Die Erfindung bezieht sich auf einen Nadeldrucker zur Erzeugung von aus einzelnen Druckpunkten zusammengesetzten Schriftbildern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Nadeldrucker sind von Büro- oder Buchungsmaschinen her bekannt. Die ein Zeichen ausdruckenden Nadeln können mit ihrem einen Ende in einer der Grösse der zu druckenden Zeichen angepassten rechteckigen Matrix eines Druckkopfes angeordnet sein, während deren zweite Enden mit je einem Anker je eines Elektromagneten verbunden sind.
Zweckmässig ist es dabei, jede Nadel auf wenigstens einem Teil ihrer Länge in je einem durch einen Giessvorgang erzeugten Kanal eines für alle Nadeln gemeinsamen Gusskörper zu führen, wobei der Gusskörper die mechanische Verbindung zwischen dem die druckenden Enden der Nadeln führenden Druckkopf und den Elektromagneten bildet.
Der Druckkopf wird schrittweise der zu schreibenden Zeile entlang bewegt, wobei bei jedem Schritt durch Anschlagen der entsprechenden Nadeln in der Matrix auf der zu beschreibenden Zeile ein weiteres Zeichen entsteht.
Es ist ferner bekannt, im Druckkopf an Stelle einer Matrix eine in einer Linie angeordnete Anzahl von Druckna deln (meist deren 7) vorzusehen und den Druckkopf in gleichmässiger Geschwindigkeit und unter gleichzeitiger Betätigung der entsprechenden Nadeln über das Papier gleiten zu lassen.
Dank den Möglichkeiten der heute zur Verfügung stehenden elektronischen Steuerelemente lassen sich auf diese Weise die einzelnen Zeichen aus einer grösseren Anzahl von Einzelpunkten und damit deutlicher erkennbar ausdrukken, als dies bei einer festen Matrix möglich ist. Darüber hinaus können innerhalb einer Zeilenhöhe beliebige Schriftbilder erzeugt werden, beispielsweise Kursivschrift oder Schriftzeichen mit negativem Druckbild, grafische Symbole und dergleichen.
Die Eigenschaft, beliebige Schriftbilder erzeugen zu können, ist bei Fahrkarten von grosser Bedeutung; denn die Art einer Fahrkarte soll vom Kontrollpersonal auf den ersten Blick erkannt werden können. Aus diesem Grunde sind bisher für den Druck von Fahrkarten ausschliesslich Druckplatten verwendet worden. Diese ermöglichen eine freie Bildgestaltung, erfordern jedoch bei jeder Anderung eine neue Druckplatte, was einen grossen Aufwand darstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nadeldrucker zu schaffen, dessen Möglichkeiten einer freien Bildgestaltung nicht nur auf eine Zeile eines zu bedruckenden Papierblattes beschränkt, sondern auf eine ganze Papierbahn ausgedehnt sind und der vor allem mit geringem Werkzeugaufwand und daher auch noch bei kleinen Stückzahlen wirtschaftlich herstellbar ist.
Die Erfindung besteht in den in den Kennzeichen der Patentansprüche I und II genannten Merkmalen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Nadeldruckers, zum Teil im Schnitt dargestellt,
Fig. 2 einen Grundriss des Nadeldruckers,
Fig. 3 eine Teilansicht aus Richtung A in der Fig. 1,
Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt längs der Linie B-B der Fig. 1 und
Fig. 5 eine Darstellung der Zuordnung von Elektromagneten und Drucknadeln einer Nadelgruppe.
In den Figuren bedeutet 1 einen Gusskörper mit einem Druckkopf 2, in welchem zum Beispiel 63 Drucknadeln 3, von denen nur eine in der Fig. 1 dargestellt ist, geführt sind.
Die Drucknadeln 3 durchdringen mit ihren Drucknadelenden 4 eine im Druckkopf 2 eingegossene Führungsplatte 5 (Fig. 3 und 4). In dieser sind die 63 Drucknadelenden 4 längs einer Geraden in gleichem Abstand voneinander angeordnet. Der Abstand der äussersten Konturen der beiden äussersten Drucknadelenden 4 ist etwa gleich der für den Druck ausnützbaren Breite eines zu bedruckenden Papierstreifens 6. Die Drucknadeln 3 sind im Druckkopf 2 in und nahe der Führungsplatte 5 parallel geführt und laufen anschliessend in beim Giessen des Gusskörpers 1 erzeugten Führungskanälen 7 büschelförmig gefächert auseinander. Die der natürlichen Biegelinie der Drucknadeln 3 folgenden Führungskanäle 7 liegen in je einer zur Ebene der Führungsplatte 5 senkrechten Ebene, wodurch eine geringe Reibung der Drucknadeln 3 in den Führungskanälen erreicht wird.
An den dem Druckkopf 2 entgegengesetzten Enden der Führungskanäle 7 befindet sich je eine Eingiesshülse 8 zur Aufnahme je eines Elektromagneten 9, von denen in der Fig. 1 lediglich zwei dargestellt sind. Die Elektromagnete 9 sind in den Eingiesshülsen 8 durch Einpressen gehalten. Je ein Anker 11 der Elektromagnete 9 ist mit dem zweiten Ende 12 der zugehörigen, die Eingiesshülse 8 und den Elektromagneten 9 durchdringenden Drucknadel 3 fest verbunden.
Die Drucknadeln sind unter sich annähernd gleich lang und bestimmen beim Giessvorgang des Gusskörpers 1 die Lage der ihnen zugeordneten und in der Eingiesshülse 8 gehaltenen Elektromagnete. Die Elektromagnete 9 sind mit ihren Eingiesshülsen 8 in einem rechteckförmigen Raster 13 auf einer zum Druckkopf 2 symmetrischen Fläche angeordnet. Der Raster 13 ist in der Fig. 2 durch Punkte angeordnet.
Die längere Rechteckseite des Rasters 13 liegt parallel zu der von den Drucknadelenden 4 in der Führungsplatte 5 gebildeten Geraden (vgl. die Fig. 3).
Die äusseren Stirnseiten 19 der Eingiesshülsen 8 befinden sich alle im gleichen, entlang dem zugehörigen Führungskanal 7 gemessenen Abstand von der Führungsplatte 5 des Druckkopfes 2, wobei die Mittelachsen der Eingiesshülsen 8, und damit auch der Elektromagnete 9, gegenüber der Mittelachse des Gusskörpers 1 eine solche Lage einnehmen, dass alle im rechteckförmigen Raster 13 angeordneten, vorzugsweise konisch geformten Elektromagnete 9 voneinander im wesentlichen den gleichen Abstand aufweisen.
Auf drei Distanzsäulen 15 ist eine ebenfalls in einem Giessverfahren hergestellte Gussschale 16 über dem Gusskörper 1 und den Elektromagneten 9 befestigt. Die Gussschale 16 besitzt zentrisch zu jeder Längsachse der Eingiesshülsen 8 je eine mit einer Einstellschraube 17 versehene eingegossene Gewindehülse 18.
Die äusseren Stirnseiten der Anker 11 der Elektromagnete 9 liegen in ihrer Ruhestellung unter der Wirkung einer nicht dargestellten Rückstellfeder an den Einstellschrauben 17 an. Weil der Abstand von einander zugeordneten Bezugsflächen, zum Beispiel der Stirnflächen 19, 20 der Eingiesshülsen 8 einerseits und der Gewindehülsen 18 andererseits überall gleich gross ist, ergibt sich für die Einstellschrauben 17 und vor allem für die Anker 11 und deren Ankerluftspalte nach erfolgtem Justieren der Ruhelage der Drucknadelenden 4 eine annähernd für alle Elektromagnete gleiche Einstellung. Dies bedeutet ein gleichmässiges Anschlagen der Drucknadelenden 4 auf ein dem Papierstreifen 6 vorgelagertes Farbband 21 (Fig. 4), was sich auf das Schriftbild günstig auswirkt.
Zwei im Gusskörper 1 eingegossene Gewindehülsen 22 dienen der Befestigung des Nadeldruckers in einem Fahrkartenautomaten zum Bedrucken von am stillstehenden Druckkopf 2 vorbeilaufenden Papierstreifen 6.
Die Gestaltung der Lage der Führungskanäle 7 untereinander, unmittelbar anschliessend an die Führungsplatte 5, ist von massgebender Bedeutung für die Lebensdauer des Nadeldruckers. Der Verlauf der Führungskanäle 7 und deren Zuordnung im Raster 13 muss deshalb so gewählt werden, dass sich keine der Führungskanäle 7 berühren, und dass zwischen diesen möglichst grosse Wandstärken vorhanden sind.
Zu diesem Zweck sind die 63 Drucknadeln 3 längs der von den Drucknadelenden 4 in der Führungsplatte 5 gebildeten Geraden in neuen Gruppen mit je 7 Drucknadeln 3 unterteilt. Im Raster 13 der Fig. 2 bilden die Elektromagnete 9, denen die in einer Reihe, im Beispiel der Figur 2 in einer Siebener-Reihe, liegenden Punkte zugeordnet sind, je eine Gruppe. Die Reihen der Elektromagnete liegen, wie die Fig. 2 erkennen lässt, senkrecht zu der von den Drucknadel enden 4 in der Führungsplatte 5 gebildeten Geraden.
In der Fig. 5 stellen die in einer Waagrechten gezeichneten Punkte die sieben Drucknadelenden 4 einer Gruppe dar, und die in einer Senkrechten liegenden Punkte bedeuten die Elektromagnete 9. Verbindungslinien 23 zeigen in der Figur 5 die Zuordnung der Führungskanäle 7 innerhalb der Gruppe.
Dem jeweils zentral gelegenen Drucknadelende 4' ist auch der zentral gelegene Elektromagnet 9' zugeordnet. Ist die Anzahl der Drucknadeln einer Gruppe im Gegensatz zum beschriebenen Beispiel geradzahlig, so sind den beiden zentral gelegenen Drucknadelenden auch die beiden zentral gelegenen Elektromagnete der Gruppe zugeordnet.
Die dem zentral gelegenen Drucknadelende 4' unmittelbar benachbarten Drucknadelenden gehören zu den am weitesten aussen liegenden Elektromagneten der Gruppe. Je weiter ein Drucknadelende vom Zentrum seiner Gruppe entfernt ist, desto näher liegt sein zugehöriger Elektromagnet dem Gruppenzentrum, wobei benachbarte Drucknadelenden jeweils mit bezüglich des Zentrums entgegengesetzt liegenden Elektromagneten verbunden sind.
PATENTANSPRUCH 1
Nadeldrucker zur Erzeugung von aus einzelnen Druckpunkten zusammengesetzten Schriftbildern auf einem Papierstreifen mittels in einer Führungsplatte eines Druckkopfes mit ihren einen Enden in einer Linie angeordneten Drucknadeln, deren jede in einem eigenen, durch einen Giessvorgang erzeugten Führungskanal eines Gusskörpers geführt und am anderen Ende mit je einem Anker eines Elektromagneten verbunden ist, gekennzeichnet durch die nachfolgend aufgeführten Merkmale a) bis e):
a) Im Druckkopf (2) sind längs einer Geraden und in gleichem Abstand voneinander so viele Drucknadeln (3) eingesetzt, dass der Abstand der äussersten Konturen der beiden äussersten Drucknadelenden (4) etwa gleich der für den Druck ausnützbaren Breite des zu bedruckenden Papierstreifens (6) ist, b) die Drucknadeln (3) sind im Druckkopf (2) in der Führungsplatte (5) parallel geführt und anschliessend gegen ihre mit den Ankern (11) der Elektromagnete (9) verbundenen Enden (12) hin in zur Ebene der Führungsplatte (5) senkrechten Ebenen entlang ihrer natürlichen Biegelinie büschelartig aufgefächert, c) die Drucknadeln (3) sind unter sich annähernd gleich lang und bestimmen die Lage der ihnen zugeordneten in einer Eingiesshülse (8) gehaltenen Elektromagnete (9) in einem annähernd rechteckförmigen Raster (13) auf einer zum Druckkopf (2) symmetrischen Fläche,
dessen längere Rechteckseite parallel zu der von den Drucknadelenden (4) in der Führungsplatte (5) gebildeten Geraden liegt, d) die Bezugsflächen (19) der Eingiesshülsen (8) befinden sich alle im gleichen, entlang dem zugehörigen Nadelführungskanal gemessenen Abstand von der Führungsplatte (5) des Druckkopfes (2), und die Mittelachsen der Eingiesshülsen (8) nehmen gegenüber der Mittelachse des Gusskörpers (1) eine solche Lage ein, dass alle im rechteckförmigen Raster (13) angeordneten Elektromagnete (9) voneinander im wesentlichen den gleichen Abstand aufweisen, e) zentrisch zur Längsachse jeder Eingiesshülse (8) ist in einer über dem Gusskörper befestigten Gussschale (16) je eine mit einer Einstellschraube (17) für den Anker (11) des Elektromagneten (9) versehene eingegossene Gewindehülse (18) so angeordnet,
dass der Abstand von einander zugeordneten Bezugsflächen (19, 20) der Eingiesshülsen (8) einerseits und der Gewindehülsen (18) andererseits überall gleich gross ist.
PATENTANSPRUCH 11
Verwendung des Nadeldruckers nach Patentanspruch I in einem Fahrkartenautomaten zum Bedrucken eines am stillstehenden Druckkopf (2) vorbeilaufenden Papierstreifens (6).
The invention relates to a dot matrix printer for generating typefaces composed of individual printing dots according to the preamble of claim 1.
Dot matrix printers are known from office or booking machines. One end of the needles printing a character can be arranged in a rectangular matrix of a print head that is adapted to the size of the characters to be printed, while their second ends are each connected to an armature of an electromagnet.
It is useful to guide each needle over at least part of its length in a channel created by a casting process of a cast body common to all needles, the cast body forming the mechanical connection between the print head leading the printing ends of the needles and the electromagnet.
The print head is moved step by step along the line to be written, with a further character being created at each step by striking the corresponding needles in the matrix on the line to be written.
It is also known to provide a number of Druckna deln arranged in a line instead of a matrix in the printhead (usually 7) and to slide the printhead over the paper at a constant speed and while actuating the corresponding needles.
Thanks to the possibilities of the electronic control elements available today, the individual characters can be printed out from a larger number of individual points and thus more clearly recognizable than is possible with a fixed matrix. In addition, any desired typefaces can be generated within one line height, for example italics or characters with a negative print image, graphic symbols and the like.
The ability to create any type of typeface is of great importance for tickets; because the type of ticket should be able to be recognized by the control staff at first glance. For this reason, only printing plates have been used to date for printing tickets. These allow free image design, but require a new printing plate for each change, which is a great effort.
The invention is based on the object of creating a dot matrix printer whose options for free image design are not limited to one line of a sheet of paper to be printed, but are extended to an entire paper web and which, above all, requires little tooling and is therefore economical even for small quantities can be produced.
The invention consists in the features mentioned in the characteristics of patent claims I and II.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 is a side view of a dot matrix printer, shown partly in section,
2 shows a floor plan of the dot matrix printer,
3 is a partial view from direction A in FIG. 1,
4 shows an enlarged section along the line B-B of FIGS. 1 and
5 shows an illustration of the assignment of electromagnets and pressure needles to a needle group.
In the figures, 1 denotes a cast body with a print head 2, in which, for example, 63 printing pins 3, only one of which is shown in FIG. 1, are guided.
The printing needles 3 penetrate with their printing needle ends 4 a guide plate 5 cast in the print head 2 (FIGS. 3 and 4). In this the 63 print wire ends 4 are arranged along a straight line at the same distance from one another. The distance between the outermost contours of the two outermost print needle ends 4 is approximately the same as the width of a paper strip 6 to be printed which can be used for printing Guide channels 7 fanned apart in tufts. The guide channels 7 following the natural bending line of the printing pins 3 each lie in a plane perpendicular to the plane of the guide plate 5, whereby a low friction of the printing pins 3 in the guide channels is achieved.
At the ends of the guide channels 7 opposite the print head 2 there is a casting sleeve 8 each for receiving an electromagnet 9, only two of which are shown in FIG. The electromagnets 9 are held in the casting sleeves 8 by pressing. One armature 11 of each of the electromagnets 9 is firmly connected to the second end 12 of the associated pressure needle 3 which penetrates the casting sleeve 8 and the electromagnet 9.
The pressure needles are approximately the same length and determine the position of the electromagnets assigned to them and held in the pouring sleeve 8 during the casting process of the cast body 1. The electromagnets 9 are arranged with their casting sleeves 8 in a rectangular grid 13 on a surface symmetrical to the print head 2. The grid 13 is arranged in FIG. 2 by dots.
The longer side of the rectangle of the grid 13 lies parallel to the straight line formed by the print wire ends 4 in the guide plate 5 (cf. FIG. 3).
The outer end faces 19 of the pouring sleeves 8 are all at the same distance, measured along the associated guide channel 7, from the guide plate 5 of the print head 2, the central axes of the pouring sleeves 8, and thus also the electromagnets 9, being such a distance from the central axis of the cast body 1 Assume that all of the preferably conically shaped electromagnets 9 arranged in the rectangular grid 13 have essentially the same distance from one another.
A cast shell 16, likewise produced in a casting process, is fastened over the cast body 1 and the electromagnet 9 on three spacer columns 15. The casting shell 16 has a cast-in threaded sleeve 18 provided with an adjusting screw 17 centrally to each longitudinal axis of the casting sleeves 8.
In their rest position, the outer end faces of the armatures 11 of the electromagnets 9 rest against the adjusting screws 17 under the action of a return spring (not shown). Because the distance from mutually assigned reference surfaces, for example the end surfaces 19, 20 of the pouring sleeves 8 on the one hand and the threaded sleeves 18 on the other hand, is the same everywhere, this results for the adjusting screws 17 and especially for the armature 11 and their armature air gaps after the rest position has been adjusted the print wire ends 4 have an approximately the same setting for all electromagnets. This means that the print needle ends 4 strike uniformly against an ink ribbon 21 (FIG. 4) positioned in front of the paper strip 6, which has a favorable effect on the typeface.
Two threaded sleeves 22 cast in the cast body 1 are used to fasten the needle printer in a ticket machine for printing paper strips 6 moving past the stationary print head 2.
The configuration of the position of the guide channels 7 with one another, immediately following the guide plate 5, is of decisive importance for the service life of the dot matrix printer. The course of the guide channels 7 and their assignment in the grid 13 must therefore be selected so that none of the guide channels 7 touch and that the greatest possible wall thicknesses exist between them.
For this purpose, the 63 printing pins 3 are divided into new groups of 7 printing pins 3 along the straight lines formed by the printing pin ends 4 in the guide plate 5. In the grid 13 of FIG. 2, the electromagnets 9, to which the points lying in a row, in the example in FIG. 2 in a row of seven, are assigned, each form a group. As can be seen in FIG. 2, the rows of electromagnets lie perpendicular to the straight line formed by the print needle ends 4 in the guide plate 5.
In FIG. 5, the points drawn in a horizontal line represent the seven print wire ends 4 of a group, and the points in a vertical line represent the electromagnets 9. Connecting lines 23 in FIG. 5 show the assignment of the guide channels 7 within the group.
The centrally located electromagnet 9 'is also assigned to the centrally located print needle end 4'. If, in contrast to the example described, the number of print pins in a group is an even number, then the two centrally located electromagnets of the group are also assigned to the two centrally located print needle ends.
The print wire ends immediately adjacent to the centrally located print wire end 4 'belong to the outermost electromagnets of the group. The further away a print wire end is from the center of its group, the closer its associated electromagnet is to the group center, with adjacent print wire ends being connected to electromagnets which are opposite in relation to the center.
PATENT CLAIM 1
Dot matrix printer for generating typefaces composed of individual printing dots on a paper strip by means of printing needles arranged in a line in a guide plate of a print head, each of which is guided in its own guide channel of a cast body created by a casting process and each with an anchor at the other end an electromagnet is connected, characterized by the following features a) to e):
a) In the print head (2) so many print pins (3) are inserted along a straight line and at the same distance from each other that the distance between the outermost contours of the two outermost print pin ends (4) is approximately equal to the width of the paper strip to be printed which can be used for printing ( 6) is, b) the print needles (3) are guided parallel in the print head (2) in the guide plate (5) and then against their ends (12) connected to the armatures (11) of the electromagnets (9) in the plane of the Guide plate (5) vertical planes fanned out like tufts along their natural bending line, c) the pressure pins (3) are approximately the same length among themselves and determine the position of the electromagnets (9) assigned to them, held in a pouring sleeve (8), in an approximately rectangular grid ( 13) on a surface symmetrical to the print head (2),
whose longer side of the rectangle lies parallel to the straight line formed by the print needle ends (4) in the guide plate (5), d) the reference surfaces (19) of the pouring sleeves (8) are all at the same distance from the guide plate, measured along the associated needle guide channel ( 5) of the print head (2) and the central axes of the pouring sleeves (8) are in such a position relative to the central axis of the cast body (1) that all electromagnets (9) arranged in the rectangular grid (13) are essentially the same distance from one another , e) centrally to the longitudinal axis of each pouring sleeve (8), a poured threaded sleeve (18) provided with an adjusting screw (17) for the armature (11) of the electromagnet (9) is arranged in a pouring shell (16) fastened above the cast body so that
that the distance from mutually assigned reference surfaces (19, 20) of the pouring sleeves (8) on the one hand and the threaded sleeves (18) on the other hand is the same everywhere.
PATENT CLAIM 11
Use of the needle printer according to patent claim I in a ticket machine for printing a paper strip (6) passing the stationary print head (2).