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Mundstück für Mosaikdruckkopf
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Die Erfindung kommt in Hochleistungsdrahtdruckern zum spaltenweisen
Druck von Zeichen zum Einsatz. An derartige Mundstücke für Mosaikdruckköpfe werden
hohe Anforderungen hinsichtlich der Störanfälligkeit gestellt, um hohe Druckfrequenzen
dieser Hochieistungsdrahtdrucker über einen relativ langen Betriebszeitraum zu gewährleisten.
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Mundstücke für Mosaikdruckköpfe sind in verschiedenen Ausführungen
bekannt. Diesem sehr störanfälligen Teil der Mosaikdruckköpfe wurde in konstruktiver
Hinsicht große Aufmerksamkeit gewidmet, da Iflundstücke die verschleißbeanspruchtesten
Teile von Mosaikdruckköpfen sind und weil von ihrer störungsfreien Funktion wesentlich
die Lebensdauer von Mosaikdruckköpfen abhängt.
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Während bei einigen Mosaikdruckköpfen für Hochleistungs draht drucker
die Drucknadelführungen zwischen dem Antriebsmechanismus und dem Mundstück in einem
Plastematerial oder in Plasteführungsrohren mit selbstschmierenden Eigenschaften
verlaufen, genügen diese Plasteführungen den hohen Belastungen im Mundstück des
Mosaikdruckkopfes nicht mehr, Vor allem im Austrittsbereich der Drucknadeln des
Mundstückes werden Präzisionsführungen mit hoher Standzeit verlangt. Um dem Verschleiß
der Präzisionsführungen und der Drucknadeln entgegenzuwirken und um eine hohe Genauigkeit
in der Rührung der Drucknadeln im Mundstück zu gewährleisten, werden teilweise Drucknadelvorführungen
verwendet, die aus den verschiedendsten Materialien bestehen und die in ganz unterschiedlichen
Ausführungsformen bekannt geworden sind. Allein die konstruktive Gestaltung der
verschiedenen IvIundstücke gewährleistet aber noch nicht den störungsfreien Betrieb
derselben.
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Deshalb werden die Drucknadeln im Bereich des Mundstückes mit einem
Öl- oder Fettfilm versehen, damit der Verschleiß der Drucknadelführungen und der
Drucknadeln weitgehendst herabgesetzt wird. Das weitere Vordringen des 01- oder
Fettfilmes in die Drucknadelführungen macht sich aber dahingehend negativ bemerkbar,
daß in den Drucknadelführungen Adhäsionskräfte entstehen, die die Beweglichkeit
der Drucknadeln einengen.
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Die weitere Störanfälligkeit der Mosaikdruckköpfe, vor allem im Bereich
des Mundstückes, ist dadurch bedingt, daß auf Grund der Kapillarwirkung der Drucknadelführungen
Schmutz- und Faserpartikel sowie Druckfarbe in die Drucknadelführungen auch hinter
das Mundstück gelangen, welche auf die Beweglichkeit der Drucknadeln ebenfalls eine
stark hemmende Wirkung ausüben. Ein Versagen der Drucknadelfunktion und eine schlechte
Abbildung der Druckzeichen sind die negativen Folgen dieser Erscheinungen.
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Durch verschiedene Idaßnahmen bei den bekannten Mundstücken wurde
diesen negativen Erscheinungen begegnet, ohne dabei befriedigende Lösungen gefunden
zu haben. So wird in der DE-OS 2 150 402 eine Lösungsvariante beschrieben, bei der
einmal schmiermittelhaltige Luft in die Drucknadelführungen gepreßt wird und zum
anderen hinter der Präzisionsführung eine Kammer mit Druckfarbe vorhanden ist. Zeit
der Preßluft soll erreicht werden, daß die Druckfarbe nicht in die Drucknadelführungen
gelangt und gleichzeitig eine Schmierung der Drucknadelführungen erfolgt. Diese
Einrichtung zur Schmierung der Drucknadeln bzw. Drucknadelführungen ist sehr aufwendig
und erfüllt überhaupt nur ihren Zweck in Verbindung mit der Kammer mit Druckfarbe.
Die Verwendung einer Kanuner mit Druckfarbe im Mundstück bei VIosaikdruckköpfen
ist unvorteilhaft und es ist unschwer einzusehen, daß sich eine solche Einrichtung
am Mundstück nicht durchgesetzt hat, zumal das Eindringen der Druckfarbe in die
Drucknadelführungen durch die Preßluft kaum wirkungsvoll verhindert werden kann.
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In der DE-OS 2 119 417 wurde zur Schmierung der Drucknadelführungen
im Mundstück eine Fettkammer zwischen Präzisionsführung und Drucknadelvorführung
angeordnet. Diese Sinrich-tung soll die Drucknadeln mit einem Fettfilm versehen
und vermeiden, daß Schmutzteile und Druckfarbe in die Drucknadelführungen eindringen.
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Davon abgesehen, daß Fett als Schmiermittel wegen der entstehenden
Adhäsionskräfte in den Drucknadelführungen nicht
gut geeignet ist,
wird das Fett durch eindringende Druckfarbe bald unbrauchbar und muß dann sehr umständlich
ausgewechselt werden. Dem Eindringen von Fett in die Drucknadelführungen im Führungsblock
wurde unter anderem dadurch Rechnung getragen, daß zusätzliche Drahtwendelführungen
verwendet werden, was die Herstellungstechnologie eines Mosaikdruckkopfes weiter
kompliziert.
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Aus der US-PS 3 302 562 und der DE-OS 2 360 435 geht hervor, daß ein
zwischen Präzisionsführung und Drucknadelvorführung befindlicher Hohlraum mit einem
fließenden Stoff aus Nylon- und Polyäthylenpulver und Silikonfett unter Druck ausgefüllt
ist bzw. in diesem Hohlraum ein die Druckfarbe absorbierendes Polster angeordnet
ist. Mit beiden Lösungen kann das Eindringen von Schmiermittel, und nach deren Anreicherung
mit Druckfarbe und Schmutzpartikeln auch diese unerwünschten Stoffe, in die Drucknadelführungen
des ilührungsblockes nicht vermieden werden. Während=die vorgenannten Nachteile
bei fetthaltigen Schmiermitteln hinzukommen, beinhalten die Polster ein relativ
geringes Volumen an Schmiermittel. Da die Polster mit den Drucknadeln nur seitlich
in Berührung kommen, kann ein restloser Abstreifen der Druckfarbe von den Drucknadeln
nicht erfolgen und das weitere Eindringen von Druckfarbe in die Drucknadelführungen
nicht vermieden werden.
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Dem geringen Volumen an Schmiermitteln innerhalb des Polsters gemäß
der DE-OS 2 360 435 wurde in der Lösung gemäß des DE-GM 7 511 012 dadurch Rechnung
getragen, daß ein zusätzlicher Behalter für Schmieröl am Mosaikdruckkopf angebracht
wurde, welcher über einen Docht einen Schmierfilz, der im Hohlraum zwischen Präzisionsführung
und Drucknadelvorführung angeordnet ist, ständig mit Schmieröl versorgt. Die Verwendung
eines Schmierfilzes ist unvorteilhaft, da sich Filzfasern vom Filzpolster lösen
und in die Drucknadelführungen eindringen können. Trotz des hohen technischen Aufwandes
kann ein Eindringen von Druckfarbe in die i)rucknadelführungen im Führungsblock
und die damit
einhergehende hemmende Wirkung auf die Beweglichkeit
der Drucknadeln nicht ausgeschlossen werden.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei Mosaikdruckköpfen zum spaltenweisen
Druck von Zeichen das Eindringen von Farbe und Schmutzpartikeln sowie von Schmiermittel
in die sich an das Mundstück des Mosaikdruckkopfes anschließenden Drucknadelführungen
zu verhindern und durch eine Schmierung der Drucknadeln im Bereich des Mundstückes
die Standseit von MosaikdruckköpSen für Hochleistungsdrahtdrucker zu erhöhen.
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Ausgehend von dem Ziel besteht die Aufgabe der Erfindung darin, sowohl
die Mittel zur Schmierung der Drucknadeln bzw, zur Absorbtion der Druckfarbe und
Schmutzteilchen als auch die Drucknadelvorführung und die Einrichtung zum Abstreichen
der Schmiermittel unmittelbar hinter der als Endführung dienenden Präzisionsführung
anzuordnen und das Mundstück mit verschleißarmen Verlauf der Drucknadelführungen
als kompakte Einheit auszubilden, wobei die Austauschbarkeit der Mittel zur Schmierung
der Drucknadeln bzw. zur Absorbtion der Druckfarbe und Schmutzteilchen gewährleistet
sein muß.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drucknadelvorführung
in Spaltenrichtung zwei Durchbrüche besitzt, von denen der vordere Durchbruch einen
ölhaltigen Schmiereinsatz mit einem ölgetränkten Speicherkörper zur Schmierung der
Drucknadeln und der hintere Durchbruch die Punktion eines Ölabstreichers aufweist
und daß der vordere Durchbruch unmittelbar hinter der aus Hartmetall bestehenden
Präzisionsführung angeordnet ist. Der ölhaltige Schmiereinsatz und der ölhaltige
Speicherkörper sind einstückig aus großporigem Schaumstoff ausgebildet, wobei der
ölhaltige Schmiereinsatz Schmierlippen besitzt, deren Abstand zueinander wesentlich
kleiner ist als der Durchmesser einer Drucknadel.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe weiter dadurch gelöst, daß die Präzisionsführung
und die Drucknadelvorführung, welche
zur besseren Lagesicherung
im Mundstück Hinterschneidungen aufweist, miteinander vergossen sind und daß der
Verlauf der Drucknadelführungen im Mundstück geradlinig ist.
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Die aufgabengemäße Lösung dieser Erfindung besteht auch darin, daß
die Drucknadelvorführung aus zwei Spritzgußtei len besteht, welche aus Thermoplast,
beispielsweise aus Pelyamid mit verschleißhemmenden Füllstoffen bestehen und daß
jedes Spritzgußteil in drei Führungsebenen halbschalenförmige Führungsteile von
Drucknadelführungen aufweist, wobei die Drucknadelführung der gefügten Vorführungsteile
die Drucknadel vollständig umschließt.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden.
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In der zugehörigen Zeichnung zeigt: Fig. 1 Schmiereinsatz mit Speicherkörper
llig, 2: räumliche Darstellung des Mundstückes Fig. 3: Schnittdarstellung des vorderen
Durchbruches des Mundstückes in Spaltenrichtung Fig. 4: Schnittdarstellung des Mundstückes
längs der Führungskanäle Das IWundstück besteht im wesentlichen aus vier Teilen.
Diese sind erstens eine Endführung als Fräzisionsführung 3, welche in der bekannten
Weise Drucknadelführungen 11 für die austretenden Drucknadeln 10 enthält und die
die endgültige Zuordnung der Drucknadelspitzen zur Druckspalte realisiert.
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In dem Ausführungsbeispiel ist die Fräzisionsführung 3 aus Hartmetall
gearbeitet. Es sind aber selbstverständlich auch andere hochverschleißfeste Materialien
wie Edelsteine oder Keramik geeignet. Das Ausführungsbeispiel zeigt in der Fig.
4 eine Anordnung der Drucknadeln 10 derart, daß sie einen schrägen Verlauf zueinander
einnehmen und unter einem bestimmten Winkel zueinander index Druckspaltenebene aus
dem Mundstück 1 heraustreten. Dieser schräge Austritt der Drucknadeln 10 ermöglicht
eine verschleißärmere Ausführung
der Drucknadelführungen 11, denn
der Aufspreiz winkel der Drucknadeln 10 gegen die Nadelaustrittsöffnung wird wesentlich
geringer.
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Weiterhin befindet sich in dem iviundstück 1 eine Drucknadelvorführung
2, die sich in der geometrischen Zuordnung zum Verlauf der Drucknadelführungen 11
in der Präzisionsführung 3 an diese anschließt. Vorzugsweise ist aus Der tigungsgründen
der Verlauf der Drucknadelführungen 11 im gesamten Mundstück 1 geradlinig. Die Krümmung
der Drucknadeln 10 erfolgt erst im weiteren verlauf der Drucknadelführungen im Mosaikdruckkopf.
Die Drucknadelvorführung 2 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem verschleißfesten
Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften, wie zum Beispiel Polyamid mit Graphit-,
Molybdändisulfit- oder PTFE-Zu sätzen, Diese Drucknadelvorführung 2 läßt sich im
Präaisionsspritzguß herstellen. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, entspricht der prinzipielle
zweiteilige Aufbau der Drucknadelvorführung 2 dem der Präzisionsführung 3. Jedes
Teil der Drucknadelvorführung 2 weist dabei in drei ivührungsebenen halbschalenförmige
Führungsteile auf, so daß beim Zusammensetzen beider Teile der Drucknadelvorführung
2 die kompletten Drucknadelführungen 11 innerhalb der drei Führungsebenen entstehen.
Die Drucknadelvorführung 2 enthält formmäßige Hinterschneidungen 9, die beim späteren
Einguß zum Mundstück 1 verhindern, daß sich diese Teile des Mundstückes 1 wieder
lösen, Die Drucknadelvorführung 2 enthält weiterhin mindestens 2 Durchbrüche 4;
5, die in Druckspaltenrichtung quer zum Verlauf der Drucknadeln 10 angebracht sind
und in denen die Drucknadeln 10 nicht geführt werden.
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In dem vorderen Durchbruch 4 wird das dritte zum Mundstück 1 gehörende
Teil, der Schmiereinsatz 6 eingebracht.
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Dies erfolgt zweckmäßigerweise vor dem Bestücken des iiosai1:druckkopfes
mit den Drucknadeln 10. Der Schmiereinsatz 6 hat ein unteres geschlitztes Teil,
bei dem die beiden Schenkel die Schmierlippen 7 bilden tuld ein oberes als Speicherkörper
8 ausgebildetes Teil, daß cin größeres Volumen
hat und zur Speicherung
des Schmiermittels dient.
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Der Schlitz im unteren Teil des Schmiereinsatzes 6 ist so dimensioniert,
daß seine Breite wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Drucknadeln 10,
so daß die Drucknadeln 10 beim Bestücken des Mosaikdruckkopfes die Schmierlippen
7 auseinanderdrücken müssen. Sie umschließen dann nahezu die Drucknadeln 10. Ihre
Wirkung liegt erstens im ständigen Versorgen der Drucknadeln 10 und der Drucknadelführungen
11 mit dem Schmiermittel und zweitens im Abstreifen von Druckfarbe und von Gewebepartikeln
des Farbbandes, die durch die Drucknadelführungen 11 der Präzisionsführung 3 in
das Innere des Mosaikdruckkopfes zu gelangen versuchen. Der vordere Durchbruch 4
in der Drucknadelvorführung 2 und damit der Schmiereinsatz 6 sind möglichst nahe
hinter der Präzisionsführung 3 angeordnet, damit Farbe und Abriebpartikel nur einen
geringen Abschnitt der Drucknadelführungen 11 verschmutzen können.
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Diese Premdkörper führen zu Schwergängigkeit der Drucknadeln 10 in
ihren Drucknadelführungen 11 und können speziell nach längerem Stillstand des lYLosaiLdruckkopfes
ein Ausbleiben der DruckpunkJ>e und der gedruckten Zeichen hervorrufen.
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An dem oberen Teil des Schmiereinsatzes 6, der im Mundstück 1 versenkt
wird, schließt sich außeniiegend der Speicherkörper 8 an, in dessen Volumen eine
größere Menge Schmiermittel gespeichert wird. Durch die äußere Lage dieses Speicherkörpers
8 ist es leicht, im Rahmen der ständigen Wartungen den Schmiermittelvorrat zu ergänzen.
Der Speicherkörper 8 wird zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß er die obere Öffnung
des hinteren Durchbruches 5, in den die Drucknadeln 10 frei liegen, abdeckt und
das Hineinfallen von Schmutzpartikeln verhindert. Erst die Kombination des vorderen,
ausgefüllten Durchbruches 4 und das hinteren, offenen Durchbruches 5 bringt den
vollständigen Effekt der Verhinderung des Eindringens von Farbe in den liosaikdrllcLkopf.
Der hintere Durchbruch 5 verhindert weiterhin, daß in Folge der Kapillarwirkung
der Drucknadelführungen 11 das Schmiermittel in den hinteren Teil
des
Mosaikdruckkopfes gelangt und durch Adhäsionskräfte eine Hemmung der Antriebsbewegung
der Drucknadeln 10 hervorruft. Das Schmiermittel hat die Aufgabe, die Verschleißpaarung
Drucknadel 10 - Drucknadelführung 11 zu schmieren und durch Herabsetzung der Reibung
den Verschleiß zu mindern und das Eintrocknen der in die Drucknadelführungen 11
gelangten Farbstoffmenge zu verhindern.
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Dieser Schmierstoff ist so beschaffen, daß er auch bei längerem Stehen
in dem Schmiereinsatz 6 nicht verharzt und ein Eintrocknen der in das Mundstück
gelangten Druckfarbe verhindert.
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Als viertes Teil für das Mundstück 1 ist der Umguß der gesamten Einheit
mit einem Plastematerial zu sehen, der alle Teile in ihrer Lage fixiert und nach
außen abschließt.
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Nach den Umguß von Präzisionsführung 3 und Drucknadelvorführung 2
mit vorzugsweise gußfähigem Duroplastma terial unter Preihaltung der Durchbrüche
4; 5 ist das Mundstück 1 als kompaktes Stück fertiggestellt.