DE2119417A1

DE2119417A1 - Guide device for the needles of a needle print head

Info

Publication number: DE2119417A1
Application number: DE19712119417
Authority: DE
Inventors: Hans 5060 Bensberg; Mehlhart Erwin 5050 Porz; Pomplun Emil 5060 Steinenbrück; Schwibbe Alfred 5000 Köln. P Buschmann
Original assignee: Nixdorf Computer Corp
Current assignee: Atos IT Solutions and Services Inc
Priority date: 1971-04-21
Filing date: 1971-04-21
Publication date: 1972-11-16
Also published as: CH534055A

Description

Führungsvorrichtung für die Nadeln eines Nadeldruckkopfes Die Erfindung betrifft eine Führungavorrichtung für die Nadeln eines Nadeldruckkopfes.Guide device for the needles of a needle print head The invention relates to a guide device for the needles of a needle print head.

NadeldruckköpSe werden beispielsweise in Mosaikdruckern verwendet. Ein Nadeldruckkopf enthält mehrere Nadeln, die an ihren Druckenden beispielsweise in Form einer Matrix oder eines Teils einer Matrix auf die Größe eines Schriftzeichenfeldes bzw. eines Teils des Schriftzeichenfeldes konzentriert angeordnet sind. An ihren Antriebsenden werden die Nadeln mit mechanischen Vorrichtungen bewegt, beispielsweise mit durch elektrische Informationssignale gesteuerten Elektromagneten. Da diese einen erheblichen Raumbedarf beanspruchen, ergibt sich eine Anordnung der Nadeln innerhalb eines Nadeldruckkopfes derart, daß der Verlauf einer jeden Nadel mehr oder weniger gekrümmt ist.Dot matrix print heads are used, for example, in mosaic printers. A dot matrix print head contains several needles that are attached to their printing ends, for example in the form of a matrix or a part of a matrix to the size of a character field or a part of the character field are arranged concentrated. At her Drive ends, the needles are moved with mechanical devices, for example with electromagnets controlled by electrical information signals. This one take up a considerable amount of space, there is an arrangement of the needles within a needle print head in such a way that the course of each needle more or less curved.

Durch den gekrümmten Verlauf und die nicht unerhebliche Länge der Nadeln sowie durch die impulsweise mechanische Bewegung können die Nadeln ausknicken. Sie bedürfen daher einer besonderen Führung. In bekannten Nadeldruckköpfen werden Führungen mit im Verlauf der Nadeln nacheinander angeordneten Blechen verwendet, welche mit Bohrungen versehen sind, durch die die Nadeln hindurchgeführt sind. Auch bei solchen Führungsvorrichtungen ist jedoch ein Ausschwingen der Nadeln zwischen den einzelnen Führungsblechen und auch innerhalb deren Bohrungen nicht immer zu vermeiden. Durch ein Ausschwingen ergibt sich Jedoch der Nachteil eines fehlerhaften Drucks, denn die Verlagerung des antriebsseitigen Endes einer Nadel ist dann größer als die Verlagerung des Druckendes der Nadel.Due to the curved course and the not inconsiderable length of the Needles and the pulsed mechanical movement can buckle the needles. They therefore require special guidance. In known needle print heads are guides used with sheets arranged one after the other in the course of the needles, which with Bores are provided through which the needles are passed. Even with those Guide devices, however, is a swinging out of the needles between the individual Guide plates and also within their bores cannot always be avoided. By However, a swing results in the disadvantage of faulty printing because the displacement of the drive-side end of a needle is then greater than the displacement of the printing end of the needle.

Es ist ferner bereits bekannt, die Nadeln eines Nadeldruckers in Kapillarrohren zu führen, die leicht gebogen sind. Diese Rohre bestehen meist aus KF ststoff, der keine gute Wärmeableitung gewahrleistet. Eine gute Wärmeableitung ist jedoch insbesondere im Hinblick auf die hohen Arbeitsgeschwindigkeiten moderner Nadeldrucker von Wichtigkeit, bei schlechter Wärmeableitung können sich die Kapillarrohre verformen bzw.It is also already known to use the needles of a needle printer in capillary tubes to guide that are slightly curved. These pipes are usually made of KF material, the does not guarantee good heat dissipation. However, good heat dissipation is particular important in view of the high working speeds of modern dot matrix printers, If the heat dissipation is poor, the capillary tubes can deform or

schrumpfen. Da die Kapillarrohre auf den günstigsten Verlauf der Nadeln zwischen Antrieb und Druckbereich gebogen werden müssen, ist die Herstellung eines mit solchen Rohren ausgerüsteten Nadeldruckkopfes kostspielig und schwierig, denn der optimale Verlauf der jeweiligen Nadel läßt sich durch Verbiegen des Kapillarrohres nicht immer-erreichen. Ferner wirken sich die Eigenschaften eines Kapillarrohres nachteilig aus hinsichtlich der Ausnahme von Flüssigkeiten, insbesondere von Schmiermitteln. Die Führung der jeweiligen Nadel soll möglichst störungsfrei arbeiten und daher frei von Fremdstoffen sein. Mit den in ein Kapillarrohr aufgenommenen Flüssigkeiten treten gleichzeitig Verschmutzungen auf, die die Führung einer Nadel im Kapillarrohr erheblich beeinträchtigen können.shrink. Since the capillary tubes on the most favorable course of the needles must be bent between the drive and the pressure area is the manufacture of a With such tubes equipped needle print head expensive and difficult, because the optimal course of the respective needle can be determined by bending the capillary tube not always-achieve. The properties of a capillary tube also have an effect disadvantageous with regard to the exception of liquids, in particular lubricants. The guidance of the respective needle should work as smoothly as possible and therefore be free of foreign matter. With the liquids taken up in a capillary tube at the same time contamination occurs, which the guidance of a needle in the capillary tube can significantly affect.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Führungsvorrichtung für die Nadeln eines Nadeldruckkopfes zu schaffen, die sich durch besonders einfache und kostensparende Fertigwlg sowie durch eine erhöhte Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit auszeichnet. Insbesondere soll eine Verlegung der Führung bei der Herstellung eines Nadeldruckkopfes auf einen der jeweiligen Nadel optimal angepaßten Weg nicht erforderlich sein.The object of the invention is to provide a guide device to create for the needles of a needle print head, which are characterized by particularly simple and cost-saving finished walls as well as increased operational reliability and reliability. In particular, a relocation of the leadership should be the production of a needle print head on one of the respective needle optimally adapted Path may not be required.

Eine Führungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß jede. Nadel auf dem Bereich zwischen ihrem Antrieb und einer am vorderen Ende des Nadeldruckkopfes angeordneten Führung durch eine Metalldrahtwendel umgeben ist.A guide device of the type mentioned at the outset is the solution this object according to the invention designed such that each. Needle on the area arranged between its drive and one at the front end of the dot matrix print head Guide is surrounded by a metal wire helix.

Eine Fuhrungsvorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich durch einen besonders zuverlässigen Betrieb und durch einfache Herstellung aus. Die Metalldrahtwendel einer jeden Nadel gewährleistet eine bessere Wärmeableitung als Kunststoff. Die Nadel ist in ihrer jeweiligen Wendel derart geführt, daß sich immer nur tangentiale Berührungspunkte zwischen der Nadel und den Windungen der Wendel ergeben, wodurch die Reibung zwischen Führung und Nadel erheblich verringert ist, Zwischen den einzelnen Windungen der Wendel sind dabei Hohlräume gebildet, in die sich evtl. Abrieb der Wendel oder der Nadel absetzen kann. Damit ist eine stets unbehinderte Führung der Nadel gewährleistet. Eine Metalldrahtwendel hat ferner den Vorteil, daß sie sich selbsttätig auf den optimalen Verlauf der Nadel einstellen kann. Bei der Herstellung eines Nadeldruckkopfes wird die Wendel mit ihren beiden Enden an festen Stellen des Kopfes in Bohrungen eingesetzt, die in der Richtung verlaufen, in die auch die Nadel geführt werden soll. In einfacher Weise kann die Drahtwendel hinsichtlich ihrer Länge so bemessen werden, daß sie in Richtung der Jeweiligen Bohrung verläuft, in die sie eingesetzt ist, und dabei stetig und störungsfrei durch ihre Eigenbiegung in die Richtung der jeweils anderen Bohrung übergeht.A guide device according to the invention is characterized by a particularly reliable operation and simple manufacture. The metal wire coil each needle ensures better heat dissipation than plastic. the The needle is guided in its respective helix in such a way that it is always tangential Points of contact between the needle and the turns of the helix result, whereby the friction between the guide and the needle is significantly reduced, between the individual The turns of the helix are hollow spaces into which any abrasion of the Coil or the needle can settle. This means that the leadership is always unhindered Needle guaranteed. A metal wire coil also has the advantage that it is can automatically adjust to the optimal course of the needle. In the preparation of With a dot matrix print head, both ends of the helix are at fixed points of the head used in bores that run in the direction in which the Needle is to be guided. In a simple way, the wire helix with regard to their length is dimensioned so that it runs in the direction of the respective hole, in which it is inserted, and at the same time steady and trouble-free due to its own bending merges in the direction of the other hole.

Die erheblich verringerte Reibung der Nadel innerhalb der Metalldrahtwendel ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb auch bei hoher Schreibfrequenz. Die dabei wiederum auftretende Wärme wird, wie bereits'beschrieben, durch die Verwendung eines Netalldrahtes besser abgeleitet als bei Verwendung von Kunststofführungen. Da die Metalldrahtwendel einem Biegeeinfluß einen nur geringen Widerstand entgegensetzt, stellt sie sich selbsttätig auf ihre ideale Krümmung ein.The significantly reduced friction of the needle within the metal wire coil enables reliable operation even at high writing frequencies. The one with it Any heat that occurs is, as already described, through the use of a Metal wire is better dissipated than when using plastic guides. Since the Metal wire helix offers only a slight resistance to the influence of bending, it adjusts itself automatically to its ideal curvature.

Ein besonderer Vorteil der Metalldrahtwendel besteht darin, daß sie keinerlei Kapillarwirkung aufweist. Dadurch wird es möglich, Schmiermittel zu verwenden, um die Reibung der jeweiligen Nadel am vorderen Ende des Nadelkopfes weiter herabzusetzen. Eine Führungsvorrichtung nach der Erfindung kann auf Grund dieser Erkenntnis vorteilhaft derart weiter ausgebildet sein, daß der am vorderen Ende des Nadeldruckkopfes angeordneten Führung eine Fettkammer vorgeordnet ist. Wenn die Metalldrahtwendeln der Nadelelemente in die Fettkammer eingesetzt sind, werden die Nadeln selbst durch die Fettkammer hindurch sowie durch die am vorderen Ende des Nadeldruckkopfes angeordnete Führung nach außen geführt. Durch das Fehlen einer Kapillarwirkung wird kein Schmierfett in die Metalldrahtwendeln aufgenommen, wodurch deren Verschmutzung und damit verbundene Betriebsstörungen vermieden werden. In der Fettkammer kann ein Schmiermittel vorgesehen sein, welches hinsichtlich seiner Viskosität und sonstiger Schmiereigenschaften optimal der vorderen Führung des Nadeldruckkopfes angepaßt ist.A particular advantage of the metal wire helix is that they has no capillary effect. This makes it possible to use lubricants to further reduce the friction of the respective needle at the front end of the needle head. A guide device according to the invention can be advantageous on the basis of this knowledge be further designed so that the arranged at the front end of the needle print head Lead a fat chamber is upstream. When the metal wire coils of the needle elements Are inserted into the fat chamber, the needles themselves are inserted through the fat chamber through and through the guide arranged at the front end of the dot matrix print head outwards. In the absence of capillary action, there is no grease included in the metal wire coils, reducing their pollution and associated Operational disruptions can be avoided. A lubricant can be provided in the grease chamber its viscosity and other lubricating properties is optimally adapted to the front guidance of the needle print head.

Zweckmäßig ist die Metalldrahtwendel aus korrosionsbeständigem Stahldraht gebildet. Stahldraht zeichnet sich durch eine besonders gute Elastizität aus, so daß die selbsttätige Biegung der Metalldrahtwendel bei der Herstellung des Nadeldruckkopfes zuverlässig eingestellt wird.The metal wire helix made of corrosion-resistant steel wire is expedient educated. Steel wire is characterized by particularly good elasticity, see above that the automatic bending of the metal wire helix during the manufacture of the wire dot head is set reliably.

Bei einer Führungsvorrichtung nach der Erfindung können die Metalldrahtwendeln innerhalb des Nadeldruckkopfes mit einem Kunststoff vergossen sein. Ist dieser Kunststoff in seinem geschmolzenen Zustand besonders dümiflüssig, so können die Metalldrahtwendeln vor dem Vergießen jeweils mit einem elastischen Schlauch überzogen werden, der das Eintreten des Kunststoffs in den Innenraum der Metalldrahtwendeln verhindert.In a guide device according to the invention, the metal wire coils inside the dot matrix print head with a Plastic can be potted. If this plastic is particularly liquid in its molten state, then so the metal wire coils can each with an elastic hose before casting are coated, which prevents the plastic from entering the interior of the metal wire coils prevented.

Ein Ausführungsbeispiel einer Führungsvorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur beschrieben.An embodiment of a guide device according to the invention is described below with reference to the figure.

In der Figur ist ein mit einer erfindungsgemäßen Fwuhrungsvorrichtung ausgerüsteter Nadeldruckkopf in der Draufsicht dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus einem NadelfUhrungsrahmen 1, Antriebselementen 8, Kopplungen 6 und 7 sowie den Drucknadeln 3. Die Drucknadeln 3 sind mit den Antriebselementen 8 verbunden, wobei sie durch die Kopplungselemente 6 und 7 hindurchgeführt sind. Diese Elemente ermöglichen eine Einstellung des Abstandes der Antriebselemente 8 gegenüber dem Rahmen 1 sowie eine Einstellung des Bewegungshubes der jeweiligen Nadel 32 Als Antriebselemente können beispielsweise Elektromagnete 8 vorgesehen sein, die in nicht dargestellter Weise mit Informationssignalen angesteuert werden. Am vorderen Ende des Nadeldruckkopfes ist eine Führung 4 vorgesehen, mit der die Nadeln 3 auf einen sehr geringen Bereich konzentriert werden, der beispielsweise einem Schriftzeichenfeld oder einem Teil eines solchen Feldes entspricht. Hinter der Führung 4 ist eine Fettkammer 5 angeordnet, durch die die Nadeln hindurchgeführt sind. Diese Fettkammer ist auf ihrer einen Seite durch den Rahmen 1 begrenzt, wodurch sich ein einfacher Aufbau des Nadeldruckkopfes ergibt. Ferner ist dadurch eine einfache Herstellung der Fettkammer selbst möglich. Es ist lediglich eine Nadel 3 in ihrer Führung innerhalb der Fettkammer dargestellt, um eine bessere Übersicht zu gewährleisten. Zwischen der Fettkammer 5 und den Durchführungen für die Antriebselemente 8 am Rahmen 1 sind die Nadeln 3 durch Metalldrahtwendeln 2 hindurchgeführt. Es sind lediglich drei derartige Führungen dargestellt, in gleicher Weise können Jedoch auch mehrere Führungen vorgesehen sein, wobei sich die Anordnung bzw. der Aufbau des Nadeldruckkopfes mit seinen Antriebselementen entsprechend ändert. Die Metalldrahtwendeln 2 sind in der angedeuteten Lage zwischen der Fettkammer 5 und den Antriebselementen 8 bzw. den Koppelelementen 6 und 7 gekrümmt dargestellt, und zwar derart, daß sie jeweils senkrecht in die ihnen zugeordnete Bohrung eintreten. Der gekrümmte Verlauf stellt sich infolge der Verwendung von Metalldraht, der zu einer Wendel aufgewickelt ist, s selbsttätig ein.In the figure is a with a guide device according to the invention equipped needle print head shown in plan view. It essentially consists from a needle guide frame 1, drive elements 8, couplings 6 and 7 and the Print needles 3. The print needles 3 are connected to the drive elements 8, wherein they are passed through the coupling elements 6 and 7. These elements enable an adjustment of the distance between the drive elements 8 relative to the frame 1 and an adjustment of the stroke of movement of the respective needle 32 as drive elements For example, electromagnets 8 can be provided, which are not shown in Way to be controlled with information signals. At the front end of the dot matrix print head a guide 4 is provided with which the needles 3 on a very small area be concentrated, for example, a character field or a part corresponds to such a field. A grease chamber 5 is arranged behind the guide 4, through which the needles are passed. This fat chamber is on its one Page bounded by the frame 1, resulting in a simple structure of the dot matrix print head results. Furthermore, a simple production of the fat chamber itself is thereby possible. Only a needle 3 is shown in its guide within the fat chamber, to ensure a better overview. Between the grease chamber 5 and the bushings for the drive elements 8 on the frame 1, the needles 3 are made by metal wire coils 2 passed through. Only three such guides are shown in FIG same However, several guides can also be provided, with the arrangement or the structure of the needle print head with its drive elements changes accordingly. The metal wire coils 2 are in the position indicated between the grease chamber 5 and the drive elements 8 and the coupling elements 6 and 7 shown curved, in such a way that they each enter perpendicularly into the bore assigned to them. The curved course is due to the use of metal wire, which is too a helix is wound up automatically.

Der Innen-raum des Rahmens 1 kann mit Kunststoff oder einer sonstigen Vergußmasse gefüllt sein. Diese ist nicht dargestellt, derartige Vergußmassen sind Jedoch bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Zur besseren Wärmeableitung kann auch innerhalb der Vergußmasse ein Granulat metallischer Art vorgesehen sein. Die evtl. auf den Metalldrahtwendeln vorgesehenen elastischen Schläuche sind in der Figur nicht dargestellt.The interior of the frame 1 can be made of plastic or other Potting compound be filled. This is not shown, such potting compounds are However, they are known and do not require any further explanation. For better heat dissipation A granulate of a metallic type can also be provided within the potting compound. The elastic hoses that may be provided on the metal wire coils are in not shown in the figure.

Da sich die Metalldrahtwendiln beim Einsetzen in den Nadel druckkopf selbsttätig auf ihren optimal gekrümmten Verlauf einstellen, wird diese Einstellung zuverlässig beibehalten, wenn der Nadeldruckkopf vergossen ist. Insgesamt ergibt sich dadurch, wie bereits beschrieben, bei äußerst einfachem und kostensparendei Aufbau ein Nadeldruckkopf, der hinsichtlich der langen Nadelführungen wartungsfrei arbeitet, dessen Zuserlässigkeit durch wesentlich verringerte Reibung gegenüber bekannten Anordnungen erhöht ist und der sich insbesondere durch gute Wärmeableitung für höchste Druckfrequenzen eignet.Since the metal wire filaments move when they are inserted into the needle printhead automatically adjust to its optimally curved course, this setting will reliably maintained when the dot matrix print head is encapsulated. Overall results As a result, as already described, with extremely simple and cost-saving Structure of a needle print head, which is maintenance-free with regard to the long needle guides works, its reliability compared to significantly reduced friction known arrangements is increased and is characterized in particular by good heat dissipation suitable for the highest printing frequencies.

Claims

Guide device for the needles of a needle print head, thereby characterized in that each needle (3) on the area between its drive (8) and one at the front end of the needle print head (1) arranged guide (4) through a Metal wire coil (2) is surrounded.

2. Guide device according to claim 1, characterized in that the guide (4) arranged at the front end of the needle print head (1) has a grease chamber (5) is upstream.

3. Puhrungsvorrichtung according to claim t Qder 2, characterized in that that the metal wire turn is formed from corrosion-resistant steel wire.

4. Guide device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the metal wire coils (2) within the needle print head (1) are potted with a plastic.

5. Guide device according to claim 4, characterized in that the metal wire coils (2) are each covered with an elastic hose.

L e r s e i t e