DE69316566T2

DE69316566T2 - Feder für Druckhammer

Info

Publication number: DE69316566T2
Application number: DE69316566T
Authority: DE
Inventors: James Y Chon; Norman E Farb
Original assignee: Printronix LLC
Current assignee: Printronix LLC
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2013-11-23
Also published as: EP0601377A2; EP0601377B1; US5335999A; DE69316566D1; EP0601377A3

Description

Bereich der Erfindung

Die Erfindung fällt in den Bereich der Punktmatrixdrucker- Technik. Im besonderen betrifft die Erfindung die Punktmatrixdrucker-Technik in bezug auf Hammerfedern, die an ihren Enden eine Druckspitze aufweisen. Die Hammerfedern können benutzt werden, um gegen ein Druckband zu schlagen, um einen Punkt gegen ein Stück Papier zu drücken, welches gegen eine Walze gehalten ist. Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung in Verbindung mit einem Zeilendrucker.
Hintergrund der Erfindung
Es ist allgemein gebräuchlich, mechanische Punktmatrixdrucker für Hochleistungsanwendungen einzusetzen. Allgemein benutzen die Punktmatrixdrucker eine Hammerfeder, die an ihrem Ende eine Spitze aufweist, um gegen ein Band zu schlagen. Der Aufschlag auf das Band wird dann als gedruckter Punkt auf einem Papier erhalten, welches zu bedrucken ist und von einer Walze gehalten wird.
Aus der Serie von auf das Papier gedruckten Punkten können Buchstaben, Ziffern und andere Symbole auf dem Papier gebildet werden. Ein heute sehr weit verbreiteter Einsatz von Punktmatrixdruckern liegt auf dem Gebiet des Strichcode-Druckens.
Strichcodes kommen mehr denn je in steigendem Umfang weitverbreitet zum Einsatz. Beim Drucken solcher Strichcodes ist es allgemein gebräuchlich, von einer Hammerfeder gebildete Aufschlag-Druckwerke zu verwenden, um die gedruckten Punkte zu erzeugen, die dem zu druckenden Strichcode entsprechen. Dies gilt besonders in bezug auf Punktmatrixdrucker, welche als Zeilendrucker bekannt sind.
Hammerfeder-Ausführungen nach dem Stand der Technik, z.B. nach US-A-4 423 675, sind allgemein so gestaltet, daß sie eine gleichförmige Dicke und Breite über die gesamte Feder aufweisen. Diese physikalische Ausbildung liegt in der Natur einer Blatt feder.
Derartige Blattfedern erlauben es nicht, Energie auf eine effiziente und effektive Weise zu speichern, wie es die vorliegende Erfindung ermöglicht. Bei der Speicherung der Energie zum Freisetzen der Hammerfeder führt eine größere Energiespeicherung zu einer besseren Druckkraft, schnelleren Zykluszeit und, was noch wichtiger ist, zu einer beachtlichen Lebensdauer. Mit den blattfederartigen Hammerfeder-Ausführungen nach dem Stand der Technik ist es nicht gelungen, die Zykluszeiten der vorliegenden Erfindung in Kombination mit der Lebensdauer und Aufschlagkraft, wie sie die erfindungsgemäße Hammerfeder erbringt, zu erzielen.
Es gibt verschiedene Bereiche von Wichtigkeit hinsichtlich der Wirkung einer Hammerfeder für einen Punktmatrixdrucker, im besonderen für einen Zeilendrucker. Diese Bereiche stehen im Zusammenhang mit einer Reihe von Hammerbank-Permanentmagneten, welche die Hammerfedern unter dem Einfluß magnetischer Kraft in einer zurückgezogenen Stellung halten. Wenn die magnetische Kraft durch elektrische Spulen freigesetzt wird, können die Hammerfedern mit den Druckspitzen oder Drucknadeln gegen ein Band fliegen, um durch das Band einen Abdruck auf dem Papier zu bewirken.
Eine grundlegende Randbedingung im Hinblick auf die konstruktive Durchbildung ist die vermittels der Pole der Permanentmagnete nutzbare Kraft, um die Hammerfedern zu halten. Hierauf haben die Luftspalte und die Beschaffenheit des für die Hammerfeder verwendeten Werkstoffes besonders großen Einfluß.
Ein Kriterium bezüglich der Aspekte des Zurückhaltens der Hammerfedern liegt darin, eine maximale Anschlagf requenz zu erlauben, um eine spezifische Zeilenzahl pro Minute des Druckers zu erreichen. Der Kraftbedarf zum Zurückhalten der Hammerfedern durch überwindung ihrer elastischen Natur und das Hammerfeder-Material müssen aufeinander abgestimmt sein. Die Hammerfedern müssen nicht nur geeignete mechanische Eigenschaften, sondern auch magnetische Eigenschaften und magnetische Rückhaltekräfte durch die mechanische Konstruktion und Gestaltgebung bereitstellen und metallurgischen Anforderungen genügen.
Die vorliegende Erfindung sorgt für magnetische Rückhaltekrafte durch eine Gestaltung mit einem Querschnitt und einer Masse, die hinreichend sind, um die erforderliche magnetische Kraft zum Zurückhalten der Hammerfeder zu ergeben. Andererseits ist es zum Erhalt einer hohen Beschleunigung notwendig, die Masse der Hammerfeder auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Praktisch ist es notwendig, maximale Kraft mit einer Hammerfeder von minimaler Masse zu erzeügen.
Den betreffenden Erfindern ist es gelungen, dies zu erreichen, indem sie für eine große Querschnittsfläche in dem magnetischen Feld zwischen den Polspitzen der Permanentmagnete sorgen, um den Fluß darin zu unterstützen. Der magnetisch leitfähige Kreis wird optimiert, derart, daß eine erhebliche Menge an magnetischem Fluß fließen kann&sub1; während gleichzeitig die Masse der Hammerfeder auf ein Minimum reduziert wird.
Ein weiterer Punkt von Bedeutung ist der Federbereich der Hammerfeder, der die gespeicherte Energie bereitstellt. Der Federbereich sollte dergestalt sein, daß er im wesentlichen eine unendliche Lebensdauer über die Lebensdauer des Druckers hinweg aufweist. Er muß außerdem ein ausgezeichnetes dynamisches Verhalten und geeignetes Frequenzverhalten aufweisen.
Mit den blattartigen Hammerfedern nach dem Stand der Technik sind diese Wirkungen nicht mit größter Effizienz zu erhalten. Die vorliegende Erfindung überwindet die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik, indem sie erlaubt, die Breite und die Dicke der Hammerfedern über die Länge des Hammerfederbereichs allmählich zu reduzieren. Daraus erqibt sich eine gleichmäßige Spannung entlang des aktiven Federspeicherbereichs der Hammerfeder, anstelle einer Spannungsspitze an der Stelle des maximalen Biegemoments.
Schließlich ist der Bereich, wo die Hammerfeder einzuspannen ist, so zu gestalten, daß jede einzelne Hammerfeder von den anderen Hammerfedern isoliert ist. Keine Hammerfeder sollte durch ihr Verhalten eine benachbarte Hammerfeder beeinflussen oder in ihrem Verhalten von einer benachbarten Hammerfeder beeinflußt werden. Ferner sollten die Hammerfedern, wenn sie einmal eingebaut sind, nicht nachjustiert werden müssen und sollten gleichbleibende Charakteristika aufweisen.
Die Erfinder haben dies bewerkstelligt, indem sie für gleichmäßig beanspruchte Hammerfedern auf einer Leiste gesorgt haben. Diese Leisten werden vorgefertigt und können von einer Stelle zur anderen auf einer Hammerbank bewegt werden, ohne nachjustiert werden zu müssen. Tatsächlich ist es den Erfindern gelungen, für eine gleichmäßige Beanspruchung der Hammerfedern zu sorgen, sobald die Hammerfedern einmal gefertigt und eingebaut sind.
Die vorliegende Erfindung stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik in bezug auf Hammerfedern hinsichtlich deren Ausbildung und Betrieb dar. Das Endergebnis liegt darin, eine Hammerfeder und einen Drucker mit einer Hammerbank zu schaffen&sub1; derart, daß eine deutliche Verbesserung hinsichtlich des Betriebs und der Lebensdauer gegenüber dem Stand der Technik erzielt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Zusammenfassend umfaßt die Erfindung ein Hammerfeder- und Hammerbank-System für einen Punktmatrixdrucker, welches die in der Hammerfeder gespeicherte Energie verbessert, indem es die gespeicherte magnetische potentielle Energie in mechanische Energie umwandelt und ein Freisetzen der gespeicherten mechanischen Energie auf einer optimierten Basis erlaubt.
Die Erfindung betrifft eine Hammerfeder gemäß den beigefügten Ansprüchen. Im besonderen ist die Hammerfeder als eine verbesserte, eine Einheit mit dem Permanentmagnetkreis bildende Komponente gestaltet. Wenn die Hammerfeder auf der Hammerbank angeordnet ist, bilden die Enden der Hammerfeder einen Pfad niederen magnetischen Widerstands des magnetischen Kreises, was dazu dient, das Magnetfeld durch den Kreis zu vergrößern. Dies resultiert in gespeicherter magnetischer Energie in den zwei Luftspalten zwischen der Hammerfeder und den zwei Polspitzen. Der Effekt ist eine erhöhte Energiemenge zum Ziehen der Hammerfeder in Richtung der Polspitzen.
Um eine wesentliche Menge an magnetischer Kraft an den Polspitzen bereitzustellen, wird ein großer Flußweg durch das Ende der Hammerfeder geschaffen. Diesem großen Flußweg, der eine größere magnetische Kraft erlaubt, stehen die mechanischen Kräfte in der Hammerfeder gegenüber. Das Endergebnis liegt darin, für gespeicherte Energie in der Hammerfeder zu sorgen, und zwar in Form der Spannung, die anliegt, wenn die Hammerfeder durch die magnetische Kraft an den Polspitzen gehalten wird.
Die gespeicherte mechanische Energie entsteht infolge von mechanischer Spannung in einem Querschnitt der Hammerfeder, die so bemessen ist, daß sie kleiner ist als die maximale Spannung, welche die für den jeweiligen verwendeten Magnetstahl geltende Dauerfestigkeit erlaubt. Um dies zu optimieren, ist der mechanische Federbereich der Hammerfeder so gestaltet, daß er sich, ausgehend von seinem Befestigungspunkt, im Querschnitt verkleinert, so daß für gleichförmige Spannung über die Länge des mechanischen Federbereichs der Hammerfeder gesorgt werden kann. Diese Reduzierung der Dicke und Breite vom Einspannbereich aus verringert die Querschnittsfläche im Schnitt quer zur Längsrichtung der Hammerfeder. Dies sorgt für gleichförmige Spannungshöhen in der Hammerfeder.
Schließlich ist die Hammerfeder in einem Einspannbereich gehalten. Der Einspannbereich ist so gestaltet, daß er eine erhebliche Masse aufweist und die Hammerfeder isoliert, so daß sie unter Beanspruchung arbeiten kann, ohne benachbarte Hammerfedern abträglich zu beeinflussen oder unerwünschte Schwingungen zu ergeben. Dies wird ferner dadurch verbessert, daß die Hammerfedern so gestaltet sind, daß sie als eine Mehrzahl von Hammerfedern auf einer Leiste ausgebildet sind, um als eine Mehrzahl auf der Hammerbank bewegt und angeordnet zu werden.
Der Kern der Erfindung, wie aus der Zusammenfassung und dem Hintergrund der Erfindung ersichtlich, wird nun in der folgenden Beschreibung ausführlicher dargelegt.

Kurzbeschreibung der Figuren

Fig. 1 ist eine abgebrochen dargestellte Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Hammerbank mit den dazugehörigen Hammerfedern;
Fig. 2 ist eine Einzelheit einer erfindungsgemäßen Hammerfeder, wie durch den unterbrochenen Kreis 2-2 von Fig. 1 umgrenzt;
Fig. 3 zeigt eine Rückansicht der erfindungsgemäßen Hammerbank mit den Anschlüsse derselben zum Hervorrufen des Losschnellens der Hammerfedern;
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Hammerbank von Fig. 1 in Richtung der Linie 4-4 von Fig. 1;
Fig. 5 ist eine detaillierte Darstellung der in Fig. 4 gezeigten Hammerfeder, wobei die Hammerfeder in einer zurückgezogenen Stellung und, mit durchbrochenen Linien überlagert, nach ihrer Freigabe gezeigt ist;
Fig. 6 ist eine abgebrochene detaillierte Darstellung des Hals- oder Federbereichs der Hammerfeder;
Fig. 7 ist eine abgebrochene perspektivische Darstellung der Vorderseite der Hammerfeder, vom Frontbereich derselben von Fig. 2 aus gesehen;
Fig. 8 ist eine abgebrochen dargestellte perspektivische Rückansicht der erfindungsgemäßen Hammerfeder;
Fig. 9 ist eine Darstellung der erfindungsgemäßen Hammerfeder, welche die gleichmäßige Spannung entlang des Hals- oder Federbereichs derselben zeigt;
Fig. 10 ist eine perspektivisch und geschnitten dargestellte erfindungsgemäße Hatnmerfeder in Kontakt mit den Polstücken, wobei die durch den mittels der Hammerfeder geschaffenen Pfad niederen magnetischen Widerstands verlaufenden magnetischen Feldlinien gezeigt sind.

Detailbeschreibung der Erfindung

Es wird nun im einzelnen auf die Figuren 1, 2, 3 und 4 Bezug genommen, in denen eine Drucker-Hammerbank 10 dargestellt ist. Die Drucker-Hammerbank 10 beinhaltet einen Rahmen 12. Der Rahmen 12 ist aus einem metallenen Gußstück gebildet. Das Metallgußstück kann auf beliebige geeignete Weise maschinell bearbeitet oder gebildet sein, derart, daß die magnetischen und stützenden Funktionen für den Betrieb der entlang der Hammerbank 10 angeordneten Hammerfedern erhalten werden.
In Verbindung mit dem Rahmen 12 ist eine Reihe von Rippen 14 vorgesehen. Die Rippen 14 sorgen für Wärmeabfuhr durch eine entsprechende wärmeableitungsverbessernde Wirkungsweise.
Der Rahmen 12 ist durch maschinelles Bearbeiten, Fräsen oder auf beliebige geeignete Weise so ausgebildet, daß er mehrere Durchgangslöcher aufweist. Diese Durchgangslöcher sind als Öffnungen 15 in Fig. 4 zu sehen. Die Durchgangslöcher 15 ermöglichen die Anordnung der Magnete mit den Polstücken. Die Ausbildung der Magnete und ihre Funktion wird im folgenden ausführlich erläutert.
Die den Dauermagnetismus leitenden Polstücke sind als magnetische Pole oder Polstücke 16 und 18 zu sehen. Die magnetischen Pole oder Polstücke 16 und 18 sind durch eine magnetische Isolator/Kontaktverschleißleiste 20 aus Inconel-Stahl voneinander getrennt.
Jedes Polstück 16 bzw. 18 ist innerhalb des Rahmens 12 so ausgerichtet angeordnet, daß mehrere Paare von Polstücken 16 und 18 geschaffen werden. Mit diesen Paaren von Polstücken 16 und 18 werden eine Mehrzahl von Hammerfedern 24 magnetisch gehalten und wieder freigegeben.
Die den Kern der Erfindung bildenden Hammerfedern 24 und ihre Gestaltung sind in größerem Detail auf zahlreichen der übrigen Figuren zu sehen, auf die noch ausführlich eingegangen wird.
Die Polstücke 16 und 18 sind aus einer magnetischen Legierung gebildet, so daß durch sie Magnetismus an den Spitzen der Polstücke 16 und 18 hergestellt werden kann. Dieser Magnetismus an den Spitzen der Polstücke 16 und 18 ist so geartet, daß er die Hammerfedern 24 nahe, aber nicht notwendigerweise in Berührung mit den Polstücken gegen die Verschleißleiste 20 hält, bis sie infolge eines elektrischen Stromflusses durch Spulen, welcher die dauermagnetischen Kräfte überwindet, freigegeben werden. Diese elektrischen Spulen werden in Verbindung mit den gesamtmagnetischen Funktionen und den Funktionen der Polstücke 16 und 18 im folgenden ausführlich erläutert.
Das Freigeben der Hammerfedern 24 mittels der elektrischen Wicklungen überwindet den Dauermagnetismus an den Polstücken 16 und 18. Diese Freigabe kann durch eine beliebige elektrische Kraft geschehen, die nahe an die Polstücke gelegt ist, um deren Dauermagnetismus für einen kurzen Augenblick aufzuheben. Dies wird durch Verbindung mit einer Strom- oder Spannungsquelle an Anschlüssen 28 und 30 bewerkstelligt. Die Anschlüsse 28 und 30 liegen auf der Rückseite des Rahmens, wie in Fig. 3 zu sehen.
Diese Anschlüsse 28 und 30 sind mit einer Energiequelle verbunden, die ausreicht, damit die Wicklungen oder eine andere, um die Dauermagnetpolstücke 16 und 18 gewickelte elektrische Kraft die magnetische Kraft des Dauermagneten überwinden können, wodurch die Hammerfedern 24 freigegeben werden.
Um Transienten abzuleiten und jegliches elektrisches Rauschen zu überwinden, ist ein Banderder 36 auf der Rückseite der Hammerbank, wie in Fig. 3 gezeigt, über die Magnete angeordnet. Dieser Banderder erlaubt die Ableitung jeglicher Transienten, so daß unzeitige Transienten die durch das elektrische Eingangssignal an den Anschlüssen 28 und 30 bereitgestellten schnellen Auslösemechanismen nicht verändern, so daß eine unzeitige Freigabe der Hammerfedern 24 unterbunden wird.
Die Hammerfedern 24 sind in Form von Leisten mit mehreren Hammerfedern ausgebildet, deren Zahl sieben (7) betragen kann. Dies ist speziell in Fig. 1 zu sehen. Eine dieser Leisten ist als mit dem Rahmen verbundene Leiste 40 mit vier (4) Hammerfedern 24 abgebrochen dargestellt. Diese Leiste ist am Rahmen 12 mittels Schrauben 42 gesichert. Diese Schrauben 42 sichern die Leiste 40 am Rahmen 12, indem sie in mit Innengewinde versehenen Öffnungen 44 des Rahmens 12 eingeschraubt werden. Somit kann eine Mehrzahl von Leisten 40 entlang der Basis derselben mit dem Rahmen 12 verschraubt werden. Dies erlaubt, eine Mehrzahl von Hammerfedern 24 durch die magnetische Wirkung der Polstücke 16 und 18 zu sichern und freizugeben.
Die Leisten 40 mit den Hammerfedern 24 werden zunächst aus einem einzigen Stück Federstahl gefräst. Wie aus Fig. 4, der Seitenansicht der Hammerfeder 24 und Leiste 40, zu entnehmen, ist eine Mehrzahl von Hammerfedern 24 gefräst, wobei ihre Basis 48 die Leisten 40 bildet. Häufig ist es von Vorteil, die Leisten 40 zu schleifen, um den Hammerfedern 24 eine glattere, weniger wirkspurenbehaftete Oberfläche zu verleihen.
Im wesentlichen werden die Abmessungen der Seitenansicht oder die Dickenabmessungen gemäß den Figuren 4, 5 und 6 der Hammerfedern 24 dadurch hergestellt, daß eine Leiste 40 so geschliffen wird, daß die Querschnittsgestalt oder Dickenabmessung erhalten wird. Demnach werden, ausgehend von einem als Ausgangsmaterial dienenden Ausgangskörper von gegebener Dicke, die im allgemeinen der der Basis 48 entspricht, die Abmessungen der Seitenansicht oder Dickenabmessungen durch Schleifen hergestellt. Dies sorgt für die Ausrichtung einer dimensionsmäßig sehr fein ausgebildeten Hammerfeder 24 in der Querschnittsrichtung der Figuren 4, 5 und 6 oder der Seitenansicht derselben.
Nach Schleifen der Leiste 40 auf die Abmessungen der Seitenansicht oder Dickenabmessungen gemäß den Figuren 4, 5 und 6 werden die Abmessungen der Draufsicht oder die Breitenabmessungen der Leiste 40 und Hammerfeder 24 hergestellt. Dies geschieht durch Trennen des Metalls zwischen den einzelnen Hammerfedern 24 und Gestalten derselben gemäß der Draufsicht, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt. Dies erfolgt durch ein auf dem Fachgebiet bekanntes elektroerosives Drahtschneidverfahren.
Im wesentlichen wird eine elektrische Entladung durch einen Draht benutzt, um die Abmessungen der Draufsicht der Leisten 40, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, herauszuschneiden und diese wie gezeigt zu gestalten. Die elektrische Entladung kann durch eine auf dem Fachgebiet bekannte Trennvorrichtung in Form eines Drahtes erfolgen, der in entionisiertes Wasser oder Öl entlädt, um für geeignete dielektrische Eigenschaften zu sorgen, so daß eine Entladung durch das gesamte Medium verhindert wird. Durch diese Entladung werden speziell die Abmessungen der Draufsicht oder die Breitenabmessungen der Leisten 40 und der dazugehörigen Hammerfedern 24, wie in Fig. 1 gezeigt, herausgeschnitten.
Jede Hammerfeder 24 wird sodann mit ihrer Druckspitze oder ihrem Druckstift 54 aus Wolframcarbid versehen, die bzw. der in den diversen Figuren zu sehen ist. Diese Wolframcarbid-Druckspitze 54 ist die Spitze, die das Drucken mittels des Punktmatrixprozesses besorgt. Diese Wolframcarbid-Spitzen sind auf dem Fachgebiet der Zeilendrucker und Punktmatrixdrucker hinreichend bekannt und sind beispielhaft in zahlreichen Patenten der Anmelderin veranschaulicht.
Die Wolframcarbid-Druckspitzen 54 werden an die Hammerfedern 24 mittels Lichtbogenschweißen angeschweißt. Die Wolframcarbid- Spitzen werden in eine Lichtbogenschweißvorrichtung gebracht und unter einem gegebenen Druck nahe den Hammerfedern 24 gehalten. Sodann wird ein elektrischer Strom durch die Wolframcarbid-Spitze 54 zu der Hammerfeder 24 in der Vorrichtung geführt. Die Vorrichtung hält eine Reihe von Hammerfedern 24 in Gestalt der Leiste 40. Dies erlaubt das Lichtbogenschweißen infolge Stromfluß durch das Cobalt des Wolframcarbids der Spitze 54. Allgemein kann das Cobalt, für ein korrektes Schweißen, im Bereich von acht Prozent (8 %) bis vierundzwanzig Prozent (24 %) vorzugsweise im Bereich von sechzehn Prozent (16 %), vorliegen.
Das Cobalt der Spitze fließt und verschweißt die Wolframcarbid- Druckspitze 54 im wesentlichen in einem zwickel- oder kehlnahtartigen Muster und nimmt an der Basis eine pilzförmige Gestalt an, um eine erweiterte Basis der Druckspitze 54 zu schaffen, wo sie mit der Hammerfeder 24 verschweißt ist. Dies sorgt für eine stärkere Schweißnaht und Erhalt der Verbindung zwischen der Druckspitze 54 und der Hammerfeder 24, ohne die Notwendigkeit des Hartlötens oder anderer komplizierter Verfahren zur Befestigung der Druckspitze 54 an der Hammerfeder 24.
Um für eine angemessene magnetische Kraftwirkung zu sorgen, ist ein Paat von magnetisch leitfähigen Streifen, Leitern oder Elementen 16 und 18 in dem Rahmen 12 angeordnet. Diese begrenzen und bilden zum Teil die Polstücke 16 und 18 als deren Enden. Diese magnetischen Leiter sind ausgehend von einem magnetisch hochleitfähigen Material gebildet, welches aus mehreren Schichten eines magnetischen Materials in sandwichartiger Anordnung mit magnetisch nichtleitfähigen Lagen geschichtet ist, um jegliche, sich in ihrer Längsrichtung ausbildende, unangemessene, unerwünschte oder Wirbelströme zu begrenzen.
Zwischen den magnetisch leitfähigen Elementen oder Leitern 16 und 18 ist ein Dauermagnet 66 angeordnet. Die Anordnung des Dauermagneten 66 erlaubt ein Führen von Magnetfluß durch die magnetisch leitfähigen Leiter 62 und 64, um für eine magnetische Kraft an den Magnetpolstücken 16 und 18 zu sorgen, welche effektiv die jeweiligen Enden der Leiter sind.
Die magnetischen Leiter 62 und 64 sind in ein Kunststoffmaterial eingeformt oder eingebettet. Das gesamte Kunststoffmaterial wird sodann innerhalb der Öffnungen 15 des Rahmens 12 angeordnet und darin dürch Eingießen oder Vergießen einer keramikhaltigen Vergießmasse verfestigt. Auf diese Weise erscheinen die Polstücke 16 und 18 auf der vorderseitigen Oberfläche, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei die Inconel- oder Verschleißleiste 20 zwischen ihnen angeordnet ist, während auf der Rückseite, wie in Fig. 3 gezeigt, die Anschlüsse 28 und 30 freiliegen.
Die Anschlüsse 28 und 30 sind mit Spulen 70 und 72 verbunden. Diese Spulen 70 und 72 werden durch einen elektrischen Strom durch die Anschlüsse 28 und 30 erregt, um es zu ermöglichen, die magnetischen Kräfte an den Polstücken 16 und 18 zu überwinden. Demnach kann die magnetische Kraft an den Polstücken 16 und 18 infolge Erregung durch elektrische Energie an den Anschlüssen 28 und 30 überwunden werden, wodurch jegliche magnetischen Kräfte an den Polstücken 16 und 18 überwunden werden. Diese elektrische Anregung kann mittels diverserf alternativer Mittel herbeigeführt werden, z.B. Streifen oder Leiter verschiedenartiger Ausbildung, um den Magnetismus zu überwinden.
Eine genauere Betrachtung der Hammerfeder 24 zeigt, daß, wenn die Hammerfedern mittels der Schrauben 42 fest angezogen und mit den Leisten gegen die Hammerbank 10 ausgerichtet gehalten sind, die Hammerfedern 24 zurückgebogen sind, wie Fig. 5 zu entnehmen. Dieses Zurückhalten durch die magnetische Energie erzeugt Spannung im Federbereich der Hammerbank, wie nachfolgend näher erläutert, um die mechanische Energie bereitzustellen, die nötig ist, um den Auf schlagdruckvorgang derselben zu realisieren.
Wenn der Dauermagnetismus an den Polstücken 16 und 18 infolge des Stromflusses durch die Spulen 70 und 72 oder andere Leiter überwunden wird, werden die Hammerfedern 24 freigegeben. Dies bewirkt, daß sie, bezogen auf Fig. 5, nach rechts schnellen. Die Bewegung zum Halten und Freigeben entspricht dem Doppelpfeil F. Die Stellung, welche durch den gestrichelten Umriß 78 gezeigt ist, der die Bewegung der Hammerfeder 24 veranschaulicht, zeigt die Hammerfeder 24, wie sie über den Totpunkt geht. Allgemein ist es bevorzugt, daß die Hammerfeder 24 sich nur bis zu einer senkrecht stehenden oder mittleren bzw. zentralen Position bewegt, anstatt sich über die Mittelposition hinaus zu bewegen. Dies erlaubt höhere Rückhol- und Betriebsgeschwindigkeiten.
Ein Schlüsselmerkmal der Erfindung liegt in der Bereitstellung von gespeicherter mechanischer Energie in der Hammerfeder 24, wie in Fig. 5 gezeigt. Diese gespeicherte Energie ist die Energie, die dadurch bereitgestellt wird, daß die gespeicherte magnetische potentielle Energie in gespeicherte mechanische Energie umgewandelt wird. Effektiv liefert der Dauermagnetismus an den Polstücken 16 und 18 die magnetische potentielle Energie, welche die Hammerfeder 24 in Fig. 5 nach links zieht, um für die gespeicherte mechanische Energie in ihrem gebogenen oder beanspruchten Zustand zu sorgen. Diese gespeicherte mechanische Energie wird infolge Stromfluß durch die Spulen 70 und 72 wieder freigesetzt.
Wenn die Hammerfedern 24 auf der Hammerbank 10 angeordnet sind, bilden die Enden der Hammerfeder 24 einen Pfad niederen magnetischen Widerstands des magnetischen Kreises an den Enden der Polstücke oder -spitzen 16 und 18. Dies vergrößert das Magnetfeld durch den Kreis an den Polstücken 16 und 18 und resultiert in gespeicherter magnetischer Energie in den zwei Luftspalten zwischen dem Ende der Hammerfeder 24 und den zwei Polstücken 16 und 18. Die Kraft der Magnete, welche die Hammerfedern 24 in Richtung der Polstücke 16 und 18 zieht, ist eine Kraft, die infolge der Entladung eines Stroms durch die Spulen 70 und 72 beim überwinden der Kraft des Dauermagneten freigesetzt wird.
Die gespeicherte mechanische Energie liegt in Form von Formänderungsenergie entlang der Hammerfeder 24 vor, wo immer diese gebogen ist. Die gespeicherte mechanische Formänderungsenergie entsteht infolge mechanischer Spannung im Querschnitt der Hammerfeder 24. Um die Lebensdauer der Hammerfeder 24 zu optimieren, sollte die maximale Spannung kleiner sein als die Dauerfestigkeit des in Verbindung mit der Hammerfeder 24 verwendeten Magnetstahls.
Das Druckkriterium liegt darin, daß die Druckspitze 54 auf das zu bedruckende Papier mit hinreichender Kraft auf schlägt und hinreichend schnell zurückgezogen wird, so daß hohe Zykluszeiten erzielt werden. Der spezielle Druckvorgang im vorliegenden Fall erfolgt gegen ein Farbband 80. Das Farbband 80, wie in Fig. 4 gezeigt, befindet sich unter mehreren Öffnungen 82, die gegenüberliegend mit Zwischenraum über die Länge der Hammerbank 10 angeordnet sind. Die Öffnungen 82 sind nahe den Aufschlag- oder Druckspitzen 54 angeordnet, und gestatten es diesen, sich zum Aufschlag auf das Farbband 80 durch sie hindurch zu erstrecken, einschließlich durch eine Hammerbank- Abdeckung 83. Es ist ein dünner, planarer Papierglätter 86 gezeigt. Dieser ist aus einem nachgiebigen Material gebildet und gegen das Papier 88 angeordnet, um einen Zug zu erzeugen und das Papier unter Spannung zu halten, während es durch den Traktorantrieb des Druckers vorgeschoben wird. Es ist eine Bandmaske 90 gezeigt, die als Führung für das Farbband 80 dient. Damit wird auch eine direkte Berührung zwischen Farbband 80 und Papier 88 verhindert, ausgenommen in dem Bereich, durch den der Punktdrucker, d.h. die Druckspitze 54, aufschlägt.
Die konstruktiven Parameter, die es zu beherrschen und aufeinander abzustimmen gilt, um eine effektive Druckvorrichtung durch die gegen das Papier 88 druckende Druckspitze 54 zu schaffen, müssen auf der Grundlage eines bestimmten Abstandes zwischen Druckhammer und Papier festgelegt werden. Bei dieser Ausführungsform muß sich die Hammerfeder 24 einen Mindestabstand von circa 0,305 mm plus oder minus 0,076 mm (0,12 Inch ±0,003 Inch) bewegen, bedingt durch die Papierdicke und Kompressibilität. Dies berücksichtigt die Banddicke und Kompressibilität und Schwankungen der Papierdicke sowie die Maschinenausrichtung und andere Kriterien, welche die Orientierung der Druckspitzen 54 beeinflussen, damit sie das Papier richtig treffen.
Die Hammerfeder 24 muß ausreichend Energie haben, um beim Drucken unter Verwendung des Farbbandes 80 als veränderliche Farbquelle eine gewisse Schwärze oder Dichte zu erreichen. Die in der Hammerfeder 24 gespeicherte Energie wird benutzt, um die Druckdichte sowie die Frequenz anhand der folgenden Gleichungen zu bestimmen:
E = 1/2 k Y Y
worin k die Federkonstante der Hammerfeder 24 bei normaler Auslenkung Y ist;
worin M die effektive Masse der Hammerfeder 24 ist - Frequenz in Hertz.
f = 1/2 π k/M
Wenn die Hammerfeder durch das magnetische Feld heruntergezogen wird, widersteht sie mit einer Kraft
F = k Y
Diese Kraft führt zu einem Biegemoment an jedem Abstand x vom freien Ende.
M = F x = k Y x
Dieses Biegemoment führt zu Spannung in der Hammerfeder 24
s = M z / I
worin z der Abstand von der neutralen Längsachse zur Oberfläche der Hammerfeder 24 ist.
s = k Y x z / I
worin I das zweite Trägheitsmoment der Hammerfeder 24 bezogen auf die neutrale Achse ist.
Die Hammerfedern 24 sind an jeder Stelle eines senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Querschnitts gleichmäßig&sub1; so daß der maximale Abstand z = c in jeder Richtung von der neutralen Achse ist. Damit ist die maximale Spannung in jedem Querschnitt gleich
s = kYxc/I
Die maximale Spannung muß sorgfältig auf weniger als 30 % der Fließfestigkeit kontrolliert werden, so daß die Hammerfeder 24 keinen Bruch erfährt, insofern als 10 Millionen Zyklen ohne weiteres innerhalb von 2 Stunden stattfinden können, und die Hammerfeder 24 sollte für die Dauer von Tausenden von Stunden nicht infolge Ermüdungsbruch versagen.
Die Auslenkung der Feder von einer biegespannungsfreien Position muß in der Nähe von 0,356 mm 10,051 mm (0,014 10,002 Inch) liegen - welches die Position ist, bei der die gespeicherte Energie der Hammerfeder 24 ein Maximum ist. Diese steht im Zusammenhang mit der Kraft, die erforderlich ist, damit der magnetische Kreis die Hammerfeder 24 zieht; der maximal zulässigen Spannung in der Feder und dem gewünschten Frequenzverhalten der Hammerfeder 24.
Die Frequenz der Hammerfeder ist direkt proportional der Quadratwurzel der Kräftkonstante. Die Kraftkonstante der Hammerfeder 24 bestimmt auch die im Federbr?eich gespeicherte Energie nach
E = 1/2 k Y Y
worin k die Kraftkonstante und Y die Federauslenkung von der Neutralen ist.
Demnach erzeugt eine hohe Kraftkonstante für eine gewünschte maximale Auslenkung Y eine Spannung in der Hammerfeder 24, die begrenzt ist durch die Dauerfestigkeit des Materials der Hammerfeder 24.
Die Gleichung der maximalen Spannung in Abhängigkeit von der Kraftkonstante zeigt, daß sich die maximale Spannung am eingespannten Ende einstellt, nach der Gleichung
Y k x c/I
wobei x = L, der Abstand von der angewandten Kraft zum eingespannten Ende.
Daraus resultiert eine Energiespeicherdichte, die als das Quadrat dieses Abstands variiert, gegeben durch
Y 2 k 2 x 2/2 E I.
Die Frequenz steigt als die Quadratwurzel der Kraftkonstante der Hammerfeder 24 an, und diese Kraftkonstante steigt mit zunehmender Gesamtenergie in der Feder an. Deshalb muß zur Erhöhung der Frequenz, um schnellere Drucker zu erhalten, die gespeicherte Energie erhöht werden, ohne Ermüdungsbrüche hervorzurufen. Dies kann erreicht werden, indem für eine gleichmäßige Energiedichte gesorgt wird.
Zur Erzielung einer maximalen Frequenz wird die Feder so gestaltet, daß sie eine gleichförmige Energiedichte aufweist.
Somit muß die Gestaltung der Feder diese Spannung für jeden gewünschten Wert k und Y und für jeden durch die Gesamt-Druckcharakteristika vorgegebenen Frequenzparameter begrenzen. Also muß der Faktor c/I an jeder Stelle x des Hammers begrenzt werden, so daß xc/I eine Konstante ist und eine Spannungshöhe mit einer gewissen Sicherheitsspanne unter 30 % der Fließfestigkeit liefert.
Somit ergibt sich an jeder Stelle x vom freien Ende der Hammerfeder 24 das Verhältnis von
xc/I = s/kY.
Damit sich dies einstellt, müssen c und/oder I Funktionen von x darstellen. Da wir gewählt haben, daß es keine Veränderung der Querschnittsbreite an irgendeiner Stelle der Hammerfeder 24 in Y-Richtung gibt, und da c und I zueinander in Beziehung stehen,
insofern als c = d/2 und 1 = 1/12 b d zur dritten Potenz erhoben, ist dann
b d d = 6 k Y x / s oder
d = /6kYx / bs
über einen anfänglichen Bereich von x bis zum Abstand 'a' ist die Hammerfeder dick. Somit muß die Spannung nicht berechnet werden, insofern, als sie sehr klein ist, bedingt durch die relative Dicke, die für die effektive Masse der Hammerfeder 24 nötig ist. Außerdem ist ein magnetischer Pfad niederen magnetischen Widerstands nötig, damit die Kraft F in diesem Bereich durch den magnetischen Kreis erzeugt wird.
Die Breite b und die Dicke d werden vorteilhaft so gewählt, daß das Verhältnis zwischen den Schwingungsmoden erster und höherer Ordnung auf einen Höchstwert gebracht wird. Diese Schwingungsmoden führen zu ungewöhnlichen Verschleißbildern, welche die Lebensdauer verkürzen, und rufen außerdem Energien zum Drucken hervor, die unter den gewünschten liegen. Dies kann erreicht werden, indem "b" breiter gewählt wird als diejenige Breite, die es aufweisen würde, wenn die Spannung ohne Bedeutung wäre, und es begünstigt die Minimierung der Veränderung von "d" in Abhängigkeit von "x", was zu einem dünnen Querschnitt bei minimalem x = a führen würde.
Somit wird im Energiespeicherbereich der Feder die maximale Spannung konstant gehalten, indem der Querschnitt nach Gleichung 1 verändert wird. Die maximale Energiedichte wird ebenfalls konstant gehalten, weil die Energiedichte der Spannung mal der Formänderung proportional ist und die Spannung der Formänderung mal der Materialkonstante E.oder dem Youngschen Modul proportional ist.
Indem die vorstehenden Gleichungen und Gestaltungskriterien als Grundlage verwendet und in eine für praktische Ausführungsformen geeignete Form gebracht wurden, wurde die Hammerfeder 24 in der gezeigten Weise gebildet.
Im besonderen hat die Hammerfeder 24 drei bestimmte Bereiche von Wichtigkeit. Der erste Bereich ist der Basisbereich 102 oder untere Leistenbereich 48. Der zweite Bereich ist der Halsoder Federbereich oder Hals 104, durch welchen die Auslenkung der Hammerfeder 24 stattfindet. Der dritte Bereich ist der magnetische Haltebereich :0der Endbereich 106, der so gestaltet ist, daß für einen geeigneten Magnetflußpfad gesorgt ist sowie dafür, daß für die Druckspitze 54 eine ausreichende Masse erhalten und geschaffen wird.
Um für einen starken und geeigneten Leisten-Basisbereich 48 zu sorgen, ist der Leistenbereich aus einem Werkstoff gefertigt, dessen Dicke das circa 5,8fache der Dicke des Materials des Federbereichs 104 ist. Der Feder- oder Halsbereich 104 ist so ausgebildet, daß sich seine Dicken- oder Querschnittsabmessungen, ausgehend vom Anfang seines Biegepunkts oder seiner Biegelinie 110 bis zum Ende seines Biegepunkts oder seiner Biegelinie 112 vermindert. Diese Dickenreduzierung liegt in einem Bereich von circa 0,610 mm bis 0,483 mm (0,024 Inch bis 0,019 Inch). Dies erlaubt den Erhalt einer gleichmäßigen Spannung, wenn er längs des Abstands zwischen den Punkten 110 und 112 gebogen wird. Um die gleichförmige Spannung unter einer Biegebewegung zu veranschaulichen, ist eine Spannungscharakterisierung in Fig. 9 gezeigt. Durch die Kreuzschraffur, welche gleichmäßige Spannung bezeichnet, geht hervor, daß die Spannung von Punkt oder Linie 110 bis Punkt oder Linie 112 gleichmäßig zwischen Punkt 110 und 112 verläuft.
Die Gestalt des Federbereichs verjüngt sich zwischen den Punkten oder Linien 110 und 112. Unter den Auslenkungsbedingungen, unter denen die Spannung aufgebaut wird, sorgt dies für gleichförmige Spannung. Diese gleichmäßige Spannung erlaubt eine Betriebsweise der Hammerfeder 24 derart, daß Spannungspunkte, die zu Bruch oder späteren Mängeln im Gesamtbetrieb führen würden, eliminiert werden. Sie sorgt außerdem für eine gleichmäßige Energiedichte, so daß die Spannung infolge der Energiedichte gleichförmig ist, wodurch ein optimales Verhalten geschaffen wird.
Die Energiedichte und deren Verlauf aufgrund der Spannung in dem sich zwischen den Bezugsziffern 110 und 112 erstreckenden Federbereich oder Hals, bezogen auf den speziell verwendeten Stahl, liegt unter dreißig Prozent (30 %) der Fließfestigkeit desselben. Somit liegt für einen Stahl dieses Typs die Zahl der Zyklen, die zum Bruch der Hammerfeder 24 führt, weit über der Fließfestigkeit, wie gegen eine Zahl von Zyklen aufgetragen, die für den Stahl dieser speziellen Art 10&sup9; ist. Der bevorzugte und ausgewählte Stahl ist ein Stahl 9310, wegen seiner recht guten magnetischen Eigenschaften (d.h. 21 KG Sättigung) und guten mechanischen Eigenschaften mit 1241 mPa (180 Kpsi) Zugfestigkeit.
Auf dieser Grundlage sind die Zykluszeiten 425 Mikrosekunden oder besser. Ferner liegt die Spitzenspannung zum Erhalt einer deutlich höheren Lebensdauer unter 331 mPa (48 000 psi). Das Verhältnis zwischen den Frequenzen der transversalen Schwingungsmoden zweiter und erster Ordnung ist höher als 9,0. Außerdem hat die Feder eine gleichmäßige Energiespeicherung oder gleichmäßige Spannungshöhe, um das optimale dynamische Verhalten zu erzielen, wie anhand der Spannungsgleichförmigkeit von Fig. 9 zwischen den Punkten oder Linien 110 und 112 gezeigt. Dies erlaubt die gleichmäßige Spannungshöhe der Hammerfeder 24 infolge allmählicher Verkleinerung entlang der Länge der Feder, um die verbesserte Hammerfeder der vorliegenden Erfindung zu schaffen.
Die Dicke des Hals- oder Federbereichs 104, wie in Fig. 6 gezeigt, wird um 0,005 zwischen den Maßlinien 110 und 112 vermindert. Damit wird eine Dicken- oder Querschnittsabmessung von 0,610 mm (0,024 Inch) an der Maßlinie 110 und von 0,483 mm (0,019 Inch) an der Maßlinie 112 erhalten. Die Abmessungen der Draufsicht oder die Breite werden um 0,254 mm (0,010 Inch) zwischen den Maßlinien 110 und 112 vermindert. Obwohl dies nicht ohne weiteres aus den Figuren deutlich erkennbar ist, ist aus Fig. 9 ersichtlich, daß die Abmessung der Hammerfeder 24 über die Breite der Draufsicht bei Linie 110 bis zur Breite über die Draufsicht bei Linie 112 um 0,254 mm (0,010 Inch) verringert ist, um eine Änderung der Breitenabmessungen von 2,032 mm (0,080 Inch) bei Linie 110 auf 1,778 mm (0,70 Inch) bei Linie 112 zu erhalten.
Dies sorgt für eine Spitze der gleichförmigen Spannung von 303 mPa (44 000 psi). Ferner beträgt das Verhältnis zwischen den transversalen Moden 9,8. Dies stellt eine besondere Verbesserung gegenüber der transversalen Mode von 6,8 von herkömmlichen blattartigen oder flachen Hammerfedern nach dem Stand der Technik dar. Die Zykluszeit, die bei dieser speziellen Feder erzielt wird, beträgt 360 Mikrosekunden. Die Gesamtheit des Vorstehenden schafft einen Walzenspaltspielraum von 0,152 mm bis 0,203 mm (6-8 Milli-Inch)
Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt bzw. Kriterium der Gestaltung, um Vorstehendes zu erreichen&sub1; findet sich im Ende 120 der Hammerfeder. Das Ende 120 ist mit einem vergrößerten Bereich bzw. kugelförmigen Masse ausgebildet und stellt das dar, was man als einen magnetflußleitenden oder -koppelnden Bereich oder Massebereich bezeichnen würde. Dies sorgt für eine maximal zulässige Masse, so daß die für die Polstücke oder -enden 16 und 18 spezifizierte magnetische Kraft optimiert werden kann. Um dies zu erreichen, geht das Ende der Hammerfeder 24, nämlich das Ende 120, von einem eingeschnürten Bereich 122 von dem Hals 104 aus, beginnend mit der Linie 112. Somit ist, ausgehend vorn Ende des Federbereichs 104 bei der Biegelinie 112, der Endbereich in der Draufsicht oder Breite eingeschnürt, während er gleichzeitig in seiner Seiten- oder Querschnittsansicht erweitert ist. Dieser von der Linie 112 ausgehende, in der Draufsicht oder Breite eingeschnürte und im Querschnitt oder in der Seitenansicht erweiterte Bereich 122 endet in einem relativ dünnen Übergangsbereich 124, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Übergangsbereich 124 endet in einer nach außen gerichteten Erweiterung, die ausgehend von einer Erweiterungslinie 125 eine nach außen gerichtete Erweiterung 126 bildet. Die nach außen gerichtete Erweiterung 126 erweitert sich nach außen bis zu einer maximalen Ausdehnung oder Dicke entlang Linie 128. Diese maximale Ausdehnung oder Dicke 128 ist zwischen den Polstücken 16 und 18 angeordnet, um für richtigen Fluß der magnetischen Kräfte und Kopplung zu sorgen. Die genaue Anordnung zwischen den Polstücken 16 und 18 ist abhängig von der Masse des Endbereichs und der mechanischen Energiespeicherung im Federbereich 104. Dessenungeachtet liegt er gegen die Verschleißleiste 20 an, bevor die Freigabe stattfindet. Nach Freigabe kehrt der Endbereich 124 der Hammerfeder 24 in die magnetisch gehaltene Stellung zurück und schlägt gegen die Verschleißleiste 20 an, wodurch ein Aufschlagen auf die Enden der Polstücke 16 und 18 vermieden wird, die im allgemeinen aus einem weicheren Metall sind als die Verschleißleiste 20.
Der Maximalquerschnittsbereich 128 mit der maximalen Breite verjüngt sich sodann nach innen zu einem sich verjüngenden Bereich 130, der am Ende 132 endet und an dem die Druckspitze 54 befestigt wird.
Die magnetische Kopplung wird durch Vorhandensein des erweiterten Bereichs durch die breiteste Stelle 128 verbessert. Auf diese Weise werden die magnetischen Feldlinien zwischen den Polstücken 16 und 18 auf einen Höchstwert gebracht, als Folge von der für den Verlauf der magnetischen Feldlinien zwischen den Polstücken 16 und 18 breitesten und leichtesten Stelle. Diese Flußlinien 134 sind gezeigt, wie sie zwischen den Polstücken 16 und 18 verlaufen. Wegen des niederen Widerstandes an der breitesten Stelle 128 wird eine verbesserte magnetische Kopplung bezüglich des magnetischen Flusses zwischen den Polstücken 16 und 18 erhalten.
Durch die Gestaltung derart, daß eine erhebliche Masse an dem magnetischen oder Endbereich 120 bei gleichzeitig optimalem Fluß der magnetischen Feldlinien bereitgestellt wird, gelingt die verbesserte und gesteigerte Erhaltung der Hammerfeder in ihrer zurückgehaltenen Position gemäß Figuren 4 und 5, bis sie freigabebereit ist.

Claims

1. Hammerfeder (24) für einen Punktmatrixdrucker, welcher eine Mehrzahl von derartigen Hammerfedern in einem Abstand voneinander entlang einer Hammerbank (10) aufweist, wobei die Hammerbank eine Permanentmagnet-Vorrichtung aufweist, welche die Hammerfeder in einen zurückgezogenen, mechanischen Spannungszustand zieht, und wobei die Hammerfeder sodann freigegeben werden kann, indem die Perrnanentmagnet -Vorrichtung mittels einer elektrischen Vorrichtung (70, 72) überwunden wird, wobei die Hammerfeder 24 umfaßt:

einen Basisbereich (102) zum Verbinden mit der Hammerbank (10);

einen sich von dem Basisbereich (102) aus erstreckenden Federbereich (104); und

einen sich von dem Federbereich aus erstreckenden erweiterten Endbereich 106, welcher durch die Permanentmagnet- Vorrichtung der Hammerbank magnetisch zurückhaltbar ist;

wobei die Hammerfeder 24 dadurch gekennzeichnet ist, daß

der sich von dem Basisbereich (102) aus erstreckende Federbereich (104) eine sich vermindernde Querschnittsfläche im Schnitt quer zur Längsrichtung von dem Basisbereich (102) bis zu dem Endbereich (106) aufweist; wobei sich der Federbereich-Querschnitt in der Dicke vermindert und sich der Federbereich (104) in der Breite vermindert, ausgehend von dem Basisbereich (102) bis zu dem Endbereich (106).

2. Hammerfeder nach Anspruch 1, wobei sich der Endbereich (106) von dem Federbereich (104) aus erweitert.

3. Hammerfeder nach Anspruch 1, wobei der Basisbereich (102) mit dem Basisbereich (102) einer zweiten Hammerfeder (24) verbunden ist.

4. Hammerfeder nach Anspruch 3, wobei der mit einem zweiten Basisbereich (102) einer benachbarten Hammerfeder (24) verbundene Basisbereich (102) eine Leiste (40) mit mehreren Hammerfedern (24) umfaßt, wobei die Basisbereiche (102) mit jeder Hammerfeder verbunden sind und mit der Hammerbank (10) verbunden sind.

5. Hammerfeder nach Anspruch 11 wobei der Endbereich (106) einen erweiterten Querschnitt aufweist, der in der Nähe der Permanentmagnet-Vorrichtung (16, 18) anordenbar ist, um einen verbesserten Magnetfluß zu erhalten.

6. Hammerfeder nach Anspruch 5, wobei der erweiterte Querschnitt des Endbereichs (106) innerhalb des Bereichs zwischen zwei Polstücken (16, 18) anordenbar ist, welche die Permanentmagnet-Vorrichtung bilden.

7. Hammerfeder nach Anspruch 5, wobei der Federbereich (104) so ausgebildet ist&sub1; daß in dem Federbereich eine gleichförmige Spannung während des magnetischen Zurückhaltens durch die entsprechende, die Hammerfeder (24) zurückhaltende Magnetvorrichtung herrscht, um die in dem Federbereich (104) gespeicherte mechanische Energie auf einer gleichmäßigen Basis zu verbessern.

8. Verwendung einer Hammerfeder (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einer Hammerbank (10) für einen Punktmatrixdrucker mit mehreren, innerhalb eines Hammerbank- Rahmens (12) angeordneten Magnetvorrichtungen (16, 18, 62, 64, 66) zum Halten einer jeden der Mehrzahl von Hammerfedern (24) in einem magnetisch zurückgezogenen Zustand, wobei ferner Vorrichtungen (70, 72) zum Aufheben des Magnetismus der Magnetvorrichtungen (16, 18, 62, 64, 66) vorgesehen sind, so daß die Hammerfeder (24) freigegeben wird, um der gespeicherten mechanischen Energie im Federbereich (104) der Hammerfeder zu gestatten, eine Druckspitze (54) der Hammerfeder gegen ein Druckband zu treiben, zu dem Zweck, einen Punkt gegen ein darunterliegendes Stück Papier zu drucken.