DE68919083T2

DE68919083T2 - Punktmatrizen-druckkopfzusammenbau.

Info

Publication number: DE68919083T2
Application number: DE68919083T
Authority: DE
Inventors: Kevin Thomas Kersey
Original assignee: DH Technology Inc
Current assignee: Axiohm Transaction Solutions Inc
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-03
Also published as: US4886381A; ATE113243T1; DE68919083D1; EP0418268A1; JPH04502888A; AU626873B2; WO1989010841A1; BR8907403A; EP0418268A4; KR900701541A; EP0418268B1; AU3576789A

Description

Allgemeiner Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine nicht-ballistische Punktmatrix-Nadeldruckkopfvorrichtung Punktmatrix- Nadeldruckvorrichtungen können im allgemeinen in zwei Klassen eingeteilt werden, d. h. in die ballistische Art, wobei die Drahtdruckelemente nicht mit den Antriebsankern verbunden sind und durch den Anschlag mit den Antriebsankern angetrieben werden, und in die nicht-ballistische Art, wobei die Drahtdruckelemente fest mit den Antriebsankern verbunden sind, so daß die Drahtdruckelemente und die Anker eine unitäre Bewegung aufweisen. Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden zwar in Verbindung mit einer nicht-ballistischen Art von Druckkopfzusammenbau offenbart, doch können bestimmte Merkmale auch bei einem ballistischen Druckkopfzusammenbau verwendet werden.
Bei früheren ballistischen Vorrichtungen, wie etwa den in den U.S. Patenten mit den Nummern 4.230.038, 4.230.412, 4.185,929 und 4.478.528 offenbarten Vorrichtungen, deren Offenbarungen hierin durch Verweis enthalten sind, sind Drahtdruckelemente (Nadeln) mit Zwischenräumen um eine zentrale Längsachse in einer allgemein kreisförmigen bzw. elliptischen Matrix angeordnet, und zwar zur Hin- und Herbewegung zwischen einer nichtdruckenden Position und einer Druckposition, wobei die Bewegung von der nichtdruckenden Position an die Druckposition ballistisch ist, d. h. durch Anschlag und/oder Antriebseingriff mit einem anderen Bewegungselement. Jedes Druckelement ist funktionsfähig einem radial innersten Teilstück eines sich radial auswärts erstreckenden Ankerelementes zugeordnet und es wird während der Schwenkbewegung des Ankers von einer nichtdruckenden Position an eine Druckposition durch Anschlag mit diesem ballistisch angetrieben. Ein radial äußerstes Teilstück jedes Ankers ist funktionsfähig einer radial auswärts angeordneten und im umfänglich mit Zwischenabstand angeordneten Elektromagneteinrichtung zugeordnet, die radial mit Abständen angeordnete Polstücke aufweist, nämlich ein radial innerstes Polstück und ein radial äußerstes Polstück, wobei die Polstücke flache, koplanare, radial mit Abständen angeordnete und sich radial erstreckende Endoberflächen aufweisen, die von der Bewegungsrichtung von der nichtdruckenden Position zu der Druckposition weg zeigen und die zu verschiedenen Zeitpunkten mit einer Seitenoberfläche des Ankers eingreifen.
Bei einigen früheren Vorrichtungen der ballistischen Art ist die Bauweise und Anordnung so gegeben, daß der Anker immer an einer radial äußersten Kante der Endoberfläche des radial äußersten Polstücks drehbar gestützt wird und an der Endoberfläche des radial innersten Polstücks anschlägt, wobei das innerste Polstück so gestaltet und angeordnet ist, daß es durch magnetische Anziehung eine Schwenkbewegung des Ankers von der nichtdruckenden Position an die Druckposition bewirkt. Ferner sind der Aufbau und die Anordnung derart, daß der Anker ungefähr zu der gleichen Zeit an der Endoberfläche des innersten Polstücks anschlägt, zu welcher das Druckelement zu dem Papier geführt wird. Als Ergebnis geht die kinetische Energie des Ankers verloren und danach ist nur die kinetische Energie des Druckelementes wirksam, um den Druckvorgang zu beenden. Die verlorene kinetische Energie wird beim Anschlag mit der Oberfläche des Polstückes ausgebreitet, wobei sich hohe Geräusch- und Wärmepegel ergeben. Zusätzlich dazu wird die Geschwindigkeit des Druckvorgangs verringert und die Anzahl der auf einmal druckbaren Papierblätter ist ebenso beschränkt. Um für zufriedenstellende Druckergebnisse ferner ausreichende hohe Pegel kinetischer Energie zu erzielen, müssen verhältnismäßig hohe Energiepegel zum Betrieb der elektromagnetischen Einrichtungen verwendet werden.
Bei der in dem U.S. Patent US-A-4.230.038 offenbarten Erfindung sind die Ankerelemente und die elektromagnetischen Einrichtungen so aufgebaut und angeordnet, daß die Ankerelemente normalerweise durch eine erste Schwenkeinrichtung an einer radial innersten Kante eines radial innersten Polstücks getragen werden, während sie von dem radial äußersten Polstück magnetisch angezogen werden. Ferner sind die Polstücke so gestaltet und angeordnet, daß deren Endoberflächen zu der Bewegungsrichtung des Ankers und der Druckelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition zeigen. Folglich dauert die Antriebsbewegung des Ankers nach dem Anschlag mit der Endoberfläche des äußersten Polstücks an, ohne daß ein wesentlicher Teil der kinetischen Energie verloren geht, wie dies bei früheren Vorrichtungen der Fall ist. Desweiteren sind der Aufbau und die Anordnung derart gegeben, daß die erste Schwenkeinrichtung nach dem Anschlag des Ankers an der Endoberfläche des äußersten Polstücks ausrastet, und zwischen einem radial äußersten Teilstück des Ankers und der radial äußersten Kante des radial äußersten Polstücks ist eine zweite Schwenkeinrichtung vorgesehen, wodurch die Antriebsbewegung des Ankers während der Vollendung des Druckvorganges im wesentlichen unbehindert andauern kann.
Seit vielen Jahren existiert ein Trend zur Verwendung kleinerer Punktmatrix-Druckkopfeinrichtungen, die bei relativ hohen Geschwindigkeiten mit maximaler Effizienz arbeiten. Ferner gibt es einen Trend zur Verwendung von mehr Drahtdruckelementen in jedem Punktmatrix-Druckkopfzusammenbau und Punktmatrix- Druckkopfeinrichtungen mit 18 oder mehr Drahtdruckelementen sind mittlerweile die Regel. Häufig ist es wünschenswert, die Größe der Druckkopfeinrichtung zu reduzieren, was zu Problemen bei der Montage, der Instandsetzung und der Wartung sowie zu erhöhten Herstellkosten führt. Zur Zeit besteht Bedarf nach einem verhältnismäßig kostengünstigen, kleinen und doch effizienten Punktmatrix-Druckkopfzusammenbau, der einfach zusammensetzbar und an einem Druckermechanismus zu befestigen ist.
In dem U.S. Patent US-A-4.600.321 ist ein Druckkopfzusammenbau dargestellt, bei dem die Ankerelemente schwenkbar von Vorsprüngen 66 eines in einem Stück geformten Federelements 60 getragen werden, die sich gegenüber den Polstücken 14 an der entgegengesetzten Seite der Anker befinden, welche flache Seitenoberflächen aufweisen. Die Ankerhalteführungen befinden sich auf beiden Schwenkseiten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines schnellen, zuverlässigen, effizienten, kompakten, leichten, kostengünstigen und leicht herstellbaren Punktmatrix- Druckkopfzusammenbaus. Die Erfindung sieht einen Punktmatrix- Druckkopfzusammenbau vor, der (1) die Masse der beweglichen Teile verringert; der (2) die Drahtdruckresonanz reduziert; der (3) einen mehrschichtigen Elektromagnetaufbau mit verbesserter Flußkonzentration und geringer Induktanz sowie geringem Strom verwendet; und der (4) eine Anker- und Polkonstruktion verwendet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Druckkopfzusammenbaus mit verhältnismäßig geringem Ausmaß, z. B. etwa einen Durchmesser von 2 Inch und einer 1-3/2 Inch Länge, wobei der Zusammenbau eine relativ große Anzahl an Drucknadeln aufweist, z. B. 24 Drahtdruckelemente. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Konstruktion und Anordnung vorzusehen, die es ermöglicht, daß die Teile in minimaler Zeit und mit minimalem Aufwand manuell zusammengesetzt werden können, wobei auch für eine maximale Genauigkeit kritischer Beziehungen zwischen den Funktionskomponenten gesorgt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht einen Druckkopfzusammenbau vor, der zwei unitäre Basisbaugruppen zur Aufnahme und zum Halten der Ankerelemente und der Drahtdruckelemente umfaßt. Eine unitäre Baugruppe umfaßt ein Drahtdruckgehäuse mit integralem Ankerhalteflansch, der aus einem Stück eines Kunstharzpreßstoffs hergestellt ist. Die andere unitäre Baugruppe umfaßt die elektromagnetische Poleinrichtung und eine Leiterplatteneinrichtung, die dauerhaft fest in einer aus einem Stück eines Kunstharzpreßstoffs hergestellten Antriebsgehäuseeinrichtung eingebettet sind (z. B. vergossen). Der Aufbau und die Anordnung sind derart beschaffen, daß die Drahtgehäuseeinrichtung und die Antriebsgehäuseeinrichtung durch geeignete Befestigungseinrichtungen direkt miteinander verbunden sind, wobei die Ankerelemente und die Drahtdruckelemente darin und dazwischen angebracht sind. Bei dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Ankerelemente fest mit den Drahtdruckelementen verbunden, um eine individuelle Kombination der Drahtdruck- und Ankerbaugruppen vorzusehen, die im nichtballistischen Betriebsmodus arbeiten, und um die Anzahl der Teile zu verringern sowie um den Zusammenbau und die Instandsetzung bzw. den Ersatz zu erleichtern.
Die vorliegende Erfindung sieht einen Matrixdruckkopfzusammenbau vor, mit einer Anzahl von Drahtdruckelementen, die entlang einer zentralen Längsachse mit Zwischenabständen angeordnet sind und welche zwischen einer nichtdruckenden Position und einer Druckposition längs beweglich sind; einer Drahtführungsgehäuseeinrichtung zur beweglichen Stützung der Drahtelemente; einer Anzahl starrer Ankerelemente, die gleich der Anzahl der zwischen einer nichtdruckenden und einer Druckposition beweglichen Anzahl von Drahtelementen ist, und wobei sich die Ankerelemente von der zentralen Längsachse radial nach außen erstrecken und sie dabei umfänglich mit Zwischenabständen um diese Achse angeordnet sind, wobei ein radial inneres Teilstück den Drahtelementen bei einer Bewegung von der nichtdruckenden Position an die Druckposition antriebsfähig zugeordnet ist, um die Drahtelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition zu bewegen; einer Anzahl getrennter, umfänglich mit Zwischenabständen angeordneter Elektromagneteinrichtungen, die gleich der Anzahl von Ankerelementen ist, wobei die Elektromagneteinrichtungen in Juxtaposition zu einem radial äußeren Teilstück der Ankerelemente angebracht und wahlweise erregbar sind, um eine Schwenkbewegung des radial äußeren Teilstückes der Ankerelemente zu den Elektromagneteinrichtungen und eine entgegengesetzte Schwenkbewegung des radial inneren Teilstückes der Ankerelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition zu bewirken, und zwar durch eine auf das radial äußere Teilstück ausgeübte Magnetkraft, wobei jede der Elektromagneteinrichtungen ein radial innerstes, erstes Polstück und ein radial äußerstes, zweites Polstück aufweist, die radial zueinander mit Zwischenabstand angeordnet sind und welche zur Steuerung der Ankerelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition wirksam sind; einer elektromagnetischen Antriebsgehäuseeinrichtung zur Stützung der Elektromagneteinrichtungen in funktionsfähigem Verhältnis zu den Ankereinrichtungen; einer Anker-Halteflanscheinrichtung an der Drahtführungsgehäuseeinrichtung, um die Ankerelemente in funktionsfähigem Verhältnis zu den Elektromagneteinrichtungen zu halten, wobei die Ankerelemente zwischen den Elektromagneteinrichtungen und der Ankerhalteflanscheinrichtung positioniert sind, wobei das radial innerste Teilstück während der Bewegung von der nichtdruckenden Position an die Druckposition von den Elektromagneteinrichtungen weg zu der Ankerhalteflanscheinrichtung beweglich ist, gekennzeichnet durch schwenkbare Trägereinrichtungen zum fortlaufenden schwenkbaren Tragen der Ankerelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition, wobei die schwenkbaren Trägereinrichtungen eine transversale Drehkanteneinrichtung an jedem der Ankerelemente aufweisen sowie eine flache Drehkanten-Tragoberflächeneinrichtung an den Elektromagneteinrichtungen, wobei sich das erste Polstück der Elektromagneteinrichtungen neben den Drahtelementen befindet und eine flache erste Polendoberfläche aufweist, die sich neben den Ankerelementen befindet, wobei das zweite Polstück zu dem ersten Polstück nach außen mit einem Abstand versehen ist, der weiter von den Drahtelementen entfernt ist als der Abstand zwischen dem ersten Polstück und den Drahtelementen, und wobei das zweite Polstück eine flache zweite Polendoberfläche aufweist, die sich neben den Ankerelementen befindet, und mit einer Oberflächeneinrichtung zum Tragen der Drehkante; umfassend die flache erste Polendoberfläche des ersten Polstückes, welche den Drahtelementen am nächsten ist; einer ersten Ankerhalteführungseinrichtung in der Flanscheinrichtung, die sich radial unmittelbar neben den Drahtelementen befindet und welche sich zwischen den Drahtelementen und den schwenkbaren Trägereinrichtungen befindet, um die Ankerelemente während der Bewegung zwischen der nichtdruckenden Position und der Druckposition führend zu tragen; einer zweiten Ankerhalteführungseinrichtung in der Flanscheinrichtung, die sich radial außerhalb der ersten Ankerhalteführungseinrichtung und radial innerhalb der Drehkanteneinrichtung befindet, um die Ankerelemente während der Bewegung zwischen der nichtdruckenden Position und der Druckposition führend zu tragen; einer ersten elastischen, kompressionsfähigen Trägereinrichtung zum fort laufenden Eingriff mit den Ankerelementen, wobei sich die Trägereinrichtung radial innerhalb der Drehkanteneinrichtung und zwischen der ersten Ankerhalteführungseinrichtung und der zweiten Ankerhalteführungseinrichtung befindet; und einer zweiten elastischen, kompressionsfähigen Trägereinrichtung zum Eingriff mit den Ankerelementen, wobei sich die Einrichtung radial außerhalb der ersten elastischen, kompressionsfähigen Trägereinrichtung und der Drehkanteneinrichtung befindet, und wobei die zweite Trägereinrichtung dazu dient, auf die Ankerelemente entgegen der Bewegungsrichtung der Ankerelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition eine Kraft auszuüben.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen nicht-ballistischen Punktmatrixdruckkopf, wobei der Druckdraht an der Ankerspitze angebracht ist. Wenn der Elektromagnet erregt wird, wird das magnetische Ende des Ankers zu einer Polendoberfläche angezogen und der Druckdraht wird nach außen an die Druckposition befördert. Der Draht trifft auf einem Papier auf bevor der Anker vollständig auf der Polendoberfläche eingreift ("aufsitzt"), so daß eine Rückprallkraft erzeugt wird, welche die Bewegung des Drahtes und des Ankers umkehrt, so daß der Anker und der Druckdraht an die ursprüngliche nichtdruckende Position zurückgeführt werden. Eine Ankeranschlageinrichtung dämpft die Rückwärtsbewegung und adressiert den Anker und den Draht an der nichtdruckenden Position neu. Eine Rückholfedereinrichtung dient als statische Vorbelastungskraft auf den Anker, so daß dieser an der nichtdruckenden Position an der Verwendungsstelle verbleibt.
Die vorliegende Erfindung sieht ferner eine neuartige und verbesserte Konstruktion der Elektromagneteinrichtung zur Maximierung der Flußkonzentration und der Ansprechgeschwindigkeit vor. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Form des magnetischen Jochs. Der "Zwischenraum" zwischen den beiden Polstücken ist verhältnismäßig groß, um den magnetischen Streufluß zu verringern. Ferner ist der Innenpol an den Polendoberflächen in Richtung des äußeren Pols gekrümmt, so daß ein "C"-förmiger Zwischenraum vorgesehen wird, was bei einem verhältnismäßig kleinem Anker, der mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird, zu einer größeren Effizienz und einer höheren Geschwindigkeit des magnetischen Ansprechverhaltens führt. Die Polendstücke weisen eine "Rille" auf, welche den Magnetfluß konzentriert. Bei dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Joch eine schichtweise Stapelkonstruktion, welche die Effizienz und die Geschwindigkeit des magnetischen Ansprechverhaltens verbessert. Da sich die Drehkanteneinrichtung an dem Anker und nicht an dem Pol befindet, was bei herkömmlichen Vorrichtungen der Fall ist, kann der Magnetjochzusammenbau mit Verbesserungen bei den Funktionstoleranzen des Zusammenbaus einfacher hergestellt werden.
Der Umriß des Ankers ist so gestaltet, daß er optimal magnetisch ist und eine minimale Trägheit aufweist. Der Anker ist mit einer zentralen, transversalen Halteeinrichtung in Form eines Lochs zur Aufnahme eines Stiftes versehen. Es werden also keine peripheren Schlitze oder Ansätze dazu verwendet, den Anker an der Verwendungsposition zu halten. Diese Konstruktionsweise ermöglicht die Verwendung eines einzigen runden Lochs, welches sich an einem lose passenden Kunststoff-"Zapfen" in dem Drahtgehäuse befindet. Diese Konstruktionsweise ist einfacher herzustellen und ermöglicht eine kompaktere Konstruktionsweise.
Die Rückholfedereinrichtungen sind durch zwei elastomere O-Ringe vorgesehen, die sich in dem Drahtgehäuse befindet und welche gegen die Ankerseitenoberflächen zusammengedrückt werden, die gegenüber den Polstücken liegen. Einer der O-Ringe befindet sich direkt über dem Drehpunkt, um die Anker-Drehkante dauerhaft im Eingriff mit der Polendoberfläche zu halten. Der andere O-Ring ist radial nach innen von dem Drehpunkt versetzt und dient als Rückholfeder. Bei früheren, nicht-ballistischen Konstruktionsweisen werden getrennte, individuelle Schraubenfedern bzw. Blattfedern für jeden Anker in dem Druckkopf verwendet. Die O-Ring-Gestaltungsweise ermöglicht die Verwendung eines einzigen, kostengünstigen Teils als Rückholfeder für alle Stellglieder in dem Druckkopf; sie sorgt für bessere Dämpfungseigenschaften als dies bei Metallfedern der Fall ist; und sie ist kompakter als die meisten dem Stand der Technik entsprechenden Konstruktionen.
Die vorliegende Erfindung sieht ferner einen verbesserten "Magnetjochzusammenbau" vor. Bei anderen Konstruktionsweisen stellen die Magnetjochs (Metall) eine Baugruppe dar, wobei die Spulen/Leiterplatte eine andere Baugruppe darstellen. Bei dem vorliegenden Aufbau "schnappen" alle Teile ein und die ganze Vorrichtung ist aus Starrheitsgründen in wärmeausgehärtetem Kunststoff gepreßt. Bei dem Zusammenbau werden die Spulen auf ihre entsprechenden Spulenkörper gewickelt und die Zuleitungen enden auf herkömmliche Weise an Stiften in dem Spulenkörper. Dann schnappen die Magnetjochs in den Spulen ein und die Spulen schnappen wiederum zusammen mit einem Verbinder in einer Leiterplatte ein. Dann werden die Spulen und der Verbinder an die Leiterplatte gelötet. Schließlich wird der gesamte Zusammenbau mit einem wärmeausgehärteten Kunststoff vergossen, um einen starren Zusammenbau zu erzeugen. Folgend werden die Polendstücke des magnetischen Zusammenbaus als eine Einheit vollgeschliffen (überdeckt), um planare Endoberflächen und glatte, flache Widerlageroberflächen zum schwenkbaren Tragen der Anker zu erzeugen. Die Teile sind somit "selbstbefestigend", wohingegen bei den meisten anderen Konstruktionen Verbindungseinrichtungen zur Gestaltung des Zusammenbaus erforderlich sind.
Vorgesehen sind gefederte Ankeranschlageinrichtungen, um die Länge des Anschlags des Ankers nur auf der Basis der Dicke eines Abstandsstückes festzulegen. Bei anderen Konstruktionen wird der Anschlag (ein sehr wichtiges Element) entweder bei der Herstellung eingestellt oder durch die Kombination mehrerer Dimensionen bestimmt. Durch die Federung des Ankeranschlags gegen eine Bezugs ebene wird der Anschlag nur durch das Abstandsstück bestimmt, wodurch jegliche Einstellung während der Herstellung beseitigt wird, und wodurch die Genauigkeit der Anschlagdimension verbessert wird.
Im allgemeinen sieht die vorliegende Erfindung einen Drahtdruckkopfzusammenbau und eine solche Vorrichtung vor, die im Vergleich zu dem Stand der Technik entsprechenden Vorrichtungen günstiger herstellbar sind, wobei die Vorrichtung auch in der Funktionsweise zuverlässiger und effizienter sowie leiser ist, und ein höheres Energie- und Geschwindigkeitspotential aufweist.
Die vorliegende Erfindung sieht einen Druckkopf vor, wobei die sich bewegenden Massen verhältnismäßig gering sind. Das Magnetsystem weist eine sehr schnelle Ansprechzeit auf sowie eine für die geringe Größe hohe Beschleunigungskraft und es ist außerordentlich effizient. Die geringe Masse und die hohe Kraft erzeugen hohe Beschleunigungen (und somit hohe Geschwindigkeiten), und die hohe Effizienz verringert eine Überhitzung, wobei auch eine kleinere Antriebselektronik (mit weniger Leistung) verwendet werden kann. Bei einem weiteren eindeutigen Merkmal handelt es sich darum, daß diese Leistungen unter Verwendung herkömmlicher Materialien und in einer einfachen, herstellbaren Konstruktion erreicht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den beigefügten Zeichnungen ist ein veranschaulichendes und derzeit bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Punktmatrix- Druckkopfzusammenbaus, der gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet und angeordnet ist;
Fig. 2 einen verkleinerten Grundriß des Anker- und Antriebszusammenbaus des Punktmatrixdruckkopfes aus Fig. 1;
Fig. 3 einen verkleinerten Grundriß des Antriebszusammenbaus aus Fig. 2, ohne den Anker;
Fig. 4 eine vergrößerte teilweise Seitenansicht eines Ankers und Elektromagneten aus Fig. 1;
Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht des Ankers aus Fig. 2;
Fig. 6 einen Grundriß des Ankers aus Fig. 5;
Fig. 7 eine vergrößerte Seitenansicht des Magnetjochs der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 8 eine Endansicht des Magnetjochs aus Fig. 7;
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Spulenkörpers;
Fig. 10 eine weitere Seitenansicht des Spulenkörpers aus Fig. 9;
Fig. 11 eine Endansicht des Spulenkörpers aus Fig. 9; und
Fig. 12 eine weitere Endansicht des Spulenkörpers aus Fig. 9.

Allgemeiner Zusammenbau

Im allgemeinen zeigen die Fig. 1-4 einen nicht-ballistischen Punktmatrixdruckkopf, der ein Drahtgehäuseeinrichtungselement 20 aufweist, das eine langgestreckte Drahtdruckführung und ein Tragteilstück 22 sowie ein ringförmiges Anker- Halteflanschteilstück 24 zum Tragen einer Mehrzahl langgestreckter Nadeldruckelemente 26, z. B. 24 Stück, und einer gleichen Anzahl von Ankerelementen 28 umfaßt, die radial und umfänglich mit Zwischenabständen um eine zentrale Längsachse 30 angeordnet sind. Die Druckkopfvorrichtung umfaßt ferner eine elektromagnetische Antriebsgehäuseeinrichtung 31 zum Tragen einer gleichen Anzahl von ankerbetätigenden Magnetpoleinrichtungen 34 und elektrischer Drahtspuleneinrichtungen 36, die radial und umfänglich mit Zwischenabständen um die zentrale Achse 30 angeordnet sind, und zwar in Juxtaposition und in funktionsfähigem Verhältnis zu den Ankerelementen 28. Jede der Poleinrichtungen 24 umfaßt ein radial innerstes Polstück 40, ein radial äußerstes Polstück 42 und ein Verbindungsstück 44, das an einer Leiterplatteneinrichtung 46 angebracht ist. Die Spuleneinrichtungen 36 sind durch an den Spulenkörpereinrichtungen 50 angebrachte Verbindungsstifteinrichtungen 48 mit der Leiterplatte 46 verbunden, Fig. 9-12, wobei die Spulenkörper Schnapphalteeinrichtungen 52 zum Eingriff mit der Leiterplatteneinrichtung 46 aufweisen können. Die Drahtdruckgehäuseeinrichtung 20 ist durch geeignete Befestigungseinrichtungen an der Antriebsgehäuseeinrichtung angebracht.
Jedes der Drahtdruckelemente 26 umfaßt ein Papieranschlags- Druckendstück 58 und ein Antriebsendstück 60, die fest an einem zugeordneten Ankerelement angebracht sind. Die Drahtelemente 26 werden hin- und herschiebbar durch Führungs- und Lagerplattenelemente 62, 64, 66 gestützt, und zwar für eine Bewegung zwischen einer zurückgezogenen, nichtdruckenden Position und einer ausgefahrenen Druckposition. Jedes der Ankerelemente 28 umfaßt ein radial innerstes Drahtantriebsendstück 68, ein zentrales, zwischenliegendes Drehstück 70, das sich gegenüber dem Innenpolstück 40 befindet, und ein radial äußerstes magnetisches Antriebsendstück 72, das sich gegenüber dem Außenpolstück 42 befindet. Die Ankerelemente 28 sind durch wahlweise Erregung der zugeordneten Elektromagneteinrichtung 34 schwenkbar zwischen einer nichtdruckenden Position (auf der rechten Seite von Fig. 1 schematisch dargestellt) und einer Druckposition (auf der linken Seite von Fig. 1 schematisch dargestellt) beweglich. Jedes der Ankerelemente weist eine Drehkanteneinrichtung 76 auf, die durch eine elastische, kompressionsfähige Drehfedereinrichtung in Form eines O-Ring-Elementes 80 in andauerndem aneinanderstoßenden Eingriff (siehe Fig. 4) mit einer flachen Innenpolendoberfläche 78 gehalten wird. Eine elastische, kompressionsfähige Anker- Rückholfedereinrichtung in Form eines O-Ring-Elementes 82 greift durchgehend mit jedem Ankerelement ein, um eine Anker- Rückholkraft vorzusehen. Eine elastische, kompressionsfähige Ankeranschlageinrichtung 84 greift an der nichtdruckenden Position mit den Anker-Drahtantriebsendstücken 68 ein und positioniert diese. Ferner dämpft die Einrichtung den Ankerrückprall während der Rückholbewegung von der Druckposition an die nichtdruckende Position.

Drahtgehäuseeinrichtung

Die Drahtgehäuseeinrichtung ist vorzugsweise aus einem Stück eines starren Kunstharzpreßstoffs gestaltet. Das Führungs- und Tragteilstück 22 umfaßt ein langgestrecktes Teilstück 100 mit allgemein U-förmiger Umfangskonfiguration, welches durch ein Paar mit Abstand angeordnete Seitenwandteilstücke 102, 104 und ein Verbindungswandteilstück definiert ist, wobei dazwischen ein Langschlitz 106 vorgesehen ist. Axial mit Abstand angeordnete Drahtführungsplattenelemente 62, 64, 66 sind vorzugsweise aus einem Kunstharzpreßstoff gestaltet und weisen geeignete Drahtführungs- und Lagerlöcher 108 auf, die darin in variablem, radial auswärts mit Zwischenabstand versehenem Verhältnis zu der zentralen Achse 30 vorgesehen sind. Wie dies in den Fig. 2 & 3 dargestellt ist, befindet sich die eine Hälfte der Drahtelemente auf einer Seite der zentralen Achse 110, während sich die andere Hälfte der Drahtelemente auf der anderen Seite der Achse 110 befindet. Die Druckendstücke jeder Gruppe von Drahtelementen sind in Spalten angeordnet und sie sehen zwei mit Abstand versehene Reihen von Drahtelementen vor. Bei dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel befinden sich 12 Drähte in jeder Reihe.
Das Flanschteilstück 24, Fig. 1 & 4, umfaßt innere und äußere, sich radial erstreckende Oberflächen 112, 114 und ein sich axial erstreckendes äußeres Randteilstück 116 mit einer Widerlageroberfläche 118, um stützend mit der Antriebsgehäuseeinrichtung 31 einzugreifen. Ein inneres Randteilstück 120 ist mit radial innersten Ankerbefestigungs- und Führungsschlitzeinrichtungen 122 versehen, die umfänglich mit einem Abstand angeordnet sind. Jede Schlitzeinrichtung 122 umfaßt umfänglich mit Abständen versehene parallele Seitenoberflächen und eine sich radial erstreckende flache untere Oberfläche 124. Die Ankerbefestigungs- und Führungsschlitzeinrichtungen nehmen die radial innersten Ankerendteilstücke lose auf und ermöglichen eine ungehinderte Schwenkbewegung zwischen der nichtdruckenden Position und der Druckposition.
Ein radial zwischenliegendes, sich axial einwärts erstreckendes, zweites inneres Randteilstück 126 ist radial nach außen mit Abstand zu dem Randteilstück 120 angeordnet und befindet sich in Juxtaposition zu den Innenpolteilstücken 40. Das Randteilstück 126 sieht eine erste, radial innerste, ringförmige O-Ring-Rille 128 vor, in der ein elastisches, kompressionsfähiges O-Ring- Element 82 mit verhältnismäßig großem Durchmesser angebracht ist, um fortlaufend mit einem zwischenliegenden Teilstück der Anker 28 einzugreifen.
Das Randteilstück 126 sieht ferner eine zweite, radial äußerste, ringförmige O-Ring-Rille 130 vor, in der ein elastischer, kompressionsfähiger O-Ring 80 mit verhältnismäßig geringem Durchmesser angebracht ist, um gegenüber der Drehkanteneinrichtung 76 ununterbrochen mit einem Teilstück der Anker 28 einzugreifen. Das Randstück 126 sieht auch eine Ankerführungs- und Halteeinrichtung 132, Fig. 4, in Form einer Mehrzahl umfänglich mit Zwischenabständen angeordneter, zylinderförmiger, sich axial erstreckender Flanschwellenteilstücke vor, die lose in zentral angeordneten Bohrungen in den Ankerelementen aufgenommen werden, wie dies nachstehend beschrieben ist. Die Flanschwellenteilstücke weisen koplanare Endoberflächen 134 auf, die aneinanderstoßend mit der Innenpolendoberfläche 78 eingreifen.

Die Ankerelemente

Wie dies in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, umfaßt jedes der Ankerelemente 28 flache, parallele Seitenoberflächen 200, 202. Das Antriebsendstück 72 weist ein Zwischenstück mit maximaler Breite 204 auf, das sich zwischen den flachen, parallelen Zwischenoberflächen 206, 208 befindet, die durch die geneigten Oberflächen 212, 214 mit der radial äußersten, flachen Endoberfläche 210 verbunden sind. Die geneigten Oberflächen 216, 218 erstrecken sich von dem Zwischenstück 204 radial nach innen zu den einwärts gekrümmten Seitenoberflächen 220, 222, welche die geneigten Seitenoberflächen 224, 226 des langgestreckten Drahtantriebsendstücks 68 mit verhältnismäßig schmaler Breite tangential schneiden. Das Antriebsendstück 228 ist in einem Winkel von ungefähr 4,2 Grad geneigt und gelangt durch Löten fest in Eingriff mit dem Endstück 230 des zugeordneten Drahtelementes. Die Breite der Oberfläche 228 entspricht in etwa dem Durchmesser des Drahtendstücks 230 (z. B. ungefähr 0,008 Inch).
Jedes der Ankerelemente weist einen zwischenliegenden Querschlitz 232 auf, der durch eine versetzte flache Oberfläche 234 und die Seitenwandoberflächen 236, 238 definiert ist. Die Schlitzseitenoberfläche 238 schneidet die Seitenwandoberfläche 202 im wesentlichen im rechten Winkel und sieht somit eine scharfe Querkante 240 vor, welche eine transversale, linienartige Ankerschwenkeinrichtung vorsieht. Die Ankerhalteeinrichtung in Form eines zentral angeordneten kreisförmigen Lochs 242 erstreckt sich durch den Schlitz 232 gegenüber dem Anker und neben der Dreheinrichtung 76. Die kreisförmige Welleneinrichtung 132, Fig. 4, an dem Halteflanschteilstück, erstreckt sich durch das Kreisloch 242 gegenüber der Endoberfläche 78 des Innenpolstücks 40, um aneinanderstoßend mit der Innenpolendoberfläche 134 einzugreifen. Der Durchmesser des Lochs 242 (z. B. 0,040 Inch) ist um ein ausreichendes Stück größer als der Durchmesser der Welle 132, um eine ungehinderte Schwenkbewegung des Ankers zu ermöglichen. Die Tiefe des Schlitzes 232 (z. B. 0,015 Inch) ist derart, daß eine ungehinderte Schwenkbewegung des Ankers ermöglicht wird, und zwar ohne Kontakt mit dem Innenpolstück 40 bzw. angrenzenden Teilstücken des Antriebsgehäuses. Die Breite des Drahtantriebsendstücks verjüngt sich von 0,030 Inch an der Schnittstelle mit den gebogenen Oberflächen 220, 222 auf 0,008 Inch an der Antriebsendoberfläche 228. Die Ankerelemente besitzen eine Länge von ungefähr 0,70 Inch und eine Dicke von etwa 0,050 Inch sowie eine maximale Breite von ungefährt 0,150 Inch. Die Breite des Schlitzes 232 beträgt etwa 0,148 Inch und die Mittellinie 244 des Lochs 242 befindet sich etwa 0,040 Inch von der Drehkante 240 entfernt. Die Antriebsendoberfläche 228 befindet sich etwa 0,389 Inch von der Mittellinie 244 des Lochs entfernt. Die Antriebsendoberfläche 210 befindet sich etwa 0,316 Inch von der Mittellinie 244 des Lochs entfernt und weist eine Länge von ungefähr 0,084 Inch auf.

Elektromagneteinrichtungen

Wie dies in den Fig. 7 & 8 dargestellt ist, weist jede der Poleinrichtungen 34 vorzugsweise einen schichtweisen Aufbau auf, der durch eine Mehrzahl verhältnismäßig dünner Metallplattenelemente 250, 252, 252, 253, 254 gestaltet wird, die durch sehr dünne Isolierbeschichtungen bzw. Abstandselemente 256, 257, 258, 259 getrennt sind. Jede Poleinheit umfaßt flache parallele Seitenoberflächen 262, 264 und eine flache Endoberfläche 266, die an eine flache Seitenoberfläche 268 einer Leiterplatteneinrichtung 46 gemäß der Darstellung in Fig. 1 stößt. Das Außenpolstück 42 umfaßt gerade, parallele innere und äußere Seitenoberflächen 270, 272, eine flache Polendoberfläche 274 und eine geneigte, abgeschrägte Oberfläche 276. Das Innenpolstück 40 umfaßt eine flache, gerade äußere Seitenoberfläche 280 und eine geneigte Oberfläche 282, die mit der Innenpolendoberfläche 78 verbunden ist. Die innere Seitenoberfläche des Innenpolstücks 40 umfaßt eine geneigte, flache, gerade Oberfläche 284, eine zwischenliegende gerade, flache Oberfläche 286 und eine gekrümmte obere Oberfläche 288 mit einem verhältnismäßig großen Krümmungsradius (z. B. 4,50 MM), wobei sich die Mitte der Krümmung in der Ebene der Innenpolendoberfläche 78, die koplanar zu der Außenpolendoberfläche 274 ist, etwa bei 290 befindet. Die Innenpolendoberfläche 78 besitzt eine größere Länge (z. B. etwa 3,75 MM) als die Länge der Außenpolendoberfläche 274 (z. B. etwa 2,75 MM). Die gekrümmte Innenpoloberfläche 288 sieht zwischen den Polendoberflächen 78, 274 bei 292 zwischen den Polstücken 40, 42 einen minimalen Luftspalt von etwa 1,5 MM vor. Zwischen den gegenüberliegenden parallelen, geraden Polseitenoberflächen 270, 286 ist ein maximaler Luftspalt von etwa 3,5 MM vorgesehen. Die verbindende Seitenoberfläche 294 weist eine Länge (ungefähr 2,0 MM) auf, die größer ist als der Zwischenraum 292 der Polendoberfläche.
Wie dies in den Fig. 9-12 dargestellt ist, ist die Spulenkörpereinrichtung 50 aus einem Stück eines Kunststoffes hergestellt und umfaßt ein Kernteilstück 300 mit einem Polbefestigungsschlitz 302 und Spulendraht-Halteendflanschen 304, 306. Ein Verbindungsstück 308 erstreckt sich von dem Flanschstück 304 axial nach außen. Das Verbindungsstück 308 weist lateral mit Abstand angeordnete Nabenteilstücke 310, 312 auf, die durch ein Zwischenstück 314 verbunden sind. Die Verbindungsstiftelemente 316, 318 sind in den Nabenteilstücken 310, 312 angebracht und mit den Endstücken des Spulendrahtes verbunden. Die Haltelappeneinrichtung 52 umfaßt ein flexibles Flanschstück 320 mit einem flexiblen Vorsprung 322.

Zusammenbau der Antriebsgehäuseeinrichtung

Wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Antriebsgehäuseeinrichtung 31 einen Kunststoffkörper aus einem Stück, der eine flache Endoberfläche 330 aufweist, die koplanar zu den Polendoberflächen 78 ist und die eine Widerlageroberfläche 332 für einen Eingriff mit dem Halteflanschrandteilstück 116 vorsieht. Die Befestigungslöcher 334 nehmen die Befestigungselemente 56 auf. Ein zentrales Teilstück 336 weist einen vertieften zentralen Hohlraum 338 auf, der einen flachen Boden 340 und eine ringförmige Seitenwand 342 aufweist, die durch eine konische Seitenwand 344 mit der Endoberfläche 330 verbunden ist.
Die Ankeranschlageinrichtung 84 ist in dem zentralen Hohlraum 338 angebracht. Die Anschlageinrichtung 84 umfaßt ein starres Tragscheibenelement 341, das ein elastisches Polsterelement 343 stützt, welches zum Eingriff mit den Drahtantriebsendstücken der Anker an der nichtdruckenden Position eine flache obere Oberfläche 345 aufweist. Eine Federeinrichtung in Form eines elastischen, kompressionsfähigen O-Ring-Elementes 346 stützt das Scheibenelement 341.
Die Antriebsgehäuseeinrichtung 31 ist durch einen Vergußvorgang um die Elektromagneteinrichtungen 34, die Spuleneinrichtungen 36 und die Leiterplatteneinrichtungen 46 geformt. Die Spuleneinrichtungen 36 werden zuerst durch Gleitreibungspassung an der Poleinrichtung 34 angebracht, um einzelne elektromagnetische Einheits-Baugruppen vorzusehen. Dann werden die elektromagnetischen Einheits-Baugruppen fest an der Leiterplatteneinrichtung 46 angebracht, wobei sich die Polendoberflächen 266 in koplanarem, aneinanderstoßendem Verhältnis auf der Leiterplattenoberfläche 268 befinden, wobei sich die Spulendraht-Verbindungsstifteinrichtungen 48 in den Leiterplatten-Verbindungslöchern 350 befinden, und wobei sich die Spulenkörper-Halteflanscheinrichtungen 52 in den Leiterplattenschlitzen 352 befinden. Somit bilden die elektromagnetischen Einrichtungen und die Leiterplatteneinrichtung eine weitere unitäre Baugruppe, die dann in einen Kunststoffkörper 31 eingebettet wird, so daß ein Antriebsgehäusezusammenbau geschaffen wird. Ein Teil 360 der Leiterplatte erstreckt sich über das Antriebsgehäuse hinaus und weist eine Steuerkreis-Verbindungseinrichtung 362 zur Verbindung mit den Steuer- und Überwachungsleitungen eines zugeordneten Druckermechanismuses auf. Dann werden die Antriebsgehäuse- Seitenoberfläche 330 und die Polendoberflächen 78, 274 präzisionsgeschliffen, um koplanare Endoberflächen vorzusehen. Die Befestigungsbohrungen 334 und die Hohlraumoberfläche 340 werden durch den Kunstharzpreßstoff 31 erzeugt.
Vollendet wird der Punktmatrix-Druckkopfzusammenbau durch die Positionierung der Anschlageinrichtung 84 in dem zentralen Hohlraum 338. Die O-Ring-Elemente 80, 82 werden an dem vormontierten Halteflanschteilstück 24 angebracht. Dann werden die zusammengesetzten Anker- und Nadeldruckeinheiten in der Drahtgehäuseeinrichtung 20 angebracht, wobei die Ankerelemente den Führungsschlitzen 122 und den Führungswellenteilstücken 132 des Halteflanschteilstücks 24 zugeordnet sind. Zwischen den Ankerelementen 28 und den äußeren Polstücken 42 kann sich ein herkömmliches dünnes, ringförmiges, Ankerklebblech-Ringelement 364 befinden. Dann wird die Drahtgehäuseeinrichtung 20 durch Befestigungselemente 56 an der Antriebsgehäuseeinrichtung 31 angebracht. An jedem Druckkopfzusammenbau sind zur Befestigung an einem Druckermechanismus geeignete Druckerbefestigungseinrichtungen (nicht abgebildet) vorgesehen.

Druckkopf-Funktionsweise, Eigenschaften & Parameter

In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel existieren 24 Druckdrähte, die aus einem Wolframkarbidmaterial mit einem Durchmesser von 0,008 Inch hergestellt sind, welche so angeordnet sind, daß sie eine Ausgangsanordnung mit zwei gestapelten Spalten von 12 Druckdrähten vorsehen. Der Druckkopfzusammenbau hat ein Gewicht von ungefähr 150 Gramm und einen Durchmesser von etwa 2 Inch. Der Druckkopf kann mit 40 Volt (Minimum) und 2 bis 2,5 Ampere mit einem Zerhacker bzw. Antrieb mit zwei Pegeln betrieben werden. Die Spulen weisen einen Widerstand von etwa 1,8 Ohm und eine Induktanz von ungefähr 1,2 mH auf. Die Druckdrahtfrequenz beträgt bei einem Anschlag von etwa 0,016 Inch und einer Wärmeerzeugung je Punkt von etwa 1 mJ ungefähr 3 KHz.
Die Kontur des Jochspalts mit minimalem Abstand zwischen den Polendoberflächen und mit maximalem Abstand zwischen den zwischenliegenden Polstücken verringert- den magnetischen Streufluß und sieht eine höhere Effizienz und Geschwindigkeit bei geringerer Wärmeerzeugung vor, wobei für Hochgeschwindigkeitsarbeiten die Verwendung eines kleinen Ankers mit außerordentlich geringer Trägheit möglich ist. Die Rille an der Oberseite des Außenpols dient in Verbindung mit dem Spalt mit "geringem Streufluß" zur weiteren Konzentration des Magnetflusses.
Der Schlitz in dem Anker sieht eine Drehkanteneinrichtung an dem Anker und nicht an einer Polendoberfläche vor, wobei die Endoberfläche des "vergossenen magnetischen Zusammenbaus" so geschliffen bzw. feingeschliffen ist, daß koplanare Polendoberflächen vorgesehen werden, wobei in dem Zusammenbau weniger mechanische Genauigkeitsanforderungen existieren.
Die Ankerhalteloch- und Flanschwelleneinrichtung vereinfacht den Aufbau und die Anordnung der Ankerelemente und der Halteflanscheinrichtung durch die Beseitigung einer zusätzlichen Schlitz- und Lappenkonstruktion sehr, wobei sich die Herstellschwierigkeiten verringern.
Die Konstruktion und Anordnung der beiden O-Ringe, welche den Anker vorbelasten und positionieren, um die Drehung einzuschränken und um die Rückholfederwirkung auszuführen, ist einfacher, kostengünstiger und kompakter als herkömmliche Konstruktionen, wobei für verbesserte Dämpfungseigenschaften gesorgt wird.
Die selbstbefestigende "Schnapp"-Konstruktionsweise des Magnetjochs und der Leiterplatten-Baugruppe verringert die Kosten stark und ermöglicht eine präzise Ausrichtung der Teile. Die Leiterplatte sieht eine Stützbasis für die Elektromagneteinrichtungen vor, wobei die Spulenkörper- Verbindungseinrichtung in die Öffnung darin eingeführt ist. Dann werden die Stiftverbindungen an die Leiterplatte gelötet und die Vergußzusammensetzung wird aus Gründen der Starrheit um alle Teile geformt, wobei eine minimale Befestigung erforderlich ist. Dieses Konzept macht alle herkömmlichen "Bau"-Elemente, wie etwa Metallträgerplatten, bei dem Zusammenbau überflüssig.
Die "gefederte" Ankeranschlageinrichtung macht den Einsatz einer Einstellung bei der Herstellung bzw. ein hochgenaues Schleifen bzw. Bearbeiten zur Einstellung der Tiefe des Ankeranschlagzusammenbaus, der den Ankeranschlag bestimmt (ein höchst kritischer Parameter) überflüssig. Bei einigen anderen Konstruktionen werden Abstandsstücke verwendet, die für einen genauen Sitz individuell ausgewählt werden. Bei dem vorliegenden Konzept wird eine vorgespannte Feder in Form eines elastomeren O- Rings verwendet, der den Ankeranschlagzusammenbau gegen eine Bezugsoberflächeneinrichtung in Form der Endoberflächen der Führungsschlitze 122 an dem geformten Kunststoff- Drahtgehäuseflanschteilstück hält, so daß der Typenanschlag durch die Veränderungen der Dicke der Bauteile nicht beeinflußt wird.
Es ist ein weiterer Vorteil, daß andere Anschlageinstellungen einfach durch den Zusammenbau mit einem geeigneten Zwischenstück (nicht abgebildet) zwischen dem Ankeranschlageinrichtungszusammenbau und den Bezugsoberflächen eingesetzt werden können.
Im Betrieb befinden sich die Ankerelemente durch die Anschlageinrichtung 84 und die O-Ring-Elemente 80, 82 an der nichtdruckenden Position. Nach einer wahlweisen Erregung einer der Spuleneinrichtungen 36 wird das zugeordnete Ankerelement 28 um die Schwenkeinrichtung 76 von der nichtdruckenden Position an die Druckposition bewegt. Das O-Ring-Element 80 übt eine Kraft aus, welche die Schwenkeinrichtung 76 in dauerhaftem Eingriff mit der Innenpolendoberfläche 78 hält und die einen Ankerkontakt mit dem Halteflanschteilstück 24 verhindert. Nachdem der Druckdraht an der Druckposition auf dem Druckmedium auftrifft und beginnt an die nichtdruckende Position zurückzuprallen, übt das O-Ring- Element 82 eine Rückholfederkraft auf den Anker aus. Wenn der Anker an die Druckposition zurückkehrt, greift er mit der elastischen Anschlag- und Dämpfungseinrichtung 84 ein.

Claims

1. Matrixdruckkopfzusammenbau, mit:

einer Anzahl von Drahtdruckelementen (26), die entlang einer zentralen Längsachse (30) mit Zwischenabständen angeordnet sind und welche zwischen einer nichtdruckenden Position und einer Druckposition längs beweglich sind;

einer Drahtführungsgehäuseeinrichtung (20) zur beweglichen Stützung der Drahtelemente;

einer Anzahl starrer Ankerelemente (28), die gleich der Anzahl der zwischen einer nichtdruckenden und einer Druckposition beweglichen Anzahl von Drahtelementen ist, und wobei sich die Ankerelemente von der zentralen Längsachse radial nach außen erstrecken und sie dabei umfänglich mit Zwischenabständen um diese Achse angeordnet sind, wobei ein radial inneres Teilstück den Drahtelementen (26) bei einer Bewegung von der nichtdruckenden Position an die Druckposition antriebsfähig zugeordnet ist, um die Drahtelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition zu bewegen;

einer Anzahl getrennter, umfänglich mit Zwischenabständen angeordneter Elektromagneteinrichtungen (34, 36), die gleich der Anzahl von Ankerelementen (28) ist, wobei die Elektromagneteinrichtungen in Juxtaposition zu einem radial äußeren Teilstück der Ankerelemente angebracht und wahlweise erregbar sind, um eine Schwenkbewegung des radial äußeren Teilstückes der Ankerelemente zu den Elektromagneteinrichtungen und eine entgegengesetzte Schwenkbewegung des radial inneren Teilstückes der Ankerelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition zu bewirken, und zwar durch eine auf das radial äußere Teilstück ausgeübte Magnetkraft, wobei jede der Elektromagneteinrichtungen (34, 36) ein radial innerstes, erstes Polstück (40) und ein radial äußerstes, zweites Polstück (42) aufweist, die radial zueinander mit Zwischenabstand angeordnet sind und welche zur Steuerung der Ankerelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition wirksam sind;

einer elektromagnetischen Antriebsgehäuseeinrichtung (31) zur Stützung der Elektromagneteinrichtungen in funktionsfähigem Verhältnis zu den Ankereinrichtungen;

einer Anker-Halteflanscheinrichtung (24) an der Drahtführungsgehäuseeinrichtung, um die Ankerelemente in funktionsfähigem Verhältnis zu den Elektromagneteinrichtungen zu halten,

wobei die Ankerelemente (28) zwischen den Elektromagneteinrichtungen (34, 36) und der Ankerhalteflanscheinrichtung (24) positioniert sind, wobei das radial innerste Teilstück während der Bewegung von der nichtdruckenden Position an die Druckposition von den Elektromagneteinrichtungen weg zu der Ankerhalteflanscheinrichtung beweglich ist, gekennzeichnet durch:

schwenkbare Trägereinrichtungen (76, 78) zum fortlaufenden schwenkbaren Tragen der Ankerelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition, wobei die schwenkbaren Trägereinrichtungen eine transversale Drehkanteneinrichtung (76) an jedem der Ankerelemente aufweisen sowie eine flache Drehkanten-Tragoberflächeneinrichtung (78) an den Elektromagneteinrichtungen,

wobei sich das erste Polstück (40) der Elektromagneteinrichtungen neben den Drahtelementen befindet und eine flache erste Polendoberfläche aufweist, die sich neben den Ankerelementen befindet, wobei das zweite Polstück zu dem ersten Polstück nach außen mit einem Abstand versehen ist, der weiter von den Drahtelementen entfernt ist als der Abstand zwischen dem ersten Polstück und den Drahtelementen, und wobei das zweite Polstück eine flache zweite Polendoberfläche aufweist, die sich neben den Ankerelementen befindet, und mit

einer Oberflächeneinrichtung (78) zum Tragen der Drehkante (76), umfassend die flache erste Polendoberfläche des ersten Polstückes, welche den Drahtelementen am nächsten ist;

einer ersten Ankerhalteführungseinrichtung (122) in der Flanscheinrichtung (20), die sich radial unmittelbar neben den Drahtelementen befindet und welche sich zwischen den Drahtelementen und den schwenkbaren Trägereinrichtungen befindet, um die Ankerelemente während der Bewegung zwischen der nichtdruckenden Position und der Druckposition führend zu tragen;

einer zweiten Ankerhalteführungseinrichtung (126) in der Flanscheinrichtung, die sich radial außerhalb der ersten Ankerhalteführungseinrichtung (122) und radial innerhalb der Drehkanteneinrichtung (76) befindet, um die Ankerelemente während der Bewegung zwischen der nichtdruckenden Position und der Druckposition führend zu tragen;

einer ersten elastischen, kompressionsfähigen Trägereinrichtung (82) zum fortlaufenden Eingriff mit den Ankerelementen (28), wobei sich die Trägereinrichtung radial innerhalb der Drehkanteneinrichtung (76) und zwischen der ersten Ankerhalteführungseinrichtung (122) und der zweiten Ankerhalteführungseinrichtung (126) befindet; und

einer zweiten elastischen, kompressionsfähigen Trägereinrichtung (80) zum Eingriff mit den Ankerelementen (28), wobei sich die Einrichtung radial außerhalb der ersten elastischen, kompressionsfähigen Trägereinrichtung (82) und der Drehkanteneinrichtung (76) befindet, und wobei die zweite Trägereinrichtung dazu dient, auf die Ankerelemente (28) entgegen der Bewegungsrichtung der Ankerelemente von der nichtdruckenden Position an die Druckposition eine Kraft auszuüben.

2. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ankerelemente (28) erste und zweite, mit Zwischenabständen angeordnete, sich radial erstreckende, parallele Seitenoberflächen (200, 202) aufweist, wobei sich die erste dieser Oberflächen axial unmittelbar neben den Elektromagneteinrichtungen befindet und von einer Queroberfläche geschnitten wird, um die Drehkanteneinrichtung an den Ankerelementen vorzusehen, wobei sich die zweite Seitenoberfläche axial unmittelbar neben der Ankerhalteflanscheinrichtung (24) befindet.

3. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elastische, kompressionsfähige Trägereinrichtung (82) ein O-Ring-Element mit umfänglich mit Zwischenabständen angeordneten Teilstücken aufweist, die mit den Ankerelementen (28) eingreifen können, und wobei die zweite elastische, kompressionsfähige Trägereinrichtung (80) ein O-Ring- Element mit umfänglich mit Zwischenabständen angeordneten Teilstücken aufweist, die sich dauerhaft im Eingriff mit den Ankerelementen (28) befinden.

4. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtführungsgehäuseeinrichtung (20) und die Flanscheinrichtung (24) aus einem Stück einer Kunststoffpreßmasse hergestellt sind, wobei die erste Führungseinrichtung (122) und die zweite Führungseinrichtung (126) integral an dem Flanschteilstück ausgebildet sind, und wobei eine erste O-Ring-Nut zur Aufnahme der ersten elastischen, kompressionsfähigen Trägereinrichtung (82) in dem Flanschteilstück integral ausgebildet ist.

5. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zweiten Ankerhalteführungseinrichtungen (126) eine Öffnungseinrichtung (242) in dem Ankerelement (28) aufweist, welche sich auf der zentralen Längsachse des Ankers befindet, und mit einer Stifteinrichtung (126) an dem Flanschteilstück, die sich axial zu dem Ankerelement erstreckt und sich in der Öffnungseinrichtung befindet, und daß die Stifteinrichtung (126) und die Öffnungseinrichtung (242) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Durchmesser der Stifteinrichtung geringer ist als der Durchmesser der Öffnungseinrichtung, so daß eine Drehbewegung des Ankerelementes ohne Eingriff mit der Stifteinrichtung möglich ist.

6. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ankerelemente (28) ein radial äußerstes Endstück (72) aufweist, das sich gegenüber dem äußeren Polstück befindet, sowie ein Zwischenstück (204), das sich gegenüber dem inneren Polstück befindet, und ein radial innerstes Endstück (68), das sich zwischen dem Zwischenstück und dem Drahtdruckelement befindet, wobei sich die Drehkanteneinrichtung (76) an dem Zwischenstück befindet und sich gegenüber dem inneren Polstück quer über das Zwischenstück erstreckt, um durchgehend drehbar mit der flachen Endoberfläche des inneren Polstückes (40) einzugreifen; ferner mit einer ersten flachen Seitenoberfläche (202) an den Ankerelementen, die sich gegenüber den Poleinrichtungen befindet und sich von der Drehkanteneinrichtung radial nach außen zu dem radial äußersten Endstück erstreckt und die mit der Endoberfläche des inneren Polstückes (40) und der Endoberfläche des äußeren Polstückes an der Druckposition eingreifen kann, wobei sich eine zweite flache Seitenoberfläche (200) an dem Ankerelement gegenüber dem Flanschteilstück befindet und sich über die Länge des Ankerelementes erstreckt und zu der ersten Seitenoberfläche parallel ist, wobei das radial innerste Endstück (68) des Ankerelementes eine Breite aufweist, die ungefähr dem Durchmesser des Drahtelementes entspricht, und wobei das radial innerste Endstück durch die radial nach innen geneigten Oberflächen mit dem Zwischenstück verbunden ist.

7. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich gegenüber dem radial innersten Ankerendstück (68) eine Ankeranschlageinrichtung (84) befindet, welche in der elektromagnetischen Antriebsgehäuseeinrichtung eine zentrale Vertiefung (338) aufweist, und mit einer Anker-Widerlagerplatteneinrichtung (341), die in der zentralen Vertiefung für einen anstoßenden Eingriff mit jedem der Ankerelemente an der nichtdruckenden Position angebracht ist; mit einer kompressionsfähigen, elastischen Federeinrichtung (346) in der Vertiefung, und zwar zwischen der Gehäuseeinrichtung und der Widerlagerplatteneinrichtung, um die radial innersten Endstücke (68) der Ankerelemente an der nichtdruckenden Position zu tragen und zu positionieren und um die Rückprallbewegung bei der Rückführung von der Druckposition an die nichtdruckende Position zu dämpfen, wobei die Ankerhalte- und Fixiereinrichtung (126) ein elastisches, kompressionsfähiges O-Ring-Element aufweist, das sich gegenüber der drehbaren Trägereinrichtung (76, 78) in durchgehendem anstoßendem Eingriff zwischen dem Flanschteilstück (24) und den Ankerelementen befindet, und mit einer an dem Flanschteilstück angebrachten Ankerdämpfungseinrichtung, die sich radial außerhalb der drehbaren Trägereinrichtung befindet, um die Ankerelemente an der nichtdruckenden Position zu tragen und zu positionieren und um die Rückprallbewegung bei der Rückführung von der Druckposition an die nichtdruckende Position zu dämpfen.

8. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Gehäuseeinrichtung (31) einen festen Kunststoffblock aus einem Stück umfaßt, wobei die elektromagnetischen Poleinrichtungen darin eingekapselt sind, und mit einer Seitenoberfläche, die sich gegenüber der Ankerelemente (28) befindet, wobei die Polendoberfläche im wesentlichen koplanar zu der Seitenoberfläche sowie von dieser umgeben ist, wobei jede der Elektromagneteinrichtungen eine Spuleneinrichtung (36) und eine Spulenkörpereinrichtung (50) aufweist, die mit einer Leiterplatteneinrichtung (46) verbunden sind, um die Elektromagneteinrichtungen (34, 36) wahlweise zu erregen, wobei die Verbindungsteilstücke (48) der Elektromagneteinrichtungen an die Leiterplatteneinrichtung (46) anstoßen und von dieser getragen werden, wobei die Elektromagneteinrichtungen (34, 36) und die Leiterplatteneinrichtung (46) von dem Kunststoffblock umgeben sind und sich fest in diesem befinden, und wobei sich das radial innerste erste Polstück (40) und das radial äußerste zweite Polstück (42) axial von den Ankerelementen weg erstrecken und durch ein transversales Verbindungsendstück verbunden sind.

9. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen gegenüberliegenden Seitenwandstücken des innersten ersten Polstückes (40) und des äußersten zweiten Polstückes (42) axial erstreckende, durch diese Seitenwandstücke gebildete Polschlitzeinrichtungen (292) befinden, um die erste Polendoberfläche von der zweiten Polendoberfläche zu trennen und um das innerste erste Polstück von dem äußersten zweiten Polstück hinter dem Verbindungsendstück zu trennen, wobei die genannten Polschlitzeinrichtungen eine unterschiedliche Breite aufweisen, und zwar zwischen einer minimalen Breite zwischen der ersten Polendoberfläche und der zweiten Polendoberfläche und einer maximalen Breite zwischen gegenüberliegenden Zwischenstücken des innersten ersten Polstückes und des äußersten zweiten Polstückes, wobei die äußere Polseitenwand (270) flach ist und sich parallel zu der zentralen Längsachse der Drahtgehäuseeinrichtung erstreckt, wobei das innere Polseitenwandstück (280) eine geneigte Seitenoberfläche (282) aufweist, die sich neben der inneren Polendoberfläche befindet und diese schneidet und die sich zu dem äußeren Polstück erstreckt, und mit einer Zwischenoberfläche, die sich parallel zu dem äußeren Polstück erstreckt sowie einer Zwischenoberfläche (286), die sich parallel zu dem äußeren Polseitenwandstück erstreckt.

10. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Elektromagneteinrichtungen (34, 36) eine Spuleneinrichtung (36) und eine Spulenkörpereinrichtung (50) umfaßt, die mit einer Leiterplatteneinrichtung (46) verbunden sind, um die Elektromagneteinrichtungen wahlweise zu erregen; ferner umfassend elektrische Steckverbindereinrichtungen (48) an jeder Spulenkörpereinrichtung, und zwar zur Verbindung der Drahtspuleneinrichtung mit der Leiterplatteneinrichtung, wobei die elektrischen Steckverbindereinrichtungen und die Leiterplatteneinrichtung (46) fest in dem Kunststoffblock eingebettet und von diesem umgeben sind; eine Steuerkreis- Verbindungseinrichtung (362), die an der Leiterplatteneinrichtung angebracht ist und die von außerhalb der Antriebsgehäuseeinrichtung zugänglich ist, um die Leiterplatteneinrichtung mit den Steuer- und Überwachungsleitungen für den Druckkopfzusammenbau zu verbinden, und wobei die Spuleneinrichtungen und die Spulenkörpereinrichtungen in dem Kunststoffblock eingebettet und in diesem fest angebracht sind, und wobei ein Teilstück der Antriebsgehäuseeinrichtung einen Schlitz zwischen dem innersten Polstück und dem äußersten Polstück füllt.

11. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ankerhalte- und Führungseinrichtung für jedes Ankerelement (28) eine sich quer erstreckende Aufnahmeöffnung (242) aufweist, die sich gegenüber dem innersten Polstück in dem Ankerelement befindet und sich durch dieses erstreckt, sowie eine Haltestifteinrichtung (126) an dem Flanschteilstück, die sich axial zu dem Innersten Polstück und in die Aufnahmeöffnung in dem Ankerelement erstreckt und die eine Querschnittsform aufweist, die der der Aufnahmeöffnung gleicht und wobei der Querschnitt um so viel kleiner ist als der Querschnitt der Aufnahmeöffnung, daß das Ankerelement in funktionsfähiger Beziehung zu der zugeordneten Poleinrichtung gehalten wird, wobei eine freie Drehbewegung des Ankerelementes ohne einschränkenden Eingriff mit der Stifteinrichtung möglich ist, wobei sich die Aufnahmeöffnung zentral in und entlang der zentralen Längsachse des Ankerelementes befindet, wobei die Aufnahmeöffnung und die genannte Stifteinrichtung kreisförmige Querschnitte aufweisen, wobei sich die Stifteinrichtung durch die Öffnung erstreckt, und wobei eine Endoberfläche der Stifteinrichtung an die erste Polendoberfläche stößt, und wobei sich die Stifteinrichtung und die Öffnung in Juxtaposition zu der Drehkanteneinrichtung gegenüber dem ersten Polstück befinden.

12. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Anker- Tragplatteneinrichtung (341), die sich zentral in der Antriebsgehäuseeinrichtung (31) befindet, um die Drahtantriebsgehäuseeinrichtung zu tragen, um die Drahtantriebsendstücke (68) der Ankerelemente an der nichtdruckenden Position zu tragen; eine elastische, kompressionsfähige Tellerfedereinrichtung (346) zum Tragen der Tragplatteneinrichtung in der Antriebsgehäuseeinrichtung und zur Aufrechterhaltung des Eingriffs der Platteneinrichtung mit den Drahtantriebsendstücken der Ankerelemente an der nichtdruckenden Position, wobei eine Bewegung der Tragplatte durch eine elastische Kompression der Tellerfedereinrichtung möglich ist, wobei die Tragplatteneinrichtung eine Mittelachse aufweist, die koaxial zu der zentralen Längsachse des Zusammenbaus ist, und 'wobei die Tragplatteneinrichtung eine Ankerwiderlageroberfläche aufweist, die sich im rechten Winkel zu der Mittelachse erstreckt.

13. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatteneinrichtung (341) ein Haupttragplattenelement (341) aufweist, das aus einem harten Werkstoff hergestellt ist, sowie ein Nebentragplattenelement (343), das aus einem elastischen, kompressionsfähigen Werkstoff hergestellt und an dem Haupttragplattenelement angebracht ist.

14. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsgehäuseeinrichtung (31) eine zentrale Schachteinrichtung (340) zur Aufnahme und zum Tragen der Tragplatteneinrichtung (341) und der elastischen, kompressionsfähigen Federeinrichtung (346) aufweist, wobei die zentrale Schachteinrichtung eine flache, befestigte Tragoberfläche aufweist, die parallel und axial versetzt zu den Polendoberflächen ist.

15. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der Ansprüche 12-14, ferner gekennzeichnet durch eine elastische, kompressionsfähige Federeinrichtung (80) zum durchgehenden Eingriff mit den Ankerelementen an einer Stelle, die sich radial nach innen mit Zwischenabstand zu der Drehkanteneinrichtung befindet und welche eine Kraft ausübt, die ausreichend ist, um einen ununterbrochenen Schwenkkontakt zwischen den Ankerelementen (28) und der Oberflächeneinrichtung (78) beizubehalten, um die Drehkante (76) zu tragen und um jedes Ankerelement von der Druckposition an die nichtdruckende Position zurückzuführen und um jedes Ankerelement an einer nichtdruckenden Position in ununterbrochenem Kontakt mit der Tragplatteneinrichtung (341) zu halten, und wobei eine elastische, kompressionsfähige Federeinrichtung radial außerhalb der Drehkanteneinrichtung angebracht ist, um mit jedem Anker an der nichtdruckenden Position einzugreifen, während die Einrichtung bei der Bewegung von der nichtdruckenden Position an die Druckposition aus dieser gelöst wird.

16. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnet-Antriebsgehäuseeinrichtung (31) einen Kunststoffkörper mit einer äußeren, peripheren Seitenoberfläche, einer inneren Endoberfläche unmittelbar neben den Ankerelementen (28), einer äußeren Endoberfläche unmittelbar neben der Leiterplatteneinrichtung (46) aufweist, wobei die Elektromagneteinrichtungen (34, 36) dauerhaft fest in dem Kunststoffkörper an,gebracht sind und von diesem getragen werden, wobei das innerste,erste Polstück (42) und das äußerste zweite Polstück (42) Polendoberflächen aufweisen, bei denen es sich um vollgeschliffene Oberflächen handelt, die koplanar zueinander sind, wobei Teilstücke der inneren Endoberfläche des Kunststoffkörpers neben den Polendoberflächen vollgeschliffene Oberflächen darstellen, die koplanar zu den Polendoberflächen sind, und wobei die Leiterplatteneinrichtung (46) mit den elektromagnetischen Einrichtungen verbunden und fest und dauerhaft in dem Kunststoffkörper angebracht und eingebettet ist.

17. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagneteinrichtungen (34, 36) Endoberflächen aufweisen, die an die Leiterplatteneinrichtung (46) stoßen, wobei die Elektromagneteinrichtungen Spuleneinrichtungen (36) und eine Spulenkörpereinrichtung (50) aufweisen, die von dem Kunststoffkörper umgeben und in diesem eingebettet sind, wobei die Spulenkörpereinrichtung eine Spulenverbindungseinrichtung (48) zur Verbindung der Spuleneinrichtung mit der Leiterplatteneinrichtung aufweist und dabei von dem Kunststoffkörper umgeben und in diesem eingebettet ist.

18. Matrixdruckkopfzusammenbau nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenkörpereinrichtung (50) eine Befestigungseinrichtung (52) zur Verbindung der Spulenkörpereinrichtung mit der Leiterplatteneinrichtung aufweist und dabei in den Kunststoffkörper eingebettet und von diesem umgeben ist.

19. Matrixdruckkopfzusammenbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ankerelemente einen zwischenliegenden Querschlitz (232) aufweist, der durch eine versetzte flache Oberfläche (234) und die Seitenwandoberflächen (236, 238) gebildet wird, wobei die Schlitzseitenoberfläche (238) die Seitenwandoberfläche (202) in einem im wesentlichen rechten Winkel schneidet, um eine scharfe Querkante (240) zu erzeugen, die eine transversale, linienartige Ankerschwenkeinrichtung (76) vorsieht.