DE2949294A1

DE2949294A1 - Druckhammer und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2949294A1
Application number: DE19792949294
Authority: DE
Inventors: Val K Jezbera
Original assignee: Ricoh Printing Systems America Inc
Current assignee: Ricoh Printing Systems America Inc
Priority date: 1978-12-11
Filing date: 1979-12-07
Publication date: 1980-07-31
Also published as: FR2443934B1; NL7908917A; JPS5920453B2; IT7928076A0; JPS59131479A; JPS55117677A; FR2443934A1; US4269118A; JPS625796B2; DE2949294C2; IT1127733B

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER D 43OO ESSEN 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (O2O1) 412687

DATAPRODUCTS CORPORATION 6219 DeSoto Avenue, Woodland Hills, Kalifornien 91364,V.St.A.

Druckhammer und Verfahren zur Herstellung desselben

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckhammer zur Verwendung in einem Druckwerk und ein Verfahren zu Herstellung von Druckhämmern.

Bei Hochgeschwindigkeits-Aufschlagdruckern mit bewegten Hämmern, wie sie typischer Weise in Datenverarbeitungssystemen Verwendung finden, ist ein getrennter Druckhammer an jeder Druckposition entlang einer Typenreihe angeordnet· Hammerbankanordnungen für diesen Zweck sind in den US-PS¹η 3 643 595 und 3 983 806 beschrieben.

Bei solchen Hammerbankanordnungen finden mehrere Druckhämmer Verwendung, die jeweils eine flache, elektrisch leitende Spule in einem starren Gehäuse aufweisen, wobei das Gehäuse an einem Ende mit einer Anschlagspitze versehen und am anderen Ende von zwei gekreuzten Federn gehaltert ist. Die Federn stellen den elektrischen Kontakt zur Spule her und sorgen für die Rückstellung des Hammers in dessen Ruhestellung nach dem Anschlag. In der Hammerbankanordnung ist jeder Hammer zwischen zwei stationär angeordneten flachen Permanentmagneten gelagert. Fließt ein Strom durch die Spule, so tritt das sich ergebende

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Magnetfeld mit dem Feld des Permanentmagneten in Wechselwirkung, wodurch eine Kraft entsteht, welche den Hammer in Richtung der Drucktype und des zu bedruckenden Mediums treibt. Der grundsätzliche Aufbau und die Betriebsweise eines solchen Druckhammers sind in der US-PS 3 279 362 beschrieben.

Druckhämmer und Hammerbankanordnungen der in den vorgenannten Patentschriften beschriebenen Art haben sich im

praktischen Einsatz als sehr wirkungsvoll erwiesen, haben eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit und große Lebensdauer in Bezug auf die Anzahl der Anschläge bis zum Auswechseln und wurden daher vom Verkehr angenommen. Die Herstellung der Druckhämmer selbst war jedoch bisher sehr aufwendig und kompliziert. In typischer Ausführung bedingt die Herstellung eines Druckhammers die Verwendung von 10 oder 12 recht komplizierten Einzelteilen, die genau plaziert und in einem mehrstufigen Verfahren bei erheblicher Handarbeit und kostspieligen Befestigungsvorrichtungen zusammengesetzt werden mußten.

Bei einem bekannten Hammer ist eine flache Spule in Sandwichbauweise zwischen einem Paar von rechteckigen, starren anodisierten Metallplatten, genannt "Fahnen", eingebaut. Ein getrenntes Kernbauteil ist in der Mitte der Spule zwischen den Fahnen angeordnet. Eine getrennte Anschlußleiste wurde an einem Ende der Fahne montiert. Einzelne flache Drahtfedern wurden an Anschlüsse an dieser Anschlußleiste eingehängt. Zum Verhindern einer elektrischen Leitung zwischen der mit den Federdrähten elektrisch verbundenen Spule und den Fahnen bediente man sich des Hartanodisierungsverfahrens. Eine komplizierte Einspann- und Schablonenanordnung war notwendig, um die einzelnen Fahnen und die zugehörigen Komponenten bei deren Verbinden mit Hilfe eines geeigneten Haftmittels oder Klebstoffs genau auszurichten. Ein beträchtlicher Handarbeitsaufwand war erforderlich, um die Einzelkomponenten in der Einspannvorrichtung zu

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installieren und die notwendigen mechanischen und elektrischen Verbindungen herzustellen. Nach der Herstellung dieser Teilanordnung wurden die einzelnen Komponenten vergossen, um die Anschlagspitze, den Anschlußleistenbereich und die Komponenten in einer Vergußmasse festzulegen und einen Halterungsfuß für die flachen Drahtfedern zu bilden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckhammer mit wesentlich weniger Komponenten zur Verfugung zu stellen und ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe Druckhammer wesentlich rascher, einfacher und billiger hergestellt werden können. Im einzelnen löst die Erfindung dabei die folgenden Teilaufgaben:

1. Die Vermeidung von Handarbeit an Einzelhämmern;

2. die Einsparung von Komponenten, z.B. des Kerns und der Anschlußleiste bekannter Hammerausführungen;

3. die Eliminierung von geformten Flachdrahtfedern;

4. die Vermeidung der Hartanodisierung von Fahnen;

5. der Ersatz der Ultraschall- oder Widerstandsschweißung von Spulenleitungen durch eine besser steuerbare Verbindungsmethode ;

6. die Vereinfachung der ProduktionsausrUstung;

7. die Vermeidung enger Herstellungstoleranzen an gewissen Hammerkomponenten;

8. die Herstellung eines symmetrischen Hammers durch Bearbeitung von einer Seite;

9. die Verringerung manueller Nachbearbeitung;

10. die Verringerung der Werkzeugwartung; und

11. die Automatisierung des Hammer-Herstellungsverfahrens.

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Bei der Lösung dieser Aufgabe wendet sich die Erfindung ab von der Ausbildung der Fahnen als Einzelelemente. Bei dem erfindungsgemäßen Druckhammer-Herstellungsprozeß ist eine wesentliche Ausgangskomponente ein langgestrecktes Metallband, das derart gestanzt wird, daß in ihm über Stege miteinander verbundene Fahnenfelder entstehen. Während praktisch des gesamten Herstellungsvorgangs sind mehrere Hammer in diesem Band zusammengehalten und werden erst in einem abschließenden Herstellungsschritt getrennt. Aufgrund dieser Bandmethode wird die Handarbeit an Einzelhämmern praktisch vollständig vermieden.

Durch Einstanzen des Musters in das Fahnenband wird eine Reihe von über Stege miteinander verbundenen Fahnenfeldern ausgebildet. Jedes Fahnenfeld enthält eine Fahne, die über Verbindungslaschen bzw. Stege mit einem umgebenden Rahmen verbunden ist. Ein Federdraht-Verbindungsarm ist ebenfalls in jedem Fahnenfeld ausgebildet. Dieser Verbindungsarm verläuft von einer Ecke des Rahmens schräg nach innen und weist

ohrförmige Ansätze zur Anbringung eines runden Federdrahts auf. Der Verbindungsarm weist außerdem einen in eine Schlitzzone der Fahne vorspringenden Abschnitt auf, an dem die innere Leitung der Hammerspule angeschlossen werden kann. Von besonderer Bedeutung ist die Anordnung der Fahne, des Rahmens, der Verbindungsstege und des Verbindungsarms in jedem Fahnenfeld. Diese Anordnung ist so gewählt, daß die gleiche Konfiguration sowohl als bodenseitige als auch als deckseitige Fahne des Hammers verwendet werden kann.

Ein Fahnenband dient zur Ausbildung der in zusammengebautem Zustand die Hammerböden bildenden Elemente. Dieses Band bleibt während des Herstellungsverfahrens im wesentlichen intakt. Ein zweites ähnliches Band dient zur Ausbildung der Hammeroberseiten. In einer geeigneten Stufe des Verfahrens werden einzelne Fahnen von diesem Band abgetrennt und an den auf dem Bodenfahnenband aufgebauten Hämmern angebracht.

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Im Verlauf des Verfahrens können die Innenflächen sowohl der oberen als auch der unteren Fahnenbänder mit einem thermoplastischen Klebstoff bzw. Haftmittel beschichtet werden. Die Fahnen des unteren bzw. bodenseitigen Bandes werden zur Bildung einer zentralen Spulenhalterungszone bossiert bzw. geprägt. Gerade Federdrähte runden Querschnitts werden an den Verbindungsarmen der oberen und unteren Fahnenbänder angebracht. Die Drähte werden durch Umschlagen in Stellung gehalten. Eine flache Spule wird auf die untere Fahne aufgesetzt und von der Prägung in Stellung gehalten. Die obere, von dem zweiten Fahnenband abgetrennte Fahne wird auf die Spule aufgesetzt, wobei die Verbindungsarme der oberen und unteren Fahnen auf entgegengesetzten Seiten einer Hammer-Zentrallinie angeordnet sind. Durch örtliches Erhitzen werden die unteren und oberen Fahnen in der Prägezone über ein zuvor aufgebrachtes Haftmittel miteinander verbunden.

Bei der in dieser Weise zusammengehaltenen Anordnung ist der innere Leitungsdraht der Spule mit dem Endabschnitt des Verbindungsarms einer Fahne und der Spulen-Außenanschluß mit dem Verbindungsarm der anderen Fahne am Anschlußpunkt des Federdrahts an der unteren Fahne verbunden. Die gesamte Hammeranordnung wird zwischen Platten erhitzt, um die Spule in eine Haftverbindung mit den Fahnen zu bringen. Eine Lötmasse wird auf beide Verbindungsarme am Anschlußpunkt des Federdrahts und an demjenigen Verbindungsarmende angebracht, an das der innere Spulenanschluß angebracht wird. Durch fokussierte Infrarotbestrahlung oder eine andere Heizmethode werden von der Oberseite der Anordnung alle drei Spulen- und Federdrahtanschlüsse gelötet. Die elektrische Isolierung der beiden Spulenleitungen wird aufgrund der thermo-chemischen Wirkung der Lötmasse und der hohen Energiekonzentration der örtlichen Erwärmung durchdrungen.

Als nächster Verfahrensschritt werden die die unteren und oberen Fahnen umgebenden überflüssigen Teile der Rahmen ab-

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getrennt, worauf die·teilweise vereinigten Hammer, die miteinander durch Stegteile des ursprünglichen Fahnenbandes ver bunden sind, erhalten bleiben. In dieser Verbindung wird eine Gruppe von Hämmern gleichzeitig in eine Vergußmasse z.B. Strukturepoxyharz, eingebettet. Bei diesem Einbettungsvorgang kann auch eine Hammerspitze angebracht werden. Eine einzige Mehrfachform kann zur gleichzeitigen Ausbildung mehrerer Hammer verwendet werden. Für jeden Hammer werden das Hammergehäuse und die getrennte Federdraht-Fußanordnung gleichzeitig gebildet. Schließlich werden die Verbindungsstege unterbrochen, um die Hammer voneinander zu trennen und den Zusammenbauvorgang abzuschließen.

Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf einen nach

dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Druckhammer;

Fig. 2 ein Diagramm, das den Verfahrensablauf beim erfindungsgemäßen Aufbau der Druckhammer veranschaulicht;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Fahnenband, aus dem Hammer gemäß Fig. 1 hergestellt werden;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht auf eine in jedem Druckhammer eingesetzte flache Spule; und

Fig. 5 bis 15 aufeinanderfolgende Stufen beim Aufbau der Hammer entsprechend dem Fluß- bzw. Ablaufdiagramm gemäß Fig. 2.

Ein typischer, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Druckhammer ist in Fig. 1 dargestellt. Der Hammer besteht aus einem Spulengehäuse 21, das aus einer zwischen zwei Fahnen 23B, 23T in Sandwichbauweise angeordneten Spule

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22 besteht, die in einer Vergußmasse, z.B. einem Strukturepoxyharz eingebettet ist. Der Hauptteil des Spulengehäuses 21 kann in typischer Ausführung eine Stärke in der Größenordnung von 0,89 mm haben. Das Anschlagende 21a ist verdickt und hat eine Breite von etwa 2,54 mm; es weist eine nach vorn vorspringende Anschlagspitze 24 auf.

Von einem verbreiterten Bodenende 21b des Gehäuses 21 springen zwei Federdrähte 25, 26 mit rundem Querschnitt nach entgegengesetzten Richtungen diagonal vor. Die Federdrähte 25, 26 sind in seitlichem Abstand voneinander angeordnet, so daß sie sich am scheinbaren Kreuzungspunkt bei 27 in Fig. 1 nicht berühren. Die Federdrähte 25, 26 durchlaufen ein Fußteil 28, in welchem sie eingebettet sind, wobei das Fußteil 28 aus der gleichen Vergußmasse wie das Spulengehäuse 21 besteht. Die unteren Enden 25a, 26a der Federdrähte springen von dem Fußteil 28 nach unten vor und stehen für den elektrischen Anschluß des Hammers 20 zur Verfügung.

Eine Hauptkomponente für die Massenproduktion der Druckhämmer 20 ist ein "Fahnenband" 30 (Fig. 3), das aus einem langgestreckten dünnen Metallband besteht, in welchem eine Vielzahl von über Stege 32 verbundenen Fahnenfeldern 31 eingestanzt ist. Das Fahnenband 30 kann beispielsweise aus Aluminium von einer Stärke von 0,1016 mm und einer Breite von 7,62 cm gebildet sein. Die Länge des Bandes 30 ist beliebig. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden identische Fahnenbänder 30 zur Ausbildung der boden- und deckseitigen bzw. unteren und oberen Fahnen 23B, 23T verwendet.

Zunächst wird eine Reihe von Indexlöchern 33 in gleichmäßigen Abständen entlang einer längsverlaufenden Randzone 30a des Bandes 30 ausgestanzt. Diese Indexlöcher 33 können dann zum Registrieren bzw. Ausrichten und zum Transport des Bandes 30 während der nachfolgenden Bearbeitungsschritte verwendet werden.

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Der erste dieser Schritte ist ein aufeinanderfolgendes Stanzen des Bandes 30 zur Bildung der einzelnen Fahnenfelder 31. Bei der bevorzugten Ausbildung gemäß Darstellung in Fig. 3 weist jedes Fahnenfeld 31 eine Fahne 23 auf, welche durch eine Gruppe von Stegen 35a - 35d (insgesamt nachfolgend als Stege 35 bezeichnet) mit einem umgebenden Rahmen 34 verbunden ist. Von einer Ecke des Rahmens 34 geht ein Federdraht-Anschlußarm 36 mit einem diagonal verlaufenden Federdraht-Anschlußabschnitt 36a und von diesem seitlich vorspringenden Befestigungslaschen 36b aus. Das freie Ende des Anschlußarms 36 bildet einen Drahtanschluß 36c. Dieses Anschlußende 36c liegt innerhalb eines Schlitzes 37, der zu einer Zentralöffnung 38 in der Fahne 23 führt. Jedes der Felder 31 hat übereinstimmende Form.

Als Teil des anfänglichen Herstellungsvorgangs (Schritt in Fig. 2) wird eine Seite jeder Fahne 23 mit einem thermoplastischen Klebstoff oder Haftmittel beschichtet. Dieser Klebstoffüberzug kann entweder vor oder nach dem Stanzen der Fahnenfelder 31 hergestellt werden. Die Schritte der Ausbildung der Indexlochperforation, des Stanzens der Fahnenfelder und der Herstellung des Überzugs können an dem Band 30 automatisiert ausgeführt werden, wobei das Band 30 von einer Spule auf eine andere umgewickelt wird.

Als nächster Verfahrensschritt 41 wird eine Spulen-Zentrierungserhebung 42 in jedem Feld 31 eines ersten Fahnenbandes 30B ausgebildet, wobei das erste Fahnenband 3OB zur Herstellung der bodenseitigen oder unteren Fahnen 23B dient (Fig. 5 und 7). Dieses erste Fahnenband 30B bleibt als durchgehendes Band während des größten Teils des Verfahrensablaufs erhalten.

Wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt"ist, umgibt die Erhebung 42 die zentrale Fahnenöffnung 38 und paßt sich der Form der zentralen Öffnung 22a der Spule 22 (Fig. 4) an.

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Vorzugsweise entspricht die Höhe der Erhebung bzw. Prägestelle 42 der Dicke der Spule 22. Bei dem gleichen Prägevorgang, bei dem die Spulen-Zentriererhebung 42 geformt wird, kann auch der Federdraht-Aufnahmeabschnitt 36a des Verbindungsarms36 verbogen oder gekröpft werden (Fig. 5 und 6) . Auch das Anschlußende 36c des Verbindungsarms 36 kann soweit abgetrennt werden, daß nur ein kurzer Ansatz 36d am Ende des Arms 36 verbleibt. Ferner können die Befestigungslaschen 36b nach oben geschlagen werden, um das Einsetzen des Federdrahts 25 zu erleichtern.

Als nächster Schritt (Schritt 43, Fig. 7) wird ein gerader Federdraht 25 zwischen die nach oben stehenden Laschen 36b des Verbindungsarms 36 eingeführt. Die Laschen 36b werden dann auf das Federdrahtende umgeschlagen, um den Federdraht 25 in Stellung zu halten. Vorteilhafterweise kann der Federdraht 25 selbst einen runden Querschnitt haben, dessen Durchmesser in typischer Ausführung etwa 0,737 mm beträgt.

Als nächstes wird eine Spule 22 auf die Bodenfahne 23B (Schritt 44, Fig. 10) aufgesetzt und auf die Erhebung 42 zentriert. Die Spule selbst kann aus 0,14 mm starkem Aluminiumdraht in vier oder fünf Lagen gewickelt werden (Schritt 45), um eine flache Spule in der in Fig. 4 dargestellten Form auszubilden. Vorzugsweise ist der Spulendraht isoliert und hat einen Überzug aus einem thermoplastischen Klebstoff, der vorzugsweise von der gleichen Art wie der Klebstoff ist, mit dem die Seitenflächen der Fahnen 23 beschichtet werden.

In getrennten Operationen, die gleichzeitig mit den Verfährensschritten 41 bis 45 ausgeführt werden können, wird das zweite Fahnenband 30T bearbeitet (Fig. 8 und 9), um die Deckfahnen 23T auszubilden. Zunächst (Schritt 46) wird ein Fahnenband 30 (Fig. 3) mit der Oberseite nach unten gelegt, so daß in der Ansicht gemäß Fig. 8 der Verbindungsarm 36 von der unteren rechten Ecke des Rahmens 34 und nicht von der unteren linken Ecke des Bodenbandes 30B ausgeht. Der

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Federdraht-Aufnahmeabschnitt 36a¹ wird nach oben gekröpft (gesehen in Fig. 8), um einen Sitz für den Federdraht 26 zu schaffen. Dieser Draht 26 verläuft "oberhalb" des Rahmens 34 und wird von den Laschen 36b¹, die "unter" den gekröpften Bereich 36a¹ umgeschlagen sind, in Stellung gehalten.

Als nächster Schritt 47 werden durch Trennen der Fahnenfelder 31 des Deckbandes 3OT entlang der strichpunktierten Linien 48 (Fig. 8) einzelne Deckfahnenfelder 23T¹ (Fig. 9) geschaffen, Die oberen beiden Stege 35a, 35c werden abgeschnitten, während die unteren Stege 35b und 35d stehen bleiben. Dadurch werden der untere Rahmenteil 34' und der Verbindungsarm 36 mit der Deckfahne 23T verbunden gehalten.

Das in der in Fig. 9 dargestellten Weise gebildete abgetrennte Deckfahnenfeld 23T¹ wird im nächsten Verfahrensschritt (Schritt 49 und Fig. 11) auf die an dem Bodenfahnenband 3OB angebrachte Spule 22 aufgesetzt. Die Ausfluchtung erfolgt durch Ausrichtung der Zentralöffnung 38' in der Deckfahne 23T mit der entsprechenden Öffnung 38 in der Erhebungszone 42 der Bodenfahne 23B.

Die obenliegende bzw. Deckfahne 23T wird sofort dadurch in ihrer Sollstellung festgelegt, daß ein Heizelement 51 mit dem Teil der Deckfahne 23T in Kontakt gebracht wird, der mit der Erhebung 42 ausgerichtet ist. Dies ist in Fig. 12 gezeigt. Gegebenenfalls kann auch ein passendes Heizelement 52 von unten innerhalb der Erhebungszone 42 an die untere Fahne 23B angelegt werden. Dabei wird die Erhebungszone auf eine Temperatur erhitzt, bei der der Klebstoff auf den aneinanderllegenden Flächen der Fahnen 23B und 23T in einen plastischen oder klebrigen Zustand kommt. Dies dauert in typischer Verfahrensweise etwa 2 Sekunden. Die Heizelemente 51, 52 werden danach zurückgezogen. Der Klebstoff kühlt rasch ab und erhärtet, wodurch die beiden Fahnen 23B und 23T in der Zone der Erhebung 42 wirksam zusammenhaften.

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Die sich ergebende Klebung reicht aus, um die Deckfahne 23T während der nachfolgenden Bearbeitungsoperationen in Stellung zu halten. Eine permanente mechanische Verbindung zwischen den Hammerkomponenten ist in dieser Verfahrensstufe nicht erforderlich.

Als nächstes werden die elektrischen Leitungen 22b, 22c (Fig. 4) der Spule 22 mechanisch an dem Verbindungsarmänschluß 36c der Deckfahne 23T und an dem Federdraht-Aufnahmeabschnitt 36a der Bodenfahne 23B angebracht.

Als nächstes (Schritt 53 und Fig. 13) wird die gesamte Hammeranordnung in Sandwichart zwischen zwei Heizplatten 54, 55 eingelegt. Dieser Erhitzungsvorgang macht den Klebstoff an den Innenflächen der beiden Fahnen 23B, 23T und an der Spule 22 klebrig. Wenn die Heizplatten 54, 55 danach entfernt werden, verfestigt sich der Klebstoff und verbindet das aus der Bodenfahne 23B, der Spule 22 und der Deckfähne 23T bestehende Sandwichbauteil.

Der nächste Schritt 56 besteht darin, die beiden Federdraht-Anschlußzonen 36a, 36a· und den Anschluß 36c von derselben Seite der Hammeranordnung aus zu verlöten. Dieser Vorgang ist in den Figuren 11 und 14 veranschaulicht. Zunächst wird eine vorgegebene Menge an Lötpaste auf jede der Zonen 36a, 36' und 36c aufgebracht. Die Paste kann ein geeignetes Flußmittel und einen Lötwerkstoff enthalten. Danach werden drei Infrarotstrahlungsquellen 57 (die auf einerⁿder Zeichnung nicht dargestellten geeigneten Einspannvorrichtung montiert sind) auf die drei Zonen 36a, 36a· und 36c fokussiert, Die Wellenlänge, die Strahlungsenergiemenge und die Zeitparameter werden geeignet eingestellt, damit die wirksame und fokussierte Infrarotstrahlung das Lötmittel zum Schmelzen, zum Eindringen in die Spulendrahtisolation und zum erforderlichen Lötverbinden bringen kann. Die genannten Parameter

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können für die drei Zonen unterschiedlich sein. So kann beispielsweise eine kürzere Wirkungsdauer oder eine niedrigere Energie zum Verlöten des inneren Spulenanschlusses 22b mit dem Anschluß 36c im Vergleich zur Lötung des Federdrahts 35 und des äußeren Spulenanschlusses 22c mit der Verbindungsarmzone 36a ausreichend sein. Zur Erleichterung des Verlötens des Federdrahts 26 mit dem Verbindungsarmbereich 36a kann eine kleine Öffnung 36e (Fig. 3, 8 und 9) während des anfänglichen Stanzvorgangs (Schritt 40) im Fahnenband 30 ausgebildet werden.

Danach (Schritt 58 und Fig. 15) werden die unteren Rahmenteile 34 sowohl der bodenseitigen als auch der deckseitigen Fahnen 23B und 23T von der Anordnung an den durch die unterbrochene Linie 59 in Fig. 11 bezeichneten Stellen abgeschnitten. Dies ergibt eih Band 60 (Fig. 15) vop teilweise fertiggestellten Hämmern, die noch durch Stege 35a - 35d und 32 des Bodenrahmens 30B verbunden sind. Die Deckfahne 23T und der Veiündungsarm 36' sind mit der Struktur 60 nur durch das Klebemittel verbunden, welches sie mit der Erhebung 42 und der Spule 22 verbindet. Der obere Verbindungsarm 36' ist von der oberen Fahne 23T vollständig getrennt. Es gibt daher keine elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsarm 36' und der oberen Fahne 23T. Auf diese Weise ist eine elektrische Isolierung des inneren Spulenanschlusses 22b von der Fahne 23T erreicht. In ähnlicher Weise ist auch unterhalb der Spule 22 der untere Verbindungsarm 36, an den der äußere Spulenanschluß 22c angeschlossen ist, sowohl physikalisch als auch elektrisch von der Bodenfahne 23B getrennt.

Als nächstes wird eine Gruppe von miteinander verbundenen, unvollständigen Hammeranordnungen 60 gleichzeitig vergossen, um das Spulengehäuse 21 und das Fußteil 28 auszubilden (Schritt 61). Dies kann dadurch geschehen, daß die Anordnung

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60 in Streifen unterteilt wird, von denen jeder beispielsweise ein Dutzend von verbundenen Hammeranordnungen enthält. Jeder dieser Streifen kann dann in eine mit mehreren geeignet geformten Hohlräumen versehene Form eingesetzt werden, um sowohl die Spulengehäuse 21 als auch die Fußteile 28 für alle die im Streifen verbundenen Hämmer auszubilden.

Eine allgemein U-förmige metallische Hammerspitze 62 (Fig. 15) kann in geeigneter Weise in der Form angeordnet oder alternativ mit der oberen Ecke der in Sandwichbauweise zusammengesetzten Fahnen 23B, 23T verklippt verwenden, um eine starre Anschlagfläche an der Anschlagspitze 24 des Hammers 20 auszubilden.

Eine geeignete Vergußmasse, z.B. Strukturepoxy, wird dann zum Einbetten der Anordnung 60 verwendet, wodurch das Spulengehäuse 21 und das Fußteil 28 geformt werden. Wenn der Einbettvorgang abgeschlossen ist, wird die Anordnung 60 aus der Form gelöst und herausgenommen, und danach werden die Verbindungen 35 unterbrochen, um die jetzt fertigen Hämmer 20 zu trennen.

Nach dem Gießschritt 61 können die Federdrähte 25, 26 derart gebogen werden, daß sie vom Fußteil 28 parallel nach unten laufen (Fig. 1). Die im Fußteil 28 eingebetteten Abschnitte der Federdrähte 25, 26 können mit einem Elastomer beschichtet sein. In alternativer Ausführung kann auch ein Teil des Fußes selbst mit einem Elastomer beschichtet sein. Ein solcher Elastomer kann den Vorteil der Dämpfung von Ultraschallschwingungen des Fußes während des Hammerbetriebs haben, wenn die Hämmer in einer geeigneten Hammerbankanordnung installiert werden.

Die Federdrähte 25, 26 können aus einem geeigneten Material, z.B. Berryliumkupfer oder Stahl hergestellt sein. In

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alternativer Ausführung können die Federdrähte 25, 26 sogar aus einem leitenden Kunststoff oder einem Kunststoff mit metallischem Überzug oder Einsatz gebildet werden, so daß die elektrische Verbindung zur Spule 22 hergestellt werden kann.

Da jede Fahne 23B und 23T im wesentlichen U-förmig ist, werden induzierte Wirbelströme wesentlich reduziert oder eliminiert. Dieses Ergebnis wird durch die zu den Zentralöffnungen 36 führenden Schlitze 37 erreicht, welche einen Stromkreis um jede Öffnung 36 unterbrechen.

Aus der vorhergehenden Beschreibung wird klar, daß eines der Merkmale des Fahnenbandes 30, das die vorliegende Erfindung wirksam werden läßt, die versetzte Anordnung der Verbindungsstege 35 ist. Diese versetzte Anordnung ermöglicht die Trennung der unteren Verbindung 35b, 35d der Deckfahne 23T (Schritt 58 und Fig. 11 und 15), während die Verbindungen 35, welche die benachbarten Fahnenfelder im Bodenband 2OB zusammenhalten, intakt bleiben. Daher ermöglicht die versetzte Steg- bzw. Verbindungsanordnung die Ausführung der Hammeranordnungsbearbeitung auf einem Fahnenband 30B, das in einem ununterbrochenen Band über den gesamten Fabrikationsprozeß zusammengehalten wird.

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Claims

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DATAPRODUCTS CORPORATION

Patentansprüche

Ql Verfahren zur Herstellung von Hämmern für einen Drucker, adurch gekennzeichnet, daß von einem dünnen Metallband ausgegangen wird, in das ein solches Muster eingestanzt wird, daß getrennte, durch Stege miteinander verbundene Fahnenfelder mit jeweils einem Federdraht-Verbindungsarm entstehen, daß Federdrähte in den Verbindungsarm eines ersten Fahnenfeldes in dem Band und in den Verbindungsarm eines getrennten zweiten Fahnenfeldes eingesetzt werden, daß eine flache Spule in Sandwichbauweise zwischen das erste Fahnenfeld und das zweite Fahnenfeld eingesetzt wird, wobei das erste Fahnenfeld in dem Verbund des Bandes bleibt, daß Anschlußleitungen der Spule mit den zugehörigen Verbindungsarmen der ersten und zweiten Fahnenfelder verbunden werden und die in Sandwichbauweise mit der Spule zusammengefügten Fahnenfeldern in eine Vergußmasse eingebettet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Fahnenfelder im wesentlichen in identischen Mustern gestanzt werden, wobei der zum Anbringen des Federdrahts vorgesehene Abschnitt des Verbindungsarms auf einer Seite einer Mittellinie des Fahnenfeldes vorgesehen wird, und daß beim Sandwicheinbau der flachen Spule zwischen die ersten und zweiten Fahnenfelder zunächst das erste Fahnenfeld mit der Anbauseite nach oben gelegt und die Spule mit einer Seite aufgesetzt wird und daß danach das zweite Fahnenfeld mit der Anbauseite nach unten auf die andere Seite der Spule aufgesetzt wird, wobei die Feder-

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draht-Anschlußzonen der Verbindungsarme an den ersten und zweiten Fahnenfeldern auf entgegengesetzten Seiten einer Mittelebene der Spule liegen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des anfänglichen Stanzvorgangs in jedem Fahnenfeld eine Fahnenzone und ein diese umgebender, mit der Fahnenzone durch Stege verbundener Rahmen gebildet-werden und daß das zweite Fahnenfeld von dem zugehörigen dünnen Metallband getrennt und ein Abschnitt des Rahmens des zweiten Fahnenfelds abgeschnitten wird, bevor das zweite Rahmenfeld an die Spule zur Bildung des Sandwichbauteils angesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge des anfänglichen Starizvorgangs in jedem Fahnenfeld eine zentrale Öffnung und ein mit dieser verbundener Schlitz ausgebildet wird, durch den ein Ende des Verbindungsarms wenigstens eines Fahnenfeldes verläuft und in die zentrale Öffnung vorsteht, daß beim Aufbau des Sandwichkörpers die Spule mit den zentralen Öffnungen der ersten und zweiten Fahnenfelder ausgerichtet wird und daß eine Leitung der Spule mit dem einen, in die zentrale Öffnung eingreifenden Verbindungsarmende und die andere Anschlußleitung der Spule mit dem anderen Verbindungsarm verbunden werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verbinden die Rahmenabschnitte sowohl der ersten als auch der zweiten Fahnen soweit abgetrennt und abgeworfen werden, daß benachbarte, zu Sandwichbauteilen zusammengefaßte Fahnenfelder und Spulen in dem Band nur noch über Stege in Verbindung stehen, und daß beim Einbetten der Sandwichbauteile in die Vergußmasse die Stegverbindungen erhalten bleiben.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem sandwichartigen Zusammensetzen ein Teil wenigstens eines der ersten und zweiten Fahnenfelder mit einem thermoplastischen Klebstoff beschichtet wird, daß in wenigstens einem der ersten und zweiten Fahnenfelder eine Erhebung zur Zentrierung der Spule ausgeformt wird, an der die Spule beim Sandwichaufbau zentriert wird, und daß nach dem Aufbau des Sandwichbauteils wenigstens die Erhebungszone eines Fahnenfeldes und die dieser benachbarte Zone des anderen Fahnenfeldes erhitzt wird, um die beiden zusammengesetzten Fahnenfelder über den Klebstoff miteinander zu verbinden.
7. Verfahren zur Herstellung von Hämmern für einen Drucker, dadurch gekennzeichnet, daß von ersten und zweiten dünnen Bändern ausgegangen wird, in denen sich wiederholende, miteinander verbundene und planare Felder ausgearbeitet werden, wobei in jedem Feld ein Rahmen, der eine Fahnenzone wenigstens teilweise umgibt und mit dieser stegartig verbunden ist, ein aj einer Ecke der Fahnenzone verlaufender Schlitz und ein sich von dem Rahmen in den Schlitz erstreckender elektrisch leitender Verbindungsarm geschaffen werden, daß Federdrähte am Verbindungsarm eines ·: ersten Feldes in dem ersten Band und an dem Verbindungsarm eines zweiten Feldes in dem zweiten Band angebracht werden, daß eine elektrische- Spule zwischen den ersten und zweiten Feldern in Sandwichbauweise eingefügt wird, wobei der Verbund des ersten Feldes in dem ersten Band aufrechterhalten wird, und daß elektrische Leitungsanschlüsse der Spule an den Verbindungsarmen der ersten und zweiten Felder angeschlossen werden, wobei wenigstens eine der Anschlußleitungen mit dem in den Schlitz vorspringenden Abschnitt eines Verbindungsarms verbunden wird.

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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Fahnenzone eine mit dem Schlitz verbundene zentrale Öffnung eingearbeitet wird, daß jeder Verbindungsarm von einer Ecke des Rahmens ausgehend schräg angeordnet und mit einem Drahtverbindungsanschluß am in der zentralen Öffnung gelegenen distalen Ende versehen wird, daß die Spule vor dem sandwichartigen Zusammensetzen mit der zentralen Öffnung in Ausrichtung gebracht wird und daß die innere Spulenänschlußleitung mit den in der zentralen Öffnung der Fahnenzone gelegenen Anschluß verbunden wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule auf die Anschlußseite des ersten Feldes aufgesetzt und das zweite Feld mit der Anschlußseite nach unten auf die Spule aufgesetzt wird, so daß die Verbindungsarme der ersten und zweiten Felder an entgegengesetzten Seiten einer Mittellinie des Hammers zu liegen kommen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federdraht und ein Spulenanschluß an den Verbindungsarm des einen Fahnenfeldes und der andere Federdraht und der andere Spulenanschluß an den Verbindungsarm des anderen Fahnenfeldes gleichzeitig angelötet werden, wobei das Anlöten von nur einer Seite des Hammers aus vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Feld vor dem Sandwich-Zusammenbau aus dem zugehörigen Band gelöst wird und daß die in Sandwichbauweise zusammengefügten Komponenten durch ein Haftoder Klebemittel miteinander verbunden werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Felder so geformt werden, daß die die eine Seite jeder Fahnenzone mit dem Rahmen verbindenden

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Stege gegenüber den die andere Seite dieser Fahnenzone mit dem Rahmen verbindenden Stege versetzt sind, und daß nach dem Verkleben der in Sandwichbauweise zusammengefügten Komponenten diejenigen Rahmenabschnitte der ersten und ■ zweiten Felder abgetrennt werden, von denen die Verbindungsarme ausgehen, während der Verbund des ersten Feldes in dem ersten Band mit Hilfe der Verbindungsstege aufrechterhalten wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in Sandwichbauweise zusammengefaßten Komponenten, und ein Abschnitt der Federdrähte in eine Vergußmasse eingebettet werden, wobei der Verbund des ersten Feldes in dem ersten Band aufrechterhalten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hammer im Verbund an benachbarten Feldern des ersten Bandes hergestellt und gleichzeitig in einer Mehrkammerform eingebettet werden.
15. Verfahren zur mechanisierten Massenproduktion von Druckhämmern, die jeweils eine zwischen ersten und zweiten ebenen Fahnenfeldern in Sandwichbauweise eingebaute elektrische Spule aufweisen, dadurch gekennz e ic h η e t , daß zuerst in einem ersten dünnen Metallband mehrere identisch ausgebildete und miteinander verbundene erste Fahnenfelder geformt werden, daß sequentiell andere Hammerkomponenten mit den ersten Fahnenfeldern verbunden und alle Hammer-Zusammenbauschritte unter Beibehaltung des Verbundes der ersten Fahnenfelder in dem Band ausgeführt werden, und daß die Trennung der Hammer aus dem Verbund im Band erst als abschließender Fabrikationsschritt erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß beim Formen der Fahnenfelder entlang eines Rand-

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Streifens des Bandes Indexlöcher gebildet werden, daß die Indexlöcher zum Transport und zur örtlichen Ausrichtung der ersten Fahnenfelder beim sequentiellen Anbringen der anderen, Hammerkomponenten verwendet werden und daß alle Arbeitsschritte beim Aufbau der Hammer von einer Seite des Bandes aus vorgenommen werden.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem ersten Band nach Form und Abmessungen im wesentlichen identisches zweites Band gebildet wird und daß die zweiten Fahnenfelder von dem zweiten Band abgetrennt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Sandwichaufbau ein abgetrenntes zweites Fahnenfeld flach und dem zugehörigen ersten Fahnenfeld gegenüberliegend auf das erste Band aufgelegt wird und daß die nachfolgenden Zusammenbauschritte von einer Seite des ersten Bandes aus vorgenommen werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18 unter Verwendung von Fahnenfeldern, die einen Umfassungsrahmen und einen ebenen Verbindungsarm aufweisen, der van dem Rahmen schräg abgeht, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Federdraht an den Verbindungsarm jedes ersten Fahnenfeldes in dem ersten Band und ein zweiter Verbindungsdraht an den Verbindungsarm jedes zweiten Fahnenfeldes aus dem zweiten Band angeschlossen werden, daß die Federdrähte schräg von den zugehörigen Armen abgehen und an einer Kreuzungsstelle in Abstand gehalten werden und daß das vereinigte Sandwichbauteil jedes Hammers in eine Vergußmasse eingebettet wird, wobei gleichzeitig ein Fußbauteil geformt wird, wobei mehrere Hammer über das erste Band verbunden gehalten werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß in jedes erste Fahnenfeld eine zentrale Erhebung eingedrückt wird, daß die zentrale Erhebung in eine zentrale Öffnung einer flachen Spule eingesetzt und die Spule zentriert wird, daß danach das abgetrennte zweite Fahnenfeld an die Erhebung und die diese umgebende Spule angesetzt wird und schließlich das erste Fahnenfeld, die Spule und das angegesetzte Fahnenfeld miteinander verklebt werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen der Spule an den zugehörigen Verbindungsarmen der ersten und zweiten Fahnenfelder angebracht und von einer Seite des ersten Bandes sowohl die beiden Anschlußleitungen als auch die Federdrähte mit den beiden Verbindungsarmen gleichzeitig verlötet werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlöten durch Bestrahlen mit einem fokussierten Infrarotstrahlenbündel erfolgt.
23. Fahnenband zur Verwendung bei der Herstellung von Druckhämmern gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in einem langgestreckten, ebenen, dünnen Metallband mehrere Fahnenfelder (31) identischer Konfiguration ausgebildet sind, von denen jedes eine etwa rechteckige Fahnenzone (23), einen die Fahnenzone (23) umgebenden Rahmen (34), mehrere den Rahmen (34) mit der Fahnenzone (23) verbindende Stege (35) und einen vom Rahmen (34) an einer Seite einer Mittellinie ausgehenden, in die Fahnenzone (23) eingreifenden Verbindungsarm (36) aufweist.
24. Fahnenband nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (35a, 35b) auf einer Seite der Mittellinie gegenüber den Verbindungsstegen (35c, 35ä) auf der anderen Seite der Mittellinie versetzt angeordnet sind, so daß die Verbindungsstege (35) eines von dem Band (30) abgetrennten und mit der Oberseite nach unten auf ein anderes

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Fahnenfeld (31B) im Band (30) aufgesetzten Fahnenfeldes (31T) überlappungsfrei neben dan Verbindungsstegen (35) des anderen Fahnenfeldes (31B) liegen.
25. Fahnenband nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsarm (36) eine Federdraht-Verbindungszone (36a) aufweist und daß in jedem Fahnenfeld (31) eine Öffnung zwischen dem Rahmen (34) und der Fahnenzone (23) symmetrisch zu der Federdraht-Verbindungszone (36a) auf der entgegengesetzten Seite der Mittellinie an einer solchen Stelle ausgebildet ist, daß die Federdraht-Verbindungszone (36a) der Öffnung eines aufgesetzten Fahnenfeldes (31T) gegenüberliegt.
26. Fahnenband nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Fahnenzone (23) eine zentrale Öffnung (38) und ein mit dieser verbundener Schlitz (37) ausgebildet sind und daß sich jeder Verbindungsarm (36) von einer Ecke des Rahmens (34) in Richtung des Schlitzes (37) erstreckt, wobei das distale Ende des Verbindungsarms (36) durch den Schlitz (37) verläuft und in der Öffnung (38) endet.
27. Fahnenband nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Federdraht-Verbindungszone (36a) gegenüber der Ebene des Rahmens (34) und der Fahnenzone (23) zur Bildung einer Sitzfläche für einen Federdraht (25, 26) gekröpft und versetzt angeordnet und der Verbindungsarm (36) mit seitlich von der Verbindungszone (36a) vorstehenden Befestigungs-

(36b)
laschen/zum Festklemmen eines Federdrahts versehen ist.
28. Fahnenband nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß entlang eines Rahmenabschnitts (30a) jedes Rahmenfeldes (31) parallel zur Längskante des Bandes (30) eine Reihe von Indexlöchern (33) ausgebildet

ist und daß die Rahmen (34) benachbarter Felder (31) über Stege (32) miteinander verbunden sind.

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