DE2636985A1

DE2636985A1 - Tauchankermagnet

Info

Publication number: DE2636985A1
Application number: DE19762636985
Authority: DE
Inventors: David Walter Bell; Robert Louis Wirth
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1976-08-17
Publication date: 1977-02-24
Also published as: CA1083414A; US4016965A; GB1521339A; FR2321756A1; JPS5226916A; DE2636985C3; DE2636985B2; FR2321756B1

Description

NCR CORPORATION Dayton, Ohio (V.St.A.)

Patentanmeldung Unser Az.: Case 2315/GER TAUCHANKERMAGNET

Die Erfindung betrifft einen Tauchankermagnet.

Elektromagnete, in denen ein Tauchanker angeordnet ist, welcher sich innerhalb einer Spule in Abhängigkeit von deren Erregung und Entregung hin- und herbewegt, werden beispielsweise in Matrixdruckern verwendet, um einen an dem Tauchanker befestigten Druckdraht zu betätigen. Eine Gruppe solcher Drähte, denen jeweils ein eigener Betätigungsmagnet zugeordnet ist, wird häufig dazu verwendet, um ein aus einzelnen Druckpunkten bestehendes Zeichen zu drucken. Um bei einem solchen Matrixdrucker auf wirtschaftliche Weise eine hohe Druckgeschwindigkeit zu erzielen, ist eine hohe Beschleunigung der Tauchanker und damit eine kurze Zykluszeit der Druckdrähte erwünscht, ohne daß aber ein übermäßig hoher Erregungsstrom benötigt wird, welcher zu einer starken Erwärmung führen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tauchankermagneten zu schaffen, welcher insbesondere zur Betätigung eines Druckdrahtes in einem Hochgeschwindigkeitsdrucker geeignet ist.

4. August 1976 709808/0907

Die Erfindung betrifft somit einen Tauchankermagneten bestehend aus einer Spule, einem teilweise in diese Spule hineinragenden Tauchanker, welcher beim Erregen der Spule aus einer ersten in eine zweite Stellung und beim Entregen wieder zurück in die erste Stellung bewegt werden kann, und aus Flußführungsmitteln, welche zusammen mit dem Tauchanker einen Magnetflußpfad für das durch die Spule erzeugte Magnetfeld bilden, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß dann, wenn sich der Tauchanker in der ersten Stellung befindet, ein erster Luftspalt zwischen einem innerhalb der Spule liegenden Teil des Tauchankers und einem benachbarten Teil der Flußführungsmittel und ein zweiter ringförmiger Luftspalt zwischen einem außerhalb der Spule liegenden Teil des Tauchankers und einem nach innen gerichteten ringförmigen Teil der Flußführungsmittel vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Luftspalt zwischen einer konischen Fläche eines äußeren flanschförmigen Teils des Tauchankers und einer im wesentlichen parallel zu dieser Fläche verlaufenden konischen Fläche des genannten ringförmigen Teils der Flußführungsmittel liegt, wobei die konische Fläche in Richtung der Spulenachse derart geneigt ist, daß die Neigungsrichtung in der Richtung verläuft, in welcher sich der Tauchanker beim Erregen der Spule bewegt und wobei der durch die Spule erzeugte, über die beiden Luftspalte verlaufende Magnetfluß bestrebt ist, den Tauchanker in seine zweite Stellung zu bewegen, um die Luftspalte zu schließen.

4. August 1976

709808/0907

Ein solcher Tauchankermagnet besitzt den Vorteil, daß beide Luftspalte aktive Luftspalte darstellen, welche eine Kraft zum Betätigen des Tauchankers erzeugen, d. h. beide Luftspalte tragen zur Beschleunigung des Tauchankers bei. Dies ist bei bekannten Anordnungen dieser Art nicht der Fall. So verläuft beispielsweise bei dem in der US-PS 3 787 791 beschriebenen Tauchankermagnet einer der beiden Luftspalte in einer parallel zur Bewegungsrichtung des Tauchankers verlaufenden Richtung, so daß dieser Luftspalt lediglich den magnetischen Widerstand des Magnetflußpfades vergrößert, ohne zu der für die Beschleunigung des Tauchankers erforderlichen Kraft beizutragen. Ein weiterer Vorteil des in dem vorangehenden Absatz definierten Tauchankermagneten besteht darin, daß die Formgebung des Tauchankers und der Flußführungsmittel im Vergleich zu dem oben erwähnten bekannten Tauchankermagneten einen kleineren Tauchanker ermöglicht, so daß mit der gleichen magnetomotorischen Kraft eine höhere Beschleunigung erreicht werden kann.

Im folgenden werden einige AusfUhrungsbeispieie der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Tauchankermagneten gemäß der Erfindung, welcher mit einem Druckdraht für einen Matrixdrucker verbunden ist;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, jedoch mit einer Abwandlung gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform; und

4. August 1976 709808/0907

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der wesentlichen Teile eines Matrixdruckkopfes, welcher mit den erfindungsgemäßen Tauchankermagneten ausgerüstet ist.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tauchankermagneten als Betätigungsmagnet für einen Matrixdruckdraht dargestellt, wobei die gekrümmten Pfeile den Verlauf des Magnetflußpfades andeuten. Ein äußeres Gehäuse 102, ein feststehendes Kernteil 104 und ein bewegbarer Tauchanker 106 bilden zusammen mit zwei Luftspalten 170 und 175 den magnetischen Hauptflußpfad, wobei das Gehäuse 102, das Kernteil 104 und der Tauchanker 106 aus Weicheisen bestehen. Das Gehäuse 102 weist einen nach innen gerichteten ringförmigen Teil 158 auf, welcher einen Teil des Magnetflußpfades bildet. Der innere Umfang des Teiles 158 definiert eine ringförmige öffnung, durch welche sich der Tauchanker 106 erstreckt, wobei ein Teil des inneren Umfangs, d. h. der nach innen gerichteten Fläche des Teils 158 als konische Fläche 108 ausgebildet ist. Der Tauchanker 106 ist mit einem Flansch 112 ausgestattet, welcher ebenfalls eine konische Fläche 114 besitzt, die mit der konischen Fläche 108 unter Bildung des ringförmigen Luftspaltes 175 zusammenwirkt, wobei der Flansch 112 außerdem als Auflagefläche für die die Rückbewegungskraft für den Tauchanker liefernde Feder 126 dient. Das vordere Ende des Tauchankers 106 (dies ist das rechte Ende in Fig. 1) besitzt ebenfalls eine konische Fläche 124, welche einer weiteren an diese angepaßten konischen Fläche 122 des feststehenden Kernteils 104 gegenüberliegt, um den Luftspalt 170 zu bilden. Der Kernteil

4. August 1976 709808/0907

/c36385

wurde mit seinem rechten Ende, d. h. mittels seiner Fläche 116, auf das Gehäuse 102 aufgepreßt, nachdem eine Spule 118 mit einer darauf befindlichen Wicklung 120 in das Gehäuse eingeschoben wurde. Der Kernteil 104 erstreckt sich in die Wicklung 120 hinein, um den Magnetflußpfad bis zu dem Luftspalt 170 zu bilden.

Wird die Wicklung 120 erregt, dann wird der Tauchanker 106 und der an diesem befestigte Druckdraht 132 durch den in dem oben definierten magnetischen Flußpfad erzeugten Magnetfluß in Vorwärtsrichtung (d. h. in der Darstellung gemäß Fig. 1 nach rechts) angetrieben, so daß die Luftspalte 170 und 175 geschlossen werden. Nach Entregen der Wicklung 120 werden der Tauchanker und der Druckdraht 132 durch die Feder 126 in ihre Ausgangsstellung zurückbeweg⁴·. Es sei darauf hingewiesen, daß die konischen Flächen 108 und zu der Achse 110 der Spule 120 hin in Richtung der Bewegung des Tauchankers 106 bei^ Erregen der Spule geneigt sind.

Die Tauchanker-Rückholfeder 126 ist in Fig. 1 als Kegelfeder dargestellt, während sie in dem in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet ist. Die Feder 126 besteht vorzugsweise aus nichtmagnetischem Federdraht, wie beispielsweise Beryllium-Kupfer, mit ausreichender Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung und einer geringen Anzahl von Windungen, um eine hohe Resonanzfrequenz, vorzugsweise größer als 3000 Hz, zu erreichen, wodurch hohe Geschwindigkeiten des Tauchankers erzielt werden, ohne daß es zu Federschwingungen kommt. Bei dem in Fig. 1 dar-

709808/0907 4. August 1976

gestellten Ausführungsbeispiel besteht die Feder aus vier Windungen.

Der Bereich der konischen Fläche 114, durch welchen der magnetische Fluß verläuft, ist größer als die Querschnittsfläche des Hauptkörpers des Tauchankers 106, so daß der Flansch 112 des Tauchankers 106 keine Einengung des magnetischen Flußpfades mit sich bringt. Es sei auch darauf hingewiesen, daß der Luftspalt 175 ein wirksamer Luftspalt ist, da der durch diesen verlaufende magnetische Fluß eine parallel zu der Achse des Tauchankers 106 verlaufende Komponente enthält und dadurch beim Erregen der Spule dazu beiträgt, daß der Tauchanker nach rechts bewegt wird. Der Luftspalt 170 ist ebenfalls ein wirksamer Luftspalt. Die konische oder kegelförmige Ausgestaltung der einander gegenüberliegen Flächen des Luftspaltes 170 dient dazu, den magnetischen Widerstand dieses Luftspalts für einen gegebenen maximal vorhandenen Hub des Tauchankers zu vermindern, was sehr erwünscht ist, da dadurch die zur Erzeugung eines bestimmten Magnetflusses innerhalb des Magnetflußpfades erforderliche magnetomotorische Kraft (Ampere-Windungen) verringert wird. Wird beispielsweise ein Winkel «C (Fig. 1) von 30° für die Taachankerfläche 124 in bezug auf eine senkrecht zu der Achse 110 der Spule 120 verlaufende Ebene gewählt, dann ergibt sich eine Verminderung des magnetischen Widerstandes an dem Luftspalt 170 von etwa 36 % gegenüber dem magnetischen Widerstand, welcher vorhanden wäre, wenn der Winkel oL 0° betragen würde, d. h. gegenüber dem Fall, wenn die den Luftspalt definierenden Flächen senkrecht zu der Achse der Spule 120 verlaufen wurden

709808/0907 4. August 1976

Die Innenfläche des ringförmigen Teils des Gehäuses 102 besitzt eine weitere konische Fläche 128, welche dem Hauptkörper des Tauchankers gegenüberliegt. Diese konische Fläche 128 ist so geneigt, daß sie sich von dem Körper des Tauchankers entfernt, um zu vermeiden, daß ein wesentlicher Betrag des magnetischen Flusses über die Fläche zum Körper des Tauchankers fließt und um außerdem Raum für die Rückstellfeder 126 zu schaffen. Da die nichtmagnetische Feder 126 keinen Streufluß leitet, wird durch diese Anordnung eine maximale Flußdichte innerhalb des Luftspalts 175 erreicht.

Annähernd die gesamte Tauchankermasse wird für den magnetischen Flußpfad ausgenutzt und kein Teil des Tauchankers 106 wird zu anderen Zwecken (d. h. zu Zwecken, die nicht die Erzeugung der magnetischen Kraft unterstützen), wie beispielsweise Federbefestigungsmittel, verwendet, wodurch nur zusätzliche Masse zu bewegen wäre und dadurch die Beschleunigung des Tauchankers verringert würde. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Tauchankers 106 unterscheidet sich diesbezüglich sehr wesentlich von bekannten Tauchankern, wie beispielsweise dem Tauchanker des in der US-PS 3 787 791 beschriebenen Tauchankermagneten, bei dem ein wesentlicher Teil des Tauchankers sich außerhalb des magnetischen Flußpfades erstreckt und zur Federbefestigung dient.

Der Tauchanker 106 enthält eine zentrale Bohrung, durch die sich der Druckdraht 132 erstreckt und mittels eines Epoxy-Klebers mit dem Tauchanker fest verbunden ist. Als Epoxy-Kleber wird vorzugsweise ein halbflexibler Einkomponentenepoxy-Kleber für hohe Temperaturen verwendet, welcher eine ausreichende

709808/0907 4. August 1976

Scherfestigkeit aufweist, um der bei Druckern dieser Art auftretenden häufigen Schlagbeanspruchung standzuhalten. Das oben beschriebene Verfahren zum Befestigen des Druckdrahtes 132 an dem Tauchanker 106 beeinträchtigt die magnetischen Eigenschaften desselben nicht. Dieses Befestigungsverfahren unterscheidet sich somit von bekannten mechanischen Befestigungsverfahren, bei denen der Tauchanker durch mechanische Deformation mit dem Druckdraht verbunden wird, wodurch aber eine Beeinträchtigung des magnetischen Flußpfades erfolgt.

An der geschlossenen Seite des Gehäuses 102 befindet sich eine Abschlußkappe 134, welche mittels eines Federrings 136 festgehalten wird. Dieser Federring 136 greift in eine ringförmige Nut 140 ein, welche sich in der Innenfläche einer hinteren zylindrischen Verlängerung des Gehäuses 102 befindet. Die Nut 136 besitzt eine hintere Abschrägung 138, gegen die der Federring 136 drückt. Es ist von großer Bedeutung, daß diese Endkappe in der beschriebenen Weise sicher in der dargestellten Stellung gehalten wird, da ansonsten, d. h. wenn die Endkappe 134 nicht in bezug auf das Gehäuse 102 sicher befestigt wäre, die Ausgangsstellung des Tauchankers an der Fläche 142 variieren könnte, wodurch sich wiederum die Breite der Luftspalte 170 und 175 in der Ausgangsstellung verändern würde , was Unregelmäßigkeiten bei der Betätigung des Tauchankermagneten bei hohen Geschwindigkeiten zur Folge haben würde.

4. August 1976

709808/0907

Die Lagerung der aus dem Tauchanker 106 und Druckdraht 132 bestehenden Einheit wird erreicht durch eine Öffnung 130 im hinteren Teil der Endkappe und durch ein Lagerteil 144, welches in eine Bohrung 146 des Kernteiles 104 eingepreßt ist. Ausgehend von dem Tauchanker 106 verläuft der Druckdraht 132 zunächst durch eine Durchstecköffnung 148 innerhalb des Kernteiles 104 und anschließend durch das Lagerteil 144. Die Endkappe und das vordere Lagerteil 144 bestehen vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie beispielsweise mit Teflon gefüllten Acetal (hergestellt von E. I. duPont deNemours and Co., Inc. unter dem Handelsnamen Delrin AF), welcher einen geringen Reibungskoeffizienten und eine hohe Lebensdauer besitzt. Da die innere Oberfläche 142 der Endkappe 134 als Anschlag für den Tauchanker 106 bei seiner Rückwärtsbewegung dient, soll die Endkappe ebenfalls aus einem Material bestehen, welches bei den wiederholten Aufschlägen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen kalten Fluß aufweist. Das vordere Lagerglied 144 ist stufenförmig ausgebildet, d. h. es besitzt einen Teil mit einem größeren Durchmesser und einen Teil mit einem kleineren Durchmesser. Der Teil mit dem größeren Durchmesser ist, wie bereits beschrieben, im Preßsitz mit dem Kernteil 104 verbunden, während der Teil mit dem kleineren Durchmesser zur Führung des Druckdrahtes dient und frei von äußerem Druck ist. In dem Teil des Lagerteils 144, welches den größeren Durchmesser aufweist, ist auch eine Bohrung 150 mit größerem Durchmesser vorgesehen, welcher dazu dienen kann, eine Hülse aufzunehmen, welche als weitere Führung für den Druckdraht oder als Halterung in dem Matrixdruckkopf dienen kann.

709808/0907

'ζ ο

- ίο -

Der Spulenkörper 118 kann aus glasfaserverstärktem Nylon gegossen sein und die darauf aufgebrachte Wicklung kann beispielsweise 450 Windungen aus Kupferdraht AWG Nr. 32 besitzen. Der Spulenkörper kann so ausgebildet sein, daß er als Gegenlager für die Rückstellfeder 126 dient, wie dies durch die Fläche 154 in Fig. 1 dargestellt ist. Die Anschlußleitungen 152 der Spule 120 verlaufen durch eine öffnung in dem Gehäuse 102, um sie mit nichtgezeigten äußeren Treiberschaltungen zu verbinden, welche im Betrieb die erforderlichen Erregungsimpulse für den Druckvorgang liefern.

Der Spulenkörper 118 wird innerhalb des Gehäuses durch eine gekrümmte Tellerfeder 156 in seiner Stellung festgehalten. Diese Tellerfeder liegt am vorderen Ende des Spulenkörpers 118 und ist zwischen diesem und dem Kernteil 104 eingepreßt. Die Tellerfeder ist außerdem so angeordnet, daß sie ihre Andruckkraft in der Nähe des Zentrums des Spulenkörpers und nicht auf den äußeren Wicklungsbereich desselben ausübt, um den auf die Wicklung ausgeübten Druck so gering wie möglich zu halten.

In einem Matrixdruckkopf werden selbstverständlich mehrere der beschriebenen Tauchankermagneten benötigt. Um beispielsweise Zeichen in einer 5x7 Punkt-Matrix zu drucken, werden in dem Druckkopf sieben Druckdrähte benötigt. Jeder der hierzu erforderlichen Tauchankermagnete ist an einem Trägerelement des Druckkopfes befestigt, beispielsweise durch Einschieben des nach vorn gerichteten zylindrischen Teils 160 des Kernteils 104 (Fig. 1) in entsprechende öffnungen eines nichtgezeigten Trägergliedes, wo sie beispielsweise durch eine

709808/0907 4. August 1976

- Ii -

Federscheibe oder andere nichtgezeigte Befestigungsmittel, welche in eine zu diesem Zweck an der vorderen Verlängerung 160 des Kernteils 104 vorgesehene ringförmige Nut 162 einrasten, festgehalten werden.

In dem anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel cL (dies ist der Winkel, welchen die konischen Flächen 108, 114, 122 und 124 mit einer senkrecht zu der Achse 110 der Spule 120 verlaufenden Ebene einschließen) 30°, und zwar für beide Luftspalte 170 und 175; und der Tauchanker besitzt ein Gewicht von nur 0,29 g im Vergleich zu einem Gewicht von 0,46 g bei der oben erläuterten bekannten Vorrichtung. Es hat sich gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform eine 29 %ige Steigerung der Spitzenbeschleunigung erreicht werden kann bei gleichzeitiger Verminderung der Ampere-Windungszahl um 21 %. Dies führt wiederum zu einer kleineren Spulenform mit einer geringeren Anzahl von Windungen mit einem geringeren elektrischen Widerstand im Vergleich zu der erwähnten bekannten Einrichtung.

Es sei auch darauf hingewiesen, daß ein Winkel ot von 30° für die Luftspalte 170 und 175 nicht unbedingt zur Erzielung der erfindungsgemäßen Vorteile erforderlich ist. Es hat sich gezeigt, daß für die beiden Luftspalte der Winkel d. vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 20° bis 35° liegen soll, um ein Optimum zwischen einem erwünschten niedrigen magnetischen Widerstand und einer erforderlichen hohen Tauchanker-Beschleunigungskraft zu erreichen. Eine

4. August 1976

709808/0907

typische Tauchanker-Zykluszeit beträgt weniger als 0,85 Millisekunden bei einem Arbeitshub von 0,38 mm und einer Leistungsaufnahme von 0,011 Wsec.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der statt der Kegelfeder gemäß Fig. 1 eine zylinderförmige Schraubenfeder 202 verwendet wird, welche den Vorteil aufweist, daß beim Zusammenbau nicht auf eine spezielle Orientierung der Feder geachtet zu werden braucht.

Die einzigen hierzu erforderlichen Änderungen bestehen in einem etwas verkürzten Polstück 204 des Gehäuses, einer größeren Ausnehmung in dem Spulenkörper 206 und einer zusätzlichen Schulter 208 an dem Tauchanker 210, um der Feder genügend Spielraum für die Tauchankerbewegung zu verleihen.

Anhand der Fig. 3 wird nunmehr eine mögliche Ausgestaltung eines Druckkopfes beschrieben Dieser besitzt Tauchankermagnete 302, 304, 306, 308, 312 und 314 zum Antreiben der Druckdrähte 316, 318, 320, 322, 324, 326 bzw. 328, welche an ihrem Ende so angeordnet sind, daß sie in einer senkrechten Reihe aus sieben Punkten für eine Druckoperation bereitstehen. Jeder der Antriebsmagnete wird gegen eine Positionierplatte 330 gerichtet, indem die vorderen Verlängerungen der Magnete in sieben Bohrungen 336 eines Rahmengliedes 334 eingeführt und in der bereits oben beschriebenen Weise befestigt werden. Die Platte 330 und eine weitere Drahtpositionierplatte 338, welche ebenfalls mehrere Offnungen aufweist, dienen zum Positionieren

4. August 1976

von Drahtführungshülsen 340, welche die einzelnen Druckdrähte umschließen, in einer fest vorgegebenen Konfiguration. Die Enden der DrahtführungshUlsen erstrecken sich über die Positionierwand 330 hinaus und ragen in die axiale Bohrung 150 (Fig. 1) des Lagergliedes 144 des zugeordneten Magneten hinein. Die Positionierplatten 330 und 338 werden in Nuten 342 und 344 des Druckkopfrahmens 334 gehalten. An dem Druckkopfrahmen 334 ausgebildete Flansche 346 und 348 dienen zum Befestigen desselben an Druckerbefestigungsplatten 350 bzw. 352 und der gesamte Druckkopf ist so angeordnet, daß er während einer Druckoperation eine horizontale Bewegung auszuführen vermag. Die endgültige Ausrichtung der Druckdrahtenden wird durch ein Führungsglied 354 bewirkt, welches eine senkrechte Spalte von öffnungen aufweist.

Der in Fig. 3 dargestellte Druckkopf kann ein senkrechtes Segment eines Zeichens während eines Druckzyklus drucken, wobei eine Reihe von Druckzyklen (üblicherweise fünf für ein aus einer 5x7 Matrix gebildetes Zeichen) erforderlich ist, um die restlichen Segmente des Zeichens zu drucken.

Eine andere Ausführungsform eines aus mehreren durch Tauchankermagnete angetriebenen Druckdrühten bestehenden Druckkopfes als die in Fig. 3 gezeigte kann beispielsweise aus einer horizontalen Reihe von beispielsweise fünf Druckdrähten bestehen, die so voneinander beabstandet sind, daß ein horizontales Segment eines Zeichens

4. August 1976

709808/0907

gleichzeitig gedruckt wird und daß anschließend die fünf Druckdrähte als eine Einheit um einen Schritt weiterbewegt werden, um das gleiche horizontale Segment des in der nächsten Zeichenposition zu druckenden Zeichens abzudrucken. Nachdem eine ganze Zeile solcher Zeichensegmente gedruckt wurde, wobei jedes Segment aus mehreren Punkten besteht, wird das zu bedruckende Papier in vertikaler Richtung um einen Schritt weiterbewegt, um die nächste Reihe von Zeichensegmenten in der gleichen Weise zu drucken. Nach einer vorbestimmten Anzahl von Papierschaltschritten, üblicherweise sieben bei einer 5x7 Punktmatrix für ein Zeichen, ist eine vollständige Zeichenreihe gedruckt.

Selbstverständlich kann bei manchen Matrixdrucker-Anwendungen auch ein einzelner elektromagnetisch angetriebener Druckdraht verwendet werden. Bei einer solchen Anordnung druckt der einzige Druckdraht eine Reihe von Zeichen schrittweise nacheinander dadurch, daß das zu bedruckende Papier nach dem vollständigen Drucken einer Zeichensegmentreihe in vertikaler Richtung um einen Schritt weiterbewegt wird, wobei nach einer vorbestimmten Anzahl solcher Papierschaltschritte eine vollständige Zeichenreihe gedruckt ist.

Eine weitere Variationsmöglichkeit dieses Ein-Magnet-Druckkopfes besteht darin, daß mehrere solche Druckköpfe in einem bestimmten horizontalen Abstand voneinander angeordnet sind, beispielsweise in einem Abstand von zehn Zeichen, so daß jeder Druckdraht nur einen Teil einer gesamten Zeichen-

4. August 1976 _709808/0907

ORIGINAL INSPECTED

reihe bzw. Zeichenzeile zu bedrucken hat. Das zu bedruckende Papier wird in der gleichen Weise schrittweise fortgeschaltet, wie dies bei der Anordnung mit nur einem Druckkopf der Fall war, jedoch wird durch die gleichzeitige Betätigung mehrerer Druckköpfe eine höhere Druckgeschwindigkeit erzielt.

4. August 1976

709808/0907

Claims

Patentansprüche:

Tauchankermagnet bestehend aus einer Spule, einem teilweise in diese Spule hineinragenden Tauchanker, welcher beim Erregen der Spule aus einer ersten in eine zweite Stellung und beim Entregen wieder zurück in die erste Stellung bewegt werden kann, und aus Flußführungsmitteln, welche zusammen mit dem Tauchanker einen Magnetflußpfad für das durch die Spule erzeugte Magnetfeld bilden, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß dann, wenn sich der Tauchanker in der ersten Stellung befindet, ein erster Luftspalt zwischen einem innerhalb der Spule liegenden Teil des Tauchankers und einem benachbarten Teil der Flußführungsmittel und ein zweiter ringförmiger Luftspalt zwischen einem außerhalb der Spule liegenden Teil des Tauchankers und einem nach innen gerichteten ringförmigen Teil der Flußführungsmittel vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Luftspalt (175) zwischen einer konischen Fläche (114) eines äußeren flanschförmigen Teils (112) des Tauchankers und einer im wesentlichen parallel zu dieser Fläche verlaufenden konischen Fläche (Io8) des genannten ringförmigen Teils (158) der Flußführungsmittel liegt, wobei die konische Fläche in Richtung der Spulenachse (110) derart geneigt ist, daß die Neigungsrichtung in der Richtung verläuft, in welcher sich der Tauchanker beim Erregen der Spule bewegt und wobei der durch die Spule erzeugte, über die beiden Luftspalte verlaufende Magnetfluß bestrebt ist, den Tauchanker in seine zweite Stellung zu bewegen, um die Luftspalte zu schließen.

4. August 1976 _709808/0907

2. Tauchankermagnet nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchanker so geformt und angeordnet ist, daß er annähernd vollständig innerhalb des magnetischen Flußpfades liegt.

3. Tauchankermagnet nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der Spulenachse geneigten konischen Flächen mit einer senkrechten Ebene zu dieser Achse einen Winkel innerhalb eines Bereichs von 20° bis 35° bilden.

4. Tauchankermagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Luftspalt zwischen weiteren annähernd parallelen konischen Flächen (124, 122) des Tauchankers und der Flußführungsmittel liegt.

5. Tauchankermagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte weitere konische Fläche in Richtung der Spulenachse in einem solchen Winkel geneigt ist, so daß diese mit einer senkrecht zu dieser Achse verlaufenden Ebene einen Winkel innerhalb eines Bereichs von 20° bis 35° bildet.

6. Tauchankermagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Mantelfläche des ringförmigen Teils (158) der Flußführungsmittel teilweise als eine andere konische Fläche (128) ausgebildet ist, welche in

4. August 1976

709808/0907

Richtung der Bewegung des Tauchankers bei Erregung der Spule von der Spulenachse weg verläuft, und daß die konische Fläche (108) des ringförmigen Teils, welcher den zweiten Luftspalt definiert, den anderen Teil der inneren Mantelfläche bildet.

7. Tauchankermagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubenfeder (126) den Tauchanker umgibt und so angeordnet ist, daß sie beim Bewegen des Tauchankers in seine zweite Stellung zwischen dem Flansch (112) und einem die Magnetspule tragenden Glied (118) zusammengedrückt wird, wobei diese Feder zum Zurückführen des Tauchankers in die erste Stellung dient, wenn die Magnetspule entregt wird.

8. Tauchankermagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchanker so ausgestaltet ist, daß er ein Ausgangsglied in Form eines Druckdrahtes (132) für einen Matrixdrucker zu betätigen vermag, und daß der Druckdraht in einer Bohrung des Tauchankers befestigt ist.

9. Tauchankermagnet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckdraht in dem Tauchanker durch einen Epoxy-Kleber befestigt ist.

4. August 1976

709808/0907

10. Drahtmatrixdrucker, welcher einen oder mehrere Tauchankermagnete nach einem der vorangehenden Ansprüche enthält, wobei am Tauchanker jedes Tauchankermagneten ein Druckdraht befestigt ist.

4. August 1976 ₇₀₉808/0907.

, ²