DE3114835A1 - Bank zur aufnahme mehrerer druckstoesseleinheiten - Google Patents

Description

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Anmelderin: IBM Deutschland GmbH

Pascalstraße 100

7000 Stuttgart 80

Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten

Die Erfindung betrifft eine Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten, welche bestehen aus einem flachen, schmalen Rahmen und aus einer innerhalb einer Aussparung dieses Rahmens und beidseits derselben angeordneten elektromagnetischen Antriebseinheit für den Druckstößel.

Diesbezügliche Druckstößel-Antriebseinheiten sind in den deutschen Patentanmeldungen P 29 26 276.8 (GE 979 026) und P 30 18 407.7 (GE 980 014) beschrieben. Sie sind insbesondere zur Verwendung in Anschlagdruckern gedacht.

Es ist eine Vielzahl von Druckhammerantrieben bekannt, die nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten.

Nach der deutschen Patentschrift 1 276 380 (Docket 25 45OA) werden die Druckhämmer von Blattfedern getragen, deren im ausgelenkten Zustand gespeicherte Energie zur Druckhammerbetätigung dient. Das Auslösen des Druckhammers erfolgt auf elektromagnetische Weise durch das Ausschalten der Erregung eines den Druckhammer zurückhaltenden Elektromagneten.

Zeilendrucker mit einer Vielzahl von Zeichenpositionen weisen sogenannte Druckhammerbänke auf. Diese Druckhammerbänke dienen der Aufnahme einzelner Druckhammereinheiten, von denen jede einer bestimmten Druckposition zugeordnet ist. Die im deutschen Patent 1 276 380 beschriebene Druckhammerbank weist eine Vielzahl von besonderen Merkmalen auf: Die vorgespannten Druckhammer werden durch einen allen Druckhämmern gemeinsamen Elektromagneten gehalten, dessen auf Blattfedern

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befestigter und parallel verschiebbarer Träger eine senkrecht zur Schreibweise gerichtete hin- und hergehende Bewegung ausführt, die der Rückholung der Druckhammer nach dem Anschlag dient. Des weiteren sind für die einzelnen Druckhammer elastisch befestigte Dämpfermassen vorgesehen, die die Energie der sich nach dem Druckanschlag zurückbewegenden Druckhammer aufnehmen und mittels federnder Sperren die Druckhämmer solange verriegeln, bis die Magnetjoche des Haltemagneten in
dieser vorderen Extremlage die Druckhämmer erfaßt haben.

Außerdem sind die Dämpfermassen auf einem sich über alle
Druckstellen erstreckenden, drehbar gelagerten, mit seinem
Drehpunkt gegenüber den federnden Sperren nach unter versetzten Träger befestigt, der mittels eines Nockengetriebes zur Freigabe der Druckhämmer kurzzeitig ausschwenkt.

In einem typischen schnellen Anschlagdrucker, z. B. wie den IBM-Drucker Modell 3203, besteht jede Druckhammereinheit
aus einem Klappanker-Elektromagneten, einem separaten Druckhammer und einem Stößel zur Übertragung der kinetischen

Energie des Klappankers auf den Druckhammer. Jeder Elektromagnet ist mit zwei Schrauben auf einer allen Druckhammereinheiten gemeinsamen Grundplatte angeschraubt; diese Schrauben müssen zu jeder Flugzeitjustage gelockert und anschließend wieder festgezogen werden (264 Stück!). Jeder Elektromagnet überträgt den bei der Beschleunigung des Ankers auftretenden Rückstoßimpuls voll auf die Grundplatte. Ein Auswechseln einzelner Druckhammereinheiten ist nicht möglich.

Außerdem wurde in der deutschen Patentanmeldung P 80 105 617.7 (GE 980 036) eine Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten vorgesehen, die folgenden Forderungen genügt:

Jede Druckstößeleinheit ist ohne Zerlegen der Bank einzeln
ausbaubar;

auf die Hammerbank wird nicht der volle Rückstoß Impuls übertragen;

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zur Montage aller Druckstoßeleinheiten sind nur wenige Befestigungselemente erforderlich.

Die Druckstoßeleinheiten dieser Bank bestenen jeweils aus einem flachen, schmalen Rahmen. Innerhalb einer Aussparung des Rahmens ist eine elektromagnetische Antriebseinheit für einen Stößel angeordnet, der in zwei Bohrungen des Rahmens geführt ist. Zur Aufnahme und Führung der einzelnen Stößeleinheiten weist die Bank einen U-förmigen ähnlichen Querschnitt auf. Der Rahmen jeder Stößeleinheit hat mindestens an einem seiner beiden Enden einen zwischen zwei Rahmenschenkeln angeordneten bielastischen Stift; die Rahmen sind zwischen den U-Schenkeln der Bank lösbar angeordnet. Beide Ü-Schenkel weisen Aussparungen zur form- und/oder kraftflüssigen Aufnahme des vorderen oder hinteren Rahmenteiles bzw. des Stiftes auf.

Diese in der deutschen Patentanmeldung P 80 105 617.7 beschriebene Bank ist insbesondere für zylinderförmige Druckstößel gemäß der deutschen Patentanmeldung P 30 18 407.7 (GE 980 014) geeignet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bank zur Aufnahme von Druckstoßeleinheiten mit einem zungenförmigen Druckstößel vorzusehen.

Solche zungenförmigen Druckstößel sind beispielsweise in der deutschen, bereits erwähnten Patentanmeldung P 29 26 276.8 (GE 979 026) beschrieben.
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Diese Bank soll folgenden Forderungen genügen:

- Raumsparende Anordnung der Druckstoßeleinheiten, vorzugsweise in einem Raster von 1/10 Zoll.

- Verwendung nur weniger Befestigungselemente.

5 - Austauschbarkeit einzelner Druckstoßeleinheiten.

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- Rückstoßfreie oder -gedämpfte Halterung der Druckstößeleinheiten .

- Kostengünstige Möglichkeit der Fertigung.

Diese Aufgabe der Erfindung wird in vorteilhafter Weise durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bank 2ur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten,

Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Explosionszeichnung einer Druckstößeleinheit mit den ihr zugeordneten beidseits ihres Rahmens angeordneten elektromagnetischen Antriebsein

heiten für den zungenförmigen Stößel,

Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung eines

zungenförmigen Druckstößels mit einem mittels aufgespritztem Kunststoffs befestigten Druck

hammer ,

Fig. 4 eine vereinfachte perspektivische Teildarstellung eines Rahmens einer Druckstößeleinheit mit einem seitlichen Führungssteg für den

Druckstößel.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten gezeigt. Die Druck-Stößeleinheiten, von denen aus Vereinfachungsgründen nur vier Stück (ohne die Druckstößel) dargestellt sind, sind mit

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2-1, 2-2, 2-3 und 2-4 bezeichnet. Die Rahmen dieser Druckstößeleinheiten tragen die Bezugszeichen 2-1-1, 2-2-1, 2-3-1 und 2-4-1. Zu jeder Druckstößeleinheit gehöht ein Paar elektromagnetischer Antriebseinheiten für den Druckstößel. Die elektromagnetischen Antriebseinheiten für die Druckstößeleinheit 2-1 sind mit 2-1-2 und 2-1-3 bezeichnet und beidseits des Rahmens 2-1-1 in zueinander ausgerichteter Form angeordnet.

Elektromagnetische Antriebseinheiten, wie sie für die hier beschriebene Bank Verwendung finden können, sind in der deutschen Patentanmeldung P 29 26 276.8 beschrieben.

Aus der Darstellung in Fig. 1 ist ersichtlich, wie die einzelnen Druckstößeleinheiten in der Druckhammerbank Aufnähme finden. Die Druckhammerbank besteht aus einem unteren Teil 1-1 und einem oberen kammartigen Teil 1-2. Im folgenden wird der untere Teil 1-1 als Basisteil und der obere Teil 1-2 als Kammteil bezeichnet. Das Basisteil ist aus zwei parallel zueinander verlaufenden Schienen 1-1-1, 1-1-2 und einem zwisehen diesen beiden liegenden mit Schlitzen 4 versehenen Teil 1-1-3 zusammengesetzt. Die Schlitze verlaufen parallel zueinander und sind durch die Schienen 1-1-1 und 1-1-2 in ihrer Längsausdehnung begrenzt. Sie dienen der Aufnahme jeweils eines unteren Ansatzstückes (siehe Fig. 2 und Fig. 4) der Druckstößelrahmen.

Das Kammteil 1-2 der Bank besteht aus einem abgeschrägten (1-2-1) Teil, welches an seiner durch die Schräge verjüngten Seite kammartige Einschnitte 3 aufweist. Diese kammartigen Einschnitte 3 sind auf die Schlitze 4 im Basisteil 1-1 ausgerichtet. Jeder dieser kammartigen Einschnitte 3 umfaßt einen Teil des oberen Randes der Rahmen der einzelnen Druckstößeleinheiten. Somit sind die einzelnen Druckstößeleinheiten in ihrer Lage fixiert. Ein seitliches Ausweichen wird durch die Schlitze 4 bzw. die kammartigen Einschnitte 3 verhindert; ein vertikales Ausweichen ist durch die Lage der

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Druckstößeleinheiten zwischen dem Basisteil 1-1 und dem Kammteil 1-2 nicht möglich, während ein Ausweichen in Aktionsrichtung des Druckstößels (nicht dargestellt) parallel zur Verlaufsrichtung der Schlitze 4 bzw. entgegengesetzt dazu durch entsprechende Aufnahme des unteren Rahmenansatzes (2-1-7; 14) in die Schlitze 4 verhindert oder in gewünschter Weise beeinflußt werden kann. Letzteres ist besonders für jene Fälle wichtig, in denen man einen abgefederten Rückstoß des Stößels auf die Druckhammerbank bewirken möchte. Nähere Angaben hierzu werden im Zusammenhang mit Fig. 2 gemacht.

Es wurde bereits erwähnt, daß beidseits des Rahmens, z. B. 2-1-1 der Druckstößeleinheit 2-1, eine elektromagnetische Antriebseinheit 2-1-2 und 2-1-3 in zueinander ausgerichteter Form angeordnet ist. Zur Erreichung einer engen Packungsdichte der Druckstößel in der Bank sind für nebeneinanderliegende Druckstößeleinheiten die elektromagnetischen Antriebseinheiten paarweise versetzt, so daß der Abstand zweier nebeneinanderliegender Rahmen von der Stärke einer elektromagnetischen Antriebseinheit bestimmt wird. Wie aus der Darstellung in Fig. 1 zu ersehen ist, sind die elektromagnetischen Antriebseinheiten 2-1-2/2-1-3 der Druckstößeleinheiten 2-1 gegenüber den elektromagnetischen Antriebseinheiten 2-2-2/ 2-2-3 der Druckstößeleinheit 2-2 entsprechend versetzt.

Aus Gründen der Übersicht sind die elektromagnetischen Antriebseinheiten für die Druckstößeleinheit 2-3 nicht in Fig. 1 dargestellt.

In Fig. 2 ist eine Druckstößeleinheit mit Druckstößel in perspektivischer und vereinfachter Form als Explosionszeichnung dargestellt.

Die Stößeleinheit ist mit 2-1 gekennzeichnet; sie besteht aus einem Rahmen 2-1-1, einem zungenförmigen Druckstößel 5, an

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dessen Aktionsende ein.Stößelkopf 5-1 angebracht ist und aus beidseits des Rahmens angeordneten elektromagnetischen Antriebseinheiten für den Stößel. Das Prinzip der Wirkungsweise eines solchen Stößelantriebes ist in der deutschen Patentanmeldung P 29 26 276.8 beschrieben. Auf eine wiederholende Darstellung dieses Prinzips wird deshalb an dieser Stelle verzichtet. Aus diesem Grunde sind auch keine dieses Antriebsprinzip betreffenden Einzelheiten für den Druckstößel 5 und die elektromagnetischen Antriebseinheiten 2-1-2 und 2-1-3 dargestellt. Erfindungswesentliche Ausführungsformen der Elektromagnete und der entsprechenden für den Antrieb wirksamen Teile in der Zunge 5 sind in der gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereichten deutschen Patentanmeldung (GE 980 048) beschrieben.

Der Rahmen 2-1-1 ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet. In der Aussparung zwischen seinen Schenkeln verläuft der zungenförmige Stößel 5 mit dem als Druckhammer ausgebildeten Stößelkopf 5-1. Dieser Druckstößel kann sich in die sich durch den Pfeil markierte Druckrichtung D (bzw. dazu entgegengesetzt) bewegen; seine Bewegung in vertikaler Richtung ist durch die Rahmenschenkelansätze 2-5 begrenzt; ein seitliches Ausweichen wird durch die am Rahmen 2-1-1 befestigten elektromagnetischen Antriebseinheiten 2-1-2 und 2-1-3 verhindert. Die Anbringung dieser elektromagnetischen Antriebseinheiten am Rahmen kann durch Kleben, Schrauben, Nieten oder andere herkömmliche Methoden erfolgen. Am hinteren Ende des zungenförmigen Stößels sind zwei Bohrungen 6 angebracht; ebenso sind im hinteren Basisteil des U-förmigen Rahmens zwei Bohrungen 9 vorgesehen. In diesen Bohrungen 6 und 9 sind jeweils eine Zugfeder 7 befestigt. Die Zugfedern dienen dazu, den Druckstößel 5 nach erfolgter Betätigung in seine Ausgangslage zurückzubringen.

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In der Ausführung gemäß Fig. 2 wird die Ausgangslage durch
einen trapezförmigen Anschlag 8 gebildet. Eine stiftförmige Verlängerung 10 des Anschlags 8 ist in einer Aussparung 12 des Rahmens festgeklemmt. Durch Aktivieren der elektromagnetischen Antriebseinheiten wird der Stößel in Aktionsrichtung (Pfeil D) bewegt. Nach erfolgtem Anschlag (auf die nicht dargestellte Drucktype oder einen nicht dargestellten Aufzeichnungsträger) wird der Druckstößel durch die Kraft der Federn 7 wieder in seine Ausgangslage zurückgeführt. Dabei wirkt es sich besonders vorteilhaft aus, wenn die Zugfedern 7 auf dem schrägen entgegen der Richtung D ansteigenden Flächen des trapezförmigen Anschlages 8 verlaufen, da deren Eigenschwingungen beim Anlegen an den Anschlag 8 gedämpft werden. Die Ausgangslage kann auch durch einen zylindrischen Dämpfer (nicht gezeichnet) bewirkt werden, der in eine Gewindehülse geschraubt wird, welche in Druckrichtung innerhalb einer Sicke an der
Basis des U-förmigen Rahmens angeordnet ist.

Es wurde bereits erwähnt, daß die einzelnen Druckstößeleinheiten mit dem unteren (fahnenförmigen) Ansatzstück 2-1-7
des Rahmens 2-1-1 in eine Rille 4 des Basisteils 1-1 eingefügt werden. Um zu verhindern, daß beim Feuern und Zurückkehren des Druckstößels in seine Ausgangslage der damit verbundene Rückstoß voll auf die Druckhammerbank übertragen wird, können die äußeren Enden des fahnenartigen Ansatzes 2-1-7
als Federn ausgebildet sein. Die freien Enden dieser Federn 2-1-7 und 2-1-8 erhalten durch die Schienen 1-1-1 und 1-1-2 einen Anschlag. In und entgegen der Druckrichtung D auftretende Rückstoßkräfte werden unter einer leichten Verschiebbarkeit der Druckstößeleinheit in der Rille 4 teilweise von diesen Federn aufgenommen. Der Rückstoß wird dabei gedämpft und nicht voll auf die Bank übertragen.

Neben der in Fig. 2 dargestellten Möglichkeit der Rückstoßabdämpfung durch die Federteile 2-1-7 bzw. 2-1-8 sind auch

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andere Lösungen denkbar. So ist es z. B. möglich, den f ahneriförmigen Ansatz lediglich rechteckig (ohne Federn 2-1-7 und 2-1-8) an seinen Enden auszuführen und die Federn durch quer durch die gesamte Druckhammerbank im Basisteil verlaufende Einlagen aus elastischem Material z. B. Gummi, zu ersetzen. Die Rückstoßdämpfung kann auch am druckfernen Ende des Rahmens 2-1 erfolgen, indem der Rahmen auf einen federnden bzw. dämpfenden Anschlag wirkt.

Es wurde bereits erwähnt, daß der zungenförmige Druckstößel 5 vertikal durch die Rahmenschenkelansätze 2-5 und seitlich durch die elektromagnetischen Antriebseinheiten 2-1-2 und 2-1-3 geführt wird.

Zur Verbesserung der seitlichen Führung, insbesondere des vorderen Teiles des Druckstößels kann ein Führungssteg vorgesehen werden. Wie aus der Darstellung in Fig. 4 hervorgeht, verläuft der Führungssteg 16 vom vorderen Teil des oberen Rahmenschenkels 15 zum vorderen Teil des unteren Rahmenschenkels 13. Die Ebene des FührungsSteges 16 verläuft parallel zur Hauptebene des Rahmens. Der gegenseitige Versatz beider Ebenen ist so gewählt, daß der Führungssteg 16 für eine Seite des Stößelkopfes 19 eine seitliche Führung bildet. Bei nebeneinanderliegenden Druckstößeleinheiten in der Bank sind die Führungsstege so ausgelegt, daß ein Stößelkopf sowohl von der Innenseite des FührungsSteges des ihm zugeordneten Rahmens wie auch von der Außenseite des Führungssteges seines Nachbarrahmens geführt wird.

Die Rahmenschenkelansätze zur vertikalen Führung des Druckstößels 18 sind in Fig. 4 mit 17 gekennzeichnet, der fahnenförmige Ansatz ist rechteckig ausgeführt und mit 14 gekennzeichnet .

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Die Befestigung des Stößelkopfes 19 am Druckstößel kann auf vielfältige Art und Weise nach herkömmlichen Methoden wie Verkleben, Vernieten, etc. erfolgen. Als besonders einfach und vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, den Stößelkopf 19 T-Profil ähnlich auszubilden, ihn in eine entsprechende Aussparung der Stößelzunge 18 einzulassen und die Einlaßränder ganz oder teilweise mit einer Kunststoffaufspritzung 20 zu überdecken (Fig. 3).

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Leerseite

Claims (16)

1. 31U835

   PATENTANSPRÜCHE

   ( 1j Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten, welche ^-^ bestehen aus einem flachen, schmalen Rahmen mit einer innerhalb einer Aussparung dieses Rahmens und beidseits desselben angeordneten elektromagnetischen Antriebseinheit für den Stößel,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß zur Aufnahme und Führung der einzelnen Druckstößeleinheiten (2-1, 2-2, 2-3, 2-4) die Bank (1) eine Aufnahmeschiene (1-1) und eine kammartige Halteschiene (1-2) umfaßt, zwischen denen die Rahmen (2-1, 2-2, 2-3, 2-4) angeordnet sind, wobei Ansatzstücke (2-1-7, 2-1-8, 2-1-9; 14) der unteren Rahmenteile von Schlitzen (4) in der Aufnahmeschiene (1-1) aufnehmbar sind und die oberen Rahmenteile in Einschnitten (3) der kammartigen Halteschiene (1-2) gehalten werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß durch die Schlitze (4) ein seitliches Ausweichen der Rahmen (2-1-1, 2-2-1, 2-3-1, 2-4-1) senkrecht zur Aktionsrichtung D der Stößel (5) verhindert wird.
3. 3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Ansatzstücke (2-1-6, 2-1-7) der unteren Rahmenteile fahnenförmig ausgebildet sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet,

   "30 daß die Ansatzstücke (14) rechteckförmig ausgebildet sind.

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5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß den Ansatzstücken (14) zur Rückstoßminderung federnde Anschläge in der Aufnahmeschiene (1-1) zugeordnet sind oder der Rahmen am druckfernen Ende an einem federnden oder dämpfenden Anschlag anliegt.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Ansatzstücke (2-1-6, 2-1-7) der unteren Rahmenteile an ihren Enden in Schlitzrichtung federnd (2-1-8; 2-1-9) ausgebildet sind und

   daß die Länge des Schlitzes (4) durch Anschläge (1-1-1) und (1-1-2) für die federnden Ansatzstückenden begrenzt ist.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Stößel (5) in einer Aussparung des Rahmens (2-1-1) angeordnet ist und

   daß die ihn beaufschlagenden elektromagnetischen Antriebseinheiten (2-1-2 und 2-1-3) beidseits des Rahmens (2-1-1) in aufeinander ausgerichteter From angeordnet und mit dem Rahmen verbunden sind.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 7,
   dadurch gekennzeichent,

   daß für nebeneinanderliegende Stößeleinheiten (2-1, 2-2, 2-3, 2-4) deren elektromagnetische Antriebseinheiten (2-1-2, 2-1-3; 2-2-2, 2-2-3) wechselweise gegeneinander versetzt sind zur Erreichung eines geringen Stößelabstandes.

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9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (5) ein flaches zungenförmiges Element darstellt, das durch die elektromagnetischen Antriebseinheiten (2-1-2, 2-1-3) beidseits des Rahmens seitlich und das vertikal durch Rahmenschenkelansätze (2-5) geführt ist.
10. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

    daß das aktionsferne Ende des Druckstößels (5) durch Zugfedern (7) mit dem Rahmen (2-1-1) verbunden ist, durch welche der Druckstößel (5) in seiner Ausgangslage gehalten wird.
    15
11. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

    daß die Zugfedern (7) in der Rahmenebene schräg zur Aktionsrichtung des Druckstößels verlaufen. 20
12. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

    daß in der Rahmenaussparung ein Anschlag (8) für das aktionsferne Ende des Druckstößels (5) vorgesehen ist. 25
13. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen für das aktionsnahe Ende des Stößels (18) einen Führungssteg (16) zur Verhinderung eines einseitigen seitlichen Ausweichens des Stößels (18) aufweist..
14. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (18) sowohl durch den Führungssteg (16) des ihm zugeordneten Rahmens als auch durch den Führungssteg seines Nachbarrahmens in der Bank seitlich geführt ist.

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15. 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, d adur ch g ekenn ζ e i chnet,

    daß die Ebene des Führungssteges (16) gegenüber der der Rahmenebene parallel versetzt ist. 5
16. 16. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,

    daß in einer Aussparung des Stößels (18) ein Stößelkopf (19) durch Kunststoffauftragung (20) befestigt ist.

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