DE3243475A1

DE3243475A1 - Nadeldruckkopf fuer matrixdrucker

Info

Publication number: DE3243475A1
Application number: DE19823243475
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Gugel (FH), 7900 Ulm-Einsingen
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1982-11-22
Filing date: 1982-11-22
Publication date: 1984-05-24
Also published as: DE3361634D1; DE3243475C2; EP0112273A1; EP0112273B1; US4541745A

Description

Die Erfindung betrifft einen Nadeldruckkopf für Matrixdrucker mit einem Spulenträger, der mehrere Magnetjoche aufweist, denen jeweils eine Elektromagnetspule und ein Magnetanker zugeordnet sind, welcher mit einem Hebelarm an dem hinteren Ende der Drucknadel anliegt, wobei mit deren vorderem Ende Druckpunkte auf einem Aufzeichnungsträger durch selektives Bestromen der Elektromagnetspulen erzeugbar sind.

Derartige Nadel druckköpfe erzeugen in Matrixdruckern durch hin- und hergehende Bewegungen vor dem parallel angeordneten Druckwiderlager auf dem Aufzeichnungsträger Druckpunkte, die bei kontinuierlichem bzw. schrittweisem Vorschub des Aufzeichnungsträgers alphanumerische Zeichen ergeben. Neben der Geschwindigkeit für die Hin- und Herbewegung des Nadeldruckkopfes ist die. Frequenz des Nadeldruckkopfes beim Abschießen der einzelnen Nadeln von entscheidender Bedeutung für die Druckgeschwindigkeit, die Druckpräzision und für die Lebensdauer des Nadeldruckkopfes.

Es sind Nadel druckköpfe bekannt, deren Aufbau verhältnismäßig kompliziert ist, so daß an mehreren Stellen Fertigungsungenauigkeiten auftreten, die summiert beträchtliche Lagerungsfehler für Drucknadeln, Magnetanker und andere bewegliche Teile darstellen. Aus diesem Grund arbeiten derartige Nadel druckköpfe verhältnismäßig ungenau und unterliegen einem großen Verschleiß, so daß deren Lebensdauer beschränkt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nadel druckkopf für Matrixdrucker vorzuschlagen, der in der Herstellung sehr genau sein kann, so daß Probleme bei der Bewegung der Drucknadeln und Probleme der Lebensdauer weniger auftreten..

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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Spulenträger aus zumindest zwei miteinander verbundenen, in der Grundform trogförmigen, durch Formstanzen und abschnittsweisem Biegen hergestellten, dünnwandigen Grundkörpern aus magnetisi erbarem Werkstoff besteht, wobei von jedem Grundkörper jeweils zueinander benachbarte, in zwei Ebenen parallel verlaufende Joch-Schenkel zusammen ein Magnet-Joch bilden»

Der Vorteil dieser Bauweise besteht darin, daß die für den Magnetanker maßgeblichen Auflageflächen an der kritischen Stelle äußerst genau hergestellt werden können= So ist der herzustellende Gegenstand nur mit einer einzigen bedeutsamen Herstellungstoleranz belastet und kann daher sehr genau hergestellt werden« Diese Herstellungstoleranz beruht auf der Lage der Ankerauflagerfläche zur Magnetjoch-Stirnflache, so daß deren Flächenabstand die maßgebliche Toleranz bildet. Ein bisher bedeutsames Problem, nämlich Abweichungen zwischen den einzelnen MagnetJochen, tritt hier überhaupt nicht mehr auf. Diese Abweichung war jedoch maßgebend für die Einstellung des Bewegungsweges der einzelnen Drucknadeln.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der erfindungsgemäße Spulenträger nach seiner Herstellung völlig frei von Restspannungen ist, wenn er aus den ihn einspannenden Vorrichtungen herausgenommen wird. Evtl. doch noch vorhandene innere Restspannungen verschwinden bei der erfindungsgemäßen Gestaltung durch die Endbearbeitung.

Das Prinzip eines derartig hergestellten Spulenträgers läßt sich auf unterschiedliche Formen der Anordnung von Drucknadeln anwenden. Bei einem Nadel druckkopf der bekannten Art ist es vorteilhaft, daß die Grundkörper jeweils kreisringförmig bzw. sternförmig ausgebildet und konzentrisch angeordnet sind.

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Hierbei kann die Verbindung der Grundkörper auf unterschiedliche Art vorgenommen werden. Es wird vorgeschlagen, die Grundkörper miteinander zu vernieten, zu verschweißen bzw. zu verlöten oder mittels Metal!kleber miteinander zu verbinden oder gemäß einem weiteren Vorschlag miteinander zu verschrauben.

Eine weitere vorteilhafte Verbindung der Grundkörper entsteht dadurch, daß die Grundkörper mittels einer durch Bohrungen geführten Kernbuchse miteinander verbunden sind. Eine solche Kernbuchse bildet die Ausgangsbasis für weitere vorteilhafte Merkmale, die sämtlich der Aufgabe dienen, die Herstellungsgenauigkeit und damit die Arbei.tsgenauigkeit bzw. die Lebensdauer eines Nadel druckkopf es zu steigern.

.E\n,e präzise Lage zweier Jochschenkel zueinander wird außerdem -- ~" "dadurch erzielt, daß die Grundkörper und die Kernbuchse mittels axial fluchtenden, am Umfang angeordneten Nuten bzw. Vorsprüngen zueinander zentriert sind.

So ist vorgesehen, daß in der Kernbuchse eine Anschlagscheibe aus elastischem und/oder verschleißfestem Werkstoff konzentrisch angeordnet und mit der Kernbuchse axial fest verbunden ist. Diese Anschlagscheibe dämpft in gewissem Umfang den Rückprall der Nadel vom Aufzeichnungsträger und trägt dazu bei, die Bewegung so schnell wie möglich abzustoppen, so daß in kürzester Zeit eine neue Vorschubbewegung der Drucknadel eingeleitet werden kann, was selbstverständlich zum schnelleren Drucken ebenfalls beitragt.

In Verfolgung dieser Gedankengänge wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Anschlagfläche der Anschlagscheibe, in einer Ebene mit den Joch-Stirnflächen oder in einer zu dieser zurückgesetzten Ebene liegt. Dieses wiederum die einzige Toleranz bei der Herstellung darstellende Maß bestimmt im übrigen die Größe des Luftspaltes zwischen dem Magnetanker und dem Magnetkern der Elektromagnet-

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spule, der durch einen Joch-Schenkel gebildet wird- Bei einer einheitlichen Ebene kann der Magnetanker auf der Anschlagseite angeschrägt bzw. abgesetzt werden=

Weitere Merkmale und vorteilhafte Gestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben* Es zeigen 10

Fig., 1 einen axialen Querschnitt durch den Nadel druckkopf als Gesamtquerschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt des Nadeldruckkopfes gemäß Fig» 1 bei abgenommener Elektromagnetspulen-Baugruppe (Schnitt II - II),

Fig. 3 den erfindungsgemäßen Spulenträger im Querschnitt und Fig. 4 eine Draufsicht auf den Spulenträger gemäß Fig. 3.

Der Spulenträger 1 bildet eine geschlossene Baueinheit« Diese Baueinheit besteht (Fig. 3 und 4) aus zwei Grundkörpern 2, die aus flachen, gestanzten Blechplatinen hergestellt sind, an denen die Joch-Schenkel 3 durch Biegen geformt worden sind. Beide Grundkörper 2 bilden in der Grundform einen Trog 2a. Die Grundkörper 2 sind nunmehr derart ineinandergestellt, daß jeweils zwei Joch-Schenkel 3 einander gegenüberliegen. In dieser Position fluchten die Bohrungen 4 der beiden Grundkörper 2 miteinander und die Grundkörper sind mittels der Kernbüchse 5 fest verbunden. Bei runden Nadel druckköpfen sind die Grundkörper kreisringförmig bzw. sternförmig ausgebildet. Für Hammer- oder Nadelbänke können die Tröge 2a rechteckige Grundformen aufweisen,. Die Verbindung von zwei Grundkörpern 2 erfolgt mittels Nietverbindungen durch Schweißen, Löten oder aufgrund eines Metall klebeverfahrens.

Innerhalb der Kernbuchse 5 ist eine Anschlagscheibe 6 angeordnet, die eine Anschlagflache 7 aufweist, die etwas zurückgesetzt gegenüber den Jochstirnflachen 8 liegt.

Die Funktionsweise eines derartigen Spulenträgers 1 ergibt sich aus den Fig. 1 und 2:

Der Nadel druckkopf bildet im wesentlichen die Spulenträgerbaugruppe la und die NadelfUhrungsbaugruppe 9. In dem vorderen Gehäuseteil 10 sind die Nadeln 11 in Lagern 12 und 13 und in einem Mundstück 14 in ihrem vorderen Bereich geführt und im hinteren Bereich in einer Führungsbuchse 15 gelagert. Am hinteren Ende der Drucknadeln 11 ist jeweils ein Nadelkopf 11a vorgesehen, den eine Druckfeder 16 abstützt. Die Druckfeder 16 hat das Bestreben, den Nadel kopf 11a und damit die Drucknadel 11 in die zurückgezogene Stellung (wie gezeichnet) zu führen, in der der Nadel kopf 11a an dein Magnetanker 17 anliegt. Der Magnetanker 17 ist selbst um das Lager 18 schwenkbar bis er (in der gezeichneten Stellung) an der Anschlagfläche 7 anliegt. Aus diesem System resultiert über die Anschlagscheibe 6 und deren Anschlagfläche 7 eine äußerst präzise Bewegung sämtlicher Drucknadeln 11, wobei deren Lage durch die Anlage der Kernbüchse 5 am vorderen Gehäuseteil 10 selbst nach einer beliebigen Anzahl von Montagen oder Demontagen mittels der Schrauben 19 leicht fixierbar ist.

Für höhere Frequenzen des Nadel druckkopfes ist der Ankerhub des Magnetankers 17 begrenzt, wobei der Magnetanker 17 auch auf dem Lager 18 aufliegen kann.

Weiterhin ergibt sich im Bereich der Joch-Schenkel 3 bzw. der Elektromagnetspulen 20 ein äußerst genauer und gleichmäßiger Arbeitsluftspalt 21, der außerdem die Verhältnisse bezüglich des Magnetflusses bzw. der magnetischen Streuflüsse günstig beeinflußt. Bei der Bewegung des Magnetankers 17 ist selbstverständ-

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lieh, wie unter Bezugnahme auf die Fig= 3 und 4 schon erläutert wurde» von wesentlicher Bedeutung_s daß der Drehpunkt 22 genau festlegbar ist. Diese Festlegung erfolgt durch eine mögliche präzise Herstellung des Spulenträgers 1 über die Joch-Stirnfläche 8 in Verbindung mit der Anschlagfläche 7 der Anschlagscheibe 6. Die Bezugsebenen sämtlicher Joch-Stirnflächen 8 können dabei gleichgestaltet werden, indem der Spulenträger 1 bei seiner Herstellung planüberschliffen wird- Ein solches Bearbeitungsverfahren ist nur bei der vorliegenden Gestaltung des Spulenträgers 1 möglich, aus dem sich somit die Toleranz Null der einzelnen Joch-Stirnflächen 8 untereinander ergibt,,

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Claims

Patentansprüche

1.J Nadel druckkopf für Matrixdrucker, mit einem Spulenträger, der mehrere Magnetjoche aufweist, denen jeweils eine Elektromagnetspule und ein Magnetanker zugeordnet sind, welcher mit einem Hebelarm an dem hinteren Ende der Drucknadel anliegt, wobei mit deren vorderem Ende Druckpunkte auf einem Aufzeichnungsträger durch selektives Bestromen der Elektromagnetspulen erzeugbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Spulenträger (1) aus zumindest zwai miteinander verbundenen, in der Grundform trogfÖrmigen_s durch Formstanzen und abschnittsweisem Biegen hergestellten_s dünnwandigen Grundkörpern (2) aus magnetisierbarem Werkstoff besteht» wobei von jedem Grundkörper (2) jeweils zueinander benachbarte, in zwei Ebenen parallel verlaufende Joch-Schenkel (3) zusammen ein Magnet-Joch bilden.

2. Nadel druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Grundkörper (2) jeweils kreisringförmig bzw. sternförmig ausgebildet und konzentrisch angeordnet sind. 5

3. Nadel druckkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper (2) miteinander vernietet sind.

4. Nadel druckkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper (2) miteinander verschweißt bzw. verlötet sind.

5. Nadel druckkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper (2) mittels Metallkleber miteinander verbunden sind.

6. Nadel druck kopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper (2) miteinander verschraubt sind.

7. Nadeldruckkopf nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper (2) mittels einer durch Bohrungen (4) geführten Kernbuchse (5) miteinander verbunden sind.

8. Nadel druckkopf nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper (2) und die Kernbuchse (5) mittels axial fluchtenden, am Umfang angeordneten Nuten bzw. Vorsprüngen zueinander zentriert sind.

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9. Nadel druckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kernbuchse (5) eine Anschlagscheibe (6) aus elastischem und/oder verschleißfestem Werkstoff konzentrisch angeordnet und mit der Kernbuchse (5) axial fest verbunden ist-

10. Nadel druckkopf nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (7) der Anschlagscheibe (6) in einer Ebene mit den Joch-Stirnflächen (8) oder in einer zu dieser zurückgesetzten Ebene liegt.