DE2229394C2 - Elektromagnetische Antriebsvorrichtung für ein hin- und herbewegbares Getriebeglied - Google Patents
Elektromagnetische Antriebsvorrichtung für ein hin- und herbewegbares GetriebegliedInfo
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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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Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung für den Antrieb eines zwischen zwei
Stellungen hin- und herbewegbaren Getriebegliedes, insbesondere eines Druckhammers, gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Bekannte Elektromagnetische Antriebsvorrichtungen für den Druckhammer von Typendruckern besitzen
einen Elektromagneten, dessen Anker entweder direkt (US-Patentschrift 35 07 213) oder unter Zwischenschaltung
einer längs verschiebbaren Stoßstange (US-Patentschrift 32 41 480) auf den Druckhammer einwirken.
Abgesehen davon, daß bei derartigen Anordnungen viel Masse zu beschleunigen ist, sind dieselben aufwendig in
ihrem Aufbau.
Es ist auch eine Druckhammereinheit (US-Patentschrift 33 49 696) bekannt, bei der die Seite an Seite
verschwenkbar gelagerten Druckhämmer die Magnetanker je eines Elektromagneten bilden. Diese Magnetanker
stellen doppelarmige Hebel dar, die an ihrem einen Ende die Hammeranschlagfläche aufweisen und
deren anderes Ende mit einem zwei parallelgeschaltete Wicklungen aufweisenden Elektromagneten zusammenwirkt.
Eine Blattfeder unterstützt die durch den Rückprall erfolgende Rückbewegung des Druckhammers
und hält denselben in seiner Ruhestellung. Großen Druckgeschwindigkeiten ist jedoch auch diese Einrichtung
nicht gewachsen, da die Rückführung desselben unkontrolliert erfolgt, d. h. der Druckhammer nur durch
die Rückprallenergie und die Energie einer Blattfeder zurückbewegt wird und hierbei in seiner Ruhestellung
schwingt, bevor er gänzlich zur Ruhe gelangt.
Es ist auch bekannt, bei einem geradlinig hin- und herbewegbaren Druckhammer einen Beschleunigungsmagneten und einen Dämpfungsmagneten vorzusehen.
Durch die den Druckhammer in jeder Stellung umgebenden als Tauchmagnete wirkenden Magnete
sind jedoch, insbesondere beim Erfordernis einer exakten Einzelbetätigung, der Betätigungsfrequenz zu
niedrige Grenzen gesetzt (US-Patentschrift 35 43 906).
Es ist die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen
Erfindung, eine elektromagnetische Vorrichtung zum Antrieb eines Getriebegliedes, insbesondere eines
Druckhammers, zu schaffen, die sowohl einfach in ihrem Aufbau ist, als auch eine hohe Betätigungsfrequenz bei
exakter Ausführung einer jeden Einzelbetätigung gestattet. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Magnetkernes (Kennzeichen des Patentanspruchs 1) schafft mit dem der Hammeranschlagfläche benachbarten
Außenschenkel des Magnetkernes einen zusätzlichen Arbeitsspalt für den Anker und zugleich eine
mechanische Dämpfung der Ankerarbeitsbewegung.
Weitere Merkmale der Erfindung sind den Ansprüchen zu entnehmen.
Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand eines in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispieles
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 Ausschnitte eines Typendruckes, der die erfindungsgemäße Druckhammereinheit enthält,
F i g. 2 ein Impulsdiagramm und
F i g. 3 ein Blockschaltbild für die Steuerung der Wicklungen der Druckhammereinheit von F i g. 1.
F i g. 2 ein Impulsdiagramm und
F i g. 3 ein Blockschaltbild für die Steuerung der Wicklungen der Druckhammereinheit von F i g. 1.
Die Druckhammereinheit 10 weist den Magnetkern 12 auf, der aus dem oberen Schenkel 14, dem
Mittelschenkel 16 und dem unteren Schenkel 18 besteht. Die Wicklung 20 ist um den mittleren Schenkel 16 gelegt
und erstreckt sich über die Polfläche dieses Schenkels hinaus. Neben diesem Schenkel ist der Anker 22 mittels
des Bolzens 24 und einer oder mehrerer aufrechtstehender Seitenwände 25 verschwenkbar gelagert. Diese
Seitenwände 25 bilden Teile des Trägers 13, an dem der Magnetkern 12 mittels der Schrauben 15, von denen
eine gezeigt ist, befestigt ist. Der Anker 22 besitzt in seinem Mittelabschnitt die Nase 26, die gegenüber dem
Mittelschenkel 16 des Magnetkernes 12 ausgerichtet ist. Die Nase 26 ist im wesentlichen innerhalb der Wicklung
20 angeordnet, so daß der Luftspalt zwischen dem mittleren Schenkel 16 und der Nase 26 vollständig
innerhalb der Wicklung 20 zu liegen kommt. Die Schraubendruckfeder 23 ist in das Sackloch 21 des
unteren Schenkels 18 eingesetzt und hält den Anker 22 in einer Lage, in der er vom mittleren Schenkel 16
beabstandet ist oder anders ausgedrückt, in seiner Ruhelage. Der Anker 22 ist mit dem nach oben
weisenden Arm 27 ausgerüstet, der die Hammeranschlagfläche 28 trägt, zum Anschlag des Farbbandes 29
und des zu bedruckenden Papieres 30 gegen die Typen 31, die an dem Typenträger 32, beispielsweise einer
Typentrommel, befestigt sind.
Zusätzlich zum Magnetkern 12 ist der zweite Magnetkern 33 vorgesehen, der den nach oben
gebogenen Schenkel 34 als Anschlag für den Anker 22, den mittleren Schenkel 35 um den die Dämpfungswicklung
38 gewickelt ist und den unteren Schenkel 36 besitzt. Der zweite Magnetkern 33 ist mittels der
Schrauben 41 an der Grundplatte 42 befestigt, die mit ihrer Zunge 39 um den Bolzen 24 verschwenkbar
gelagert ist. Die Zunge 39 ragt zwischen die am unteren Ende des Ankers angeordneten, voneinander beabstandeten
Arme 21. Die Grundplatte 42 besitzt den Arm 40 für ein Zusammenwirken mit den in dem geschlitzten
Träger 44 eingeschraubten Justierschrauben 46, 48. Durch Verstellen der Justierschrauben 46, 48 ist der
zweite Magnetkern 33 um den Bolzen 24 verschwenkbar, wodurch die Ruhestellung des Ankers 22 gegenüber
dem Magnetkern 12 verstellbar ist. Der Luftspalt zwischen dem mittleren Schenkel 16 des Magnetkerns 2
ist auf ungefähr 0,6 mm im abgefallenen Zustand einzustellen, das einem Spalt an der Hammeranschlagfläche
28 von ungefähr 1,7 mm entspricht. Das Klebeplättchen 17 mit einer Dicke von ungefähr
0,08 mm ist zwischen dem Anker und dem Mittelschenkel 16 und das Klebeplättchen 37 ist zwischen dem
Anker und dem Mittelschenkel 35 des zweiten Magnetkernes 33 angeordnet.
Um zu drucken, wird die Wicklung 20 erregt. Der Anker 22 wird dadurch gegen den Magnetkern 12
angezogen, wodurch die Hammeranschlagfläche 28, das Farbband 29 und das zu bedruckende Papier 30 gegen
die Typen 31 anschlägt. Wenn eine kurze Betätigungszeit erwünscht ist, ist die Dämpfungswicklung 38
ungefähr 1 Millisekunde nach der Erregung der Wicklung 20 zu erregen, wie in F i g. 2 dargestellt ist.
Kurz bevor der Anker 22 an dem Magnetkern 12 zum Anliegen kommt, wird der Erregungsimpuls abgeschaltet.
Wenn die Nase 26 das Klebeplättchen 17 berührt, beträgt der Spalt zwischen dem Arm 27 und dem oberen
Schenkel 14 ungefähr 0,05 mm. Der Anker 22 verharrt jedoch in seiner Bewegung und schlägt die Typenzeichen
in etwa 1,3 Millisekunden nach Beginn des Arbeitsimpulses an. Während des Drückens wird die
kinetische Energie der Anschlagfläche 28 etwas verringert. Sie prallt zurück und beginnt eine Rückwärtsbewegung
mit etwa der Hälfte der Anschlaggeschwindigkeit. Da die Dämpfungswicklung 38 erregt ist,
wenn der Luftspalt zwischen dem zweiten Magnetkern und dem Anker sich verringert, beschleunigt die
zunehmende magnetische Kraft geringfügig die Ankerrückbewegung. Nach dem Anschlag an dem oberen
Arm 34 und dem Klebeplättchen 37 des zweiten Magnetkerns 33 würde der Anker 22 versuchen
mehrere Male aufzuprallen. Da jedoch die Dämpfungswicklung 38 noch erregt ist, verbleibt der Anker 22 in
Berührung mit dem oberen Arm 34. Deshalb nehmen die Schwingungen, die durch den Hammerschlag erzeugt
werden, auf eine Dauer von etwa 4,2 Millisekunden ab. Zu diesem Zeitpunkt wird der Dämpfungsimpuls
abgeschaltet und die Druckhammereinheit ist für den nächsten Anschlag bereit.
Aus den Fig.2 und 3 ist ersichtlich, daß für die Erregung der Wicklung 20 die monostabile Kippschaltung
50, die einen Impuls von der Breite von ungefähr
1,25 Millisekunden erzeugt, und der Treiber 52, der einen Spitzenstrom in der Größenordnung von
4,7 Ampere liefert, erregt werden. Die mit der Wicklung 20 verbundene Diode 53 verkürzt den Schaltvorgang.
Die Dämpfungswicklung 38 wird über den Strombegrenzungswiderstand 54 und Verzögerungselemente
erregt. Die letzteren enthalten die monostabile Kippschaltung 55 und den Inverter 56. Die zusätzliche
monostabile Kippschaltung 58 erzeugt einen Impuls mit einer Breite von ungefähr 3 Millisekunden, der dem
Treiber 50 für die Erregung der Dämpfungswicklung 38 zugeführt wird.
Nachstehend einige Arbeitsdaten der Druckhammereinheit:
Masse des Hammers = 2,46 g
Material = 2V2 o/oiges Siliciumeisen
Kinetische Energie ^ 0,02 J
Maximale Druckkraft = 300-373 N
Hammergeschwindigkeit = 4 m/Sekunde
Kinetische Energie ^ 0,02 J
Maximale Druckkraft = 300-373 N
Hammergeschwindigkeit = 4 m/Sekunde
Kontaktzeit = 35 — 70 · 10~6 Sekunden
Höchste Wiederholungsfrequenz = 5 · 10~3 Sekunden
Arbeitsspannung = 60 V Gleichstrom
Spitzenstrom = 4,7 Ampere
Spitzenstrom = 4,7 Ampere
Flugzeit = 1322 ■ 10~6 Sekunden
Hammerbewegungsweg = 1,7 mm
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
- Leerseite -
- Leerseite -
- Leerseite -
Claims (4)
1. Elektromagnetische Vorrichtung für den Antrieb eines zwischen zwei Stellungen hin- und
herbewegbaren Getriebegliedes, insbesondere eines Druckhammers, mit einem ersten Magneten zur
Beschleunigung des Getriebegliedes und mit einem zweiten Magneten zur Bewegungsdämpfung und
zum Festhalten in der Ruhestellung desselben, dadurch gekennzeichnet, daß das als
Magnetanker (22) ausgebildete Getriebeglied ein einarmiger Hebel ist, der im Bereich eines
Außenschenkels (18) des drei Schenkel (14,16,18) in
etwa E-förmige Anordnung aufweisenden Magnetkerns (12) des ersten Magneten (12,20) verschwenkbar
gelagert ist, daß der Magnetanker (22) eine Nase (26) aufweist, die in die um den Mittelschenkel (16)
des Magnetkernes (12) gewickelte und über denselben hinausragende Wicklung (20) hineinragt,
daß der Magnetanker (22) im Bereich zwischen der Nase (26) und seinem freien Ende mit dem anderen
Außenschenkel (14) des Magnetkernes (12) zusammenwirkt,
daß der zweite Magnet (33, 38) auf der anderen Seite des Magnetankers (22) angeordnet ist
und ebenfalls einen dreischenkeligen Magnetkern (33) in E-förmiger Anordnung aufweist, wobei diese
drei Schenkel (34,35,36) den drei Schenkeln (14,16,
18) des ersten Elektromagneten (12, 20) gegenüberliegen und der Mittelschenkel (35) eine Wicklung
(38) aufnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Magnetankers (22)
die Hammeranschlagfläche (28) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Magnet (33, 38) um den
Lagerbolzen (24) des Magnetankers (22) verschwenkbar gelagert ist und mittels Justierschrauben
(46,48) in einer bestimmten Lage feststellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Lagerbolzen (24) des
Magnetankers (22) gegenüberliegende Außenschenkel (18) des Magnetkerns (12) eine breite Polfläche
für die Erzeugung eines Flußweges mit relativ niedrigem magnetischen Widerstand aufweist und
der andere Außenschenkel (14) einen zweiten Flußweg mit hohem magnetischen Widerstand
bildet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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