DE3412429C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nadeldruckkopf gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Bei einem aus der DE 30 40 399 A 1 bekannten Nadeldruckkopf der gattungsgemäßen Art ist das Ankerstück über zwei sich kreuzende Blattfedern an einem mit einem Jochschenkel ver­ bundenen Polschuh befestigt. Der Fortsatz ist tortenstück­ artig geformt und aus einem Blechzuschnitt gebogen, wobei die durch eine jeweils dreieckförmige Oberseite und Unter­ seite miteinander verbundenen Seitenflanken des Fortsatzes zur Gewichtsersparnis mit Durchbrechungen versehen sind. Der Klappanker wird bei nicht erregter Magnetspule durch einen Dauermagneten in seiner Ruhestellung gehalten, wobei die Federn gespannt sind. Dabei schließt das Ankerstück den rechteckigen Magnetkreis des Magnetantriebes in einer Ecke des Magnetkreises, in der die beiden dem Ankerstück zugewandten Polschuhflächen senkrecht zueinander gerichtet sind. Zum Druckvorgang wird durch Erregung der Magnetspule die Anziehungskraft des Dauermagneten aufgehoben, so daß der Klappanker mit der an ihm befestigten Drucknadel durch die sich entspannenden Federn verschwenkt wird. Beim Rück­ prall der Drucknadel von der zu bedruckenden Oberfläche wird der Klappanker von dem dann wieder wirksamen Dauer­ magneten eingefangen.

Das Ankerstück dieses Klappankers ist relativ kompliziert geformt, da es jeweils eine Möglichkeit zur Befestigung der beiden sich kreuzenden Blattfedern bieten und in die Ecke des Magnetkreises passen muß. Die Montage des Klapp­ ankers ist relativ aufwendig, da die Schwenkachse des Klappankers allein durch die Schnittlinie der Ebenen der sich kreuzenden Blattfedern definiert wird. Die Montage muß daher sehr sorgfältig erfolgen, um bei sämtlichen Magnetantrieben des Nadeldruckkopfes die gleiche Lage der Schwenkachse zu erreichen. Da die Betätigung des Klapp­ ankers durch die sich entspannenden Federn erfolgt, müssen diese Federn bei dem relativ langen Hebelarm kräftig sein, um eine Betätigung des Klappankers mit hoher Geschwindig­ keit zu erreichen. Die Rückkehr des Klappankers in seine Ruhelage erfolgt gegen die Kraft der Federn und ist umso langsamer, je kräftiger die Federn sind. Um den Klappanker rasch in seine Ruhelage zurückkehren zu lassen und ihn dort sicher zu halten, ist also ein kräftiger Dauermagnet erforderlich, der auch wieder einen entsprechenden Platz benötigt.

Aus der US-PS 42 04 778 ist ein Nadeldruckkopf bekannt, bei dem die Klappanker der Magnetantriebe einschließlich des Fortsatzes jeweils aus einem einzigen Eisenteil be­ stehen. Der Klappanker ist mit einem radial äußeren Ende zwischen einer Jochplatte und einer Gehäusekante gehalten, um die er schwenkt. Er trägt an seiner einen Seite einen Eisenkolben, der dem Spulenkern der Magnetspule zugewandt ist und von diesem angezogen wird, wenn die Spule erregt wird. Nahe seinem radial äußeren Ende ist der Klappanker ferner mit dem radial äußeren Ende eines Blattfederfingers verbunden, der Teil einer mehrere derartige Federfinger aufweisenden Federscheibe ist und eine Rückstellkraft auf den Klappanker ausübt. Mit seinem radial inneren Ende liegt der Klappanker in herkömmlicher Weise lose auf einem Kopf der Drucknadel auf, die in ihre Ruhestellung mittels einer Schraubendruckfeder vorgespannt ist. Wie die Erfahrung gezeigt hat, begrenzt der Verschleiß des Kopfes der Druck­ nadel im wesentlichen die Lebensdauer des gesamten Nadel­ druckkopfes. Dieser Verschleiß tritt zum eine durch Rei­ bung zwischen der Druckfeder und dem Kopf und zum anderen durch Reibung zwischen dem Kopf und dem Klappanker auf. Darüber hinaus tritt auch eine Ermüdung der Druckfeder ein, die zum Federbruch führen kann. Ferner weist der Klappanker bei diesem Nadeldruckkopf aufgrund seiner Länge eine be­ trächtliche Masse auf, die ein Hindernis für eine hohe Be­ triebsgeschwindigkeit des Nadeldruckkopfes bildet. Die Ver­ bindung des Klappankers mit dem Federfinger nahe dem radial äußeren Ende des Klappankers und nahe seiner Schwenkachse führt dazu, daß der Klappanker im Betrieb insbesondere beim Aufprall auf dem zentralen Widerlager, an dem sich die Klappanker sämtlicher Magnetantriebe abstützen, zum Schwingen neigt. Solche Schwingungen verhindern eine Steigerung der Betriebsgeschwindigkeit.

Aus der DE-AS 28 00 218 ist ein Nadeldruckkopf bekannt, bei dem ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß der US 42 04 778 die aus einem einzigen Eisenteil bestehenden Klappanker jeweils mit ihrem radial nach innen weisenden freien Ende auf dem Nadelhütchen oder dem Kopf der Drucknadel aufliegen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt nicht nur die Rückstellung der Drucknadeln, sondern auch die Rückstellung der Klappanker allein durch die Schraubendruckfeder, die sich einerseits an einer Grundplatte des Nadeldruckkopfes und andererseits an dem Nadelhütchen abstützt. Die Klapp­ anker sind um eine Kante eines Jochschenkels des Magnet­ joches frei kippbar gelagert. Auch bei diesem Nadeldruck­ kopf weisen die Klappanker eine relativ große Masse auf. Darüber hinaus weist diese Ausführungsform die gleichen Nachteile bezüglich des Verschleißes am Nadelhütchen auf, wie die Ausführungsform gemäß der US 42 04 778.

Aus der DE-OS 24 25 134 schließlich ist ein Magnetantrieb für einen Druckhammer bekannt, der selbst aus einem hoch­ kant gestellten Winkelprofil besteht, das an einer Blatt­ feder befestigt und mit einem Ankerstück verbunden ist. Die Blattfeder ist mit ihrem dem Druckende des Druckhammers abgelegenen freien Ende an einem Gehäuseteil der Druckvor­ richtung fest eingespannt. Der Druckhammer besitzt war eine geringe Masse, jedoch keine definierte Schwenkachse. Die Art der Lagerung des Druckhammers führt leicht dazu, daß dieser beim Rückprall vom Aufzeichnungsträger schwingt oder flattert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nadeldruck­ kopf der gattungsgemäßen Art mit massearmen, einfach und preiswert herzustellenden und zu montierenden Klappankern anzugeben, die bei Einhaltung einer definierten Schwenk­ achse eine progressiv wirkende und verschleißarme rück­ stellfederung aufweisen und eine hohe Arbeitsgeschwindig­ keit ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bei der er­ findungsgemäßen Lösung ist der Fortsatz des Klappankers sehr massearm und dennoch stabil. Durch die nach radial innen weisende Blattfeder ist die für die Klappanker und seine Lagerung benötigte radiale Abmessung gering. In Ver­ bindung mit einem zentralen Widerlager für das die Druck­ nadel tragende freie Ende des Fortsatzes wird der Klapp­ anker an der die Schwenkachse definierenden Jochschenkel­ kante in der Weise gehalten, daß sich der Klappanker an dem Magnetjoch und dem Widerlager einerseits und mit der Blattfeder an dem Auflager andererseits abstützt.

Um jegliche translatorische Bewegungen des Klappankers aus­ zuschließen, ist es zweckmäßig, wenn die Blattfeder an ihrem auf dem Auflager aufliegenden Ende eine Durchbrechung zum Durchtritt eines mit dem Auflager verbundenen Halte­ zapfens aufweist. Das Auflager für die Blattfeder kann höhenverstellbar sein, um die auf den Klappanker wirkende Rückstellkraft einstellen zu können. Dies kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß das Auflager von einer Schraube gebildet ist, die in eine mit dem Mundstück verbundene Grund­ platte des Nadeldruckkopfes einschraubbar ist. Durch mehr oder weniger weites Herausschrauben aus der Grundplatte wird die Blattfeder mehr oder weniger stark verbogen, so daß die auf den Klappanker wirkende Rückstellkraft dadurch verändert wird.

Vorzugsweise sind die Blattfeder und die Schenkel des Fort­ satzes einstückig miteinander ausgebildet, indem sie bei­ spielsweise gemeinsam aus einem Federstahlblech gestanzt und nach dem Biegen mit dem Ankerstück verschweißt werden, wie dies anhand eines Ausführungsbeispieles weiter unten noch genauer beschrieben wird.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit den Zeichnungen die Erfindung anhand eines Aus­ führungsbeispieles. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweise schematischen, die Achse ent­ haltenden Halbschnitt durch einen erfindungsge­ mäßen Nadeldruckkopf,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Federblechzuschnitt zur Bildung des Klappankerfortsatzes und der Federzunge und

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Klappanker.

In der Fig. 1 erkennt man einen allgemein mit 1 be­ zeichneten Klappankermagnet. Er umfaßt eine Magnetspu­ le 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 eine Vielzahl derartiger Magnetjoche 16 in kreisförmiger Anordnung um eine gemeinsame Mittelachse 22, wobei die U-Schenkel der Magnetjoche 16 radial hintereinander an­ geordnet sind.

An dem radial inneren Jochschenkel 18 ist ein Klappan­ ker 24 um eine in einer Außenkante des Jochschenkels 18 verlaufende Kippachse 26 kippbar gelagert. Jeder Klapp­ anker 24 liegt auf einem torusförmigen Gummiring 28 auf, der koaxial zur Mittelachse 22 auf einer Grundplatte 30 des Nadeldruckkopfs gehalten ist. Die Grundplatte 30 ihrerseits ist mit einer axialen Nadelführung 32 ver­ bunden, die an ihrem freien Ende ein Mundstück 34 trägt, durch das die von radial gerichteten Fortsätzen 36 der Klappanker 24 betätigbaren Drucknadeln 38 austreten kön­ nen.

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 Nadel­ druckkopfes bildet. Die Magnetspulen 12 sind über Dräh­ te 42 mit einer Leiterplatte 44 verbunden, welche eine zur Ansteuerung der Klappankermagnete des Nadeldruck­ kopfes 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 bei­ spielsweise ausgestanzten Weicheisenteil. Über den Fort­ satz 36 ist dieses Eisenteil mit der Drucknadel 38 ver­ bunden. Der Fortsatz 36 besteht aus zwei Federschenkeln 46, die an einem Ende über eine Brücke 48 miteiander verbunden sind und an ihren freien Enden unmttelbar aneinander anliegen und dort mit der Drucknadel 38 ver­ bunden sind, so daß sich die aus der Fig. 3 ersichtli­ chen 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 her­ stellen, indem die Federschenkel 46 um Biegelinien 56 rechtwinklig umgebogen und die freien Enden der Feder­ schenkel 46 miteinander verbunden werden. Das so ge­ bildete Teil wird auf den Anker 24 in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise aufgesetzt und im Bereich der rück­ wärtigen Ausläufer 60 der Federschenkel 46 mit dem An­ ker 24 verschweißt.

Der so hergestellte und mit der Drucknadel 38 verbun­ dene 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 Klapp­ ankers 24 an einem sämtlichen Klappankermagneten gemein­ sam zentralen Widerlager 68 an. Wie man aus der Dar­ stellung 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 Aufla­ gestiftes 64 die Vorspannung der Federzunge 50 einge­ stellt werden.

Wird die Magnetspule 12 bestromt und der Klappanker 24 angezogen, so daß er an beiden Endflächen der Jochschen­ kel 14 und 18 anliegt, wird die Drucknadel 38 nach un­ ten bewegt. Gleichzeitig wird die Federzunge 50 stärker verbogen, so daß sie nach dem Ausschalten der Magnet­ spule 12 den Klappanker 24 in seine in der Fig. 1 dar­ gestellte Ruhestellung zurückdrückt, in welcher er mit dem freien Ende seines Fortsatzes 36 an dem Widerlager 68 anliegt.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß das den Fort­ satz 36 und die Federzunge 50 bildende Federteil ein­ fach herzustellen und mit dem Klappanker 24 zu verbin­ den ist. Der Klappanker 24 ist dadurch sehr massearm, so daß er die Möglichkeit einer höheren Arbeitsfrequenz oder einer Verringerung der Abmessungen der Elektromagne­ te 10 bietet. Dennoch besitzt der Klappanker eine aus­ reichende Stabilität. Die Federschenkel 46 liegen mit ihrer Ebene parallel zur Drucknadelachse, so daß sie sich bei einer Bewegung in Richtung der Achse der Druck­ nadel 38 praktisch starr verhalten.

Um eine Seitenbewegung der Klappanker 24 zu ver­ hindern, ist es zweckmäßig, die Klappanker zwischen zwei seitliche Begrenzungen 72 einzulegen, die beispiels­ weise von mit der Grundplatte 30 verbundenen Rippen ge­ bildet sein können.

Es ist zu bemerken, daß die Schenkel 46 nicht not­ wendig aus Federstahl bestehen müssen. Es genügt unter Umständen auch ein normales Blattmaterial ohne federelastische Eigenschaften.

Claims (6)

1. Nadeldruckkopf, umfassend eine Mehrzahl von kreisförmig um eine zentrale Nadelführung mit Mundstück angeordneten Magnetantrieben aus jeweils einem U-förmigen Magnetjoch, einer einen Jochschenkel umgebenden Magnetspule und einem Klappanker in Verbundbauart, bei dem ein Anker­ stück mit einer einseitig gelagerten Blattfeder und einem Fortsatz verbunden ist, an dem die Drucknadel be­ festigt ist, und die Blattfeder den Klappanker in seiner Ruhestellung gegen ein Widerlager drückt, dadurch gekennzeich­ net, daß der Fortsatz ( 36) aus zwei hochkant angeordneten Schenkeln (36) aus zwei hochkant angeordneten Schenkeln (46) besteht und daß die Blattfeder (50) aus­ gehend von dem Ankerstück sich zu dem allen Klappankern (24) gemeinsamen zentralen Widerlager (68) hin erstreckt und sich an einem Auflager (64) abstützt, das radial zwischen einer die Schwenkachse (26) des Klappankers (24) bildenden Jochschenkelkante und dem Widerlager (68) liegt.

2. Nadeldruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blattfeder (50) an ihrem auf dem Auflager (64) aufliegenden Ende eine Durch­ brechung (52) zum Durchtritt eines mit dem Auflager (64) verbundenen Haltezapfens (62) aufweist.

3. Nadeldruckkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Blattfeder (50) und die Schenkel (46) des Fortsatzes (36) einstückig mitein­ ander ausgebildet und aus einem gemeinsamen Federstahl­ blechzuschnitt (54) gebogen sind.

4. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (64) für die Blattfeder (50) höhenverstellbar ist.

5. Nadeldruckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Auflager von einem schraubbaren Auflagestift (64, 66) gebildet ist, der in eine mit dem Mundstück (32, 34) verbundene Grundplatte (30) des Nadeldruckkopfs ein­ schraubbar ist.

6. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern in Form einer Feder­ zunge (50) ausgebildet ist, die sich in den freien Quer­ schnitt zwischen den beiderseits des Auflagers (64) zur Drucknadel (38) hin aufeinanderzulaufenden Schenkeln (46) des Fortsatzes (36) erstreckt.