DE3403795A1 - Matrixdruckkopf mit verstellbarer drucknadelfuehrung - Google Patents
Matrixdruckkopf mit verstellbarer drucknadelfuehrungInfo
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Description
334 - y
Die Erfindung betrifft einen Matrixdruckkopf mit verstellbarer
Drucknadel führung, bestehend aus einer auf der zum Druckwiderlager abgewandten Seite angeordneten Drucknadeiantriebsbaugruppe und aus
einer dem Druckwiderlager zugewandten Drucknadel Verstellbaugruppe,
t- die einen Drucknadel verstell antrieb aufweist.
Derartige Matrixdruckköpfe mit verstellbarer Drucknadel führung
dienen dem Schreiben von Schnell- und/oder Schönschrift, wobei die Schnellschrift mit unveränderter Stellung der Drucknadel führung
in aufeinanderfolgenden Zeilen von links nach rechts bzw. rechts
nach links geschrieben wird, währenddem die Schönschrift bzw. eine
relativ schnell geschriebene Schönschrift durch zweimaliges Überschreiben ein und derselben Zeile in gegenläufigen Druckpässen
unter Verstellung der Drucknadel führung geschrieben wird. Hierbei besteht die Nadelspalte z.B. aus sieben bis neun Nadeln und kann
somit einspaltig sein. Es ist selbstverständlich möglich, soweit der konstruktiv zur Verfügung stehende Raum im Matrixdruckkopf
eine derartige Bauweise eröffnet, auch mehrere nebeneinanderliegende Nadelspalten mit jeweils sieben bis neun übereinander
angeordneten Drucknadeln vorzusehen.
Ein solcher Matrixdruckkopf mit verstellbarer Drucknadel führung ist bekannt (DE-OS 26 32 293), wobei der Druckkopf in zwei Spalten
äquidistant angeordnete Druckdrähte aufweist und wobei die Druckdrahtspalten
zueinander in vertikaler Richtung verschiebbar sind. Hierbei ist es bekannt, daß die Druckdrähte der Spalten jeweils
auf einem Trägerelement angeordnet sind, von denen das eine fest
auf dem Druckkopfschlitten und das andere blattfedergehalten am
oberen Ende über eine elektromagnetisch oder manuell zu betätigende
Nocke vertikal verschiebbar angeordnet ist.
23 334- -*--
Es ist ferner bekannt (DE-OS 30 41 877), den Matrixdruckkopf mit
nur einer Drucknadelspalte zu versehen, die aus neun Drucknadeln besteht und für Schönschrift in hin- und herlaufenden Druckpässen
(von links nach rechts bzw. von rechts nach links) das Mundstück, d.h. die Drucknadel führung um einen Betrag "x" zu verstellen und
mit der Verstellung eine elektronische Änderung der Matrix-Einteilung innerhalb der Zeilenrichtung zu verbinden. Die hierzu
gehörenden bekannten Ausführungsbeispiele der konstruktiven Gestaltung des Matrixdruckkopfes erweisen sich in der Praxis
insofern als ungünstig, als grundsätzlich von zwei relativ .
zueinander höhenverstellbaren Drucknadel führungen ausgegangen
wird, so daß in vielen Fällen zwei Elektromagnete erforderlich sind, um die Drucknadel führungen in ihre jeweilige Position zu
bringen. Ein besonderer Nachteil der bekannten Lösung besteht jedoch darin, daß für ein, zwei oder mehrere Drucknadel führungen
der Matrixdruckkopf im Bereich des Druckwiderlagers, d.h. an der
Stelle, an der die Zeichen geschrieben werden, eine äußerst breite Bauform aufweist, so daß die Einsichtnahme auf den schreibenden
Druckkopf ungünstig ist, der Matrixdruckkopf relativ schwer wird und bestimmte konstruktive Schwierigkeiten für die gleichzeitige
Anordnung der neun bzw. achtzehn Drucknadeln in Verbindung mit der Drucknadelverstellbaugruppe zu Schwierigkeiten führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Matrixdruckkopf zu schaffen, bei dem einerseits eine Anpassung der Drucknadelverstellbaugruppe
an die vorhandenen Drucknadeln bzw. deren Führungen stattfindet und andererseits der Matrixdruckkopf hinsichtlich des
Nadelhubs, d.h. des Vorschubs jeder einzelnen Drucknadel und hinsichtlich der Hubhöhe beim Verstellen der Drucknadel führung
äußerst genau einstellbar ist, so daß die erwünschte Schönschriftqualität auch erreicht wird.
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Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Matrixdruckkopf
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drucknadelantriebsbaugruppe und die Drucknadelverstel!baugruppe jeweils in
einem getrennten Gehäuse angeordnet sind, daß die beiden Gehäuse miteinander lösbar verbunden sind und daß der Drucknadel verstellantrieb
etwa in Richtung zu den Drucknadeln verlaufend im Gehäuse der Drucknadelverstellbaugruppe angeordnet ist. Hiermit paßt sich
der Ye rs tell a nt rieb für den Verstellhub der Drucknadel führung der
Gehäuseform des Matrixdruckkopfes an, so daß bei gewöhnlichem Verlauf der langen Drucknadeln keinerlei konstruktive Schwierigkeiten
entstehen, und andererseits 1st vorteilhaft, daß bei Trennung des Gehäuses für die Drucknadelantriebsbaugruppe und die
Drucknadelverstellbaugruppe eine Längeneinstellung der einzelnen
Drucknadeln dann stattfinden kann, wenn sich ein entsprechender Verschleiß an den Druckflächen der Drucknadeln ergibt und eine
solche Nachjustierung erforderlich wird.
Eine solche Längenjustierung der in ihrer Länge ungleich abgenutzten Drucknadeln kann nach einer Verbesserung der Erfindung
z.B. dahingehend vorgenommen werden, daß zwischen den Gehäusen der Drucknadelantriebsbaugruppe und der Drucknadelverstellbaugruppe
austauschbare Beilagen angeordnet sind. Solche Beilagen können z.B. aus Distanzblechen einer solchen Dicke bestehen, die dem
Nachstellweg der Drucknadeln bzw. deren Verschleiß entspricht.
Eine vorteilhafte Anpassung der Gestalt und der Abmessung des Verstellantriebs für die Drucknadel führung an die herkömmliche
Gestalt eines Matrixdruckkopfes wird insbesondere dadurch erzielt, daß die Drucknadelverstellbaugruppe aus einem sich in LängsHchtung
zu den Drucknadeln erstreckenden Ankerbauteil einer sich parallel erstreckenden Elektromagnetspule, zumindest einem
Endlager für den Ankerbauteil und aus einer Feststelleinrichtung
für den Ankerbauteil besteht, wobei am vorderen Ende des Anker-
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bauteils die Drucknadel führung befestigt ist. Dieser sich in Längsrichtung erstreckende Ankerbauteil paßt sich dem Verlauf von
neun übereinander angeordneten Drucknadeln bzw. auch von mehreren Drucknadel spalten ideal an, so daß der Matrixdruckkopf nur
unwesentlich höher gebaut werden muß als sonst üblich. Vorteilhaft ist ferner, daß sich die Elektromagnetspule ebenfalls in
Längsrichtung einbauen läßt und daß für den Ankerbauteil aus dieser grundsätzlichen Anordnung heraus der geforderte Verstellweg
für die Drucknadel führung ergibt.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ankerbauteil
aus einem Metall hebel besteht, der in dem der Drucknadelantriebsbaugruppe
zugewandten Bereich drehgelagert ist. Der Ankerbauteil kann daher vorteilhafterweise durch eine geringe Nickbewegung
den Verstellweg für die Drucknadel führung durchlaufen, wobei ein erheblich großer Radius für diese Nickbewegung entsteht,
die eine etwaige Bogenbewegung der Drucknadel führung vernachlässigbar klein macht.
Ein sicheres Feststellen der Drucknadel führung in der jeweils
gewählten oberen oder unteren Verstellweglage wird außerdem
dadurch erreicht, daß der Ankerbauteil in den beiden Drucknadel-Verstellrichtungen
unter der Kraft von einer oder mehreren Federn steht.
In praktischer Ausführung dieses Gedankens wird ferner vorgeschlagen,
daß der Ankerbauteil im Bereich der Drucknadelantriebsbaugruppe mittels einer Biegefeder und in dem dem Druckwiderlager
zugewandten Bereich mittels einer Druck- oder Zugfeder beaufschlagt ist. Der Elektromagnet hebt daher jeweils die entsprechenden
Kräfte der Federn auf, wobei die Biegefeder dazu beiträgt, eine genau definierte Drehachse für den Ankerbauteil um
sein hinteres Endlager zu gewährleisten.
— 5 —
Die beschriebenen Nickbewegungen werden außerdem in ihrer Präzision noch dadurch gesteigert, daß der Ankerbauteil zwischen
seitlichen Führungen angeordnet ist. Diese Führungen sorgen für eine weitestgehend reibungsarme und somit verschleißanne seitliche
Lagerung des Ankerbauteils.
Eine andere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, daß die
Elektromagnetspule mit einem metallischen Magnetkern versehen ist,
der mit dem Ankerbauteil den Arbeitsluftspalt bildet. Diese
definieren, wodurch Verluste des magnetischen Flusses weitestgehend
eingeschränkt werden, woraus sich wiederum niedrige Ströme für die Beaufschlagung der Elektromagnetspule ergeben und damit
eine weitere Erwärmung des Matrixdruckkopfes über ein zulässiges Maß hinaus verhindert wird. Dieses Problem der Erwärmung ist von
besonderer Bedeutung, daß bekanntlich bei Matrixdruckköpfen weitere Elektromagnetspulen für jede einzelne Drucknadel innerhalb
der Drucknadel antriebsbaugruppe vorhanden 1st und eine gewisse, nicht vermeidbare Erwärmung des Matrixdruckkopfes verursachen.
In weiterer Verbesserung der Erfindung 1st vorgesehen, daß der metallische Magnetkern innerhalb der Elektromagnetspule in einem
isolierenden Werkstoff gelagert ist. Diese Maßnahme unterstützt die Bildung eines Lagers für den Magnetkern, und zwar im Sinne
einer Festlegung des Magnetkernes, so daß dieser praktisch keine Bewegung ausführen kann und gleichzeitig die erwähnten
Streuverluste des magnetischen Flusses vermieden werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Magnetkern der Elektromagnetspule in dem der Drucknadelantriebsbaugruppe zugewandten
Bereich das Endlager für den Ankerbauteil bildet. Diese Gestaltungsweise führt zu dem gewünschten Magnetflußkreis, ohne
großen Raum für die kontruktive Unterbringung der Teile zu beanspruchen und ohne allzu große Streuverluste hinnehmen zu müssen.
In weiterer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Arbeitsluftspalt zwischen dem Magnetkern und dem Ankerbauteil
mittels einer am Gehäuse der Drucknadelverstellbaugruppe gelagerten
Einstellschraube einstellbar ist. Dieses Merkmal ist von erheblicher Bedeutung im Hinblick auf die Präzision, mit der
die Hubverstellung der Drucknadel führung zwischen zwei
Druckpässen, d.h. vor einem jeweiligen Vor- oder Rückdruckpaß vorgenommen werden muß, um die Schönschrift zu erzeugen.
Die Justierung der Drucknadel führung wird außerdem dadurch für den
Verstellweg der Drucknadel führung verbessert, indem die Feststelleinrichtung
für den Ankerbauteil aus einem den Verstellweg für die Drucknadel führung begrenzenden Anschlag und aus den Mitteln für
die Regulierung des Arbeitsluftspaltes besteht. Diese Maßnahmen
legen daher die Endstellungen der Drucknadel führung sehr genau
fest und lassen im praktischen Betrieb des Matrixdruckers eine äußerst genaue Justierung auf die Druckzeile zu.
Fertigungstechnisch ist außerdem vorteilhaft, daß das Gehäuse für die Drucknadelverstellbaugruppe aus Kunststoff besteht und daß der
Magnetkern der Elektromagnetspule an einem Gehäusevorsprung ultraschal
!verschweißt ist. Diese Maßnahme vereinfacht die Befestigung
des metallischen Magnetkernes der Elektromagnetspule und macht
besondere Befestigungsmittel entbehrlich. 25
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige
Figur der Zeichnung zeigt einen axialen Längsschnitt durch die hintereinander angeordnete Drucknadeiantriebsbaugruppe und
Drucknadelverstellbaugruppe.
Der Matrixdruckkopf mit verstellbarer Drucknadel führung liegt dem
Druckwiderlager 1, hier als Schreibwalze ausgeführt, gegenüber.
Der erfindungsgemäße Matrixdruckkopf 1st in die Drucknadel antrieb
sbaugruppe 2 und in die Drucknadelverstellbaugruppe 3 gegliedert.
Der Drucknadel verstell antrieb 4 wird in seinem Aufbau noch
genauer beschrieben werden. Die Drucknadelantriebsbaugruppe 2 wird
durch das Gehäuse 5 umschlossen und nimmt im wesentlichen Bauteile, wie die jeder Drucknadel 6 zugeordnete Elektromagnetspule
7, Jochkörper 8, Klappanker 9, Anschlag 10, Drucknadel kopf 11, Rückholfeder 12 und hinteres Drucknadellager 13 auf. Der
Aufbau der Drucknadelantriebsbaugruppe 2, deren Aufgabe es 1st, die vorhandenen Drucknadeln 6 abzuschießen, um Druckpunkte auf dem
Aufzeichnungsträger 14 abzudrucken, 1st nicht unmittelbar Teil der vorliegenden Erfindung. Von Bedeutung für die Erfindung 1st
hingegen die Befestigung des Gehäuses 5 mit dem Gehäuse 15 unter Hinzufügung der austauschbaren Beilagen 16. Die Hereinnahme der
austauschbaren Beilagen 16 stellt einen ersten Schritt zur genauen Justierung der Drucknadeln 6 dar, die in ihrer Länge im Bereich
17 des Druckwiderlagers 1 verschleißen und nachgestellt werden können, indem eine der Beilagen 16 entnommen, wonach die Drucknadeln
6 am Rubin 18 auf ihre zweckmäßige Länge nachgeschliffen werden.
Innerhalb des Gehäuses 15 für die Drucknadel versteilbaugruppe 3
befindet sich der Drucknadel verstell antrieb 4, der sich etwa parallel erstreckend und in der Längsrichtung der Drucknadeln 6
2^ verlaufend angeordnet ist. Diese Anordnung erspart erheblich an
Raum und paßt sich an die langgestreckte Form des Gehäuses 15 an.
Die Drucknadel verstellbaugruppe 3 weist ferner den ebenfalls
parallel verlaufenden Ankerbauteil 19 auf, die sich parallel erstreckende Elektromagnetspule 20, ein Endlager 21 für den
AnkerbauteH 19 sowie eine Feststelleinrichtung 22 für den Ankerbauteil
19, wobei am vorderen Ende 19a die Drucknadel führung 23 verstellbar gelagert ist. Die neun übereinanderliegenden Drucknadeln
6 sind an ihrer Spitze in dem Rubin 18 geführt, der selbst
23 334 -
in einer Einfassung gelagert ist und mit dem Ankerbauteil 19 verbunden ist. Der Ankerbauteil 19 besteht aus einem Metallhebel
24, der an seinem Ende 19b drehgelagert ist. Der Metall hebel 24 steht in einer der beiden Drucknadelführung-Verstelirichtungen
und 26 unter der Kraft der Druckfeder 27 und liegt an dem Anschlag
28 an. Am Ende 19b liegt der Ankerbauteil mit einem abgewinkelten
Abschnitt in einer Ausnehmung 29 und wird in dieser Lage durch die Biegefeder 30 gesichert. Seitliche Führungen 31 sorgen für eine
IO
Die Drucknadeln 6 sind außer in der Drucknadel führung 23 in den
Stützebenen 32, 33 und 34 geführt.
Innerhalb der Elektromagnetspule 20 befindet sich der isolierende
I^ Spulenkörper 35 und in dessen Innenraum der metallische Magnetkern
36. An dem vorderen Ende 36a des Magnetkerns 36 bildet der Magnetkern zusammen mit dem Ankerbauteil 19 den Arbeitsluftspalt
37.
Der abgewinkelte Abschnitt 19c des Ankerbauteils 19 ergibt eine
günstige Angriffsstelle für die Biegefeder 30. Der Magnetkern 36
befindet sich an dem Gehäusevorsprung 38 aus Kunststoff und ist durch eine ultraschall verschweißte Befestigung 39 gehalten.
Zur Einjustierung des Ankerbauteils 19 und damit der Drucknadelführung
23 als zweiten Schritt für die Genauigkeit des Schriftbildes ist eine Einstellschraube 40 auf dem Gehäuse 15 der Drucknadel
Verstellbaugruppe 3 angeordnet, womit der Arbeitsluftspalt
37 und damit der Verstellweg der Drucknadel führung 23 präzise
eingestellt werden können. Der Spulenkörper 35 ist mit einem Vorsprung 41 versehen, so daß auch die mit dem aus Kunststoff
bestehenden Gehäuse 15 in Verbindung stehende Einstellschraube
keine Streuverluste des Magnetflusses innerhalb des Magnetkreises (bestehend aus dem Magnetkern 36 und dem Ankerbauteil 19)
verursacht.
— 9 — Zusammenfassung
Claims (13)
- Mannesmann AktiengesellschaftMannesmannufer 2 23 334 -DüsseldorfMatrixdruckkopf mit verstellbarer Drucknadel führungPatentansprücheMatrixdruckkopf mit verstellbarer Drucknadel führung, bestehend aus einer auf der zum Druckwiderlager abgewandten Seite angeordneten Drucknadelantriebsbaugruppe und aus einer dem Druckwiderlager zugewandten Drucknadelverstel!baugruppe, die einen Drucknadelverstellantrieb aufweist,
dadurch gekennzeichnet,daß die Drucknadelantriebsbaugruppe (2) und die Drucknadel verstellbaugruppe (3) jeweils in einem getrennten Gehäuse (5 bzw. 15) angeordnet sind, daß die beiden Gehäuse (5 bzw. 15) miteinander lösbar verbunden sind und daß der Drucknadel verstell antrieb (4) etwa in Richtung zu den Drucknadeln (6) verlaufend 1m Gehäuse (15) der Drucknadelverstellbaugruppe (3) angeordnet ist.23 334 - - 2 - - 2. Matrixdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß zwischen den Gehäusen (5 bzw. 15) der Drucknadelantriebsbaugruppe (2) und der Drucknndelverstel!baugruppe (3) austauschbare Beilagen (16) angeordnet sind.
- 3. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Drucknadelverstellbaugruppe (3) aus einem sich in Längsrichtung zu den Drucknadeln (6) erstreckenden Ankerbauteil (19), einer sich parallel erstreckenden Elektromagnetspule (20), zumindest einem Endlager (21) für den Ankerbauteil (19) und aus einer Feststelleinrichtung (22) für den Ankerbauteil (19) besteht, wobei am vorderen Ende (19a) des Ankerbauteils (19) die Drucknadelführung (23) befestigt ist.
- 4. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,daß der Ankerbauteil (19) aus einem Metallhebel (24) besteht, der in dem der Drucknadelantriebsbaugruppe (2) zugewandten Bereich drehgelagert ist.
- 5. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß der Ankerbauteil (19) in den beiden Drucknadel-Verstellrichtungen (25,26) unter der Kraft von einer oder mehreren Federn (27) steht.
- 6. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß der Ankerbauteil (19) im Bereich der Drucknadelantriebsbaugruppe (2) mittels einer Biegefeder (30) und in dem dem Druckwiderlager (1) zugewandten Bereich mittels einer Druck- oder Zugfeder (27) beaufschlagt ist.
- 7. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerbauteil (If) zwischen seitlichen Führungen (31)angeordnet ist. 5
- 8. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetspule (20) mit einem metallischen Magnetkern (36) versehen ist, der mit dem Ankerbauteil (19) den Arbeitsluftspalt (37) bildet.
- 9. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Magnetkern (36) innerhalb der Elektromagnetspule (20) in einem isolierenden Werkstoff gelagert ist.
- 10. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (36) der Elektromagnetspule (20) in dem der Drucknadel antriebsbaugruppe (2) zugewandten Bereich das Endlager (21) für den Ankerbauteil (19) bildet.
- 11. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsluftspalt (37) zwischen dem Magnetkern (36) und dem Ankerbauteil (19) mittels einer am Gehäuse (15) der Drucknadelverstellbaugruppe (3) gelagerten Einstellschraube (40) einstellbar ist.
- 12. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung (22) für den Ankerbauteil (19) aus einem den Verstellweg für die Drucknadel führung (23) begrenzenden Anschlag (28) und aus den Mitteln für die Regulierung des Arbeitsluftspaltes (37) besteht.334 - -'4 -
- 13. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,daß das Gehäuse (15) für die Drucknadelverstellbaugruppe (3) aus Kunststoff besteht und daß der Magnetkern (36) der Elektromagnetspule (20) an einem Gehausevorsprung (38) ultraschallverschweißt ist.
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