EP0188669B1 - Matrixdruckkopf - Google Patents

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EP0188669B1
EP0188669B1 EP85113392A EP85113392A EP0188669B1 EP 0188669 B1 EP0188669 B1 EP 0188669B1 EP 85113392 A EP85113392 A EP 85113392A EP 85113392 A EP85113392 A EP 85113392A EP 0188669 B1 EP0188669 B1 EP 0188669B1
Authority
EP
European Patent Office
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armature
plate
printing head
magnetic
head according
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP85113392A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0188669A2 (de
EP0188669A3 (en
Inventor
Bernd Dipl.-Ing. Gugel (Fh)
Harald Dipl.-Ing. Niebel (Fh)
Hubert Ott
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Priority to AT85113392T priority Critical patent/ATE55729T1/de
Publication of EP0188669A2 publication Critical patent/EP0188669A2/de
Publication of EP0188669A3 publication Critical patent/EP0188669A3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/27—Actuators for print wires
    • B41J2/28—Actuators for print wires of spring charge type, i.e. with mechanical power under electro-magnetic control

Definitions

  • the invention relates to a matrix print head, in particular for serial character formation, with an electromagnetic coil assembly, consisting of a magnetic flux guide plate, to which magnetic pole cores with electromagnetic coils and a permanent magnet plate are fastened, and with an armature assembly, which rests against the electromagnetic coil assembly, consisting of an armature plate and attached armature, which can be deflected in the direction of the magnetic pole cores, with one or more pressure elements, the armature arms being retractable against the magnetic pole cores by means of the permanent magnet plate in the retracted position of the pressure elements, with a single, uncritical parasitic air gap in each case between the armature plate and an associated one Anchor arm is provided.
  • an electromagnetic coil assembly consisting of a magnetic flux guide plate, to which magnetic pole cores with electromagnetic coils and a permanent magnet plate are fastened
  • an armature assembly which rests against the electromagnetic coil assembly, consisting of an armature plate and attached armature, which can be deflected in the direction of the magnetic pole cores, with one
  • Such matrix print heads are moved back and forth in front of writing abutments (platen rollers), the selectively energized electromagnetic coils being energized to cancel a permanent magnetic field which, in the idle state, holds the armature arm with the pressure element in a retracted position. In this retracted position the sprung arm, i.e. the armature arm is held for the purpose of pretensioning, so that when the magnetic field caused by the permanent magnet plate is canceled, mechanical energy is immediately available for firing the pressure element.
  • Such a printing system is characterized by a high number of strokes per second, so that the time for shooting, printing and moving back to the rest position only limits the printing speed for each individual printing element.
  • serial character formation individual or all points within a character are set by the same or different printing elements within a character, while in the case of line-by-character formation, the printing elements are arranged horizontally next to one another in a line, e.g. 66 printing elements that always work in a line, the recording medium, i.e. a paper web, is advanced accordingly after each dot line.
  • the matrix print head In the case of line-by-line character formation, the matrix print head, usually referred to as a hammer bank, swings horizontally by one to two character widths, just as the matrix print head is moved back and forth horizontally in the case of serial character formation, but over the full paper web width.
  • the arrangement of the permanent magnets according to the prior art is disadvantageous because their magnetic flux is weakened by undesirable stray fluxes in adjacent components.
  • the spring-loaded anchor arms have disadvantageous spring arrangements.
  • the invention has for its object to make the build-up or breakdown of the magnetic fluxes or magnetic fields of the permanent magnet and / or the electromagnet more effective, avoid unwanted stray fluxes and still create a matrix print head with sufficient accuracy of the individual parts, without expensive, have to adhere to tight tolerances in the manufacture of the individual parts or the entire matrix print head.
  • the magnetic flux guide plate and the anchor plate are set back on the outside in relation to the permanent magnet plate.
  • a breakdown of the design of the matrix printhead is both manufacturing and assembly technology when divided into an electromagnetic coil assembly and in one Anchor assembly can be achieved particularly cheaply if, according to further features, an intermediate plate is arranged between the magnetic flux guide plate and the anchor plate, which forms a plane with the end face of the magnetic pole cores. It is advantageous, after final assembly, to carry out a precise height adjustment of the intermediate ring and magnetic pole cores by means of a common finishing process, the common plane being formed.
  • Magnetic stray fluxes i.e. an increase in the effective magnetic force is also avoided in that the intermediate plate is also set back on the outside with respect to the permanent magnet plate.
  • Both the system of the armature arms on the magnetic pole cores, the length of the resilient parts of the armature arms, the clamping of the resilient armature arms can also be improved in that the thickness of the armature plate corresponds approximately to the thickness of the armature arms, that a gradation on the armature plate opposite the armature arms is provided and that a relatively short spring arm is attached to the remaining anchor plate surface, each of which is connected to an anchor arm.
  • magnetic stray fluxes can be eliminated, whereby the magnetic circuit becomes shorter, the magnetic flux could be used more intensively and therefore also with less energy of the permanent magnet plate, by further features the magnetic flux guide plate ending with the outer surface of the magnetic pole cores facing the pressure elements.
  • the guidance of the magnetic flux is further improved in that the intermediate plate stands back from the permanent magnet plate on the side facing the electromagnetic coils.
  • the previously described matrix print head can work as a so-called hammer bank of a matrix line printer, there is the possibility of obtaining a matrix print head for serial character formation in that the magnetic flux guide plate, permanent magnet plate, intermediate plate of the electromagnetic coil assembly and the armature plate of the armature assembly are each designed in a ring shape and concentrically are arranged.
  • the electrically or magnetically non-conductive housing consists of two connectable housing parts and the electromagnetic coil assembly in one housing part and the armature assembly are arranged essentially within the other housing part.
  • the connection of the two housing parts therefore brings about the final assembly of the matrix print head, and on the other hand, the loosening of the two housing parts serves to be able to carry out required maintenance work easily and quickly.
  • the magnetic flux guide plate is closed in the case of a ring-shaped design by means of a circuit board receiving the electrical conductors for the electromagnetic coils.
  • the connection for the electromagnetic coils can be easily accomplished by means of plug connections or by means of trailing cables.
  • the arrangement according to the invention of a magnetic flux plate, a correspondingly dimensioned permanent magnet plate, a correspondingly dimensioned intermediate plate and the armature plate with the marked gradation advantageously leads to a radially considerable spacing of the electromagnetic coils from the central axis of the matrix print head. It is therefore particularly advantageous that the number of pressure elements, electromagnetic coils and armature arms distributed over the circumference is more than 9, preferably more than 18.
  • Such an 18- or 24-wire printhead (or a matrix printhead with even more printing elements) produces a particularly easy-to-read font if the number of printing elements distributed over the circumference on the mouthpiece is divided into at least one column.
  • Such a printing element structure is used both for fast and for beautiful writing of a high number of characters per unit of time.
  • FIG. 1 is a half axial cross section through a serial matrix print head according to the invention, the lower half being shown in view,
  • Fig. 3 is a partial axial section according to FIG. 2 on an enlarged scale.
  • the serial matrix print head shown in the drawing has an electromagnetic coil assembly 1, which consists of a magnetic flux guide plate 2, magnetic pole cores 3 fastened to it with electromagnetic coils 4 and a permanent magnet plate 5.
  • the electromagnetic coil assembly 1 is opposite an armature assembly 6, which consists of an armature ring 7, (in the drawing) to the left and to the right according to FIG. 1 armature arms 8, the armature arms 8 each by means of relatively short spring arms 9 with the Anchor ring 7 are connected.
  • the number of magnetic pole cores of the electromagnetic coils 4, the armature arms 8 and the spring arms 9 corresponds, as usual, to the number of pressure elements 10, which in the exemplary embodiment are designed as relatively long pressure needles and are stored in a mouthpiece 11.
  • there are 2 times 12 24 pressure elements within the electrically or magnetically non-conductive housing 12, which consists of the two housing parts 12a and 12b is composed and is held together by means of screws 13 distributed over the circumference of the housing.
  • the pressure elements 10 are guided around the pressure path (approx. 0.3 to 0.6 mm) essentially axially movable in a guide housing 14 in bearings 15.
  • the guide housing 14 is mounted very precisely to the housing 12 by means of dowel pins 16.
  • Supplements 17 are located between the housing 12 and the guide housing 14 in order to determine the exit length of the pressure elements 10 from the guide housing 14 and also to be able to change them later.
  • the guide housing 14 serves at the same time for fastening the matrix print head on a carriage (not shown) or the like, which is moved back and forth in front of a pressure abutment.
  • a flange 14a and at least two dowel pins 14b are provided for fastening.
  • steps 21 on the magnetic flux guide plate 2 and steps 22 on the armature plate 7, based in each case on the permanent magnet plate 5, are met, steps 21 and 22 being associated with a retraction in the sense of a constriction of the magnetic field lines.
  • the air gap 20 is not critical if the air in the gap 20 is optimally magnetized. Such an optimal magnetization of the air gap 20 is present when the air gap is dimensioned so large that on the one hand no tight tolerances for the manufacture of the anchor ring 7 or the anchor arms 8 have to be required and on the other hand the field line density is indeed large enough to accommodate the pretensioning force the spring arms 9 to keep the balance, but on the other hand is not too high to hinder a rapid breakdown of the permanent magnetic field when switching on the electromagnetic coils 4. This practically ideal case is in the construction according to the invention.
  • An intermediate plate 24 arranged between the magnetic flux guide plate 2 and the armature ring 7 forms with its end face 24a a uniform plane 25 (FIG. 3), the armature ring 7 resting against the intermediate plate 24 in the plane 25 when the housing parts 12a and 12b are connected.
  • the armature arms 8 lie in the retracted position (as shown in FIG. 1) at a slight angle to the plane 25 and rest on the associated magnetic pole cores 3.
  • the thickness of the anchor ring 7 corresponds approximately to the thickness of the anchor arms 8, including the relatively small thickness of the spring arms 9, which are connected to the anchor arms 8 and the anchor ring 7.
  • the very short spring arm 8 receives a shortened clamping length by a gradation 7a, so that the remaining anchor ring surface 7b is available for the connection.
  • the gradation 7a additionally creates a freedom of bending for the armature arm 8.
  • the gradation 7a practically represents a continuation of the air gap 20 under certain circumstances.
  • the magnetic flux guide plate 2 which ends opposite the side of the pressure elements 10 approximately at the level of the magnetic pole cores 3.
  • the intermediate plate 24 is set back from the permanent magnet plate 5 by means of the step 26.
  • the matrix printhead can be designed as a serial printhead, in which case the magnetic flux guide plate 2, the permanent magnet plate 5, the intermediate plate 24 of the electromagnetic coil assembly 1 and the armature plate 7 of the armature assembly 6 are each ring-shaped and arranged concentrically (as shown in the drawing) is).
  • the electromagnetic coil assembly 1 is housed in the housing part 12a and the armature assembly 6 essentially in the other housing part 12b.
  • the magnetic flux guide plate 2 is closed in the case of an annular design of the matrix print head by means of a circuit board 2 which receives the electrical conductors 27 and 28 for the electromagnetic coils 4, respectively.
  • the printed circuit board 29 are the printing elements 10 (in the case of an annular design of the matrix print head) and in the case of a number of more than 18, e.g. with 2x12 pressure wires, arranged on the mouthpiece 11 in two columns 30 (FIG. 2).

Landscapes

  • Impact Printers (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Matrixdruckkopf, insbesondere für serielle Schriftzeichenbildung, mit einer Elektromagnetspulen-Baugruppe, bestehend aus einer Magnetflußleitplatte, an der Magnetpolkerne mit Elektromagnetspulen und eine Dauermagnetplatte befestigt sind sowie mit einer gegen die Elektromagnetspulen-Baugruppe anliegenden Anker-Baugruppe, bestehend aus einer Ankerplatte und daran befestigtem, in Richtung auf die Magnetpolkerne jeweils auslenkbarem Ankerarm mit einem oder mehreren Druckelementen, wobei die Ankerarme in zurückgezogener Position der Druckelemente jeweils mittels der Dauermagnetplatte gegen die Magnetpolkerne anziehbar sind, wobei ein einziger, unkritischer parasitärer Luftspalt jeweils zwischen der Ankerplatte und einem ihr zugeordneten Ankerarm vorgesehen ist.
  • Derartige Matrixdruckköpfe werden vor Schreibwiderlagern (Schreibwalzen) hin- und herbewegt, wobei die selektiv bestromten Elektromagnetspulen zur Aufhebung eines Dauermagnet-Feldes bestromt werden, das im Ruhezustand den Ankerarm mit dem Druckelement in einer zurückgezogenen Position hält. In dieser zurückgezogenen Position wird der gefederte Arm, d.h. der Ankerarm zwecks Vorspannung gehalten, um bei Aufhebung des Magnetfeldes, das durch die Dauermagnetplatte bewirkt wird, unmittelbar mechanische Energie zum Abschießen des Druckelementes zur Verfügung zu haben. Ein solches Drucksystem zeichnet sich durch eine hohe Anschlagzahl pro Sekunde aus, so daß nur noch für jedes einzelne Druckelement die Zeit für das Vorschießen, Drucken und Zurückbewegen in die Ruheposition die Druckgeschwindigkeit begrenzt.
  • Man unterscheidet hierbei zwei unterschiedliche Systeme, die sog. serielle Schriftzeichenbildung und die zeilenweise Schriftzeichenbildung. Bei der seriellen Schriftzeichenbildung werden innerhalb eines Schriftzeichens einzelne oder sämtliche Punkte durch dieselben oder unterschiedliche Druckelemente innerhalb eines Zeichens gesetzt, währenddem bei der zeilenweisen Schriftzeichenbildung die Druckelemente in einer Linie horizontal nebeneinander angeordnet sind, z.B. 66 Druckelemente, die stets in einer Linie arbeiten, wobei der Aufzeichnungsträger, d.h. eine Papierbahn, nach jedem Abdruck einer Punktzeile entsprechend vorgeschoben wird. Bei der zeilenweisen Schriftzeichenbildung schwingt der Matrixdruckkopf, meist als Hammerbank bezeichnet, jeweils um ein bis zwei Zeichenbreiten horizontal, wie auch der Matrixdruckkopf bei der seriellen Schriftzeichenbildung horizontal hin-und herbewegt wird, jedoch über die volle Papierbahnbreite.
  • Das System der Elektromagnetspulen-Baugruppe und einer Anker-Baugruppe mit vorgespannten Ankerarmen hat sich bewährt. Jedoch hat sich gezeigt, daß der Aufwand an magnetischer Energie sowie an Fertigungsgenauigkeit (enge Toleranzen) noch zu wünschen übrig läßt.
  • Es ist bekannt (DE-C-30 17 903 bzw. EP-A-0 009 873), einen eingangs bezeichneten Matrixdruckkopf mit einer scheibenförmigen Feder und einzelnen als Ankerarme wirkenden Vorsprüngen zu gestalten, wobei an der Spitze der Vorsprünge sog. Ankerstücke, d.h. Verstärkungen vorgesehen sind, an denen sich die eigentlichen Druckelemente, wie z.B. Drucknadeln, befinden. Derartige oder ähnliche Gestaltungen der Matrixdruckköpfe weisen zunächst den Mangel von erhöhter Energieaufnahme auf, die benötigt wird, um das jeweilige Magnetfeld des Dauermagneten bzw. der Elektromagnetspule aufzubauen bzw. abzubauen. Insbesondere zeigen sich bei den bekannten, in Schlitzen einer Deckplatte geführten Ankerarmen, die senkrecht auf einer Blattfeder angeordnet sind, innerhalb der Schlitze unangebrachte Streuverluste, die die Kraft des Dauermagneten mindern. Die Herabsetzung der Dauermagnetkraft bedeutet jedoch ein langsameres Zurückholen des Ankerarmes in die zurückgezogene Position der Druckelemente. Derartige Bauweisen, bei denen die Ankerarme in Schlitzen der Deckplatte geführt sind, bedürfen einer übergenauen Herstellung, d.h. der Fertigung sämtlicher Einzelteile in sehr engen Toleranzen, die somit zu einem teuren Produkt zwingen.
  • Ferner ist die Anordnung der Dauermagneten nach dem Stand der Technik nachteilig, weil deren Magnetfluß durch unerwünschte Streuflüsse in angrenzende Bauteile geschwächt wird. Darüber hinuas weisen die gefederten Ankerarme nachteilige Federanordnungen auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Auf- bzw. Abbau der Magnetflüsse bzw. Magnetfelder des Dauermagneten und/oder des Elektromagneten wirkungsvoller zu gestalten, hierbei unerwünschte Streuflüsse zu vermeiden und hierbei dennoch einen Matrixdruckkopf bei ausreichender Genauigkeit der Einzelteile zu schaffen, ohne teure, enge Toleranzen bei der Fertigung der Einzelteile oder des gesamten Matrixdruckkopfes einhalten zu müssen.
  • Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Matrixdruckkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst , daß
  • Magnetflußleitplatte und Ankerplatte außen gegenüber der Dauermagnetplatte zurückversetzt sind.
  • Die Herstellung eines solchen Matrixdruckkopfes bedarf keiner äußerst engen Toleranzen für die Einzelteile und außerdem werden unerwünschte Streuflüsse im Bereich der Ankerarme vermieden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, daß der Magnetfluß des Dauermagneten ohne größere Streuverluste und unter höherer Konzentration der Flußlinien in die Ankerarme geführt werden kann. Die Erfindung vermeidet somit auch die Schlitze in den Deckplatten zur Führung von federnden Ankerarmen nach dem Stand der Technik.
  • Eine Aufgliederung der Bauweise des Matrixdruckkopfes ist sowohl fertigungstechnisch als auch montagetechnisch bei Gliederung in eine Elektromagnetspulen-Baugruppe und in eine Anker-Baugruppe besonders günstig zu erzielen, wenn nach weiteren Merkmalen zwischen Magnetflußleitplatte und Ankerplatte eine Zwischenplatte angeordnet ist, die mit der Stirnseite der Magnetpolkerne eine Ebene bildet. Vorteilhaft ist nämlich, nach Endmontage eine genaue Höheneinstellung von Zwischenring und Magnetpolkernen durch eine gemeinsame Endbearbeitung zu bewerkstelligen, wobei die gemeinsame Ebene gebildet wird.
  • Magnetische Streuflüsse, d.h. eine Steigerung der effektiv vorhandenen Magnetkraft, werden außerdem dadurch vermieden, daß auch die Zwischenplatte außen gegenüber der Dauermagnetplatte zurückversetzt angeordnet ist.
  • Sowohl die Anlage der Ankerarme an den Magnetpolkernen, die Länge der federnden Teile der Ankerarme, die Einspannung der federnden Ankerarme lassen sich ferner dadurch verbessern, daß die Dicke der Ankerplatte etwa der Dicke der Ankerarme entspricht, daß eine zu den Ankerarmen gegenüberliegende Abstufung an der Ankerplatte vorgesehen ist und daß auf der verbleibenden Ankerplattenfläche ein relativ kurzer Federarm befestigt ist, der jeweils mit einem Ankerarm verbunden ist.
  • Weiterhin lassen sich magnetische Streuflüsse beseitigen, wodurch der magnetische Kreis kürzer wird, der Magnetfluß intensiver und damit auch mit weniger Energie der Dauermagnetplatte ausgekommen werden könnte, indem nach weiteren Merkmalen die Magnetflußleitplatte etwa mit der den Druckelementen zugewandten Außenfläche der Magnetpolkerne endet.
  • Die Führung des magnetischen Flusses wird weiterhin dadurch verbessert, daß die Zwischenplatte gegenüber der Dauermagnetplatte auf der den Elektromagnetspulen zugewandten Seite zurücksteht.
  • Währenddem der bisher beschriebene Matrixdruckkopf als sog. Hammerbank eines Matrixzeilendruckers arbeiten kann, besteht die Möglichkeit, einen Matrixdruckkopf für die serielle Schriftzeichenbildung dadurch zu erhalten, daß Magnetflußleitplatte, Dauermagnetplatte, Zwischenplatte der Elektromagnetspulen-Baugruppe sowie die Ankerplatte der Anker-Baugruppe jeweils ringförmig ausgebildet und konzentrisch angeordnet sind.
  • Herstelltechnik, Montage bzw. Aufbau des Matrixdruckkopfes zeichnen sich dadurch aus, daß das elektrisch bzw. magnetisch nicht leitfähige Gehäuse aus zwei verbindbaren Gehäuseteilen besteht und die Elektromagnetspulen-Baugruppe in einem Gehäuseteil und die Anker- Baugruppe im wesentlichen innerhalb des anderen Gehäuseteiles angeordnet sind. Die Verbindung der beiden Gehäuseteile bewirkt daher die Fertigmontage des Matrixdruckkopfes, und andererseits dient das Lösen der beiden Gehäuseteile dazu, erforderlich werdende Wartungsarbeiten leicht und schnell durchführen zu können.
  • Bei seriellen Matrixdruckköpfen ist ferner vorteilhaft, daß die Magnetflußleitplatte bei ringförmiger Ausführung mittels einer die elektrischen Leiter für die Elektromagnetspulen aufnehmenden Leiterplatte verschlossen ist. Hierbei ist der Anschluß für die Elektromagnetspulen leicht mittels Steckanschlüssen oder mittels Schleppkabel zu bewerkstelligen.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung einer Magnetflußplatte, einer entsprechend bemessenen Dauermagnetplatte, einer entsprechend bemessenen Zwischenplatte sowie der Ankerplatte mit der gekennzeichneten Abstufung führt vorteilhafterweise zu einer radial beachtlichen Beabstandung der Elektromagnetspulen von der Mittelachse des Matrixdruckkopfes. Es ist daher besonders vorteilhaft, daß die Anzahl der über den Umfang verteilten Druckelemente, Elektromagnetspulen und Ankerarme mehr als 9, vorzugsweise mehr als 18 beträgt.
  • Ein derartiger 18- bzw. 24-Nadeldruckkopf (oder auch ein Matrixdruckkopf mit noch mehr Druckelementen) erzeugt eine besonders leicht lesbare Schrift, wenn die Anzahl der über den Umfang verteilten Druckelemente am Mundstück in zumindest eine Spalte gegliedert ist. Eine solche Druckelementgliederung dient sowohl zu schnellem als auch zu schönem Schreiben einer hohen Zeichenanzahl pro Zeiteinheit.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
  • Fig. 1 eine hälftigen axialen Querschnitt durch einen seriellen Matrixdruckkopf gemäß der Erfindung, wobei die untere Hälfte in Ansicht dargestellt ist,
  • Fig. 2 den Matrixdruckkopf gemäß Fig. 1 in Ansicht auf die Druckelemente mit mehreren Teilschnitten in aufeinanderfolgenden Ebenen des Querschnittes gemäß Fig. 1:
    • Schnitt I in der Schnittebene gemäß Fig. 1,
    • Schnitt II in der Schnittebene gemäß Fig. 1,
    • Schnitt 111 in der Schnittebene gemäß Fig. 1,
    • Schnitt IV in der Schnittebene gemäß Fig. 1.
  • Fig. 3 einen axialen Teilschnitt gemäß Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.
  • Der in der Zeichnung dargestellt serielle Matrixdruckkopf weist eine Elektromagnetspulen-Baugruppe 1 auf, die aus einer Magnetflußleitplatte 2, an dieser befestigten Magnetpolkernen 3 mit Elektromagnetspulen 4 und aus einer Dauermagnetplatte 5 besteht. Der Elektromagnetspulen-Baugruppe 1 liegt jeweils eine Ankerbaugruppe 6 gegenüber, die aus einem Ankerring 7, aus (auf der Zeichnung) nach links und nach rechts gemäß Fig. 1 auslenkbaren Ankerarmen 8 besteht, wobei die Ankerarme 8 jeweils mittels relativ kurzer Federarme 9 mit dem Ankerring 7 verbunden sind. Die Anzahl der Magnetpolkerne der Eleltromagnetspulen 4, der Ankerarme 8 und der Federarme 9 entspricht, wie üblich, der Anzahl der Druckelemente 10, die im Ausführungsbeispiel als relativ lange Drucknadeln ausgeführt und in einem Mundstücke 11 gelagert sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befinden sich 2 mal 12=24 Druckelemente innerhalb des elektrisch bzw. magnetisch nicht leitfähigen Gehäuses 12, welches aus den beiden Gehäuseteilen 12a und 12b zusammengesetzt ist und mittels über den Gehäuseumfang verteilter Schrauben 13 zusammengehalten wird.
  • Die Druckelemente 10 sind um den Druckweg (ca. 0,3 bis 0,6 mm) im wesentlichen axial beweglich in einem Führungsgehäuse 14 in Lagern 15 geführt. Das Führungsgehäuse 14 ist mittels Paßstiften 16 sehr genau zum Gehäuse 12 gelagert. Zwischen dem Gehäuse 12 und dem Führungsgehäuse 14 befinden sich Beilagen 17, um die Austrittslänge der Druckelemente 10 aus dem Führungsgehäuse 14 bestimmen und auch nachträglich noch ändern zu können. Das Führungsgehäuse 14 dient gleichzeitig zur Befestigung des Matrixdruckkopfes auf einem (nicht dargestellten) Schlitten o.ä., der vor einem Druckwiderlager hin-und herbewegt wird. Für die Befestigung sind ein Flansch 14a und zumindest zwei Paßstifte 14b vorgesehen.
  • Die Strombeaufschlagung der Elektromagnetspulen 4 erfolgt durch Anschluß an einen (weiter nicht dargestellten) Zeichengenerator, der sich auf einer Leiterplattenschaltung befindet, mittels Steckanschlüssen 18 und 19.
  • Gemäß Fig. 3 sind Stufen 21 an der Magnetflußleitplatte 2 und Stufen 22 an der Ankerplatte 7, jeweils bezogen auf die Dauermagnetplatte 5, erfüllt, wobei mit den Stufen 21 und 22 ein Zurückversetzen im Sinne einer Einschnürung der magnetischen Feldlinien verbunden ist. Der Luftspalt 20 ist dann unkritisch, wenn eine optimale Magnetisierung der Luft im Spalt 20 stattfindet. Eine solche optimale Magnetisierung des Luftspaltes 20 liegt dann vor, wenn der Luftspalt so groß bemessen ist, daß einerseits keine engen Toleranzen für die Herstellung des Ankerrings 7 bzw. der Ankerarme 8 gefordert werden müssen und andererseits die Feldliniendichte zwar groß genug ist, um der Vorspannkraft der Federarme 9 das Gleichgewicht zu halten, jedoch andererseits auch nicht zu hoch ist, um einen schnellen Abbau des Dauermagnetfeldes beim Einschalten der Elektromagnetspulen 4 zu behindern. Diese praktisch ideale Fall liegt bei der erfindugsgemäßen Bauweise vor.
  • Eine zwischen der Magnetflußleitplatte 2 un dem Ankerring 7 angeordnete Zwischenplatte 24 bildet mit ihrere Stirnseite 24a eine einheitliche Ebene 25 (Fig. 3), wobei der Ankerring 7 bei verbundenen Gehäuseteilen 12a und 12b in der Ebene 25 gegen die Zwischenplatte 24 anliegt.
  • Die Ankerarme 8 liegen in zurückgezogener Position (wie in Fig. 1 dargestellt ist) leicht schräg zur Ebene 25 und liegen auf den zugehörigen Magnetpolkernen 3 auf. Hierbei entspricht die Dicke des Ankerrings 7 etwa der Dicke der Ankerarme 8 einschließlich der relativ geringen Dicke der Federarme 9, die mit den Ankerarmen 8 und dem Ankerring 7 verbunden sind. Der sehr kurze Federarm 8 erhält wine verkürzte Einspannlänge durch eine Abstufung 7a, so daß die verbleibende Ankerringfläche 7b für die Verbindung zur Verfügung steht. Die Abstufung 7a bewirkt zusätzlich eine Biegefreiheit für den Ankerarm 8. Die Abstufung 7a stellt praktisch unter Umständen eine Fortzetzung des Luftspaltes 20 dar.
  • Es ist jedoch möglich, die kurzen Federarme 9 aus antimagnetischem Werkstoff, z.B. Chromnikkelstahl, herzustellen, so daß keine magnetischen Feldlinien über die Federarme 9 oder über den Raum der Abstufung 7a verlaufen können.
  • Eine weitere Begrenzung von Streuflüssen bzw. eine Konzentration der magnetischen Feldlinien erfolgt durch die Magnetflußleitplatte 2, die gegenüberliegend zur Seite der Druckelemente 10 etwa in Höhe der Magnetpolkerne 3 endet. Die Zwischenplatte 24 ist gegenüber der Dauermagnetplatte 5 mittels der Stufe 26 zurückversetzt. Der Matrixdruckkopf kann als seriell arbeitender Druckkopf ausgestaltet sein, wobei dann die Magnetflußleitplatte 2, de Dauermagnetplatte 5, die Zwischenplatte 24 der Elektromagnetspulen-Baugruppe 1 sowie die Ankerplatte 7 der Anker- Baugruppe 6 jeweils ringförmig ausgebildet und konzentrisch angeordnet sind (wie in der Zeichnung dargestellt ist).
  • Fur die Einhaltung der Herstellungstoleranzen und für die Montage ist es vorteilhaft, daß die Elektromagnetspulen-Baugruppe 1 in dem Gehäuseteil 12a und die Anker-Baugruppe 6 im wesentlichen in dem anderen Gehäuseteil 12b untergebracht sind. Die Magnetflußleitplatte 2 ist bei ringförmiger Ausführung des Matrixdruckkopfes mittels einer die elektrischen Leiter 27 und 28 für die Elektromagnetspulen 4 jeweils aufnehmenden Leiterplatte 2 verschlossen. Gegenüberliegend zur Leiterplatte 29 sind die Druckelemente 10 (bei einer ringförmigen Ausführung des Matrixdruckkopfes) und bei einer Anzahl von mehr als 18, z.B. bei 2x12 Druckdrähten, an dem Mundstück 11 in zwei Spalten 30 angeordnet (Fig. 2).

Claims (11)

1. Matrixdruckkopf, insbesondere für serielle Schriftzeichenbildung, mit einer Elektromagnetspulen-Baugruppe (1), bestehend aus einer Magnetflußleitplatte (2), an der Magnetpolkerne (3) mit Elektromagnetspulen (4) und eine Dauermagnetplatte (5) befestigt sind sowie mit einer gegen die Elektromagnetspulen-Baugruppe (1) anliegenden Anker-Baugruppe (6) bestehend aus einer Ankerplatte (7) und daran befestigtem, in Richtung auf die Magnetpolkerne (3) jeweils auslenkbarem Ankerarm (8) mit einem oder mehreren Druckelementen (10), wobei die Ankerarme (8) in zurückgezogener Position der Druckelemente (10) jeweils mittels der Dauermagnetplatte (5) gegen die Magnetpolkerne (3) anziehbar sind, wobei
ein einziger, unkritischer parasitärer Luftspalt (20) jeweils zwischen der Ankerplatte (7) und einem ihr zugeordneten Ankerarm (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß Magnetflußleitplatte (2) und Ankerplatte (7) außen gegenüber der Dauermagnetplatte (5) zurückversetzt sind.
2. Matrixdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Magnetflußleitplatte (2) und Ankerplatte (7) eine Zwischenplatte (24) angeordnet ist, die mit der Stirnseite (24a) der Magnetpolkerne (3) eine Ebene (25) bildet.
3. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet
daß auch die Zwischenplatte (24) außen gegenüber der Dauermagnetplatte (5) zurückversetzt angeordnet ist.
4. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der Ankerplatte (7) etwa der Dicke der Ankerarme (8) entspricht, daß eine zu den Ankerarmen (8) gegenüberliegende Abstufung (7a) an der Ankerplatte (7) vorgesehen ist und daß auf der verbleibenden Ankerplattenfläche (7b) ein relativ kurzer Federarm (9) befestigt ist, der jeweils mit einem Ankerarm (8) verbunden ist.
5. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetflußleitplatte (2) etwa mit der den Druckelementen (10) zugewandten Außenfläche der Magnetpolkerne (3) endet.
6. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenplatte (24) gegenüber der Dauermagnetplatte (5) auf der den Elektromagnetspulen (4) zugewandten Seite (26) zurücksteht.
7. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß Magnetflußleitplatte (2), Dauermagnetplatte (5), Zwischenplatte (24) der Elektromagnetspulen-Baugruppe (1) sowie die Ankerplatte (7) der Anker-Baugruppe (6) jeweils ringförmig ausgebildet und konzentrisch angeordnet sind.
8. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrisch bzw. magnetisch nicht leitfähige Gehäuse (12) aus zwei verbindbaren Gehäuseteilen (12a, 12b) besteht und die Elektromagnetspulen-Baugruppe (1) in einem Gehäuseteil (12a) und die Anker-Baugruppe (6) im wesentlichen innerhalb des anderen Gehäuseteiles (12b) angeordnet sind.
9. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetflußleitplatte (2) bei ringförmiger Ausführung mittels einer die elektrischen Leiter (27, 28) für die Elektromagnetspulen (4) aufnehmenden Leiterplatte (29) verschlossen ist.
10. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der über den Umfang verteilten Druckelemente (10), Elektromagnetspulen (4) und Ankerarme (8) mehr als 9, vorzugsweise mehr als 18 beträgt.
11. Matrixdruckkopf nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der über den Umfang verteilten Druckelemente (10) am Mundstücke (11) in zumindest eine Spalte (30) gegliedert ist.
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