DE3412855C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Matrixdruckkopf mit Drucknadeln, zur punktweisen Bildung von Schriftzeichen auf einem Aufzeichnungsträger mit einem Magnetblock, in dem alle den Drucknadeln zugeordnete Elektromagnete zusammengefaßt sind und der gebildet ist aus einer ringförmigen Grundplatte aus magnetisch leitendem Material, sowie den einstückig darauf ausgebildeten inneren und äußeren Polschenkeln und den Elektromagnetspulen, mit den einzelnen Elektromagneten zugeordneten Klappankern, gegen deren innere Enden die durch Rückstellfedern belasteten Drucknadeln anliegen und die sich jeweils mit ihrer den Drucknadeln abgewandten Seite an den inneren, den Klappankerdrehpunkt bildenden Polschenkeln des zugehörigen Elektromagneten abstützen, und mit einer koaxial ausgerichteten Kernbuchse, auf der eine Dämpfungsauflage angeordnet ist, an der sich die Klappanker in ihrer Ruhestellung abstützen.

Derartige Matrixdruckköpfe erzeugen in Matrixdruckern durch hin- und hergehende Bewegungen vor dem parallel angeordneten Druckwiderlager (Schreibwalze) über ein Farbband auf dem Aufzeichnungsträger Drehpunkte, die bei kontinuierlichen bzw. schrittweisem Vorschub des Aufzeichnungsträgers alphanumerische Zeichen ergeben. Neben der Geschwindigkeit für die Hin- und Herbewegung des Matrixdruckkopfes ist die Frequenz beim Abschießen der einzelnen Drucknadeln von entscheidender Bedeutung für die Druckgeschwindigkeit. Für die Druckpräzision und für die Lebensdauer des Matrixdruckkopfes ist der Aufbau der Drucknadelantriebsbaugruppe von wesentlicher Bedeutung.

Es sind Matrixdruckköpfe mit Drucknadeln 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 Matrixdruckköpfe verhältnismäßig ungenau und unterliegen einem großen Verschleiß, der teilweise auch durch Erwärmung bestimmt wird, so daß die Lebensdauer derartiger Matrixdruckköpfe beschränkt ist.

Bei einem bekannten Nadeldruckkopf (DE-AS 28 00 218) ist eine koaxiale Kernbuchse als Verbindungsglied zwischen einem Nadelführungsgehäuse und einem Magnetblock eingesetzt, wobei die Kernbuchse mittels einer Schraube axial dahingehend verstellt werden kann, um die an der Stirnfläche der Kernbuchse befindliche Dämpfungsauflage in eine für den Ruhezustand der Anker geeignete Lage einzustellen. Hier läßt nicht nur die Genauigkeit der Herstellbarkeit zu wünschen übrig, sondern es fehlt an den zu fordernden Toleranzen, so daß weder eine hohe Lebensdauer bei fehlenden Maßnahmen für eine Wärmeabfuhr noch eine kostengünstige und genaue Montage erzielbar sind.

Bei einer ähnlichen bekannten Bauweise (GB-A-20 75 427) liegt zwar ebenfalls die Funktion einer Kernbuchse als definiertem Anschlag vor, jedoch bestehen auch hier die bereits zum zuerst genannten Vorschlag aufgeführten Mängel und Nachteile. Hier wird die Lage der Kernbuchse sogar noch weiter durch eine weitere elastische Scheibe unter einem Kopf der Kernbuchse indifferent gemacht.

Aus dem US-Patent 44 11 538 ist es sodann noch bekannt, auf einem zentralen Körper einen Kühlkörper mittels Schrauben zu befestigen. Hier besteht der Nachteil einer Gewichtserhöhung durch den schweren zentralen Körper, wobei allerdings der zentrale Körper nicht die Funktion eines definierten Anschlags übernimmt und eine Dämpfungsauflage ebenfalls nicht vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Matrixdruckkopf für Matrixdrucker vorzuschlagen, der zunächst bei der Genauigkeit der Herstellung der einzelnen Teile bzw. der einzelnen Baugruppen grundsätzlich wirtschaftliche Toleranzen erlaubt, der ferner eine funktionelle Stabilität aufweist, d. h. eine hohe Lebensdauer bei ausreichender Abführung der Wärme, und der letztlich wirtschaftlich montierfähig ist.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Matrixdruckkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ringförmige Grundplatte mit der Kernbuchse starr verbunden ist, wobei durch präzise Herstellung oder anschließende Bearbeitung die den inneren Klappankerenden zugewandte Stirnfläche der Kernbuchse in einem genauen Toleranzabstand zur Stirnfläche der Polschenkel des Magnetblocks liegt, daß in der Kernbuchse als Dämpfungsauflage eine Anschlagscheibe zentriert und fest angeordnet ist und daß die Kernbuchse zu einem Kühlkörper mit Kühlrippen weitergeformt ist. Diese Erfindung weist die Vorteile einer wirtschaftlichen und genauen Herstellung bei wirtschaftlicher Herstelltoleranz auf, ferner den Vorteil einer verminderten Montagezeit und der Matrixdruckkopf nach der Erfindung erreicht eine Stabilität während des Betriebes, die bislang nicht erreicht werden konnte, so daß eine hohe Lebensdauer erzielt wird.

Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung einer früher aus mehreren Einzelteilen zusamengesetzten Baugruppe bei entsprechender Maßhaltigkeit, entsprechender Toleranzgüte und entsprechender Beständigkeit wird weiterhin dadurch erreicht, daß die einstückige Grundplatte aus einer Eisen-Silizium-Legierung besteht.

Der Vorteil eines stabilen Aufbaus bei Verringerung der zu beachtenden Herstellungstoleranzen wird außerdem dadurch begünstigt, daß die einstückige Grundplatte mit der Kernbuchse vernietet ist. Es handelt sich praktisch um nur zwei wesentliche Arbeitsgänge, die zur Herstellung einer für die Montage der Elektromagnetspulen vorbereiteten Grundplatte erforderlich sind.

Dieser Gedanke wird nunmehr dahingehend weiterentwickelt, daß eine wärmeisolierende und die Bewegungen eines Magnetankers dämpfende Anschlagscheibe mit Ausnehmungen für die Anschlußkabel zu den Elektromagnetspulen versehen ist. Dieser Vorschlag weist den Vorteil auf, daß der Matrixdruckkopf gegen Wärmeentwicklungen der Elektromagnetspulen, die zu einem bestimmten Teil nicht zu vermeiden sind, zusätzlich geschützt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch den in Betriebsstellung befindlichen Matrixdruckkopf (ohne den Bewegungsschlitten des Matrixdruckers),

Fig. 2 einen Querschnitt (II-II gemäß Fig. 3) durch die getrennt dargestellte Baugruppe aus Grundplatte mit Kernbuchse und Anschlagscheibe und

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2.

Der Matrixdruckkopf liegt mit seiner Drucknadelführungsbaugruppe 1 dem Druckwiderlager 2 gegenüber, das aus der Schreibwalze 2a besteht. Der Aufzeichnungsträger 3, üblicherweise eine Papierbahn 3a, wird durch die Schreibwalze 2a transportiert. Vor dem Aufzeichnungsträger 3 befindet sich außerdem das Farbband 4.

Die Drucknadelführungsbaugruppe 1 weist ein Gehäuse 5a als Teil des Druckkopfgehäuses 5 auf. Im Gehäuse 5a sind Führungen 6 und 7 für die Drucknadeln 8. Die Spalte der Drucknadeln 8, d. h. mehrere, wie z. B. fünf bis zwölf, übereinanderliegende Drucknadeln 8 sind außerdem in dem Führungsmundstück 9 sehr nahe an dem Druckwiderlager 2 geführt. Das Führungsmundstück 9 ist außerdem an dem Führungsträger 10 befestigt und mittels des Anschlags 11, der Feder 12, des Elektromagneten 13 und des einstellbaren Arbeitsluftspalts 14 in zwei Höhenstellungen einstellbar. Die Höheneinstellung ist jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Die Drucknadeln 8 können daher im Führungsmundstück 9 auch höhenunverstellbar geführt sein.

Die Drucknadelantriebsbaugruppe 15 weist ein Anschlußgehäuse 5b auf, das mittels Beilagen 16 vom Gehäuse 5a auf einen Abstand gehalten wird, der es erlaubt, die Stellung der Drucknadeln 8 am Führungsmundstück 9 grundsätzlich und zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Lebenszeit des Matrixdruckkopfes nachzustellen oder neu einzustellen. Die Drucknadeln 8 lagern in einem hinteren Drucknadellager 17 und liegen mit ihrem Nadelkopf 8a über die Druckfeder 8b jeweils gegen eine Lagerfläche 17a an.

Außerdem ist in dem Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ein Magnetanker 18 vorgesehen, der an dem Nadelkopf 8a anliegt, sich außerdem an einem üblichen Kunststoffring 19 abstützt und mittels des Elektromagneten 20 betätigbar ist. Die Elektromagnetspulen 21 und die Magnetjoche 22a bzw. 22b mit weiteren Merkmalen sind zu einem Magnetblock 23 zusammengefaßt und in Fig. 2 getrennt dargestellt.

In Fig. 2 ist der Magnetblock 23 ohne die Wicklung 21 gezeichnet. Der Magnetblock 23 besitzt eine ringförmige Grundplatte 24, an dem die Polschenkel 22a bzw. 22b aus einem Stück angeformt sind, so daß die ringförmige Grundplatte 24 zusammen mit den Polschenkeln 22a bzw. 22b einen einstückigen Spulenträger bilden. Hierbei ist die ringförmige Grundplatte 24 durch eine Preßverbindung 26 mit einer Kernbuchse 27 verbunden. Die Kernbuchse 27 bildet durch Rippen einen Übergang zu einem Aufnahmekranz 27b. Die Kernbuchse 27 wird vor Verbindung mit der ringförmigen Grundplatte 24 auf der Stirnfläche 28 bzw. auf der Stirnfläche 29 bearbeitet, falls nicht bereits schon durch den Herstellvorgang (Feingießverfahren, Sinterverfahren) eine Bearbeitung unnötig geworden sein sollte. Bei der Bearbeitung entsteht ein genauer Toleranz-Abstand 30, wobei die Toleranzgüte einfach und wirtchaftlich eingehalten werden kann. Auf der Kernbuchse 27 befindet sich die Anschlagscheibe 31, die aus einem zähen und verschleißfesten Kunststoff oder dgl. besteht. Die Kernbuchse 27 ist gleichzeitig zu einem Kühlkörper 32 mit Kühlrippen 33 weitergeformt. Die Anschlagscheibe 31 bildet einen Zentrieransatz 31a, eine Anschlagfläche 31b, die selbstverständlich im Toleranzabstand zur Stirnfläche 29 steht. Die Anschlagscheibe 31 bildet ferner zwischen zwei Rippen jeweils eine Ausnehmung 31c, durch die Anschlußkabel 34a bzw. 34b zu den Elektromagnetspulen 21 verlaufen (Fig. 3).

Eine andere Gestaltungsform einer Anschlagscheibe 35, die jedoch dieselben Funktionen und Eigenschaften der Anschlagscheibe 31 erfüllt, ist in Fig. 1 dargestellt, wobei die einzige Abänderung die Verlegung der Ausnehmungen 31c darstellt: Es sind andere Ausnehmungen 36 durch einen Ring und durch den Aufnahmekranz 27b vorgesehen. Sowohl die Ausnehmung 31c als auch die Ausnehmung 36 liegen jedoch innerhalb des größten Durchmessers des Matrixdruckkopfes.

In der Kernbuchse 27 bzw. der Anschlagscheibe 31 sind Durchgangslöcher 37 (Fig. 2 und 3) für Befestigungsschrauben 38 (Fig. 1) vorgesehen. Die Befestigungsschrauben 38 verbinden den Magnetblock 23 mit dem Anschlußgehäuse 5b.

Claims (4)

1. Matrixdruckkopf mit Drucknadeln zur punktweisen Bildung von Schriftzeichen auf einem Aufzeichnungsträger mit einem Magnetblock, in dem alle den Drucknadeln zugeordnete Elektromagnete zusammengefaßt sind und der gebildet ist aus einer ringförmigen Grundplatte aus magnetisch leitendem Material sowie den einstückig darauf ausgebildeten inneren und äußeren Polschenkeln und den Elektromagnetspulen, mit den einzelnen Elektromagneten zugeordneten Klappankern, gegen deren innere Enden die durch Rückstellfedern belasteten Drucknadeln anliegen und die sich jeweils mit ihrer den Drucknadeln abgewandten Seite an den inneren, den Klappankerdrehpunkt bildenden Polschenkeln des zugehörigen Elektromagneten abstützen, und mit einer koaxial ausgerichteten Kernbuchse, auf der eine Dämpfungsauflage angeordnet ist, an der sich die Klappanker in ihrer Ruhestellung abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Grundplatte (24) mit der Kernbuchse (27) starr verbunden ist, wobei durch präzise Herstellung oder anschließende Bearbeitung die den inneren Klappankerenden zugewandte Stirnfläche (28) der Kernbuchse (27) in einem genauen Toleranzabstand (30) zur Stirnfläche (29) der Polschenkel (22a, 22b) des Magnetblocks (23) liegt, daß in der Kernbuchse (27) als Dämpfungsauflage eine Anschlagscheibe (31) zentriert und fest angeordnet ist und daß die Kernbuchse (27) zu einem Kühlkörper (32) mit Kühlrippen (33) weitergeformt ist.

2. Matrixdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückige Grundplatte (24) aus einer Eisen-Silizium- Legierung besteht.

3. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückige Grundplatte (24) mit der Kernbuchse (27) vernietet ist.

4. Matrixdruckkopf nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wärmeisolierende und die Bewegungen eines Magnetankers (18) dämpfende Anschlagscheibe (31) mit Ausnehmungen (31c) für die Anschlußkabel (34a bzw. 34b) zu den Elektromagnetspulen (21) versehen ist.