DE2230810A1

DE2230810A1 - POINT PRINTER

Info

Publication number: DE2230810A1
Application number: DE2230810A
Authority: DE
Inventors: Armin Heindke; Albert Hirt; Gerhard Muetz; Werner Winkler
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1972-06-23
Filing date: 1972-06-23
Publication date: 1974-01-10
Also published as: GB1386530A; US3892175A; IT985740B; JPS5222564B2; FR2190055A5; DE2230810B2; JPS4952534A

Description

20.6.1972 071 bv Wi Akte: 13566/20/1972 071 bv Wi file: 1356

K I E Ii Z L L APPAR-Λ Tu G Ii D II 7730 Villingen-Schvenningen, Stadtbezirk VillingenK I E Ii Z L L APPAR-Λ Tu G Ii D II 7730 Villingen-Schvenningen, Villingen district

NadeldruckerDot matrix printer

Die Erfindung betrifft einen Nadeldrucker. Solche Drucker sind auch als Ilatrix-, Punkt- oder Drahtdrucker bekannt und setzen jedes zu druckende Zeichen aus einer Vielzahl von einzelnen Punkten zusammen. Matrixdrucker schreiben dabei ein Zeichen parallel, indem aus einer Matrix von beispielsweise 5 x 7 = !!adeln im Druckkopf, die zugleich betätigt werden, das gewünschte Zeichen gebildet wird. Nach einem Tabulationsschritt um eine oder mehrere Schreibteilungen kann das nächste Zeichen in gleicher Weise gedruckt werden. Andere derartige Drucker weisen beispielsweise nur sieben Nadeln in einem Druckkopf auf, die senkrecht übereinander unter 90° zur Zeilenrichtung angeordnet sind. Ein zu druckendes Zeichen wird dabei in Serie durch mehrere Teilschritte des Druckkopfes gebildet, indem zwischen je zwei Teilschritten die Nadeln parallel aktiviert werden, die zur Bildung des entsprechenden Zeichenteils benötigt werden. Nach beispielsweise fünf Teilschritten ist dann ein Zeichen fertig gedruckt. Nach entsprechenden Leerschritten, die den Abstand der einzelnen Zeichen untereinander bilden, beginnt der Druck des nächst folgenden Zeichens in der vorher geschilderten Weise. Der Druck kann auch fliegend, d.h. nicht im Start-Stop-Betrieb des Druckkopfes erfolgen.The invention relates to a dot matrix printer. Such printers are also known as ilatrix, dot or wire printers and set each character to be printed from a large number of individual ones Points together. Matrix printers write a character in parallel by using a matrix of, for example, 5 x 7 = !! pins in the printhead, which are actuated at the same time, the desired Character is formed. After a tabulation step by one or several divisions, the next character can be printed in the same way. Other such printers exhibit for example only seven needles in a print head, which are arranged vertically one above the other at 90 ° to the line direction are. A character to be printed is formed in series by several sub-steps of the print head by placing between each two sub-steps the needles are activated in parallel, which are required to form the corresponding part of the character. After, for example, five sub-steps, a character is then completely printed. After corresponding spaces, which the distance of the individual characters among each other, the printing of the next character begins in the one described above Way. Printing can also be done on the fly, i.e. not in start-stop mode of the print head.

Hs sind bereits eine Vielzahl derartiger Drucker bekannt. Bei den heute üblichen wird jede Nadel beispielsweise von einem Elektromagneten aus der Ruhelage in die Druckstellung vorgeschnellt, wo sie auf das Farbband auftrifft und die Druckenergie über dieses auf den Aufzeichnungsträger und gegebenenfalls dessen Durchschläge weitergibt, wie dies die OS 1 943 675 bei-A large number of such printers are already known. For example, with today's standard, each needle is made by one Electromagnet from the rest position to the printing position, where it hits the ribbon and the printing energy via this on the recording medium and, if necessary, its copies, as is the case with OS 1 943 675

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2 2 3 ü 8 1 η2 2 3 ü 8 1 η

spielsweise zeigt. Die im großen und ganzen geraden oder auch vorgebogenen Nadeln, die aus Gründen des Platzbedarfs für die Magnete in freier Biegelinie zu diesen hin verlaufen und dabei ganz oder zum größten Teil in Führungsrohren gehalten werden, bilden eine starre Verbindung zwischen der Druckstelle und dem Magnetanker. Dies bedingt eine peinlich genaue Justierung des Arbeitshubes, da sonst bei zu großem Hub das Farbband und eventuell das Papier durchbohrt werden kann oder aber bei zu geringem Hub ein zu schwacher bzw. gar kein Abdruck des Punktes erreicht wird. Bei zu großem Arbeitshub ist weiterhin durch übermäßige Biegebeanspruchung Nadelbruch zu befürchten. Insbesondere bei höheren Druckfrequenzen steigt die Gefahr von Schwingungsbrüchen der Nadel bei diesen Anordnungen.for example shows. The by and large straight or pre-bent needles, which for reasons of space requirements for the Magnets run in a free bending line towards these and are held wholly or for the most part in guide tubes, form a rigid connection between the pressure point and the magnet armature. This requires a meticulous adjustment of the working stroke, otherwise the ribbon and possibly the paper can be pierced if the stroke is too great, or at Too little stroke, too weak an imprint of the point or no imprint at all is achieved. If the working stroke is too large, it continues fear of needle breakage due to excessive bending stress. Especially at higher printing frequencies, the risk of increases Vibration fractures of the needle in these arrangements.

Die vorerwähnten Schwierigkeiten zu vermeiden, ist mit der DAS 1 270 858 eine Nadelbetätigung bekannt geworden, bei der die Verlängerung des beweglichen Teiles des Betätigungsorgans in ein hakenförmiges Ende ausläuft, das in ein Öhr der Drucknadel eingreift, dessen freier Durchmesser größer als der des eingreifenden Hakens 1st. Eine derartige langlochähnliche Verbindung dürfte abef im Hinblick auf die mögliche Druckfrequenz und Lebensdauer Nachteile aufweisen.Avoiding the aforementioned difficulties is with the DAS 1 270 858 a needle actuator has become known in which the extension of the movable part of the actuator runs into a hook-shaped end that engages in an eye of the print needle, the free diameter of which is greater than that of the engaging hook 1st. Such a slot-like connection should abef with regard to the possible printing frequency and service life have disadvantages.

Weiter ist durch das DBP 1 270 859 eine Ausführung bekannt geworden, bei der ein Klappankermagnet als Antrieb vorgesehen ist, bei dem die Bewegungsübertragung vom Magneten zur Nadel über eine Verlängerung des Ankers rechtwinklig zur Längsachse der Nadel erfolgt. Da der Verlängerungsstift des Magnetankers ein verbiegbarer Stift ist, sind zwar die Mangel der geradlinigen starren Verbindung zwischen der Druckspitze der Nadel und ihrem Antrieb behoben, die Folgefrequenz für den Druck aber wesentlich verringert, weil ein Klappanker bekanntermaßen durch das große Streufeld einen schlechten Wirkungsgrad aufweist. Um diesen Mangel teilweise zu kompensieren, wird auch bei diesem Patent eine langlochähnliche Ankopplung derFurthermore, a version has become known through DBP 1 270 859, in which a hinged armature magnet is provided as a drive, in which the movement is transmitted from the magnet to the needle takes place via an extension of the anchor at right angles to the longitudinal axis of the needle. Because the extension pin of the magnet armature is a bendable pen, the lack of the straight rigid connection between the pressure tip of the needle is and its drive fixed, but the repetition frequency for the pressure is significantly reduced because a hinged armature is known has poor efficiency due to the large stray field. In order to partially compensate for this deficiency, will also in this patent a slot-like coupling of the

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Nadel an den Klappanker verwendet.Needle used on the clapper anchor.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Nadeldrucker zu schaffen, bei dem die Vorteile des guten Wirkungsgrades von Tauchankermagneten mit denen einer elastischen und formschlüssigen Kraftübertragung auf die Drucknadel kombiniert werden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jeder Tauchanker formschlüssig mit der zugeordneten Nadel über einen elastischen Antriebshebel so verbunden ist, daß der Weg der Nadel aus der Ruhelage in die Druckstellung gegenüber dem Arbeitshub des Ankers vergrößert ist und die Nadel elastisch an dem Antriebshebel befestigt ist.The object of the invention is to create an improved dot matrix printer in which the advantages of the good efficiency of Solenoid plunger magnets are combined with elastic and positive force transmission to the pressure needle. This is achieved according to the invention in that each plunger is form-fitting with the associated needle via a elastic drive lever is connected so that the path of the needle from the rest position to the pressure position is increased compared to the working stroke of the armature and the needle is elastic attached to the drive lever.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Antriebshebel an einem Ende gelagert, in seinem Mittelteil formschlüssig mit dem Tauchanker und an seinem freien Ende gleichfalls formschlüssig mit der Nadel verbunden.According to a further feature of the invention, the drive lever is mounted at one end, in its middle part in a form-fitting manner with the plunger and at its free end also positively connected to the needle.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Further features of the invention are contained in the subclaims.

Der Aufbau und die Wirkungsweise des Nadeldruckers nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert:The structure and mode of operation of the dot matrix printer according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawings:

Es zeigtIt shows

Fig. 1 die für den Antrieb einer Nadel notwendigen Teile,1 shows the parts necessary for driving a needle,

Fig. 2 die Ausbildung einer einzelnen Nadel von der Seite gesehen,2 shows the design of a single needle seen from the side,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Nadel gemäß der Fig. 2,3 shows a plan view of the needle according to FIG. 2,

Fig. 4a bis 4c schematisch verschiedene Stellungen des Nadelantriebes. 4a to 4c schematically different positions of the needle drive.

In Fig. 1 ist ein Elektromagnet 1 dargestellt, in den bei Be-In Fig. 1, an electromagnet 1 is shown, in which when loading

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strömung ein Tauchanker 2 hineingezogen wird. Ein Ansatz 3 des Tauchankers 2 dient als Anschlag für den Tauchanker in seiner Ruhestellung und liegt an einer Schraube 4 an, durch die die Ruhestellung einstellbar ist. Durch eine Mutter 5 wird die eingestellte Ruhestellung fixiert. Der Ansatz 3 weist zwei Bohrungen 3a und 3b auf. Durch die Bohrung 3a reicht ein Antriebshebel 6, dessen unterer Teil in einem Punkt 7 gelagert ist. Auf dem oberen freien Ende des Antriebshebels 6 ist eine Drucknadel 8 formschlüssig befestigt, von der in der Fig. 1 nur der hintere Teil dargestellt ist. Das nicht dargestellte vordere Ende der Drucknadel ist zu einem nicht dargestellten Druckkopf geführt, in dem sämtliche Drucknadeln in an sich bekannter Weise geführt sind. Durch die Bohrung 3b des Ansatzes 3 ist eine Rückstellfeder 9 geführt, deren beide Enden im Gehäuse des Elektromagneten 1 gehaltert sind.flow a plunger 2 is drawn in. An approach 3 of the Immersion anchor 2 serves as a stop for the immersion anchor in its rest position and rests on a screw 4 through which the Rest position is adjustable. The set rest position is fixed by a nut 5. The approach 3 has two bores 3a and 3b. A drive lever 6, the lower part of which is supported at a point 7, extends through the bore 3a. on the upper free end of the drive lever 6, a pressure needle 8 is positively attached, of which in Fig. 1 only the rear part is shown. The front end of the print wire, not shown, is connected to a print head, not shown out, in which all the printing needles are performed in a known manner. Through the hole 3b of the approach 3 is a Return spring 9 guided, both ends of which are held in the housing of the electromagnet 1.

Beim Einschalten des Stromes wird der Anker 2 in den Elektromagneten 1 gemäß der Fig. 1 nach links gezogen und nimmt dabei den Antriebshebel 6 mit. Die Rückstellfeder 9 wird dabei gespannt. Der Arbeitshub des Ankers 2 (in Fig. 1 nach links) wird durch einen Eisenkern 10 begrenzt und sei bei diesem Beispiel mit 0,4 mm festgelegt. Da der Antriebshebel 6 in der Mitte seiner Gesamtlänge von dem Anker 2 bewegt wird, führt sein oberes Ende mit der Drucknadel einen Arbeitshub von 0,8 mm aus. Somit ist hier eine besonders günstige Lösung für das Problem gefunden, bei möglichst kleinem Arbeitshub eines Tauchankers 2 einen entsprechend größeren Hub einer Drucknadel 8 zu erzielen. Der geringe Hub des Tauchankers 2 ermöglicht sehr hohe Druckfrequenzen. When the current is switched on, the armature 2 is in the electromagnet 1 is pulled to the left in accordance with FIG. 1 and thereby takes the drive lever 6 with it. The return spring 9 is tensioned. The working stroke of the armature 2 (to the left in FIG. 1) is limited by an iron core 10 and is in this example set at 0.4 mm. Since the drive lever 6 is moved in the middle of its total length by the armature 2, its upper one leads End a working stroke of 0.8 mm with the print needle. Thus, a particularly favorable solution for the problem has been found here, to achieve a correspondingly larger stroke of a pressure needle 8 with the smallest possible working stroke of a plunger 2. The small stroke of the plunger 2 enables very high pressure frequencies.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist das hintere Ende der Drucknadel 8 zu einer Spiralfeder 8a geformt, deren Innendurchmesser dem Durchmesser des Antriebshebels 6 entspricht. Diese Spiralfeder wird über das freie Ende des Antriebshebels 6 geschoben und bildet so eine formschlüssige Verbindung mit diesem.As FIG. 2 shows, the rear end of the print needle 8 is shaped into a spiral spring 8a, the inner diameter of which corresponds to the diameter of the drive lever 6 corresponds. This spiral spring is pushed over the free end of the drive lever 6 and forms such a positive connection with this one.

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Wie die Fig. 3 zeigt, ist die Drucknadel in ihrem hinteren Teil bei 8b abgekröpft, und zwar so, daß die Verlängerung des nicht abgekröpften Drucknadelteils genau zur Achsmitte des Antriebshebels 6 führt, während die Abkröpfung zur ersten Wendel der Spiralfeder 8a führt. Damit wird erreicht, daß die oberen Windungen der Spiralfeder 8a elastisch nachgeben, wenn die Drucknadel 0 an der Abdruckstelle auftrifft. Durch diese elastische Anbringung der Drucknadel 8 an dem Antriebshebel 6 ist es möglich, mit den Drucknadeln 8 auf einer Stahlplatte zu schreiben, ohne daß die Drucknadeln 8 zerstört werden. Es hat sich Jedoch erwiesen, daß bei sehr hohen Druckfrequenzen in den oberen Windungen der Feder 8a Brüche auftreten können. Aus diesem Grunde ist die Feder 8a und ein Teil der Drucknadel 8 mit einer Plastikmasse 11 umkleidet, die die Wirkung der Feder 8a nur gering beeinflußt, aber unerwünschte Schwingungen vermeidet.As shown in FIG. 3, the print wire is bent in its rear part at 8b, in such a way that the extension of the not bent print needle part leads exactly to the center of the axis of the drive lever 6, while the bend leads to the first helix the spiral spring 8a leads. This ensures that the upper turns of the coil spring 8 a yield elastically when the Print needle 0 hits the print point. Through this elastic Attaching the print needle 8 to the drive lever 6, it is possible with the print needles 8 on a steel plate to write without the needles 8 are destroyed. However, it has been found that at very high printing frequencies breaks can occur in the upper turns of the spring 8a. For this reason, the spring is 8a and a part of the print wire 8 covered with a plastic compound 11, which only slightly affects the action of the spring 8a, but undesirable vibrations avoids.

Der Antriebshebel 6 besteht vorzugsweise aus Federstahl, so daß sich eine zusätzliche Vergrößerung der Elastizität des Antriebes der Drucknadel 8 ergibt.The drive lever 6 is preferably made of spring steel, so that an additional increase in the elasticity of the Drive the print needle 8 results.

Die Fig. 4a zeigt schematisch die Antriebsglieder 2, 6 und in Ruhestellung. Wird der Elektromagnet 1 nun bestromt, so taucht der Anker 2 mit großer Geschwindigkeit in den Spulenkörper ein. Dabei wird infolge der Trägheit der anzutreibenden Teile 6 und 8, 8a und 11 der Antriebshebel 6 in der Mitte nach links durchgebogen, wie dies die Fig. 4b zeigt. Diese Vorspannung des Antriebshebels 6 ergibt eine Beschleunigung der Drucknadel 8 auf dem Weg zur Druckstelle hin. Nach dem Auftreffen des Ankers 2 auf dem Eisenkern 10 wirkt die Masse der Drucknadel 8, der Feder 8a und des Antriebshebels 6 in der Bewegungsrichtung weiter und ergibt somit einen zusätzlichen freien Flug der Drucknadel 8 zur Druckstelle hin. Das ergibt eine Vergrößerung des Arbeitshubes der Drucknadel 8 von 0,8 mm auf ca. 1 mm. Der Augenblick des Auftreffens istFig. 4a shows schematically the drive members 2, 6 and in the rest position. If the electromagnet 1 is now energized, so the armature 2 dips into the coil body at high speed. It is due to the inertia to be driven Parts 6 and 8, 8a and 11 of the drive lever 6 bent in the middle to the left, as shown in FIG. 4b. These Pretensioning of the drive lever 6 results in an acceleration of the print needle 8 on the way to the printing point. After this When the armature 2 hits the iron core 10, the mass acts the print needle 8, the spring 8a and the drive lever 6 continues in the direction of movement and thus results in an additional free flight of the print needle 8 to the pressure point. This results in an increase in the working stroke of the print wire 8 from 0.8 mm to approx. 1 mm. The moment of impact is

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in der Fig. 4c bildlich dargestellt. Durch den freien Hub ergibt sich nach dem Anschlagen der Drucknadel 8 auf den Aufzeichnungsträger wiederum eine Vorspannung des Antriebshebels 6, jedoch nun in der entgegengesetzten Richtung als in Fig. 4b. Durch diese Vorspannung des Antriebshebels 6 (Fig. 4c) und durch das Auftreffen der Drucknadel 8 auf die Druckunterlage wird die durch die Rückstellfeder 9 auf den Anker 2 bewirkte Rückstellkraft vergrößert, so daß die Drucknadel 8 auch beschleunigt zurückgeführt wird. Diese Beschleunigung der Rückstellung ist aber nur am Beginn der Rückführung der Nadel 8 erwünscht und die Rückstellenergie muß beim Erreichen der Ruhestellung vernichtet werden, um unerwünschte Schwingungen des Antriebes zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist am Gehäuse des Elektromagneten 1 in der Höhe der Feder 8a ein Schwingungsdämpfer 12 angeordnet, gegen den die Drucknadel 8 mit der Feder 8a und der Plastikmasse 11 auftrifft. Dieser Schwingungsdämpfer 12 wird vorzugsweise aus Schaumplastik oder ähnlichem, gut dämpfendem Material gebildet. Er muß so bemessen werden, daß Prellungen an der Einstellschraube 4 weitgehend vermieden werden.depicted in FIG. 4c. As a result of the free stroke, after the print needle 8 has hit the recording medium, the drive lever 6 is again pretensioned, but now in the opposite direction than in FIG. 4b. This bias of the drive lever 6 (Fig. 4c) and the impact of the pressure needle 8 on the printing pad, the restoring force caused by the return spring 9 on the armature 2 is increased, so that the pressure needle 8 is also returned accelerated. This acceleration of the return is only desired at the beginning of the return of the needle 8 and the return energy must be destroyed when the rest position is reached in order to avoid undesirable vibrations of the drive. For this purpose, a vibration damper 12 is arranged on the housing of the electromagnet 1 at the level of the spring 8a, against which the pressure needle 8 with the spring 8a and the plastic compound 11 strikes. This vibration damper 12 is preferably formed from foam plastic or similar, good damping material. It must be dimensioned in such a way that bruises on the adjusting screw 4 are largely avoided.

Durch die Elastizität des Antriebshebels 6 in Verbindung mit dem guten Wirkungsgrad des Tauchankers 2 wird ein beschleunigter Vortrieb der Drucknadel 8 erreicht, der wiederum durch die Elastizität des Antriebshebels 6 zu einem freien Flug der Nadel 8 beim Abdruck führt. Das Zusammenwirken der Teile 2, 6, 8a und 8 führt somit zu einer wesentlichen Erhöhung der Druckfrequenz bei für Nadeldrucksysteme relativ großem Arbeitshub und bei gleichzeitig wesentlicher Verminderung der Bruchgefahr der Drucknadeln gegenüber den bisher bekannten Nadelantrieben. Dieser Antrieb kann mit gleichem Vorteil für die verschiedensten Ausführungen von Matrix-, Punkt-, Drahtdrukkern etc. verwendet werden.The elasticity of the drive lever 6 in conjunction with the good efficiency of the plunger 2 is accelerated Propulsion of the print needle 8 is achieved, which in turn by the elasticity of the drive lever 6 to a free flight of the Needle 8 leads to the impression. The interaction of parts 2, 6, 8a and 8 thus leads to a substantial increase in the printing frequency with a relatively large working stroke for needle pressure systems and at the same time a significant reduction in the risk of breakage the print needles compared to the needle drives known so far. This drive can be of equal benefit to the Various designs of matrix, dot, wire printers, etc. can be used.

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Claims

1.J needle printer in which each needle is moved into the printing position by the plunger of a ^ ~ * ^ electromagnet, characterized in that each plunger (2) is positively connected to the associated needle (8) via an elastic drive lever (6) is that the path of the needle (8) from the rest position into the pressure position is increased compared to the working stroke of the armature (2) and the needle (8) is elastically attached to the drive lever (6),

2. Dot matrix printer according to claim 1, characterized in that the drive lever (6) mounted at one end (7), in its middle part form-fitting with the plunger (2) and on its free end is also positively connected to the needle (8).

3. Dot matrix printer according to Claims 1 and 2, characterized in that that the rear end of the needle (8) is shaped into a spiral spring (8a), the diameter of which is a form-fitting and allows elastic connection to the free end of the drive lever (6).

4. Dot matrix printer according to claim 3 »characterized in that the wire size and helix diameter of the needle (8) are chosen are that the first coil of the spring (8a) allow elastic deformations by increasing the coil diameter.

5. dot matrix printer according to claim 4, characterized in that the needle end and the spiral spring to avoid vibrations are provided with a plastic sheath (11).

6. dot matrix printer according to claim 1, characterized in that the needle (8) is bent in its rear part so that

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that an extension of the straight part to the longitudinal axis of the drive lever (6) and the cranked part to the first Helix of the spiral spring (8a) leads.

7. Dot matrix printer according to Claims 1 to 3, characterized in that that the spring action of the drive lever (6) is chosen so that at the beginning of the working stroke of the plunger (2) an elastic deformation of the drive lever (6) occurs, leading to a greater drive acceleration the needle (8) leads.

8. Dot matrix printer according to claim 7, characterized in that when the plunger (2) hits a stop (10) the drive lever (6) a free flight of the needle (8) towards the pressure point while maintaining the form-fitting Connection enables.

9. Dot matrix printer according to Claims 7 and 8, characterized in that that a shock-absorbing rest bearing (12) is provided, which prevents the occurrence of the return of the needle (8), reversed acceleration forces of the drive lever (6) destroyed.

10. Dot matrix printer according to Claims 1 to 9 »characterized in that that the drive lever (6) consists of spring steel.

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