EP0110020B1 - Character printing device for a typewriter or the like - Google Patents
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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Definitions
- the invention relates to a typewriter or similar machine with a type tee system of the type specified in the preamble of claim 1, in which a print hammer can be actuated electromagnetically.
- a print hammer is accelerated from its rest position to a tapping position by a short voltage pulse applied to a winding, where a type is imprinted on a recording medium with the interposition of an ink ribbon.
- the type to be printed is z. B. directly on the print hammer or on a type carrier to be preset before the impression, such as a type plate.
- the return of the pressure hammer to the rest position is then carried out by the kinetic energy reversed upon impact with the pressure abutment and is supported by the force of a spring - if a faster return is required for a quicker reinsertion of the pressure hammer.
- the arrangement of such a spring has a disadvantageous effect on the striking movement because its restoring force must also be overcome.
- So-called electrodynamic teeing systems such as. B. are known from DE-A-3 038 881, avoid this disadvantage.
- permanent magnets generate a magnetic field in which the print hammer is mounted so that it can move in the tapping direction.
- a winding is provided, to which the voltage pulse triggering the reduction is applied.
- the magnetic field generated by the winding which acts counter to the permanent magnets, causes the print hammer to accelerate into the knock-off position, and the return movement of the print hammer to the rest position is supported by the magnetic field of the permanent magnets when the voltage pulse in the winding has ended.
- WO-A-80/00552 shows an electromagnetically actuated print hammer and a control device, by means of which the application of voltage pulses which cause the striking movements to the winding of the type striking system can be controlled.
- a voltage pulse of reversed polarity causing the return movement, is applied to the winding for returning the print hammer from the knock-off position to the rest position.
- the application of this voltage pulse for the return current is not made dependent on the detection of the impact of the printing hammer in the tee position.
- the invention has for its object to control the hammer of a tee system of the type mentioned in such a way that the tee movements can follow each other faster.
- the advantages of the invention consist in particular in that a faster printing unit can be created because the print hammer is moved faster out of the setting range of the type support and thus an immediate setting of the type support to a new type to be printed is possible, and because the print hammer reaches its rest position more quickly and is ready for a new triggering of an impression.
- the striking system manages with a relatively small striking magnet and a small control voltage.
- the point in time at which the return current is switched on can be optimally set. As a result, there is no longer any dependency on the distance between the pressure abutment and the print hammer, on the thickness and hardness of the recording medium and on manufacturing and operating tolerances.
- FIG. 1 shows the electromagnetic tapping system of a typewriter and the associated control device with the details necessary for understanding the invention.
- the tee system 1 belongs to the so-called dynamic type, which in addition to a printing hammer 2 has both a winding 3 a) s and a permanent magnet 4, the winding 3 being arranged on the printing hammer 2 which is movably mounted in the magnetic field of the permanent magnet 4 in the tee direction.
- a voltage pulse applied to the winding 3 causes the pressure hammer 2 to accelerate suddenly in the direction of the preset pressure type of a type carrier 5 formed by a type wheel, whereby the character to be imaged is knocked off in a known manner by means of an ink ribbon 6 on a recording medium 7 which is arranged in front of a print abutment 8.
- Both the setting of the type carrier 5 to the type to be rejected as well as the application of the voltage pulse to the winding 3 to trigger the type discount is controlled by a control device 9, which is also formed in a known manner by a microcomputer.
- the control device 9 first of all sends the necessary control signals to a motor control circuit 10, from which the setting motor 11 is controlled until the type to be cut off is set on the type carrier 5 in the cutting position. Thereafter - or even shortly before the end of the setting function - the control device 9 sends a trigger signal for energizing the winding 3 to build up a magnetic field acting in the direction of knockdown to an electronic switch 15 which connects a voltage pulse 12 (FIG. 2A) to the winding 3 .
- the print hammer 2 is thereby accelerated in the tapping direction and hits the back of the type carrier 5 at a certain speed and energy, whereby the type is imprinted and part of the energy is delivered to the type carrier 5, ink ribbon 6, recording medium 7 and pressure abutment 8 .
- the impact is indicated by line 13 in FIG.
- the print hammer 2 rebounds with the residual energy and would run back to its rest position at a rear stop 14 with the resulting speed, supported by the magnetic field of the permanent magnet 4.
- the control device 9 sends a signal which triggers a winding in the reverse direction to the electronic switch 15, which then switches on a voltage pulse 16 of reversed polarity to the winding 3.
- the print hammer 2 is thereby moved back at an increased speed out of the setting range of the type carrier 5 and into its rest position at the rear stop 14.
- the winding 3 is connected to an edge detector 19, by means of which the voltage jump of the induced voltage when the pressure hammer 2 strikes in the tapping position is registered and converted into an output signal 20, FIG. 2B.
- the output signal 20 is fed to the control device 9, which then outputs the signal for applying the voltage pulse 16 of opposite polarity to the electronic switch 15.
- the voltage pulse 16 is thus applied to the winding 3 immediately after the fluctuating influences of the recording medium type and thickness, the roller spacing etc. immediately after the voltage jump occurs in the induced voltage.
- a voltage is induced which has approximately the course designated by 21.
- the path of the print hammer 2 is plotted over the time line t in FIG. 2C, the dashed line indicating the time required for returning to the rest position without recirculation.
- the mode of operation of the back-energization described in the example and the detection of the optimal time for switching on the back-energization is not limited to dynamic tee systems, the function of which is based on the interaction of a permanently magnetic and an electromagnetically generated field, it also applies to all simple electromagnetic tee systems.
- the recognition of the tee time which is important for the optimal triggering point of the return current, can be carried out in all tee systems in which a voltage corresponding to the hammer movement can be induced in a winding directly or indirectly.
- a fade-out circuit or function may have to be provided, of which only voltage jumps after the forward voltage pulse has ended and before the reverse one begins Voltage pulse are allowed for evaluation, so z. B. by switching the Voltage pulses generated voltage jumps do not trigger unwanted reverse current.
- Mechanical or electrical damping measures may also have to be taken at the rear stop 14 of the pressure hammer 2, which prevent disturbing bouncing phenomena.
- the use of a - e.g. B. shaped by an RC element - contribute voltage pulse with decaying course for the back current.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schreib- oder ähnliche Maschine mit einem Typenabschlagsystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, bei dem ein Druckhammer elektromagnetisch betätigbar ist.The invention relates to a typewriter or similar machine with a type tee system of the type specified in the preamble of claim 1, in which a print hammer can be actuated electromagnetically.
Bei derartigen elektromagnetischen Abschlagsystemen wird ein Druckhammer durch einen kurzen, an eine Wicklung angelegten Spannungsimpuls aus seiner Ruhestellung zu einer Abschlagposition beschleunigt, wo unter Zwischenschaltung eines Farbbandes ein Abdruck einer Type auf einem Aufzeichnungsträger erfolgt. Die abzudruckende Type ist hierbei z. B. unmittelbar auf dem Druckhammer oder auf einem vor dem Abdruck voreinzustellenden Typenträger, etwa einer Typenscheibe, angeordnet. Die Rückkehr des Druckhammers in die Ruhestellung erfolgt dann durch die beim Aufprall auf das Druckwiderlager umgekehrte kinetische Energie und wird - wenn für eine schnellere Wiedereinsetzbarkeit des Druckhammers eine schnellere Rückkehr erforderlich ist - durch die Kraft einer Feder unterstützt. Die Anordnung einer solchen Feder wirkt sich aber andererseits bei der Abschlagbewegung nachteilig aus, weil deren Rückstellkraft zusätzlich überwunden werden muß.In such electromagnetic tapping systems, a print hammer is accelerated from its rest position to a tapping position by a short voltage pulse applied to a winding, where a type is imprinted on a recording medium with the interposition of an ink ribbon. The type to be printed is z. B. directly on the print hammer or on a type carrier to be preset before the impression, such as a type plate. The return of the pressure hammer to the rest position is then carried out by the kinetic energy reversed upon impact with the pressure abutment and is supported by the force of a spring - if a faster return is required for a quicker reinsertion of the pressure hammer. The arrangement of such a spring, on the other hand, has a disadvantageous effect on the striking movement because its restoring force must also be overcome.
Sogenannte elektrodynamische Abschlagsysteme, wie sie z. B. aus der DE-A-3 038 881 bekannt sind, vermeiden diesen Nachteil. Hier wird von Permanentmagneten ein magnetisches Feld erzeugt, in dem der Druckhammer in Abschlagrichtung bewegbar gelagert ist. Außerdem ist eine Wicklung vorgesehen, an die der den Abschlag auslösende Spannungsimpuls angelegt wird. Das entgegengesetzt zu den Permanentmagneten wirkende, durch die Wicklung erzeugte magnetische Feld verursacht eine Beschleunigung des Druckhammers in die Abschlagposition, und die Rückbewegung des Druckhammers in die Ruhestellung wird, bei beendetem Spannungsimpuls in der Wicklung, vom magnetischen Feld der Permanentmagnete unterstützt.So-called electrodynamic teeing systems, such as. B. are known from DE-A-3 038 881, avoid this disadvantage. Here, permanent magnets generate a magnetic field in which the print hammer is mounted so that it can move in the tapping direction. In addition, a winding is provided, to which the voltage pulse triggering the reduction is applied. The magnetic field generated by the winding, which acts counter to the permanent magnets, causes the print hammer to accelerate into the knock-off position, and the return movement of the print hammer to the rest position is supported by the magnetic field of the permanent magnets when the voltage pulse in the winding has ended.
Durch die US-A-4 273 039 ist auch eine Rückführung des Druckhammers aus der Abschlagposition in die Ruhestellung bekannt, wozu ein die Rückkehrbewegung bewirkender Spannungsimpuls umgekehrter Polarität an eine Wicklung gelegt wird. Die Steuerung des Zeitpunktes, in dem der Rückbestromungsimpuls angelegt wird, erfolgt hierbei über ein zusätzliches Zeitverzögerungsglied.From US-A-4 273 039 a return of the printing hammer from the knock-off position to the rest position is also known, for which purpose a voltage pulse of reversed polarity which causes the return movement is applied to a winding. An additional time delay element controls the point in time at which the return current pulse is applied.
Weiterhin zeigt die WO-A-80/00552 einen elektromagnetisch betätigbaren Druckhammer und eine Steuereinrichtung, von der das Anlegen von die Abschlagbewegungen bewirkenden Spannungsimpulsen an die Wicklung des Typenabschlagsystems steuerbar ist. Hierbei wird für eine Rückführung des Druckhammers aus der Abschlagposition in die Ruhestellung ein die Rückkehrbewegung bewirkender Spannungsimpuls umgekehrter Polarität an die Wicklung angelegt. Das Anlegen dieses Spannungsimpulses für die Rückbestromung wird hierbei aber nicht vom Erkennen des Auftreffens des Druckhammers in die Abschlagposition abhängig gemacht.Furthermore, WO-A-80/00552 shows an electromagnetically actuated print hammer and a control device, by means of which the application of voltage pulses which cause the striking movements to the winding of the type striking system can be controlled. In this case, a voltage pulse of reversed polarity, causing the return movement, is applied to the winding for returning the print hammer from the knock-off position to the rest position. The application of this voltage pulse for the return current is not made dependent on the detection of the impact of the printing hammer in the tee position.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Druckhammer eines Abschlagsystems eingangs genannter Art derart anzusteuern, daß die Abschlagbewegungen schneller aufeinanderfolgen können.The invention has for its object to control the hammer of a tee system of the type mentioned in such a way that the tee movements can follow each other faster.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claim 1.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß ein schnelleres Druckwerk geschaffen werden kann, weil der Druckhammer schneller aus dem Einstellbereich des Typenträgers herausbewegt wird und somit ein sofortiges Einstellen des Typenträgers auf eine neue abzudruckende Type möglich ist, und weil der Druckhammer schneller seine Ruheposition erreicht und für eine neue Auslösung eines Abdrucks bereit ist. Da außerdem bei der Abschlagbewegung keine Rückstellkraft zu überwinden ist, kommt das Abschlagsystem mit einem relativ kleinen Abschlagmagneten und kleiner Ansteuerspannung aus.The advantages of the invention consist in particular in that a faster printing unit can be created because the print hammer is moved faster out of the setting range of the type support and thus an immediate setting of the type support to a new type to be printed is possible, and because the print hammer reaches its rest position more quickly and is ready for a new triggering of an impression. In addition, since there is no restoring force to be overcome during the striking motion, the striking system manages with a relatively small striking magnet and a small control voltage.
In einer vorteilhaften Weiterbildung, gemäß der das Anlegen des Spannungsimpulses für die Rückbestromung vom Erkennen des Auftreffens des Druckhammers in der Abschlagposition abhängig gemacht wird, kann der Zeitpunkt des Durchschaltens der Rückbestromung optimal gelegt werden. Es besteht dadurch keine Abhängigkeit mehr vom Abstand zwischen Druckwiderlager und Druckhammer, von der Dicke und Härte des Aufzeichnungsträgers und von Fertigungs- und Betriebstoleranzen.In an advantageous development, according to which the application of the voltage pulse for the return current is made dependent on the detection of the impact of the printing hammer in the knock-off position, the point in time at which the return current is switched on can be optimally set. As a result, there is no longer any dependency on the distance between the pressure abutment and the print hammer, on the thickness and hardness of the recording medium and on manufacturing and operating tolerances.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen
- Figur 1 ein Blockschaltbild und
Figur 2 ein Diagramm.
- Figure 1 is a block diagram and
- Figure 2 is a diagram.
Das Blockschaltbild der Figur 1 zeigt das elektromagnetische Abschlagsystem einer Schreibmaschine sowie die zugehörige Steuereinrichtung mit den zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einzelheiten. Das Abschlagsystem 1 gehört zum sogenannten dynamischen Typ, der neben einem Druckhammer 2 sowohl eine Wicklung 3 a)s auch einen Permanentmagneten 4 aufweist, wobei die Wicklung 3 auf dem im magnetischen Feld des Permanentmagneten 4 in Abschlagrichtung bewegbar gelagerten Druckhammer 2 angeordnet ist. Ein an die Wicklung 3 angelegter Spannungsimpuls bewirkt eine schlagartige Beschleunigung des Druckhammers 2 in Richtung auf die voreingestellte Drucktype eines von einem Typenrad gebildeten Typenträgers 5, wodurch das abzubildende Zeichen in bekannter Weise mittels eines Farbbandes 6 auf einem Aufzeichnungsträger 7 abgeschlagen wird, der vor einem Druckwiderlager 8 angeordnet ist.The block diagram of FIG. 1 shows the electromagnetic tapping system of a typewriter and the associated control device with the details necessary for understanding the invention. The tee system 1 belongs to the so-called dynamic type, which in addition to a
Sowohl die Einstellung des Typenträgers 5 auf die jeweils abzuschlagende Type als auch das Anlegen des Spannungsimpulses an die Wicklung 3 zur Auslösung des Typenabschlages wird von einer Steuereinrichtung 9 gesteuert, die in ebenfalls bekannter Weise von einem Mikrocomputer gebildet wird. Um den Abschlag einer abzubildenden Type zu bewerkstelligen, gibt die Steuereinrichtung 9 also zunächst die nötigen Ansteuersignale an eine Motor-Ansteuerschaltung 10, von der der Einstellmotor 11 so lange angesteuert wird, bis die abzuschlagende Type auf dem Typenträger 5 in die Abschlagposition eingestellt ist. Danach - oder auch schon kurz vor Beendigung der Einstellfunktion - gibt die Steuereinrichtung 9 ein Auslösesignal für eine Bestromung der Wicklung 3 zum Aufbau eines in Abschlagrichtung wirkenden magnetischen Feldes an einen elektronischen Schalter 15, der einen Spannungsimpuls 12 (Figur 2A) an die Wicklung 3 durchschaltet.Both the setting of the type carrier 5 to the type to be rejected as well as the application of the voltage pulse to the winding 3 to trigger the type discount is controlled by a
Der Druckhammer 2 wird dadurch in Abschlagrichtung beschleunigt und trifft mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Energie auf der Rückseite des Typenträgers 5 auf, wodurch der Abdruck der Type bewirkt wird und ein Teil der Energie an Typenträger 5, Farbband 6, Aufzeichnungsträger 7 und Druckwiderlager 8 abgegeben wird. Das Auftreffen ist in Figur 2 durch die Linie 13 gekennzeichnet. Nach dem Auftreffen prallt der Druckhammer 2 mit der Restenergie zurück und würde mit der daraus herrührenden Geschwindigkeit, unterstützt vom magnetischen Feld des Permanentmagneten 4, in seine Ruhestellung an einem hinteren Anschlag 14 zurücklaufen. Um diesen Vorgang zu beschleunigen, gibt die Steuereinrichtung 9 ein eine in Rückwärtsrichtung wirkende Bestromung der Wicklung 3 auslösendes Signal an den elektronischen Schalter 15, der daraufhin einen Spannungsimpuls 16 umgekehrter Polarität an die Wicklung 3 durchschaltet. Der Druckhammer 2 wird dadurch mit erhöhter Geschwindigkeit aus dem Einstellbereich des Typenträgers 5 und in seine Ruhestellung am hinteren Anschlag 14 zurückbewegt.The
Zur optimalen Steuerung des Zeitpunktes, in dem der Rückbestromungsimpuls 16 angelegt wird, wird davon Gebrauch gemacht, daß durch den Bewegungsablauf des Druckhammers 2 in der Wicklung 3 eine Spannung induziert wird. Der Verlauf dieser induzierten Spannung zeigt nach Abschalten des Vorwärts-Beschleunigungsimpulses 12 den in Figur 2A angenähert dargestellten Verlauf 17 der bei Auftreffen des Druckhammers 2 in der Abschlagposition (Linie 13) durch das Stoppen und die Umkehr des Druckhammers 2 einen Spannungssprung aufweist. Ohne einen nachfolgenden, in Rückwärtsrichtung wirkenden Spannungsimpuls entgegengesetzter Polarität wurde die induzierte Spannung ungefähr den mit 18 bezeichneten Verlauf aufweisen, bis der Druckhammer 2 seine Ruhestellung erreicht hat.In order to optimally control the point in time at which the return
Die Wicklung 3 ist mit einem Flankendetektor 19 verbunden, von dem der Spannungssprung der induzierten Spannung beim Auftreffen des Druckhammers 2 in der Abschlagposition registriert und in ein Ausgangssignal 20, Figur 2B, umgesetzt wird. Das Ausgangssignal 20 wird der Steuereinrichtung 9 zugeführt, die daraufhin das Signal zum Anlegen des Spannungsimpulses 16 entgegengesetzter Polarität an den elektronischen Schalter 15 abgibt. Der Spannungsimpuls 16 wird somit unabhängig von den schwankenden Einflüssen der Aufzeichnungsträgerart und -dicke, des Walzenabstandes usw. unmittelbar nach Auftreten des Spannungssprunges in der induzierten Spannung an die Wicklung 3 angelegt. Dadurch wird nach Beendigung des Spannungsimpulses 16 eine Spannung induziert, die angenähert den mit 21 bezeichneten Verlauf aufweist. Zur Verdeutlichung der dadurch erreichten schnelleren Rückkehr des Druckhammers 2 in seine Ruhestellung ist in Figur 2C der Weg des Druckhammers 2 über der Zeitlinie t aufgetragen, wobei der gestrichelte Verlauf den Zeitbedarf für eine Rückführung in die Ruhestellung ohne Rückbestromung kennzeichnet.The
Die im Beispiel beschriebene Wirkungsweise der Rückbestromung sowie des Erkennens des optimalen Zeitpunktes für das Einschalten der Rückbestromung ist nicht auf dynamische Abschlagsysteme, deren Funktion auf dem Zusammenwirken eines permanentmagnetisch und eines elektromagnetisch erzeugten Feldes beruht, beschränkt, sie hat auch bei allen einfachen elektromagnetischen Abschlagsystemen Gültigkeit. Insbesondere ist die für den optimalen Auslösezeitpunkt der Rückbestromung wichtige Erkennung des Abschlagzeitpunktes bei allen Abschlagsystemen durchführbar, bei denen mittel- oder unmittelbar eine der Hammerbewegung entsprechende Spannung in einer Wicklung induziert werden kann. Auch die Verwendung einer eigenen Meßwicklung, eventuell in Kombination mit Permanentmagneten, die lediglich zur Abnahme einer durch die Hammerbewegung erzeugten induzierten Spannung für eine Auswertung zu Steuerzwecken vorgesehen ist, führt zum gewünschten Erfolg.The mode of operation of the back-energization described in the example and the detection of the optimal time for switching on the back-energization is not limited to dynamic tee systems, the function of which is based on the interaction of a permanently magnetic and an electromagnetically generated field, it also applies to all simple electromagnetic tee systems. In particular, the recognition of the tee time, which is important for the optimal triggering point of the return current, can be carried out in all tee systems in which a voltage corresponding to the hammer movement can be induced in a winding directly or indirectly. The use of an own measuring winding, possibly in combination with permanent magnets, which is only provided for the reduction of an induced voltage generated by the hammer movement for an evaluation for control purposes, leads to the desired success.
Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, daß bei Verwendung der Wicklung für die Abschlagbewegung des Druckhammers als Meßwicklung für die induzierte Spannung eventuell eine Ausblendeschaltung oder -funktion vorgesehen werden muß, von der nur Spannungssprünge nach Beendigung des vorwärts gerichtete Spannungsimpulses und vor Beginn des rückwärts gerichteten Spannungsimpulses zur Auswertung zugelassen werden, damit z. B. durch das Durchschalten der Spannungsimpulse erzeugte Spannungssprünge keine ungewollte Rückbestromung auslösen. Auch müssen eventuell am hinteren Anschlag 14 des Druckhammers 2 mechanische oder elektrische Dämpfungsmaßnahmen getroffen werden, die störende Prellerscheinungen verhindern. Dazu kann auch die Verwendung eines - z. B. durch ein RC-Glied geformten - Spannungsimpulses mit abklingendem Verlauf für die Rückbestromung beitragen.For the sake of completeness, it is pointed out that when using the winding for the tapping movement of the printing hammer as a measuring winding for the induced voltage, a fade-out circuit or function may have to be provided, of which only voltage jumps after the forward voltage pulse has ended and before the reverse one begins Voltage pulse are allowed for evaluation, so z. B. by switching the Voltage pulses generated voltage jumps do not trigger unwanted reverse current. Mechanical or electrical damping measures may also have to be taken at the
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