Elektronisch gesteuertes Schreibwerk

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein elektronisch gesteuertes Schreibwerk in modularer Bauweise für wahlweise manuell oder maschinell zugeführte Papiere. Es ist aufgebaut aus einem Grundmodul, bestehend aus einem Schreibtisch (3) mit zwei Friktionswalzen (6), einem Zahnriemen (7), einem Großrad (8), einem Ritzel (9), einem Elektromotor (10), Gegenrollen (12) und Lichtschranken (15). Hinzugefügt werden können ein oder mehrere Ergänzungsmodulen, von denen das eine aus einer am Schreibtisch angeordneten Schreibeinrichtung (13) für maschinell lesbare Schrift und/ oder einer über dem Schreibtisch angeordneten schwenkbaren elektronisch gesteuerten Schreibeinrichtung fürvisuell lesbare Schrift mit Farbbandkassette (2) und mit Motor besteht; ein weiteres Ergänzungsmodul besteht aus einer Gewindespindel (16), einer Stange (17) einem Großrad (18), einem Ritzel (19), einem Elektromotor (20) und einer Lichtschranke (2); ein weiteres Ergänzungsmodul besteht aus einer dritten Friktionswalze (6), einem Teilstück (11), einer Wippe (22), einer Gegenrolle (23), einem Betätigungsmagneten (24), einem Bremsklotz (26) und einer taktgesteuerten Schneideeinrichtunge (30) und ein weiteres Ergänzungsmodul besteht aus einem Lichtstab (27) und einem Fototransistor (28). Die beiden Schreibeinrichtungen können gleichzeitig oder abwechselnd arbeiten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisch gesteuertes Schreibwerk in modularer Bauweise nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Es sind bereits Schreibwerke für visuell und/oder maschinell lesbare Schrift bekannt, weiter sind bekannt Schreibwerke für manuell vorgesteckte Finzelformulare oder für selbsttätig transportiertes Endlospapier, Schreibwerke für ein oder mehrere abrufbare Papierformate, Schreibwerke für formularunabhängigen oder formularrichtigen Druck sowie Schreibwerke für das Längs- oder das Querschriftenverfahren. Es ist auch bereits bekannt, diese Schreibwerke elektronisch zu steuern. Alle diese Schreibwerke werden in den verschiedenartigsten Kombinationen ausgeführt. Doch gibt es bis jetzt kein Schreibwerk, das alle die vorerwähnten Anforderungen in sich vereinigt.

[0003] Die Aufgabe besteht daher darin, ein Schreibwerk zu schaffen, das elektronisch steuerbar ist und das modular so aufgebaut ist, daß es sowohl für visuell und/oder maschinell lesbare Schrift, für manuell vorgesteckte Einzelformulare oder für selbsttätig transportiertes Endlospapier, für ein oder mehrere abrufbare Papierformate, für formularunabhängigen oder formularrichtigen Druck sowie für das Längs-oder das Querschriftverfahren verwendbar ist. Durch die modulare Bauweise soll durch Umsetzen oder Weglassen von Baugruppen die Anforderung mit einem Minimum von Teilen und Bauvolumen zu realisieren sein.

[0004] Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst.

[0005] Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel mittels einer Zeichnung näher erläutert.

[0006] Der nachfolgenden Beschreibung liegt stets ein Nadelkopf für die visuell lesbare Schrift und ein Magnetkopf für die maschinell lesbare Schrift zugrunde, obwohl auch andere serielle Schreibköpfe für den Erfindungsgegenstand anwendbar sind.

[0007] In Fig. 1 ist ein Nadelkopf 1 mit Farbbandkassette 2 dargestellt, sowie ein Schreibtisch 3. Zwischen Nadelkopf 1 und Schreibtisch 3 befindet sich die Papierlaufbahn 4. In dieser und der schräg darunter liegenden Papierlaufbahn 5 spielen sich alle Papierbewegungen ab. Hierzu dienen drei identische gummibezogene Friktionswalzen 6, die über einen gemeinsamen Zahnriemen 7 durch ein vorgeschaltetes aus Großrad 8 und Ritzel 9 bestehendes Stirnradgetriebe durch Elektromotor 10 angetrieben werden. Die beiden in der Papierlaufbahn 4 liegenden Friktionswalzen 6 sind so dicht wie möglich an den Nadolkepf 1 bzw die Farbbandkassette 2 angeordnet. Die in der Papierlaufbahn 5 liegende Friktionswalze 6 ist erfindungsgemäß so angeordnet, daß sie in Verbindung mit den Keilstück 11 die geradlinige Bewegung eines in der Papierlaufbahn 4 befindlichen Schreibpapiers nicht behindert. Am Schreibtisch 3 sind zwei identische Gegenrollen 12 den beiden gegenüberliegenden Friktionswalzen zugeordnet und in diesem drehbar gelagert. Durch eine nicht dargestellte, auf den Schreibtisch 3 wirkende Feder werden die beiden Gegenrollen an die beiden Friktionswalzen 6 angedrückt.

[0008] Je nach Drehrichtung des Elektromotors 10 kann ein zwischen den Walzenpaaren 6 und 12 befindliches Fapier nach links zwischen Nadelkopf 1 und Schreibtisch 3 hin- und herbewegt werden. Für das magnetische Beschreiben und Lesen eines magnetisch beschichteten Papiers ist ein in den Schreibtisch 3 eingelassener Magnetkopf 13 vorgesehen.

[0009] Ausgelöst werden kann die Papierbewegung z. B. dadurch, daß ein Papier manuell durch die Lichtschranke 14 von links nach rechts gesteckt wird und diese den Elektromotor 10 in der Drehrichtung startet, die die Friktionswalzen 6 im Gcgenzeigersinn dreht, sodaß das von diesen erfaßte Papier von links nach rechts befördert wird.

[0010] Im einfachsten Fall kann durch diese Papierbewegung und durch zweckdienliche elektronische Ansteuerung des Nadelkopfes 1 und/oder des Magnetkopfes 13 eine serielle Beschriftung eines Papiers erfolgen. Wenn nur magnetisch geschrieben oder gelesen werden soll, kann anstelle des Papiers auch eine Plastikkarte treten. Für die korrekte Ansteuerung des Nadelkopfes 1 und/oder des Magnetkopfes 13 ist ein Steuertakt erforderlich, der in einen festen Werhältnis zur Papierbewegung steht, um eine hohe Gleichmäßigkeit der Nadel- und/oder der Magnetschrift zu gewährleisten. Wenn es sich bei dem Elektromotor 10 um einen Schrittmotor handelt, werden üblicherweise dessen Schritte als Steuertakt für das Schreiben ausgenutzt. Preiswerter ist die Benutzung eines Motors mit Impulsscheibe, doch leidet hierbei die Gleichmäßigkeit durch das Zahnspiel des stets erforderlichen Untersetzungsgetriebes. Für weitere Verbilligung und hohe Gleichmäßigkeit wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, anstelle einer auf der Motorwelle sitzenden Impulsscheibe den Zahnkranz des Großrades 8 mittels einer Lichtschranke 15 abzutasten (das über den Zahnriemen 7 unmittelbar auf die Friktionswalzen 6 wirkt). Erfindungsgemäß ist die Zähnezahl des Großrades 8 und der Durchmesser der Friktionswalze 6 so aufeinander abgestimmt, daß ein Zahn einer Spalte der 7 Spalten eines Nadelschriftzeichens, bzw. einem Bit der Magnetschrift entspricht. Durch das Takten der Köpfe 1 und/oder 13 mittels der Lichtschranke 15 spielen Geschwindigkeitsschwankungen des Papierantriebes keine Rolle mehr. Nach Vollendung der Schriftzeile kann nach vorgegebener Taktzahl der Motor 10 auf Reversierbetrieb geschaltet werden, so daß das beschriebene Papier nach links wieder ausgegeben wird.

[0011] Der vorstehend geschilderte Ablauf kann wegen der starr montierten Schreibköpfe 1 und/oder 13 nur eine einzeilige Schrift erbringen. Werden jedoch die Schreibköpfe 1 und/ oder 13 senkrecht zur Fig. 1 verschiebbar gemacht, können mehrere Zeilen auf dem Papier geschrieben werden. Von praktischem Interesse ist hierbei nur die Verschiebung des Nadelkopfes 1. Nadelkopf 1 und Farbbandkassette 2 sind auf einem nicht dargestellten Schlitten montiert, der mit einem Muttargeinde in die Gawindenpindel 16 eingreift und an der Stange 17 geführt ist. Die Gewindespindel 16 wird mit GroPrad 18 von Ritzel 19 des Elcktromotors 20 angetrieben. Zweckmäßigerweise gleichen sich die Ritzel 9 und 19 sowie die Motoren 10 und 20. Der Zahnkranz des Großrades 18 wird wie zuvor beim Großrad 8 beschrieben durch Lichtschranke 21 abgetastet. Ein nicht dargestellter elektronischer Zähler zählt bei Drehung der Gewindespindel 16 die an der Lichtschranke 21 entstehenden Impulse und kann somit den Nadelkopf 1 an vorgegebenen Impulszahlen zum Stillstand bringen. (Mit dieser Impulsvorgabe wird der elektronische Zeilentabulator gesetzt.) Zwischen den durch Motor 2o bewirkten Zeilensprüngen wird das Papier durch Motor 10 hin- und herbewegt zwecks Schreibens einer Zeile. Durch Rückwärtsschreiben" jeder zweiten Zeile werden Leerbewegungen und Zeit eingespart. Die Zeilenlägen werden durch Zählen der Impulse an Lichtschranke 15 und Vergleich mit den vorgegebenen Impulszahlen definiert (Spaltentebulator). Normalerweise arbeiten die Motoren 10 und 2o also stets abwechselnd. Bei gleichzeitiger Vorgabe von Impulszahlpaaren für Zeile und Spalte ist aber auch ein Plotterbetrieb möglich.

[0012] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Nadelkopf 1 mit Farbbandkassette 2 auch senkrecht zur in Fig. 1 dargestellten Position am nicht dargestellten Schlitten montiert werden kann. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Zähnezahl des Großrades 18 und die Steigung der Gewindespindel 16 so aufeinander abgestimmt ist, daß ein Zahn einer der sieben Spalten eines Nadelschriftzeichens entspricht. Die Gewindespindel 16 bewegt dann den zum Querdruck montierten Nadelkopf 1 mit Farbbandkassette 2 in Richtung der Querdruckzeile. Durch die vorgenannte Maßabstimmung wird erreicht, daß das elektronische Schreibprogramm bei Längs- wie bei Querschrift völlig identisch bleiben kann; es nüssen nur die Zuleitungen der Motoren 10 und 20 sowie die Zuleitungen der Lichtschranken 15 und 21 miteinander-vertauscht werden. Das Querschriftverfahren (Zeilenrichtung quer zur Papiertransportrichtung) wird oftmals dem Längsschriftverfahren gegenüber vorgezogen, weil die Papierbewegung geringer ist (dafür die Kopfbewegung größer) und weil eine Journalstreifenbeschriftung nur quer möglich ist.

[0013] Bei den bisher erläuterten Schreibverfahren wurde das Papier stets von Hand als Einzelformular dem Schreibwerk zugeführt. Für andere Anwendungsfälle ist es erforderlich, das Papier maschinell zuzuführen, wobei der Papiervorrat als Rolle oder in Zickzackfaltung (Leporello) üblich ist. Vielfach wird auch gefordert, daß mehrere unterschiedlich bemaßte und/oder gefärbte Papiervorräte in einem Schreibwerk vorzuhalten und ansteuerbar sind. Schließlich wird auch verlangt, daß wahlweise von Hand vorgesteckte oder maschinell zugeführte Papiere beschrieben werden können. Diese Aufgabe wird meist in getrennten, nebeneinander liegenden (senkrecht zu Fig. 1) Papierlaufbahnen erfüllt. Hierdurch werden Schreibwerke erheblich breiter und teurer. Daher ist man bestrebt, von Hand wie maschinell zugeführtes Papier in derselben Papierlaufbahn zu beschreiben. Es ist schon eine derartige Lösung bekannt, die allerdings einen erheblichen Auftwand in Klappen, Klinken, Taktscheiben und Traktoren erfordert (DE-OS 27 15 428).

[0014] Erfindungsgemäß wird statt dessen eine maschinelle Tapierzuführung (Papierspender) in das zuvor beschriebene Schreibwerk integriert, das aus Wippe 22 mit Gegenrolle 23 und Betätigungsmagnet 24 besteht sowie aus den bereits eingangs beschriebenen Teilen Keilstück 11 und der rechts angeordneten, bei den bisher erläuterten Schreibvehfahren unbenutzt gebliebenen Friktionswalze 6. Das in Rollen- oder in Leporelloform vorgehaltene Papier 25 läuft von rechts in die Papierlaufbahn 5 und wird dort in bekannter Weise durch den in der Wippe 22 sitzenden Bremsklotz 26 gegen das Keilstück 11 gedrückt. In dieser Wippenposition kommt die in die Papierlaufbahn 5 ragende Friktionswalze 6 noch nicht mit dem Papier 25 in Berührung. Erst nach Betätigen des Magneten 24 kippt die Wippe 22 im Gegenzeigersinn derart, daß die Gegenrolle 23 das Papier 25 an die Friktionswalze 6 drückt und gleichzeitig der Bremsklotz 26 vom Keilstück 11 abhebt und somit das Papier 25 freigibt. Wenn gleichzeitig der Motor 10 so startet, daß sich die Friktionswalzen 6 im Uhrzeigersinn drehen, dann läuft das Papier 25 von der Papierlaufbahn 5 in die Papierlaufbahn 4 und kann dort wie bereits erläutert in Nadelschrift und/ oder Magnetschrift, einzeilig oder mehrzeilig, im Längsschrift- oder im Querschriftverfahren beschrieben werden. Werden mehrere Papiervorräte in einem Schreibwerk verlangt, können mehrere Papierspender nebeneinander angeordnet werden, die mit derselben Friktionswalze 6 und demselben Keilstück 11 zusammenwirken. Die Selektion des speziellen Papiervorrats erfolgt durch Ansteuerung des speziellen Bctätigungsmagncten 24.

[0015] Steht der Papiervorrat als Formularvordruck zur Verfügung, so sind trotz präzise programmierter Zeilen- und Spaltentabulatoren Fehlersummentoleranzen unvermeidlich, die aus Papierdehnung, Schlupf und Friktionswalzenabrieb herrühren können. Für diesen Fall muß das Papier mit Steuerlöchern versehen sein, die stets die gleiche Lage zum Formulardruck haben. Hierfür ist im Keilstück 11 ein durchgehender Lichtstab 27 angebrackt, der in die Papierlaufbahn 5 einen schmalen Streifen Licht wirft. Gegenüber sitzt in der Wippe 22 ein Fototransistor 28, der durch das Papier 25 abgedeckt ist, es sei denn, es läuft ein Steurloch im Papier 25 durch. Dann gibt der Fototransistor 28 ein Signal ab, das zur formularrichtigen Synchronisation der Spaltentabulatoren im Fall der Längsschrift oder der Zeilentabulatoren im Fall der Querschrift benutzt wird.

[0016] Nach dem Schreibvorgang muß das maschinell zugeführte Papier 25 selbsttätig abgeschnitten werden. Hierzu muß im Steuerungsprogramm ein Schneidtabulator in Form derjenigen Taktzahl gesetzt werden, die die zu schneidende Kante im nach links heraustransportierten Papier 25 an die Schneidkante 29 des Drehmessers 3o und des Gegenmessers 31 bringt. Bei Erreichen dieser Taktzahl wird der Motor 10 gestoppt und das Drehmesser 3o über Schwinge 32, Kurbelstange 33, Kurbel 34 und Messermotor 35 bewegt. Nach vollendetem Abschneiden wird der Motor 10 im Rückwärtslauf gestartet, so daß das Papier 25 nach rechts zurückläuft und nach Erreichen einer konstanten Taktzahl durch Stop des Motors 10 stehenbleibt. Diese Taktzahl ergibt sich aus der Länge in den Papierlaufbahnen 4 und 5 zwischen der Schneidkante 29 und einem Punkt etwa 5 Millimeter links vor dem Bremsklotz 26. Dieser Punkt muß so liegen, daß das Papier 25 vom Bremsklotz 26 einerseits noch sicher erfaßt wird, andererseits aber nicht mehr in die Papierlaufbahn 4 hineinragt, wodurch die freie Bewegung manuell vorgesteckter Finzelformulare in der Papierlaufbahn 4 behindert würde. Mit Stop des Motors 10 wird auch der Betätigungsmagnet 24 abgeschaltet, so daß der Brensklotz 26 das Papier am Keilstück 11 festklemmen kann. Hiernach ist das Schreibwerk wieder frei für einen erneuten Schreibvorgang, sei es auf manuell vorgestecktem oder auf maschinell zugeführtem Papier.

[0017] Die Vorteile des Schreibwerks nach der Erfindung bestehen darin, daß es allen eingangs genannten Anforderungen gerecht. wird, und daß es universal durch Umsetzen oder Weglassen von Baugruppen mit einem Minimum von Teilen und Bauvolumen zu verwenden ist.

Ansprüche

1. Elektronisch gesteuertes Schreibwerk in modularer Bauweise, für wahlweise manuell oder maschinell zugeführte Papiere, gekennzeichnet durch folgende Bauelemente:

a) ein Grundmodul, bestehend aus einem Schreibtisch (3), zwei Friktionswalzen (6), einem Zahnriemen (7), einem Großrad (8), einem Ritzel (9), einem Elektromotor (10), Gegenrollen (12) und Lichtschranken (14,15);

b) ein Ergänzungsmodul, bestehend aus einer am Schreibtisch (3) angeordneten Schreibeinrichtung für maschinell lesbare Schrift (13) und/oder einer über dem Schreibtisch (3) angeordneten schwenkbaren elektronisch gesteuerten Schreibeinrichtung für visuell lesbare Schrift (1) mit Farbbandkassette (2) und mit Motor;

c) ein Ergänzungsmodul, bestehend aus einer Gewindespindel (16), einer Stange (17), einem Großrad (18), einem Ritzel (19), einem Elektromotor (20) und einer Lichtschranke (21);

d) ein Ergänzungsmodul, bestehend aus einer dritten Friktionswalze (6), einem Teilstück (11), einer Wippe (22), einer Gegenrolle (23), einem Betätigungsmagneten (24), einem Bremsklotz (26) und einer taktgesteuerten Schneideinrichtung (30,31,32,33,34,35);

e) ein Ergänzungsmodul, bestehend aus einem Lichtstab (27) und einem Fototransistor (28).

2. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinrichtungen gleichzeitig oder aufeinanderfolgend arbeiten.

3. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerung durch Impulse erfolgt, die beim Durchgang des Zahnkranzes des Großrades (8) durch die Lichtschranke (15) ausgelöst wird.

4. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Spalte eines Nadelschriftzeichens und/oder pro Bit der Magnetschrift ein Impuls am Zahnkranz des Getrieberades (8) für den Papiertransport wie für den Quertransport des Nadelkopfes (1) abnehmbar ist.

5. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinrichtung (1) für visuell lesbare Schrift um 90° schwenkbar ist.

6. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umrüstung vom Längsschrift- auf das Querschriftverfahren zur Verwendung desselben Schreibprogramms die Zuleitungen der Motoren (10,20) und der Lichtschranken (15,21) vertauschbar sind.

7. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnezahl des Großrades (8) sowie die Zähnezahl des Großrades (18) in Verbindung mit der Steigung der Gewindespindel (16) so ausgelegt sind, daß ein Zahn einer Spalte eines Nadelschriftzeichens bzw. einem Bit der Magnetschrift entspricht.

Zeichnung