DE3815702C2

DE3815702C2 -

Info

Publication number: DE3815702C2
Application number: DE19883815702
Authority: DE
Inventors: Juergen 4790 Paderborn De Hilkenmeier; Hans-Werner 4796 Salzkotten De Volke
Original assignee: Protechno Control Energy Systems & Co Kg 4796 Salzkotten De GmbH
Current assignee: Protechno CES GmbH and Co KG
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1988-05-07
Publication date: 1992-01-30
Also published as: DE3815702A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Nadeldruckkopf mit ringförmig angeordneten Klappankermagneten, deren Wicklungen mit einer elektronischen Ansteuervorrichtung zu verbinden sind und deren Anker jeweils mit einer Drucknadel verbunden sind, die durch Nadelführungen etwa mittig zur Magnetanordnung verschieblich geführt sind, und an deren Ankern entgegen der Anzugsrichtung der Klappankermagnete wirkende Rückstellmittel angeordnet sind, die die Anker im stromlosen Zustand des Klappankermagneten gegen einen Anschlag verbringen, so daß dann zwischen den Ankern und den in einer Ebene liegenden Polflächen der Klappankermagnete jeweils ein Luftspalt vorgegebener Weite besteht, der durch eine Ankerdicke und einen Abstandshalter bestimmt ist, in dem die Anker schwenkbar gelagert sind und auf dessen Stirnseiten der Anschlag, der eine ebene Ankeranschlagfläche aufweist, befestigt ist, und bei dem die Joche und die Wicklungen der Klappankermagnete in segmentförmigen Aussparungen eines Metallkörpers befestigt sind und die Polflächen mit einer Stirnfläche des Metallkörpers in einer Ebene liegen und auf dieser Stirnfläche der Abstandshalter angeordnet ist, der aus Blechen enger Dickentoleranz ausgestanzt und geschichtet ist, wobei die Bleche sich nach innen erstreckende, segmentförmige Ausschnitte zur Aufnahme von im Anker angebrachten Schwenklagerzapfen vorgesehen sind.The invention relates to a needle print head with a ring arranged hinged armature magnets, the windings of which electronic control device are to be connected and the anchors of which are each connected to a pressure needle which through needle guides approximately in the middle of the magnet arrangement are slidably guided, and at their anchors against the Retracting means of the retractable armature magnets are arranged, the armature in the de-energized state of Spend hinged armature magnets against a stop, so that then between the anchors and those lying in one plane Pole surfaces of the hinged armature magnets each have an air gap given width, which is determined by an anchor thickness and a spacer is intended in which the anchor are pivotally mounted and on the end faces of the Stop that has a flat anchor stop surface, is attached, and in which the yokes and the windings of the Folding anchor magnets in segment-shaped recesses Metal body are attached and the pole faces with a Face of the metal body lie in one plane and on this end face of the spacer is arranged which Sheet metal of narrow thickness tolerance punched out and layered is, the sheets extending inwards, segment-shaped cutouts for receiving in the anchor attached pivot pin are provided.

Ein solcher Nadeldruckkopf ist in der DE-OS 37 15 304 geoffenbart, aus der die deutsche Prioritätsanmeldung 37 44 676.2 der vorliegenden Patentanmeldung ausgeschieden wurde.Such a wire printhead is in DE-OS 37 15 304 disclosed from which the German priority application 37 44 676.2 the present patent application was eliminated.

Aus DE-AS 18 17 848 ist ein Nadeldruckmagnet mit elektromagnetischem Anzug und Rückzug bekannt, wofür jedoch zwei völlig getrennte Magnetanordnungen vorgesehen sind, die eigene Anker aufweisen. Diese doppelte Ankermasse bringt einen langsamen Betrieb mit sich. Außerdem ist zusätzlich eine Feder zur Vorgabe der Ankerruhelage vorgesehen, die beim Anzug mitbetätigt werden muß, was weitere Energie während der Anzugszeit braucht und die Anzugsgeschwindigkeit mindert. From DE-AS 18 17 848 is a needle pressure magnet with electromagnetic Suit and retreat known, for which two completely separate magnet arrangements are provided, the own Have anchors. This double anchor mass brings you slow operation with itself. There is also a spring provided to specify the anchor resting position, which when tightening must be operated, which further energy during the Takes time and reduces the speed of tightening.

Weiterhin ist aus DE-GM 19 23 036 ein Zeilendrucker- Klappankermagnet mit einem elektromagnetischen Rückholmagneten bekannt, dessen Anker als Winkelhebel ausgebildet ist, dessen einer Schenkel den Druckhammer trägt und dessen anderer Schenkel der wirksame Anker ist. Dieser ist endseitig verbreitert, so daß die Polflächen der beidseitig zugeordneten Magnete im Winkel zueinander stehen, was zu einem hohen Montageaufwand führt. Die Ankermasse beträgt ein Mehrfaches der für die magnetische Wirkung erforderlichen Masse, so daß die Arbeitsgeschwindigkeit dadurch gegenüber einem einfachen Magneten herabgesetzt ist.Furthermore, from DE-GM 19 23 036 a line printer Folding armature magnet with an electromagnetic Return magnet known, the anchor as an angle lever is formed, one leg of which carries the printing hammer and whose other leg is the effective anchor. This is widened at the end, so that the pole faces of the magnets on both sides are at an angle to each other, which leads to a high assembly effort. The anchor mass is a multiple of that required for the magnetic effect Mass, so that the working speed is reduced compared to a simple magnet.

Weiterhin ist in DE 31 39 502 C2 eine Schnellerregungs- Schaltung eines Druckmagneten und zusätzlich eine Abfangschaltung des Abschaltstromes mit einem Zwischenspeicherkondensator gezeigt, wobei die zwischengespeicherte Kondensatorladung jedoch später, nach völliger Entstromung des Magneten, in umgekehrter Richtung durch die gleiche Spule zurückfließt, was in Verbindung mit einem im Ankerkreis angeordneten Permanentmagneten eine Rückstellwirkung erbringt. Diese Anordnung ist von vielen Bauteilen und deren Toleranzen in ihrer Funktion abhängig.Furthermore, DE 31 39 502 C2 describes a fast excitation Circuit of a pressure magnet and an additional one Interception circuit of the shutdown current with a Buffer capacitor shown, the cached capacitor charge later, however complete de-energization of the magnet, in the opposite direction flows back through the same coil, which is in connection with a permanent magnet arranged in the armature circuit Restoring effect. This arrangement is by many Components and their tolerances depend on their function.

Weiterhin ist aus DE 22 01 049 B2 ein Nadeldruckkopf mit Klappankermagneten mit einem Anzugsmagneten und einer Rückstellfeder bekannt, dessen Jochanordnung aus einem ferromagnetischen Teil durch Drehen hergestellt ist. Die Ankerenden liegen zwar in einer Ebene; diese ist jedoch nur durch Drehen und nicht durch Läppen geebnet, da ein überstehender Halterand mit einer Lagernut für den Anker vorgesehen ist. Da der Anker auf dem mittleren Joch aufliegt, ergibt sich der Luftspalt aus dem Abstand einer Deckelauflagefläche zur Ankerstirnfläche, einer Dicke eines Anschlages und der Dicke des Ankers. Der Luftspalt ist somit von der Drehgenauigkeit der Stirn- und Auflageflächen zueinander abhängig.Furthermore, from DE 22 01 049 B2 a needle print head is included Folding anchor magnets with a pull-in magnet and one Return spring known, the yoke arrangement from a ferromagnetic part is made by turning. The Anchor ends are in one plane; however, this is only leveled by turning and not by lapping, as a protruding retaining edge with a bearing groove for the anchor is provided. Because the anchor on the middle yoke the air gap results from the distance of one Cover contact surface to the anchor face, a thickness of one Stop and the thickness of the anchor. The air gap is thus on the turning accuracy of the front and support surfaces interdependent.

Es ist Aufgabe der Erfindung für einen Nadeldruckkopf eine einfache, relativ kleine Klappankermagnetanordnung hoher Arbeitsgeschwindigkeit zu offenbaren.It is an object of the invention for a needle printhead simple, relatively small hinged armature magnet arrangement high Reveal working speed.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß auf dem Abstandshalter spiegelbildlich zu den Anzugsmagneten als die Rückstellmittel und als der Anschlagkörper auf den gleichen Anker einwirkende Rückstell-Elektromagnete mit Jochen und Wicklungen in einem Metallkörper befestigt sind, deren Wicklungen mit der Ansteuervorrichtung verbindbar sind, die diese Rückstell-Elektromagnete jeweils nur dann bestromt, wenn der spiegelbildlich gelegene Anzugs-Elektromagnet nicht bestromt wird.The solution to the problem is that on the Spacers mirrored to the pull-in magnets than that Return means and as the stopper body on the same Resetting electromagnets with yokes and Windings are fixed in a metal body, the Windings can be connected to the control device, the these reset electromagnets are only energized, if the mirror-image electromagnet is not is energized.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous configurations are in the subclaims specified.

Um einen einfachen Aufbau mit eng toleriertem Luftspalt zu ermöglichen, ist der Abstandshalter aus drei gestanzten und geschichteten Blechen hergestellt. Dabei sind in das mittlere der geschichteten Bleche erweiterte Ausschnitte gestanzt, die der Aufnahme eines Schwenklagerzapfens des Ankers dienen. Die Joche der Klappankermagnete werden zweckmäßig auf einer Grundplatte mit Ausnehmungen montiert, und die Wicklungen werden dann aufgeschoben und verlötet. Der Leichtmetallkörper ist für die Aufnahme der Spulen und der Grundplatte ausgedreht. Nach dem Einbau der Magnete wird die Vergußmasse eingebracht, und die Stirn- und Polflächen werden gemeinsam überschliffen, so daß eine definierte Bezugsfläche für die Abstandshaltermontage gegeben ist. Die Bleche des Abstandshalters lassen sich als Stanzteile bei eng tolerierter Blechdicke leicht herstellen. To ensure a simple construction with a tightly tolerated air gap enable, the spacer is punched out of three and layered sheets. Are in that middle of the layered sheets expanded cutouts die-cut, the inclusion of a pivot bearing of the Serve anchor. The yokes of the hinged armature magnets are expediently on a base plate with recesses, and the Windings are then pushed on and soldered. The Light metal body is for holding the coils and the Base plate turned out. After installing the magnets, the Potting compound introduced, and the face and pole faces are ground together so that a defined Reference surface for the spacer assembly is given. The Sheets of the spacer can be used as stamped parts Easily produce tightly tolerated sheet thickness.

Die Anker eines Nadelkopfes werden vor dem Einsetzen der Lagerzapfen als gesamter Satz gefaßt und überschliffen, so daß nur der eine Schleifvorgang, nämlich der für die Ankerdicke maßgebliche, sämtliche Luftspaltweiten ergibt, die somit untereinander praktisch keine Differenz aufweisen.The anchors of a needle head are before the insertion of the Bearing journals as a complete set and ground, see above that only one grinding process, namely that for the Anchor thickness determines all air gap widths, which thus have practically no difference between them.

Beim gemeinsamen Überschleifen der Anker ist es vorgesehen, die Ankerpolflächen bezüglich des Schwenklagers radial verjüngt zu gestalten, so daß sowohl an den Polflächen als auch an der Anschlagfläche ein flächiges Auftreffen zwecks hoher Dämpfung und eine Minimierung des Restspalts erbracht wird. Die zum Anker gerichtete Stirnseite des Anschlagkörpers ist ebenfalls überschliffen, so daß der Luftspalt und somit der Ankerhub durch die Dicke des Abstandshalters bzw. die Gesamtdicke von dessen Blechen abzüglich der Ankerdicke bestimmt ist. Hierdurch werden gleiche Ankerflugzeiten bis zum Auftreffen der Drucknadeln auf dem Druckgut gewährleistet, was jeweils ein exakt einer Vorgabe entsprechendes Schriftbild erbringt, da praktisch keine Verschiebung der Auftrefforte der Nadeln auf dem Papier in Bewegungsrichtung des Kopfes gegenüber deren Sollposition bei dem üblichen fliegenden Abdruck entsteht. Diese zeitliche Abdruckgenauigkeit ist um so wichtiger, je schneller die Zeichenfolge und damit der Kopfvorschub gewählt ist, der bei Schnellschreibköpfen z. B. 200 Zeichen pro Sekunde beträgt; was einer Vorschubgeschwindigkeit von 50 cm/sec entspricht. Wegen des exakten zeitlichen Flugverhaltens der Nadeln und des somit sich ergebenden guten Schriftbildes bei hoher Zeichengeschwindigkeit ergibt sich der Vorteil, daß auch ein hochauflösendes Schriftbild mit z. B. 24 oder 36 Nadeln mit sogenannter "near letter quality" bei hoher Geschwindigkeit bei entsprechender Anker- und Nadelzahl erstellt werden kann. When grinding the anchors together, it is provided the anchor pole surfaces with respect to the pivot bearing radially tapered, so that both at the Pole surfaces as well as a flat surface on the stop surface Impact for high damping and to minimize the Remaining gap is provided. The face facing the anchor the stop body is also ground so that the Air gap and thus the armature stroke through the thickness of the Spacer or the total thickness of its sheets minus the anchor thickness is determined. This will same anchor flight times until the needles hit on the printed material ensures what is exactly one each Provides the appropriate typeface because it is practical no shift in the point of impact of the needles on the Paper in the direction of movement of the head opposite them Target position for the usual flying impression is created. This timing accuracy is all the more important, ever faster the string and thus the head feed is selected, the z. B. 200 characters per second; what a feed rate of Corresponds to 50 cm / sec. Because of the exact time Flight behavior of the needles and the resulting good typeface at high speed the advantage of having a high-resolution typeface with z. B. 24 or 36 needles with so-called "near letter quality "at high speed with appropriate Anchor and needle count can be created.

Das bei engen Luftspalttoleranzen und mit Federrückstellung des Ankers erreichbare Hochgeschwindigkeitsschreiben wird dadurch gesteigert, daß als Rückstellmittel jeweils statt einer Feder ein Rückstellelektromagnet jedem Anzugsmagneten des Klappankers zugeordnet wird. Der Arbeitsmagnet muß bei abgeschalteter Bestromung des Rückstellmagneten lediglich den Anker und die Nadel in Bewegung setzen und die zum Drucken notwendige Aufschlagenergie einbringen; ein Spannen der Rückstellfeder entfällt, so daß bei gleicher Dimensionierung der Bauteile und ansonsten entsprechenden Betriebsbedingungen eine um etwa 30% höhere Druckgeschwindigkeit erreicht wird.That with narrow air gap tolerances and with spring return achievable high-speed writing of the anchor thereby increased that instead of each as a restoring means a spring a reset electromagnet each magnet of the hinged anchor is assigned. The working magnet must switched off energization of the reset magnet only set the anchor and the needle in motion and move them to the Introduce printing to the necessary opening energy; a tension the return spring is omitted, so that at the same Dimensioning of the components and otherwise corresponding Operating conditions around 30% higher Printing speed is reached.

Die Anordnung der Rückstellmagnete ist bezüglich der Anzugsmagnete spiegelbildlich, und deren Fertigung ist entsprechend einfach. Die Polflächen der Rückstellmagnete dienen im Ruhezustand als Anschlag für die Anker. Da für die Rückstellung eine geringere Leistung benötigt wird; denn die Aufschlagenergie der Nadeln, die beim Druckvorgang nicht verbraucht wird, erbringt einen Rückprall der Nadeln; können die Rückstellmagnete auch mit kürzeren Schenkeln und kleineren Spulen versehen werden. Für das Halten des zurückgekehrten Ankers wird nur eine relativ geringe Durchflutung von etwa 2% der Anzugsdurchflutung benötigt, da der Restspalt sehr eng ist, so daß nur sehr geringe Verluste in den Wicklungen beim Halten entstehen, die bekanntlich quadratisch von der Durchflutung abhängen, also etwa 0,5 Promille betragen. The arrangement of the reset magnets is relative to the Magnetic magnets in mirror image, and their Manufacturing is correspondingly easy. The pole faces of the Reset magnets serve as a stop for the at rest Anchor. As for the provision a lower output is needed; because the impact energy of the needles that is not consumed in the printing process, yields one Rebound of the needles; can also use the reset magnets shorter legs and smaller coils can be provided. For holding the returned anchor only becomes relative low flow of about 2% of the suit flow needed because the remaining gap is very narrow, so only very low losses in the windings when holding, which are known to depend squarely on the flow, is about 0.5 per thousand.

Eine praktisch spannungs- und verwindungsfreie Lagerung des Ankers in bezug auf die Magnetpole und die Drucknadel wird dadurch erreicht, daß die Nadeln und/oder die Schwenklagerbolzen in situ mit dem Anker verschweißt werden, wofür vorzugsweise eine Laser- oder Elektronenstrahl- Schweißung dient. Um zum Magnetfeld eine exakte Zentrierung der Anker zu erreichen, werden diese Elektromagnete jeweils vor der Verschweißung vorteilhaft durch eine pulsierende Bestromung erregt und bei der Verschweißung mit einem Dauerstrom beaufschlagt.A practically tension and torsion-free storage of the Anchor with respect to the magnetic poles and the pressure needle achieved in that the needles and / or Pivot bearing bolts are welded to the anchor in situ, for which preferably a laser or electron beam Weld serves. In order to center the magnetic field exactly To reach the anchor, these electromagnets are used respectively before welding advantageous by a pulsating Energized and when welding with a Continuous current applied.

In den Fig. 1 und 5 sind vorteilhafte Ausgestaltungen dargestellt.In FIGS. 1 and 5, advantageous embodiments are depicted.

Fig. 1 zeigt vergrößert einen axialen Ausschnitt durch einen Nadeldruckkopf mit Rückholmagnet; Fig. 1 shows an enlarged axial section through a needle print head with return magnet;

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer Ansteuerschaltung für einen Anzugs- und einen Rückholmagneten; Fig. 2 is a circuit diagram showing a driving circuit for a pull-in and a Rückholmagneten;

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines Abstands- und Lagerbleches in anderem Maßstab; Fig. 3 shows a section of a spacer and bearing plate on a different scale;

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt eines Abstandsbleches; Fig. 4 shows a section of a spacer plate;

Fig. 5 zeigt einen Anker im Maßstab gem. Fig. 1. Fig. 5 shows an anchor according to the scale. Fig. 1.

Fig. 1 zeigt etwa 5fach vergrößert einen Querschnitt durch einen Nadeldruckkopf von der Mittelachse aus in radialer Richtung mit einem Leichtmetallkörper (1) in dem ein Anzugsmagnetjoch (3), das eine Wicklung (4) trägt, eingegossen ist. Das Magnetjoch (3) ist in der Grundplatte (2) in eine Ausnehmung eingesetzt. Die Grundplatte (2), die der kompletten Montage der Anzugsmagnete mit den Wicklungen (4) und der elektrischen Anschlüsse dient, ist in einer Ausdrehung (12) zentrisch im Metallblock (1) gehalten. Die segmentförmigen Aussparungen (42) in dem Leichtmetallkörper (1) sind mit Vergußmasse gefüllt, über die die Wärme aus den Wicklungen (4) der Magnete abgeführt wird. Zur guten Wärmeabgabe sind außenseitig am Leichtmetallkörper (1) Kühlrippen (17) angeformt, und die Stege zwischen den Magneten dienen der Wärmeaufnahme. Die Vergußmasse ist mit hoher Wärmeleitung ausgewählt, wozu z. B. als Füllmaterial Metallpartikel dienen. Die Stirnfläche (S 1) des Leichtmetallkörpers (1) und die Polflächen (S 2) der Magnetjoche (3) sind gemeinsam überschliffen. Auf der Stirnfläche (S 1) sind Abstandhalter (70, 71, 71A) angeordnet, in denen der Klappanker (5) schwenkbar gelagert ist, an dessen zur Kopfmitte sich erstreckenden Ende eine Drucknadel (51) befestigt ist, die in stegförmigen Nadelführungen (61) zum nicht dargestellten Druckmundstück hin verschieblich gelagert sind. Die Nadelführungen (61) sind in bekannter Weise in einem Gehäuse (6) gehalten, das mit Schrauben (62) in zylindrischen Nuten (18) am Leichtmetallkörper (1) befestigt ist. Fig. 1 shows an enlarged approximately 5 times a cross section through a needle printhead from the central axis in the radial direction with a light metal body ( 1 ) in which a magnet yoke ( 3 ) carrying a winding ( 4 ) is cast. The magnetic yoke ( 3 ) is inserted into a recess in the base plate ( 2 ). The base plate ( 2 ), which is used for the complete assembly of the tightening magnets with the windings ( 4 ) and the electrical connections, is held in a recess ( 12 ) centrally in the metal block ( 1 ). The segment-shaped recesses ( 42 ) in the light metal body ( 1 ) are filled with casting compound, via which the heat is removed from the windings ( 4 ) of the magnets. For good heat dissipation, cooling ribs ( 17 ) are integrally formed on the outside of the light metal body ( 1 ), and the webs between the magnets serve to absorb heat. The casting compound is selected with high heat conduction, for which purpose. B. serve as filler metal particles. The end face (S 1 ) of the light metal body ( 1 ) and the pole faces (S 2 ) of the magnetic yokes ( 3 ) are ground together. Spacers ( 70, 71, 71 A) are arranged on the end face (S 1 ), in which the hinged armature ( 5 ) is pivotably mounted, on the end of which extends to the center of the head, a pressure needle ( 51 ) is attached, which is arranged in web-shaped needle guides ( 61 ) are slidably mounted towards the pressure mouthpiece, not shown. The needle guides ( 61 ) are held in a known manner in a housing ( 6 ) which is fastened to the light metal body ( 1 ) with screws ( 62 ) in cylindrical grooves ( 18 ).

Die Schwenkbeweglichkeit des Ankers (5) ist durch die Anschlagfläche begrenzt, die mit der Auflagefläche (S 1A) des Anschlagkörpers auf dem Abstandshalter (71A, 70, 71) eben überschliffen ist. Somit ergibt sich der Luftspalt (SP) des Klappankermagneten aus der Differenz der Gesamtdicke (D) des Abstandshalters und der Ankerdicke. The pivoting mobility of the armature ( 5 ) is limited by the stop surface, which is just ground with the support surface (S 1 A) of the stop body on the spacer ( 71 A, 70, 71 ). The air gap (SP) of the hinged armature magnet thus results from the difference between the total thickness (D) of the spacer and the armature thickness.

Als Rückstellmittel für den Anker (5) sind ein Rückstell-Elektromagnet (3A, 4A) am Anker (5) angreifend angeordnet. Zusätzlich kann eine Feder (15) und/oder ein Permanentmagnet (15M) in zylindrische Öffnungen im Leichtmetallkörper (1, 1A) eingesetzt werden. Die Rückhol- Elektromagnete (3A, 4A) sind jeweils symmetrisch bezüglich der Anker (5) und spiegelbildlich zu den Anzugs-Elektromagneten (3, 4) angeordnet, wobei sie ebenso in einer Grundplatte (2A) befestigt und in einem Leichtmetallkörper (1A) eingegossen sind. Die Polflächen der Rückholmagnete (3A) bilden die Anschlagflächen (S 2A). Außenseitig sind die beiden Grundplatten (2, 2A) durch Deckplatten (41, 41A) abgeschlossen.A reset electromagnet ( 3 A, 4 A) acting on the armature ( 5 ) is arranged as a restoring means for the armature ( 5 ). In addition, a spring ( 15 ) and / or a permanent magnet ( 15 M) can be inserted into cylindrical openings in the light metal body ( 1, 1 A). The return electromagnets ( 3 A, 4 A) are each arranged symmetrically with respect to the armature ( 5 ) and in mirror image to the tightening electromagnet ( 3, 4 ), whereby they are also fixed in a base plate ( 2 A) and in a light metal body ( 1 A) are cast in. The pole faces of the return magnets ( 3 A) form the stop faces (S 2 A). On the outside, the two base plates ( 2, 2 A) are closed off by cover plates ( 41, 41 A).

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung der Wicklungen eines Anzugs- und eines Rückholmagneten (4, 4A). Die Betriebsspannung (U) ist an eine steuerbare Stromquelle (IQ), die zweckmäßig eine Pulspausensteuerung (PP) und eine Freilaufschaltung nämlich Schutzdiode (FD) enthält, geführt, deren Ausgang (I) über steuerbare Schalter (RS, AS) an die Wicklung (4A) des Rückstellmagneten bzw. die Wicklung (4) des Ansteuermagneten geschaltet wird. Eine zentrale Drucksteuerung (ZS) gibt jeweils für einen Punktabdruck ein Ansteuersignal (A) an den Schalter (AS) für eine vorgegebene Ansteuerzeit, die abhängig von der gewünschten Anschlagstärke und dem jeweils vorhandenen Druckgut bestimmt ist, und die Drucksteuerung (ZS) bestimmt gleichzeitig die Stromstärke der Stromquelle (IQ) über das oder die Stromstärke-Steuersignale (IS). Gleichzeitig wird über ein entsprechend gepoltes Signal (R) der Schalter (RS) geöffnet und der Rückstell- und Haltemagnet (4A) entstromt. Am Ende der Ansteuerzeit, etwa wenn die Nadel auftrifft, wird das Steuersignal (A) abgeschaltet und der Rückstellmagnetstrom mit dem Steuersignal (R) eingeschaltet. Hierbei wird vorteilhaft für eine Rückholzeit die Stromstärke in etwa gleicher Größe wie beim Vortrieb gewählt, damit eine etwa gleiche Anfangsmagnetfeldstärke im Luftspalt aufgebaut wird, die eine schnelle Richtungsumkehr des Ankers bewirkt. Danach wird eine wesentlich geringere Stromstärke durch Änderung des Stromstärkesteuersignals (IS) vorgegeben, wodurch beim Anschlag des Ankers kein starker Rückprall, sondern ein Halten erfolgt, so daß ohne Wartezeit unmittelbar oder zu beliebig vorgegebener Zeit eine erneute Betätigung der Nadel erfolgen kann. Fig. 2 shows a circuit arrangement for controlling the windings of a pull-in and a return magnet ( 4, 4 A). The operating voltage (U) is fed to a controllable current source (IQ), which expediently contains a pulse pause control (PP) and a free-wheeling circuit, namely a protective diode (FD), the output (I) of which via controllable switches (RS, AS) to the winding ( 4 A) of the reset magnet or the winding ( 4 ) of the control magnet is switched. A central pressure control (ZS) sends a control signal (A) to the switch (AS) for a given triggering time, which is determined depending on the desired stroke strength and the available print material, and the pressure control (ZS) determines the pressure at the same time Current strength of the current source (IQ) via the current control signal (IS). At the same time, the switch (RS) is opened via a correspondingly polarized signal (R) and the reset and holding magnet ( 4 A) is released. At the end of the actuation time, for example when the needle hits, the control signal (A) is switched off and the reset magnet current is switched on with the control signal (R). For a return time, the current strength is advantageously chosen to be approximately the same size as during propulsion, so that approximately the same initial magnetic field strength is built up in the air gap, which causes the armature to change direction quickly. Then a much lower current is given by changing the current control signal (IS), which means that when the armature strikes, there is no strong rebound, but a hold, so that the needle can be actuated again immediately or at any predetermined time without waiting.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Schaltung wird jeweils die Energie einer gerade abgeschalteten Wicklung (4, 4A) auf die jeweils im gleichen Zeitpunkt eingeschaltete, den gleichen Anker betätigende Wicklung übergeleitet, wodurch eine wesentliche Beschleunigung des Stromauf- bzw. -abbaues erreicht wird. Zur Überleitung des Stromes zwischen den Wicklungen (4, 4A) bilden Überleitungsdioden (D 3, D 4) wechselseitig eine Serienschaltung dieser Wicklungen, wobei die Sperrdioden (D 1, D 2) deren gegenseitige Entkopplung bewirken.In an advantageous embodiment of the circuit, the energy of a winding ( 4, 4 A) which has just been switched off is transferred to the winding which is activated at the same time and operates the same armature, as a result of which a substantial acceleration of the current build-up or reduction is achieved. To transfer the current between the windings ( 4, 4 A), transfer diodes (D 3 , D 4 ) mutually form a series connection of these windings, the blocking diodes (D 1 , D 2 ) causing their mutual decoupling.

Für eine möglichst schnelle Ankerbetätigung und andererseits für eine weitgehende Unabhängigkeit von der Sättigungseigenschaft des Magnetmaterials, insbesondere von deren Temperaturabhängigkeit, empfiehlt es sich, während der Anzugszeit die Durchflutung entsprechend einer etwa 70%igen Sättigungsmagnetisierung des Ankers zu wählen. Auch wird durch die Beschränkung der Sättigung ein Übersprechen der Magnete zu benachbarten Magneten in zulässigen Grenzen gehalten. In einer leistungssparenden Ausführung beträgt die Durchflutung während der Rückstellzeit zweckmäßig etwa ¹/₃ der Anzugsdurchflutung. Danach wird die Durchflutung auf eine Haltedurchflutung von etwa 2% des Wertes der Anzugsdurchflutung herabgesetzt. For the quickest possible actuation of the armature and, on the other hand, for a large degree of independence from the saturation property of the magnetic material, in particular from its temperature dependence, it is advisable to select the flooding during the tightening time according to an approximately 70% saturation magnetization of the armature. Limiting the saturation also keeps crosstalk between the magnets and neighboring magnets within permissible limits. In a power-saving embodiment, the flux during the reset time is suitably about ^_1/3 of the suit flooding. The flow is then reduced to a holding flow of approximately 2% of the value of the suit flow.

Eine besonders schnelle Umstellung des Ankers zwischen den beiden wechselseitig auf ihn einwirkenden Magneten erfolgt, wenn die Magnetfelder beider Magnete durch entsprechende Polung der Wicklungen im Anker gleichgerichtet verlaufen. Im Anker entstehen dann keine Umschalt-Wirbelstromverluste und Feldaufbauverzögerungen.A particularly quick change of the anchor between the two mutually acting magnets, if the magnetic fields of both magnets are matched The polarity of the windings in the armature is the same. in the Then there are no switching eddy current losses and anchors Field setup delays.

Eine vorteilhaft energiesparende Bestromung der Rückstellmagnete (3A, 4A) ergibt sich jeweils unter Ausnutzung der Rückprallenergie der Drucknadeln (51) und des Ankers (5), indem nach Abschaltung der Anzugsbestromung, die etwa beim Nadelaufprall erfolgt, eine Wartezeit ohne Bestromungen folgt, die bis zur völligen Ankerumkehr, z. B. 10 bis 20 Mikrosekunden, dauert, nach der erst die Bestromung der Rückstellmagnete (3A, 4A) mit ¹/₃- bis ¹/₁₀fachen der Anzugsdurchflutung erfolgt und zwar so lange, bis der Anker (5) am Anschlag anschlägt und dort seine Rückprallenergie abgegeben hat, wozu etwa das ³/₂- bis 1fachen der Anzugszeit benötigt wird. Danach wird die Stromstärke auf die Haltestromstärke von ca. 2% der Anzugstromstärke heruntergeschaltet. Die jeweils angegebenen Arbeitsbereiche betreffen das Bedrucken von bis zu 5 Nutzen und von mehr als 5 Nutzen. Eine Vorgabe der geeigneten Werte abhängig von der Anwendung ist vorgegeben. Vorzugsweise werden zwischen zwei Betriebszuständen umschaltbar die Vorgabewerte gemeinsam verändert. Bei mehr als fünf Nutzen wird mit einer maximalen Anzugsdurchflutung gearbeitet, und bei weniger als fünf Nutzen wird die Anzugsdurchflutung auf ³/₄ dieses Maximalwertes abgesenkt.An advantageous energy-saving energization of the restoring magnets ( 3 A, 4 A) results in each case by utilizing the rebound energy of the printing needles ( 51 ) and the armature ( 5 ), in that after switching off the energization, which occurs, for example, in the event of a needle impact, there is a waiting time without energization, which until complete anchor reversal, e.g. B. 10 to 20 microseconds, takes after the first energization of the restoring magnets (3 A, 4 A) ^_1/3 - to ¹ / _10th times the suit flooding takes place for as long until the armature (5) abuts, and the stop and there delivered its rebound energy, to which about ^_3/2 - is required to 1 times the pull-in time. The current is then switched down to the holding current of approx. 2% of the tightening current. The specified working areas relate to printing up to 5 uses and more than 5 uses. The appropriate values depending on the application are specified. Preferably, the default values can be changed between two operating states in a switchable manner. For more than five benefits working with a maximum tightening flooding, and in less than five benefits the suit flooding to ^_3/4 is lowered this maximum value.

Fig. 3 und 4 zeigen die Abstandhaltebleche (70, 71), die segmentförmige Fortsätze aufweisen, zwischen denen in Ausschnitten (75, 72) die Anker angeordnet sind. Die seitlich erweiterten Ausschnitte (76) dienen der Aufnahme der Schwenklagerzapfen. Die Bohrungen (73, 74) dienen einer Verstiftung mit den Metallkörpern. FIGS. 3 and 4 show the spacer plates (70, 71) having segment-shaped projections, which armature between which are arranged in cut-outs (75, 72),. The laterally widened cutouts ( 76 ) serve to accommodate the pivot bearing journals. The bores ( 73, 74 ) serve for pinning with the metal bodies.

Fig. 5 zeigt einen Anker (5), der aus Blechen (53) zusammengesetzt ist, von denen das mittlere Blech (53M) bis zur Nadel (51) verlängert ist. Am rückseitigen Ankerende ist der Schwenklagerzapfen (52) in einer Nut (54) befestigt. Der Anker (5) ist in seiner Dicke dem Schwenkwinkel entsprechend verjüngt ausgeführt, so daß er in beiden Schwenkrichtungen einen minimalen Endluftspalt über seine Längenausdehnung hat, was eine gute Energieausnutzung und eine geringe Haltedurchflutung erbringt. Fig. 5 shows an anchor ( 5 ) which is composed of sheets ( 53 ), of which the middle sheet ( 53 M) is extended to the needle ( 51 ). The pivot bearing journal ( 52 ) is fastened in a groove ( 54 ) on the rear anchor end. The thickness of the armature ( 5 ) is tapered in accordance with the swivel angle, so that it has a minimal final air gap over its length in both swivel directions, which results in good energy utilization and a low holding flow.

Claims

1. Needle print head with ring-shaped hinged armature magnets ( 3, 4, 5 ), the windings ( 4 ) of which are to be connected to an electronic control device (ZS) and the armatures ( 5 ) are each connected to a printing needle ( 51 ), which are connected by Needle guides ( 61 ) are displaceably guided approximately in the middle of the magnet arrangement, and on their armatures ( 5 ) counteracting the retraction direction of the hinged armature magnets ( 3, 4, 5 ) are arranged, which reset the armature ( 5 ) in the de-energized state of the hinged armature magnet ( 3, 4, 5 ) against a stop, so that between the armatures ( 5 ) and the pole faces (S 2 ) of the hinged armature magnets ( 3, 4, 5 ) there is an air gap (SP) of a specified width, which is determined by an armature thickness and a Spacer ( 70, 71, 71 A) is determined, in which the armature ( 5 ) is pivotally mounted and on the end faces of the stop, which has a flat anchor stop surface, and in which the yokes ( 3 ) and di e windings ( 4 ) of the hinged armature magnets ( 3, 4, 5 ) in segment-shaped recesses ( 42, 14 ) of a metal body ( 1 ) are fixed and the pole faces (S 2 ) with an end face (S 1 ) of the metal body ( 1 ) in one Lying plane and on this end face (S 1 ) of the spacer ( 71, 70, 71 A) is arranged, which is punched out and layered from sheets of narrow thickness tolerance, the sheets ( 70, 71, 71 A) extending inwards, segment-shaped Have cutouts ( 75, 72 ) for receiving the armatures ( 5 ) and further cutouts ( 76 ) are provided in the central plate ( 70 ) for receiving pivot bearing journals ( 52 ) mounted in the armature, characterized in that on the spacers ( 71, 70 , 71 A) mirror image of the pull-in magnets ( 3, 4 ), the restoring means and the stop body as resetting electromagnets ( 3 A, 4 A) with yokes ( 3 A) and windings ( 4 A) in acting on the same armature ( 5 ) a metal body ( 1 A) si attached nd, whose windings ( 4 A) can be connected to the control device (ZS), which energize these reset electromagnets ( 3 A, 4 A) only when the mirror-image electromagnet ( 3, 4 ) is not energized.

2. Needle printhead according to claim 1, characterized in that the windings ( 4, 4 A) of the pull-in and reset electromagnets ( 3, 4; 3 A, 4 A) are each connected to a control circuit controlled by the control device (ZS) , which contains a controllable current source (IQ), which consists of a pulse-pause-controlled switch (PP) and is connected to a protective diode (FD) and whose output signal (I) is controlled by a controllable switch (AS, RS) or the other of the windings ( 4, 4 A) is switched, the current strength of the current source (IQ) after a reversal of the armature direction of movement due to brief current supply to the reset magnet ( 4 A) to a relatively low holding current strength of approximately 2% of the current strength which energizes the magnet ( 4 ) during the stop movement and the return magnet until the armature reverses.

3. Needle printhead according to claim 2, characterized in that between the windings ( 4, 4 A) of the electromagnet pairs current transfer diodes (D 3 , D 4 ) for series connection of the windings for the purpose of current transfer each time one of the windings ( 4, 4 A) and isolating diodes are switched off (D 1 , D 2 ) are each arranged in series with the windings ( 4, 4 A) for decoupling them when they are energized.

4. Needle printhead according to claim 1, characterized in that the control device (ZS) energizes the pulling electromagnets ( 3, 4 ) in such a way that they are controlled by a predetermined suiting flow of about 70% of the saturation flow for a predetermined suiting time, which is about the anchor flight time to Impact of a needle ( 51 ) connected to the armature ( 5 ) on a printed material corresponds to, through which flows and that the control device (ZS) energizes the reset electromagnets ( 3 A, 4 A) in such a way that they each time after the tightening current of the suit electromagnets (3, 4) for a Rückholzeitspanne which fold about 1 to ^_3/2 corresponds to the Anzugsbestromungszeit, are flowed through by a return flux, the / is about ¹ ₃ of the suit flux and then with a substantially lower holding flux of about 2% flow through the suit.

5. Needle printhead according to claim 4, characterized in that between the pulling and the retraction current for a reversal period, according to a reversal time of the armature ( 5 ), none of the energization takes place and the retreat flow, in the return period, according to the return flight time in the Anchor ( 5 ) moves over the air gap (SP) to the stop and in which it has transferred the rebound energy to the stop.

6. Needle print head according to claim 4 or 5, characterized characterized that the suit flow, the currentless Reversal period, the return period, the Retreat flow and holding flow for several Operating states can be changed together.

7. A needle printhead according to claim 6, characterized in that in a first predeterminable operating state the suit flow has its maximum value, the reversal period is about 20 microseconds, the return period corresponds to the suit time and the return flow corresponds to about 25% of the suit flow and in a second of the predefinable operating states the attraction flux about 75% of the maximum flux value is, the reversal period of time is about 10 microseconds, the Rückholzeitspanne corresponds approximately to the ^_3/2 times the operating time and the Rückholdurchflutung about ^_1/3 corresponds to the previous suit flooding.

8. Needle printhead according to claim 1, characterized in that the flooding of the return magnets ( 3 A, 4 A) is selected so that the magnetic field of the magnetic field of the suit flooding in the armature ( 5 ) is rectified.