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Tauchanker von Drahtdruckmagneten mit Anordnung zur Befestigung von
Drucknadeln
Die Erfindung betrifft einen Tauchanker von Drahtdruckmagneten
mit Anordnung zur Befestigung von Drucknadeln.
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In datenverarbeitenden Anlagen werden häufig Drahtdrucker eingesetzt,
bei denen Elektromagnete Drucknadem antreiben, die am Anker des Elektromagneten
direkt oder indirekt befestigt sind. Bei zylindrisch oder konisch ausgebildeten
Druckmagneten werden vorzugsweise entweder flache Magnetanker oder relativ lange
tauchanker verwendet. Zur Befestigung von Druckdrähten in flachen Magnetankern wurde
bereits vorgeschlagen (DDR - WP F 16b/160077) den flachen Magnetanker mit einem
Durchgangsloch zu versehen, das mit unterschiedlichem Durchmesser das verdickte
Ende der Drucknadel aufnimmt. Durch Verformung des Ankers wird die Nadel arretiert.
Dieses Verfahren ist bis jetzt nur bei flachen Magnetankern bekanntgeworden, da
die Ausführung eines relativ langen Durchgangsloches in der Größenordnung der Stärke
einer Drucknadel (0,3 mm) zu technologischen Schwierigkeiten durch Auswandern des
Bohrers führt. Deshalb ist bekannt, den Tauchanker nur mit einem Sackloch geringer
Tiefe zu versehen, in das die Nadel eingeklebt wird. Danach wird zwar ein Auswandern
des Bohrers vermieden, aber nachteilig ist die unsichere Befestigung der Nadel.
Das Sackloch stellt eine dünne Kapillare dar, in die der Kleber wegen des Luftpolsters
auf dem Grund des Loches nicht einfließt. Somit ist nur eine ungenügende Verklebung
der Drucknadel gegeben. Außerdem tritt bei jedem Anschlag der Drucknadel auf dem
Formularträger eine relativ große Flächenpressung auf dem Grund des Sackloches auf,
da die Auflagefläche der Drucknadel sehr klein ist. Die ungenügende Scherfestigkeit
der Klebfuge führt durch Lösen der Drucknadeln zu Betriebsstörungen. (BRD - DAS
1 611 431) Nachteilig ist weiterhin die relativ große Masse der Tauchanker, die
einer Steigerungy der Druckfrequenz oder des Nadelhubes entgegensteht.
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Die Brfindun-g hat den Zweck die unsichere Befestigung von Drucknadeln
in Tauchankern zu beheben und die sonstig genannten Nachteile zu vermeiden.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Tauchanker von Drahtdruckmagneten
mit Anordnung zur Befestigung von Drucknadeln anzugeben, die mit vertretbarem technologischen
Aufwand und Verringerung der Masse des Tauchankers bei günstigem magnetischen Wirkungsgrad
eine sichere Befestigung der Nadel im Tauchanker gewährleistet und eine hohe Schreibleistung
oder große Nadelhübe ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabedadurch gelöst,
daß die Drucknadel mit ihrem umgeformten Ende, das umgebogen oder angestaucht ist,
in einer abgestuften Durchgangsbohrung derart angeordnet ist, daß sich das verdickte
Ende der Drucknadel in einem Teil der Durchgangsbohrung mit größerem Durchmesser
befindet, wobei dieser Teil der Durchgangsbohrung zylindrisch oder kegelförmig ausgebildet
ist. Die Abmessungen der abgestuften Durchgangsbohrung, insbesondere die mit dem
größeren Durchmesser, sind so gewählt, daß im Bereich der magnetischen Kraftlinien
die magnetisch wlrksamen Querschnitte des Tauchankers annähernd gleich sind. Die
Drucknadel wird durch Verformen der Durchgangs bohrung mit dem größeren Durchmesser
und/oder Kleben oder Eingießen mit dem Tauchanker verbunden.
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In vorteilhafter A@sgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung wird als
Kleber vorzugsweise ein Metallkleber und zum Eingießen vorzugsweise ein Epoxydharz
mit einem Weichmacher, beispielsweise einem Thiophlast, verwendet.
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Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik ermöglicht die Anwendung
der erfindungsgemäßen Anordnung bei gleichzeitigör Massee1nsarungen des -Tauchankers,
eine Vereinfachung der tec-hnologischen Fertigung, eine- Senkung des
Ausschusses
und der Störanfälligkeit des Druckkopfes.
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Die Erfindung soll nachstehend an fünf ausführungsbeispielen näher
erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen) Fig. la: Ein Ausführunesbeispiel
des Tauchankers mit umgebogener Drucknadel im Schnitt mit verstemmten Rand der größeren
zylindrischen Bohrung.
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Fig. Ib: Ein zweites Ausführungsbeispiel des Tauchankers im Schnitt
nach Fig. ia-mit Verklebung der Drucknadel.
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Fig. lc: Ein drittes Ausführungsbeispiel des Tauchankers im Schnitt
nach Fig. 1a und Ib mit Verstemmen und Verkleben.
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Fig. 2: Ein viertes AusSührungsbeispiel des Tauchankers im Schnitt
mit noch größerer zglindrischer Bohrung und mit Vergießen der umgebogenen Drucknadel.
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Fig. 3: Ein fünftes Ausführungsbeispiel des'Tauchankers im Schnitt
mit sehr großer kegelförmiger Bohrung und Vergießen der gestauchten Drucknadel.
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In Fig. 1a; 1b; 1c; 2; 3 sind fünf Ausführungsbeispiele dargestellt,
wobei drei Tauchankerausführungen, zwei verschieden ausgebildete Drucknadelenden
und fünf verschiedene Befestigungsmöglichkeiten miteinander variiert sind.
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Die Ausführungsbeispiele nach Pig, la und ic beziehen sich auf den
gleichen Tauchanker 1, unterschiedlich ist die Befestigung der Drucknadel 2.
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In Fig. 2 ist ein Tauchanker 1 mit den gleichen äußeren Abmessungen
gezeigt, unterschiedlich ist der wesentlich größere Durchmesser des Teiles 8 der-
abgestuften Durchgangsbohrung 6. Der Kopf 7 des Tauchankers 1 ist krempenartig geformt
und bildet das Widerlager der im Schnitt angedeuteten Druckfeder 3. In Fig. 3 dagegen
ist ein kürzerer und im Durchmesser stärkerer Tauchanker 1 -dargestellt, unterschiedlich
ist auch die kegelförmige Ausbildung des Teiles 14 der abgestuften Durchbohrung
6 und der gestauchte Kopf 13 der Drucknadel 2.
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Die wesentlichsten Merkmale der Erfindung sind aus den Ausführungsbeispielen
1 bis 3 zu ersehen: Der Tauchanker erhält eine Durchgangsbohrung mit abgestufen
Durchmesser, wobei der Teil 6 der abgestuften Durchgangsbohrung etwa dem Durchmesser
der Drucknadel 2 und zur Gewährleistung eines- zentrischen und geraden Nadelaustrittes
etwa dem zwei- bis sechsfachen des Nadeldurchmessers entspricht.
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Der anschließende Teil der Durchgangsbohrung mit größerem Durchmesser
8 entspricht etwa dem doppelten Dunchmesser der Drucknadel 2 nach Fig. 1a bis 1c
oder einem mehrfachen Durchmesser der Drucknadel 2 nach Fig. 2. Dieser Abschnitt
der Durchgangsbohrung umfaßt den größten Teil der gesamten Tauchankerlänge. Die
Technologie zur Herstellung solcher Tauchanker ist relativ einfach und mit erprobten
Verfahren bei geringem Ausschuß in großer Serie möglich.
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Die Herstellung einer fertigungstechnisch relativ einfachen abgesetzten
Durchgängsbohrung 62 8 ermöglicht eine vorteilhaftere Befestigung der Drucknadel
2. Ein sicheres Eindringen des Klebe- oder Gießmittel 10; 11 ist dadurch gewährleistet,
indem-sich kein störendes LuCtpolster
wie bei einem Sackloch bilden
kann. In Verbindung mit der Kopfgestaltung der Drucknadel sind die vom Klebemittel
benetzten Flächen größer und garantieren eine höhere Scherfestiglreit der Klebfuge.
Außerdem ist die Auflagefläche am Drucknadelende größer, damit wird die Blächenpressung
im Tauchanker verringert.
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In einer besonderen Ausführung des Tauchankers nach Fig. 3, die sich
insbesondere für Spaltendruck eignet, ist der der abgestuften Durchgangsbohrung
6 folgende Teil 14 kegelförmig ausgeführt und kann beispielsweise rationeller umformtechnisch
hergestellt werden. Das Ende 13 der Drucknadel 2 ist angestaucht, da infolge der
kürzeren Baulänge des Tauchankers diese Ausbildung des Druckdrahtendes zweckmäßiger
erscheint.
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Wesentliches erfinderisches Merkmal der Ausführungabeispiele nach
Fig. 2 und 3 ist, daß die Tauchanker durch größere Abmessungen des Teils 8; 4 der
abgestuften Durchgangsbohrung 6 zur Aufnahme des Druckdrahtendes 4; 13 und Ausgießen
mit Gießharz massemäßig wesentlich leichter sind, als die Tauchanker nach Fig. 1a
bis 1c. Diese Masseeinsparung ist besonders für kurze Blugzeiten, die eine Voraussetzung
hoher Schreibgeschwindigkeiten ist, bedeutsam.
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Im Bereich der magnetischen Kraftlinien sind die magnetisch wirksamen
Querschnitte annähern gleich, so daß die Masseeinsparung nicht den magnetischen
Wirkungsgrad des Druckmagneten beeinträchtigt.
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Nachfolgend sollen die Ausführungsbeispiele nach Fig. 1a bis 3 einzeln
erläutert werden: Das in Fig. 1a dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Tauchanker
1, dessen -Kopf 7 krempenartig ausgebildet
ist und sich auf der
angedeuteten Druckfeder 3 abstützt. Das eine Ende 4 der Drucknadel 2 ist -wmgebogen,
wird durch die größere zylindrische Bohrung 8 bis zum Anschlag eingefädelt und anschließend
durch Verstemmen des Randes 9 arretiert. In Fig. Ib ist das gleiche Prinzig mit
dem Unterschied dargestellt, daß das umgebogene Ende 4 der Drucknadel 2 vorzugsweise
mit einem Metallkleber 10 verklebt wird.
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Die Befestigungsbeispiele nach Fig. 1a und 1b sind in Fig. lc miteinander
kombiniert, indem das umgebogene Ende 4 der Drucknadel 2 mit einem Metallkleber
10 verklebt und anschließend der Rand 9 verstemmt wird. Diese Befestigung ist auch
extremen Belastungen gewachsen.
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Während in Fig. 1a; Ib; 1c das Umgebogene Ende 4 der Drucknadel 2
unmittelbar an der Drucknadel 2 anliegt und somit der Durchmesser der Durchgangsbohrung
8 etwa dem Doppelten des Drucknadeldurchmessers 2 entspricht, ist in Fig. 2 das
Ende 4 der Drucknadel 2 mit Abstand derart haarnadel- oder schleifenförmig umgebogen,
daß annähernd der größere Durchmesser der abgestuften Durchgangsbohrung 8 beansprucht
wird. Außerdem ist die Länge des umgebogenen Teiles nach Fig. 2 kürzer, so daß beim
Vergießen der Bohrung ein ausreichendes Einbetten der Drucknadel zur Aufnahme der
Druckkräfte verbleibt.
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In Fig. 3 ist der größere Deil der abgestuften Durchgangsbohrung 6
nicht zylindrisch 8, sondern kegelförmig 14 ausgeführt.
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Das gestauchte Drucknadelende 13 ist ebenfalls mit GieB-harz vergossen
und der Rand 12 des Tauchankers zusätzlich umgebördelt, um die Haftung des Gießharzes
zu verbessern.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung wird zum
Vergießen ein Epoxydharz mit einem Weichmacher, beispielsweise einem Thioplast Verwendet.
Dadurch wird die Sprödigkeit des Harzes beseitigt und ein elastisches Widerlager
zur Aufnahme der stoßweise auftretenden Kräfte am Drucknadelende 4; 13 geschaffen.
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Die Anwendung der Druckfeder 3 ist aus Fig. 3 zu erkennen. Zur Erzielung
des genannten optimalen magnetischen Wirkungsgrades sind selbstverständlich auch
entsprechende Maßnahmen bei der Konstruktiven Gestaltung des Druckmagneten erforderlich,
der den Tauchanker 1 antreibt. So ist beispielsweise die Polfläche 5 des Tauchankers
1 der Polfläche des nicht dargestellten Magnetkernes des Druckmagneten angepaßt
und die an der Polfläche 5 in den Anker axial eintretenden magnetischen Kraftlinien
verlassen diesen radial an seiner Zylindermantelfläche.