EP0314851B1 - Needle matrix printer with adjustable print needle guide - Google Patents
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Definitions
- Shorter needles mean a shorter housing for the needle guide assembly. However, this connects a shorter lever arm to which the needle guide carrier is attached. The shorter lever arm means a reduction in the radius, i.e. a greater curvature of the arch on which the needle guide stone can be moved back and forth. At the same time, however, it must be taken into account that shorter needles are stiffer than longer ones and are therefore more difficult to bend, which in turn means that a greater driving force has to be applied by the needle drive assembly because of increased friction in the guide levels.
- the invention has for its object to provide a matrix needle printhead with adjustable needle guide, which is suitable for shorter, more rigid bending needles.
- the object is achieved according to the invention with the matrix needle printhead mentioned at the outset in that the electric lifting magnet is arranged with its coil center axis perpendicular to the center axis of the matrix needle printhead running in the printing direction of the printing needles, and in that in a guide movable magnetic core is connected to a parallel adjustable needle guide carrier.
- This solution first eliminates the disadvantageous consequences of the pivoting movement of the needle guide block, which can only be moved perpendicularly to the central axis of the matrix print head, for short as well as long print needles. Then, by attaching the needle guide carrier to the magnetic core, the needle guide carrier is removed from the magnetic flux circuit of the electric lifting magnet, whereby the magnetic flux circuit becomes shorter and better energy utilization takes place.
- the separation of the needle guide carrier from the magnetic flux circuit means that it no longer has to be made from heavy iron materials, but from light materials, so that weight can be saved for this moving part.
- the electric lifting magnet 9 has an adjusting screw 12, by means of which the magnetic core 13 can be set to a favorable working air gap 14 or readjusted after assembly.
- the pressure needle guide 2 is attached to a needle guide carrier 15 to be described in more detail. This pressure needle guide 2 is moved back and forth by the electric lifting magnet 9 between two fixed positions.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Matrixnadeldruckkopf mit verstellbarer Drucknadelführung, wobei eine Drucknadelantriebsbaugruppe und eine einem Druckwiderlager zugewandte Drucknadelführungsbaugruppe mit einem die Drucknadeln führenden Gehäuse vorgesehen sind und im Bereich der Drucknadelführungsbaugruppe ein Elektrohubmagnet mit Einstellschraube für den Magnetkern, der eine Einheit zusammen mit einem Nadelführungsträger bildet, auf einen Arbeitsluftspalt einstellbar und damit der Nadelführungsträger zwischen zwei fest einstellbaren Positionen hin- und herbewegbar ist.The invention relates to a matrix needle print head with an adjustable pressure needle guide, wherein a pressure needle drive assembly and a pressure needle guide assembly facing a pressure abutment are provided with a housing guiding the pressure needles, and in the area of the pressure needle guide assembly an electric lifting magnet with adjusting screw for the magnetic core, which forms a unit together with a needle guide carrier, on one Working air gap adjustable and thus the needle guide carrier between two fixed positions can be moved back and forth.
Ein solcher Matrixdruckkopf ist aus der DE-A-34 12 856 bekannt, Der Nadelführungsträger ist allerdings durch einen langgestreckten Führungshebel gebildet, der um ein rückwärtiges spielfreies Gelenk schwenkbar ist und somit bewegt sich der Führungshebel mit seinem Ende auf einem Kreisbogen. Die äußeren Drucknadeln auf dem Kreisbogen müßten demzufolge jeweils längere, d.h. unterschiedliche Hubwege zurücklegen, was jedoch wegen der unter sich gleichen Drucknadelantriebe nicht möglich und auch wenig sinnvoll ist. Zudem unterliegen die äußeren auf dem Bewegungsbogen liegenden Drucknadeln noch der stärkeren Wölbung eines im Querschnitt kreisförmigen Druckwiderlagers, so daß auch dort Hubweg fehlt, um für alle Drucknadeln eine gleichgrpße Aufschlagkraft zu erreichen. Eine solche gleichgroße Aufschlagkraft wäre besonders für einen Aufzeichnungsträger und mehrere Durchschläge wünschenswert.Such a matrix print head is known from DE-A-34 12 856, However, the needle guide carrier is formed by an elongated guide lever, which can be pivoted about a rear play-free joint, and thus the end of the guide lever moves on an arc. The outer pressure needles on the circular arc would therefore each have to travel longer, that is to say different stroke paths, which, however, is not possible and is not very useful because of the pressure needle drives that are the same among themselves. In addition, the outer pressure needles lying on the movement arc are still subject to the greater curvature of a pressure abutment which is circular in cross section, so that there is also no travel path in order to achieve an equally high impact force for all pressure needles. Such an impact force of the same size would be particularly desirable for one record carrier and several copies.
Die bekannte Lösung macht im übrigen von einer Einstellschraube keinen Gebrauch. Eine solche Einstellschraube ist jedoch z. B. aus der nachstehend genannten DE-A1-43 12 854 bekannt.The known solution makes no use of an adjusting screw. Such an adjusting screw is, for. B. known from DE-A1-43 12 854 mentioned below.
Derartige Matrixnadeldruckköpfe mit verstellbarer Drucknadelführung dienen dem Erzeugen von Schönschrift in unterschiedlichen Stufen, so z.B. dem Erzeugen von NLQ-Schrift (near letter quality) und auch von LQ-Schrift (letter quality = Korrespondenzschrift). Hierbei werden nach einem Druckpaß, d.h. nach dem Durchlaufen einer Schreibzeile in einem zweiten Druckpaß oder in einem auf den ersten Druckpaß folgenden Rückdruckpaß die Drucknadelführung um weniger als einen Nadelabstand (ca. 0,3 mm) verstellt, wodurch die Nadelabstandslücken durch weitere Druckpunkte ausgefüllt werden. Das Verstellen der Drucknadelführung bedarf daher einer sehr hohen Genauigkeit zwischen zwei feststehenden Positionen (Anschlägen), wobei die Drucknadeln in einem Nadelführungsstein geführt sind, der aus einem ähnlichen Werkstoff wie Lagersteine für Kleinuhren hergestellt ist.Such matrix needle printheads with an adjustable needle guide are used to generate nice text in different stages, e.g. the generation of NLQ font (near letter quality) and also of LQ font (letter quality = correspondence font). Here, after a print pass, i.e. after passing through a writing line in a second print pass or in a back pressure pass following the first print pass, the print needle guide is adjusted by less than a needle spacing (approx. 0.3 mm), whereby the needle spacing gaps are filled by further pressure points. The adjustment of the pressure needle guide therefore requires a very high degree of accuracy between two fixed positions (stops), the pressure needles being guided in a needle guide stone which is made of a similar material to that of jewels for small watches.
Es ist ferner bekannt (DE-OS 34 12 854; DE-OS 34 03 795; DE OS 34 12 855; US-Patent 4,640,623), bei sehr langen Drucknadeln, die ein sehr langes, die Drucknadeln führendes Gehäuse benötigen, innerhalb oder außerhalb dieses Gehäuses einen Elektrohubmagneten anzuordnen, der etwa, längs der Drucknadeln und zu diesen etwa parallel verläuft.It is also known (DE-OS 34 12 854; DE-OS 34 03 795; DE OS 34 12 855; US Patent 4,640,623), with very long printing needles that require a very long housing that guides the printing needles, inside or outside this housing to arrange an electric lifting magnet which runs approximately along the printing needles and approximately parallel to these.
In diesem Fall befindet sich die Drucknadelführung und dieser Nadelführungsstein an einem relativ langen Hebelarm, der meist im Bereich der Drucknadelantriebsbaugruppe um ein Gelenk schwenkbar gelagert ist. DieIn this case, the pressure needle guide and this needle guide block are located on a relatively long lever arm, which is usually pivoted about a joint in the area of the pressure needle drive assembly. The
Bewegung des Nadelführungssteins auf einem Bogen mit dem Radius gleich der Länge des Hebelarmes ist zwar nachteilig, weil sich in einem gewissen Verstellbereich die Sehnenhöhe des Bogens bemerkbar macht. Jedoch wurde bisher dieser Nachteil als zulässig betrachtet. Insoweit haben sich derartige verstellbare Drucknadelführungen in Tausenden von Matrixnadeldruckköpfen bewährt.Movement of the needle guide block on an arch with a radius equal to the length of the lever arm is disadvantageous because the bow height of the arch is noticeable in a certain adjustment range. However, this disadvantage has so far been considered acceptable. To this extent, such adjustable print needle guides have proven themselves in thousands of matrix needle print heads.
Sehr lange Drucknadeln haben sich jedoch in der Zwischenzeit als äußerst nachteilig aus folgenden Gründen erwiesen: Die größere Masse längerer Drucknadeln behindert die Druckfrequenz, d.h. eine kleinere Masse macht eine Erhöhung der Druckfrequenz möglich. Mit kleinerer Masse sind die gewünschten kürzeren Beschleunigungszeiten zu erreichen. Kürzere Drucknadeln bedeuten jedoch ein kürzeres Gehäuse der Drucknadelführungsbaugruppe. Damit ist jedoch ein kürzerer Hebelarm verbunden, an dem der Nadelführungsträger befestigt ist. Der kürzere Hebelarm bedeutet eine Verminderung des Radius', d.h. eine stärkere Krümmung des Bogens, auf dem der Nadelführungsstein hin- und herbewegbar ist. Gleichzeitig muß aber berücksichtigt werden, daß kürzere Drucknadeln steifer sind als längere und daher schwerer gebogen werden können, was wiederum bedeutet, daß eine größere Antriebskraft wegen erhöhter Reibung in den Führungsebenen durch die Drucknadelantriebsbaugruppe aufgebracht werden muß.In the meantime, however, very long printing needles have proven to be extremely disadvantageous for the following reasons: The larger mass of longer printing needles hinders the printing frequency, i.e. a smaller mass makes it possible to increase the pressure frequency. The desired shorter acceleration times can be achieved with a smaller mass. Shorter needles, however, mean a shorter housing for the needle guide assembly. However, this connects a shorter lever arm to which the needle guide carrier is attached. The shorter lever arm means a reduction in the radius, i.e. a greater curvature of the arch on which the needle guide stone can be moved back and forth. At the same time, however, it must be taken into account that shorter needles are stiffer than longer ones and are therefore more difficult to bend, which in turn means that a greater driving force has to be applied by the needle drive assembly because of increased friction in the guide levels.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Matrixnadeldruckkopf mit verstellbarer Drucknadelführung zu schaffen, die für kürzere, biegungssteifere Drucknadeln geeignet ist.The invention has for its object to provide a matrix needle printhead with adjustable needle guide, which is suitable for shorter, more rigid bending needles.
Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Matrixnadeldruckkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektrohubmagnet mit seiner Spulenmittelachse senkrecht zur in Druckrichtung der Drucknadeln verlaufenden Mittelachse des Matrixnadeldruckkopfes angeordnet ist und daß der in einer Führung bewegbare Magnetkern mit einem parallel verstellbaren Nadelführungsträger verbunden ist. Diese Lösung beseitigt zunächst bei kurzen wie auch bei langen Drucknadeln die nachteiligen Folgen der Schwenkbewegung des Nadelführungssteins, der nur noch senkrecht zur Mittelachse des Matrixdruckkopfes bewegt werden kann. Sodann wird durch die Befestigung des Nadelführungsträgers am Magnetkern der Nadelführungsträger aus dem Magnetflußkreis des Elektrohubmagnets herausgenommen, wodurch der Magnetflußkreis kürzer wird und eine bessere Energieausnutzung stattfindet. Die Ausgliederung des Nadelführungsträgers aus dem Magnetflußkreis bedeutet gleichzeitig, daß dieser nicht mehr aus schweren Eisenwerkstoffen hergestellt werden muß, sondern aus leichten Werkstoffen, so daß für diesen bewegten Teil entscheidend an Gewicht gespart werden kann.The object is achieved according to the invention with the matrix needle printhead mentioned at the outset in that the electric lifting magnet is arranged with its coil center axis perpendicular to the center axis of the matrix needle printhead running in the printing direction of the printing needles, and in that in a guide movable magnetic core is connected to a parallel adjustable needle guide carrier. This solution first eliminates the disadvantageous consequences of the pivoting movement of the needle guide block, which can only be moved perpendicularly to the central axis of the matrix print head, for short as well as long print needles. Then, by attaching the needle guide carrier to the magnetic core, the needle guide carrier is removed from the magnetic flux circuit of the electric lifting magnet, whereby the magnetic flux circuit becomes shorter and better energy utilization takes place. The separation of the needle guide carrier from the magnetic flux circuit means that it no longer has to be made from heavy iron materials, but from light materials, so that weight can be saved for this moving part.
Die Führung des bewegbaren Magnetkerns kann dadurch besonders vorteilhaft, weil einfach, verwirklicht werden, indem der Elektrohubmagnet eine Kernbuchse aufweist, in der der mit dem Nadelführungsträger verbundene Magnetkern geführt ist.The guiding of the movable magnetic core can be particularly advantageous because simple, can be realized in that the electric lifting magnet has a core socket in which the magnetic core connected to the needle guide carrier is guided.
Eine zusätzliche Verbesserung der Magnetflußverhältnisse tritt dadurch ein, daß an der zur Mittelachse abgewandten Seite der Kernbuchse eine Gewindemutter angeordnet ist, in der eine solche Einstellschraube vorgesehen ist, die mit dem Magnetkern innerhalb des Elektrohubmagnets den einstellbaren Arbeitsluftspalt bildet. Diese Lösung bedeutet einen geringeren Streufluß des Elektromagneten und damit eine höhere Anzugskraft im Bereich des Luftspalts. Da die Einstellschraube in den Magnetflußkreis als Magnetfluß führendes Teil integriert wurde, entfällt eine separate Einstellschraube gegenüber bisher.An additional improvement in the magnetic flux conditions occurs in that a threaded nut is arranged on the side of the core bushing facing away from the central axis, in which such an adjusting screw is provided which forms the adjustable working air gap with the magnetic core within the electric lifting magnet. This solution means a lower leakage flux of the electromagnet and therefore a higher attraction force in the area of the air gap. Since the adjusting screw has been integrated into the magnetic flux circuit as a part guiding the magnetic flux, a separate adjusting screw has been dispensed with in comparison with previously.
Vorteilhafterweise werden die zwei fest einstellbaren Positionen des Nadelführungsträgers dadurch gewährleistet, daß zwischen dem Nadelführungsträger und dem am Gehäuse der Drucknadelführungsbaugruppe festen Elektrohubmagnet eine gebogene Flachfeder angeordnet ist.The two permanently adjustable positions of the needle guide carrier are advantageously ensured by the fact that between the needle guide carrier and that on the housing of the pressure needle guide assembly fixed electric lifting magnet a curved flat spring is arranged.
Die Bauweise der verstellbaren Drucknadelführung wird noch dadurch verbessert, daß der Nadelführungsträger einen im wesentlichen winkelförmigen Bauteil bildet, an dessen erstem Schenkel der Magnetkern und an dessen zweitem Schenkel der Nadelführungsstein befestigt sind.The design of the adjustable pressure needle guide is further improved in that the needle guide carrier forms an essentially angular component, on the first leg of which the magnetic core and on the second leg of the needle guide block are attached.
Die herausgestellte Parallelführung des Nadelführungsträgers wird außerdem ohne großen Aufwand dadurch gebildet, daß der winkelförmige Bauteil mit dem zweiten Schenkel, an dem der Nadelführungsstein befestigt ist, in einer Führung, die das Gehäuse der Drucknadelführungsbaugruppe bildet, seitlich gelagert ist.The exposed parallel guide of the needle guide carrier is also formed without great effort in that the angular component with the second leg, to which the needle guide block is attached, is mounted laterally in a guide which forms the housing of the pressure needle guide assembly.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, das im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen senkrechten Querschnitt durch den Matrixnadeldruckkopf und
- Fig. 2
- eine Vorderansicht des Matrixnadeldruckkopfes nach Fig. 1.
- Fig. 1
- a vertical cross section through the matrix needle printhead and
- Fig. 2
- 2 shows a front view of the matrix needle print head according to FIG. 1.
Der Matixnadeldruckkopf 1 ist mit einer verstellbaren Drucknadelführung 2 ausgerüstet. Er besitzt einen grundsätzlichen Aufbau, der eine Drucknadelantriebsbaugruppe 3 (nur angedeutet) und eine einem Druckwiderlager 4 zugewandte Drucknadelführungsbaugruppe 5 für eine Spalte 6 bildenden Drucknadeln 7 angehören. Die Drucknadeln 7, die z.B. eine Spalte 6 von neun oder zwölf Drucknadeln 7 bilden, werden in einem Gehäuse 8 geführt. Im Bereich der Drucknadelführungsbaugruppe 5 ist für die verstellbare Drucknadelführung 2 ein Elektrohubmagnet 9 angeordnet.The
Die Drucknadelführungsbaugruppe 5 ist unter Zwischenfügung von Einstellblechen 10 mittels Schrauben 11 auf eine Platte 3a der Drucknadelantriebsbaugruppe 3 geschraubt.The pressure
Der Elektrohubmagnet 9 weist eine Einstellschraube 12 auf, mittels deren der Magnetkern 13 auf einen günstigen Arbeitsluftspalt 14 eingestellt bzw. nach der Montage nachgestellt werden kann. Die Drucknadelführung 2 ist an einem noch näher zu beschreibenden Nadelführungsträger 15 befestigt. Diese Drucknadelführung 2 wird durch den Elektrohubmagnet 9 zwischen zwei fest bestimmten Positionen hin- und herbewegt.The
Insbesondere für relativ kurze Drucknadeln 7 (z.B. 27 mm lang) ist der Elektrohubmagnet 9 mit seiner Spulenmittelachse 16 senkrecht zur Mittelachse 17 des Matrixnadeldruckkopfes 1 angeordnet, wobei die Drucknadeln 7 im wesentlichen in Richtung dieser Mittelachse 17 bzw. parallel zur Mittelachse 17 drucken. Der geführte Magnetkern 13 verstellt in der Richtung der Spulenmittelachse 16 den Nadelführungsträger 15 mit der Drucknadelführung 2 parallel in der Weise, daß die Drucknadelführung 2 senkrecht und nicht bogenförmig zur Mittelachse 17 verstellt wird. Hierzu besitzt der Elektrohubmagnet 9 eine Kernbuchse 18, in der der mit dem Nadelführungsträger 15 verbundene Magnetkern 13 gleitend geführt ist. An der am Magnetkern 13 abgewandten Seite ist an dem Elektrohubmagnet 9 eine Gewindemutter 19 angeordnet, in der eine solche Einstellschraube 12 vorgesehen ist, die mit dem Magnetkern 13 etwa in der Mitte der Höhe des Elektrohubmagnets 9 den Arbeitsluftspalt 14 bildet. Diese Einbeziehung des Arbeitsluftspaltes 14 in die Kernbuchse 18 erspart Streuflüsse, so daß mit weniger Energiezufuhr an den Elektroanschlüssen 20 und 21 ausgekommen wird.Particularly for relatively short printing needles 7 (e.g. 27 mm long), the
Gleichzeitig wird aber bei einer Spannung von 36 V an den Elektroanschlüssen 20 und 21 nur eine Erregerspule 22 benötigt, die bei relativ kurzen Drucknadeln 7 ein sehr kurzes Gehäuse 8 der Drucknadelführungsbaugruppe 5 ergibt. Mit anderen Worten ausgedrückt besitzt die Erregerspule 22 einen äußerst kleinen Durchmesser (maximal 12 mm).At the same time, however, at a voltage of 36 V at the
Der Nadelführungsträger 15 wird mittels einer gebogenen Flachfeder 23, die gegen den Rahmen 24 für die Erregerspule 22 anliegt, auf dem Abstand gehalten, der dem Arbeitsluftspalt 14 bzw. dem Verschiebeabstand für die Drucknadelführung 2 entspricht.The
Der Nadelführungsträger 15 bildet einen im wesentlichen winkelförmiges Bauteil mit einem ersten Schenkel 15a, an dem der Magnetkern 13 mittels einer Nietverbindung 25 befestigt ist und einen zweiten Schenkel 15b, in dem ein Nadelführungsstein 26 befestigt ist. Dieser zweite Schenkel 15b ist an dem Gehäuse 8 der Drucknadelführungsbaugruppe 5 in einer jeweils seitlich gebildeten Führung 27 bzw. 28 gelagert. Zwischen den Führungen 27 und 28 kann der zweite Schenkel 15b im Maß des Arbeitsluftspaltes 14 auf-und abbewegt werden, je nachdem, wie die Einstellschraube 12 eingestellt ist.The
Claims (6)
- A wire matrix print head (1) with adjustable print wire guide (2), in which print wire drive components (3) and print wire guidance components (5) facing a print counter-surface (4) are provided with a housing (8) guiding the print wires (7) and a lifting electromagnet (9) with adjusting screw (12) for the magnet core (13) in the region of the print wire guidance components (5), which magnet forms a unit together with a wire guide support (15), is adjustable on an operating air gap (14) and the wire guide support (15) can be moved therewith back and forth between two fixedly adjustable positions,
characterised in that
the lifting electromagnet (9) is arranged with its coil centre line (16) perpendicular to the centre line (17) of the wire matrix print head (1), which extends in the direction of printing of the print wires (7), and that the magnet core (13) which is movable in a guide is connected to a wire guide support (15) which is adjustable parallel to the coil centre line (16). - A wire matrix print head according to Claim 1,
characterised in that
the lifting electromagnet (9) has a core bushing (18) in which the magnet core (13) connected to the wire guide support (15) is guided. - A wire matrix print head according to Claims 1 or 2,
characterised in that
a threaded nut (19) is disposed on the side of the core bushing (18) remote from the centre line (17), in which nut an adjusting screw (12) is provided which forms the adjustable operating air gap (14) with the magnet core (13) within the lifting electromagnet (9). - A wire matrix print head according to one or more of Claims 1 to 3,
characterised in that
a curved leaf spring (23) is disposed between the wire guide support (15) and the lifting electromagnet (9) which is secured to the housing (8) of the print wire guidance components (5). - A wire matrix print head according to Claims 1 to 4,
characterised in that
the wire guide support (15) forms a substantially angular component, to the first arm (15a) of which the magnet core (13) is attached and to the second arm (15b) of which the wire guidance block (26) is attached. - A wire matrix print head according to Claim 5,
characterised in that
the angular component is mounted at the side, by the second arm (15b) to which the wire guidance block (26) is attached, in a guide (27, 28) which forms the housing (8) of the print wire guidance components (5).
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