Verfahren zum Antreiben eines Typenrades in einem Typenraddrucker und zugehöriger Typenraddrucker

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antreiben eines Typenrades in einem Typenraddrucker und einen dazugehörigen Typenraddrucker.
Bei einem solchen Verfahren wird das scheibenförmige Typenrad (10), das strahlenförmig sich erstreckende Arme (12) aufweist, an denen die einzelnen Typen (13) angeordnet sind, durch einen Elektromotor angesteuert und darauf die in Druckstellung gedrehte Type mittels eines bestromten Elektromagneten (17) zum Abdruck auf den Aufzeichnungsträger (3) gebracht.
Die Ansteuerung einer von 96 oder mehr Typen erfordert nicht nur einen hohen Steueraufwand, sondern auch eine relativ große Zugriffszeit für die einzelnen Typen (13), wodurch nur eine mäßige Schreibgeschwindigkeit möglich ist.
Um Typenraddrucker für eine höhere Druckgeschwindigkeit, mit dem Bestreben, den Aufwand an Geräteteilen gering zu halten, zu gestalten, d.h. die Dauer des Typenauswahlvorganges zu vermindern, wird vorgeschlagen, daß das Typenrad (10) um ein festbestimmtes Vielfaches des Typenteilungsabstandes (14) gedreht wird und daß dieser Drehung gleichzeitig eine im negativen oder positiven Drehsinn erfolgende Drehung um einen oder mehrere Typenteilungsabstände (14) überlagert wird, die jeweils kleiner als das festbestimmte Vielfache des Typenteilungsabstandes (14) sind.
Der zugehörige Typenraddrucker weist einen Motor (23) für die Grobverstellung und einen Zusatzmotor (24) für die Feinverstellung des Typenrades (10) auf, die an die Eingangswellen (23a, 24a) eines Differentialgetriebes (22) angeschlossen sind, wobei die Ausgangswelle (21) des Differentialgetriebes (22) an die Drehachse (38) des Typenrades (10) angeschlossen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antreiben eines Typenrades in einem Typenraddrucker, bei dem das Typenrad durch schrittweises Drehen um zumindest einen Typenteilungsabstand in die jeweilige Druckstellung gebracht wird, sowie den zugehörigen Typenraddrucker.

[0002] Typenraddrucker arbeiten im allgemeinen mit einem scheibenförmigen Typenrad, das einzelne, strahlenförmig sich erstreckende Arme aufweist, an denen die einzelnen Typen angeordnet sind.

[0003] Der Zeichenvorrat eines modernen Druckers soll mindestens 96, bei anderen Erfordernissen aber 104 und mehr Zeichen betragen. Bei wachsendem Zeichenvorrat wächst auch der Durchmesser eines Typenrades, wobei zur Einstellung des Typenrades in Abdruckstdllung immer der gesamte Zeichenvorrat mitbewegt werden muß.

[0004] Derartige Typenräder erzeugen jedoch gegenüber den im Matrixdruckverfahren aus Punkten zusammengesetzten Zeichen ein relativ leicht lesbares Zeichenbild. Die bekannten Typenraddrucker sind andererseits für schnelles Schreiben nicht geeignet. Die Ansteuerung des Typenrades erfordert nicht nur einen relativ hohen Steueraufwand, sondern auch eine relativ große Zugriffszeit für die einzelnen Typen, wodurch mit den bekannten Typenrädern nur eine mäßige Schreibgeschwindigkeit möglich ist.

[0005] Diese Aufgabe, Typenraddrucker für höhere Druckgeschwindigkeiten geeignet zu gestalten, wird nach dem Stand der Technik durch eine Verdoppelung der Typenräder gelöst, wobei eine Anordnung von zwei mit den öffnungen gegenüberliegenden becherförmigen Typenträgern gewählt ist (DE-AS 25 35 929 - IPC B 41 J 1/54). Die bekannte Lösung bedarf jedoch eines erhöhten Aufwandes, der gegenüber dem üblichen praktisch verdoppelt wird.

[0006] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter der Bestrebung, den Aufwand an Geräteteilen gering zu halten, die Dauer des Typenauswahlvorgangs zu vermindern, d. h. die Druckgeschwindigkeit zu erhöhen. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Typenrad um ein festbestimmtes Vielfaches des Typenteilungsabstandes gedreht wird und daß dieser Drehung gleichzeitig eine im negativen oder positiven Drehsinn erfolgende Drehung um einen oder mehrere Typenteilungsabstände überlagert wird, die jeweils kleiner als das festbestimmte Vielfache des Typenteilungsabstandes sind. Dieses Verfahren ermöglicht Druckgeschwindigkeiten von 50 bis 100 Zeichen pro Sekunde und mehr, je nach Qualität der verwendeten Motoren bzw. Ansteuerungen, ohne den bisherigen Aufwand an Geräteteilen zu erhöhen.

[0007] Bei einem Typenrad mit 96 Zeichen, d. h. 47 Typenteilungsabständen (diametral gegenüberliegende Typenarme vorausgesetzt), ist es vorteilhaft, daß das festbestimmte Vielfache auf zehn Typenteilungsabstände festgelegt wird.

[0008] Das Ansteuerungsverfahren wird hierbei derart durchgeführt, daß das Drehen des Typenrades um das festbestimmte Vielfache mit einem Antrieb und das Drehen des Typenrades um weniger Schritte als das festbestimmte Vielfache mit einem Zusatzantrieb erfolgt, wobei beide Antriebe auf die Drehachse des Typenrades arbeiten und gleichzeitig eingeschaltet werden.

[0009] Der für das erfindungsgemäße Verfahren verwendete Typenraddrucker mit einzeln ansteuerbaren Typen des Typenrades, die zum Abdruck mittels eines Druckhammers gegen den auf dem Druckgegenlager liegenden Aufzeichnungsträger bewegbar sind, ist erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, daß ein Motor für die Grobverstellung und ein Zusatzmotor für die Feinverstellung des Typenrades an die Eingangswellen eines Differentialgetriebes angeschlossen sind und die Ausgangswelle des Differentialgetriebes an die Drehachse des Typenrades angeschlossen ist. Aufgrund des Differentialgetriebes läßt sich die Oberlagerung von zwei oder mehr eingegebenen zu addierenden oder zu subtrahierenden Bewegungen mit einfachen Mitteln durchführen.

[0010] Für die Oberlagerung von zwei oder mehr Bewegungen ist vorteilhaft, daß das Übersetzungsverhältnis vom Grobverstellungsmotor zum Zusatzmotor ungleichmäßig ist und vorzugsweise 4 : 1 beträgt.

[0011] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ausgangswelle des Differentialgetriebes aus einer Mitnehmerwelle besteht, auf der ein Winkeltrieb für die Drehachse des Typenrades angeordnet'ist.

[0012] Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß zumindest das Typenrad, der Winkeltrieb, der Druckhammer und dessen Antriebsorgane in einem Gehäuse zusammengefaßt sind, das auf der Mitnehmerwelle und auf einer am Rahmen des Druckers befestigten festen Achse gelagert ist.

[0013] Gemäß der Erfindung kann dieses Gehäuse starr oder beweglich sein. Nach einem weiteren Merkmal ist daher vorgesehen, daß das Gehäuse als antreibbarer Schlitten ausgebildet und auf der Mitnehmerwelle sowie auf der festen Achse geführt ist.

[0014] Bei der Ausführung des Gehäuses als antreibbarer Schlitten wird die hin-und hergehende Bewegung des Schlittens dadurch erzielt, daß der Antrieb für den Schlitten aus einem Seilzuggetriebe besteht.

[0015] Dieses Seilzuggetriebe ist nach weiteren Merkmalen der Erfindung dahingehend ausgebildet, daß an den Seiten des Druckerrahmens Lagergehäuse für Seilrolle und Seiltrommel vorgesehen sind.

[0016] Eine raumsparende Bauweise ergibt sich ferner dadurch, daß in dem Lagergehäuse des Druckerrahmens auch die Antriebsmotoren für das Differentialgetriebe angeordnet sind.

[0017] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Typenraddruckers (ohne Abdeckgehäuse),

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Typenraddrucker gemäß der Schnittangabe II - II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Typenraddrucker gemäß Schnittangabe III- III in Fig. 1,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt A des Differentialgetriebes im Schnitt gemäß Fig. 2.

[0018] Der erfindungsgemäße Typenraddrucker ist in Fig. 1 nur mit den für die Erfindung im Vordergrund stehenden Bauteilen dargestellt. Als Druckerrahmen 1 dienen die Seitenwände 1a und lb. In diesen Seitenwänden ist das Druckgegenlager 2 für den Aufzeichnungsträger 3 drehbar von Hand über den Drehgriff 4 bzw. automatisch über den Vorschubantrieb 5 betätigbar, der aus dem Elektromotor 6 und dem Untersetzungsgetriebe 7 besteht. Das Untersetzungsgetriebe wird durch das auf der Motorwelle 6a drehfeste Ritzel 8 und dem auf der Welle 2a drehfesten Zahnrad 9 gebildet.

[0019] Das Typenrad 10 besteht wie üblich aus einer Nabe 11 mit daran sternförmig befestigten Armen 12, an denen jeweils die unterschiedlichen Typen 13 angeordnet sind. Das Typenrad 10 kann jedoch auch einen anderen Aufbau als beschrieben aufweisen. Für die Erfindung ist lediglich der Typenteilungsabstand 14 von Bedeutung. Im übrigen sind derartige Typenräder auswechselbar und von möglichst geringer Masse. Das Typenrad 10 wird durch den noch zu beschreibenden Antrieb "schrittweise", d. h. unter Weiterschaltung um einen oder mehrere Typenteilungsabstände 14 für das Abdrucken eines Zeichens (Buchstabe, Ziffern und dgl.) in die Stellung 15 gebracht, in der der Druckhammer 16 die Typen 13 jeweils gegen den Aufzeichnungsträger 3, der aus einer oder mehreren Papierbahnen bestehen kann, schlägt. Der Druckhammer 16 ist am Kern des Elektromagneten 17 befestigt und befindet sich ständig in der Stellung 15.

[0020] An den Seitenwänden la, lb des Druckerrahmens 1 schließen sich Lagergehäuse 18 bzw. 19 an. Die feste Achse 20 verläuft zwischen den Lagergehäusen 18 und 19, und zwar parallel zur Mittellängsachse des walzenförmigen Druckgegenlagers 2. Zwischen den Lagergehäusen 18 bzw. 19 verläuft ebenfalls mit derselben Parallelität eine Welle, die gleichzeitig die Ausgangswelle 21 des noch zu beschreibenden Differentialgetriebes 22 bildet (Fig. 2).

[0021] Das Differentialgetriebe 22 (s. insbesondere die Fig. 2 und 4) wird auf der Eingangsseite von dem stärker ausgelegten Motor 23 für die Grobverstellung und von dem schwächeren Zusatzmotor 24 für die Feinverstellung angetrieben. Hierbei treibt der Motor 23 mit der ersten Eingangswelle 23a und dem auf dieser drehfest angeordneten Ritzel 23b auf das Zahnrad 25, das auf der Lagerbuchse 26 frei drehbar gelagert ist. Die Lagerbuchse 26 ist ihrerseits mit der Ausgangswelle 21 drehfest über die Paßfeder 26a verbunden.

[0022] Der Zusatzmotor 24 treibt hingegen seinerseits mit der zweiten Eingangswelle 24a und dem drehfesten Ritzel 24b auf das Großzahnrad 27, das selbst frei drehbar auf der Lagerbuchse 26 gelagert ist. Die um die Mittelachse 28 zusammen mit der Ausgangswelle 21 drehbare Lagerbuchse 26 ist axial mit dem Bund 26b und der Axialsicherung 26c festgelegt. An dem Ringvorsprung 29 sind mehrere Kegelräder 30, 31 um die Achse 32 drehbar, die senkrecht zur Mittelachse 28 verläuft und Drehachsen 33 bildet. Die Drehachsen 33 sind fest am Umfang des Ringvorsprunges 29 radial verlaufend angeordnet.

[0023] Die Kegelräder 30 und 31 greifen mit ihrer Verzahnung in die zugehörige Verzahnung 34, 35 des Zahnrades 25 bzw. des Großzahnrades 27 ein.

[0024] Auf der Ausgangswelle 21 ist ferner der Winkeltrieb 36 angeordnet, der aus dem drehfesten Schraubenrad 37 und dem auf der Drehachse 38 des Typenrades 10 drehfesten Schneckenrad 39 gebildet ist. Das Schneckenrad 39 und die Drehachse 38 sind jeweils im Gehäuse 40 (in Fig. 1 nur angedeutet) für das Typenrad 10 in Drehlagern 41 und 42 drehbar gelagert. Die Ausgangswelle 21 ist als Mtnehmerirelle 21a ausgeführt, d. h. das Querschnittsprofil ist als Vielkeilwelle, als K-Querschnitt, als Mehrkantwelle oder nur als Welle mit Nut ausgeführt. Das entsprechend passende Profil wird jeweils von der Bohrung in der Nabe 39a des Schraubenrades 37 gebildet.

[0025] Das Differentialgetriebe 22 kann wahlweise als Stirnrad-Differentialgetriebe (wie gezeichnet) oder als Kegelrad-Differentialgetriebe ausgeführt sein.

[0026] Das Gehäuse 40 nimmt das Typenrad derart auf, daß letzteres zum Wechsel schwenkbar ist. Im übrigen ist das Gehäuse 40 auf der festen Achse 20 verschiebbar, d. h. als Schlitten 40a ausgebildet (Fig. 1).

[0027] Der Antrieb für den Schlitten 40a ist in den Fig. 1 und 3 dargestellt: Der am Lagergehäuse 19 angeflanschte Schlittenmotor 43 (Fig. 1) treibt mit dem auf seiner Welle drehfesten Ritzel 44 das Zahnrad 45, auf dessen Welle die Seiltrommel 46 vorgesehen ist. Die Seiltrommelwelle 47 befindet sich an den Enden in Seitenteilen 19a, 19b des Lagergehäuses 19 drehgelagert. Das Seilzuggetriebe besteht ferner aus dem Seil 48, der Seilrolle 49 und der Seilrollenwelle 50, die in den Seitenteilen 18a, 18b drehgelagert sind. Das Seil 48 ist mit seinem Obertrum am Schlitten 40a befestigt, so daß je nach Drehrichtung des Schlittenmotors 43 der Schlitten 40a in die eine oder andere Richtung mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird.

[0028] Eine kinematische Umkehr der angetriebenen Baugruppen ist ebenfalls möglich: So kann das Gehäuse 40 feststehend und der Aufzeichnungsträger 3 horizontal bewegt werden. Das Differentialgetriebe 22 für das Typenrad 10 kann auch innerhalb des Gehäuses 40 untergebracht sein. Anstelle des Seilzuggetriebes kann eine Bewegung des Schlittens 40a auch durch eine Spindel bei gestellfestem Motor (43) erzielt werden. Eine Hin- und Herbewegung des Schlittens 40a ist ebenfalls mittels einer Spindel bei einem am Schlitten 40a festen Motor möglich. Eine Hin- und Herbewegung des Schlittens 40a ist auch mittels Zahnriemens möglich. Eine weitere Alternative für die Anordnung des Antriebs für den Schlitten 40a ist, den Motor (43) auf dem Schlitten 40a anzuordnen und dessen auf der Motorwelle befindliches Ritzel 44 in eine ortsfeste, sich über die Breite des Druckers erstreckende Zahnstange eingreifen zu lassen.

[0029] Die Wirkungsweise des Differentialgetriebes 22 ist folgende:

Der Motor 23 erhält z. B. den Befehl für die Grobverstellung und verstellt um das erwähnte Vielfache eines Typenteilungsabstandes 14 über die Ausgangswelle 21 das Typenrad 10. Während dieser Verstellbewegung erhält jedoch auch der Zusatzmotor 24 ggf. einen Befehl, eine positive oder negative Feinverstellung des Großzahnrades 27 durchzuführen, wobei sich dieses auf der Lagerbuchse 26 dreht und die Kegelräder 30, 31 antreibt, die ihrerseits eine Relativverstellung des Zahnrades 25 vornehmen. So wird z. B. bei einem Befehl für eine Verstellung des Typenrades 10 um 47 Schritte (Typenteilungsabstände 14) das Zahnrad 25 um 50 Schritte (= 10 Schritte zu je fünf Teilungsabständen vorgedreht und das Großzahnrad 27 um drei Teilungsabstände "negativ" gedreht (im entgegengesetzten Drehsinn). Folglich überträgt das Differentialgetriebe über die Ausgangswelle 21 einen Verstellweg des Typenrades 10 um 47 Schritte.

[0030] Es ist jedoch auch möglich, nur dem Zahnrad 25 einen Drehbefehl um ein volles Vielfaches zu übertragen, so daß eine Drehung um 10, 20, 30 oder 40 Teilungsabstände (14) erfolgt.

[0031] Sofern nur das Großzahnrad 27 angetrieben wird, können im beschriebenen Beispiel Drehbefehle für Teilungsabstände (14) zwischen einem und neun Schritten ausgeführt werden. Die Oberlagerung der groben Schritte und der feinen Schritte gestattet, kürzere Verstellzeiten, wie bereits vorstehend beschrieben, zu erreichen.

Ansprüche

1. Verfahren zum Antreiben eines Typenrades in einem Typenraddrucker, bei dem das Typenrad durch schrittweises Drehen um zumindest einen Typenteilungsabstand in die jeweilige Druckstellung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Typenrad (10) um ein festhestimmtes Vielfaches des Typenteilungsabstandes (14) gedreht wird und daß dieser Drehung gleichzeitig eine im negativen oder positiven Drehsinn erfolgende Drehung um einen oder mehrere Typenteilungsabstände (14) überlagert wird, die jeweils kleiner als das festbestimmte Vielfache des Typenteilungsabstandes (14) sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das festbestimmte Vielfache auf zehn Typenteilungsabstände (14) festgelegt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Drehen des Typenrades (10) um das festbestimmte Vielfache mit einem Antrieb und das Drehen des Typenrades (10) um weniger Schritte als das festbestimmte Vielfache mit einem Zusatzantrieb erfolgt, wobei beide Antriebe auf die Drehachse (38) des Typenrades (10) arbeiten und gleichzeitig eingeschaltet werden.

4. Typenraddrucker zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit einzeln ansteuerbaren Typen des Typenrades, die zum Abdruck mittels eines Druckhammers gegen den auf dem Druckgegenlager liegenden Aufzeichnungsträger bewegbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Motor (23) für die Grobverstellung und ein Zusatzmotor (24) für die Feinverstellung des Typenrades (10) an die Eingangswellen (23a,24a) eines Differentialgetriebes (22) angeschlossen sind und die Ausgangswelle (21) des Differentialgetriebes (22) an die Drehachse (38) des Typenrades (10) angeschlossen ist.

5. Typenraddrucker nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das übersetzungsverhältnis von Grobverstellungsmotor (23) zum Zusatzmotor (24) ungleichmäßig ist und vorzugsweise 4 : 1 beträgt.

6. Typenraddrucker nach den Ansprüchen 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangswelle (21) des Differentialgetriebes (22) aus einer Mitnehmerwelle (21a) besteht, auf der ein Winkeltrieb (36) für die Drehachse (38) des Typenrades (10) angeordnet ist.

7. Typenraddrucker nach den Ansprüchen 4 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest das Typenrad (10), der Winkeltrieb (36), der Druckhammer (16) und dessen Antriebsorgane (17) in einem Gehäuse (40) zusammengefaßt sind, das auf der Mitnehmerwelle (21a) und auf einer am Rahmen (1) des Druckers befestigten festen Achse (20) gelagert ist.

8. Typenraddrucker nach den Ansprüchen 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (40) als antreibbarer Schlitten (40a) ausgebildet und auf der Mitnehmerwelle (21a) sowie auf der festen Achse (20) geführt ist.

9. Typenraddrucker nach den Ansprüchen 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb für den Schlitten (40a) aus einem Seilzuggetriebe besteht.

10. Typenraddrucker nach den Ansprüchen 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Seiten des Druckerrahmens (1) Lagergehäuse (18,19) für Seilrolle (49) und Seiltrommel (46) vorgesehen sind.

11. Typenraddrucker nach den Ansprüchen 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Lagergehäuse (19) des Druckerrahmens (1) auch die Antriebsmotoren (23,24) für das Differentialgetriebe (22) angeordnet sind.

Zeichnung