EP0052202B1 - Druckhammerantrieb - Google Patents
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- EP0052202B1 EP0052202B1 EP19810107583 EP81107583A EP0052202B1 EP 0052202 B1 EP0052202 B1 EP 0052202B1 EP 19810107583 EP19810107583 EP 19810107583 EP 81107583 A EP81107583 A EP 81107583A EP 0052202 B1 EP0052202 B1 EP 0052202B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J9/00—Hammer-impression mechanisms
- B41J9/26—Means for operating hammers to effect impression
- B41J9/36—Means for operating hammers to effect impression in which mechanical power is applied under electromagnetic control
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J9/00—Hammer-impression mechanisms
- B41J9/02—Hammers; Arrangements thereof
- B41J9/127—Mounting of hammers
Definitions
- the invention relates to a print hammer drive of the type specified in the preamble of claim 1.
- a pressure hammer is described in US Pat. No. 4,189,997, in which a permanent magnet is embedded in a non-magnetic hammer head, which is arranged at the end of a spiral spring.
- the Hammeikopf is held in a biased state by the magnetic interaction between the permanent magnet and a stationary electromagnet, the winding of which is generated to release the print hammer for pressure.
- US Pat. No. 4,200043 describes a construction in which an electromagnet is embedded in the hammer head.
- the hammer head is held in a biased position by a pair of permanent magnets with opposite polarization orientation.
- the winding of the electromagnet is excited when the magnetic holding flux emanating from the permanent magnets is to be overcome.
- the multi-hammer arrangement described in U.S. Patent No. 4,044,668 includes a magnetic circuit with an elongated permanent bar magnet that is magnetically coupled via a magnetic insert through the fixed end of resilient hammer elements.
- a magnetizable plate is coupled to the permanent magnet and provides a common return path for the individual pole windings with effect on the bending end of the hammer elements.
- the magnetic circuit uses blind end positions beyond the last hammer position to compensate for the decreasing field strength of the permanent magnet.
- a front plate of a hammer housing made of magnetizable material forms a parallel magnetic flux path with the hammer elements in order to increase the flux density in the corresponding free part of the flexible elastic hammer elements to the pole pieces.
- U.S. Patent 3,906,854 discloses a multi-spring hammer control mechanism that includes individual magnetic circuits in combination with a flux generating element.
- Each magnetic circuit contains a hammer holding part and a control part, which each have a permanent magnet and are connected in parallel.
- a control coil on the control part is energized to reverse the polarity of the control magnet, thus reducing the net value of the magnetic flux in the holding part of the circuit.
- the coil is then excited in reverse when it is a matter of restoring the initial polarity of the permanent control magnet for holding the hammer element.
- the desired print hammer drive should be very effective and simple, so that the power consumption is minimal and the manufacturing costs can be kept to a minimum without impairing performance and reliability.
- print hammers lying next to each other should have common parts in a print hammer bank; however, the print hammer drives must be adjustable independently of one another in order to compensate for differences in the flight time of the individual hammers.
- FIGS. 1 and 3 contains a hammer bank with a plurality of pressure hammer drives (hereinafter referred to as hammer units for short).
- Each hammer unit has a yoke with a base 10, an outer leg (outer pole piece) 11, an inner leg (inner pole piece) 12 and a carrier part 13.
- the base 10, the pole pieces 11 and 12 and the carrier part can all consist of a block of magnetically permeable material or also be made and assembled separately (by gluing or other measures suitable for the arrangement shown).
- the carrier part 13 can also consist of non-magnetic material.
- the pole pieces 11 and 12 and the carrier part 13 are preferably designed as strips (strips) common to a plurality of hammer units lying next to one another.
- Flexible hammer elements 14 are at one of their ends on the surface 15 of the support member 13 by suitable means such as. B. the clamping plate 16 and screws 17 attached. Its free end can move taking into account the elastic characteristics of the hammer elements (analogous to a leaf spring clamped on one side).
- the individual print positions of the hammer units in the hammer bank are equidistant.
- the surface 15 of the carrier part 13 is preferably bevelled so that the hammer elements 14 have an outwardly facing printing or working position when they are not bent, as shown in Fig. 3 by the dashed lines.
- the hammer elements 14 are designed as integrated fingers of a plate, in which the fingers are shaped and formed in a manufacturing process.
- the hammer elements 14 are normally held in the retracted spring-biased rest position (shown fully drawn in FIG. 3) by magnetic forces emanating from the two permanent magnets 20 and 21.
- the permanent magnets 20 and 21 are arranged on the surfaces of the pole pieces 11 and 12.
- the permanent magnets 20 and 21 are designed as elongated strips (strips) which, depending on the number of printing positions per hammer unit, cover a plurality of hammer positions lying next to one another. More than one magnetic stripe can be used for each pole piece that detects one or more hammer positions.
- Suitable material for the strip magnets 20 and 21 may be one of a variety of magnetic materials with high magnetic energy, such as. B. Samarium Cobalt SmCo s with a thickness of about 0.06. 25.4 mm.
- a plate 22 for directing and concentrating the magnetic flux can be made of thin soft iron, e.g. B. 0.02 - 25.4 mm thick, or another suitable magnetically permeable material on the outer magnet 20
- the hammer elements 14 are preferably one-piece, made of a board magnetic flux conductive material fingers with a uniform thickness, which recihen from the fixed, attached to the support member 13 end over the permanent strip magnet 21 to the bottom edge of the strip magnet 20 with the plate 22. At their free (moving) end, the hammer elements 14 have a tapering part 26, the width of which is reduced by the taper 27 in comparison to the other width of the hammer elements.
- the stop elements 28 made of non-magnetic material are attached to the part 26. The extent of the taper and the dimensions of the part 26 and the other dimensions of the hammer element 14 can change depending on the desired spring behavior and the magnetic permeability of the hammer elements relative to the magnetic strength of the permanent strip magnets 20 and 21.
- the stop elements 28 can have different shapes, e.g. B. they can be designed for a punctiform impression as a small cylindrical element or in other printers as a so-called pressure cutter or pressure pad (narrow and wide).
- the magnetic yoke also includes a central pole piece (central leg) 30 made of magnetically permeable (magnetic flux-conducting) material for each printing hammer, which is surrounded by an electrical coil 31 wound on a coil body 32.
- the coils 31 can be connected to an external power source via pins 40 for excitation.
- the center pole pieces 30 lying between the pole pieces 11 and 12 are aligned with one another in the print hammer bank. They start from the base 10 and, together with the outer and inner legs, form an E-shaped yoke.
- the center pole pieces 30 end in the pole face 33, which is covered with a cap 34. The material of this cap is intended to prevent the armature from sticking magnetically due to residual magnetism.
- the center pole pieces 30 extend beyond the elongated plane of the plate 22 and the inner permanent magnet 21, so that the surface 35 of the cap 34 contacts the parts 26 of the hammer elements 14 in their retracted position.
- An air gap 36 is formed between the plate 22 and the part 26 and between the permanent magnet 21 and the hammer element 14.
- the surface 35 of the stop cap 34 is rounded or convex, preferably partially spherical. This shape is primarily intended to ensure contact over a large contact area and to prevent hammer element 14 from striking the edges of the central pole piece. This also means that there are no uneven wear and tear would result if the hammer elements hit a position other than the central position of the pole piece 30.
- the middle pole piece 30 is connected to the base 10 via a thread 37 so that it can be adjusted to adjust the air gap 36. This makes it easy to make adjustments to the flight time of the individual hammer elements 14 in order to compensate for the tolerances in the spring characteristics of the hammer elements 14.
- the permanent magnets 20 and 21 are polarized in the same direction and arranged on the e-yoke and magnetically coupled to it.
- the e-yoke consists of the base 10, the outer pole piece 11, the inner pole piece 12 and individual center pole pieces 30.
- two magnetic holding circles for holding each hammer element 14 in the spring-biased position are formed.
- the magnetic flux represented by the broken line 38 from the permanent magnet 20 runs through the outer pole piece 11 and the base 10 and returns through the middle pole piece 30 via the cap 34 into the outer end of the part 26 and over the gap 36 of the plate 22 back.
- the magnetic flux represented by the broken line 39 runs from the permanent magnet 21 through the inner pole piece 12, the central pole piece 30 into the inner part of the print hammer arm end 26 and over the gap 36.
- the center pole pieces 30 thus form a common return path for the holding flux of both permanent strip magnets 20 and 21.
- the permanent strip magnets 20 and 21 can be made relatively thin. This achieves a compact magnetic structure.
- the holding force on the hammer elements 14 in the hammer end position is significantly improved by the plate 22 compared to a magnetic structure without such a plate. In this way, an increased space and material requirement, as would be required with hammer blind positions, is avoided.
- the selective release of the individual hammer elements takes place by simply energizing the desired coils 31 with a current which generates via the connection pins 40 to generate a magnetic counterflow whose strength is sufficient to reduce the magnetic holding force of both holding circles on the parts 26.
- the common flux return path allows the release flow to be conveniently generated without having to worry about reversing the polarization of one or both of the permanent magnets.
- These are preferably made of material with a very high coercive force. It is not necessary to derive the counterflow in order to avoid weakening or reversing the polarization of the permanent magnet.
- the resilient hammer elements 14 can consist of non-magnetic material.
- An armature 41 which conducts the magnetic flux is only attached to the free end of the elements 14 directly behind the stop element 28.
- the hammer element 14 is chamfered 42 to reduce its thickness towards its free end. The chamfer significantly reduces the effective mass of the hammer elements 14 and somewhat compensates for the larger mass of the armature 41.
- a suitable non-magnetic material for the hammer elements can be titanium.
- a concentration of the magnetic flux through the plate 43 is provided, which overlaps both permanent magnets 20 and 21 and the carrier part 13, which preferably does not conduct the magnetic flux.
- the plate 43 is fastened to the hammer elements 14 by means of the clamping plate 44 and screws 45.
- the beveled surface 46 of the plate 43 causes the hammer elements 14 to protrude slightly to the outside in the non-prestressed state.
- the plate 43 has a rectangular cutout 47 aligned with the Mettelpol publishede 33.
- the anchors 41 on the hammer elements 14 run through this cutout 47 and touch the round pole face 48 of the center pole pieces 30, which in this case lies below the surface plane of the permanent magnets 20 and 21.
- the armatures 41 are oriented in the retracted spring-loaded position of the hammer elements and in the released position on the permanent magnets 20 and 21. In the retracted position, the armatures 41 touch the pole face 48 of the center pole piece 30, but an air gap 29 between the free end of the hammer elements 14 and the plate 43 is maintained.
- This structure allows rapid tripping because of the low mass when the trip coil 31 on the center pole piece 30 is energized to produce a magnetic flux in the common return path.
- the flux from the permanent magnets 20 and 21 opposite mass of the armature 41 is as small as possible.
- a low magnetic resistance flux path is provided from the permanent magnets 20 and 21 through the plate 43 and through the opening 47 to easily magnetize the armatures 41 to or near saturation level while storing sufficient energy in the resilient hammer arm 14.
- Figures 7 to 9 show other arrangements for setting the flight time.
- the adjustment of the air gap between the hammer elements and the permanent magnets is not desirable because it changes, if only slightly, the bending force and the trajectory length of the spring-loaded hammer elements.
- the center pole piece 30 is fixed; its pole face 33 with the layer 49 preventing magnetic sticking of the armature by residual magnetism protrudes the plane of the plate 22 on the outer pole 11 and that of the inner permanent magnet 21.
- a threaded bolt 50 which conducts the magnetic flux and has a threaded connection 52 to the base 10 forms a magnetic shunt circuit with the inner permanent magnet 21 and the inner pole piece 12 for deriving the magnetic holding flux from the permanent magnet 21 to the center pole piece 30.
- the magnetic resistance of the shunt circuit can be adjusted by adjusting the threaded bolt 50 are varied by changing the air gap 53 between the end of the threaded bolt 50 and the magnetic flux-conducting hammer element.
- the extent of the magnetic flux derived from the inner permanent magnet 21 to the threaded bolt 50 depends on the dimension of the air gap 53, which in turn regulates the size of the holding force of the inner permanent magnet 21 of the inner holding circuit, which is the inner permanent magnet 21, the inner pole piece 12, the center pole piece 30 and comprises the corresponding part of the free end of the hammer element 14.
- the magnetic shunt circuit includes a soft iron plate 54 which lies over the inner permanent magnet 21 in such a way that a firm air gap is maintained between the inner holding circuit and the hammer element.
- the soft iron plate 54 protrudes a little beyond the magnet 21.
- the protruding piece is aligned with the end of the threaded bolt 50.
- the threaded connection 52 allows adjustment of the threaded bolt 50 so that the shunt air gap 55 between the threaded bolt 50 and the soft iron plate 54 is changed. In this way, the magnetic resistance of the inner shunt circuit for deriving the magnetic flux from the inner holding circuit can be set and the total holding force for the individual hammer elements 14 can be reduced in this way.
- the holding force is set via the shunt circuit running inside the inner pole 12.
- a threaded bolt 50 which conducts the magnetic flux runs in a threaded opening 57 in the inner pole piece 12 and extends to its end.
- a plate 56 which conducts the magnetic flux lies on the non-magnetic spacer 58 on the inner pole piece 12 under the permanent magnet 21.
- the free distance region 59 (a hole) in the non-magnetic spacer 58 is aligned with the threaded bolt 50.
- time settings can be made by adjusting the magnetic resistance of the inner holding circuit without changing the starting position of the individual hammers.
- This starting position is determined by the middle pole piece.
- the parts of the hammer element which conduct the magnetic flux in the vicinity of one or both permanent magnets work in the magnetic saturation range or in the vicinity thereof, so that the magnetic holding force of the non-released hammers does not change appreciably when adjacent hammer elements are released.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Druckhammerantrieb der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
- In der US-Patentschrift 4 189 997 ist ein Druckhammer beschrieben, bei dem ein Permanentmagnet in einen nichtmagnetischen Hammerkopf eingebettet ist, welcher am Ende einer Biegefeder angeordnet ist. Der Hammeikopf wird durch die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Permanentmagneten und einem stationären Elektromagneten, dessen Wicklung zur Freigabe des Druckhammers zum Druck erzeugt wird, in vorgespanntem Zustand gehalten.
- In der US-Patentschrift 4200043 wird eine Konstruktion beschrieben, bei der ein Elektromagnet im Hammerkopf eingebettet ist. Der Hammerkopf wird durch ein Paar Permanentmagnete mit entgegengesetzter Polarisationsausrichtung in vorgespannter Stellung gehalten. Die Wicklung des Elektromagneten wird dann erregt, wenn der von den Permanentmagneten ausgehende magnetische Haltefluß überwunden werden soll.
- In den US-Patentschriften 3 659 238, 3 656 425 und 3 942 052 sind Druckhämmer beschrieben, bei denen Magnetanker am Ende eines biegsamen Elementes angeordnet sind. Ein Permanentmagnet ist in einem magnetischen Haltekreis so angeordnet, daß seine Polstücke in der Nähe des Ankers liegen. Eine Wicklung auf einem Polstück schaltet im erregten Zustand den magnetischen Fluß von einem Permanentmagneten aus und gibt dadurch den Anker frei. In dem US-Patent 3659238 wird eine Magnetflußbahn zur Ableitung des magnetischen Flusses beschrieben, um so eine Gegenmagnetisierung der Permanentmagneten zu verhindern.
- Die in der US-Patentschrift 4 044 668 beschriebene Anordnung mit mehreren Hämmern enthält einen Magnetkreis mit einem länglichen Permanent-Stabmagneten, der magnetisch über einen magnetischen Einsatz durch das fixierte Ende federnder Hammerelemente gekoppelt ist. Eine magnetisierbare Platte ist mit dem Permanentmagneten gekoppelt und liefert eine gemeinsame Rückflußbahn für die einzelnen Polwicklungen mit Wirkung auf das Biegeende der Hammerelemente. Der Magnetkreis verwendet Blind-Endpositionen über die letzte Hammerposition hinaus, um die abnehmende Feldstärke des Pemanentmagneten zu kompensieren. Eine Vorderplatte eines Hammergehäuses aus magnetisierbarem Material bildet eine parallele Magnetflußbahn mit den Hammerelementen, um die Flußdichte in dem entsprechenden freien Teil der biegeelastischen Hammerelemente zu den Polstücken zu verstärken.
- In der US-Patentschrift 3 906 854 ist ein Steuermechanismus für mehrere federgespannte Hämmer offenbart, der einzelne Magnetkreise in Kombination mit einem Flußerzeugungselement enthält. Jeder Magnetkreis enthält einen Hammerhalteteil und einen Steuerteil, die jeweils einen Permanentmagneten aufweisen und parallel geschaltet sind. Eine Steuerspule auf dem Steuerteil wird erregt, um die Polarität des Steuermagneten umzukehren und so den Nettowert des magnetischen Flusses im Halteteil des Kreises zu reduzieren. Die Spule wird dann umgekehrt erregt, wenn es gilt, die Anfangspolarität des Permanent-Steuermagneten zum Halten des Hammerelementes wieder herzustellen.
- Beim Betrieb elektromagnetisch betätigter Blattfeder-Druckhämmer ist es wichtig, daß sich der Druckhammer wiederholt aus der Energiespeicherposition in die Aufschlagposition und zurück in einem sehr kurzen Zeitzyklus bewegen kann, wenn mit relativ hohen Geschwindigkeiten gedruckt werden soll.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Druckhammerantrieb mit einem Blattfeder-Druckhammerarm, Permanenthaltemagneten und einer Auslösespule vorzusehen.
- Der angestrebte Druckhammerantrieb soll sehr wirksam und einfach aufgebaut sein, damit der Kraftverbrauch minimal ist und die Herstellungskosten auf einem Minimum gehalten werden können, ohne daß Leistung und Zuverlässigkeit beeinträchtigt werden.
- Außerdem sollen mehrere nebeneinanderliegende Druckhämmer in einer Druckhammerbank gemeinsame Teile aufweisen ; jedoch müssen die Druckhammerantriebe unabhängig voneinander einstellbar sein, um Unterschiede in der Flugzeit der einzelnen Hämmer ausgleichen zu können.
- Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 18 bis 20 aufgeführten Maßnahmen in vorteilhafter Weise gelöst.
- Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
- Es zeigen :
- Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Baugruppe mit mehreren Druckhämmern,
- Figur 2 eine Vorderansicht eines Teiles der in Fig. 1 gezeigten Baugruppe,
- Figur 3 eine Seitenansicht der Baugruppe nach Fig. 1,
- Figur 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des aus Fig. 3 ersichtlichen Druckhammerantriebes,
- Figur 5 eine Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Druckhammer-Baugruppe,
- Figur 6 eine Seitenansicht der in Fig. 5 gezeigten Druckhämmer,
- Figur 7 eine Seitenansicht eines Druckhammerantriebs mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines einstellbaren magnetischen Nebenschlußkreises,
- Figur 8 eine Seitenansicht eines Druckhammerantriebes mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines einstellbaren magnetischen Nebenschlußkreises und
- Figur 9 eine Seitenansicht eines Druckhammerantriebes mit einem dritten Ausführungsbeispiel eines einstellbaren magnetischen Nebenschlußkreises.
- Das in den Figuren 1 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine Hammerbank mit mehreren Durckhammerantrieben (im folgenden kurz Hammereinheiten genannt). Jede Hammereinheit hat ein Joch mit einer Basis 10, einem Außenschenkel (Außenpolstück) 11, einem Innenschenkel (Innenpolstück) 12 und einem Trägerteil 13. Die Basis 10, die Polstücke 11 und 12 sowie das Trägerteil können alle aus einem Block magnetisch durchlässigen Materials bestehen oder auch separat angefertigt und zusammengesetzt werden (durch Kleben oder andere für die gezeigte Anordnung geeignete Maßnahmen). Außerdem kann das Trägerteil 13 auch aus nichtmagnetischem Material bestehen. Die Polstücke 11 und 12 sowie das Trägerteil 13 sind vorzugsweise als mehreren nebeneinanderliegenden Hammereinheiten gemeinsame Leisten (Streifen) ausgebildet. Flexible Hammerelemente 14 sind an einem ihrer Enden an der Fläche 15 des Trägerteils 13 durch geeignete Mittel, wie z. B. die Klemmplatte 16 und Schrauben 17, befestigt. Ihr freies Ende kann sich unter Berücksichtigung der biegeelastischen Charakteristik der Hammerelemente (analog einer einseitig eingespannten Blattfeder) bewegen. Die einzelnen Druckpositionen der Hammereinheiten in der Hammerbank sind äquidistant. Die Oberfläche 15 des Trägerteiles 13 ist vorzugsweise so abgeschrägt, daß die Hammerelemente 14 eine nach außen weisende Druck- oder Arbeitsstellung haben, wenn sie nicht durchgebogen sind, wie es in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien dargestellt ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 sind die Hammerelemente 14 als integrierte Finger einer Platte ausgebildet, in der die Finger in einem Fabrikationsvorgang geformt und ausgebildet werden.
- Die Hammerelemente 14 werden normalerweise in zurückgezogener federvorgespannter Ruhestellung (in Fig. 3 voll ausgezogen dargestellt) durch von den beiden Permanentmagneten 20 und 21 ausgehende Magnetkräfte gehalten. Die Permanentmagnete 20 und 21 sind auf den Flächen der Polstücke 11 und 12 angeordnet. Die Permanentmagnete 20 und 21 sind als längliche Streifen (Leisten) ausgebildet, die abhängig von der Anzahl der Druckposition pro Hammereinheit mehrere nebeneinanderliegende Hammerpositionen abdecken. Mehr als ein Magnetstreifen kann für jedes Polstück, das eine oder mehrere Hammerpositionen erfaßt, verwendet werden. Geeignetes Material für die Streifenmagnete 20 und 21 kann eines aus der Vielfalt der Magnetmaterialien mit hoher magnetischer Energie sein, wie z. B. Samarium Cobalt SmCos mit einer Dicke von ungefähr 0,06 . 25,4 mm. Eine Platte 22 zur Leitung und Konzentrierung des Magnetflusses kann aus dünnem Weicheisen, z. B. 0,02 - 25,4 mm stark, oder einem anderen geeigneten magnetisch durchlässigen Material auf dem äu- ßeren Magneten 20 angebracht sein.
- Die Hammerelemente 14 sind vorzugsweise einteilige, aus einer Tafel magnetflußleitenden Materials hergestellte Finger mit gleichmäßiger Dicke, die vom festen, am Trägerteil 13 angebrachten Ende über den Permanent-Streifenmagneten 21 hinaus bis zur Unterkante des Streifenmagneten 20 mit der Platte 22 recihen. An ihrem freien (Bewegungs-) Ende haben die Hammerelemente 14 einen auslaufenden Teil 26, dessen Breite im Vergleich zur sonstigen Breite der Hammerelemente durch die Verjüngung 27 reduziert ist. Die Anschlagelemente 28 aus nichtmagnetischem Material sind am Teil 26 befestigt. Das Ausmaß der Verjüngung und die Abmessungen des Teiles 26 sowie die anderen Maße des Hammerelements 14 können sich abhängig vom gewünschten Federverhalten und der magnetischen Durchlässigkeit der Hammerelemente relativ zur magnetischen Stärke der Permanent-Streifenmagnete 20 und 21 ändern.
- Die Anschlagelemente 28 können verschiedene Formen aufweisen, z. B. können sie für einen punktförmigen Abdruck als kleines zylindrisches Element ausgebildet sein oder in anderen Druckern als sogenannte Druckschneide oder Drucksteg (schmal und breit) ausgeführt sein.
- Das Magnetjoch umfaßt pro Druckhammer auch ein Mittelpolstück (Mittelschenkel) 30 aus magnetisch durchlässigem (magnetflüßleitendem) Material, welches von jeweils einer auf einen Spulenkörper 32 gewickelten elektrischen Spule 31 umgeben ist. Die Spulen 31 können zur Erregung über die Anschlußstifte 40 an eine externe Stromquelle angeschlossen werden. Die zwischen den Polstücken 11 und 12 liegenden Mittelpolstücke 30 sind in der Druckhammerbank einander ausgerichtet. Sie gehen von der Basis 10 aus und bilden zusammen mit dem Außen- und Innenschenkel ein E-förmiges Joch. Die Mittelpolstücke 30 enden in der Polfläche 33, die mit einer Kappe 34 bedeckt ist. Das Material dieser Kappe soll ein magnetisches, durch den Restmagnetismus bedingtes Kleben des Ankers verhindern. Die Mittelpolstücke 30 reichen über die verlängert gedachte Ebene der Platte 22 und des inneren Permanentmagneten 21 hinaus, so daß die Oberfläche 35 der Kappe 34 die Teile 26 der Hammerelemente 14 in deren zurückgezogener Stellung berührt. Dabei wird ein Luftspalt 36 zwischen der Platte 22 und dem Teil 26 sowie zwischen dem Permanentmagneten 21 und dem Hammerelement 14 gebildet. Die Oberfläche 35 der Anschlag kappe 34 ist abgerundet oder konvex, vorzugsweise teilkugelförmig ausgebildet. Durch diese Formgebung soll hauptsächlich der Kontakt über einen großen Berührungsbereich sichergestellt und ein Aufschlag des Hammerelementes 14 auf die Kanten des mitteleren Polstückes verhindert werden. Dadurch treten auch keine ungleichmäßigen Abnutzungen auf, die sich ergeben würden, wenn die Hammerelemente auf einer anderen als die mittige Position des Polstücks 30 aufschlügen. Das mittlere Polstück 30 ist mit der Basis 10 über ein Gewinde 37 so verbunden, daß es zur Einstellung des Luftspaltes 36 verstellt werden kann. Dadurch können leicht Einstellungen der Flugzeit der einzelnen Hammerelemente 14 vorgenommen werden, um die Toleranzen in der Federcharakteristik der Hammerelemente 14 auszugleichen.
- Die Permanentmagnete 20 und 21 sind in derselben Richtung polarisiert und am E-Joch angeordnet und mit diesem magnetisch gekoppelt. Das E-Joch besteht, wie bereits erwähnt, aus der Basis 10, dem Außenpolstück 11, dem Innenpolstück 12 und einzelnen Mittelpolstücken 30. Wie deutlicher aus Fig. 4 hervorgeht, werden zwei magnetische Haltekreise zum Halten eines jeden Hammerelementes 14 in federvorgespannter Position gebildet. Im äußeren magnetischen Haltekreis verläuft der durch die unterbrochene Linie 38 dargestellte magnetische Fluß vom Permanentmagneten 20 durch das Außenpolstück 11 und die Basis 10 und kehrt durch das Mittelpolstück 30 über die Kappe 34 in das äußere Ende des Teiles 26 und über den Spalt 36 der Platte 22 zurück.
- Im zweiten oder inneren Magnethaltekreis verläuft der durch die unterbrochene Linie 39 dargestellte magnetische Fluß vom Permanentmagneten 21 durch das Innenpolstück 12, das Mittelpolstück 30 in den inneren Teil des Druckhammerarmendes 26 und über den Spalt 36. Dieselben magnetischen Flußbahnen existieren für jedes Hammerelement. So bilden die Mittelpolstücke 30 einen gemeinsamen Rückweg für den Haltefluß von beiden Permanent-Streifenmagneten 20 und 21. Die Permanent-Streifenmagnete 20 und 21 können relativ dünn ausgeführt werden. Dadurch wird eine kompakte Magnetstruktur erreicht. Durch die Platte 22 wird die Haltekraft an den Hammerelementen 14 in der Hammerendposition gegenüber einer Magnetstruktur ohne eine solche Platte wesentlich verbessert. Auf diese Weise wird ein erhöhter Platz-und Materialbedarf, wie er bei Hammer-Blindpositionen erforderlich wäre, vermieden. Weil der magnetische Fluß von beiden Magneten 20 und 21 in derselben Richtung durch den gemeinsamen Rückweg der Mittelpolstücke verläuft, erfolgt die selektive Freigabe der einzelnen Hammerelemente durch einfache Erregung der gewünschten Spulen 31 mit einem Strom, der über die Anschlußstifte 40 zur Erzeugung eines magnetischen Gegenflusses erzeugt wird, dessen Stärke ausreicht, um die magnetische Haltekraft beider Haltekreise an den Teilen 26 zu reduzieren. Der gemeinsame Flußrückweg gestattet eine bequeme Erzeugung des Freigabeflusses, ohne daß man sich um die Umkehr der Polarisierung einer oder beider Permanentmagnete zu kümmern braucht. Diese sind vorzugsweise aus Material mit sehr hoher Koerzitivkraft hergestellt. Eine Ableitung des Gegenflusses ist nicht erforderlich, um eine Schwächung oder Umkehrung der Polarisation des Permanentmagnete zu vermeiden.
- In der Baugruppe nach den Figuren 5 und 6 können die federnden Hammerelemente 14 aus nichtmagnetischem Material bestehen. Ein den Magnetfluß leitender Anker 41 ist lediglich am freien Ende der Elemente 14 direkt hinter dem Anschlagelement 28 angebracht. Das Hammerelement 14 ist zur Reduzierung seiner Dicke zu seinem freien Ende hin abgeschrägt 42. Durch die Abschrägung wird die effektive Masse der Hammerelemente 14 wesentlich reduziert und die größere Masse des Ankers 41 etwas ausgeglichen. Ein geeignetes nichtmagnetisches Material für die Hammerelemente kann Titan sein.
- In dem in den Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Konzentrierung des Magnetflusses durch die Platte 43 vorgesehen, die beide Permanentmagnete 20 und 21 sowie das vorzugsweise den Magnetfluß nichtleitende Trägerteil 13 überlagert. Die Platte 43 ist mit den Hammerelementen 14 mittels Klemmplatte 44 und Schrauben 45 befestigt. Die abgeschrägte Fläche 46 der Platte 43 bedingt, daß die Hammerelemente 14 im nicht vorgespannten Zustand etwas nach außen abstehen. Die Platte 43 hat einen auf die Mettelpolstücke 33 ausgerichteten rechteckigen Ausschnitt 47. Die Anker 41 an den Hammerelementen 14 verlaufen durch diesen Ausschnitt 47 und berühren die runde Polfläche 48 der Mittelpolstücke 30, die in diesem Fall unter der Oberflächenebene der Permanentmagnete 20 und 21 liegt. Dabei sind die Anker 41 in der zurückgezogenen federgespannten Lage der Hammerelemente sowie in der freigegebenen Lage auf die Permanentmagnete 20 und 21 ausgerichtet. In zurückgezogener Stellung berühren die Anker 41 die Polfläche 48 des Mittelpolstücks 30, ein Luftspalt 29 zwischen dem freien Ende der Hammerelemente 14 und der Platte 43 wird jedoch beibehalten. Diese Struktur gestattet wegen der niedrigen Masse eine schnelle Auslösung, wenn die Auslösespule 31 auf dem Mittelpolstück 30 erregt wird zur Erzeugung eines dem magnetischen Flusses im gemeinsamen Rückflußweg. Die Fluß von den Permanentmagneten 20 und 21 entgegengerichteten Masse der Anker 41 ist möglichst klein. Eine Flußbahn mit niedrigem magnetischen Widerstand ist von den Permanentmagneten 20 und 21 durch die Platte 43 und über die Öffnung 47 vorgesehen, um die Anker 41 leicht auf Sättigungsniveau oder in dessen Nähe zu magnetisieren, während genügend Energie im biegeelastischen Hammerarm 14 gespeichert wird.
- Die Figuren 7 bis 9 zeigen andere Anordnungen zur Flugzeiteinstellung. In manchen Fällen ist die Einstellung des Luftspaltes zwischen den Hammerelementen und den Permanentmagneten nicht erwünscht, weil dadurch, wenn auch nur geringfügig, die Biegekraft und die Flugbahnlänge der federgespannten Hammerelemente verändert wird. Wie aus der schematischen Darstellung in Fig. 7 hervorgeht, ist das Mittelpolstück 30 fixiert ; seine Polfläche 33 mit der ein magnetisches Kleben des Ankers durch Restmagnetismus verhindernden Schicht 49 ragt über die Ebene der Platte 22 am Außenpol 11 und die des inneren Permanentmagneten 21 hinaus. Bei dieser Anordnung bildet ein den Magnetfluß leitender Gewindebolzen 50 mit Gewindeverbindung 52 zur Basis 10 einen magnetischen Nebenschlußkreis mit dem inneren Permanentmagneten 21 und dem Innenpolstück 12 zur Ableitung des magnetischen Halteflusses vom Permanentmagneten 21 zum Mittelpolstück 30. Der magnetische Widerstand des Nebenschlußkreises kann durch Verstellen des Gewindebolzens 50 variiert werden durch die Veränderung des Luftspaltes 53 zwischen dem Ende des Gewindebolzens 50 und dem magnetflußleitenden Hammerelement. Das Ausmaß des vom inneren Permanentmagneten 21 zum Gewindebolzen 50 abgeleiteten Magnetflusses hängt ab von der Abmessung des Luftspaltes 53, diese wiederum regelt die Größe der Haltekraft vom inneren Permanentmagneten 21 des inneren Haltekreises, welcher den inneren Permanentmagneten 21, das Innenpolstück 12, das Mittelpolstück 30 und den entsprechenden Teil des freien Endes des Hammerelements 14 umfaßt.
- Wie aus der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform zu ersehen ist, gehört zum magnetischen Nebenschlußkreis eine Weicheisenplatte 54, die so über dem inneren Permanentmagneten 21 liegt, daß ein fester Luftspalt zwischen dem inneren Haltekreis und dem Hammerelement aufrechterhalten wird. Die Weicheisenplatte 54 ragt ein Stück über den Magneten 21 hinaus. Das überstehende Stück ist auf das Ende des Gewindebolzens 50 ausgerichtet. Die Gewindeverbindung 52 gestattet eine Einstellung des Gewindebolzens 50, so daß der Nebenschluß-Luftspalt 55 zwischen dem Gewindebolzen 50 und der Weicheisenplatte 54 verändert wird. Damit kann man den magnetischen Widerstand des inneren Nebenschlußkreises zur Ableitung des magnetischen Flusses von inneren Haltekreis einstellen und auf diese Weise die Gesamthaltekraft für die einzelnen Hammerelemente 14 reduzieren.
- Wie aus der Ausführungsform nach Fig. 9 zu ersehen ist, wird die Haltekraft über den innerhalb des Innenpoles 12 verlaufenden Nebenschlußkreis eingestellt. Ein den Magnetfluß leitender Gewindebolzen 50 verläuft in einer Gewindeöffnung 57 im Innenpolstück 12 und reicht bis zu dessen Ende. Eine den Magnetfluß leitende Platte 56 liegt auf dem nichtmagnetischen Distanzstück 58 auf dem Innenpolstück 12 unter dem Permanentmagneten 21. Der freie Distanzbereich 59 (ein Loch) im nichtmagnetischen Distanzstück 58 ist auf den Gewindebolzen 50 ausgerichtet. Wenn dieser sich in der Gewindeöffnung 57 dreht, wird dadurch der magnetische Widerstand des Innenpols 12 verändert und eingestellt. Dadurch wird mehr oder weniger magnetischer Fluß von Mittelpol abgeleitet, um die Haltekraft am Hammerelement 14 zu verändern.
- Ergänzend sei bemerkt, daß sich durch die Einstellung des magnetischen Widerstandes des inneren Haltekreises Flugzeitjustagen vornehmen lassen, ohne daß die Startposition der einzelnen Hämmer verändert wird. Diese Startposition ist durch das mittlere Polstück festgelegt. Die den Magnetfluß leitenden Teile des Hammerelements in der Nähe eines oder beider Permanentmagneten arbeiten im magnetischen Sättigungsbereich oder in dessen Nähe, so daß sich bei Freigabe benachbarter Hammerelemente die magnetische Haltekraft der nicht freigegebenen Hämmer nicht nennenswert ändert.
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