DE2808306C2 - Führungseinrichtung für die Klappanker eines elektromagnetisch betätigten Nadeldruckers - Google Patents

Description

ist mit einer Anzahl von trichterförmigen öffnungen 16a versehen, die sich gemäß der Darstellung bei 166 von der Innenseite dar Rückwand her zur Außenseite hin erweitern und dann in eine nach außen zu erweiterte öffnung 16c münden, wodurch eine Schulter Wd gebildet ist (siehe insbesondere die vergrößerte Zusatzabbildung in Fig.2), Selbstverständlich entspricht die Anzahl der Öffnungen 16a der Anzahl der vorhandenen Drucknadeln 23,24.

Die Drucknadeln 23, 24, die an einem Ende des Gehäuses 12 in einem Lagerteil 22 geführt sind, besitzen an ihrem gegenüberliegenden Ende jeweils einen Kopf, der für die Drucknadel 24 mit dem Bezugszeichen 24a bezeichnet ist Eine Schraubenfeder 25 ist mit ihrem (nach Fig.2) linken Ende in die öffnung 16cund gegen die Schulter 16c/gesetzt, während ihr entgegengesetztes Ende gegen den Kopf 24a stößt Wie deutlich der Figurendarstellung entnehmbar ist, spannt die Schraubenfeder die jeweilige Drucknadel in die durch den Pfeil 26 gezeigte Richtung vor.

Das Gehäuse 12 weist einen damit einstückig ausgebildeten Flansch 27 (F i g. 2) auf, an welchem eine Platte 2S befestigt ist, die Teil einer Befestigungseinrichtung 13 für die den Drucknadeln zugeordneten Elektromagnete ist. Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist die in der Mitte angeordnete Ausladung 17 so ausgebildet, daß sie gleitend in einer öffnung einer schirmförmigen Kappe 35 aufgenommen wird, wodurch eine genaue Ausrichtung des Gehäuses 12 mit den Köpfen 24a der Drucknadeln in bezug auf die Klappanker möglich ist

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, werden die Elektromagnete jeweils durch eine Spule 31 gebildet, die auf einen Spulenkörper 32 gewickelt ist, der eine kreisförmige Bohrung hat und auf einem Arm 30c eines Polschuhs 30 aufgepaßt ist Die Polschuhe 30 sind an der Polplatte 29 befestigt

Die Führungseinrichtung 14 für die Klappanker 38 weist eine schirmförmige Kappe 35 mit einer Nabe 36 und einem mittigen Ring 37 auf. Gemäß den F i g. 3 und 4 ist die Nabe 36 mit einer öffnung 36a versehen, die die Ausladung 17 des Gehäuses 12 in der beispielsweise in F i g. 2 gezeigten Weise aufnimmt Wie am besten aus Fig.3 und 4 hervorgeht, besitzt die Nabe 36 als Außenteil einen im wesentlichen oval oder elliptisch geformten Ring 37, der mit einer Anzahl von Schlitzen 37a versehen ist, die mit gegenseitiger: Abständen um diesen herum angeordnet sind. Jeder Schlitz 37a kann gleitend das vordere Ende eines zugehörigen Klappankers 38 aufnehmen, welches gemäß der Darstellung in Fig.2 ein äußeres Ende 38a mit einem Paar von Einkerbungen 386 und ein verjüngtes Betätigungsende 38c aufweist, das gleitend in einem der vorgenannten Schlitze 37a aufgenommen ist. Die Innenwand 376 des Rings 37 nimmt einen energieabsorbierenden, federnd zusammendrückbaren O-Ring 39 auf, der in der Innenwandung mit Preßsitz aufgenommen ist und der auf später noch beschriebene Weise kinetische Energie von den Klappankern 38 aufnimmt.

Die schirmförmige Kappe 35 weist außen einen oval- bzw. ellipsenförmigen durchgehenden Ringflansch 40 auf, dessen größerer Durchmesser nur geringfügig größer als sein kleinerer Durchmesser ist und der eine Anzahl von Vorsprungspaaren 41 hat, die jeweils aus einem ersten Rastelement 42 und einem zweiten Rastelement 43 gebildet sind, welche nach innen zu aus dem Flansch 40 herausragen und jeweils mit quer ausgerichteten Flanschen 4?i und 43a für die Ankerfestlegung versehen sind, die aufeinander zu ragen und die halbkreisförmige oder abgerundete freie Enden haben, welche gleitend in die Einkerbungen 386 eines zugehörigen Klappankers einsetzbar sind, was beispielss weise am deutlichsten in F i g. 1 gezeigt ist. Für jeden Anker ist ein gleichartiges Paar von Flanschen vorgesehen.

Zwischen den Vorsprüngen benachbarter Paare wie beispielsweise den Paaren 41 und 41' und zwischen den

ίο Paaren 41 und 41" ist jeweils ein Absatz 44 bzw, 45 angebracht, die als Auflager für einen von flachen Federarmen 47 einer Federplatte 46 dient Gemäß den Fig. 1, 2, 5 und 5a hat die Federplatte 46 eine Anzahl von Federarmen 47, die jeweils verjüngte Form haben

is und an ihrem inneren Ende breiter sind, während sie an ihrem freien Ende wie beispielsweise bei 47a schmäler sind. Zwischen jeweilige Federarme 47 sind weitere Federarme 48 eingesetzt die gemäß der Darstellung in F i g. 5a mit einem im wesentlich V-förmigen Knick 48a in der Weise versehen sind, daß das Knie 486 des V-förmigen Knicks auf dem Absatzteil eines zugeordneten Ankers aufliegt was am deutlichen in F i g. 2 zu sehen ist gemäß der das Knie 486 auf dtm Absatzteil 38a aufliegt der unmittelbar hinter dem Paar der Einkerbungen 386 liegt

Die schirmförmige Kappe 35 ist mit einer Anzahl von Biegungsöchlitzen 49,50 und 51 versehen, die jeweils aus einem äußeren bogenförmigen Schlitz 49a, 50a und 51a, einem inneren bogenförmigen Schlitz 49c, 50c und 51c und einem diagonal ausgerichteten zwischenliegenden und im wesentlichen geraden Schlitz 496, 506 und 516 bestehen, wobei die zwischenliegenden Schlitze auf die in F i g. 1 gezeigte Weise die inneren und die äußeren Schlitze verbinden, so daß in Zusammenwirkung drei im wesentlichen gleichförmige Schlitzanordnungen gebildet sind. Die schirmförmige Kappe 35 ist aus einem geeigneten Kunststoff gebildet, der von Natur aus eine große natürliche Elastizität besitzt Dieser Umstand erlaubt in weiterer Verbindung mit der Schlitzanordnung gemäß der Darstellung in Fig. 1, daß der Teilbereich der schirmförmigen Kappe zwischen der mittigen Nabe 36 und dem äußeren Ringflansch 40 verbiegbar ist Die Art der Verbiegung geht am besten aus den F i g. 4 und 2 hervor, von denen die F i g. 4 die

■45 schirmförmige Kappe 35 in ihrem unverLogenen Zustand zeigt. Wenn die schirmförmige Kappe am Nadeldrucker angebracht wird, wird der O-Ring 39 auf die in F i g. 2 gezeigte Weise angebracht. Danach wird die Federplatte in dem konkaven inneren Teil der schirmförmigen Kappe in der Weise angeordnet, daß die freien Enden der jeweiligen verjüngten Federarme 47 auf einem zugeordneten Absatz (wie zum Beispiel dem Absatz 44 oder 45) aufliegen und die übrigen dazwischenliegenden Finger 48 zwischen jeweilige zugLoroiieie Paare von Führungs-Vorsprüngen angeordnet sind. Danach werden die Klappanker 38 so auf die Federplatte 46 autgelegt daß jeweils das Paar von Einkerbungen 386 zwischen ein Paar von Führungs-Vorsprüngen 41 gesetzt ist und die Schlitze durch beispielsweise die Vc^rsprünge oder Ankerpaßflanschen 42a und 43a aufgenommen sind (s. F i g. 3).

Nach Fertigstellung dieser Untereinheit wird die schirmförmige Kappe zusammen mit dem O-Ring, der Federplatte und den Klappankern so in Stellung gebracht, daß es die Ausladung 17 in der Mittelöffnung 36a aufnimmt. Die Wirkelausrichtung des Gehäuses 12 m bezug auf die schirmförmige Kappe erfolgt in der Weise, daß das Betätieunssende 38c eines ierlen Ankpi-ς

38 direkt über einen Kopf 24,7 einer der Drucknadeln und tatsächlich auf diese gesetzt wird. In diesem Zusammenhang ist besonders auf die F i g. I und 2 hinzuweisen. Wie am besten aus F i g. 2 ersichtlich ist, sitzen beispielsweise die Vorsprünge 42a und 43a auf der Schulter 30f> auf (s. F i g. 2). die an dem Arm 30b des jeweiligen U-förmigen Polschiihs angebracht ist; dadurch ist die Lage des Flansches 40 der schirmförmigen Kappe in bezug auf die Polschuhe festgelegt. Durch die Ovalform des Rings 37 und die gleichartige ovale Anordnung der Öffnungen in den Führungsplatten 19 (ind 21 wird das Ausmaß der Krümmung an jedem der Drucknadeln beim Einbringen der Nadeln in die gewünschte lineare Ausrichtung am Lagerteil 22 ir. großem Ausmaß verringert.

Danach wird ein Befestigungselement 50' in die in der Ausladung 17 angebrachte Gewindeöffnung 17a eingeschraubt und festgezogen oder anderweitig so justiert, daß der Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächen der Polschuh-Arme 30c und den benachbarten Flächen der verjüngt ausgebildeten Betätigungsenden 38c der jeweiligen Anker 38 eingestellt werden. Die Schraubenfedern 25 dienen dazu, die jeweiligen Betätigungsenden 38c gegen den O-Ring 39 zu drücken. Es ist ferner ersichtlich, daß die auf den Absatz, eines jeden Ankers 38 ausgeübte Vorspannkrafi ohne Berücksichtigung der tatsächlichen Lage der Nabe 36 von der Einstellung der Nabe 36 der schirmförmigen Kappe 35 völlig unabhängig ist. Die Einstellung wird durch die natürliche Elastizität des Materials, aus dem die schirmförmige Kappe gebildet ist, zusammen mit der vorstehend genannten Schlitzanordnung 49, 50 und 51 erleichtert, die beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist. Die F i g. 2 zeigt deutlich das Ausmaß der Verbiegung, die an der schlitzförmigen Kappe 35 als Folge einer geeigneten Einstellung auftritt, durch die gleichzeitig die Luftspalte aller Elektromagnete eingestellt werden.

Die Wirkungsweise des Nadeldruckers ist folgende: Abhängig von den zu druckenden besonderen Punkten werden bestimmte Spulen 31 erregt. Vor der Erregung werden jedoch die Klappanker 38 in Abstand zu den Endflächen der zugehörigen Polschuh-Arme 30c gehalten, was auf die Schraubenfedern 25 zurückzuführen ist, die üie Kappe 24a der Drucknadeln 24 nach hinten zu drücken und dadurch die Betätigungsenden 38c der Ankernach hinten zu und gegen den O-Ring 39 drücken.

Auf die Erregung der Spule (oder der Spulen) hin übt der hervorgerufene Magnetfluß eine Anzugskraft auf den zugeordneten Klappanker aus und bewirkt, daß dieser zu dem zugehörigen Polschuh hingezogen wird. Die Federarme 48 der Federplatte 46 stoßen mit ihren Knien 486 auf die Absätze der Anker und dienen dadurch dazu, die Ankerabsätze gegen die Anlenkpunkte stoßen zu lassen, die durch die Polschuh-Arme 30i> gebildet sind. Wenn die Anker bei ihrer Bewegung zu ihren zugehörigen Elektromagnet hin beschleunigt werden, entwickeln sie kinetische Energie, die auch auf die Drucknadeln übertragen wird, da das Betätigungsende 38c eines jeden betätigten Ankers beschleunigt wird; dadurch wird bewirkt, daß sich die Drucknadel zusammen mit dem zugehörigen Betätigungsende und in der gleichen Richtung bewegt. Das Trägheitsmoment

der Drucknadel bewirkt, daß diese ihre Bewegung in der Druckrichtung auch nach dem Anschlag des Ankers foi tsetzt, d. h„ wenn der Anker gegen die Endfläche des Polschuh-Arms 30c angeschlagen hat. Die Drucknadel führt nunmehr einen freien Flug bzw. eine ballistische Bewegung aus Mittels der der Drucknadel erteilten kinetischen F.rnegie wird ein Punkt dadurch gedruckt, daß die Drucknadel gegen ein Farbband und ein Druckpapier schlägt, die mittels einer geeigneten Stützfläche oder einer Druckwalze gestützt sind.

Die Elastizität bei dem Aufprall während des Druckvorgangs bewirkt das Zurückkehren der Drucknadel, wobei der Elektromagnet entweder zu diesem Zeitpunkt oder zuvor aberregt worden ist. Die Rückkehr der Drucknadel wird durch die zugehörige Schraubenfeder 25 unterstützt. Der Kopf 24a stößt gegen das Betätigungsende 38c Falls ein ReMmagnetismus den Anker an dem Polschuh angezogen hält, wird die dem Anker erteilte Energie dazu verwendet, die Remanenz des Magnetkreises zu unterbrechen und dadurch eine Bewegung des Ankers in rückwärtige Richtung einzuleiten. Sowohl der Anker als auch die Drucknadel bewegen sich auf den O-Ring 39 zu, der die verbleibende kinetische Energie der Drucknadel 24 und des Klappankers 38 absorbiert, so daß die Drucknadel und das Betätigungsende des Klappankers schnell in den Ruhezustand zur Bereitschaft für den nächsten Vorgang zurückgebracht werden. Die Federarme 48 dienen dazu, die Absätze eines jeweiligen Ankers gegen seinen zugehörigen Polschuh zu halten sowie das Betätigungsende von dem Polschuh-Arm 30a abzudrücken, wenn der jeweilige Elektromagnet aberregt ist.

Die Befestigungseinheit 13 für die Elektromagnet kann bei beliebigen Anwendungsfällen verwendet werden, bei denen eine Anzahl von Elektromagneten verwendet ist. Die Anker können auch zum Betreiben oder Stellen von anderen Elementen als den Drucknadeln verwendet werden; die Vorteile der vereinfachten Einstellung der Spalte zwischen den Betätigungsenden der Anker und ihren zugehörigen Polschuhen bleiben dabei erhalten. Gewünschtenfalls können die Vorspannkräfte der einzelnen Federarme 47 unabhängig voneinander durch Veränderung der Tiefen der Absätze (F i g. 4) sowie auch der Böden der Schlitze 37a für das unabhängige Einstellen der Spalte zwischen den Anker-Betätigungsenden und den zugehörigen Polschuhen gesteuert werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ergibt der Nadeldrucker eine Anordnung, bei der die auf den Absatz eines jeden Klappankers ausgeübte Kraft konstant ist und unabhängig von der relativen und einstellbaren Lageanordnung des mittigen Rings 3? der schirmförmigen Kappe 35 in bezug auf die Drucknadel und den Kopf 24a konstant bleibt Jeder der Polschuhe richtet zwangsläufig den äußeren Flansch 40 der schirmförmigen Kappe aus, ohne daß eine individuelle Einstellung notwendig ist Die Baukomponenten sind so ausgelegt, daß sie in großem Ausmaß sowohl den Zusammenbau als auch die Zerlegung erleichtern, während die Beschaffenheit der Baukomponenten so gewählt ist, daß sie billig sind und trotzdem enge Toleranzen ergeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Ausmaße größer als die Außenausmaße der mittigen Patentansprüche: Nabe (36) der Kappe (35) sind.

1. Führungseinrichtung für die Klappanker eines

elektromagnetisch betätigten Nadeldruckers, bei 5 ,.„.·.,. dem die Elektromagnete im wesentlichen entlang Die Erfindung bezieht sich auf eine Führungseinncheines Kreises so angeordnet sind, daß die verjüngten tung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Betätigungsenden der Klappanker in Richtung des Nadeldrucker besitzen üblicherweise eine Anzahl von Kreismittelpunktes weisen und mit Köpfen der DrucknadeJn, deren Druckenden in Form einer durch Federn in ihre Ruhelage vorgespannten io Geraden angeordnet sind, so daß sie selektiv Punkte an Drucknadeln in Wirkverbindung stehen, und bei dem Punktpositionen drucken, die auf einer gedachten die Klappanker durch eine kappenartige, zentral vertikalen Linie liegen. Die Drucknadeln sind in einem über den Elektromagneten angeordnete, federnde entsprechenden Gehäuse derart hin- und herbewegbar Führungseinrichtung in Anlage an den äußeren aufgenommen, daß die Vorderenden der Drucknadeln lochen der Elektromagnete gehalten werden, indem is auf ein Schreib- oder Druckpapier aufschlagen können die Führungseinrichtung Rastelemente für die und zwar üblicherweise über ein Farbband. Die hinteren breiten äußeren Enden und für die verjüngten Enden bzw. Köpfe der Drucknadeln werden durch Betätigungsenden der Klappanker aufweist und auf E'ektromagnete angetrieben bzw. angestoßen, die die äußeren Enden der Klappanker einwirkt, um wahlweise so erregt werden, daß jeweils nur die diese in Richtung zu den äußeren Jochen der 20 gewünschten Drucknadeln auf das Druckpapier an-Elektromagr.-ete vorzuspannen, dadurch ge- schlagen. Um sicherzustellen, daß von jedem Elektroke π π ze ich net, daß die Führuneseinrichtune magnet eine geeignete Antriebskraft auf die entspreaus einer schirmförmigen Kappe (35) und einer chende Drucknadel aufgebracht wird, sind gewöhnlich innerhalb der Kappe angeordneten Federplatte (46) kritische Einstellungen bzw. Justierungen erforderlich, besteht, daß die Federplatte erste (48) und zweite 25 Zur Vereinfachung der Anzahl und der Genauigkeit (47), wechselweise angeordnete und sich radial nach dieser Einstellungen, ist ein bekannter Nadeldrucker außen erstreckende Federarme aufweist, daß die (US-PS 39 29 214), welche die Führungseinrichtung mit ersten Federarme (48) aus der Ebene der Federplat- den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch I te herausgekrümmt sind, an ihren Enden jeweils aufweist, derart ausgebildet worden, daß die Enden der einen V-förmigen Knick aufweisen und mit dem 30 Drucknadel gegenüber den Klappankern mittels eines durch diesen Knick gebildeten Knie {48b) jeweils auf einzigen Einstellvorgangs einstellbar sind, der eine dem äußeren Hside eines Klappankers (38) aufliegen, gleichzeitige Einstellung aller Drucknadeln und Klapp- und daß die Federplatte nur über die zweiten anker zuläßt. Dort besteht jedoch der Nachteil, daß die Federarme (47) mit der Kappt in Verbindung steht, auf die Klappanker ausgeübte Vorspannkraft verändert die an Absätzen (44, «) im Innern der Kappe 35 wird, wodurch die geeignete Lagebeziehung zwischen anliegen, die sich jeweils im Bereich zwischen dem Klappanker und der Drucknadel eine auf einen Rastelementen (42, 43) für die äußeren Enden von jeden Klappanker ausgeübte Vorspannkraft ergibt nebeneinanderliegenden Klappankern (38) befinden Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe und durch ihre Höhe in Verbindung mit der zugrunde, eine Führungseinrichtung gemäß dem Ober-Elastizität der Kappe die Vorspannung für die ersten 40 begriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei welcher Federarme und damit für die Klappanker bestim- die auftretenden Kräfte sowie die geeigneten Lagebe_men Ziehungen in einfacher Weise einstellbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im zeichnet, daß die Kappe (35) einen Zwischenbereich kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebe-(49, 50, 51) aufweist, der die mittig angeordnete « nen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestal-Nabe (36) mit einem äußeren Ringflansch (40) tungen in den Unteransprüchen angegeben sind, verbindet und verbiegbar ist, so daß er eine Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Bewegung der mittigen Nabe (36) in bezug auf den Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt äußeren Ringflansch (40) zuläßt F i g. 1 eine Rückansicht einer Ausführungsform eines

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ⁵⁰ Nadeldruckers,

zeichnet, daß der Zwischenbereich (49, 50, 51) eine F i g. 2 eine Schnittansicht des Nadeldruckers von

Anzahl von bogenförmigen Schlitzen (49a, 50a, 51a; F i g. 1 in Richtung der Pfeile C-Cm Fig. 1,

aufweist Fig.3 eine Schnittansicht einer schirmförmigen

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Kappe in unverbogener Lage,

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe 55 F i g. 4 eine Innenansicht der in F ι g. 3 dargestellten

(35) aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoffma- schirmförmigen Kappe, ....

terial besteht F i g. 5 eine Draufsicht auf eine Federplatte, die beim

5 Einrichtung nach einem der vorangehenden dargestellten Nadeldrucker verwendet ist sowie

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe Fig.5a eine Seitenansicht eines Federarms der

(35) einen mittigen Ring (37) aufweist, der konzen- «> Federplatte, die gegen einen Absatz eines zugehörigen

trisch zum äußeren Ringflansch (40) angeordnet ist, Klappankers drückt.

und daß der Ring (37) und der Ringflansch (40) Wie insbesondere aus Fig.2 der Zeichnung herVör-

Führungsschlitze(37a,41,41')fürdie Aufnahme und geht, sind die Drucknadeln 23, 24 in Offnungen von

die Ausrichtung der Enden (38a, 3Sc) der Klappan- Platten 19, 21 geführt, die in einer Bohrung 15a eines

ker (38) aufweisen. ⁶⁵ Gehäuses 12 eingesetzt sind. In einer Rückwand 16 des

6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Gehäuses ist eine nach hinten ausragende Ausladung 17

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder- vorgesehen, in der eine mit einem Gewinde versehene

platte (46) eine mittige öffnung aufweist, deren Gewindebohrung 17a ausgebildet ist. Die Rückwand 16