DE2931477C2 - Führung für die Drucknadeln eines Nadel-Matrixdruckknopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Führung für die Drucknadeln eines Nadel-Druckkopfes gemäß dem Oberbegriff de? Anspruchs t. Eine solche Führung ist beispielsweise aus der US-PS 40 91 909 bekannt.

Bei Nadeldruckern besieht allgemein das Erfordernis einer Führung der Drucknadcln zwischen den elektromagnetischen Drucksteuercinheiten und dem Ort des Aufschlags auf das Druckmedium. Die drahtariigcn Drucknadeln verlaufen auf dieser Strecke entlang einer Geschwungenen Hahn, aus der sie auch im lall eines Widerstands im Druckbercich nicht ausbrechen dürften. Die Aufgabe der Führung in diesem Bereich übernimmt der Fühningsblock.

Im einzelnen ist eine Nntlcllitliiimjj bekannt (US-PS 35 92 311), die eine auf einen Rahmen, der sieben radial in einer gemeinsamen Ebene angeordnete elektromagnetische Drucksteuereinheiten aufweist, montierte Prcßkonsiruktion hat Die Nadelführung enthält eine Mehrzahl von Öffnungen in Form von unabhängigen, langgestreckten, gekrümmten Tunnels. Ersichtlich können solche röhrenförmigen Öffnungen nur dadurch hergestellt werden, daß ein Oberteil und ein Unterteil miteinander verbunden werden.

κι Es ist auch ein Druckkopf bekannt ()P-OS 52-24 456), bei dem der Führungsbloek Führungsrohre enthält, die durch Verguß nach dem Einfügen der Drucknadeln örtlich fixiert worden sind. Ihr Verlauf entspricht also der elastischen Biegung der Drucknadeln, die sich durch die Festlegung einerseits am Nadelhalleblock und andererseits an den Drucksleuereinheiten einstellt.

Die Anordnung der Drucknadeln entlang elastischer Kurven ist weiterhin bei einem Druckkopf bekannt (DE-GM 75 39 314), dessen Führungsbloek ein kegelsiumpfförmiger Körper ist, in dessen konische Außenfläche Rillen wechselnden Tiefe so geschnitten sind, daß der Rillcngrund dem Verlauf der Drucknadeln entspricht, die unier der durch den Nadelhalteblock an der Druckstelle erzeugten Vorspannung stehen. Ein radiales Ausbrechen der Drucknadeln aus diesen Rillen wird durch diese Vorspannung verhindert.

Weiterhin ist ein einstückiges Preßgehäuse bekannt (US-PS 3 690 431), das in seinen gegenüberliegenden Seilenwänden zwei Schlitzpaare zum Führen eines M) Paars von Posiiionicrpiatten. die mit den Schlitzen zusammenwirken, versehen ist. Jede Positionierplatte hält ein Ende der Mehrzahl von Führungsrohren, die hierdurch in ihrer !.agc festgelegt sind. |edes Führungsrohr weist eine rohrförmigc Öffnung auf, durch die eine der r> Drucknadeln hindurchgesteckt wird.

Auch ist die Verwendung eines toroidförmigen Edelsteinlager bekannt (US-PS 38 02 543), das an die Stelle der Führungsrohre nach dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik tritt.

Weiterhin ist es bekannt (US-PS 40 81 067), daß die Drucknadeln sowohl durch Löcher in Querplatten gesteckt als auch an einen Dämpfungskörper angelehnt sind, der Ausbeulungen und radiale Schwingungen verhindern soll.

Auch die nur abschnittweise Führung der Drucknadeln ist bekannt (DE-OS 24 07 830), durch die die Reibung im Führungsblock verringert wird.

Schließlich sei die dem Oberbegriffe des Anspruchs 1 zugrundeliegende bekannte Führung genannt (US-PS 40 91 909), die sich durch Deckkörper abgeschlossener Rinnen bedient, die in den Oberflächen von drei Metallkörpern gebildet sind, welche unter Einhaltung einer möglichsten Moniagegcnauigkeit zum Führungskörper zusammengebaut sind.

Die Herstellung der drei Bestandteile, deren maßgenauc Bearbeitung und die Montage stellen einen kosten- und arbeitsintensiven Aufwand dar. Beim gesamten Stand der Technik, bei dem flache Druckköpfe und Führungskörper verwendet werden, besteht das Erforwi dcrnis einer in ihren verschiedenen Schritten aufeinander anzupassenden Montage, wobei eine gute Maßgcnaiiigkcit der Einzelteile wichtig ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einstückig ausgebildeten Führungskörper tr, zu schallen, bei dem Anpassungsprobleme /wischen verschiedenen Führungsieilcn vermieden werden. Dies wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelost. Ein derartiger Führungskörper, der einen

einzigen Block darstellt, kann in einem einzigen Preßgußvorgang hergestellt werden, so daß nicht Maße verschiedener Teile aneinander angepaßt werden müssen. In diesem Führungsblock werden die Drucknadeln reibungsarm an beabstandeien Stellen geführt. Die einen Teil der Führungsmittel darstellenden Rohrungen können, sofern dies für zweckmäßig erachtet wird, beim im übrigen fertiggestellten Führungsblock noch mit Hilfe von Bohrern angebracht werden oder sie können, wenn die Genauigkeit beim verwendeten Material hierzu ausreicht, gleich beim Preßvorgang herstellt werden. Die erfindungsgemäße Führung kann für einen Druckkopf mit einer oder auch mit mehreren Reihen von Drucksteuereinheiten, beispielsweise von sieben Einheilen in zwei Reihen, verwendet werden, und zwar gegebenenfalls nur für eine der Reihen, während die andere nach bekannten Gesichtspunkten geführt wird.

Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeifrpiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Druckkopf mit teilweise weggebrochencr oberer Abdeckung;

F i g. 2 einen Querschnitt in einer Ebene 2-2 in I·" i g. 1:

Fig.3 eine Unteransicht des Druckkopfs mit teilweise weggebrochener unterer Abdeckung; F i g. 4 einen Querschnitt in einer Ebene 4-4 in Fig. 1; F i g. 5 einen Querschnitt in einer Ebene 5-5 in F i g. 1:

Fig.6 eine perspektivische Darstellung des Gehäuses mit abnommener oberer Abdeckung.

Wie die Fig. 1 bis zeigen, umfaßt der dargesiellt crfindungsgemäße Druckkopf ein geformtes oder gepreßtes einstückiges Gehäuse 1 mit einer Führungsplatte 2 und zwei Seitenwänden 3. Jede Seitenwand 3 hat eine Verlängerung, in deren rückwärtigem Ende ein Schlitz 4 gebildet ist. In die Schlitze 4 sind die gegenüberliegenden Ränder einer Montageplatte 6 aufgenommen, die eine obere Gruppe von elektromagnetischen Drucksteuereinheiten 7 und eine unlere Gruppe von elektromagnetischen Drucksteuereinheiten 8 trägt. Die Montageplatte 6 weist eine Mehrzahl von Löchern 9 (F i g. 2) auf, nämlich je ein Loch für jede der Drucksteuereinheiten 7 und 8. Jeder der Einheiten 7,8 weist einen bolzcnartigen Fuß 10 mit einer Ringnut auf, der durch das zugeordnete Loch 9 gesteckt ist und durch es nach vorne vorsteht. Durch Anbringung eines steifen Federring*

11 in der Ringnut kann die Einheit fest an der Montageplatte 6 gehaltert werden. Jede der Druckstcuercinheiten 7,8 ist mit einem Druckdraht oder einer Drucknadel

12 bzw. 13 versehen, die beispielsweise aus einem l'ianodraht besteht, eine hohe Steifigkeit aufweist und sich durch eine im Fuß 10 befindliche Bohrung nach vorne hinauserstreckt. Ein Nadelhalteblock 14 ist quer über die vorderen Enden der Seitenwändc 3 montiert und dient der Ausrichtung der freien Enden der sieben Drucknadeln 12, 13 in einer gegebenen Linie. Der Nadelhalteblock 14 ist von an sich bekannter Konstruktion und enthält öffnungen, die die freien Endeii der Nadeln 12, 13 horizontal in einer vertikalen Bezugsebene so führen, daß, wenn die den einzelnen Nadeln 12,13 zugeordneten Elektromagnete der Drucksleuereinheit gespeist werden, die freien Nadclenden durch die Öffnung vortreten und auf ein nicht dargestelltes Aufzeichnungsmedium auftreffen. Allgemein ist zwischen dem Block 14 und dem Aufzeichnungsmedium ein nicht dargestelltes Farbband eingesetzt. Der Nadelhalteblock 14 besteht aus einem speziellen Material, das sich von dem des Gehäuses unterscheidet, um verschiedene Schwierigkeiten /u vermeiden, die sich aus einem Fließen des Farbstoffs entlang den Drucknadeln 12, ί 3 ergeben können.

Wie F i g. 2 zeigt, weist der die Führungsplatte 2 des s Gehäuses 1 einen vorne und etwas niedriger angeordneten Teil 2;/ und einen hinten und etwas höher angeordneten Teil 2b auf. Im Bereich des hinteren FiihrungsioiU 2b sind die der oberen Gruppe der Drueksieuercinheilen 7 zugeordneten Drucknadeln 12 oberhalb der der κι unteren Gruppe von Drucksteuereinheiten 8 zugeordneten Drucknadeln 13 angeordnet. Im Bereich des vorderen Führungstcils 2a sind hingegen beide Gruppen von Drucknadeln 12 und 13 oberhalb der Platte angeordnet. Zum Übertritt der Drucknadeln 13 von unter-ϊ halb des hinteren Führungsteils 2b bis oberhalb des vorderen Führungsteils 2a endet das vordere Ende 15 des Führungsteils 2b in einer Vertikalebene, in der auch das hintere Ende 16 des vorderen Führungsteils 2u endet, so daß zwischen diesen Teilen ein Kanal gebildet wird, der den unteren Drucknadcln 13 den Hindurchtritt ermöglicht.

Gemäß I ig.3 gehören /ur unteren Gruppe der Drucksteuereinheiten 8 eine mittlere Drucksteuereinheii, die in der vertikalen Bezugsebene liegt, und zwei 2> auf deren gegenüberliegenden Seiten angeordnete Drucksteuereinheiten. Die der mittleren Einheit zugeordnete Drucknadel wird nur in der Vertikalrichtung gebogen, während die beiden anderen sowohl in der Vertikalrichtung, als auch in der Querrichtung gebogen ju werden. Der hintere Führungsleil 26 ist mit einer Anzahl von Rippen 17 geformt, die im rechten Winkel zur vertikalen Bezugsebene verlaufen und sich nach unten erstrecken und in denen jeweils drei offene Schlitze 18 gebildet sind, die die unteren Drucknadeln 13 aufnehj5 men und dadurch eine Querbewegung dieser Nadeln unterdrücken. Die Schlitze 18 sind in den Enden von im Querschnitt kreisförmigen Ansätzen 19 auf den zugeordneten Rippen 17 gebildet und weisen einander gegenüberliegende Seitenwände 20, 21 auf (Fig.5), die 4(i vertikale LagciTlächcn für die jeweils zugeordnete untere Drucknadcl 13 darbieten. Die Ansätze 19 wirken so, daß sie vertikale Lagerflächen von größerer Breite als der Dicke der Rippen 17 ergeben. Es können jedoch auch die Ansätze 19 weggelassen und die Dicke der 4^ri Rippen 17 erhöht werden. Auch können zwischen den Ansalzen 19 liegende Teile der Rippen 17 entfernt werden, wodurch pfosten- oder säulenförmige Vorsprünge stehen bleiben. Beim beschriebene Beispiel bildet die Führungsplatte 22 (F i g. 5) jedes Schlitzes 18 eine erste 5« Qucr-Lagerflächc. die verhindert, daß die untere Drucknadel sich in einer der vertikalen Richtungen bewegen kann. Zur Unterdrückung der Bewegung der unteren Drucknadel in der anderen vertikalen Richtung ist der hintere Teil 2b der Führungsplatte mit einer weiteren v, Gruppe von Rippen 23 versehen, die nach unten verlaufen und sich im rechten Winkel zur vertikalen Bezugsebene crsirecken und in denen drei öffnungen 24 (Fig.4) gebildet sind, die die unteren Drucknadeln 13 aufnehmen und sie so einschließen. Jede der Öffnungen ω) 24 verläuft in Richtung des Nadelweges durch einen Querschnitt kreisförmigen Ansatz 25, der an der zugeordneten Rippe 23 angeformt ist. Wie die Fig. 2 und 4 zcig."i, kommuniziert jede der Öffnungen 24 mit einem von mehreren Löchern 26, die im hinteren Führungsseil hi 2b gebildet sind. Die öffnungen 24 und die Löcher 26 können dadurch geschaffen werden, daß der hintere Führungstcil 2b von oben mit einem Durchmesser gebohrt wird, der größer ist als der der Ansätze 25. mit

einer Tiefe, die größer ist als die Dicke der hinteren Bodenteils 2b. Die so gebildete öffnung 24 wird durch eine einzelne Querwand 27 (Fig.4) abgeschlossen, die eine zweite querverlaufende Lagerfläche für die zugeordneten unteren Drucknadeln 13 darbietet. Werden die Ansätze 25 weggelassen und stattdessen die Dicke der Rippen 23 erhöht, so werden die Löcher 26 mit einem Durchmesser hergestellt, der größer ist als die Dicke der Rippen 23. Umgekehrt können /wischen den benachbarten Ansätzen 25 liegende Teile der Rippen 23 entfernt werden, wodurch pfosten- oder säulenförmige Vorsprünge übrig bleiben. Damit wird zwischen der Unterfläche des vorderen Endes 15 des hinteren Bodcntcils 2b und der oberen Fläche des hinteren f-lndcs 16 des vorderen Teils 2a ein Kanal gebildet, durch die die unteren Drucknadeln 13 treten. Hierbei können die jeweiligen Oberflächen so positioniert sein, daß sie an den unteren Drucknadeln 13 angreifen, was /ur Folge hat, daß diese Flächen eine äquivalente Funktion wie die erste und die zweite quervcrlaufende Lagerflächen haben. Bevorzugterweise wechseln die ersten und die zweiten querverlaufcnden Lagerflächen einander ab und beim beschriebenen Beispiel sind die Rippen 17 und 23 allgemein in alternierender Weise angeordnet.

Wie Fig. 1 zeigt, gehören zur oberen Gruppe der elektromagnetischen Drucksteuereinheiten 7 vier Einheiten, von denen jeweils zwei auf einer Seite der vertikalen Bezugsebene angeordnet sind. Eine ausgewählte Einheit dieser oberen Gruppe kann so angeordnet sein, daß ihre zugeordnete Drucknadel nur quer in der horizontalen Bezugsebene gebogen wird, während die den übrigen drei Einheiten zugeordneten Drucknadeln sowohl in Querrichtung als auch in Vcrtikalrichtung gebogen werden müssen. Diese drei Drucknadeln werden jedoch im wesentlichen in der Querrichtung innerhalb der horizontalen Bezugsebene gebogen, während nur ihr freies Ende in vertikaler Richtung gebogen wird. Diese vertikale Verbiegung ist notwendig, da die freien Enden der vier Drucknadeln, die sich in der horizontalen Bezugsebene befinden, in der vertikalen Bezugsebene so ausgerichtet werden, daß sie einander benachbart und übereinander angeordnet sind. Die Biegungskrümmung ist also sehr gering. Aus diesem Grund ist es nur erforderlich, daß die Bewegung der weiteren Drucknadeln 12 in Richtungen, die quer zu ihrer hin- und hergehenden Bewegung liegen, unterdrückt wird. Der hinlere Bodenteil 2b ist deshalb mit einer Gruppe oberer Rippen 29 geformt, die im rechten Winkel zur vertikalen Bezugsebene verlaufen, jede der Rippen 29 ist mit vier offenen Schlitzen 30 ausgestattet, durch die die zugeordneten oberen Drucknadeln 12 verlauten, leder der Schlitze 30 ist am Ende eines im Querschnitt kreisförmigen Ansatzes 31 auf der Rippe 29 gebildet und weist gegenüberliegende Seitenwände 32, 33 (F i g. 5) auf, die zwei vertikale Lagerflächen für die zugehörige Drucknadel 12 darbieten. Wiederum kann auf Wunsch der Ansatz 31 so gestaltet sein, daß seine vertikalen Längsflächen eine größere Breite haben als der Dicke der Rippen 29 entspricht Außerdem können zwischen benachbarten Ansätzen 31 liegende Teile der Rippen entfernt sein, wodurch pfosten- oder säulenartige Vorsprünge entstehen. Jeder Schlitz 30 hat einen Boden (Fig. 5). welcher eine querverlaufendc Lagerfläche für die zugeordnete Drucknadei 12 ergibt.

Die beiden Seitenwände 3 des Gehäuses 1 sind mit Stutzen 35 (Fig. 1) ausgebildet, die Bohrungen begrenzen, welche im Reibschluß kurze Stangen 36 festhalten, von denen jede eine mit Gewinde versehene Bohrung 37 hat. Die Gewindebohrungen 37 nehmen Schrauben 39 auf. die jeweils durch eine Öffnung 44 in der oberen Deckplatte 38, welche oben auf das Gehäuse montiert ist. gesteckt sind. Die obere Deckplatte 38 weist eine -, Verlängerung 38a auf, die sich über die obere Gruppe der Druckstcucrcinhciten 7 erstreckt. Beim dargestellten Beispiel weist die obere Deckplatte 38 eine Mehrzahl von Vorspriingcn 40 (Fig. 2) auf, deren Enden an den oberen Drucknadeln 12 angreifen und die als Quer-Lagcrflächc dienen, welche eine Bewegung dieser Drucknadcln in der einen der vertikalen Richtungen verhindert. Ks wird jedoch darauf verwiesen, daß diese Vorsprünge 40 eine zufriedenstellende Führung der oberen Drucknadcln 12 sicherstellen sollen, daß sie jer> doch nicht wesentlich notwendig sind. An die Unterseite des Gehäuses ist eine untere Deckplatte 41 angeklebt. Das Gehäuse weist weiterhin zwei Montageflansche 42 auf, die seitlich von den einander gegenüberliegenden Seitenwänden 3 abstehen und jeweils mit einer öffnung 2(i 43 versehen sind (Fig. 1). Mit Hilfe der Montageflanschc 42 wird die Baugruppe des Druckkopfs auf einen an sich bekannten beweglichen Wagen montiert.

Wie diese Beschreibung zeigt, weist das Gehäuse 1 keinerlei Öffnungen oder keinerlei Einschnitt auf, der ij sich in der Querrichtung öffnet, so daß es leicht durch Verwendung eines Paars, nämlich einer unteren und einer oberen Form, geformt oder gepreßt werden kann. Es wird möglichst ein Preßmaterial gewählt, das insoweit abriebfest und hitzefest ist, als das Gehäuse 1 Laj(i gerflächen für die Drucknadeln 12 und 13 darbietet. Zu den hierfür bevorzugten Materialien gehören Polyacetalharz. Polyamid. Polybulylen-Terephtalat oder weitere Materialien.

Während des Zusammenbaus wird die Montageplatte j^rj 6 zunächst in die Schlitze 4 eingesteckt, die sich in den beiden Verlängerungen 5 des Gehäuses 1 befinden, und wird dort an Ort und Stelle festgeklebt. Anschließend werden die elektromagnetischen Drucksteuereinheiten 7 und 8 eine nach der anderen auf der Montageplatte 6 montiert. Bei dieser Stufe des Zusammenbaus sind die obere Deckplatte 38 und die untere Deckplatte 4t noch nicht befestigt und es werden Anschläge entlang der Oberseite und der Unterseite des Bodens 2 zum Führen der Drucknadcln 12, 13 entlang gegebenen Wegen in 4> den Nadclhalteblock 14 angeordnet. Geeignete Anschläge können leicht ausgewählt werden und brauchen deshalb nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Es sei nur kurz darauf hingewiesen, daß zu jedem Anschlag eine Mehrzahl von Rippen mit Schlitzen gehört,die darin geformt sind und die die Drucknadeln 12,13 entlang den gegebenen Wegen führen. Diese Rippen passen zwischen die Rippen 17, zwischen die Rippen 17 und 23 und zwischen die oberen Rippen 29 am Boden 2. Auf diese Weise können die Drucknadeln 12 und 13 leicht in den Nadclhalteblock 14 eingeführt werden. Nachdem der Zusammenbau mit sämtlichen Drucksteuereinheiten 7 und 8 fertig ist, werden die Anschläge entfernt und die obere Deckplatte 38 und die untere Deckplatte 41 werden fest am Gehäuse montiert. Zu den einzelnen Wi Lagerflächen kann vor dem Aufsetzen der Deckplatten 38 und 41 in einer üblichen Weise ein hochviskoses SiIikonöl gegeben werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Führung für die Drucknadcln eines Nadel-Matrixdruckkopfes, dessen die Drucknadcln vor- und zurückbewegenden Druckstcuercinheiten(8)in mindestens einer zur Schreib/eile parallelen Ebene an einem Ende des Druekkopfes sitzen, dessen Drucknadcln am anderen Ende des Druekkopfes in einem Nadelhalteblock (14) in einer zur Schreibzeilc senkrechten Ebene parallel zueinander geführt sind und dessen Führungsmittel für die Drucknadeln an einem zwischen den Drucksteuereinheiten und dem Nadelhalteblock angeordneten Führungsbloek (2) sitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbloek ein einstückiges Preßsiück ist. das aus einer Führungsplatte (2) mit ersten und /weiten Führungsvorsprüngen (17, 23) besteht, die entlang dem Verlauf der Drucknadeln (13) mit gegenseitigen Abständen verteilt angeordnet sind, daß zur Führung entgegen Querbewegungen in der Richtung der Ebene, in der die Drucksteuercinheiten (8) angeordnet sind, die Seitenwände (20,21) offener Schlitze (18) in den ersten Führungsvorsprüngen (17) dienen, und daß zur Führung entgegen Bewegungen in der Richtung der Ebene der Führungen im Nadelhaltcblock (14) die Bodenflächen (22) der offenen Schlitze in den ersten Führungsvorsprüngen (17) und Dekkenflächen von tunnelartigen, in den zweiten Führungsvorsprüngen (18) befindlichen Öffnungen (24) wirksam sind, wobei diese öffnungen (24) durch eine Bohrung (26), deren Durchmesser größer ist als die Dicke des zweiten Führungsvorsprungs (18) in Richtung des Nadelwegs, in dem jeweiligen /weiten Führungsvorsprung (18) von der gegenüberliegenden Seite der Seite der Führungsplatte gebildet sind.

2. Druckkopf nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorsprünge (17, 18) pfostenförmige Vorsprünge sind.

3. Druckkopf nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Rihrungsvorsprünge Rippen (17,23) sind.

4. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorsprünge Rippen (17, 23) mit daraufsitzenden pfostenförmigcn Vorsprüngen (25) sind.

5. Druckkopf nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungplatle (2) durch eine Deckplatte (38) und eine untere Alxlckkung (41) gehauseartig abgeschlossen ist.