DE3917259A1 - Betaetigungsglied fuer einen druck-hammer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Betätigungsglied für einen Druck-Hammer für einen Linien-Schlagdrucker.

Die Druckvorrichtung für einen Hochgeschwindigkeits-Liniendrucker besteht aus einer Vielzahl von Betätigungsgliedern. Jedes Betätigungsglied ist zusammengesetzt aus einem Joch, einer auf dem Joch angeordneten elektromagnetischen Spule, einem Anker, der jedesmal an das Joch angezogen wird, wenn die Spule erregt wird, und einer Stellschraube zum Einstellen einer festgelegten Ruhelage des Ankers. Der Anker ist über Lager schwenkbar an den Innenseiten von einander gegenüberliegenden Platten gelagert, die auf gegenüberliegenden Seiten des Jochs befestigt sind. Die kinetische Energie des Ankers wird mit Hilfe einer Stoßstange auf den Druckhammer übertragen, welche ihrerseits verschiebbar auf einer Führungsplatte angeordnet ist, so daß der Druckhammer das Papierblatt über ein Farbband gegen eine Drucktype preßt, um auf diese Weise das Abbild der Drucktype auf das Blatt zu drucken. Nach dem Druckvorgang wird der Druckhammer durch ein Stößel und eine Rückhol-Druckfeder in die Ursprungslage zurückgeführt. Die Betätigungsglieder sind auf einer Bodenplatte angeordnet.

Um mit der oben beschriebenen Konstruktion einen hochqualifizierten Druckvorgang zu erhalten, ist es für den Druckhammer notwendig, sich mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 5.5 m/sec. zu bewegen. Das Joch wird im allgemeinen aus einem magnetisch hochleitfähigen Material hergestellt, das ausgezeichnete magnetische Eigenschaften hat, wie z.B. aus einem 3%igen Silikon-Stahl. Der magnetische Werkstoff wird in die gewünschte Form durch Pressen, Sintern, einen Wachsgießvorgang oder ähnliches gebracht. Da jedoch die Bearbeitbarkeit solcher Werkstoffarten nicht zufriedenstellend ist, ist es wesentlich, daß der Werkstoff einem Nachbearbeitungsprozeß unterworfen wird, um die gewünschte Maßgenauigkeit zu erhalten. Ein weiteres Problem ist es, daß die Kosten für einen solchen Werkstoff hoch sind, wodurch die Gesamtherstellungskosten erhöht werden. Wenn darüber hinaus der Anker durch die elektromagnetische Spule angezogen und in Schlagberührung mit dem Joch gebracht wird, dann wird das Joch einer Schlagkraft von ungefähr 5 bis 10 kg ausgesetzt. Die resultierende Schwingung wird über die Bodenplatte auf das benachbarte Betätigungsglied übertragen, und kann dort den Anker von seiner ursprünglichen Ausgangslage entfernen. Dies führt zu Fehlern, wie z.B. zu einer Fehlausrichtung der gedruckten Buchstaben.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Betätigungsglied anzugeben, das die obengenannten Nachteile beim Stand der Technik vermeidet, billiger ist, und bei dem die Anker in der Lage sind, wiederholt bei hoher Geschwindigkeit tätig zu werden, ohne dabei von ihren vorbestimmten Ruhelagen abzuweichen, wodurch die Druckqualität erhöht wird.

Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Betätigungsglied für einen Druckhammer vorgesehen, das ein Joch aus magnetischem Werkstoff aufweist, ferner eine auf dem Joch angeordnete elektromagnetische Spule und einen Anker, der über Lager an einander gegenüberliegenden Seiten des Joches schwenkbar befestigt ist, wobei das Joch aus einer Vielzahl von aufeinandergeschichteten Blechen aus gestanztem magnetischen Werkstoff sowie aus Isoliermaterial und einem auf die Bleche aufgetragenen Klebstoff besteht.

Mit Hilfe dieser geschichteten Konstruktion des Joches werden Wirbelstromverluste im magnetischen Kreislauf vermindert, Wodurch die magnetische Wirksamkeit erhöht wird (d.h., die Kraft, mit der der Anker angezogen wird).

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Druckvorrichtung eines Hochgeschwindigkeits-Liniendruckers, die Betätigungsglieder für Druckhämmer nach der vorliegenden Erfindung umfaßt;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Ankers des Betätigungsgliedes;

Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, die die Wellenform des Stromflusses durch eine elektromagnetische Spule zeigt; und

Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die die Geschwindigkeit eines Druckhammers zeigt.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Fig. 1 zeigt eine Druckvorrichtung für einen Hochgeschwindigkeits-Liniendrucker, der aus einer Vielzahl von Betätigungsgliedern 1 besteht. Jedes Betätigungsglied 1 besteht aus einem Joch 3, einer auf dem Joch 3 angeordneten elektromagnetischen Spule 4, einem Anker 2, der jedesmal dann an das Joch 3 angezogen wird, wenn die elektromagnetische Spule erregt wird, und einer Schraube 6, mit deren Hilfe eine feste Ruhelage für den Anker 2 eingestellt werden kann. Der Anker 2 ist über nicht dargestellte Lager schwenkbar an den Innenseiten von jeweils einander gegenüberliegenden Platten 5 gelagert, die ihrerseits fest auf einander gegenüberliegenden Seiten des Joches 3 angeordnet sind.

Die kinetische Energie des Ankers 2 wird auf den Druckhammer 10 über eine verschiebbar auf einer Führungsplatte 9 angeordnete Stoßstange 8 übertragen, so daß der Druckhammer 10 ein Papierblatt 13 über das Farbband 14 gegen die Drucktype 15 preßt, um auf diese Weise ein Druckbild auf dem Blatt 13 abzudrucken. Nach dem Druckvorgang wird der Druckhammer 10 in seine Ursprungslage mit Hilfe des Stößels 11 und der Rückholfeder 12 zurückgeführt. Die Betätigungsglieder 1 sind auf einer Bodenplatte 7 angeordnet. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, ist die Mehrzahl der Betätigungsglieder 1 in zwei Stufen (obere und untere Stufen) und in zwei Reihen (vordere und rückwärtige Reihe) angeordnet. Damit die Joche 3 so angeordnet werden können, daß sie mit den im Abstand von 2,54 mm (0,1 inch) angeordneten 10 Druckhämmern korrespondieren, ist die Abmessung des Abschnittes des Joches 3, auf dem die elektromagnetische Spule angeordnet ist, auf 3,5 mm begrenzt und die Abmessung des Bodenabschnitts des Jochs 3 ist auf 5 mm begrenzt.

Das Joch 3 enthält sieben aufeinandergeschichtete Bleche, wobei jedes Blech eine Dicke von 0,5 mm hat und wobei zwei Bleche von 0,7 mm Dicke auf einander gegenüberliegenden Seiten der sieben aufeinandergeschichteten Bleche angeordnet sind. Wahlweise kann das Joch 3 auch aus sieben aufeinandergeschichteten Blechen von jeweils 0,7 mm Dicke bestehen.

Mit Hilfe einer solchen Konstruktion wird die Druckenergie um 7 bis 10% erhöht im Vergleich mit einer üblichen Konstruktion. Das Joch 3, das aus geschichteten Blechen aus reinem Eisen anstatt aus 3%igem Silikonstahl hergestellt ist, kann daher dieselbe Druckenergie erzeugen, wie ein übliches Joch. Die Jochbleche können z.B. durch Stanzen mit Hilfe einer Presse hergestellt werden.

Die Jochbleche sind mit einem Isoliermaterial und einem Klebstoff beschichtet, um sie vollständig voneinander zu isolieren, um auf diese Weise die Wirbelstrom-Verluste zu vermindern und dadurch die Wirksamkeit des Betätigungsgliedes zu verbessern. Die Dicke des Isoliermaterials und des Klebstoffes beträgt einige Zehntel eines Mikrons. Das Isoliermaterial wird dazu verwendet, diejenigen Abschnitte der Jochbleche zu verstärken, die anfällig dafür sind, während des Formungsprozesses (wie z.B. des Stanzarbeitsganges) beschädigt zu werden oder während des Stanzarbeitsganges getrennt zu werden, und gleichzeitig werden sie dazu verwendet, einen vollständigen Isolierungseffekt zu erreichen.

Der Klebstoff wird auf die Jochbleche aufgetragen, um eine Klebstoffschicht zwischen benachbarten Jochblechen zu bilden, um auf diese Weise die Haftungskraft zwischen den Jochblechen zu erhöhen. Die Klebstofflagen dienen auch dazu die Schwingungen zu dämpfen, die von den Schlägen des Ankers 2 auf das Joch 3 herrühren.

Die Jochbleche werden miteinander verbunden durch ein halbdurchstoßendes Pressen, durch Nieten, durch einen Klebstoff oder durch einen Schweißvorgang mit Hilfe eines elektronischen oder eines optischen Strahles oder einem ähnlichen Arbeitsvorgang. Die Haftstärke der Jochbleche sollte so sein, daß die Haftung der Jochbleche durch die Schlagkraft des Ankers 2 ebensowenig berührt wird wie durch die Anpreßkraft, die auf die verbundenen Jochbleche beim Montieren des Betätigungsgliedes 1 auf die Bodenplatte 7 ausgeübt wird.

Das Isoliermaterial und der Klebstoff, die auf die Jochbleche aufgebracht sind, erhöhen die Verbundfestigkeit der Jochbleche und dienen ebenso dazu, die Schwingungen zu dämpfen, die durch die Schläge des Ankers 2 auf das Joch 3 erzeugt werden, wobei gleichzeitig verhindert wird, daß diese Schlag-Schwingungen über die Bodenplatte 7 auf das benachbarte Betätigungsglied übertragen werden. Die Jochbleche können durch einen Preßvorgang fertig hergestellt oder geformt werden, und eine zufriedenstellende Maß-Genauigkeit dieser Bleche kann dadurch erreicht werden, daß nur die Genauigkeit des Preß-(Stanz-)Arbeitsvorganges kontrolliert wird. Etwa 80% der Nacharbeit, die für das übliche Produkt benötigt werden, kann daher eingespart werden, wodurch große Ersparnisse bei den Herstellungskosten erreicht werden.

Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, die die Wellenform des Stromes zeigt, der durch die elektromagnetische Spule 4 hindurchfließt. Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die die Geschwindigkeit des Druckhammers 10 zeigt. Wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, wird die ansteigende Charakteristik des Stromes verbessert und gleichzeitig wird darauf hingewiesen, daß die Beschleunigungscharakteristik des Ankers 2 verbessert wird. Wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, wird die magnetische Charakteristik ebenfalls um etwa 7% verbessert im Vergleich zu einem üblichen Betätigungsglied.

Da das Joch 3, wie oben in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben, aus geschichteten Jochblechen hergestellt ist, auf die Isoliermaterial und Klebstoff aufgebracht ist, wird die vom Schlag des Ankers 2 auf das Joch 3 herrührende Schwingung gedämpft, wodurch eine mechanische Beeinflussung des benachbarten Betätigungsgliedes unterdrückt und dadurch eine Fehlausrichtung der Druckbuchstaben verhindert wird. Aufgrund des geschichteten Aufbaus des Joches werden weiterhin Wirbelstromverluste vermindert, und das Joch 3 kann daher aus einem magnetischen Werkstoff hergestellt werden, der billiger und leichter zu bearbeiten ist, wie z.B. aus reinem Eisen. Die Werkstoffkosten des Betätigungsgliedes nach der Erfindung können daher um ungefähr 20% vermindert werden im Vergleich zu einem üblichen Produkt. Die Jochbleche können durch einen Stanzvorgang fertig geformt werden, und eine zufriedenstellende Maßgenauigkeit kann dadurch erreicht werden, daß nur die Genauigkeit dieses Stanzvorganges kontrolliert wird. Etwa 80% der Nachbearbeitung, die für das übliche Produkt benötigt werden, können auf diese Weise eingespart werden, und die Herstellungskosten sind nur ungefähr halb so hoch wie bei einem üblichen Produkt.

Claims (7)

1. Betätigungsglied zum Betätigen eines Druckhammers, gekennzeichnet durch

• - ein aus magnetischem Werkstoff hergestelltes Joch;
• - eine auf dem Joch angeordnete elektromagnetische Spule und
• - einen Anker, der schwenkbar über Lager gelagert ist,

wobei das Joch aus einer Vielzahl von geschichteten Blechen aus gestanztem magnetischem Werkstoff besteht und die Bleche mit einem Isoliermaterial und einem Klebstoff beschichtet sind.

2. Betätigungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche aus Eisen bestehen.

3. Betätigungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch sieben Bleche einer Dicke von ungefähr 0,5 mm aufweist, die von zwei Blechen einer Dicke von ungefähr 0,7 mm abgedeckt werden.

4. Betätigungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch aus sieben Blechen von einer Dicke von ungefähr 0,7 mm besteht.

5. Betätigungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche miteinander durch Halb-Durchstoßen, Nieten, Kleben oder Schweißen verbunden sind.

6. Betätigungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Isolierungsmaterials und des Klebstoffes in der Größenordnung von einigen Zehnteln eines Mikrons ist.