fig. 3 und wird auf den Haltestrom IH zurückgeschaltet. Der von der Abdruckstelle zurückprallende Druckhammer 1 trifft zum Zeitpunkt T3 auf den Ankerhebel 2 auf und verleiht ihm dadurch einen Stoss. Der Ankerhebel 2 löst sich von den Magnetspulen 3 und trifft zum Zeitpunkt T4 auf die Anschlagfläche 4 auf. Der Druckhammer 1 selbst wird über den Winkelhebel 5 gebremst, ungefähr zu diesem Zeitpunkt wird ausserdem der Haltestrom IH mit Rückkehr des monostabilen Kippgliedes 11 inseineAusgangsiageausgeschaitet. Der Ankerhebel 2 prallt nun von der Anschlagfläche 4 ab und trifft zum Zeitpunkt T5 auf den Druckhammer 1 auf. Dadurch wird der Druckhammer 1 noch stärker gebremst, so dass zum Zeitpunkt T6 sowohl der Ankerhebel 2 als auch der Druckhammer 1 wieder ihre Ausgangsstellung erreicht haben und sich in Ruhe befinden.

[0021] Um einen derartigen Bewegungsablauf zu erzielen, sind ausserdem die Massenträgheitsmomente des Druckhammers 1 und des Ankerhebels 2 so aufeinander abgestimmt, dass sie das Verhältnis von etwa 2:1 aufweisen. Dabei haben bei einer Ausführungsform der Druckhammeranordnung die einzelnen Elemente folgende Werte:

Massenträgheitsmoment des Druckhammers 140 g.c_m2

Massenträgheitsmoment des Ankerhebels 72 g.cm2

Masse des Druckhammers 4,2 g,

Abstand des Druckhammers von der Drehachse des Ankerhebels 58 mm,

Länge des Ankerhebels 65 mm,

Masse des Ankerhebels mit Anker 12 g,

max. Weglänge des Stössels 7 mm,

max. Weglänge des Stössels bis zum Freiflug 2,6 mm,

max. Erregerstrom 2A

Halterstrom IH 0.3A.

[0022] Selbstverständlich sind neben dem beispielsweise beschriebenen Bewegungsverlauf durch entsprechende Dimensionierung der Ströme noch verschiedene andere Bewegungsabläufe möglich. So kann beispielsweise die Höhe des Haltestromes so dimensioniert sein, dass der zurückkehrende Druckhammer 1 den noch angezogenen Ankerhebel zwar löst, dass dieser aber vor Erreichen der Anschlagfläche 4 erneut angezogen wird und mit dem nachfolgenden Druckhammer 1 zusammenstösst. Dabei müssen die Massenträgheitsmomente des Druckhammers und des Ankerhebels 2 so aufeinander abgestimmt sein, dass nach wenigen Stössen der Druckhammer 1 und der Ankerhebel 2 zusammen die Anschlagfläche 4 mit geringer Geschwindigkeit erreichen. Beim Erreichen der Anschlagfläche 4 wird der Haltestrom abgeschaltet.

Ansprüche

1. Dämpfungsvorrichtung für einen als Klappankermagnetsystem ausgebildeten elektromagnetischen Antrieb für den Druckhammer einer Druckhammeranordnung mit einer ein Magnetfeld erzeugenden Magnetspule und einem entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder verschiebbaren und dabei den Druckhammer entgegen einer Druckhammerrückstellfeder beschleunigenden, sich in seiner Ruhestellung federbelastet an einen der Dämpfung des Rückpralles dienenden Anschlag abstützenden Ankerhebel, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehbar gelagerter Winkelhebel (5) vorgesehen ist, dessen einer mit einer Anschlagfläche (4) versehener Arm im Bewegungsbereich des Ankerhebels (2) liegt und den Anschlag bildet, und dass bei abgefallenem Ankerhebel (2) der mit einer Anschlagfläche (8) versehene andere Arm (9) des Winkelhebels (5) sich beim Verschwenken desselben durch den vor dem Druckhammer in seine Ruhestellung sich zurückziehenden Ankerhebel (2) an den Druckhammer (1) seitlich als Reibbremse anlegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Reibbremse dienende Arm (9) des Winkelhebels (5) eine den Verschwenkungsbereich des Winkelhebels (5) begrenzende, bei abgefallenem Ankerhebel (2) an einem weiteren ortsfesten Anschlag anliegende Anschlagfläche (10) aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Massenträgheitsmoment des Druckhammers (1) im Verhältnis zum Massenträgheitsmoment des Ankerhebels (2) wie etwa 2:1 verhält.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer den Erregerstrom der Magnetspule ansteuernden Schaltungsanordnung, die nach Beschleunigung des Ankerhebels mit zugehörigem Druckhammer den Erregerstrom auf einen wesentlich geringer dimensionierten Haltestrom zurückschaltet, wobei der Haltestrom nach Höhe und Dauer so dimensioniert ist, dass der nach dem Abdruck zurückkehrende Druckhammer den noch angezogenen Ankerhebel von der Magnetspule löst und gegen den Anschlag stösst, gekennzeichnet durch einen Verstärker (16), dessen negativer Eingang mit einem im Stromkreis der Spule (3) angeordneten Messwiderstand (25) und dessen positiver Eingang mit einem die Sollwerte des Erregerstromes (IER) und des Haltestromes (lH) bestimmenden, über Schalttransistoren (23) in seinem Teilerverhältnis veränderbaren Spannungsteiler in Verbindung steht, und dass zwischen der Magnetspule (3) und einer Konstantspannungsquelle (17) ein über den Ausgang des Verstärkers (16) gesteuerter Schalttransistor (13) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schaltungsanordnung zur zeitlichen Ansteuerurng monostabile Kippstufen (11, 12) vorgesehen sind.

Claims

1. A damping device for an electromagnetic drive in the form of a hinged armature system, for the printing hammer of a printing apparatus, with a magnetic coil which produces a magnetic field and an armature lever displaceable against the influence of a resetting spring to accelerate the printing hammer against a hammer resetting spring, being supported on a stop in its rest position, and springloaded to damp any rebound, characterised in that there is provided a pivotably mounted cranked lever (5), whose one arm provided with a stop surface (4) lies in the movement region of the armature lever (2) and forms the stop, and that when the armature lever (2) drops the other arm (9) of the angle lever (5), which is provided with an abutting surface (8), laterally abuts the pressure hammer (1) as a friction brake when the angle lever is pivoted by the armature lever (2) which retracts into its rest position in front of the pressure hammer.

2. A device as claimed in Claim 1, characterised in that the arm (9) of the angle lever (5) which serves as a friction brake possesses a stop surface (10) which delimits the pivot movement of the angle lever (5) and rests against a further stationary stop when the angle lever (2) drops.

3. A device as claimed in one of Claims 1 or 2, characterised in that the moment of inertia of the printing hammer (1) has a ratio to the moment of inertia of the armature lever (2) of approximately 2:1.

4. A device as claimed in one of Claims 1 to 3, with a circuit arrangement which controls the excitation current of the magnetic coil and which following the acceleration of the armature lever and the assigned pressure hammer, switches back the excitation current to a substantially lower holding current, where level and duration of the holding current being such that the printing hammer, which returns after an impression causes the armature lever, which is still pulled up, to be released from the magnetic coil and pushes it against the stop, characterised by an amplifier (16), whose negative input is connected to a measuring resistor (25) arranged in the circuit of the coil (3) and whose positive input is connected to a voltage divider which determines the theoretical values of the excitation current (IER) and of the holding current (lH) and whose divider ratio can be changed by switching transistors (23), and that between the magnetic coil (3) and a constant voltage source (17) there is arranged a switching transistor (13) which is controlled via the output of the amplifier (16).

5. A device as claimed in claim 4, characterised in that the circuit arrangement is provided with monostable trigger stages (11, 12) for control with respect to time.

Revendications

1. Dispositif d'amortissement pour une commande électromagnétique, agencée en système magnétique à armature battante, du marteau d'impression d'un agencement à marteau d'impression, comprenant une bobine d'électroaimant produisant un champ magnétique et un levier d'armature pouvant se déplacer à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel et donnant alors au marteau d'impression une accélération à l'encontre d'un ressort de rappel du marteau d'impression, et s'appuyant en sa position de repos, alors qu'il est chargé par le ressort, sur une butée servant à amortir son rebondissement, caractérisé en ce qu'il est prévu un levier coudé (5) monté à rotation, dont l'un des bras, qui est muni d'une surface de butée (4), se situe dans la zone de mouvement du levier d'armature (2) et forme la butée, et en ce que, lorsque le levier d'armature (2) est dans sa position dégagée, l'autre bras (9) du levier coudé (5), qui est muni d'une surface de contact (8), s'applique lors du basculement de ce levier, latéralement contre le marteau d'impression (1), en tant que frein à friction, grâce au levier d'armature (2) qui revient dans sa position de repos avant le marteau d'impression.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras (9) du levier coudé (5) servant de frein à friction présente une surface de butée (10) délimitant la zone de rotation du levier coudé (5) et venant en butée, lorsque le levier d'armature (2) tombe, sur une autre butée fixe.

3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport du moment d'inertie du marteau d'impression (1) au moment d'inertie du levier d'armature (2) est d'environ 2: 1.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant un circuit, qui commande le courant d'excitation de la bobine d'électroaimant et qui, après l'accélération du levier d'armature avec le marteau d'impression associé, ramène le courant d'excitation à un courant de maintien de valeur sensiblement plus petite, la valeur du courant de maintien en amplitude et en durée étant telle que le marteau d'impression revenant après la frappe détache le levier d'armature encore attiré de la bobine d'électroaimant et heurte la butée, caractérisé par un amplificateur (16), dont l'entrée négative est reliée à une résistance de mesure (25) montée dans le circuit de la bobine (3) et dont l'entrée positive est reliée, par l'intermédiaire de transistors de commutation (23), à un diviseur de tension à rapport de division modifiable, déterminant les valeurs de consigne du courant d'excitation (IER) et du courant de maintien (JH) et en ce que, entre la bobine de l'électroaimant (3) et une source de tension constante (17), est prévu un transistor de commutation (13) commandé par la sortie de l'amplificateur (16).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans le circuit sont prévus des multivibrateurs monostables (11, 12) pour la commande dans le temps.

Zeichnung