DE3243476A1

DE3243476A1 - Nadeldruckkopf fuer matrixdrucker

Info

Publication number: DE3243476A1
Application number: DE19823243476
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Gugel (FH), 7900 Ulm
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: DE3380018D1; EP0112274A1; EP0112274B1; DE3243476C2

Description

Die Erfindung betrifft einen 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 und mit deren vorderen Ende Druckpunkte auf einem Aufzeichnungsträger durch selektives Bestromen der Elektromagnetspulen erzeugbar sind.

Derartige Nadel druckköpfe arbeiten nach dem Klappankerprinzip_s d.h. der Magnetanker liegt mehr oder weniger auf dem Magnetkern (Magnetjoch) punkt- oder linienförmig auf. Diese Auflagefläche ist daher unzureichend und verursacht einen elektromagnetisch niedrigen Wirkungsgrad. Eine unvollständige Auflage des Magnetankers führt jedoch auch bei mehreren Drucknadeln zu unterschiedliehen Druckkräften, so daß die Drucknadeln unterschiedliche Druckpunkte auf dem Aufzeichnungsträger erzeugen. Die Lagerung des Magnetankers und diejenige des Magnetkerns und weiterer Teile bilden nur Beispiele für Toleranzfehler in Nadel druckköpfen, die eine unerwünschte Abweichung darstellen, aus der sich Mängel in den folgenden Bereichen Ergeben: im Aufbau des Nadeldruckkopfes in der Baugröße des Nadel druckkopfes, in der Druckqualitat, im elektrischen Leistungsverbrauch bezüglich einfache^ toleranzsicherer Herstellbarkeit in der elektronischen Steuerung der Nadel selektion (IC-Schaltkreise) und bezüglich Lebensdauer»

Die Verwirklichung kl einstmöglicher Toleranzen in sämtlichen der vorstehend aufgezählten Teilbereichen erweist sich vordergründig zwar als wirtschaftliches Problem. Jedoch auch bei einer nur teilweisen Erfüllung von ausreichenden Toleran2en in einem Teil der vorstehenden Bereiche, besteht das technische Problem der unzureichenden Herstellungsgenauigkeit mit allen ihren Auswirkungen auf die entsprechenden Funktionsbereiche.

Es ist ein Nadelidruek;kGp#_; bekaflnMDMS: 3Q, 31 855)=, mit dem angestrebt- wird, einen kleinen,Druckkopf zu schaffen mit einem geringen Leistungsbedarf und:der eifiifjaLCh herste!!bar ist und eine lange Lebensdauer besitzt. Zur Lösung dieser bekannten Aufgabe dient im wesentlichen ein zylinderförmiger Permanentmagnet, ein erstes scheibenförmiges Joch und ein ringförmiges zweites Joch. Hierbei befindet sich die obere Flächei'des zweiten Jochs in derselben Ebene wie die obere Flachev-ileije Kerne der Elektromagnete. Die gemeinsame Ebene dient hier der Unterbringung einer Scheibe ^;

mit federnden Magnetanker-Zungen.

Eine solche Anordnung der Teile ist daher im wesentlichen auf eine kompakte Zuordnung der Teile untereinander und auf eine geringe Baugröße des Nadeldruckkopfes Im allgemeinen gerichtet. Mit einer solchen Gestaltung· sind jedoch keinesfalls ohne besondere Maßnahmen die erwähnten Mangel der einzelnen Funktionsbereiche erfaßt. Solche besonderen Maßnahmen sind bei dem bekannten Gegenstand nicht erkennbar. ■,■■■·

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgehe zugrunde» die ι

Qualität eines Nadeldruckkopfes grundsätzlich in den wichtigsten . ^:

Bereichen zu steigern, indem eine Gestaltung vorgeschlagen wird, die die Einhaltung geringster Toleranzbereiche erlaubt.

Die gestellte Aufgabe wifd erfindungsgemäß,dadurch gelöst, daß der Spulenträger aus einem-gegessenen oder gespritzten Grundkörper als Jochträger- aus: elektrisch; nichtleitendem Werkstoff besteht, in :

dem..tasehenfönnige Ausnehmungen angeordnet sind, in denen jeweils ein Magnetj och aus magnetisi erbarem Werkstoff eingesetzt ist.

Diese Maßnahme·, steigert die Qualität des Druckkopfes erheblich.

Es wird nämlich ermöglicht, in einen einzigen Arbeitsgang, d. h. unter einmaligem Festspannen des Werkstückes sämtliche Jochstirnflächen zu bearbeiten, falls ein solcher Arbeitsgang überhaupt

noch erforderlich wird. Die Joche können nämlich entweder vorbearbeitet sein oder aber so präzise in eine Guß- bzw. Spritzgußform eingelegt werden, daß die gemeinsame Jochstirnfläche ohne Toleranzabweichungen entsteht.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme entfallen außerdem weitere Abweichungen, die bei mehreren Einspannvorgängen bislang unvermeidbar waren. Bei Blechkonstruktionen sind bislang Toleranzen von 4/lOOstel bis 6/lOOstel Millimeter in Kauf genommen worden, die zu unterschiedlichen Luftspalten an den Magnetankern führten, so daß die Bestromungsvorgänge zu unterschiedlichen Bewegungen der Drucknadeln führten. Eine daraus entstehende unterschiedliche Druckintensität führt jedoch zu ungleichmäßigem Schreiben und in Extremfällen können einzelne Drucknadeln auch ganz ausfallen, so daß der betreffende Nadeldruckkopf,als Ausschuß zu behandeln ist. Weitere Vorteile ergeben sich durch die einfachere Montage eines mit dan erfindungsgemäßen Spulenträger ausgerüsteten Nadeldruckkopfes.

Eine bedeutende Verbesserung der bekannten Nadel druckköpfe besteht daher darin, daß die Jochstücke mit ihren Jochstirnflächen eine gemeinsame Ebene bilden. Diese Ebene kann,wie bereits ausgeführt, durch den Herstell Vorgang erhalten werden oder aber durch eine einmalige spanabhebende Bearbeitung.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem gattungsgleichen Nadel druckkopf für Matrixdrucker ferner dadurch gelöst, daß der Spulenträger aus einem dünnwandigen schalenfönnigen Körper besteht, an dessen Außenumfang die aus magnetisierbarem Werkstoff bestehenden Magnetjoche befestigt sind. Ein solcher schalenförmiger Körper bildet nach der weiteren Erfindung einen Rotationskörper oder in seiner Grundform einen Polygonal körper. Die Vorteile dieser Lösung sind: Der Spulenträger weist nur ein sehr geringes Gewicht auf, das im wesentlichen noch durch die Magnetjoche bestimmt wird. Eine

Bearbeitürtg der übchstirnflachen kann auch hierbei entsprechend vorbereiteten Magnetjochen eingespart werden, indem die Jochstücke einzeln auf ei her rotierenden Herstellmaschine an dem schalenförmigen Körper durch entsprechende Verbindungsvorgänge, wie beispielsweise durch Kleben befestigt werden.

Mehrere Ausführ'ungsbefspfeTe der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im foTgeriden naher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch den Spulenträger eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 die Draufsicht auf den Spulenträger gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen axialen Querschnitt durch den Spulenträger eines zwei ten Ausführungsbei spiels,

Fig. 4 die Draufsicht auf den Spulenträger gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Spulenträger eines dritten Ausführungsbeispiels und

Fig. 6 den axialen Querschnitt durch den Spulenträger gemäß Fig.5.

Der Spulenträger 1 ist nach dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 und 2) aus dem gegossenen oder gespritzten Grundkörper 2 hergestellt und dient als Jöchträger. Die Elektromagnetspulen sind nicht gezeichnet. Der Werkstoff des Grundkörpers 2 besteht aus Kunststoffen, wie z. B. Polyamiden. In dem'Grundkörper 2 befinden sich Ausnehmungen 3 mit der äußeren Form der Magnetjoche 4. Die Magnetjoche 4 bestehen aus ferritischen Werkstoffen und bilden mit ihren Jochstirnflächen 5 eine gemeinsame Ebene 5a, die entweder durch ein einmaliges Bearbeiten oder durch eine präzise Lage der Magnetjoche 4 beim Umgießen oder Umspritzen entsteht.

Der Grundkörper 2 ist vorteilhaft mit einer Anschlagfläche 5b versehen, die in einem gewollten Bezug zur Ebene 5a steht und die die Magnetanker bei ihrer Rückwärtsbewegung abstoppt. Der Grundkörper bildet dabei einen Hohlraum 5c, der zur Gewichtsverminderung erheblich beiträgt und Raum für eine bessere Kühlung bzw» Wärmeabstrahlung schafft. Die Bohrungen 5d dienen für Befestigungsschrauben für ein weiter nicht gezeigtes Vorderteil des Nadeldruckkopfgehäuses.

Der Spulenträger 6 besteht gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 3 und 4) aus dem dünnwandigen, schalenförmigen Körper 7, der ebenfalls durch Gießen oder Spritzen hergestellt wird. Am Außenumfang dieses ebenfalls sehr leichten Körpers 7 sind die Magnetjoche 4 durch Klebe- oder Lötverbindungen befestigt. Die ferritischen Magnetjoche 4 können hierbei wieder auf die Ebene 5a abgeschliffen oder nach dem Kleben bzw. Löten mit einem einzigen spanabhebenden Arbeitsgang auf die gemeinsame Ebene 5a ausgerichtet sein. Die Querschnittsgestaltung des Körpers 7_S der außen einen Polygonal körper 7a bildet (Fig. 4) ist im Kern als eingezogene Nabe 7b ausgeführt. Innerhalb dieser Nabe 7b befindet sich der Anschlag- bzw. Dämpfungskörper 8, dessen Anschlagfläche 5b in bezug zur gemeinsamen Ebene 5a je nach den Konstruktionsmerkmalen der Magnetanker steht.

Nach einem dritten AusführungsbeispieT (Fig» 5 und 6) ist der Körper 9 etwa U-förmig als Stab gebildet und die Magnetjoche 4 sind an den ebenfalls sehr dünnwandigen Schenkeln des "U" angeklebt oder angelötet. Die gemeinsame Ebene 5a für die Jochstirnflächen 5 ergibt sich hierbei ebenso wie der Anschlag- bzw. Dämpfungskörper 8, der hier aus einem Strang 10 aus Kunststoff gebildet wird. Auch hier ist der bedeutsame Abstand "delta χ" für den Bewegungsweg des (nicht dargestellten) Magnetankers fest bestimmt. Der Hohlraum 5c ermöglicht ebenfalls eine günstige Wärmeabfuhr für einen thermisch hoch beanspruchten Nadeldruckkopf. Das

Äusführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 und 6 ist jedoch mehr auf eine "Nadelbank¹¹ bzw. auf eine "Hammerbank" gerichtet, wie solche üblicherweise für Zeilendrucker benutzt werden.

Claims

Patentansprüche

f l.J Nadel druckkopf für Matrixdrucker mit einem Spulenträger, der

Magnetjoche aufweist, denen jeweils eine Elektromagnetspule und ein Magnetanker zugeordnet sind, welcher mit einem Hebelarm an dem hinteren Ende der Drucknadel anliegt und mit deren vorderem Ende Druckpunkte auf einem Aufzeichnungsträger durch selektives Bestromen der Elektromagnetspulen erzeugbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Spulenträger (1) aus einem gegossenen oder gespritzten Grundkörper (2) als Jochträger aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff besteht, in dem taschenförmige Ausnehmungen (3) angeordnet sind, in denen jeweils ein Magnetjoch (4) aus magnetisierbarem Werkstoff eingesetzt ist«,
2. Nadeldruckkopf gemäß AnsprucH 1,
dadurch gekennzeichnet";

daß die Jochstücke⁷ (4) mit"ihren Jochstirhflachen (5) eine gemeinsame' Ebene"(5a) bilden.
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3. Nadeldruckkopf für Matrixdrucker, mit einem¹Spulenträger, der mehrere Magnetjocheaufweist, denen jeweils eine Elektromagnetspule und ein! MagnetiinkiKzugeordnet sind, welcher mit einem Hebelarm an dem hinteren Ende der Drucknadel anliegt und mit deren vorderem Ende Druckpunkte auf einem Aufzeichnungsträger durch selektives"Bestromen der Elektromagnetspulen erzeugbar sind,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Spulenträger (6) aus einem dünnwandigen, schalenfönmigen Körper" (7"bzw; 9) besteht, an dessen[Außenumfang die aus magnetisierbarer Werkstoff-bestehenden-"Magnetjoche-" (4) befestigt sind.
4. Nadeldruckkopf gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß der schalenförmige Körper (7) einen Rotationskörper oder in seiner Grundform einen Polygonal körper'"-(7a) bildet.