DE3412429A1 - Klappankermagnet fuer nadeldruckkopf - Google Patents
Klappankermagnet fuer nadeldruckkopfInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Klappankermagnet zur Betätigung einer Drucknadel eines Nadeldruckkopfes, umfassend
ein U-förmiges Magnetjoch, eine Magnetspule und einen Klappanker, der an einer Kante eines Jochschenkels
gegen Federkraft kippbar gehalten ist und einen Fortsatz zur Betätigung der Drucknadel aufweist.
Bei einer bekannten Ausführungsform des Klappankermagneten
ist der Klappanker mit seinem einen Ende an einem U-förmigen Federbügel angelenkt, der selbst mit
dem Magnetjoch fest verbunden ist. Mit seinem Fortsatz
stützt sich der Klappanker an einem Widerlager ab, das ebenfalls mit dem Magnetjoch verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klappankermagneten
anzugeben, der einfach im Aufbau und in der Montage und daher preiswert in der Herstellung ist
und der eine progressiv wirkende und verschleißarme Rückstellfederung für den Klappanker aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Klappanker mit einer Federzunge verbunden ist, die sich mit ihrem freien Ende an einem ortsfesten Auflager
abstützt.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß eigene
Mittel zur Halterung des Klappankers an dem Magnetjoch entfallen können. Die Federzunge dient nicht nur zur
Rückstellung des Klappankers in seine Ruhelage, sondern kann auch zur Lagefixierung des Magnetankers verwendet
werden.
Vorzugsweise ist die Federzunge in Richtung des Fortsatzes gerichtet, jedoch kürzer als dieser. In Verbindung
mit einem Widerlager an dem auf die Drucknadel einwirkenden Fortsatz des Klappankers kann damit eine Halterung
des Klappankers an dem Magnetjoch in der Weise erfolgen, daß sich der Klappanker an dem Magnetjoch und
dem Widerlager einerseits und mit der Federzunge an dem Auflager andererseits abstützt und dadurch zwar schwenkbar
aber dennoch lagefixiert gehalten ist. Zur sicheren Lagefixierung ist es zweckmäßig, wenn die Federzunge an
ihrem freien Ende eine Durchbrechung zum Durchtritt eines mit dem Auflager verbundenen Haltezapfens aufweist. Damit
kann der Klappanker keine translatorische Bewegung ausführen.
Einen sehr massearmen Klappanker erhält man, wenn der Fortsatz aus zwei mit dem Klappanker verbundenen Federschenkeln
besteht, die an ihrem freien Ende miteinander verbunden sind, wobei der Fortsatz an diesem Ende
mit der Drucknadel verbunden sein kann. Die geringe Masse des Klappankers ermöglicht eine höhere Arbeitsfrequenz
des Magnetsystems. Vorzugsweise sind die Federzunge und der Fortsatz einstückig miteinander ausgebildet. Beispielsweise
können sie gemeinsam aus einem Federstahlblech gestanzt und nach dem Biegen mit dem Klappanker
verschweißt werden, wie dies anhand eines Ausführungsbeispiels weiter unten noch genauer beschrieben wird.
Die Erfindung betrifft ferner einen Nadeldruckkopf mit einer Mehrzahl von kreisförmig um eine zentrale Nadel-
führung mit Mundstück angeordneten Klappankermagneten, die mit radial nach innen weisenden Fortsätzen ihrer
Klappanker die durch das Mundstück austretenden Drucknadeln betätigen, wobei Klappankermagnete der vorstehend
beschriebenen Art Verwendung finden. Dabei kann den Klappankern sämtlicher Klappankermagnete ein gemeinsames
Widerlager zugeordnet sein.
Zur Erleichterung der Montage können die Klappanker durch ein elastisches Polster an dem Magnetjoch gehalten
werden, wobei diese Polster zweckmäßigerweise von einem torusförmigen Ring aus elastischem Material gebildet
sind, dessen Mittelradius geringfügig kleiner als der Radius des durch den jeweils radial inneren
Jochschenkel verlaufenden Mittelkreises ist. Dieser Ring wird jedoch für die Halterung der Klappanker an
den MagnetJochen im Betrieb nicht benötigt.
Der Raumbedarf und der Montageaufwand für den Nadeldruckkopf wird erheblich verringert, wenn die Magnetjoche
an einer ihnen gemeinsamen Lagerplatte angeordnet sind, wobei sie zweckmäßigerweise einstückig mit
dieser Lagerplatte ausgebildet sind. Die Lagerplatte und die Magnetjoche können dabei aus einem weichmagnetischen
Sinterwerkstoff hergestellt werden. Zweckmäßig ist es, wenn die zur Anlage der Klappanker bestimmten
Endflächen der Jochschenkel geschliffen und verchromt sind, um die Gefahr eines Hängenbleibens der Klappanker
an den Endflächen der Jochschenkel zu verringern.
Um ein seitliches Auswandern der Klappanker zu verhindern, ist es zweckmäßig, sie zwischen zwei ortsfesten
Seitenstützen zu halten, die ebenso wie die jeweiligen Auflager an einer Grundplatte des Nadeldruckkopfes an-
geordnet sein können, die auch die Nadelführung trägt. Um die auf die Klappanker wirkende Rückstellkraft einstellen
zu können, ist es von Vorteil, die Auflager an der Grundplatte höhenverstellbar anzuordnen. Beispielsweise
können die Auflager von Gewindestiften gebildet sein, die in die Grundplatte einschraubbar sind. Durch
mehr oder weniger weites Herausschrauben aus der Grundplatte wird die Federzunge mehr oder weniger stark verbogen,
so daß die auf die Klappanker wirkende Rückstellkraft dadurch verändert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweise schematischen, die Achse enthaltenden Halbschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Nadeldruckkopf,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Federblechzuschnitt zur Bildung des Klappankerfortsatzes und der
Federzunge,
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen
Klappanker und
Klappanker und
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zur Hälfte dargestellte Lagerplatte mit Magnetjochen.
In der Fig. 1 erkennt man einen allgemein mit 10 bezeichneten Klappankermagnet. Er umfaßt eine Magnetspule
12, die auf einen Schenkel 14 eines U-förmigen
Magnetjoches 16 aufgesteckt ist, das zusammen mit dem
anderen U-Schenkel 18 einstückig mit einer Lager- oder Trägerplatte 20 ausgebildet ist. Diese trägt gemäß Fig.
eine Vielzahl derartiger Magnetjoche 16 in kreisförmiger Anordnung um eine gemeinsame Mittelachse 22, wobei die
U-Schenkel der Magnetjoche 16 radial hintereinander angeordnet sind.
An dem radial inneren Jochschenkel 18 ist ein Klappanker 24 um eine in einer Außenkante des Jochschenkels 18
verlaufende Kippachse 26 kippbar gelagert. Jeder Klappanker 24 liegt auf einem torusförmigen Gummiring 28 auf,
der koaxial zur Mittelachse 22 auf einer Grundplatte 30 des Nadeldruckkopfes gehalten ist. Die Grundplatte 30
ihrerseits ist mit einer axialen Nadelführung 32 verbunden, die an ihrem freien Ende ein Mundstück 34 trägt,
durch das die von radial gerichteten Fortsätzen 36 der Klappanker 24 betätigbaren Drucknadeln 38 austreten können.
Die Trägerplatte 20 besitzt einen an ihrem Außenumfang umlaufenden zylindrischen Rand 40, der beim Aufsetzen
der Trägerplatte 20 auf die Grundplatte 30 an dieser anliegt und eine zylindrische Gehäusewand des Nadeldruckkopfes
bildet. Die Magnetspulen 12 sind über Drähte 42 mit einer Leiterplatte 44 verbunden, welche eine
zur Ansteuerung der Klappankermagnete des Nadeldruckkopfes geeignete Schaltung trägt. Im folgenden soll nun
die genaue Ausbildung und Lagerung des Klappankers 24 beschrieben werden.
Gemäß der Fig. 3 besteht der Klappanker aus einem beispielsweise ausgestanzten Weicheisenteil, über den Fort-
341242?
satz 36 ist dieses Eisenteil mit der Drucknadel 38 verbunden. Der Fortsatz 36 besteht aus zwei Federschenkeln
46, die an einem Ende über eine Brücke 48 miteinander verbunden sind und an ihren freien Enden unmittelbar
aneinander anliegen und dort mit der Drucknadel 38 verbunden sind, so daß sich die aus der Fig. 3 ersichtliche
dreieckförmige Gestalt ergibt.
Von der Brücke 48 erstreckt sich in Richtung auf die Drucknadel 38 eine Federzunge 50, die an ihrem freien
Ende eine Durchbrechung 52 aufweist. Der Fortsatz 36 zusammen mit der Federzunge 50 läßt sich aus dem in
der Fig. 2 dargestellten Federblechzuschnitt 54 herstellen, indem die Federschenkel 46 um Biegelinien 56
rechtwinklig umgebogen und die freien Enden der Federschenkel 46 miteinander verbunden werden. Das so gebildete
Teil wird auf den Anker 24 in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise aufgesetzt und im Bereich der rückwärtigen
Ausläufer 60 der Federschenkel 46 mit dem Anker 24 verschweißt.
Der so hergestellte und mit der Drucknadel 38 verbundene Klappanker wird auf den Gummiring 28 aufgelegt,
wobei die Drucknadel 38 in die Nadelführung 32 und das Mundstück 34 eingeführt wird. Dabei wird die Federzunge
50 an einem Haltezapfen 62 eines Auflagestiftes 64 eingehängt, der mittels eines Außengewindes 66 in die
Grundplatte 30 parallel zur Achse 22 eingeschraubt ist. Mit seinem freien Ende liegt der Fortsatz 36 des Klappankers
24 an einem sämtlichen Klappankermagneten gemeinsamen zentralen Widerlager 68 an. Wie man aus der Darstellung der Fig. 1 erkennt, wird durch eine geeignete
Einstellung des Auflagestiftes 64 der Klappanker 24 auch dann an dem Jochschenkel 18 gehalten, wenn der
Ring 28 nicht vorhanden ist. Gleichzeitig kann durch eine Höhenverstellung der Auflagefläche 70 des Auflagestiftes
64 die Vorspannung der Federzunge 50 eingestellt werden.
Wird die Magnetspule 12 bestromt und der Klappanker 24 angezogen, so daß er an beiden Endflächen der Jochschenkel
14 und 18 anliegt, wird die Drucknadel 38 nach unten bewegt. Gleichzeitig wird die Federzunge 50 stärker
verbogen, so daß sie nach dem Ausschalten der Magnetspule 12 den Klappanker 24 in seine in der Fig. 1 dargestellte
Ruhestellung zurückdrückt, in welcher er mit dem freien Ende seines Fortsatzes 36 an dem Widerlager
68 anliegt.
Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß das den Fortsatz 36 und die Federzunge 50 bildende Federteil einfach
herzustellen und mit dem Klappanker 24 zu verbinden ist. Der Klappanker 24 ist dadurch sehr massearm,
so daß er die Möglichkeit einer höheren Arbeitsfrequenz oder einer Verringerung der Abmessungen der Elektromagnete
10 bietet. Dennoch besitzt der Klappanker eine ausreichende Stabilität. Die Federschenkel 46 liegen mit
ihrer Ebene parallel zur Drucknadelachse, so daß sie sich bei einer Bewegung in Richtung der Achse der Drucknadel
38 praktisch starr verhalten.
Um eine Seitenbewegung der Klappankermagnete 24 zu verhindern, ist es zweckmäßig, die Klappanker zwischen
zwei seitliche Begrenzungen 70 einzulegen, die beispielsweise von mit der Grundplatte 30 verbundenen Rippen gebildet
sein können.
Es ist zu bemerken, daß die Schenkel 46 nicht notwendig aus Federstahl bestehen müssen. Es genügt
unter Umständen auch ein normales Blattmaterial ohne federelastische Eigenschaften.
Claims (21)
1. Klappankermagnet zur Betätigung einer Drucknadel eines Nadeldruckkopfes, umfassend ein U-förmiges
Magnetjoch, eine Magnetspule und einen Klappanker, der an einer Kante des Jochschenkels gegen Federkraft
kippbar gehalten ist und einen Fortsatz zur Betätigung der Drucknadel aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der Klappanker (24)
mit einer Federzunge (50) verbunden ist, die sich mit ihrem freien Ende an einem ortsfesten Auflager
abstützt.
2. Klappankermagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzunge (50)
in Richtung des Fortsatzes (36) gerichtet, jedoch kürzer als dieser ist.
3. Klappankermagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzunge (50) an
ihrem freien Ende eine Durchbrechung (52) zum Durchtritt eines mit dem Auflager (64) verbundenen Haltezapfens
(62) aufweist.
4. Klappankermagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Portsatz
(36) aus zwei mit dem Klappanker (24) verbundenen Federschenkel (46) besteht, die an ihren freien Enden miteinander
verbunden sind.
5. Klappankermagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Federschenkel (46) an ihren
freien Enden mit der Drucknadel (38) verbunden sind.
6. Klappankermagnet nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzunge (50) und
der Fortsatz (36) einstückig miteinander ausgebildet sind.
7. Klappankermagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzunge (50) und die Federschenkel
(46) aus einem gemeinsamen Federstahlblechzuschnitt (54) gebogen sind, der mit dem Klappanker
(24) verschweißt ist.
8. Nadeldruckkopf mit einer Mehrzahl von kreisförmig um eine zentrale Nadelführung mit Mundstück angeordneten
Klappankermagneten, die mit radial nach innen weisenden Fortsätzen ihrer Klappanker die durch das Mundstück
austretenden Drucknadeln betätigen, gekennzeichnet durch die Verwendung von
Klappankermagneten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Nadeldruckkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Klappanker (24) mit den radial
inneren Enden ihrer Fortsätze (36) in ihrer Ruhestellung an einem gemeinsamen Widerlager (68) anliegen.
10. Nadeldruckkopf nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Klappanker (24)
durch ein elastisches Polster (28) an den Magnetjochen (16) gehalten sind.
11. Nadeldruckkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Polster von einem
torusförmigen Ring (28) aus elastischem Material gebildet
sind, dessen Mittelradius geringfügig kleiner als der Radius des durch den jeweils radial inneren Jochschenkel
(18) verlaufenden Mittelkreises ist.
12. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet , daß die Magnetjoche (16) an einer ihnen gemeinsamen Lagerplatte (20)
angeordnet sind.
13. Nadeldruckkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetjoche (16) einstückig
mit der Lagerplatte (20) ausgebildet sind.
14. Nadeldruckkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerplatte (20) und die
Magnetjoche (16) aus einem weichmagnetischen Sinterwerkstoff bestehen.
15. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die zur An-
lage des jeweiligen Klappankers (24) bestimmten Endflächen der Jöchschenkel (14, 18) geschliffen und
verchromt sind.
16. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetspule
(12) jeweils auf dem radial äußeren Jochschenkel (14) angeordnet ist.
17. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Klappanker
(24) jeweils zwischen zwei ortsfesten Seitenstützen (70) gehalten sind.
18. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß das Auflager
(64) für die Federzunge (50) höhenverstellbar ist.
19. Nadeldruckkopf nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η
zeichnet , daß das Auflager von einer Schraube (64, 66) gebildet ist, die in eine mit der Nadelführung
(32) verbundene Grundplatte (30) des Nadeldruckkopfes einschraubbar ist.
20. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß das Widerlager
(68) für die Klappankerfortsätze (36) an der Lagerplatte (20) angeordnet ist.
21. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerplatte
(20) einen umlaufenden, die Magnetjoche (16) axial überragenden Stützrand (40) aufweist und daß
die Lagerplatte (20) und die Grundplatte (30) durch Federbügel miteinander verbindbar sind.
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