DE2527186A1

DE2527186A1 - Mosaikdrucker

Info

Publication number: DE2527186A1
Application number: DE19752527186
Authority: DE
Inventors: Helfried Kunath
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1975-06-18
Filing date: 1975-06-18
Publication date: 1976-12-30
Also published as: FR2316074A1; SE7606765L; US4044878A; DE2527186B2; GB1552184A; NL7606435A; IT1061463B; DE2527186C3; NL169442C; SE418067B; FR2316074B1; JPS522614A; JPS5843269B2; CA1057575A

Description

Hamburg, den 16. Juni 1975 Wg/pr

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2000 Hamburg 1, Steindamm

Mosaikdrucker

Die Erfindung betrifft einen Mosaikdrucker mit in Längsrichtung verschiebbaren Druckelementen, bei dem die Antriebselemente hintereinander in einem Zylindergehäuse angeordnet sind und die Druckelemente innerhalb aller oder den in Druckrichtung davor angeordneten Antriebselementen geradlinig durch diese hindurchgeführt sind.

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Mosaikdrucker für den Abdruck zusammengesetzter Zeichen sind in verschiedenen Formen bekannt. Bei der einen Art sind die zur Betätigung der Druckelemente erforderlichen Elektromagnete in Reihe oder in einem Bündel nebeneinander angeordnet. Als Elektromagnete werden meist Tauchankermagnete verwendet, mit deren Tauchanker die zugeordneten Druckelemente direkt verbunden, beispielsweise verschweißt oder verlötet, sind. Solche Elektromagnete haben den Vorteil eines großen Hubes und eines relativ weichen Anschlages der Druckelemente. Außerdem sind keine besonderen Toleranzen für die Druckelemente einzuhalten, da der Ankerhub nicht durch besondere Anschläge begrenzt ist, wie dies bei Topfmagneten der Fall ist. Nachteilig ist jedoch, daß die Drucknadeln, die die Ankerbewegung zum Druckort übertragen, sehr lang sind und teilweise stark gekrümmt verlaufen, so daß Reibungsverluste und Verschleiß sowohl an den zur Führung dienenden Stützelementen als auch an den Druckelementen selbst auftreten. Des weiteren ergeben sich Nachteile dadurch, daß die Druckelemente während des Abdruckvorganges aufgrund der am Druckort entstehenden Gegenkraft noch stärker ausbiegen und die Anker einen größeren Hub ausführen müssen als vom Druckvorgang selbst gefordert wird. Durch die zusätzliche Ausbiegung der Druckelemente treten außerdem Klemmungen in den Führungen auf, die zu Undefinierten Energieverlusten auf dem Übertragungsweg zwischen Anker und Druckspitze führen.

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Aus den genannten Gründen sind die Betätigungsmagnete auch für eine höhere Energie und Druckkraft ausgelegt und weisen deshalb ein größeres Volumen auf, als es der eigentliche Druckvorgang erfordert.

Um die Druckelemente, die überwiegend nadeiförmig ausgebildet sind, aufgrund des Platzbedarfs für die Elektromagnete nicht zu stark zu krümmen, werden meist stark längsgestreckte Magnetanordnungen verwendet, die den weiteren Nachteil eines schlechten Wirkungsgrades haben. Um dennoch eine ausreichende Betätigungskraft zu erzeugen, werden diese Magnete so stark durchflutet, daß die Eisenteile sehr weit in die magnetische Sättigung gefahren werden und ein weiterer Nachteil durch den höheren Strombedarf und durch die in den Spulen auftretenden Wärmeverluste entsteht. Die geometrische Anordnung der Elektromagnete ergibt darüber hinaus ein unnötig großes Bauvolumen des gesamten Mosaikdruckers.

Mehrere der genannten Nachteile treten auch bei ebenfalls bekannten Anordnungen in Erscheinung, bei denen Klappankermagnete oder Topfankermagnete sternförmig um die Druckelemente angeordnet sind, so daß diese nur mit ganz geringer Krümmung oder auch geradlinig zum Druckort geführt werden können.

Bei der Erfindung wird von der dritten Art eines Mosaikdruckers ausgegangen_s bei der die Druckelemente vollkommen

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geradlinig bewegt werden und durch die einzelnen elektromagnetischen Antriebselemente hindurchgeführt sind. Derartige Drucker sind beispielsweise durch die DT-AS 1 254 388 und durch die DT-OS 2 015 122 bzw. 2 145 116 bekannt geworden. Hierbei sind die einzelnen hintereinander angeordneten Antriebselemente, die als Topfmagnete mit Ankeranschlag oder nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeiten, in einem Zylindergehäuse untergebracht. Die Druckelemente, beispielsweise Drucknadeln oder Druckstangen, sind innerhalb der Elektromagnete hindurchgeführt und werden von den zugeordneten Ankern geführt oder sind mit diesen fest verbunden. Die einzelnen Druckelemente können dabei verschieden lang oder auch gleichlang sein.

Ein besonderes Problem bei diesen Anordnungen ist die Führung der Druckelemente. Bei der einen bekannten Anordnung sind die Druckelemente von gleicher Länge und an ihren beiden Enden mit verstärkten Gleitflächen versehen, so daß sie nur an diesen Enden jeweils geführt sind. Eine weitere Unterstützung erhalten die Druckelemente durch die lose Verbindung mit dem zugeordneten Anker, in dem die Rückholfeder einen Ansatz des Druckelementes ständig gegen den frei beweglichen Anker drückt. Bei einer anderen Anordnung werden die Druckelemente nur an einem Ende geführt, während das andere Ende fest mit dem zugeordneten und federnd gelagerten Topfanker verbunden ist. Jeder Anker ist zusätzlich als Lochscheibe ausgebildet, in deren Löcher die weiteren Druckelemente hindurchragen. Der Anker bedarf daher einer besonderen zentrischen Führung.

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Die Druckelemente sind somit bei diesen Anordnungen über ihre ganze Länge mehr oder weniger frei geführt, so daß sie bei ihrer Längsverschiebung durchaus in seitliche Schwingungen versetzt werden. Dadurch erhöht sich ihr Verschleiß wesentlich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Vervendung eines Topfmagneten den Ankerhub und damit den Hub der Druckelemente begrenzt. Durch den Aufschlag des Ankers auf die Gegenpole des Elektromagneten entsteht ein harter Anschlag und ein erhöhtes Betriebsgeräusch. Aus den gleichen Gründen sind die Toleranzen für die Länge der Druckelemente und für die Lage der Elektromagnete im Zylindergehäuse sehr genau einzuhalten.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Anordnung ist in der Herstellung zu sehen. Abgesehen von den einzuhaltenden Toleranzen, die einen Ausgleich bei abgenutzten Druckspitzen der Druckelemente unmöglich machen, sind alle Einzelteile der Antriebselemente nacheinander einzeln in das Zylindergehäuse einzuführen bzw. einzufädeln und zu justieren. Soll ein Einzelteil, z.B. infolge Verschleißes, ausgetauscht werden, so ist der gesamte Drucker in seine Einzelteile zu zerlegen und nach Austausch des defekten Teiles wieder zusammenzubauen. Dies ist auch erforderlich, wenn nur eine starke Verschmutzung der Drucknadel durch Farbbandabrieb oder eingetrockneter Tinte vorliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mosaikdrucker der zuletzt genannten Art in Zylinderform zu schaffen, der

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mit weichem Angschlag arbeitet, toleranzunempfindlich ist, geringes Volumen und Gewicht hat und bei dem die Teile, die einem Verschleiß unterliegen, als Ganzes leicht auswechselbar sind. Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch die Merkmale der Ansprüche gelöst.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Pig. 1 den Mosaikdrucker gemäß der Erfindung im Schnitt,

Pig. 2 den Mosaikdrucker im Schnitt senkrecht zu dem Schnitt nach Pig. 1,

Pig. 3 den herausnehmbaren Einsatz mit allen beweglichen Teilen des Mosaikdruckers,

Pig. 4 eine Detailzeichnung der Pig. 3_t teilweise im Schnitt, Pig. 5 die Vorderansicht des Druckkopfes,

Fig. 6 die perspektivische Ansicht des Einsatzes gemäß Figur 3 und

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Pig. 7 die Ausbildung der Druckelemente als Druckstäbe.

Von dem als Ausführungsbeispiel gewählten Mosaikdrucker ist in den Figuren 1 und 2 nur der vordere Teil gezeichnet. Er ist für die Aufnahme von insgesamt sieben übereinander ange-

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ordneten Drucknadeln 23 vorgesehen. In einem Zylindergehäuse 10 sind nacheinander und wechselweise die Antriebselemente 1 und Distanzringe 9 aus nichtmagnetischem Material angeordnet. Das Zylindergehäuse 10 weist an seinem vorderen Ende eine öffnung 12 auf, durch die das Einsatzstück gemäß Fig. 3 nach Einsetzen der Antriebselemente 1 hindurch-geführt ist. Der nicht gezeigte hintere Abschluß des Zylindergehäuses 10 wird nach Einführung der für die sieben Drucknadeln 23 benötigten sieben Antriebselemente 1 in bekannter Weise verschlossen. Antriebselemente 1, Distanzstücke 9 und Zylindergehäuse 10 bilden die eine Einheit des Mosaikdruckers. Nach Einführung des in Fig. 6a dargestellten Einsatzstückes wird der vordere Schreibkopf 14 auf das Einsatzstück aufgesteckt, mit einer Madenschraube befestigt und gegen das erste Antriebselement 1 angelegt. Das Einsatzstück ragt mit seinem hinteren Ende aus dem hinteren Teil des Zylindergehäuses 10 heraus und wird dort mit der Verschlußkappe des Zylindergehäuses 10 in nicht dargestellter , aber bekannter Weise fixiert.

Die einzelnen Antriebselemente sind als Tauchankermagnete ausgebildet und besitzen zwei Polschuhe und 3» zwischen denen ein Distanzring 4 angeordnet ist. Zwischen den beiden Polschuhen 2 und 3 ist die MagnetwickTijng 5 ringförmig angeordnet.

Das in Figur 3 dargestellte Einsatzstück des Mosaikdruckers besteht im wesentlichen aus einem Führungsstab, der aus einem durchgehenden Halbstab 25 und mehreren Gegenhalbstäben 26

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gebildet wird. Diese,^Anordnung ist in Fig. 4 teilweise im Schnitt und in Fig. 6a perspektivisch dargestellt. Die Gegenhalbstäbe 26 haben in etwa die Länge eines Antriebssystemes, Die Gegenhalbstäbe 26 werden durch Halteringe 27 mit dem durchgehenden Halbstab 25 verbunden. Die Halteringe 27 besitzen einen nach innen ragenden Ansatz, so daß bei der Montage des Führungsstabes die Gegenhalbstäbe im Wechsel mit den Halteringen 27 nacheinander auf den durchgehenden HaIb-.stab 25 aufsteckbar sind. Auf den sich gegenüberliegenden Flächen des Halbstabes und der Gegenhalbstäbe sind Führungsnute für die Drucknadeln 23 eingearbeitet. Diese Nute 22 und 24 können dabei, wie in Fig. 4 dargestellt, durchgehend gestaltet sein oder, wie in Fig. 6a, nur auf Stegen zwischen den einzelnen Antriebssystemen 1 vorgesehen sein. Reichen die Drucknadeln 23 nicht über den ganzen Längenbereich des Führungsstabes, so können die Nute 24 und 22 nur entsprechend der zugeordneten Drucknadel 23 vorgesehen sein, d.h. nur bis zum zugeordneten Antriebssystem 1.

Der dem ersten Antriebssystem 1 zugeordnete Gegenhalbstab 26a ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Halbstab 25 weiter nach vorn vorgezogen und hohl ausgebildet. Über dies verlängerte Ende wird der Schreibkopf 14 mit seiner Drucknadelführung 17 aufgeschoben, bis er an.den ersten Haltering 27 anliegt. Die kreisrunde Öffnung dient zur Aufnahme und Halterung der Filzschalen 15 und 16 für die Dämpfung und Schmierung der Nadeln. Zwischen den einzelnen Halteringen 27 ist jeweils ein ringförmiger Anker 6 angeordnet, der auf dem Führungsstab 25 und 26 hin und her be- "

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wegbar ist. Zwischen Anker 6 und dem benachbarten Haltering 27 befindet sich eine Rückstellfeder 8, die einerseits sich auf dem Haltering 27 abstützt und andererseits den Anker 6 gegen den benachbarten Haltering 27 drückt. Um ein Prellen des Ankers 6 am Haltering 27 zu verhindern, ist jedem Haltering an der Seite, an der der Anker 6 anliegt, mit einem gummielastischem Dämpfungsring 13 versehen. Die Halteringe dienen gleichzeitig der Zentrierung des Führungsstabes in den Polschuhen 2, 3.

Jeder Gegenhalbstab 26 ist im Bereich des Magnetankers 5 jeweils mit einem Längsschlitz 11 versehen, durch den ein Ansatzstift 7 des Ankers 6 hindurchragt. Dieser Stift ist fest mit der zugeordneten und von diesem Anker zu bewegenden Drucknadel 23 verbunden. Anstelle des Ansatzstiftes 7 kann die Drucknadel selbst an dieser Stelle in bekannter Weise rechtwinklig abgebogen und durch den Schlitz 11 hindurchgeführt mit dem Anker 6 verbunden werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Anker 6 über einen Steg fest z. B. durch löten mit der Nadel zu verbinden.

Der Zusammenbau des Mosaikdruckers kann durch die Ausbildung der Einzelteile in der geschilderten Weise sehr einfach erfolgen. So kann beispielsweise nach Einführung des Halbstabes 25 in den Führungsring 27 zunächst der Dämpfungsring 13 und dann der entsprechende Anker aufgeschoben werden. Danach wird der Gegenhalbstab 26 aufgesetzt und durch den Ankerbund den Dämpfungsring in die Führungshülse 27 bis zu deren Steg geschoben. Dann wird die Rückstellfeder 8 die etwas konisch

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gewickelt ist, mit der größeren Öffnung zum Anker auf den Halbstab 25 und Gegenhalbstab 26 aufgeschoben. Anschließend folgt der zweite Führungsring. Sodann folgen nacheinander der nächste Dämpfungsring_; 15, der nächste Anker 6 und die zweite Rückholfeder 8. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis der letzte der den sieben Antriebssystemen 1 zugeordneten Halteringe 27 aufgesteckt ist. Sodann werden die beiden Filzstücke 15 und 16 in die kreisrunde öffnung eingelegt. Zum Schluß wird der Schreibkopf 14 aufgeschoben und auf der Halbschale 25 mit einer Madenschraube 19 fixiert.

Der auf diese Weise montierte Teil des Mosaikdruckers enthält sämtliche bewegliche Teile des Druckers. Da nur in die-r sem Teil eine Abnutzung durch Verschleiß entstehen kann, ist bei einem defekten oder abgenützten Mosaikdrucker auch nur dieser Teil zu ersetzen. Nach Lösung der Fixierung mit dem Zylindergehäuse 10 kann er sehr leicht nach vorne aus dem Gehäuse 10 herausgezogen und durch einen neuen Einsatz gemäß Fig. 3 ersetzt werden.

Anstelle der runden Drucknadeln können auch Druckstäbe 18 mit rechteckigem Querschnitt verwendet werden. Eine besonders leichte Montage und Verbindung mit den betreffenden Magnetankern 6 wird:dadurch gegeben, daß die Druckstäbe im Bereich der jeweiligen Anker 6 mit ösen 21 versehen sind. Die Länge dieser ösen entspricht etwa dem doppelten Ankerhub. Je nachdem,welcher der Druckstäbe mit welchem Anker 6 verbunden werden soll, wird der durch den Schlitz 11 ragende Ansatz-

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stift 7 mittig in die öse 21 eingeführt und diese dann in dieser Stellung verlötet oder verschweißt. Anstelle der halbkreisförmigen Nute 24 in dem Halbstab 25 und den Gegenhalbstäben 26 sind hierzu Nute mit rechteckigem Querschnitt vorzusehen. Die einzelnen Druckstäbe können dann in der Weise eingelegt werden, daß der eigentliche Stab in dem zugeordneten Nut des Halbstabes 25 und die überstehenden Stege der ösen in den Nuten der Gegenhalbstäbe 26 zu liegen kommen. Es ist auch möglich, die Druckstäbe so einzulegen, daß drei oder vier der sieben Stäbe in der vorherbeschriebenen Weise in den Nuten liegen und die übrigen um 180° verdreht. In diesem Falle sind die vorderen Druckspitzen 20 der Druckdrähte in der Weise abgebogen, daß die Mittellinien der Spitzen eine Gerade bilden.

Patentansprüche^

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Claims

Patentansprüche

1.J Mosaikdrucker mit in Längsrichtung verschiebbaren
Druckelementen, bei dem die Antriebselemente hintereinander in einem Zylindergehäuse angeordnet sind und die Druckelemente innerhalb aller oder den in Druckrichtung davor angeordneten Antriebselementen geradlinig durch diese hindurchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (23) in einem Führungsstab gleitend gelagert sind, der aus
einem über die ganze Länge des Zylindergehäuses (10) reichenden Halbstab (25) und aus mehreren Gegenhalbstäben (26) besteht, die mit dem Halbstab (25) durch Halteringe (27) verbunden sind, die gleichzeitig die Ruhelage des ringförmig
den Führungsstab umgreifenden Ankers (6) fixieren, daß der Anker sich zwischen den Polschuhen eines Magnetes (3,4,5) bewegt und daß jeder Gegenhalbstab (26) einen Schlitz (11) in Längsrichtung besitzt, durch den hindurch ein Druckelement (23)
mit dem zugeordneten Anker (6) verbunden ist.

2. Mosaikdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Halbstab (25) und Gegenhalbstäbe (26) an ihren Berührungsflächen mit in Längsrichtung verlaufenden Nuten (22,24) zur Führung der Druckelemente versehen sind.

3. Mosaikdrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (22,24) über die ganze Länge des Halbstabes (25) und der Gegenhalbstäbe (26) verlaufen.

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4. Mosaikdrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten nur im Bereich sich gegenüberliegender
Ansätze des Halbstabes (25) und der Gegenhalbstäbe (26) angeordnet sind, die im Bereich zwischen den einzelnen Antriebssystemen (1) liegen.

5. Mosaikdrucker nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere, dem ersten Antriebselement (1) zugeordnete Haltering (27) nach vorne über das Zylindergehäuse (10) hinaus verlängert ist und den Schreibkopf (14) bildet.

6. Mosaikdrucker nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem nur geringfügig aus dem Zylindergehäuse (10) hinausragenden Teil des FührungsStabes der
Schreibkopf (14) aufgeschoben und fixiert ist, und daß der Schreibkopf (14) in seinem vorderen Teil eine gesonderte
Führungsplatte (17) besitzt.

7. Mosaikdrucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vorderen Teil des Führungsstabes (25, 26) und der Führungsplatte (17) eine Filzeinlage (15,16) angeordnet ist.

8. Mosaikdrucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente als Stäbe mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind und in Abständen, die den Ankerab-

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ständen der Antriebselemente entsprechen, mit ösen (21) versehen sind, deren Länge mindestens dem doppelten Hub dtr Anker entspricht.

9. Mosaikdrucker nach Anspruch 8, dadurch gekennztichnet, daß die An-satzstifte (7) der Anker (6) jeweils in der Öse des zugeordneten Druckstabes eingeschweißt oder eingelötet sind.

10. Mosaikdrucker nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstäbe die gleiche Form besitzen,

11. Mosaikdrucker nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (4) zwischen den beiden Polschuhen (2,3) des Tauchankermagneten aus Kunststoff hergestellt ist.

12. Mosaikdrucker nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (6) des Tauchankermagneten durch eine Feder (8) gegen den in Längsrichtung des Führungsstabes nachgeordneten Haltering (27) anliegt, und daß die Feder (8) sich auf dem vorgeordneten Haltering (27) abetützt.

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