Schräger Druckhammer für Anschlagdrucker

Abstract

 Druckhammer (6) für einen Anschlagdrucker mit umlaufendem Typenträger, dessen Anschlag schräg (und nicht senkrecht) zur Typenträgerebene (im Druckbereich) erfolgt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Druckhammer für einen Anschlagdrucker mit umlaufendem Typenträger.

[0002] Bei allgemein bekannten Anschlagdruckern mit umlaufen­dem Typenträger (z. B. Drucker des Typs IBM 4245) wird der Typenabdruck durch Druckhämmer bewirkt. Die Druck­hämmer werden elektromagnetisch durch Antriebe betätigt. Alle Antriebe sind in einer sogenannten Hammerbank zu­sammengefaßt. An ihr vorbei bewegt sich der Typenträger mit den einzelnen Typenzeichen. Befindet sich ein be­stimmtes Zeichen an einer vorgegebenen Druckposition, bewirkt der zu dieser gehörige Antrieb eine Anschlag­bewegung des entsprechenden Druckhammers, in deren Folge die gewünschte Type auf dem Aufzeichnungsträger abgedruckt wird.

[0003] Die Antriebe für Druckhämmer können z. B. Schwenk­anker oder auch linear wirkende Stößelantriebe sein (EP 80 103 387.9 = GE 1-73-026). Besonders im letzten Fall kann der Stößel selbst den Druckhammer tragen, ohne daß die Zwischenschaltung einer Schubstange (push rod) erforderlich ist.

[0004] Bei allen Anschlagdruckern erfolgte bisher der Anschlag des Druckhammers immer senkrecht zur Ebene des Aufzeich­nungsträgers (im Druckbereich) bzw. senkrecht zur Ebene, in der das abzudruckende Typenzeichen liegt.

[0005] Beim Aufschlagen eines Druckhammers auf ein sich vor­beibewegendes Typenzeichen (Aufzeichnungsträger und Farbband liegen zwischen Druckhammer und Typenträger) ergibt sich durch einen Mitnahmeeffekt eine auf den Druckhammer wirkende Kraftkomponente in Bewegungsrich­tung des Typenträgers. Eine solche Horizontalkomponente der Kraft ist unerwünscht; sie führt zu einem relativ verwischten Abdruck des Zeichens und zu einer relativ schlechten, die Druckqualität vermindernden Kanten­schärfe.

[0006] Es ist darum Aufgabe der Erfindung, einen Druckhammer für einen Anschlagdrucker mit umlaufendem Typenträger vorzusehen, bei dem diese den Abdruck nachteilig beein­flussende horizontale Kraftkomponente kompensiert wird.

[0007] Diese Aufgabe der Erfindung wird in vorteilhafter Weise durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 an­gegebenen Maßnahmen gelöst.

[0008] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0009] Die Erfindung bewirkt eine bessere Kantenschärfe des Zeichenabdruckes und somit eine Verbesserung der Druck­qualität.

[0010] Bei einer die im Anspruch 2 angegebenen Maßnahmen berücksichtigenden Ausführung eines Druckhammers ist dieser rotationsmomentfrei, was zusätzlich zu einem verbesserten Zeichenabdruck führt.

[0011] Als Typenträger kommen z. B. Typenbänder, Typenräder, Typenketten in Betracht.

[0012] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnun­gen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

[0013] Es zeigen:

Fig. 1 eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines schräggestellten Hammers zum Abdruck vom Zeichen, wobei zwischen Anschlagrichtung des Hammers und Bewegungsrichtung der Type ein stumpfer Winkel α gebildet wird;

Fig. 2 eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines gemäß Fig. 1 schräggestellten Hammers zum rotationsmomentfreien Abdruck von Zeichen;

Fig. 3 eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines schräggestellten Hammers zum Abdruck von Zeichen, wobei zwischen Anschlagrichtung des Hammers und Bewegungsrichtung der Type ein spitzer Winkel β gebildet wird;

Fig. 4 eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines gemäß Fig. 3 schräggestellten Hammers zum rotationsmomentfreien Abdruck von Zeichen;

Fig. 5 eine schematische ausschnittsweise Darstellung eines gemäß dem Stand der Technik senkrecht auf den Aufzeichnungsträger auftreffenden Hammers;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines herkömm­lichen Schwenkanker-Druckhammerantriebes, bei welchem der Schwenkanker mit dem Druckhammer über eine Schubstange verbunden ist.

[0014] In den Darstellungen der Fig. 1 bis Fig. 5 wird das Band in Bewegungsrichtung DB mit der Geschwindigkeit VB bewegt. Die Druckhammeranschlagsrichtung ist jeweils mit DH gekennzeichnet. Das Typenband ist jeweils mit 1, eine Bandtype mit 2, das Farbband mit 3 und der Auf­zeichnungsträger mit 4 gekennzeichnet.

[0015] In Fig. 5 erfolgt der Druckhammeranschlag mit einer Auf­treffgeschwindigkeit VHN senkrecht zur Aufzeichnungsträ­ger-4 bzw. senkrecht zur Typenband-1 oder senkrecht zur Ebene des Typenbandzeichens 2. Beim Abdruck des Zeichens 2 auf dem Aufzeichnungsträger 4 unter Zwischenschaltung des Farbbandes 3 entsteht durch die Bewegung des Typen­bandes eine auf den Hammer 5 wirkende horizontale Kraft­komponente FB. Durch diese Kraftkomponente kommt es zu einem kantenunscharfen verwischten Abdruck des Zeichens auf dem Aufzeichnungsträger. Die für dieses "Verschmie­ren" des Druckbildes wesentlichen Einflußgrößen sind die Relativgeschwindigkeit des Typenzeichens zum Aufzeich­nungsträger und die Kontaktzeit des Druckhammers auf dem Aufzeichnungsträger. Bei herkömmlichen Hämmern ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Typenzeichen und dem Hammer in Horizontalrichtung gleich der Typenband­geschwindigkeit.

[0016] Wie aus einigen der nachfolgend erläuterten Darstellun­gen hervorgeht, kann dieses Verschmieren des Druckbildes durch eine entsprechende Schrägstellung des Hammers vermieden werden. Durch einen zur Type schräggestellten Hammer wird das Papier, das eine gewisse Elastizität aufweist, durch eine auf den Hammer während der Kontakt­zeit wirkende Horizontalkomponente mitgenommen und somit die Relativgeschwindigkeit zwischen der sich bewegenden Drucktype und dem Aufzeichnungsträger samt Farbband ver­ringert. Bei gleicher Kontaktzeit wie bei einer bekann­ten Anordnung gemäß Fig. 5 wird somit bei einem schräg­gestellten Hammer gemäß Fig. 1 die Schmierbreite beim Abdruck eines Zeichens verringert. In Fig. 1 ist die Schrägstellung des Druckhammers 6 durch einen stumpfen Winkel α zwischen der Druckhammeranschlagsrichtung DH und der Bewegungsrichtung DB des Typenbandes 1 gekenn­zeichnet. Dabei wird vorausgesetzt, daß die Aufzeich­nungsträgerebene und die Typenbandebene bzw. die Typen­zeichenebene im Druckbereich einander parallel verlau­fen. Beim Druckanschlag hat der Druckhammer eine Auf­treffgeschwindigkeit VH, wobei dieser Geschwindigkeits­vektor durch die Schrägstellung des Hammers eine Auf­teilung in eine Horizontalkomponente VHH und in eine Normalkomponente VHN erfährt. Die Relativgeschwindig­keit V_relativ ergibt sich als Differenz aus der Typen­bandgeschwindigkeit VB zur Horizontalkomponente VHH der Geschwindigkeit VH.
V_relativ = VB - VHH < VB
Bei dieser Anordnung der Schrägstellung des Hammers um den stumpfen Winkel α reduziert sich die Relativ­geschwindigkeit zwischen Typenband und Aufzeichnungs­träger im Vergleich zu der Anordnung nach Fig. 5.

[0017] Fig. 2 zeigt eine ausschnittsweise schematische Dar­stellung eines gemäß Fig. 1 schräggestellten Hammers zum rotationsmomentfreien Abdruck von Typenbandzeichen. Durch die Schrägstellung des Druckhammers 8 ergibt sich ein Rotationsmoment MFB am resultierenden Hebelarm L im Punkt P1. Dieser Hebelarm L wird von dem Abstand des Aufschlagpunktes des Hammers bis zum Eintrittspunkt des Hammers 8 in seine Führung 9 gebildet. Wenn der Hammer durch einen linear wirkenden Stößel gebildet wird, ist eine solche Führung ohnehin aus konstruktiven Gründen vorgegeben. Im Falle eines achsengeführten Schwenkham­mers würde sich die resultierende Hebelarmlänge aus dem Abstand der Ebene des Druckhammeraufschlags zur Achsen­ führung ergeben. Den durch die Kraft FB und der gedach­ten Hebelarmlänge L gebildeten Drehmoment MFB soll ein gleichgroßes Drehmoment MFH entgegenwirken. Dadurch soll ein drehmomentfreier Druckhammeraufschlag erreicht werden. Drehmomentbehaftete Druckanschläge würden zu verschieden starken Kantenabdrucken der Zeichen führen. So würde z. B. beim Abdruck des Zeichens H der erste der vertikal verlaufenden H-Schenkel eine von dem zweiten unterschied­liche Kantenschärfe aufweisen. Zur Vermeidung dieses un­erwünschten Effektes wird, wieaus Fig. 2 zu ersehen ist, der vordere Teil des Hammers unsymmetrisch gestaltet, indem in seinem vorderen anschlagsnahen Teil eine Masse­erweiterung 8-2 links der punktierten Linie entgegen der Bewegungsrichtung DB des Typenbandes 1 vorgesehen wird. Dadurch ergibt sich beim Druckanschlag ein Drehmoment MFH, das dem Drehmoment MFB entgegenwirkt. Sind die Ab­solutbeträge beider Drehmomente gleich groß, ergibt sich ein drehmomentfreier Druckanschlag mit den damit verbun­denen bereits erwähnten Vorteilen. An der Aufteilung des Geschwindigkeitsvektors VH in die Komponenten VHN und VHH ändert sich bei Beibehaltung des Winkels α im Ver­gleich zur Anordnung nach Fig. 1 nichts. Somit ist auch die Relativgeschwindigkeit
V_relativ = VB - VHH < VB
die gleiche wie bei der Anordnung nach Fig. 1.
Das resultierende Drehmoment
M_result = MFB - MFH
wird zu 0, wenn beide Drehmomente einander entgegenge­setzt und ihren Absolutbeträgen nach gleich groß sind.

[0018] Fig. 3 zeigt eine ausschnittsweise schematische Dar­stellung eines schräggestellten Hammers zum Abdruck von Typenbandzeichen, wobei zwischen Anschlagrichtung des Hammers und Bewegungsrichtung des Typenbandes ein spitzer Winkel β gebildet wird. Der Geschwindigkeits­vektor VH′ in der Druckhammeranschlagsrichtung DH wird beim Druckanschlag in die horizontale Geschwindigkeits­komponente VHH′ und die Normalgeschwindigkeit VHN′ zerlegt. Dadurch ergibt sich beim Druckanschlag eine vergrößerte Relativgeschwindigkeit
V_relativ = VB + VHH′ > VB.
Durch die vergrößerte Relativgeschwindigkeit verkürzt sich die Kontaktzeit für den Druckanschlag; der Hammer wird stärker reflektiert.

[0019] Fig. 4 zeigt eine ausschnittsweise schematische Dar­stellung eines gemäß Fig. 3 schräggestellten Hammers zum rotationsmomentfreien Abdruck von Typenbandzeichen. Der Hammer wird analog zur Darstellung gemäß Fig. 2 so ausgebildet, daß das durch die Kraft FB und die gedach­te Hebelarmlänge L bedingte Drehmoment MFB (auf Punkt B2 der Führung 19 bezogen) durch eine entsprechende unsymmetrische Gestaltung des Druckhammers kompensiert wird. Diese Gestaltung wird dadurch erreicht, daß der anschlagsnahe Teil des Druckhammers eine Masseerweite­rung 9-2 (links der punktierten Linie) entgegen der Bewegungsrichtung DB des Typenbandes erfährt. Dadurch kommt die Flächenmitte des unsymmetrischen Hammers links von dem eigentlichen Hauptkraftvektors (gleiche Richtung wie VH′) des Hammers zu liegen, wodurch dem Hammer beim Aufschlagen auf eine Type ein nach links drehendes Drehmoment MFS verliehen wird. Sind beide Drehmomente entgegengesetzt und ihrem Absolutbetrag nach gleich groß, wird der Druckanschlag des Hammers drehmomentenfrei.

[0020] Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines her­kömmlichen Schwenkanker-Druckhammerantriebes, bei welchem der Schwenkanker 10 mit dem Druckhammer 11 über eine Schubstange 12 verbunden ist. Der weichmagnetische Schwenkanker 10 ist um eine Achse 13 schwenkbar. Der Schwenkanker 10 wird durch einen Elektromagneten 14, aus Spule 14-1 und Joch 14-2 bestehend, betätigt. Beim Anziehen des Schwenkankers 10 an das Joch des Elektro­magneten wird die Schubstange 12 in Pfeilrichtung be­wegt, wodurch der eigentliche Druckhammer 11 in Rich­tung P angetrieben wird. Dabei schwenkt dieser leicht um seine Achse 15. Dem Rückführen des betätigten Druck­hammers 11 dient eine Druckfeder 16. Der Druckhammer 11 führt senkrecht zur Bewegung des nicht dargestellten Typenträgers einen Druckanschlag aus. Die damit ver­bundenen Nachteile wurden bereits in Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben.

Ansprüche

1. Druckhammer für einen Anschlagdrucker mit umlaufendem Typenträger,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckhammer (6, 7, 8, 9) schräg zur Typenträgerebene (im Druckbereich) angeordnet ist und zwischen Druckhammeranschlagsrichtung DH und Bewegungsrichtung DB des Typenträgers (1) ein stumpfer α oder spitzer β Winkel gebildet wird.

2. Druckhammer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckhammer (8, 9) in seinem vorderen an­schlagsnahen Teil eine Masseerweiterung (8-2, 9-2) entgegen der Bewegungsrichtung (DB) des Typenträ­gers (1) für einen drehmomentfreien Druckanschlag aufweist.

3. Druckhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Typenträger ein Typenband (1), ein Typen­rad oder eine Typenkette ist.

Zeichnung