DE3623282C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein Druckkopf zur Verwendung bei einem Schlagdrucker, et­ wa einem Nadeldrucker, ist beispielsweise in der Druck­ schrift JP-A-11 615/1978 offenbart. Bei diesem Druckkopf ist die Anzahl der Federarme gleich der Anzahl der Druckelemente, also etwa der Drähte. Alle Federarme haben dieselbe Länge und sind radial angeordnet. Die Feder­ arme werden von magnetischen Antriebsvorrichtungen betätigt, welche auf einem Kreis angeordnete Spulenkerne umfassen. Dies führt zu einer großen Teilezahl des Druck­ kopfs.

Im Bemühen, die Teilezahl zu verringern, beschreibt die Druckschrift JP-A-154 178/1980 einen Druckkopf, bei dem die Federarme in Form einer Einheit hergestellt wer­ den. Insbesondere sind die Federarme aus einem einzi­ gen Walzmetallstück so gestanzt, daß sie an ihren äußeren Enden wie ein Ring zusammenhängen. Alle Arme besitzen je­ doch gleiche Form und gleiche Abmessungen und werden mit­ tels elektromagnetischer Antriebsvorrichtungen betätigt, die Spulenkerne aufweisen, die in gleicher Weise wie bei dem vorgenannten bekannten Druckkopf auf einem Kreis an­ geordnet sind (Ebenso DE-OS 30 17 903).

Bei Walzmetall ist der Elastizitätsmodul je nach Abwei­ chung von der Walzrichtung verschieden. Aus diesem Grund unterscheiden sich die Elastizitätsmoduln der Feder­ arme des letztgenannten Druckkopfes, was zu verschiede­ nen Eigenfrequenzen führt und verschiedene Elastizitäts­ kräfte hervorruft. Die Federarme sprechen deshalb mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten an. Die Folge davon kann sein, daß der Druckkopf fehlerhafte Punkte erzeugt oder daß der Druck mit unterschiedlichen Anschlagstärken erfolgt. Die unterschiedlichen Ansprechgeschwindigkeiten sind bei Druckern nicht tragisch, die eine Druckgeschwin­ digkeit von 100 Zeichen pro Sekunde oder weniger aufwei­ sen. Dagegen wird die Druckqualität durch Unterschiede der Ansprechgeschwindigkeit bei Schnelldruckern, deren Druckgeschwindigkeit etwa 200 Zeichen pro Sekunde beträgt, oder bei Ultraschnelldruckern, deren Druckgeschwindigkeit etwa 400 Zeichen pro Sekunde beträgt, erheblich beein­ trächtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Federanordnung der genann­ ten Art zu schaffen, die zu einer besseren Druckqualität führt, indem Unterschiede im Ansprechver­ halten der Federarme, die aus einem einzigen Walzmetall so gebildet sind, daß sie an ihren äußeren Enden zusammen­ hängen, ausgeschlossen sind und/oder unterschiedliche Anschlagstärken (Drücke) der Federarme ausgeschlossen sind.

Diese Aufgaben werden durch einen Druckkopf gemäß Patent­ anspruch gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfol­ gend anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenquerschnittsansicht eines Druck­ kopfes gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Federarme von Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht eines anderen Ausfüh­ rungsbeispiels der Federarme.

Fig. 1 zeigt einen Druckkopf. Dieser Druckkopf besitzt eine vordere Jochplatte 1 aus drei Schichten und eine hintere Jochplat­ te 2, die sich ebenfalls aus drei Schichten zusammensetzt. Ein ringförmiger Dauermagnet 3 und ein Jochrahmen 4 sind zwischen den Jochplatten 1 und 2 angeordnet. Eine nicht­ magnetische Hilfsplatte 5 ist mit der Rückseite der hinte­ ren Jochplatte 2 verbunden. Spulen 6 sind auf Kerne 7 ge­ wickelt, um elastische Federarme 9 a 1 bis 9 a 8 (siehe Fig. 2) zu betätigen. Das hintere Ende jedes Kerns 7 er­ streckt sich durch ein entsprechendes in der hinteren Jochplatte 2 ausgebildetes Loch 2 a und ist mit der Hilfs­ platte 5 verschraubt. Der Kern 7 kann so zur Lagejustie­ rung vor- und zurückbewegt werden. Die acht Federarme 9 a 1 bis 9 a 8 sind vorn unter Zwischenlage eines Abstands­ rings 8 angebracht. Vor den Federarmen 9 a 1 bis 9 a 8 ist eine Anschlagplatte 10 montiert. Die Federarme 9 a 1 bis 9 a 8 sind an ihrem vorderen Ende jeweils mit einem Loch 9 b versehen. Bewegliche Anker 11 erstrecken sich durch die Löcher 9 b und sind dort befestigt. Ein Druckhammer 12 ist als Druckelement starr am vorderen Ende jedes beweglichen Ankers 11 befestigt. Der Druckhammer 12 ist an seinem freien Ende mit einem Anschlagvorsprung (Druckelement) 12 a versehen. Der hintere Teil eines jeden Ankers 11 erstreckt sich durch ein jeweiliges in der vorderen Jochplatte 1 ausgebildetes Loch 1 a. Die hintere Stirnfläche des Ankers 11 liegt der vorderen Stirnfläche eines zugehörigen Kerns 7 gegenüber. Der Anker 11 wird vom Kern 7 gegen die ela­ stische Kraft des zugehörigen Federarms 9 a 1 bis 9 a 8 magnetisch angezogen. Mit 13 sind Anschlußplatten für die Spulen 6 bezeichnet.

Die in Fig. 2 gezeigten Federarme 9 a 1 bis 9 a 8 sind aus einem einzigen Walzmetallstück bzw. Walzblech ausgestanzt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die acht Arme an ihren äußeren Enden miteinander verbunden und verlaufen radial nach innen. Die Walzrichtung des Materials ist durch den Pfeil a gekennzeichnet. Wie eingangs erwähnt, ist es üb­ lich, derartige Federarme mit gleicher Form und glei­ chen Abmessungen auszubilden. Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die Tatsache, daß die Federarme mit un­ terschiedlichen Winkeln gegenüber der Walzrichtung geneigt sind und deshalb unterschiedliche Elastizitätsmoduln auf­ weisen. Die Federarme 9 a 1 bis 9 a 8 sind deshalb so aus­ gelegt, daß sie abhängig vom Winkel zwischen ihrer jewei­ ligen Längsrichtung und der Walzrichtung a eine unter­ schiedliche Länge aufweisen, so daß alle Arme die gleiche Eigenfrequenz besitzen oder die gleiche Elastizitätskraft erzeugen. Als Beispiel sind die Längen der Arme 9 a 2, 9 a 3, 9 a 4 1,032L, 1,030L bzw. 0,997L lang, wobei L die Länge des Arms 9 a 1 ist. Da die Arme 9 a 1 bis 9 a 8 bei diesem Aus­ führungsbeispiel symmetrisch in bezug auf den Mittelpunkt O angeordnet sind, ist die Länge der Arme 9 a 5, 9 a 6, 9 a 7 und 9 a 8 gleich der Länge der Arme 9 a 1, 9 a 2, 9 a 3 bzw. 9 a4. Die Löcher 9 b in den Armen 9 a 1 bis 9 a 8, die Anker 11 und die Kerne 7 sind deshalb nicht auf einem gemeinsamen Kreis angeordnet.

Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der elasti­ schen Federarme für den Druckkopf. Die neun Arme 109 a 1 bis 109 a 9 sind symmetrisch in bezug auf die X-Achse aus­ gebildet. Die Arme haben gleiche Länge, unterscheiden sich jedoch in der Breite abhängig vom Winkel zwischen ihrer jeweiligen Längsrichtung und der Walzrichtung a. Daher haben alle Arme die gleiche Eigenfrequenz oder erzeugen dieselbe Elastizitätskraft. Beispielsweise betragen die Breiten der Arme 109 a 2, 109 a 3, 109 a 4, 109 a 5 1,039W, 1,122 W, 1,083W bzw. 1,015W, wobei W die Breite des Arms 109 a 1 ist (zur Definition dieser Breite und zur Form der Arme wird ausdrücklich auf Fig. 3 Bezug genommen). Die Arme 109 a 6 bis 109 a 9 haben die gleiche Breite wie die Arme 109 a 2, 109 a 3, 109 a 4 bzw. 109 a 5 auf der anderen Seite der X-Achse. Die Anker (nicht gezeigt) sind fest mit den Ar­ men 109 a 1 bis 109 a 9 verbunden und auf einem gemeinsamen Kreis angeordnet. Auch die Kerne (nicht gezeigt) liegen auf dem gleichen Kreis.

Bei den obigen Ausführungsbeispielen haben die Feder­ arme unterschiedliche Längen oder Breiten, so daß sie gleiche Eigenfrequenz haben oder gleiche Elastizitäts­ kraft erzeugen. Es ist auch möglich, statt dessen oder in Kombination damit durch Fräsen oder Schleifen die Feder­ arme mit unterschiedlichen Dicken auszubilden, um das er­ strebte Ziel zu erreichen. Obwohl die Federarme 9 a 1 bis 9 a 8, die in Fig. 2 gezeigt sind, sich in einer im wesentlichen trapezähnlichen Form verjüngen, kann diese Form durch Änderung des Grads der Verjüngung variiert werden. Wie schon angedeutet, können die Arme in zwei oder mehr der Kriterien Länge, Breite, Dicke und Form unterschiedlich ausgebildet werden derart, daß alle Arme gleiche Eigenfrequenz besitzen oder gleiche Elastizitäts­ kraft erzeugen.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre führt dazu, daß die elastischen Federarme gleiche Eigenfrequenz auf­ weisen, obwohl sie als eine Einheit aus einem einzigen Walzmetallstück hergestellt sind. Daher besitzen die Federarme keine unterschiedlichen Ansprechverhalten. Wenn sie mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden, tritt deshalb keine Fehlfunktion auf. Außerdem werden sie ohne Verzögerung in Betrieb gesetzt. Dies führt zu einer er­ höhten Verläßlichkeit und Druckqualität. Die Arme können auch gleiche Elastizitätskraft erzeugen, obwohl sie als eine Einheit aus einem Walzmetallstück hergestellt sind. Die Arme üben dann auf die Druckelemente gleiche Antriebs­ kräfte aus und biegen sich in gleichem Ausmaß. Die Folge davon ist, daß die gedruckten Punkte sich nicht in der Schwärzung unterscheiden. Auch hierdurch kann die Druck­ qualität verbessert werden.

Claims (1)

1. Federanordnung für den Antrieb der Druckelemente im Druckkopf eines Anschlagdruckers, die aus einem einzigen Walzmetallstück gebildet ist und von einem gemeinsamen Außenring radial nach innen gerichtete Federarme (9 a 1 bis 9 a 8, 109 a 1 bis 109 a 9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie die einzelnen Federarme voneinander wenig­ stens hinsichtlich ihrer Länge, ihrer Breite, ihrer Dicke oder ihrer Form unterscheiden, abhängig von dem Winkel, den die Längsrichtung eines jeweiligen Federarms mit der Walz­ richtung des Walzmetallstücks einschließt, und daß alle Federarme aufgrund dieser Unterschiede im wesentlichen die gleiche Eigenfrequenz besitzen und/oder im wesentlichen die gleiche elastische Kraft erzeugen.