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Papierwagenaufzugsvorrichtung an Schreibmaschinen mit Antrieb durch
einen Elektromotor Die Erfindung betrifft eine Papierwagenaufzugsvorrichtung mit
Antrieb durch einen Elektromotor, insbesondere eine solche Vorrichtung, bei der
der Elektromotor nur während der Aufzugs- oder Rückkehrbewegung des Wagens läuft.
Hierbei wird zum Erzielen dieser Bewegung eine Taste gedrückt, wodurch der :Motor
einerseits mit dem Wagen mechanisch gekuppelt und andererseits angelassen wird.
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Ein Motor, der imstande ist, den Wagen mit der geforderten hohen Geschwindigkeit
in Bewegung zu setzen, hat, insbesondere bei längerem Wagenhub, die Neigung, die
Geschwindigkeit des Wagens während seines Rücklaufes zu steigern. Es ist schwierig,
dem Wagen eine genügend rasche, dabei jedoch sanfte und gleichmäßige Rücklaufbewegung
zu erteilen, und zwar unabhängig von der Länge des Rücklaufes und ohne Beeinträchtigung
durch die auf eine Beschleunigung hinwirkende Charakteristik des Motors.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Mangel dadurch behoben, daß eine zwischen
dem Motor und dem Papierwagen angeordnete Kupplung derart ausgebildet ist, daß sie
ein mit steigender Wagengeschwindigkeit in seiner Größe abnehmendes Drehmoment auf
den Antrieb des Wagenaufzugs überträgt und beim Überschreiten einer gewissen Wagengeschwindigkeit
ausgeschaltet wird: Vorzugsweise ist eine solche Kupplung als durch Fliehkraft -
ausschaltbare Reibungskupplung ausgebildet, deren mit dem Wagenaufzugsantrieb verbundener
Teil bewegliche Arme trägt, die durch Federn und Reibungseingriff mit dem von dem
Motor angetriebenen Teil der Kupplung gehalten und durch die Fliehkraft im entgegengesetzten
Sinne beeinflußt wird.
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Eine solche Kupplung wirkt als selbsttätige Regelvorrichtung, die
das erforderliche starke Drehmoment zum Ingangsetzen des Wagens überträgt, jedoch
das übertragene Drehmoment im Verhältnis zur Neigung des andauernden starken Motordrehmoments,
den Wagen bei langen Rücklaufhüben übermäßig zu beschleunigen, verringert. Bei Verwendung
einer solchen Vorrichtung ist, wenn die gewünschte Geschwindigkeit des Wagenrücklaufes
erreicht ist, die lebendige Kraft des Wagens bei Erreichung des üblichen Anschlages
zum Stillsetzen des Wagens bei langen, kurzen und mittleren Rücklaufhüben des Wagens
im Wesen gleich. Der Stoß des Wagens gegen diesen Anschlag kann daher auf einen
bisher nicht erreichbaren Mindestwert herabgesetzt werden. Dies deswegen, weil es
offensichtlich leichter ist, den aus einer gleichförmigen lebendigen Energie herrührenden
Stoß zu beherrschen, als einen Stoß, der durch eine veränderliche lebendige Energie
entsteht, wie dies bisher der Fall war. Hierbei wird der Motor, wie üblich, in einem
unveränderlichen Zeitpunkt abgeschaltet, knapp bevor der Wagen den Anschlag erreicht.
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Es ist ersichtlich, daß der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besonders bei Schreibmaschinen in Erscheinung tritt, bei
denen der
Elektromotor nur während der Wagenaufzugsbewegung läuft und daher bei Beginn dieser
Bewegung aus der Ruhestellung argelassen wird. Aber auch bei ständig laufendem Motor
ist die erfindungsgemäße Kupplung von Vorteil, da auch in diesem Falle der Motor
das Bestreben hat, den Wagen mit während der Aufzugsbewegung steigender Geschwindigkeit
anzutreiben.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
dargestellt.
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Fig. i ist eine Rückansicht der Schreibmaschine und zeigt die Übertragungsvorrichtung,
den Motor und die neuartige Kupplungsvorrichtung.
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Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die die Kupplungsvorrichtung umgebende
Verschalung und die Motorwelle und zeigt Einzelheiten der Kupplungsarme und der
zugehörigen Federn.
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Fig. 3 zeigt im Schaubild den Motor, einen Teil des Schreibmaschinenwagens
und der Steuerung für den Wagenrücklauf, die Übertragungsvorrichtung und die neuartige
Kupplungsvorrichtung.
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Fig. 4 zeigt im Schaubild und vergrößertem Maßstab die Kupplungsvorrichtung,
wobei einige Teile abgebrochen und im Schnitt dargestellt sind.
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Die dargestellte Schreibmaschine besitzt einen Maschinenrahmen io,
der einen Wagenrahmen ii trägt, welcher sich in Richtung des Buchstabenvorschubes
und der Rückkehrbewegung auf einer vorderen und einer hinteren Schiene bewegt, von
denen die hintere Schiene 12 in Fig. i ersichtlich ist.
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Ein Tastenhebel 13 für die Wagenrückkehr hebt das vordere Ende eines
Lenkers 14 an, um ihn aus einer ortsfesten Halteplatte 15 auszuheben. Der dadurch
freigegebene Lenker wird durch eine Feder 16 nach hinten gezogen und dreht dabei
eine Welle 17, wodurch ein Ritzel 18 für die Wagenrückkehr nach hinten verschoben
wird. Das Ritzet ist mit einem teilweise dargestellten Schwenkarm i9 gelenkig verbunden,
der mit der Welle 17 verbunden ist. Das Ritzet 18 besitzt Kupplungszähne 2o, die,
wenn das Ritzel nach hinten verstellt ist, mit einem Kupplungsteil 21 in Eingriff
stehen, der auf einer Welle 22 aufgekeilt ist, auf der das Ritzel 18 verschiebbar
gelagert ist. Die Welle 17 ist mit dem hinteren Ende des aushebbaren Lenkers 14
mittels eines auf dieser Welle befestigten Armes 14" verbunden. Ein anderer, auf
der Welle 17 befestigter Arm 23 bewirkt, daß diese Welle einen Kontaktarm 24 bewegt,
der mit einem ortsfesten Kontakt 25 zusammenarbeitet. Der Kontaktarm 24 und der
Arm 23 sind durch den Lenker 26 verbunden.
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Das Aufsetzen des - Kontaktarmes 24 am Kontakt 25 bewirkt das Anschließen
eines im allgemeinen stillstehenden Elektromotors 27 an eine durch das Kabel
2,8 angedeutete Stromquelle. Die Rückwärtsbewegung des Ritzels 18, .bei welcher
es mit dem Kupplungsglied 21 in `Eingriff kommt, wird auf diese Weise durch das
Anlassen des im allgemeinen stillstehenden Motors bewirkt, worauf das Ritzel 18
durch dieses Kupplungsglied 21 gedreht wird, um den Wagenrahmen ii in Richtung der
Wagenrückkehr mittels einer Zahnstange 29 anzutreiben, die am Wagen mittels der
üblichen Halter 3o befestigt ist.
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Das übliche Übersetzungsgetriebe zum Herabsetzen der Geschwindigkeit
ist insgesamt mit 31 bezeichnet und liegt zwischen dem Ritzel 18 und dem Motor 27.
Dieses Getriebe besteht aus einem auf der Welle 22 sitzenden Schneckenrad 32, das
von einer auf einer Welle 34 aufgekeilten Schnecke 33 angetrieben wird. Eine Motorwelle
35 ist durch ein geeignetes Universalgelenk 37 mit einem frei beweglichen Verlängerungsstück
36 verbunden. Das freie Ende des Verlängerungsstückes 36 stößt an das Ende der Schneckenwelle
34, welches aus dem üblichen Gehäuse 38 für das Übersetzungsgetriebe herausragt.
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Die neuartige, insgesamt mit 39 bezeichnete Kupplungs- und Geschwindigkeitsregelvorrichtung
dient zum Kuppeln des Verlängerungsstückes 36 der Motorwelle mit der Schneckenwelle
34 und wird weiter unten beschrieben.
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Die Zahnstange 29 für den Wagenrücklauf ist auf ihren Haltern
30 derart gelagert, daß sie gegenüber dem Wagenrahmen die übliche begrenzte
Längsbewegung ausführen kann. Diese Bewegung bewirkt die Zeilenschaltung der Schreibwalze
40. Diese sitzt auf einer Achse 41, die in dem vom Wagenrahmen ii getragenen Walzenrahmen
42 gelagert ist. Die Zahnstange 29 besitzt die üblichen Zähne 43, mittels welcher
sie während ihrer Längsbewegung eine Welle 44 dreht, die mittels eines oberen Armes
45 dem üblichen Zeilenschaltschieber 46 einen Zeilenschalthub nach hinten erteilt.
Dieser Schieber trägt die übliche Zeilenschaltklinke 47, die mit einem gezahnten,
auf der Schreibwalzenachse befestigten Zeilenschaltrad 48 zusammenarbeitet. Die
Welle 44 ist in einem auf dem Wagenrahmen ii befestigten Halter 5o gelagert. Die
Zahnstange 29 ist zum Führen bei ihrer Zeilenschaltbewegungmit Schlitzen 51 versehen,
welche nach hinten reichende Arme 52 der Halter 30 umgreifen. Die Bewegung der Zahnstange
29 gegenüber dem Wagenrahmen ii wird durch Anscl-lagen der Enden des Schlitzes 51
an den Seitenkanten des Armes 52 begrenzt. Eine Feder 54 zieht die Zahnstange und
die Zeilenschaltteile in die Ruhestellung nach Fig. 3 zurück.
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Bei Niederdrücken des Wagenrücklauf-Tastenhebels bewirkt somit der
erste Teil der nach rechts gerichteten Bewegung der Zahnstange 29
die
Zeilenschaltung der- Schreibwalze 40, und wenn das linke Ende des Zahnstangenschlitzes
51 auf die Seitenkante des Armes 52 auftrifft, beginnt der gesamte Wagen seine Rücklaufbewegung
nach rechts. Diese Bewegung wird durch die übliche Einrichtung beendet, welche die
Welle i7 in entgegengesetzter Richtung verschwenkt, so daß das Ritzel 18 nach vorn
geschoben und seine Zähne vom Kupplungsglied 21 abgezogen werden, wobei ferner der
Kontaktarm 24 vom festen Kontakt 25 abgehoben und der Motor 27 stillgesetzt wird.
Die entgegengesetzte Schwenkung der Welle 17 bewirkt ferner das Wiedereinklinken
des Lenkers 14 über der Halteplatte 15. Die Einrichtung zum Beendigen des Rücklaufes
besteht (Fig. 3) aus einem Zahn 93a, der auf einer Welle 94 versplintet und mit
dem üblichen rechtsseitigen Randanschlag 95a zur seitlichen Einstellung desselben
gekuppelt ist. Dieser Zahn verschwenkt, wenn er von einer Knagge 96a des Wagens
getroffen wird, knapp bevor der Wagen durch den Anschlag 95a stillgesetzt wird,
die Welle 94, die ihrerseits über das Gestänge 97 die Welle 17 verschwenkt, um den
Motor vom Wagen abzuschalten.
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Bei den bisherigen Ausführungen führte der Elektromotor, der bei jeder
Wagenrückkehr aus der Ruhe aus angelassen wird,. den Wagen mit veränderlichen Geschwindigkeiten
zurück, und zwar in Abhängigkeit vom Ausmaß des Wagenrücklaufes und des Maßes der
vom Wagen aufgenommenen lebendigen Kraft. Bei längerem Rücklauf neigte die Geschwindigkeit
dazu, unzulässig hohe Werte anzunehmen, in dem Maße, in dem die lebendige Kraft
des Wagens und der Antriebsteile stieg, wobei der Wagen mit zu großer Kraft gegen
den Anschlag für den Wagenrücklauf anstieß.
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Diese Schwierigkeit wird durch die neuartige Kupplungsvorrichtung
39 überwunden. AmVerlängerungsstück 36 der Motorwelle ist ein Tei155 befestigt,
in den das Verlängerungsstück nur zum Teil hineinreicht (Fig. i, 4). Auf diese Weise
ist am freien Ende des Teiles 55 eine zentrale Bohrung freigelassen, deren Boden
durch das Ende 56 des Verlängerungsstückes 36 gebildet wird. An diesem Ende 56 liegt
eine Kugel 57 an, die am Ende der Schneckenwelle 34 ausgebildet ist und in die zentrale
Bohrung des Teiles 55 paßt. Dieser Teil 55 besitzt einen Flansch 53, dessen Umfang
zu einer kugeligen Kupplungsreibfläche 59 geformt ist (Fig. i, 4). Der Teil 55 sitzt
so auf dem Verlängerungsstück 36, daß die Mittelpunkte der Kugelfläche der Reibfläche
59 und der Kugel 57 zusammenfallen. Eine Stellschraube 58 legt den Teil 55
auf dem Verlängerungsstück 36 fest.
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Ein Armkreuz oder eine Scheibe 61 ist mittels einer Nabe 62 durch
eine Stellschraube 63 auf der Schneckenwelle 34 befestigt. Die Außenfläcbe der Scheibe
61 liegt nahe dem Ende des Teiles 55 (Fig. i) und trägt Arme 65, die die Kupplungsfläche
59 eng umgeben (Fig. 2). Jeder Arm 65 ist bei 64 (Fig. 2, 4) zur Aufnahme eines
Schuhes 66 ausgenommen, der aus einem Reibstoff besteht und satt auf der kugeligen
Kupplungsfläche 59 aufsitzt. Jeder Arm 65 ist auf einem Zapfen 68, der von der Scheibe
61 vorragt, drehbar gelagert.
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Die Zapfen 68 ragen ein wenig über die Arme 65 hinaus und tragen eine
Verschalung 70, deren abgebogener Randteil 71 in Abstand von den Armen 65 liegt
und über den Rand der Scheibe 61 reichen kann. Die Verschalung 70 und die
Scheibe 61 bilden so ein Gehäuse, das die neuartige Kupplungsvorrichtung aufnimmt.
Die Verschalung bildet ferner einen Anschlag für eine Druckfeder 72, mit welcher
jeder der Arme 65 ausgerüstet ist, zum Zwecke, den zugehörigen Schuh 66 gegen die
kugelige Kupplungsfläche 59 zu pressen. Im- Randteil 71 der Verschalung sind hierzu
Zungen 73 nach innen ausgestanzt, die die Federn abstützen und festhalten. Das andere
Ende jeder Feder 72 wird von einer Ausnehmung 74 im äußeren Ende der Arme aufgenommen.
Die Arme sind mit Einbuchtungen 67 (Fig. 2) versehen, um Platz für die Federn zu
schaffen. Die Verschalung besitzt ferner leicht zugänglich eine Vorrichtung zum
Einstellen des Druckes der Feder 72. Zu diesem Zweck ist die Verschalung an den
Tragzapfen 68 mittels Schrauben 75 befestigt, die in die Enden dieser Zapfen 68
eingeschraubt sind und Schlitze 76 der Verschalung durchsetzen, so daß letztere
nach Lockerung der Schrauben 75 verdreht werden kann, wodurch die Federn 72 mehr
oder weniger zusammengedrückt werden und ihr Druck somit eingestellt wird. Eine
mittlere Öffnung der Verschalung 7o liegt in Abstand von der Nabe des`Teiles 55.
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Der Elektromotor ist durch Schrauben 78 an einem Halter 79 befestigt,
der mittels Schrauben 8o an der Rückseite des Maschinenrahmens io angebracht ist.
Das Gehäuse 38 des Übersetzungsgetriebes ist mit einem Flansch 81 mittels Schrauben
82 an der Rückseite des Maschinenrahmens befestigt. Um das Ritzel 18 mit der Zahnstange
29 ordentlich in Eingriff bringen zu können, ist das Gehäuse 38 nach oben und unten
verstellbar und zu diesem Zwecke greift eine der Schrauben 82 durch einen lotrechten
Schlitz 83 im Gehäuseflansch 81 hindurch. Die andere Schraube ist von einer exzentrischen
Buchse 84 umgeben, die in ein Loch des Flansches 81 paßt. Diese Schraube hat eine
solche Lage, daß durch Verdrehen dieser Buchse 84 das Gehäuse nach oben und unten
verstellt werden kann, welche Bewegung vom lotrechten Schlitz 83 zugelassen wird.
Nach erfolgter Verstellung werden die Schrauben 82 festgezogen.
Um
die Zahnstange 29 gegen aufwärts gerichtete Kräfte abzustützen, liegt ein Finger
86 (Fig. i), der vom Gehäuse 38 getragen wird, an der oberen Kante der Zahnstange
an. Zum Ausgleich der Verstellbewegung des Gehäuses nach oben und unten sitzt der
Finger 86 gleichfalls verstellbar an diesem Gehäuse. Zu diesem Zweck hat er die
in Fig. 3 ersichtliche Form, so daß er durch Schrauben 87 festgelegt werden kann.
Eine dieser Schrauben reicht durch eine exzentrische Buchse 88, deren Stellung so
gewählt sein kann, daß bei deren Drehung der Finger 86 nach oben oder unten, und
zwar um die andere Schraube 69 geschwenkt wird.
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Die die elektrische Schaltung für den Motor bildenden Teile können
von einem haubenartigen Teil 89 aufgenommen sein, der mit dem Halter 79 für
den Motor zusammenhängt (Fig. 3). Eine Isolierplatte go wird von Zapfen g1 getragen,
die an der Rückwand der Haube mittels Schrauben 92 befestigt sind. Diese Zapfen
halten die Isolierplatte go in solcher Stellung, daß die darauf sitzenden Schalterteile
2q., 25 die Lage nach Fig. 3 einnehmen.
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Einer der vom Motor kommenden Leiter 93 ist unmittelbar mit einem
der Leiter des Kabels 28 verbunden.. Der andere Leiter 93 ist am Kontaktarm 24 und
der andere Leiter des Kabels 28 ist an einem Leiterplättchen 95 angeschlossen, das
den Schalterkontakt 25 trägt und an der Isolierplatte go mittels eines Zapfens g1
und einer Isolierbuchse 96 befestigt ist. Die Isolierplatte go besitzt einen
Schlitz 85, in dem das hintere Ende des Schalterlenkers 26 verschiebbar geführt
ist.
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Die neuartige Kupplungs- und Geschwindigkeitsregelvorrichtung arbeitet
wie folgt. Die Federn 72 drücken die Schuhe 66 gegen die kugelige Kupplungsfläche
59 mit solcher Kraft, daß beim Drücken des Wagenrücklauf-Tastenhebels 13 die Reibungsverbindung
zwischen den Schuhen 66 und der Kupplungsfläche 59 das Motordrehmoment zum Antrieb
der Zahnstange 29 zur Zeilenschaltbewegung und ebenso zum Beginn des Wagenrücklaufes
überträgt. Mit wachsender lebendiger Kraft des Wagens steigt die Geschwindigkeit
des Motors und dabei haben die Arme 65, die an ihren freien. Enden zufolge ihrer
aus Fig. 2 ersichtlichen Form unter Gewichtswirkung stehen, das Bestreben, sich
entgegen der Wirkung der Federn 72 auswärts zu drehen. Hierdurch entsteht das Bestreben,
die Reibungsverbindung zwischen den Schuhen 66 und der Kupplungsfläche 59 zu schwächen,
und bei einer bestimmten Geschwindigkeit der Wagenbewegung tritt zwischen den Schuhen
und der Kupplungsfläche ein gewisser Schlupf auf, der das Überschreiten einer bestimmten
Höchstgeschwindigkeit des Wagens verhindert. Es ist ersichtlich, daß - die Federn
72 für diese Höchstgeschwindigkeit bemessen sind und daß ferner ihr Druck durch
Verdrehen der Verschalung 7o, 71 in einer oder der anderen Richtung eingestellt
werden kann.
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Die neuartige Kupplung überträgt somit vom Motor auf die Schneckenwelle
3q. ein starkes Drehmoment bei Beginn des Rücklaufes und die Übertragung ist durch
den Druck der Federn 72 begrenzt, die bei Beginn der Drehung der Teile ihre volle
Kraft auf die Schuhe 66 ausüben. In dem Maße, in dem die Geschwindigkeit der Teile
auf das Maß steigt, bei dem der Wagen sich mit der gewünschten Höchstgeschwindigkeit
bewegt, wird die Kraft der Federn 72 teilweise durch die Fliehkraftwirkung der Arme
65 überwunden. Die gewünschte Höcbstgeschwindigkeit des Wagens kann nie überschritten
werden, da jedem Geschwindigkeitsüberschuß durch die gesteigerte Fliehkraftwirkung
der Arme 65 entgegengewirkt wird, die ihrerseits dem Federdruck entgegenwirken,
um die Reibungsverbindung zu schwächen und dadurch selbsttätig eine solche Steigerung
zu unterbinden. Sollte die Reibungsverbindung so weit geschwächt werden, daß die
Wagengeschwindigkeit unter den gewünschten Höchstwert fällt, so wird die Fliehkraftwirkung
der Arme 65 herabgesetzt und demgemäß die Reibungsverbindung verstärkt, so daß sie
die Wagengeschwindigkeit auf dem gewünschten Höchstwert hält. Die Wagengeschwindigkeit
wird, nachdem der Wagen seine Höchstgeschwindigkeit erreicht hat, durch die wechselseitige
Ausgleichswirkung der Federkraft und Fliehkraft gleicbförmig gehalten. Ferner wird
der Wagen rasch auf seine Höchstgeschwindigkeit gebracht, da das volle Anlaßdrehmoment
des Motors durch die Kupplung übertragen werden kann, wobei die Federn 72 bei Beginn
des Wagenrücklaufes im Wesen ihre volle Kraft ausüben, wie bereits bemerkt.
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Die Federn können derart bemessen und eingestellt sein, daß in der
Kupplung im Wesen kein Schlupf auftritt, während der Wagen aus der Ruhestellung
zur Höchstgeschwindigkeit gelangt.
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Infolge der kugeligen Ausbildung der Kupplungsfläche 59 wirkt die
neuartige Kupplung auch als Universalkupplung und das Verlängerungsstück 36 der
Motorwelle braucht somit nicht genau mit der Schneckenwelle 34 in Deckung zu liegen.
Das frei bewegliche Verlängerungsstück 36 erleichtert die Einstellung des Gehäuses
38 nach oben oder unten zum Erzielen eines richtigen Eingriffes zwischen dem Ritzel
18 mit der Zahnstange 29. Der Schnittpunkt der Achse der Schneckenwelle 34 und der
mehr oder weniger abweichenden Achse der mit ihr gekuppelten Welle kann leicht in
den Mittelpunkt der Kugelfläche der Kupplungsfläche verlegt werden, indem die am
Ende der Schneckenwelle befindliche Kugel 57 an das Ende des Verlängerungsstückes
36
angesetzt wird. Es könnte auch die Motorwelle 35 selbst mit der Schneckenwelle 34
durch die neuartige Kupplungsvorrichtung 39 gekuppelt sein, in welchem Falle das
Verlängerungsstück 36 weggelassen und der Schnittpunkt der Achsen der Wellen 34
und 35 im Mittelpunkt der Kugelfläche der Kupplungsfläche 59 liegen würde. Die Kupplungsfläche
59 kann anders als kugelig geformt sein, falls die gekuppelten Wellen im Wesen in
Deckung liegen.
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Der Wagen kann vom Motor in einem geeigneten Augenblick abgeschaltet
werden, bevor der Wagen auf den üblichen Anhalteteil 98 des Anschlages 93a auftrifft,
so daß der Wagen bereits eine verringerte lebendige Kraft aufweist, wenn er gegen
diesen Anschlagteil anschlägt. Ein wichtiger Vorteil der Kupplung 39 besteht darin,
daß in diesem Augenblick der Abschaltung des Wagens die Wagengeschwindigkeit unabhängig
vom Ausmaß des Rücklaufes gleich ist. Dieser Augenblick der Abschaltung kann gegenüber
dem Augenblick des Anschlagens für alle Hublängen derselbe sein und kann daher genau
eingestellt werden, so daß die Wirksamkeit der Herabsetzung der lebendigen Kraft
zwecks möglichster Verringerung des Aufschlagens des Wagens auf den Anhalteteil
des Anschlages beträchtlich erhöht und bei Rücklaufhüben des Wagens jeglicher Länge
erhalten wird. Eine nachteilige Änderung des Anschlagens je nach der Länge des Rücklaufhubes
des Wagens, wie dies bisher der Fall war, tritt nicht auf.