DE3412855C2

DE3412855C2 -

Info

Publication number: DE3412855C2
Application number: DE3412855A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Gugel (Fh), 7900 Ulm, De
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1984-04-03
Filing date: 1984-04-03
Publication date: 1991-06-13
Also published as: JPH0481513B2; JPS60225764A; EP0157727A2; DE3579487D1; EP0157727B1; ATE56182T1; EP0157727A3; DE3412855A1

Abstract

1. A matrix print head with printing wires (8) which can be operated to print selectively by means of an electromagnet coil (21) allocated to each printing wire (8) with magnetic hinged armatures (18) for the dot-wise formation of characters on a record carrier (3), with the printing wires (8) resting against the inner ends of the associated hinged armatures (18) and being mounted and guided in a forward part of the print head housing (5) and the magnetic hinged armatures (18) in the rear part of the print head housing (5), and with the electromagnet coils (21) being combined on a base plate (24) to form a magnet block (23) and the base plate (24) being connected to the print head housing (5), with the base plate (24) of the magnet block (23) together with the magnet yokes (22a and 22b) consisting of a one-piece coil holder (25) receiving the electromagnet coils (21), the coil holder (25) being connected to a coaxially aligned core bushing (27), the printing wires (8) extending away from the side of the magnetic hinged armatures (18) which is opposite the side of these hinged armatures (18) facing the base plate (24), and the point of rotation of the hinged armatures being located between the two hinged armature ends and on the respective inner pole arms (22b) of the magnet yokes (22a, 22b), characterised in that the coil holder (25) is rigidly connected to the core bushing (27), with the end face (28) of the core bushing (27) which faces the inner hinged armature ends lying at an exact tolerance distance (30) from the end face (29) of the magnet yokes (22a, 22b) due to subsequent machining, and that a stop disc (31) is arranged on the core bushing (27) centrally for the inner ends of the magnetic hinged armatures (18) in such a manner that its stop surface (31b) is at a tolerance distance from the end face (29) of the magnet yokes (22a, 22b).

Description

Die Erfindung betrifft einen Matrixdruckkopf mit Drucknadeln, zur punktweisen Bildung von Schriftzeichen auf einem Aufzeichnungsträger mit einem Magnetblock, in dem alle den Drucknadeln zugeordnete Elektromagnete zusammengefaßt sind und der gebildet ist aus einer ringförmigen Grundplatte aus magnetisch leitendem Material, sowie den einstückig darauf ausgebildeten inneren und äußeren Polschenkeln und den Elektromagnetspulen, mit den einzelnen Elektromagneten zugeordneten Klappankern, gegen deren innere Enden die durch Rückstellfedern belasteten Drucknadeln anliegen und die sich jeweils mit ihrer den Drucknadeln abgewandten Seite an den inneren, den Klappankerdrehpunkt bildenden Polschenkeln des zugehörigen Elektromagneten abstützen, und mit einer koaxial ausgerichteten Kernbuchse, auf der eine Dämpfungsauflage angeordnet ist, an der sich die Klappanker in ihrer Ruhestellung abstützen.The invention relates to a matrix printhead with printing needles, for the punctiform formation of characters on a record carrier with a magnetic block in which all the printing needles associated electromagnets are summarized and which is formed from an annular base plate magnetically conductive material, as well as the one piece on it trained inner and outer pole legs and the Electromagnetic coils, with the individual electromagnets assigned hinged anchors, against their inner ends the pressure needles loaded by return springs apply and each with their printing needles opposite side to the inner, the hinged anchor pivot forming pole legs of the associated Support electromagnets, and with one coaxially aligned core socket, on one Damping pad is arranged on which the hinged anchor support in their rest position.

Derartige Matrixdruckköpfe erzeugen in Matrixdruckern durch hin- und hergehende Bewegungen vor dem parallel angeordneten Druckwiderlager (Schreibwalze) über ein Farbband auf dem Aufzeichnungsträger Drehpunkte, die bei kontinuierlichen bzw. schrittweisem Vorschub des Aufzeichnungsträgers alphanumerische Zeichen ergeben. Neben der Geschwindigkeit für die Hin- und Herbewegung des Matrixdruckkopfes ist die Frequenz beim Abschießen der einzelnen Drucknadeln von entscheidender Bedeutung für die Druckgeschwindigkeit. Für die Druckpräzision und für die Lebensdauer des Matrixdruckkopfes ist der Aufbau der Drucknadelantriebsbaugruppe von wesentlicher Bedeutung.Such matrix print heads produce in matrix printers by and moving movements in front of the parallel pressure abutment (Platen) over an ink ribbon on the recording medium Pivots that are continuous or gradual Feeding the recording medium results in alphanumeric characters. In addition to the speed for the back and forth movement of the matrix print head is the frequency at which the individual printing needles are fired vital to print speed. For printing precision and for the life of the matrix print head the structure of the pressure needle drive assembly is essential Importance.

Es sind Matrixdruckköpfe mit Drucknadeln bekannt, deren Aufbau verhältnismäßig kompliziert ist, so daß an mehreren Stellen Fertigungsungenauigkeiten auftreten, die summiert beträchtliche Lagerungsfehler für Drucknadeln, Magnetanker und andere bewegliche Teile darstellen. Aus diesem Grund arbeiten derartige Matrixdruckköpfe verhältnismäßig ungenau und unterliegen einem großen Verschleiß, der teilweise auch durch Erwärmung bestimmt wird, so daß die Lebensdauer derartiger Matrixdruckköpfe beschränkt ist. Matrix printheads with printing needles are known, their construction is relatively complicated, so that manufacturing inaccuracies in several places occur that sums up considerable Bearing errors for printing needles, magnetic anchors and other movable Represent parts. For this reason, such matrix print heads work relatively imprecise and subject to a large one Wear, which is partly determined by heating, so that the life of such matrix printheads is limited.

Bei einem bekannten Nadeldruckkopf (DE-AS 28 00 218) ist eine koaxiale Kernbuchse als Verbindungsglied zwischen einem Nadelführungsgehäuse und einem Magnetblock eingesetzt, wobei die Kernbuchse mittels einer Schraube axial dahingehend verstellt werden kann, um die an der Stirnfläche der Kernbuchse befindliche Dämpfungsauflage in eine für den Ruhezustand der Anker geeignete Lage einzustellen. Hier läßt nicht nur die Genauigkeit der Herstellbarkeit zu wünschen übrig, sondern es fehlt an den zu fordernden Toleranzen, so daß weder eine hohe Lebensdauer bei fehlenden Maßnahmen für eine Wärmeabfuhr noch eine kostengünstige und genaue Montage erzielbar sind.In a known needle printhead (DE-AS 28 00 218) is a coaxial Core bushing as a connecting link between a needle guide housing and a magnetic block used, the core bushing by means of a Screw axially can be adjusted to the front surface the core bushing located in a cushion for the Set the anchor to a suitable position in the idle state. Don't just leave here the accuracy of the manufacturability left something to be desired, but is missing to the tolerances to be demanded, so that neither a long life missing measures for heat dissipation are still an inexpensive and exact assembly can be achieved.

Bei einer ähnlichen bekannten Bauweise (GB-A-20 75 427) liegt zwar ebenfalls die Funktion einer Kernbuchse als definiertem Anschlag vor, jedoch bestehen auch hier die bereits zum zuerst genannten Vorschlag aufgeführten Mängel und Nachteile. Hier wird die Lage der Kernbuchse sogar noch weiter durch eine weitere elastische Scheibe unter einem Kopf der Kernbuchse indifferent gemacht.A similar known construction (GB-A-20 75 427) is indeed also the function of a core socket as a defined stop, however, there are also the suggestions already mentioned for the first listed shortcomings and disadvantages. Here is the location of the core bushing even further through another elastic washer under one Head of the core bushing made indifferent.

Aus dem US-Patent 44 11 538 ist es sodann noch bekannt, auf einem zentralen Körper einen Kühlkörper mittels Schrauben zu befestigen. Hier besteht der Nachteil einer Gewichtserhöhung durch den schweren zentralen Körper, wobei allerdings der zentrale Körper nicht die Funktion eines definierten Anschlags übernimmt und eine Dämpfungsauflage ebenfalls nicht vorgesehen ist.From US Patent 44 11 538 it is then known on a central body to attach a heat sink using screws. Here there is the disadvantage of an increase in weight due to the heavy central body, although the central body is not the Function of a defined stop and one Damping pad is also not provided.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Matrixdruckkopf für Matrixdrucker vorzuschlagen, der zunächst bei der Genauigkeit der Herstellung der einzelnen Teile bzw. der einzelnen Baugruppen grundsätzlich wirtschaftliche Toleranzen erlaubt, der ferner eine funktionelle Stabilität aufweist, d. h. eine hohe Lebensdauer bei ausreichender Abführung der Wärme, und der letztlich wirtschaftlich montierfähig ist.The invention is therefore based on the object Propose matrix printhead for matrix printers, the first at the accuracy of the manufacture of the individual parts or economic tolerances for individual assemblies allowed, which also has functional stability, d. H. a long service life with sufficient heat dissipation, and ultimately economical to install is.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Matrixdruckkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ringförmige Grundplatte mit der Kernbuchse starr verbunden ist, wobei durch präzise Herstellung oder anschließende Bearbeitung die den inneren Klappankerenden zugewandte Stirnfläche der Kernbuchse in einem genauen Toleranzabstand zur Stirnfläche der Polschenkel des Magnetblocks liegt, daß in der Kernbuchse als Dämpfungsauflage eine Anschlagscheibe zentriert und fest angeordnet ist und daß die Kernbuchse zu einem Kühlkörper mit Kühlrippen weitergeformt ist. Diese Erfindung weist die Vorteile einer wirtschaftlichen und genauen Herstellung bei wirtschaftlicher Herstelltoleranz auf, ferner den Vorteil einer verminderten Montagezeit und der Matrixdruckkopf nach der Erfindung erreicht eine Stabilität während des Betriebes, die bislang nicht erreicht werden konnte, so daß eine hohe Lebensdauer erzielt wird.The task set is in the matrix print head described at the beginning solved according to the invention in that the annular base plate is rigidly connected to the core socket, whereby by precise manufacture or subsequent processing the end face of the inner hinged anchor ends Core bushing with a precise tolerance distance from the end face the pole leg of the magnetic block lies in the core socket as a cushioning pad a stop washer centered and fixed is and that the core socket to a heat sink is further shaped with cooling fins. This invention demonstrates the advantages of economical and accurate manufacturing economic manufacturing tolerance, also the advantage of a reduced assembly time and the matrix print head after the Invention achieves stability during operation could not be achieved so far, so a long service life is achieved.

Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung einer früher aus mehreren Einzelteilen zusamengesetzten Baugruppe bei entsprechender Maßhaltigkeit, entsprechender Toleranzgüte und entsprechender Beständigkeit wird weiterhin dadurch erreicht, daß die einstückige Grundplatte aus einer Eisen-Silizium-Legierung besteht. The economy of producing one earlier from several Individual parts of the assembled assembly with appropriate dimensional accuracy, Appropriate tolerance and durability is further achieved in that the one-piece Base plate consists of an iron-silicon alloy.

Der Vorteil eines stabilen Aufbaus bei Verringerung der zu beachtenden Herstellungstoleranzen wird außerdem dadurch begünstigt, daß die einstückige Grundplatte mit der Kernbuchse vernietet ist. Es handelt sich praktisch um nur zwei wesentliche Arbeitsgänge, die zur Herstellung einer für die Montage der Elektromagnetspulen vorbereiteten Grundplatte erforderlich sind.The advantage of a stable structure while reducing the observing manufacturing tolerances is also thereby favors that the one-piece base plate with the core bushing is riveted. In practice, there are only two essential ones Operations to manufacture one for the assembly of the Electromagnetic coils prepared base plate required are.

Dieser Gedanke wird nunmehr dahingehend weiterentwickelt, daß eine wärmeisolierende und die Bewegungen eines Magnetankers dämpfende Anschlagscheibe mit Ausnehmungen für die Anschlußkabel zu den Elektromagnetspulen versehen ist. Dieser Vorschlag weist den Vorteil auf, daß der Matrixdruckkopf gegen Wärmeentwicklungen der Elektromagnetspulen, die zu einem bestimmten Teil nicht zu vermeiden sind, zusätzlich geschützt wird.This idea is now being developed in such a way that a heat-insulating and damping the movements of a magnetic armature Stop disc with recesses for the connection cable to the Electromagnetic coils is provided. This suggestion has the advantage that the matrix print head protects against heat development of the electromagnetic coils that go to a particular one Part cannot be avoided, is additionally protected.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. It shows

Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch den in Betriebsstellung befindlichen Matrixdruckkopf (ohne den Bewegungsschlitten des Matrixdruckers), Fig. 1 is an axial cross section through the in-service position matrix print head (without the movement of the carriage matrix printer),

Fig. 2 einen Querschnitt (II-II gemäß Fig. 3) durch die getrennt dargestellte Baugruppe aus Grundplatte mit Kernbuchse und Anschlagscheibe und Fig. 2 shows a cross section (II-II of FIG. 3) through the separately shown assembly from the base plate with core bushing and stop disc and

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2. Fig. 3 is a plan view of FIG. 2.

Der Matrixdruckkopf liegt mit seiner Drucknadelführungsbaugruppe 1 dem Druckwiderlager 2 gegenüber, das aus der Schreibwalze 2a besteht. Der Aufzeichnungsträger 3, üblicherweise eine Papierbahn 3a, wird durch die Schreibwalze 2a transportiert. Vor dem Aufzeichnungsträger 3 befindet sich außerdem das Farbband 4.The matrix print head lies with its thrust needle guide assembly 1 against the platen 2, which consists of the platen roller 2 a. The record carrier 3 , usually a paper web 3 a, is transported by the platen 2 a. The ribbon 4 is also located in front of the recording medium 3 .

Die Drucknadelführungsbaugruppe 1 weist ein Gehäuse 5a als Teil des Druckkopfgehäuses 5 auf. Im Gehäuse 5a sind Führungen 6 und 7 für die Drucknadeln 8. Die Spalte der Drucknadeln 8, d. h. mehrere, wie z. B. fünf bis zwölf, übereinanderliegende Drucknadeln 8 sind außerdem in dem Führungsmundstück 9 sehr nahe an dem Druckwiderlager 2 geführt. Das Führungsmundstück 9 ist außerdem an dem Führungsträger 10 befestigt und mittels des Anschlags 11, der Feder 12, des Elektromagneten 13 und des einstellbaren Arbeitsluftspalts 14 in zwei Höhenstellungen einstellbar. Die Höheneinstellung ist jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Die Drucknadeln 8 können daher im Führungsmundstück 9 auch höhenunverstellbar geführt sein.The thrust needle guide assembly 1 has a housing 5 a as part of the print head body. 5 In the housing 5 a are guides 6 and 7 for the printing needles 8 . The column of the printing needles 8 , ie several, such as. B. five to twelve, superimposed printing needles 8 are also guided in the guide nozzle 9 very close to the pressure abutment 2 . The guide mouthpiece 9 is also fastened to the guide carrier 10 and adjustable in two height positions by means of the stop 11 , the spring 12 , the electromagnet 13 and the adjustable working air gap 14 . However, the height adjustment is not part of the present invention. The pressure needles 8 can therefore also be guided in a height-adjustable manner in the guide mouthpiece 9 .

Die Drucknadelantriebsbaugruppe 15 weist ein Anschlußgehäuse 5b auf, das mittels Beilagen 16 vom Gehäuse 5a auf einen Abstand gehalten wird, der es erlaubt, die Stellung der Drucknadeln 8 am Führungsmundstück 9 grundsätzlich und zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Lebenszeit des Matrixdruckkopfes nachzustellen oder neu einzustellen. Die Drucknadeln 8 lagern in einem hinteren Drucknadellager 17 und liegen mit ihrem Nadelkopf 8a über die Druckfeder 8b jeweils gegen eine Lagerfläche 17a an.The pressure needle drive assembly 15 has a connection housing 5 b, which is kept by means of inserts 16 from the housing 5 a at a distance that allows the position of the pressure needles 8 on the guide mouthpiece 9 to be fundamentally and at any time during the life of the matrix print head or new adjust. The print wires 8 are stored in a rear thrust needle bearing 17 and are with its needle head 8 via a compression spring 8 b respectively against a bearing surface 17 a of.

Außerdem ist in dem Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ein Magnetanker 18 vorgesehen, der an dem Nadelkopf 8a anliegt, sich außerdem an einem üblichen Kunststoffring 19 abstützt und mittels des Elektromagneten 20 betätigbar ist. Die Elektromagnetspulen 21 und die Magnetjoche 22a bzw. 22b mit weiteren Merkmalen sind zu einem Magnetblock 23 zusammengefaßt und in Fig. 2 getrennt dargestellt. In addition, a magnet armature 18 is provided in the exemplary embodiment ( FIG. 1), which bears against the needle head 8 a, is also supported on a conventional plastic ring 19 and can be actuated by means of the electromagnet 20 . The electromagnetic coils 21 and the magnetic yokes 22 a and 22 b with further features are combined to form a magnetic block 23 and shown separately in FIG. 2.

In Fig. 2 ist der Magnetblock 23 ohne die Wicklung 21 gezeichnet. Der Magnetblock 23 besitzt eine ringförmige Grundplatte 24, an dem die Polschenkel 22a bzw. 22b aus einem Stück angeformt sind, so daß die ringförmige Grundplatte 24 zusammen mit den Polschenkeln 22a bzw. 22b einen einstückigen Spulenträger bilden. Hierbei ist die ringförmige Grundplatte 24 durch eine Preßverbindung 26 mit einer Kernbuchse 27 verbunden. Die Kernbuchse 27 bildet durch Rippen einen Übergang zu einem Aufnahmekranz 27b. Die Kernbuchse 27 wird vor Verbindung mit der ringförmigen Grundplatte 24 auf der Stirnfläche 28 bzw. auf der Stirnfläche 29 bearbeitet, falls nicht bereits schon durch den Herstellvorgang (Feingießverfahren, Sinterverfahren) eine Bearbeitung unnötig geworden sein sollte. Bei der Bearbeitung entsteht ein genauer Toleranz-Abstand 30, wobei die Toleranzgüte einfach und wirtchaftlich eingehalten werden kann. Auf der Kernbuchse 27 befindet sich die Anschlagscheibe 31, die aus einem zähen und verschleißfesten Kunststoff oder dgl. besteht. Die Kernbuchse 27 ist gleichzeitig zu einem Kühlkörper 32 mit Kühlrippen 33 weitergeformt. Die Anschlagscheibe 31 bildet einen Zentrieransatz 31a, eine Anschlagfläche 31b, die selbstverständlich im Toleranzabstand zur Stirnfläche 29 steht. Die Anschlagscheibe 31 bildet ferner zwischen zwei Rippen jeweils eine Ausnehmung 31c, durch die Anschlußkabel 34a bzw. 34b zu den Elektromagnetspulen 21 verlaufen (Fig. 3).In FIG. 2, the magnet block is shown without the coil 21 23. The magnetic block 23 has an annular base plate 24 , on which the pole legs 22 a and 22 b are integrally formed, so that the annular base plate 24 together with the pole legs 22 a and 22 b form a one-piece coil carrier. Here, the annular base plate 24 is connected to a core bushing 27 by a press connection 26 . The core bushing 27 forms a transition to a receiving ring 27 b by ribs. The core bushing 27 is machined on the end face 28 or on the end face 29 before connection to the annular base plate 24 , if machining has not already become unnecessary due to the manufacturing process (investment casting process, sintering process). A precise tolerance distance 30 arises during processing, the tolerance quality being simple and economical to maintain. On the core sleeve 27 there is the stop disc 31 , which consists of a tough and wear-resistant plastic or the like. The core bushing 27 is simultaneously shaped into a heat sink 32 with cooling fins 33 . The stop disc 31 forms a centering projection 31 a, a stop surface 31 b, which is of course at a tolerance distance from the end face 29 . The stop disc 31 also forms a recess 31 c between two ribs, through which the connecting cables 34 a and 34 b extend to the electromagnetic coils 21 ( FIG. 3).

Eine andere Gestaltungsform einer Anschlagscheibe 35, die jedoch dieselben Funktionen und Eigenschaften der Anschlagscheibe 31 erfüllt, ist in Fig. 1 dargestellt, wobei die einzige Abänderung die Verlegung der Ausnehmungen 31c darstellt: Es sind andere Ausnehmungen 36 durch einen Ring und durch den Aufnahmekranz 27b vorgesehen. Sowohl die Ausnehmung 31c als auch die Ausnehmung 36 liegen jedoch innerhalb des größten Durchmessers des Matrixdruckkopfes. Another design of a stop disc 35 , which, however, fulfills the same functions and properties of the stop disc 31 , is shown in FIG. 1, the only modification being the laying of the recesses 31 c: there are other recesses 36 through a ring and through the receiving collar 27 b provided. Both the recess 31 c and the recess 36, however, are within the largest diameter of the matrix print head.

In der Kernbuchse 27 bzw. der Anschlagscheibe 31 sind Durchgangslöcher 37 (Fig. 2 und 3) für Befestigungsschrauben 38 (Fig. 1) vorgesehen. Die Befestigungsschrauben 38 verbinden den Magnetblock 23 mit dem Anschlußgehäuse 5b.Through holes 37 ( FIGS. 2 and 3) for fastening screws 38 ( FIG. 1) are provided in the core bushing 27 or the stop disk 31 . The fastening screws 38 connect the magnetic block 23 to the connection housing 5 b.

Claims

1.Matrix printhead with printing needles for the punctiform formation of characters on a recording medium with a magnetic block, in which all the electromagnets assigned to the printing needles are combined and which is formed from an annular base plate made of magnetically conductive material and the integral inner and outer pole legs and the electromagnetic coils , with the individual electromagnets associated with hinged armatures, against the inner ends of which rest the pressure needles loaded by return springs and which are supported with their side facing away from the pressure needles on the inner, the armature pivot point of the associated electromagnet, and with a coaxially aligned core bushing on which a damping pad is arranged on which the hinged anchors are supported in their rest position, characterized in that the annular base plate ( 24 ) is rigidly connected to the core bushing ( 27 ), whereby you Precise manufacture or subsequent processing of the end face ( 28 ) of the core bushing ( 27 ) facing the inner hinged anchor ends at a precise tolerance distance ( 30 ) from the end face ( 29 ) of the pole legs ( 22 a, 22 b) of the magnetic block ( 23 ) that lies in a stop disc ( 31 ) is centered and fixedly arranged in the core bushing ( 27 ) as a damping support and that the core bushing ( 27 ) is further shaped into a heat sink ( 32 ) with cooling fins ( 33 ).

2. Matrix print head according to claim 1, characterized in that the one-piece base plate ( 24 ) consists of an iron-silicon alloy.

3. Matrix print head according to claims 1 and 2, characterized in that the one-piece base plate ( 24 ) is riveted to the core bushing ( 27 ).

4. Matrix printhead according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that a heat-insulating and the movements of a magnet armature ( 18 ) damping stop disc ( 31 ) with recesses ( 31 c) for the connecting cable ( 34 a and 34 b) the electromagnetic coils ( 21 ) is provided.