EP0127692A1 - Electromagnetic driving element - Google Patents

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EP0127692A1
EP0127692A1 EP83105444A EP83105444A EP0127692A1 EP 0127692 A1 EP0127692 A1 EP 0127692A1 EP 83105444 A EP83105444 A EP 83105444A EP 83105444 A EP83105444 A EP 83105444A EP 0127692 A1 EP0127692 A1 EP 0127692A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yoke
legs
tappet
working
halves
Prior art date
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Granted
Application number
EP83105444A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0127692B1 (en
Inventor
Armin Dipl.-Phys. Bohg
Kurt Hartmann
Horst Dipl.-Ing. Matthaei
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IBM Deutschland GmbH
International Business Machines Corp
Original Assignee
IBM Deutschland GmbH
International Business Machines Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to EP83105444A priority Critical patent/EP0127692B1/en
Priority to DE8383105444T priority patent/DE3376912D1/en
Priority to JP59075913A priority patent/JPS6037107A/en
Priority to CA000454198A priority patent/CA1200831A/en
Priority to US06/615,498 priority patent/US4527139A/en
Publication of EP0127692A1 publication Critical patent/EP0127692A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0127692B1 publication Critical patent/EP0127692B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J9/00—Hammer-impression mechanisms
    • B41J9/02—Hammers; Arrangements thereof
    • B41J9/133—Construction of hammer body or tip
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
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    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638—Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet

Definitions

  • the embodiment of the electromagnetic tappet drive described in German patent application 31 14 834.4 is characterized by yoke halves of an E-shaped cross section, the turns of the coils exciting the yoke halves running essentially between the E legs.
  • the coils are designed as flat coils, which can be attached to the middle E-leg of one half of the yoke.
  • the pole ends of the yoke legs and the anchor webs in the plunger transverse to its drive direction previously had to have a certain dimension (e.g. 10 mm) so that the energy required for printing could be provided for impact printers.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of an electromagnetic pressure tappet drive according to German patent application P 29 26 276.8.
  • a train 28 movable in the direction of arrow D.
  • the stator halves 25 and 22 each consist of a magnetizable yoke 27 and 24, which is surrounded by coil turns 26 and 23, respectively.
  • the stator yokes can e.g. be semicircular, semi-elliptical or U-shaped.
  • the stator yokes 27, 24 in the two stator halves 25 and 22 are aligned such that the respective opposite yoke ends are aligned.
  • the magnetic flux runs from a yoke over a working gap, in which an armature web 20 is arranged, to the yoke of the other stator half and from there via a further working gap back to the first-mentioned yoke, so that the magnetic circuit runs out the two stator yokes and the two working columns located between the ends of the stator yokes.
  • the current flow in the excitation coils 26 and 23 takes place in such a way that the current direction in the windings within the two opposite stator yokes is the same and opposite to that in the winches is outside the stator yokes.
  • di turns are indicated schematically by some wire loops in the front part of the representation, while a corresponding sectional representation of the wires was selected in the rear part.
  • the tongue 28, which is arranged movably in the direction of arrow D between the stator halves 25 and 22, is expanded in the direction of the working gap to be much smaller than in its other two dimensions.
  • the body of the tongue 28 consists of a light, magnetically non-conductive material 19 and magnetically conductive, so-called anchor webs 20 and 21.
  • anchor webs are arranged in the tongue 28 so that when the stator halves are excited from a rest-starting position in the space formed between the stator yokes is drawn in and thereby accelerated. The tongue can then follow a further movement in the direction of arrow D.
  • the design of the anchor webs 20 and 21 is essentially chosen so that their volume would approximately fill the space circumscribed between the ends of the opposite stator yokes.
  • the distance covered by the tongue from the starting position to the position after the end of the acceleration phase (when the anchor bridge is in the working gap) is referred to as the acceleration stroke; the sum of the acceleration stroke and the subsequent further deflection of the tongue in the direction of arrow D as the working stroke.
  • This size depends on the structural boundary conditions and on the means provided for storing the tongue or for returning the tongue to its initial position.
  • return springs can be used: for example two leaf springs, as described in DAS 12 37 816: a spring in cooperation with a slide bearing of the tongue or a return spring in cooperation with a tongue which can be pivoted about an axis.
  • An electromagnetic or permanent magnetic feedback is also possible.
  • FIG. 4 shows an exploded drawing of a pressure ram unit with associated electromagnetic drive units.
  • the tongue-shaped plunger 5 the base body of which is made of plastic, is provided with bores 31 at various points for reasons of weight.
  • the soft iron bars required for the effectiveness of the electromagnetic drive are shown at 60, 61 and 62.
  • the electromagnetic drive units 2-1-2 and 2-1-3 which are fastened on both sides of the frame 2-1 in an aligned form, each contain a magnetic yoke 41 (51) and an associated excitation coil 45 (55).
  • the magnet yoke coil combinations are marked with 40 and 50. Each of these combinations is accommodated in a housing 140, 150 with a corresponding plug connection 141, 151 with contacts 142, 152 for the excitation coils 45 and 55.
  • housings are by means of screws (not shown) or other suitable fastening holes in the housing 150 with 32-1 and 33-1 and designated in the frame 2-1 with 32 and 33.
  • the fastening elements not shown for reasons of clarity, ensure an exact positioning of the electromagnetic drive units, in particular the working gaps in relation to the soft iron webs 6, 19, 20 in the tongue-shaped tappet 5.
  • a magnetizable web must be used stand in front of a working gap when the electromagnets are not excited.
  • the magnet yokes 41 and 51 have an E-shaped cross section.
  • the opposite E-shaped magnet yokes 51 and 41 are aligned so that a total of 3 working gaps are formed by their leg ends 52, 53, 54 and 42, 43, 44: the first working gap is between the leg ends 52 and 42, the second between the Leg ends 53 and 43 and the third between the leg ends 54 and 44.
  • One of the three magnetizable webs 62, 61 and 60 is assigned to each of these working gaps.
  • the excitation winding for each magnetic yoke runs, as shown in FIG.
  • the magnetic yoke coil combination 50 is inserted into a corresponding recess 34 in the housing 150 and is potted there with the plastic housing. The same applies to the magnetic yoke coil combination 40 and the housing 140.
  • the soft iron webs in the pressure tappet 5 should be assigned to the corresponding working gaps of the electromagnets with as little tolerance as possible. This also results in requirements for the most problem-free insertion of the magnetizable webs into the plastic base body of the plunger 5.
  • FIG. 5 shows a structure in which the magnetizable webs 60, 61 and 62 are the same throughout magnetizable material of thinner strength are connected.
  • the webs 60 and 61 are connected via the connection 63 and the webs 61 and 62 via the connection 64.
  • Such connections 63, 64 between the webs are undesirable for optimal operation of the drive. It has been found, however, that with a correspondingly thin strength of these compounds, their disadvantageous influence on the efficiency is only slight and that this influence can be accepted in practice without further ado.
  • This makes it possible to produce the web structure as a coherent part and to simply embed this part in the tongue-shaped plunger 5. Here you only have to take into account the dimensional fit of this one part in the plunger 5 (and not the three individual webs). After this part has been inserted into a corresponding recess in the plunger, it is potted with plastic, and the previously empty recesses (64, 65) of the part are also filled with plastic up to the plunger level.
  • FIG. 6 Another web structure is shown in FIG. 6.
  • the plunger itself is labeled 70, the plunger head again 5-1.
  • the holes for receiving the tension springs (not shown) (see FIG. 4) have the reference number 6 and those material-saving bores have the reference number 31 as in FIG. 4.
  • the web structure 71 itself has the shape of a longitudinally and transversely divided rectangular frame with four openings 72.
  • the frame parts essential for the tappet drive are the webs 73, 74 and 75.
  • the webs 73 and 74 are due to the frame parts 76, 77 and 78 lying transversely thereto made of the same material as the web material;
  • the webs 74 and 75 are transverse to them Frame parts (same material) 79, 80 and 81 connected.
  • the transverse frame parts are narrower and thinner than the webs themselves - the frame openings are encapsulated with plastic up to the ram level.
  • the invention represents a significant improvement of the electromagnetic tappet drive described in German patent application P 31 14 834.4.
  • the weight of this plunger is essentially determined by the weight of the anchor webs 21, 30 (FIG. 3) or 60, 61, 62 (FIG. 4) and the base body in which these anchor webs are embedded.
  • a reduction in the overall height of this tappet would result in a lower mass of the entire pressure tappet, which would meet the demand for an increase in the pressure output.
  • reducing the overall height also means reducing the length of the tie bar. This would reduce the magnetic force effect on the anchor bars, which in turn would result in a reduction in the pressure output.
  • the arrangement according to the invention can e.g. thinking that the middle leg 53 or 43 of the E-shaped magnetic yoke 51 or 41 (Fig. 4) is split into two adjacent yoke legs 100-2, 102-1 (Fig. 1), with a common basis for all thighs are retained (or not).
  • the yoke halves of the yoke half pairs are identified by 100, 101 and 102, 103.
  • the yoke legs of the yoke half 100 are identified by 100-1 and 100 -2; the same applies to the yoke legs 101-1 and 101-2 of the yoke half 101, for the yoke legs 102-1 and 102-2 of the yoke half 102 and for the yoke legs 103-1 and 103-2 of the yoke half 103.
  • Die Yoke halves 100 and 1.02 are adjacent to one another, as are yoke halves 101 and 103.
  • a common excitation coil 104 and 105 is assigned to both adjacent yoke halves 100 and 102 or 101 and 103.
  • This excitation coil 104 designed as a flat coil, is thus applied to the two adjacent yoke halves 100 and 102, so that the yoke legs 100-2 and 102-1 run through their interior.
  • the turns of the excitation coil 104 run between the two yoke legs 100-1 and 100-2 of the yoke half 100 un d the yoke legs 102-1 and 102-2 of the yoke half 102.
  • both adjacent yoke halves 100 and 102 or 101 and 103 a common, continuous basis; in this case a yoke half can be produced as a single sintered part with the 4 legs 100-1, ..., 100-4.
  • the magnetic working gaps lie between the pole ends of opposing yoke legs.
  • the force effect on the plunger is approximately 40% lower for only three working gaps in the first case (FIG. 4) than in the case 1 with four working columns. Taking these results into account, however, it is possible to reduce the overall height of the ram according to FIG. 1 significantly, ie by approximately 25%, in order to reduce the to achieve the same force on the ram. Since this reduction in overall height is also associated with a reduction in the ram weight and smaller masses can be accelerated more easily than large ones, this results in an additional increase in the pressure output.
  • the opposing yoke halves 202 and 203 are each comb-shaped with a plurality of yoke legs.
  • Each yoke half consists of a common base 202-0 with, for example, eight yoke legs 202-1 to 202-8. The same applies to the yoke legs 203-1 to 203-8.
  • An excitation coil 218, 219 designed as a flat coil is attached to each half of the yoke.
  • the turns of the excitation coil 218 run between the yoke legs 202-2 / 202-3 and 202-6 / 202-7 for the yoke half 202.
  • the yoke legs 202-3 to 202-6 protrude through the interior of the coil.
  • the magnetic working gaps are formed between the pole ends of the opposing yoke legs of both halves of the yoke.
  • One of the magnetic anchor webs 210 to 218 of the plunger 220 is in turn assigned to each working gap.
  • FIG. 2 also allows a significant reduction in the overall height of the pressure tappet compared to the arrangement according to FIG. 4, since the total force effect on the pressure tappet is increased by increasing the number of magnetic working gaps while the number of ampere turns of the coil remains the same.
  • the outer legs 54 and 52 (FIG. 4) of the E-shaped yoke half 50 in each two legs 202-1, 202-2 and 202-7 and 202-8 of the yoke half 202 (Fig. 2) are divided, while the middle leg 53 of the E-shaped yoke half 50 (Fig. 4) in a total of four each other adjacent legs 202-3 to 202-6 (Fig. 2) is divided.
  • a coil height reduced to 3/4 also means reduced heat losses (proportional ohmic resistance x current2). Furthermore, as already mentioned, it is possible to produce the magnetic yokes from two simple sheets onto which the coil body is to be attached accordingly. This enables very simple and inexpensive production.
  • the comb-like embodiment of the yoke halves according to FIG. 2 allows the overall height of the pressure tappet (and the related electromagnet unit) to be reduced to approximately half in comparison to the embodiment according to FIG. 4 (with E-shaped magnet yoke halves).
  • FIG. 7 shows a simplified schematic representation of a pair of three-leg yoke halves with a tappet comprising three anchor webs.
  • the plunger is marked with 700; its direction of action through the direction of the arrow D.
  • the plunger contains the anchor bars Al, A2 and A3. They are each assigned to a magnetic working gap G1, G2, G3.
  • the magnetic working gaps are mutually opposed legs of a pair of yoke halves: the magnetic working gap Gl from the legs Yll and Y21, the magnetic working gap G2 from the legs Y12 and Y22, the magnetic working gap G3 from the legs Y13 and Y23.
  • the excitation coil has not been shown.
  • FIG. 8 The course of the magnetic flux lines in the sectional area BB of FIG. 7 is shown here. It's just for them the magnetic flux important parts such as the yoke legs and the anchor bars shown.
  • the contour line of the entire plunger 700 has been omitted in FIG. 8 for reasons of simplification.
  • the middle leg Y12 or Y22 of a yoke half is twice as strong as the outer legs Y11, Y13 or Y21, Y23.
  • the mean magnetic working gap G2 is also twice as long as the working gaps G1 and G3 formed between the outer legs.
  • the anchor bars on the other hand, each have the same dimensions.
  • the middle yoke legs are therefore made stronger than the outer yoke legs in order to avoid that the middle yoke leg is driven into magnetic saturation faster than the outer yoke legs.
  • the volume of the anchor webs is in the order of the volume of the working gaps, it could be concluded that the anchor web A2 should be made larger, ie almost twice as large, as the two other anchor webs A1 and A3 for the shorter magnetic ones Working column G1 and G3.
  • this is not necessary since the force of the tappet is essentially determined by the acceleration force which is exerted when the anchor web is pulled into the working gap assigned to it.
  • this acceleration force with respect to the central anchor web A2 is almost as great as it would be if the anchor web A2 had twice the volume in order to almost fill the magnetic working gap G2.
  • the wording that the volume of the anchor bars is in the order of the working gap volume should also include those cases in which the The volume of the anchor bars is only about half the volume of the working gap.
  • FIG. 10 shows a simplified schematic representation of a pair of four-leg yoke halves with a tappet comprising four anchor webs.
  • the plunger is identified by 900, the direction of action of the plunger is again indicated by arrow direction D, the individual anchor webs are designated A1, A2, A3 and A4.
  • the upper half of the yoke has the yoke legs Y101, Y102, Y103 and Y104, the lower half has the yoke legs Y201, Y202, Y203 and Y204.
  • the working gap G10 is formed between the pole ends of the yoke legs YI01 and Y201; the working gap G11 between the pole ends of the yoke legs Y102 and Y202; A rbeitsspalt G12 between the pole ends of the yoke legs Y103 and Y203; the working gap G14 between the yoke legs Y104 and Y204.
  • the yoke legs Y102 and Y103 or Y202 and Y203 can be thought to have arisen from splitting the yoke leg Y12 or Y22 (FIG. 7). For reasons of clarity, the excitation coil is not shown in FIG. 10.
  • the excitation coil would be placed on each yoke half in such a way that the yoke legs Y102 and Y103 are inside and the windings run between the yoke legs Y101 and Y102 or Y103 and Y104. The same applies to the excitation coil of the lower half of the yoke.
  • FIG. 11 shows the course of the magnetic flux lines in the sectional area CC- (FIG. 10).
  • Fig. 11 the representation of the entire contour of the plunger 900 (Fig. 10) has again been omitted for reasons of clarity, since only the parts essential for guiding the magnetic flux (yoke legs and anchor webs) are shown.
  • FIG. 12 shows a simplified schematic representation of a pair of four-leg yoke halves, with a shortened plunger comprising only three anchor bars and with a magnetic working gap bridged by soft iron.
  • This representation in FIG. 12 can be derived from that in FIG. 10 by thinking that the plunger 900 (FIG. 10) is shortened by the fact that it only comprises the three anchor bars A102, A103 and A104.
  • Each of these anchor webs is assigned to one of the working gaps G11, G12 and G13, which are formed by the pole faces of the corresponding yoke legs - as also described in connection with FIG. 10.
  • the resultant difference between the two arrangements is that the working gap G10 in FIG. 10 in FIG. 12 is now not assigned an anchor web connected to the plunger 901, but that this working gap is bridged by a piece of soft iron S which conducts the magnetic flux.
  • the shortening of the ram is associated with a significant reduction in weight.
  • tappet drives are used in high-speed printers, such a reduction in weight can achieve higher printing speeds.
  • FIG. 13 shows the course of the magnetic flux lines through the magnetic yokes and the anchor webs in the sectional area DD of FIG. 12.
  • the outline of the plunger 901 (FIG. 2) has been omitted for reasons of simplification.
  • C13 which contains the following parts: Y101, Y102, A102 / G11, Y202, Y201 and the base parts of the yoke halves connecting the respective yoke legs
  • C13 which contains the following parts: Y101, Y102, A102 / G11, Y202, Y201 and the base parts of the yoke halves connecting the respective yoke legs
  • this also results in an increase in the acceleration force acting on the armature web A102 at the working gap G11.
  • FIG. 9 as a modification of the representation according to FIG. 8, the flow line through a pair of three-leg yoke halves is shown, the middle leg Y129 being tapered towards its pole face.
  • This representation only serves to indicate that the magnetic flux at the working gap G29 cannot be increased simply by reducing the pole faces. As a result, this embodiment does not result in a greater magnetic flux density in the working gap G29 of the middle legs Y129, Y229 and therefore also no greater acceleration force than in the embodiment according to FIG. 8 is the case.
  • the designations of the individual parts in FIG. 9 correspond to those of FIG. 8 except for the last additional 9-digit position.
  • FIG. 11 The representation of the course of the magnetic flux lines in Fig. 11 (four-leg yoke halves) shows, compared to that of Fig. 8 (three-leg yoke halves), that the three-leg yoke structure has an undesirable asymmetry for the magnetic flux density in the left L and right R, while such asymmetry 11 no longer occurs in the four-leg structure.
  • the imaginary division of the middle leg YI2 (FIG. 8) into two middle legs Y102 and Y103 in FIG. 11 significantly increases the acceleration force acting on the anchor bars.
  • FIG. 14 the schematic diagram of a pivotable print hammer about a pivot point 800 with three anchor webs 801, 802, 803 for cooperation with an electromagnet g according Fi. 12 shown.
  • a leaf spring 804 is connected to a base 805.
  • the leaf spring enables the pressure hammer to move in and against the direction of the arrow P. (Just as well, solutions are also conceivable in which the pivoting movement of the pressure hammer is not achieved by means of a leaf spring, but by means of a pin bearing).
  • the print hammer head 806 moves in the direction of arrow P as a result of the electromagnet, a stop occurs in the direction of pressure.
  • the anchor webs 801, 802, 803 are arranged in the middle part of the print hammer, which is somewhat widened counter to the printing direction P. (They correspond to the anchor bars A102, A103 and A104 in Fig. 12). These anchor webs are each assigned to a working gap, which is formed by the pole ends of corresponding yoke legs. From overview green the electromagnet unit 810 is shown offset to the left. The working gap assigned to the armature web 801 is formed by the pole ends of the yoke legs 810-1 and 810-2.
  • the working gap assigned to the anchor web 802 is formed by the pole ends of the yoke legs 810-3 and 810-4; the working gap associated with the armature web 803 from the pole ends of the yoke legs 810-5 and 810-6.
  • the yoke legs 810-01 and 810-02 are connected by a soft iron bridge S.
  • the yoke legs of the rear yoke half have the common base 811, those of the front yoke half have the common base 812.
  • the excitation coil for the rear yoke half is indicated at 813, that for the front yoke at 814.
  • the turns of the excitation coil 813 are between the yoke legs 810-1 and 810-1 and between the yoke legs 810-3 and 810-5.

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Abstract

Elektromagnetischer Stößelantrieb insbesondere für Anschlagdrucker bestehend aus mindestens einem Paar im wesentlichen symmetrisch auf gebauter magnetisierbarer Jochschenkel aufweisende Jochhälften, wobei die einander zugewandten Polenden der Jochschenkel fluchtende Arbeitsspalte bilden, und aus einem zwischen den Arbeitsspalten in Richtung ihrer Fluchtlinie verschiebbaren zungenförmigen Stößel. Der Stößel weist Ankerstege aus magnetisierbarem Material auf, von denen jeder einem Arbeitsspalt zugeordnet ist. Das Volumen der Ankerstege liegt jeweils in der Größenordnung des Arbeitsspaltvolumens. Die Ankerstege befinden sich in der Ausgangslage des Stößels in nicht erregtem Zustand des Elektromagneten vor den Arbeitsspalten und werden bei Erregung des Elektromagneten in die Arbeitsspalte hineingezogen. Die Erregerspule des Elektromagneten wird auf mindestens einen Jochschenkel derart aufgesteckt, daß ein wesentlicher Teil ihrer Windungen zwischen jeweils zwei benachbarten Jochschenkeln verläuft. Innerhalb und/oder außerhalb der Erregerspule (218, 104) verlaufen mehrere jeweils benachbarte Jochschenkel (202-3, 202-4, 202-5, 202-6, 202-1, 202-2, 202-7, 202-8, 100-2, 102-1) der gleichen Jochhälfte (202) oder benachbarter Jochhälften (100, 102). (Eine solche Anordnung kann man sich durch Aufspaltung von Jochschenkeln entstanden denken.) Bei gleichbleibenden äußeren Abmessungen der Jochhälften ergibt sich eine Erhöhung der Kraftwirkung auf den Stößel bzw. ist für eine gleichbleibende Kraftwirkung eine Reduktion der Bauhöhe des Stößels möglich. Vorzugsweise Verwendung des Stößelantriebes bei Anschlagdruckern und Ventilbetätigungen.Electromagnetic tappet drive, in particular for impact printers, consisting of at least one pair of yoke halves which are essentially symmetrical on a magnetizable yoke leg, the mutually facing pole ends of the yoke legs forming aligned working gaps, and a tongue-shaped tappet which can be displaced between the working gaps in the direction of their alignment. The plunger has anchor bars made of magnetizable material, each of which is assigned to a working gap. The volume of the anchor bars is in the order of the working gap volume. The anchor bars are in the initial position of the plunger when the electromagnet is not energized in front of the working gaps and are pulled into the working gap when the electromagnet is excited. The excitation coil of the electromagnet is attached to at least one yoke leg in such a way that a substantial part of its turns runs between two adjacent yoke legs. A plurality of adjacent yoke legs (202-3, 202-4, 202-5, 202-6, 202-1, 202-2, 202-7, 202-8) run inside and / or outside the excitation coil (218, 104). 100-2, 102-1) of the same yoke half (202) or adjacent yoke halves (100, 102). (Such an arrangement can be imagined by splitting yoke legs.) If the outer dimensions of the yoke halves remain the same, the force acting on the tappet is increased or the height of the tappet can be reduced for a constant force acting. Preferably use the tappet drive for impact printers and valve actuations.

Description

Ein derartiger elektromagnetischer Stößelantrieb ist in der deutschen Patentanmeldung 31 14 834.4 (GE 980 048) beschrieben worden.Such an electromagnetic tappet drive has been described in German patent application 31 14 834.4 (GE 980 048).

Das Prinzip des elektromagnetischen Antriebs, welches auch dem hier vorliegenden Anmeldungsgegenstand zugrundeliegt, ist in der deutschen Patentanmeldung 29 26 276.8 (GE 979 026) beschrieben.The principle of the electromagnetic drive, which is also the basis of the subject of the present application, is described in German patent application 29 26 276.8 (GE 979 026).

Die in der deutschen Patentanmeldung 31 14 834.4 beschriebene Ausführungsform des elektromagnetischen Stößelantriebes ist durch Jochhälften E-förmigen Querschnitts gekennzeichnet, wobei die Windungen der die Jochhälften erregenden Spulen im wesentlichen zwischen den E-Schenkeln verlaufen. Die Spulen sind als Flachspulen ausgeführt, die jeweils auf den mittleren E-Schenkel einer Jochhälfte aufgesteckt werden können.The embodiment of the electromagnetic tappet drive described in German patent application 31 14 834.4 is characterized by yoke halves of an E-shaped cross section, the turns of the coils exciting the yoke halves running essentially between the E legs. The coils are designed as flat coils, which can be attached to the middle E-leg of one half of the yoke.

Die Polenden der Jochschenkel und die Ankerstege im Stößel quer zu seiner Antriebsrichtung mußten bisher eine bestimmte Abmessung (z.B. 10 mm) aufweisen, damit bei Anschlagdruckern die zum Drucken erforderliche Energie bereitgestellt werden konnte.The pole ends of the yoke legs and the anchor webs in the plunger transverse to its drive direction previously had to have a certain dimension (e.g. 10 mm) so that the energy required for printing could be provided for impact printers.

Es ist Aufgabe der Erfindung, aus Gewichts- und Platzgründen, diese Abmessung zu verringern.It is an object of the invention, for reasons of weight and space, to reduce this dimension.

Diese Aufgabe der Erfindung wird in vorteilhafter Weise durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.This object of the invention is achieved in an advantageous manner by the measures specified in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Un-teransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention are disclosed in the dependent claims U-n.

Ausführungsform der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiment of the invention are illustrated in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigen:

  • Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Explosionszeichnung einer Druckstößeleinheit mit zwei Paaren jeweils gegenüberliegender Jochhälften, wobei jede Jochhälfte einen U-förmigen Querschnitt aufweist, die Erregerspule als Flachspule ausgeführt und jeweils zwei benachbarten Jochhälften gemeinsam ist.
  • Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Explosionszeichnung einer Druckstößeleinheit mit einem Joch hälftenpaar, wobei jede Jochhälfte einen kammartigen Querschnitt mit acht Jochschenkeln aufweist und die Erregerspule derart auf eine Jochhälfte aufsteckbar ist, daß sie vier Jochschenkel umschließt und zwischen den beiden jeweils äußeren benachbarten Jochschenkeln keine Windungen verlaufen.
  • Fig. 3 eine perspektivische vereinfachte Darstellung zum Prinzip des Druckstößelantriebes gemäß der deutschen Patentanmeldung 29 26 276.8 (GE 979 026).
  • Fig. 4 eine Explosionszeichnung einer Druckstößeleinheit mit zugehörigen elektromagnetischen Antriebseinheiten gemäß der deutschen Patentanmeldung (GE 980 048).
  • Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch die Stegstruktur entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 4.
  • Fig. 6 einen zungenförmigen Stößel mit einer anderen Ausführungsform der magnetischen Stege als in Fig. 4 und Fig. 5.
  • Fig. 7 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares dreischenkliger Jochhälften mit einem drei Ankerstege umfassenden Stößel,
  • Fig. 8 eine auszugsweise Darstellung des Verlaufes der Magnetflußlinien durch eine Magnetjochstruktur gemäß Fig. 7,
  • Fig. 9 eine auszugsweise Darstellung des Verlaufes der Magnetflußlinien durch ein Paar dreischenkliger Jochhälften, wobei der mittlere Schenkel zu seiner Polfläche hin verjüngt ist,
  • Fig. 10 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares vierschenkliger Jochhälften mit einem vier Ankerstege umfassenden Stößel,
  • Fig. 11 eine auszugsweise Darstellung des Verlaufes der Magnetflußlinien durch eine Magnetjochstruktur gemäß Fig. 10,
  • Fig. 12 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares vierschenkliger Jochhälften mit einem verkürzten, drei Ankerstege umfassenden Stößel und-mit einem durch ein Weicheisenstück überbrückten magnetischen Arbeitsspalt,
  • Fig. 13 eine auszugsweise Darstellung des Verlaufes der Magnetflußlinien durch eine Magnetjochstruktur gemäß Fig. 12,
  • Fig. 14 eine schematische Darstellung eines um einen Drehpunkt schwenkbaren Druckhammers mit drei Ankerstegen zur Zusammenarbeit mit einer Elektromagneteinheit gemäß Fig. 12.
Show it:
  • Fig. 1 is a simplified perspective exploded view of a pressure tappet unit with two pairs of opposite yoke halves, each yoke half having a U-shaped cross section, the excitation coil is designed as a flat coil and two adjacent yoke halves are common.
  • Fig. 2 is a simplified perspective exploded view of a pressure tappet unit with a pair of yokes, each yoke half having a comb-like cross section with eight yoke legs and the excitation coil can be plugged onto a yoke half in such a way that it encloses four yoke legs and there are no turns between the two adjacent outer yoke legs .
  • Fig. 3 is a perspective simplified representation of the principle of the pressure ram drive according to the German patent application 29 26 276.8 (GE 979 026).
  • Fig. 4 is an exploded view of a pressure ram unit with associated electromagnetic drive units according to the German patent application (GE 980 048).
  • 5 shows a sectional illustration through the web structure along the section line AA in FIG. 4.
  • 6 shows a tongue-shaped tappet with a different embodiment of the magnetic webs than in FIGS. 4 and 5.
  • 7 shows a simplified schematic illustration of a pair of three-leg yoke halves with a tappet comprising three anchor webs,
  • 8 is a partial representation of the course of the magnetic flux lines through a magnetic yoke structure according to FIG. 7,
  • 9 is a partial representation of the course of the magnetic flux lines through a pair of three-leg yoke halves, the middle leg being tapered towards its pole face,
  • 10 is a simplified schematic representation of a pair of four-leg yoke halves with a plunger comprising four anchor bars,
  • 11 is a partial representation of the course of the magnetic flux lines through a magnetic yoke structure according to FIG. 10,
  • 12 is a simplified schematic representation of a pair of four-leg yoke halves with a shortened plunger comprising three anchor bars and with a magnetic working gap bridged by a piece of soft iron,
  • 13 is a partial representation of the course of the magnetic flux lines through a magnetic yoke structure according to FIG. 12,
  • 14 shows a schematic illustration of a pressure hammer which can be pivoted about a pivot point and has three anchor webs for cooperation with an electromagnetic unit according to FIG. 12.

In Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines elektromagnetischen Druckstößelantriebes gemäß der deutschen Patentanmeldung P 29 26 276.8 gezeigt. Zwischen zwei fest angeordneten Statorhälften 25, 22 ist eine in Richtung des Pfeiles D bewegliche Zuge 28 angeordnet. Die Statorhälften 25 und 22 bestehen jeweils aus einem magnetisierbaren Joch 27 bzw. 24, welches von Spulenwindungen 26 bzw. 23 umfaßt ist. Die Statorjoche können z.B. halbkreisförmig, halbellipsenförmig oder auch u-förmig ausgebildet sein. Die Statorjoche 27, 24 in den beiden Statorhälften 25 und 22 sind derart ausgerichtet, daß die jeweils gegenüberliegenden Jochenden fluchten. Bei Erregung der Spulen 26 und 23 verläuft der magnetische Fluß von einem Joch über einen Arbeitsspalt, in welchem ein Ankersteg 20 angeordent ist, zum Joch der anderen Statorhälfte und von dort aus über einen weiteren Arbeitsspalt zu erstgenannten Joch zurück, so daß der magnetische Kreis aus den beiden Statorjochen und den zwischen den Enden der Statorjoche befindlichen zwei Arbeitsspalten besteht.3 shows a schematic perspective illustration of an electromagnetic pressure tappet drive according to German patent application P 29 26 276.8. Between two fixedly arranged stator halves 25, 22 is arranged a train 28 movable in the direction of arrow D. The stator halves 25 and 22 each consist of a magnetizable yoke 27 and 24, which is surrounded by coil turns 26 and 23, respectively. The stator yokes can e.g. be semicircular, semi-elliptical or U-shaped. The stator yokes 27, 24 in the two stator halves 25 and 22 are aligned such that the respective opposite yoke ends are aligned. When the coils 26 and 23 are excited, the magnetic flux runs from a yoke over a working gap, in which an armature web 20 is arranged, to the yoke of the other stator half and from there via a further working gap back to the first-mentioned yoke, so that the magnetic circuit runs out the two stator yokes and the two working columns located between the ends of the stator yokes.

Im folgenden soll aus Vereinfachungsgründen bei den einander gegenüberliegenden Statorhälften von eineml Statorpaar (anstelle eines-Statorhälftenpaares) gesprochen werden.In the following, for simplicity in the opposed stator halves of eineml stators (instead of a - Statorhälftenpaares) are spoken.

Der Stromfluß in den Erregerspulen 26 und 23 erfolgt derart, daß die Stromrichtung in den Windungen innerhalb der beiden einander gegenüberliegenden Statorjoche die gleichen und entgegengesetzt zu derjenigen in den Windungen außerhalb der Statorjoche ist. In Fig. 3 sind im vorderen Teil der Darstellung di Windungen schematisch durch einige Drahtschleifen angedeutet, während im hinteren Teil eine entsprechende Schnittdarstellung der Drähte gewählt wurde. Die zwischen den Statorhälften 25 und 22 in Pfeilrichtung D beweglich angeordnete Zunge 28 ist in Richtung des Arbeitsspaltes ungleich kleiner ausgedehnt als in ihren anderen beiden Dimensionen. Der Körper der Zunge 28 besteht aus einem leichten, magnetisch nicht leitenden Material 19 und magnetisch leitenden, sog. Ankerstegen 20 und 21. Diese Ankerstege sind in der Zunge 28 so angeordnet, daß sie bei Erregung der Statorhälften aus einer Ruhe-Ausgangs-Lage in den zwischen den Statorjochen gebildeten Raum hineingezogen und dabei beschleunigt werden. Danach kann die Zunge einer weiteren Bewegung in Pfeilrichtung D folgen. Die Ausbildung der Ankerstege 20 und 21 ist im wesentlichen so gewählt, daß sie mit ihrem Volumen den zwischen den Enden gegenüberliegender Statorjoche umschriebenen Raum in etwa ausfüllen würden.The current flow in the excitation coils 26 and 23 takes place in such a way that the current direction in the windings within the two opposite stator yokes is the same and opposite to that in the winches is outside the stator yokes. In Fig. 3 di turns are indicated schematically by some wire loops in the front part of the representation, while a corresponding sectional representation of the wires was selected in the rear part. The tongue 28, which is arranged movably in the direction of arrow D between the stator halves 25 and 22, is expanded in the direction of the working gap to be much smaller than in its other two dimensions. The body of the tongue 28 consists of a light, magnetically non-conductive material 19 and magnetically conductive, so-called anchor webs 20 and 21. These anchor webs are arranged in the tongue 28 so that when the stator halves are excited from a rest-starting position in the space formed between the stator yokes is drawn in and thereby accelerated. The tongue can then follow a further movement in the direction of arrow D. The design of the anchor webs 20 and 21 is essentially chosen so that their volume would approximately fill the space circumscribed between the ends of the opposite stator yokes.

Die durch die Zunge zurückgelegte Wegstrecke von der Ausgangsstellung bis zur Stellung nach Abschluß der Beschleunigungsphase (wenn sich der Ankersteg im Arbeitsspalt befindet) wird als Beschleunigungshub bezeichnet; die Summe aus Beschleunigungshub und der danachfolgenden weiteren Auslenkung der Zunge in Richtung des Pfeiles D als Arbeitshub. Diese Größe ist von konstruktiven Randbedingungen abhängig sowie von den zur Lagerung der Zunge bzw. zur Rückführung der Zunge in seine Ausgangsstellung vorgesehenen Mitteln. Als solche Mittel können an sich bekannte Rückstellfedern (nicht dargestellt) verwendet werden: z.B. zwei Blattfedern, wie in der DAS 12 37 816 beschrieben: eine Feder im Zusammenwirken mit einer Gleitlagerung der Zunge oder eine Rückholfeder im Zusammenwirken mit einer schwenkbar um eine Achse bewegbaren Zunge. Auch eine elektromagnetisch oder permanentmagnetisch bedingte Rückführung ist möglich.The distance covered by the tongue from the starting position to the position after the end of the acceleration phase (when the anchor bridge is in the working gap) is referred to as the acceleration stroke; the sum of the acceleration stroke and the subsequent further deflection of the tongue in the direction of arrow D as the working stroke. This size depends on the structural boundary conditions and on the means provided for storing the tongue or for returning the tongue to its initial position. As such means known return springs (not shown) can be used: for example two leaf springs, as described in DAS 12 37 816: a spring in cooperation with a slide bearing of the tongue or a return spring in cooperation with a tongue which can be pivoted about an axis. An electromagnetic or permanent magnetic feedback is also possible.

Aus der Darstellung in Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Spulenwindungen um die Basis der U-förmigen Jochhälften verlaufen. Mit anderen Worten, die Windungen sind innerhalb und außerhalb des Jochpaares angeordnet. Der Aufwand zur Anbringung solcher Wicklungen sowie der damit verbundene Raumbedarf sind relativ hoch. Zur Vermeidung dieser Nachteile macht deshalb der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung insbesondere von einer erfindungsgemäßen Ausbildung der Jochhälften im Zusammenhang mit der Anbringung der Wicklungen Gebrauch.From the illustration in Fig. 3 it can be seen that the coil turns run around the base of the U-shaped yoke halves. In other words, the turns are arranged inside and outside the pair of yokes. The effort to attach such windings and the associated space requirements are relatively high. To avoid these disadvantages, the subject of the present application therefore makes use in particular of an embodiment of the yoke halves according to the invention in connection with the attachment of the windings.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß wie in der deutschen Patentanmeldung 30 18 407.7 (GE 980 014) erwähnt, die U-förmigen Jochhälften auch hintereinander angeordnet sein können, wobei jedoch die Erregerwicklung auch dort wiederum nur deren Basis umfaßt.In this context, it should be pointed out that, as mentioned in German patent application 30 18 407.7 (GE 980 014), the U-shaped yoke halves can also be arranged one behind the other, but the excitation winding there, too, only comprises their base.

In Fig. 4 ist eine Explosionszeichnung einer Druckstößeleinheit mit zugehörigen elektromagnetischen Antriebseinheiten dargestellt.FIG. 4 shows an exploded drawing of a pressure ram unit with associated electromagnetic drive units.

Der zungenförmige Stößel 5, dessen Grundkörper aus Kunststoff besteht, ist an verschiedenen Stellen aus Gewichtsgründen mit Bohrungen 31 versehen. Die für die Wirksamkeit des elektromagnetischen Antriebes erforderlichen Weicheisenstege sind mit 60, 61 und 62 dargestellt. Die elektromagnetischen Antriebseinheiten 2-1-2 und 2-1-3, die beidseits des Rahmens 2-1 in einander ausgerichteter Form befestigt sind, enthalten jeweils ein Magnetjoch 41 (51) und eine zugehörige Erregerspule 45 (55). Die Die Magnetjochspulenkombinationen sind mit 40 und 50 gekennzeichnet. Jede dieser Kombination wird von einem Gehäuse 140, 150 aufgenommen mit einem entsprechenden Steckeranschluß 141, 151 mit den Kontakten 142, 152 für die Erregerspulen 45 und 55. Diese Gehäuse sind mittels nicht dargestellter Schrauben oder anderer geeigneter Befestigungslöcher sind im Gehäuse 150 mit 32-1 und 33-1 und im Rahmen 2-1 mit 32 und 33 bezeichnet. Die aus Ubersichtsgründen nicht dargestellten Befestigungselemente sorgen für eine exakte Positionierung der elektromagnetischen Antriebseinheiten, insbesondere der Arbeitsspalte in Bezug auf die Weicheisenstege 6, 19, 20 in dem zungenförmigen Stößel 5. Wie in Zusammenhang mit der Patentanmeldung P 29 26 276.8 erwähnt, muß ein magnetisierbarer Steg im nicht erregten Zustand der Elektromagnete vor einem Arbeitsspalt stehen.The tongue-shaped plunger 5, the base body of which is made of plastic, is provided with bores 31 at various points for reasons of weight. The soft iron bars required for the effectiveness of the electromagnetic drive are shown at 60, 61 and 62. The electromagnetic drive units 2-1-2 and 2-1-3, which are fastened on both sides of the frame 2-1 in an aligned form, each contain a magnetic yoke 41 (51) and an associated excitation coil 45 (55). The The magnet yoke coil combinations are marked with 40 and 50. Each of these combinations is accommodated in a housing 140, 150 with a corresponding plug connection 141, 151 with contacts 142, 152 for the excitation coils 45 and 55. These housings are by means of screws (not shown) or other suitable fastening holes in the housing 150 with 32-1 and 33-1 and designated in the frame 2-1 with 32 and 33. The fastening elements, not shown for reasons of clarity, ensure an exact positioning of the electromagnetic drive units, in particular the working gaps in relation to the soft iron webs 6, 19, 20 in the tongue-shaped tappet 5. As mentioned in connection with patent application P 29 26 276.8, a magnetizable web must be used stand in front of a working gap when the electromagnets are not excited.

Im vorliegenden Fall haben die Magnetjoche 41 und 51 einen E-förmigen Querschnitt. Die gegenüberliegenden E-förmigen Magnetjoche 51 und 41 sind so aufeinander ausgerichtet, daß durch ihre Schenkelenden 52, 53, 54 und 42, 43, 44 insgesamt 3 Arbeitsspalte gebildet werden: Der erste Arbeitsspalt liegt zwischen den Schenkelenden 52 und 42, der zweite zwischen den Schenkelenden 53 und 43 und der dritte zwischen den Schenkelenden 54 und 44. Jedem dieser Arbeitsspalte ist einer der drei magnetisierbaren Stege 62, 61 und 60 zugeordnet. Die Erregerwicklung für jedes Magnetjoch verläuft, wie in Fig. 4 dargestellt, um den mittleren E-Schenkel so, daß die Erregerspule separat als flache Aufsteckspule für den mittleren E-Schenkel gefertigt werden kann, wobei die parallel verlaufenden Wicklungsstränge in die durch die E-Schenkel gebildeten Zwischenräume passen müssen. Diese spezielle Ausgestaltung der Magnetjoch-Erregerspulen ist äußerst kostengünstig und raumsparend. Die Spulenausdehnung reicht nicht in Richtung senkrecht zur Stößelebene über das Magnetjoch hinaus. Dieser Umstand ist besonders für eine hohe Packungsdichte bei geringer magnetischer Wechselwirkung der Druckstößeleinheiten in Bänken beachtenswert. Außerdem läßt die Flachspule und das E-förmige Magnetjoch eine einfache und kostengünstige Herstellung der Einzelteile und ein problemloses Zusammensetzen beider Teile zu. Die Magnetjochspulenkombination 50 wird in eine entsprechende Aussparung 34 des Gehäuses 150 eingefügt und dort mit dem Gehäuse aus Kunststoff vergossen. Analoges gilt für die Magnetjochspulenkombination 40 und das Gehäuse 140. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich betont, daß für eine exakte Arbeitsweise des Druckstößelantriebes insbesondere eine möglichst toleranzfreie Zuordnung der Weicheisenstege im Druckstößel 5 zu den entsprechenden.Arbeitsspalten der Elektromagnete erfolgen soll. Hierdurch ergeben sich auch Forderungen für ein möglichst problemloses Einfügen der magnetisierbaren Stege in den Kunststoffgrundkörper des Stößels 5.In the present case, the magnet yokes 41 and 51 have an E-shaped cross section. The opposite E-shaped magnet yokes 51 and 41 are aligned so that a total of 3 working gaps are formed by their leg ends 52, 53, 54 and 42, 43, 44: the first working gap is between the leg ends 52 and 42, the second between the Leg ends 53 and 43 and the third between the leg ends 54 and 44. One of the three magnetizable webs 62, 61 and 60 is assigned to each of these working gaps. The excitation winding for each magnetic yoke runs, as shown in FIG. 4, around the middle E-leg in such a way that the excitation coil can be manufactured separately as a flat slip-on coil for the middle E-leg, with the winding strands running parallel in the through the E- Legs formed spaces must fit. This special configuration of the magnetic yoke excitation coils is extremely inexpensive and space-saving. The coil expansion does not extend in the direction perpendicular to the plunger plane beyond the magnetic yoke. This fact is particularly noteworthy for a high packing density with little magnetic interaction of the pressure tappet units in banks. In addition, the flat coil and the E-shaped magnetic yoke allow simple and inexpensive production of the individual parts and easy assembly of the two parts. The magnetic yoke coil combination 50 is inserted into a corresponding recess 34 in the housing 150 and is potted there with the plastic housing. The same applies to the magnetic yoke coil combination 40 and the housing 140. At this point, it should be expressly emphasized that, for an exact operation of the pressure tappet drive, the soft iron webs in the pressure tappet 5 should be assigned to the corresponding working gaps of the electromagnets with as little tolerance as possible. This also results in requirements for the most problem-free insertion of the magnetizable webs into the plastic base body of the plunger 5.

Es kann grundsätzlich davon ausgegangen werden, daß sich diese Stege relativ einfach in den Kunststoffkörper einfügen und mit ihm vergießen lassen. Problematischer hingegen ist im wesentlichen eine exakte Anordnung der Stege zueinander. Aus diesem Grunde sollen die Stege nicht einzeln in den Stößel eingefügt werden, sondern als ein zusammenhängendes gemeinsames Teil. Für die Struktur eines solchen Teiles gibt es verschiedene Alternativen, wie z. B. in den Fign. 5 und 6 dargestellt.In principle, it can be assumed that these webs can be inserted into the plastic body relatively easily and cast with it. On the other hand, an exact arrangement of the webs relative to one another is more problematic. For this reason, the webs should not be inserted into the plunger individually, but as a coherent common part. There are various alternatives for the structure of such a part, such as. B. in Figs. 5 and 6.

In Fig. 5 ist eine Struktur gezeigt, bei der die magnetisierbaren Stege 60, 61 und 62 durchgehend mit gleichem magnetisierbarem Material dünnnerer Stärke verbunden sind. So hängen die Stege 60 und 61 über die Verbindung 63 und die Stege 61 und 62 über die Verbindung 64 zusammen. Solche Verbindungen 63, 64 zwischen den Stegen sind für eine optimale Wirkungsweise des Antriebs unerwünscht. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei entsprechend dünner Stärke dieser Verbindungen deren nachteiliger Einfluß auf den Wirkungsgrad nur gering ist und daß dieser Einfluß praktisch gesehen ohne weiteres in Kauf genommen werden kann. Dadurch ist es möglich, die Stegstruktur als zusammenhängendes Teil herzustellen und eine einfache Einbettung dieses Teiles in den zungenförmigen Stößel 5 zu bewirken. Hierbei hat man nur die maßgerechte Einpassung dieses einen Teiles in den Stößel 5 zu berücksichtigen (und nicht die dreier Einzelstege). Nach dem Einfügen dieses Teiles in eine entsprechende Aussparung des Stößels erfolgt ein Vergießen mit Kunststoff, wobei auch die bisher leeren Aussparungen (64, 65) des Teiles bis zur Stößelebene mit Kunststoff ausgegossen werden.5 shows a structure in which the magnetizable webs 60, 61 and 62 are the same throughout magnetizable material of thinner strength are connected. The webs 60 and 61 are connected via the connection 63 and the webs 61 and 62 via the connection 64. Such connections 63, 64 between the webs are undesirable for optimal operation of the drive. It has been found, however, that with a correspondingly thin strength of these compounds, their disadvantageous influence on the efficiency is only slight and that this influence can be accepted in practice without further ado. This makes it possible to produce the web structure as a coherent part and to simply embed this part in the tongue-shaped plunger 5. Here you only have to take into account the dimensional fit of this one part in the plunger 5 (and not the three individual webs). After this part has been inserted into a corresponding recess in the plunger, it is potted with plastic, and the previously empty recesses (64, 65) of the part are also filled with plastic up to the plunger level.

In Fig. 6 ist eine andere Stegstruktur gezeigt. Der Stößel selbst ist mit 70, der Stößelkopf wieder mit 5-1 bezeichnet. Die Löcher zur Aufnahme der nicht dargestellten Zugfedern (S. Fig. 4) haben das Bezugszeichen 6 und jene materialeinsparenden Bohrungen haben wie auch in Fig. 4 das Bezugszeichen 31.Another web structure is shown in FIG. 6. The plunger itself is labeled 70, the plunger head again 5-1. The holes for receiving the tension springs (not shown) (see FIG. 4) have the reference number 6 and those material-saving bores have the reference number 31 as in FIG. 4.

Die Stegstruktur 71 selbst hat die Form eines längs- und quergeteilten rechteckigen Rahmens mit vier öffnungen 72. Die für den Stößelantrieb wesentlichen Rahmenteile sind die Stege 73, 74 und 75. Die Stege 73 und 74 sind durch die dazu querliegenden Rahmenteile 76, 77 und 78 aus gleichem Material wie das Stegmaterial verbunden; ebenso sind die Stege 74 und 75 durch die dazu querliegenden Rahmenteile (gleichen Materials) 79, 80 und 81 verbunden. Die querliegenden Rahmenteile sind schmaler und dünnner als die Stege selbst - die Rahmenöffnungen werden bis zur Stößelebene mit Kunststoff vergossen.The web structure 71 itself has the shape of a longitudinally and transversely divided rectangular frame with four openings 72. The frame parts essential for the tappet drive are the webs 73, 74 and 75. The webs 73 and 74 are due to the frame parts 76, 77 and 78 lying transversely thereto made of the same material as the web material; Likewise, the webs 74 and 75 are transverse to them Frame parts (same material) 79, 80 and 81 connected. The transverse frame parts are narrower and thinner than the webs themselves - the frame openings are encapsulated with plastic up to the ram level.

Die Erfindung stellt eine wesentliche Verbesserung des in der deutschen Patentanmeldung P 31 14 834.4 beschriebenen elektromagnetischen Stößelantriebs dar. Beim Einsatz eines solchenStößelantriebes in Druckern kommt es insbesondere darauf an, zur Erzielung einer hohen Druckleistung den Druckstößel 28 (Fig. 3) bzw. 5 (Fig. 4) möglichst leicht zu machen. Das Gewicht dieses Stößels wird im wesentlichen von dem Gewicht der Ankerstege 21, 30 (Fig. 3) bzw. 60, 61, 62 (Fig. 4) und des Grundkörpers, in dem diese Ankerstege eingebettet sind, bestimmt. Eine Verkleinerung der Bauhöhe dieses Stößels würde eine geringere Masse des gesamten Druckstößels bedingen, was der Forderung nach einer Erhöhung der Druckleistung entgegen käme. Eine Verkleinerung der Bauhöhe bedeutet jedoch auch eine Verringerung der Ankersteglänge. Dadurch würde die magnetische Kraftwirkung auf die Ankerstege reduziert werden, was wiederum eine Reduzierung der Druckleistung nach sich ziehen würde.The invention represents a significant improvement of the electromagnetic tappet drive described in German patent application P 31 14 834.4. When using such a tappet drive in printers, it is particularly important to achieve a high printing performance by using the pressure tappet 28 (FIG. 3) or 5 (FIG 4) to make it as easy as possible. The weight of this plunger is essentially determined by the weight of the anchor webs 21, 30 (FIG. 3) or 60, 61, 62 (FIG. 4) and the base body in which these anchor webs are embedded. A reduction in the overall height of this tappet would result in a lower mass of the entire pressure tappet, which would meet the demand for an increase in the pressure output. However, reducing the overall height also means reducing the length of the tie bar. This would reduce the magnetic force effect on the anchor bars, which in turn would result in a reduction in the pressure output.

Aus diesem Grunde soll ein Möglichkeit vorgesehen werden, bei gleicher Erregerspule (mti gleichbleibender Amperewindungszahl) die Reduzierung der Kraftwirkung auf den Stößel bei verkürzter Ankersteglänge zu verhindern bzw. eien erhöhte Kraftwirkung zu gewährleisten, um eine Steigerung der Druckleistung zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Anordnung kann man sich z.B. dadurch entstanden denken, daß der mittlere Schenkel 53 bzw. 43 des E-förmigen Magnetjoches 51 bzw. 41 (Fig. 4) in zwei benachbarte Jochschenkeln 100-2, 102-1 (Fig. 1) aufgespalten wird, wobei eine gemeinsame Basis für alle Schenkel beibehalten wird (oder auch nicht).For this reason, a possibility should be provided to prevent the reduction of the force effect on the tappet with a shorter armature bridge length or to ensure an increased force effect with the same excitation coil (with a constant ampere-turn number) in order to enable an increase in the pressure output. The arrangement according to the invention can e.g. thinking that the middle leg 53 or 43 of the E-shaped magnetic yoke 51 or 41 (Fig. 4) is split into two adjacent yoke legs 100-2, 102-1 (Fig. 1), with a common basis for all thighs are retained (or not).

Im letzteren Falle wäre es möglich"gemäß Fig. 1 aus zwei Paaren einander benachbarter U-förmiger Jochhälften vorzusehen. Die Jochhälften der Jochhälftenpaare sind mit 100, 101 bzw. 102, 103 gekennzeichnet. Die Jochschenkel der Jochhälfte 100 sind mit 100-1 und 100-2 gekennzeichnet; entsprechendes gilt für die Jcohschenkel 101-1 und 101-2 der Jochhälfte 101, für die Jochschenkel 102-1 und 102-2 der Jochhälfte 102 und für die Jochschenkel 103-1 bzw. 103-2 der Jochhälfte 103. Die Jochhälften 100 und 1.02 sind einander benachbart, ebenso die Jochhälften 101 und 103. Beiden benachbarten Jochhälften 100 und 102 bzw. 101 und 103 ist eine gemeinsame Erregerspule 104 bzw. 105 zugeordnet. Diese als Flachspule ausgeführte Erregerspule 104 wird derart auf die beiden benachbarten Jochhälften 100 und 102 aufgesteckt, daß durch ihr Inneres die Jochschenkel 100-2 und 102-1 verlaufen. Die Windungen der Erregerspule 104, verlaufen zwischen den beiden Jochschenkeln 100-1 und 100-2 der Jochhälfte 100 und den Jochschenkeln 102-1 und 102-2 der Jochhälfte 102. Analoges gilt für den beiden benachbarten Jochhälften 101 und 103, denen die Erregerspule 105 zugeordnet ist.In the latter case, it would be possible "to provide two pairs of adjacent U-shaped yoke halves according to FIG. 1. The yoke halves of the yoke half pairs are identified by 100, 101 and 102, 103. The yoke legs of the yoke half 100 are identified by 100-1 and 100 -2; the same applies to the yoke legs 101-1 and 101-2 of the yoke half 101, for the yoke legs 102-1 and 102-2 of the yoke half 102 and for the yoke legs 103-1 and 103-2 of the yoke half 103. Die Yoke halves 100 and 1.02 are adjacent to one another, as are yoke halves 101 and 103. A common excitation coil 104 and 105 is assigned to both adjacent yoke halves 100 and 102 or 101 and 103. This excitation coil 104, designed as a flat coil, is thus applied to the two adjacent yoke halves 100 and 102, so that the yoke legs 100-2 and 102-1 run through their interior. The turns of the excitation coil 104 run between the two yoke legs 100-1 and 100-2 of the yoke half 100 un d the yoke legs 102-1 and 102-2 of the yoke half 102. The same applies to the two adjacent yoke halves 101 and 103, to which the excitation coil 105 is assigned.

Wie bereits erwähnt, ist es auch möglich, beiden benachbarten Jochhälften 100 und 102 bzw. 101 und 103 eine gemeinsame, durchgehende Basis zu geben; in diesem Falle läßt sich eine Jochhälfte als ein einziges Sinterteil mit den 4 Schenkeln 100-1, ...., 100-4 herstellen.As already mentioned, it is also possible to give both adjacent yoke halves 100 and 102 or 101 and 103 a common, continuous basis; in this case a yoke half can be produced as a single sintered part with the 4 legs 100-1, ..., 100-4.

Die magnetischen Arbeitsspalte liegen zwischen den Polenden einander gegenüberstehender Jochschenkel.The magnetic working gaps lie between the pole ends of opposing yoke legs.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung werden vier magnetische Arbeitsspalte gebildet, die zwischen den Polenden der Jcohschenkel 100-1, 101-1; 100-2, 101-2; 102-1, 103-1 und 102-2 und 103-2 liegen. Jedem dieser magnetischen Ar-beitsspalte ist in dem Druckstößel 110 ein Ankersteg zugeordnet. Die Ankerstege sind mit 106, 107, 108 und 109 bezeichnet. Sie werden bei Erregung des Elektromagneten in die ihnen zugeordneten magnetischen Arbeitsspalte hineingezogen. Dabei kommt es zu einer Bewegung des Druckstößels in Pfeilrichtung P (auf die Darstellung eines Stößelkopfes 5-1 wie in Fig. 4 wurde aus Vereinfachungsgründen in Fig. 1 und 2 verzichtet). Maßgebend für die Schnelligkeit dieser Bewegung ist die Kraftwirkung des Magnetfeldes in den einzelnen Arbeitsspalten auf die ihnen zugeordneten Ankerstege aus weichmagnetischem Material. Diese Kraftwirkung ist, insgesamt gesehen, wegen der Beziehung

Figure imgb0001

  • (K = Kraft pro Flächeneinheit
  • B = magnetische Induktion)

bei gleichbleibender Amperewindungszahl der Erregerspule größer, wenn eine größere Anzahl von Arbeitsspalten vorhanden ist.In the arrangement shown in Fig. 1, four magnetic working gaps are formed, which between the pole ends of the Jcohschenkel 100-1, 101-1; 100-2, 101-2; 102-1, 103-1 and 102-2 and 103-2. Each of these magnetic A r- Beitsspalte is assigned an anchor bar in the pressure ram 110. The anchor bars are designated 106, 107, 108 and 109. When the electromagnet is excited, they are drawn into the magnetic working gaps assigned to them. This causes the pressure tappet to move in the direction of the arrow P (the illustration of a tappet head 5-1 as in FIG. 4 has been omitted in FIGS. 1 and 2 for reasons of simplification). Decisive for the speed of this movement is the force of the magnetic field in the individual working gaps on the associated anchor bars made of soft magnetic material. Overall, this force effect is due to the relationship
Figure imgb0001
  • (K = force per unit area
  • B = magnetic induction)

with a constant number of ampere turns of the excitation coil, if there is a larger number of working gaps.

Nähere Erklärungen hierzu folgen an anderer Stelle.More detailed explanations will follow elsewhere.

Für die gleiche Bauhöhe (H) des Stößels gemäß Fig. 4 und Fig. 1 bei gleichbleibender Amperewindungszahl der Erregerspulen ergibt sich im ersteren Fall (Fig. 4) für insgesamt nur drei Arbeitsspalte eine um ca 40% niedere Kraftwirkung auf den Stößel als im Falle der Ausführung nach Fig. 1 mit vier Arbeitsspalten. Unter Berücksichtigung dieser Ergebnisse ist es jedoch möglich, die Bauhöhe des Stößels gemäß Fig. 1, im Vergleich zu der nach Fig. 4 bedeutend, d.h. um ca 25% zu verringern, um die gleiche Kraftwirkung auf den Stößel zu erreichen. Da diese Bauhöhenverringerung zudem mit einer Verringerung des Stößelgewichtes verbunden ist und sich kleinere Massen leicher beschleunigen lassen als große, ist dadurch eine zusätzliche Erhöhung der Druckleistung gegeben.For the same overall height (H) of the plunger according to FIGS. 4 and 1 with a constant number of ampere turns of the excitation coils, the force effect on the plunger is approximately 40% lower for only three working gaps in the first case (FIG. 4) than in the case 1 with four working columns. Taking these results into account, however, it is possible to reduce the overall height of the ram according to FIG. 1 significantly, ie by approximately 25%, in order to reduce the to achieve the same force on the ram. Since this reduction in overall height is also associated with a reduction in the ram weight and smaller masses can be accelerated more easily than large ones, this results in an additional increase in the pressure output.

Analoge Überlegungen gelten für eine Auführungsform des elektromagnetischen Stößelantriebes nach Fig. 2. In diesem Falle sind die einander gegenüberliegenden Jochhälftten 202 und 203 jeweils kammförmig mit einer Vielzahl von Jochschenkeln ausgeführt. Jede Jochhälfte besteht aus einer gemeinsamen Basis 202-0 mit beispielsweise acht Jochschenkeln 202-1 bis 202-8. Entsprechendes gilt für die Jochschenkel 203-1 bis 203-8. Auf jede Jochhälfte ist eine als Flachspule ausgeführte Erregerspule 218, 219 aufgesteckt. Die Windungen der Erregerspule 218 verlaufen zwischen den Jochschenkeln 202-2/202-3, und 202-6/ 202-7 für die Jochhälfte 202. Durch das Innere der Spule ragen die Jochschenkel 202-3 bis 202-6.Analogous considerations apply to an embodiment of the electromagnetic tappet drive according to FIG. 2. In this case, the opposing yoke halves 202 and 203 are each comb-shaped with a plurality of yoke legs. Each yoke half consists of a common base 202-0 with, for example, eight yoke legs 202-1 to 202-8. The same applies to the yoke legs 203-1 to 203-8. An excitation coil 218, 219 designed as a flat coil is attached to each half of the yoke. The turns of the excitation coil 218 run between the yoke legs 202-2 / 202-3 and 202-6 / 202-7 for the yoke half 202. The yoke legs 202-3 to 202-6 protrude through the interior of the coil.

Zwischen den Polenden der sich gegenüberstehenden Jochschenkel beider Jochhälften werden die magnetischen Arbeitsspalte gebildet. Jedem Arbeitsspalt ist wiederum einer der magnetischen Ankerstege 210 bis 218 des Stößels 220 zugeordnet.The magnetic working gaps are formed between the pole ends of the opposing yoke legs of both halves of the yoke. One of the magnetic anchor webs 210 to 218 of the plunger 220 is in turn assigned to each working gap.

Auch diese Anordnung (Fig. 2) gestattet im Vergleich zur Anordnung nach Fig. 4 eine wesentliche Verringerung der Bauhöhe des Druckstößels, da die gesamte Kraftwirkung auf den Druckstößel durch die Vergrößerung der Anzahl der magnetischen Arbeitsspalte bei gleichbleibender Amperewindungszahl der Spule vergrößert ist. Im Vergleich der Ausführungsform nach Fig. 2 zur Ausführungsform nach Fig. 4 kann man sich vorstellen, daß.die äußeren Schenkel 54 und 52 (Fig. 4) der E-förmigen Jochhälfte 50 in jeweils zwei Schenkel 202-1, 202-2 und 202-7 und 202-8 der Jochhälfte 202 (Fig. 2) aufgeteilt werden, während der mittlere Schenkel 53 des der E-förmigen Jochhälfte 50 (Fig. 4) in insgesamt vier einander benachbarte Schenkel 202-3 bis 202-6 (Fig. 2) aufgeteilt wird.This arrangement (FIG. 2) also allows a significant reduction in the overall height of the pressure tappet compared to the arrangement according to FIG. 4, since the total force effect on the pressure tappet is increased by increasing the number of magnetic working gaps while the number of ampere turns of the coil remains the same. In comparison of the embodiment according to FIG. 2 to the embodiment according to FIG. 4, one can imagine that the outer legs 54 and 52 (FIG. 4) of the E-shaped yoke half 50 in each two legs 202-1, 202-2 and 202-7 and 202-8 of the yoke half 202 (Fig. 2) are divided, while the middle leg 53 of the E-shaped yoke half 50 (Fig. 4) in a total of four each other adjacent legs 202-3 to 202-6 (Fig. 2) is divided.

Entsprechende Überlegungen gelten natürlich auch für die Jochhälfte 40 (Fig. 4) in Verbindung mit der Jochhälfte 203 (Fig. 2). Bei der Ausführungsform der Doppel-U-Joche nach Fig. 1 (die aus der Aufspaltung des gemeinsamen Mittelschenkel 53 der E-förmigen Jochhälfte 50 nach Fig. 4 in zwei getrennte Magnetschenkel hervorgehen) stehen bei praktisch gleicher Erregerspule nunmehr vier (Fig. 1), anstatt der ursprünglichen drei Arbeitsspalte (Fig. 4) zur Krafterzeugung zur Verfügung). Aus diesem Grunde kann die Spule und die Druckstößelhöhe (in Längsrichtung der Ankerstege) nunmehr auf ca. 3/4 der ursprünglichen Höhe (Fig. 4) reduziert werden, um die gleiche Kraft wie bei der F-formigen Struktur der Magnethoche (Fig. 4) zu erzeugen. Eine auf 3/4 reduzierte Spulenhöhe bedeutet aber zugleich auch verringerte Wärmeverluste (proportional Ohm'scher Widerstand x Stromstärke2). Des weiteren ist es, wie bereits erwähnt, möglich, die Magnetjoche aus zwei einfachen Blechen herzustellen, auf die der Spulenkörper entsprechend aufzustecken ist. Dies ermöglicht eine sehr einfache und kostengünstige Herstellung.Corresponding considerations naturally also apply to the yoke half 40 (FIG. 4) in connection with the yoke half 203 (FIG. 2). In the embodiment of the double U-yokes according to FIG. 1 (which result from the splitting of the common middle leg 53 of the E-shaped yoke half 50 according to FIG. 4 into two separate magnetic legs) there are now four with the same excitation coil (FIG. 1) , instead of the original three working columns (Fig. 4) are available for force generation). For this reason, the coil and the plunger height (in the longitudinal direction of the armature webs) can now be reduced to approx. 3/4 of the original height (Fig. 4) by the same force as with the F-shaped structure of the magnet high (Fig. 4 ) to create. A coil height reduced to 3/4 also means reduced heat losses (proportional ohmic resistance x current2). Furthermore, as already mentioned, it is possible to produce the magnetic yokes from two simple sheets onto which the coil body is to be attached accordingly. This enables very simple and inexpensive production.

Die kammartige Ausführungsform der Jochhälften nach Fig. 2 gestattet eine Reduzierung der Bauhöhe des Druckstößels (und der damit in Beziehung stehenden Elektromagneteinheit) auf ungefähr die Hälfte im Vergleich zu der Ausführungsform nach Fig. 4 (bei E-förmigen Magnetjochhälften).The comb-like embodiment of the yoke halves according to FIG. 2 allows the overall height of the pressure tappet (and the related electromagnet unit) to be reduced to approximately half in comparison to the embodiment according to FIG. 4 (with E-shaped magnet yoke halves).

Entsprechende Kombinationen der Ausführungsformen sind jederzeit möglich. Wesentlich an allen diesen Ausführungsformen ist die Tatsache, daß in oder außerhalb der Erregerspule mehrere benachbarte Jochschenkel der gleichen Jochhälfte oder benachbarter Jochhälften verlaufen.Corresponding combinations of the embodiments are possible at any time. What is essential to all of these embodiments is the fact that a plurality of adjacent yoke legs of the same yoke half or adjacent yoke halves run in or outside the excitation coil.

Im folgenden wird detaillierter ausgeführt, wie es zu erklären ist, daß die Kraftwirkung bei gleichbleibender Amperewindungszahl der Erregerspule mit zunehmender Zahl der magnetischen Arbeitsspalte größer wird.In the following it will be explained in more detail how it can be explained that the force effect increases with an increasing number of ampere turns of the excitation coil with increasing number of magnetic working gaps.

Fig. 7 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares dreischenkliger Jochhälften mit einem drei Ankerstege umfassenden Stößel. Der Stößel ist mit 700 gekennzeichnet; seine Aktionsrichtung durch die Pfeilrichtung D. Der Stößel enthält die Ankerstege Al, A2 und A3. Sie sind jweils einem magnetischen Arbeitsspalt G1, G2, G3 zugeordnet. Die magnetischen Arbeitsspalte werden voneinander gegenüberstehenden Schenkeln eines Jochhälftenpaares gebildet: der magnetische Arbeitsspalt Gl von den Schenkeln Yll und Y21, der magnetische Arbeitsspalt G2 von den Schenkeln Y12 und Y22, der magnetische Arbeitsspalt G3 von den Schenkeln Y13 und Y23. Auf die Darstellung der Erregerspule wurde aus Vereinfachungsgründen verzichtet. Sie würde als Flachspule ausgeführt und auf den jeweils mittleren Schenkel Y12, Y22 einer Jochhälfte aufgesteckt sein, so daß ihre Windungen zwischen dem inneren Schenkel und dem äußeren Schenkel eienr Jochhälfte verlaufen. Die Polhöhe der Anordnung ist mit H gekennzeichnet.7 shows a simplified schematic representation of a pair of three-leg yoke halves with a tappet comprising three anchor webs. The plunger is marked with 700; its direction of action through the direction of the arrow D. The plunger contains the anchor bars Al, A2 and A3. They are each assigned to a magnetic working gap G1, G2, G3. The magnetic working gaps are mutually opposed legs of a pair of yoke halves: the magnetic working gap Gl from the legs Yll and Y21, the magnetic working gap G2 from the legs Y12 and Y22, the magnetic working gap G3 from the legs Y13 and Y23. For the sake of simplicity, the excitation coil has not been shown. It would be designed as a flat coil and placed on the respective middle leg Y12, Y22 of a yoke half, so that its windings run between the inner leg and the outer leg of a yoke half. The pole height of the arrangement is marked with H.

Zur Darstellung des Verlaufes der Magnetflußlinien durch eine solche Anordnung sei auf Fig. 8 verwiesen. Hierin wird der Verlauf der Magnetflußlinien in der Schnittfläche BB von Fig. 7 gezeigt. Es sind nur die für die den Magnetfluß wichtigen Teile wie die Jochschenkel und die Ankerstege gezeigt. Die Konturlinie des gesamten Stößels 700 wurde in der Fig. 8 aus Vereinfachungsgründen weggelassen.To illustrate the course of the magnetic flux lines through such an arrangement, reference is made to FIG. 8. The course of the magnetic flux lines in the sectional area BB of FIG. 7 is shown here. It's just for them the magnetic flux important parts such as the yoke legs and the anchor bars shown. The contour line of the entire plunger 700 has been omitted in FIG. 8 for reasons of simplification.

Aus der Darstellung in Fig. 7 in Verbindung mit Fig. 8 ist zu erkennen, daß der mittlere Schenkel Y12 bzw. Y22 einer Jochhälfte doppelt so stark ausgeführt ist wie die Außenschenkel Y11, Y13 bzw. Y21, Y23. Dadurch ist der mittlere magnetische Arbeitsspalt G2 auch doppelt so lang wie die zwischen den Außenschenkeln gebildeten Arbeitsspalte G1 und G3. Die Ankerstege hingegen haben jeweils die gleichen Abmessungen. Die mittleren Jochschenkel sind deshalb stärker als die äußeren Jochschenkel ausgeführt, um zu vermeiden, daß der mittlere Jochschenkel schneller als die äußeren Jochschenkel in eine magnetische Sättigung getrieben werden.From the representation in FIG. 7 in connection with FIG. 8 it can be seen that the middle leg Y12 or Y22 of a yoke half is twice as strong as the outer legs Y11, Y13 or Y21, Y23. As a result, the mean magnetic working gap G2 is also twice as long as the working gaps G1 and G3 formed between the outer legs. The anchor bars, on the other hand, each have the same dimensions. The middle yoke legs are therefore made stronger than the outer yoke legs in order to avoid that the middle yoke leg is driven into magnetic saturation faster than the outer yoke legs.

Wenn es im Anspruchsbegehren heißt, daß das Volumen der Ankerstege in der Größenordnung des Volumens der Arbeitsspalte liegt, könnte gefolgert werden, daß der Ankersteg A2 größer, d.h. nahezu doppelt so groß ausgeführt werden müßte wie die beiden anderen Ankerstege A1 und A3 für die kürzeren magnetischen Arbeitsspalte G1 und G3. Dies ist jedoch nicht erforderlich, da für die Kraftwirkung des Stößels im wesentlichen die Beschleunigungskraft maßgebend ist, die beim Hineinziehen des Ankersteges in den ihm zugeordneten Arbeitsspalt ausgeübt wird. Diese Beschleunigungskraft bezüglich des mittleren Ankersteges A2 ist aber nahezu genauso groß wie sie wäre, wenn der Ankersteg A2 doppeltes Volumen hätte, um den magnetischen Arbeitsspalt G2 nahezu auszufüllen. Die Formulierung, daß das Volumen der Ankerstege in der Größenordnung des Arbeitsspaltvolumens liegt, soll aus diesem Grunde auch jene Fälle miterfassen, in denen das Volumen der Ankerstege nur ca. die Hälfte des Volumens des Arbeitsspaltes beträgt.If it is stated in the claim that the volume of the anchor webs is in the order of the volume of the working gaps, it could be concluded that the anchor web A2 should be made larger, ie almost twice as large, as the two other anchor webs A1 and A3 for the shorter magnetic ones Working column G1 and G3. However, this is not necessary since the force of the tappet is essentially determined by the acceleration force which is exerted when the anchor web is pulled into the working gap assigned to it. However, this acceleration force with respect to the central anchor web A2 is almost as great as it would be if the anchor web A2 had twice the volume in order to almost fill the magnetic working gap G2. For this reason, the wording that the volume of the anchor bars is in the order of the working gap volume should also include those cases in which the The volume of the anchor bars is only about half the volume of the working gap.

Fig. 10 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares vierschenkliger Jochhälften mit einem vier-Ankerstege umfassenden Stößel. Der Stößel ist mit 900, die Aktionsrichtung des Stößels wiederum mit Pfeilrichtung D gekennzeichnet, die einzelnen Ankerstege sind mit A1, A2, A3 und A4 bezeichnet. Die obere Jochhälfte weist die Jochschenkel Y101, Y102, Y103 und Y104 auf, die untere die Jochschenkel Y201, Y202, Y203 und Y204. Der Arbeitsspalt G10 wird zwischen den Polenden der Jochschenkel YI01 und Y201 gebildet; der Arbeitsspalt G11 zwischen den Polenden der Jochschenkel Y102 und Y202; der Arbeitsspalt G12 zwischen den Polenden der Jochschenkel Y103 und Y203; der Arbeitsspalt G14 zwischen den Jochschenkeln Y104 und Y204. Die Jochschenkel Y102 und Y103 bzw. Y202 und Y203 kann man sich aus Aufspaltung des Jochschenkels Y12 bzw. Y22 (Fig. 7) entstanden denken. Aus Übersichtsgründen wird in Fig. 10 auf Darstellung der Erregerspule verzichtet. Die Erregerspule würde so auf jeweils eine Jochhälfte aufgesteckt werden, daß in ihrem Innnern die Jochschenkel Y102 und Y103 sind und die Windungen zwischen den Jochschenkeln Y101 und Y102 bzw. Y103 und Y104 verlaufen. Entsprechendes gilt für die Erregerspule der unteren Jochhälfte.10 shows a simplified schematic representation of a pair of four-leg yoke halves with a tappet comprising four anchor webs. The plunger is identified by 900, the direction of action of the plunger is again indicated by arrow direction D, the individual anchor webs are designated A1, A2, A3 and A4. The upper half of the yoke has the yoke legs Y101, Y102, Y103 and Y104, the lower half has the yoke legs Y201, Y202, Y203 and Y204. The working gap G10 is formed between the pole ends of the yoke legs YI01 and Y201; the working gap G11 between the pole ends of the yoke legs Y102 and Y202; A rbeitsspalt G12 between the pole ends of the yoke legs Y103 and Y203; the working gap G14 between the yoke legs Y104 and Y204. The yoke legs Y102 and Y103 or Y202 and Y203 can be thought to have arisen from splitting the yoke leg Y12 or Y22 (FIG. 7). For reasons of clarity, the excitation coil is not shown in FIG. 10. The excitation coil would be placed on each yoke half in such a way that the yoke legs Y102 and Y103 are inside and the windings run between the yoke legs Y101 and Y102 or Y103 and Y104. The same applies to the excitation coil of the lower half of the yoke.

In der Fig. 11 ist der Verlauf der Magnetflußlinien in der Schnittfläche CC-(Fig. 10) gezeigt. In Fig. 11 ist wiederum auf die Darstellung der gesamten Kontur des Stößels 900 (Fig. 10) aus Ubersichtsgründen verzichtet worden, da nur die für die Führung des Magnetflusses wesentlichen Teile (Jochschenkel und Ankerstege) gezeigt werden.11 shows the course of the magnetic flux lines in the sectional area CC- (FIG. 10). In Fig. 11, the representation of the entire contour of the plunger 900 (Fig. 10) has again been omitted for reasons of clarity, since only the parts essential for guiding the magnetic flux (yoke legs and anchor webs) are shown.

In Fig. 12 ist eine vereinfachte schematische Darstellung eines Paares vierschenkliger Jochhälften gezeigt, mit einem verkürzten nur drei Ankerstege umfassenden Stößel und mit einem durch Weicheisen überbrückten magnetischen Arbeitsspalt. Diese Darstellung in Fig. 12 ist aus der in Fig. 10 dadurch ableitbar, daß man sich den Stößel 900 (Fig. 10) dadurch verkürzt denkt, daß er nur noch die drei Ankerstege A102, A103 und A104 umfaßt. Jeder dieser Ankerstege ist jeweils einem der Arbeitsspalte G11, G12 und G13 zugeordnet, die von den Polflächen der entsprechenden Jochschenkel - wie auch in Zusammenhang mit Fig. 10 beschrieben - gebildet werden. Der sich ergebende Unterschied beider Anordnungen liegt darin, daß dem Arbeitsspalt G10 in Fig. 10 in Fig. 12 nunmehr kein mit dem Stößel 901 verbundener Ankersteg zugeordnet ist, sondern daß dieser Arbeitsspalt durch ein den Magnetfluß gut leitendes Weicheisenstück S überbrückt ist.FIG. 12 shows a simplified schematic representation of a pair of four-leg yoke halves, with a shortened plunger comprising only three anchor bars and with a magnetic working gap bridged by soft iron. This representation in FIG. 12 can be derived from that in FIG. 10 by thinking that the plunger 900 (FIG. 10) is shortened by the fact that it only comprises the three anchor bars A102, A103 and A104. Each of these anchor webs is assigned to one of the working gaps G11, G12 and G13, which are formed by the pole faces of the corresponding yoke legs - as also described in connection with FIG. 10. The resultant difference between the two arrangements is that the working gap G10 in FIG. 10 in FIG. 12 is now not assigned an anchor web connected to the plunger 901, but that this working gap is bridged by a piece of soft iron S which conducts the magnetic flux.

Die Verkürzung des Stößels ist mit einer bedeutsamen Gewichtsvermindung verbunden. Bei dem Einsatz derartiger Stößelantriebe in Schnelldruckern kann durch eine solche Gewichtsverminderung höhere Druckgeschwindigketi erreicht werden.The shortening of the ram is associated with a significant reduction in weight. When such tappet drives are used in high-speed printers, such a reduction in weight can achieve higher printing speeds.

Aus Analgiegründen wurden in Fig. 12 die Bezeichnungen A102, A103, A104, Gll, G12 und G13 von Fig. 10 beibehalten, ebenso auch die Bezeichnungen der Jochschenkel.For reasons of analgy, the designations A102, A 103, A104, Gll, G12 and G13 from FIG. 10 were retained in FIG. 12, as were the designations of the yoke legs.

In Fig. 13 ist die Darstellung des Verlaufes der Magnetflußlinien durch die Magnetjoche und die Ankerstege in der Schnittfläche DD von Fig. 12 gezeigt. Wiederum wurde aus Vereinfachungsgründen auf die Darstellung der Kontur des Stößels 901 (Fig. 2) verzichtet. Aus Fig. 13 ist im Vergleich zu Fig. 11 zu erkennen, daß sich durch eine Verringerung des magnetischen Widerstandes durch Einfügung des Weicheisenstückes S in dem mit C13 bezeichneten Magnetkreis (der folgende Teile enthält: Y101, Y102, A102/G11, Y202, Y201 und die betreffenden Jochschenkel verbindenden Basisteile der Jochhälften) eine höhere Magnetflußdichte ergibt als in C11 in Fig. 11. Dadurch ist jedoch auch eine Erhöhung der am Arbeitsspalt G11 auf den Ankersteg A102 wirkenden Beschleunigungskraft gegeben.FIG. 13 shows the course of the magnetic flux lines through the magnetic yokes and the anchor webs in the sectional area DD of FIG. 12. Again, the outline of the plunger 901 (FIG. 2) has been omitted for reasons of simplification. From Fig. 13 it can be seen in comparison to Fig. 11 that by Reduction of the magnetic resistance by inserting the soft iron piece S in the magnetic circuit denoted by C13 (which contains the following parts: Y101, Y102, A102 / G11, Y202, Y201 and the base parts of the yoke halves connecting the respective yoke legs) results in a higher magnetic flux density than in C11 in FIG 11. However, this also results in an increase in the acceleration force acting on the armature web A102 at the working gap G11.

In den Darstellungen Fig. 8, Fig. 9, Fig. 11 und Fig. 13 ist der Verlauf der Magnetflußlinien durch die Jochschenkel und die Ankerstege für verschiedene Magnetjochkonfigurationen gezeigt. Allen Konfigurationen gemeinsam ist jedoch die gleiche Amperewindungszahl der nicht dargestellten Erregerspule und gleiche äußere Abmessungen der Jochhälften. Die Darstellungen beziehen sich auf eine Position der Ankerstege unmittelbar vor ihrem Eintritt in den ihnen jeweils zugeordneten magnetischen Arbeitsspalt. In den Darstellungen ist die obere Jochhälfte in Schnittdarstellung gänzlich, die untere Jochhälfte nur teilweise (ohne die die Jochschenkel verbindende Basis) gezeigt. Die Magnetflußlinien und die Umrandungslinien der Jochhälften und der Ankerstege sind durch dünne durchgezogene Linien dargestellt. Der Magnetfluß im linken Teil L der Jochhälfte (Fig. 8) ist höher als der im rechten Teil R. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Magnetfluß für den rechten Teil R am Arbeitsspalt des rechten Teils des mittleren Jochschenkels Y12 einen höheren magnetischen Widerstand vorfindet, als der magnetische Widerstand für den linken Teil L beträgt, da der Magnetfluß im Arbeitsspalt G2 des linken Teiles des mittleren Jochschenkels Y12 im wesentlich über den gut leitenden Ankersteg A102 geführt wird.8, 9, 11 and 13 show the course of the magnetic flux lines through the yoke legs and the anchor webs for different magnetic yoke configurations. Common to all configurations, however, is the same number of ampere turns of the excitation coil, not shown, and the same outer dimensions of the yoke halves. The representations relate to a position of the anchor bars immediately before they enter the magnetic working gap assigned to them. In the illustrations, the upper half of the yoke is shown completely in section, the lower half of the yoke only partially (without the base connecting the yoke legs). The magnetic flux lines and the border lines of the yoke halves and the anchor webs are shown by thin solid lines. The magnetic flux in the left part L of the yoke half (FIG. 8) is higher than that in the right part R. The reason for this is that the magnetic flux for the right part R finds a higher magnetic resistance at the working gap of the right part of the central yoke leg Y12 than the magnetic resistance for the left part L, since the magnetic flux in the working gap G2 of the left part of the central yoke leg Y12 is essentially guided over the highly conductive armature web A102.

In Fig. 9 ist in Abwandlung der Darstellung nach Fig. 8 der Flußlinienverlauf durch ein Paar dreischenkliger Jochhälften gezeigt, wobei der mittlere Schenkel Y129 zu seiner Polfläche verjüngt ist.In FIG. 9, as a modification of the representation according to FIG. 8, the flow line through a pair of three-leg yoke halves is shown, the middle leg Y129 being tapered towards its pole face.

Diese Darstellung dient lediglich dem Hinweis, daß sich der Magnetfluß am Arbeitsspalt G29 nicht einfach durch eine Verkleinerung der Polflächen erhöhen läßt. Im Ergebnis ergibt diese Ausführungsform keine größere Magnetflußdichte im Arbeitsspalt G29 der Mittelschenkel Y129, Y229 und damit auch keine größere Beschleunigungskraft als es bei der Ausführungsform nach FIg. 8 der Fall ist. Die Bezeichnungen der einzelnen Teile in Fig. 9 entsprechen bis auf die letzte zusätzliche 9er Stelle denen von Fig. 8.This representation only serves to indicate that the magnetic flux at the working gap G29 cannot be increased simply by reducing the pole faces. As a result, this embodiment does not result in a greater magnetic flux density in the working gap G29 of the middle legs Y129, Y229 and therefore also no greater acceleration force than in the embodiment according to FIG. 8 is the case. The designations of the individual parts in FIG. 9 correspond to those of FIG. 8 except for the last additional 9-digit position.

Die Darstellung des Verlaufes der Magnetflußlinien in Fig. 11 (vierschenklige Jochhälften) zeigt im Vergleich zu der nach Fig. 8 (dreischenklige Jochhälften), daß die dreischenklige Jochstruktur eine unerwünschte Asymmetrie für die Magnetflußdichte im linken L und rechten R aufweist, während eine solche Asymmetrie bei der vierschenkligen Struktur nach Fig. 11 nicht mehr auftritt. Durch die gedachte Aufteilung des Mittelschenkels YI2 (Fig. 8) in zwei Mittelschenkel Y102 und Y103 in Fig. 11 wird die auf die Ankerstege wirkende Beschleunigungskraft bedeutend gesteigert.The representation of the course of the magnetic flux lines in Fig. 11 (four-leg yoke halves) shows, compared to that of Fig. 8 (three-leg yoke halves), that the three-leg yoke structure has an undesirable asymmetry for the magnetic flux density in the left L and right R, while such asymmetry 11 no longer occurs in the four-leg structure. The imaginary division of the middle leg YI2 (FIG. 8) into two middle legs Y102 and Y103 in FIG. 11 significantly increases the acceleration force acting on the anchor bars.

In diesem Zusammenhang sei jedoch auch bemerkt, daß sich für den zwischen den mittleren Jochschenkeln Y102 und Y103 bzw. Y202 und Y203 liegenden Teil des Stößels auch eine Verzögerung ergibt, da auf den Ankersteg A103 nicht nur eine anziehende Kraft seitens G12 sondern eine entgegen der Bewegungsrichtung D des Stößels wirkende Anziehungskraft zwischen A103 und G11 ergibt. Es zeigt sich jedoch, daß bei einer Vergrößerung des Abstandes zwischen den Schenkeln Y102 und Y103 bzw. Y202 und Y203 die Beschleunigungskraft nur geringfügig höher liegt als bei einer Struktur mit kleinerem Abstand. Rechnungen und Versuche haben ergeben, daß man mit einer vierschenkligen Struktur gemäß Fig. 11 mit 600 Amperewindungen der Erregerspule dieselbe Beschleunigungskraft erhält wie bei einer dreischenkligen Ausführung gemäß Fig. 8 mit 800 Amperewindungen, d.h. bei der vierschenkligen Ausführungsform werden die RI2-Verluste (R = ohmscher Widerstand, I = Stromstärke) auf 56% reduziert. Bei Anwendungen mit hoher Wiederholungsrate des Druckvorgangs wirkt auf den Stößel der vierschenkligen Struktur eine um 40% höhere Beschleunigungskraft als es bei gleicher Amperewindungszahl bei einer dreischenkligen Struktur der Fall ist.In this context, however, it should also be noted that there is also a delay for the part of the tappet located between the central yoke legs Y102 and Y103 or Y202 and Y203, since the anchor web A103 not only has an attractive force on the part of G12 but also a direction opposite to the direction of movement D of the plunger acting attractive force between A103 and G11. However, it turns out that when the distance between the legs Y102 and Y103 or Y202 and Y203 increases, the acceleration force is only slightly higher than in the case of a structure with a smaller distance. Calculations and tests have shown that with a four-legged structure according to FIG. 11 with 600 ampere turns of the excitation coil, the same acceleration force is obtained as with a three-legged embodiment according to FIG. 8 with 800 ampere turns, i.e. in the four-legged embodiment the RI2 losses (R = ohmic resistance, I = current) reduced to 56%. In applications with a high repetition rate of the printing process, the tappet of the four-legged structure has an acceleration force that is 40% higher than is the case with the same number of ampere turns in a three-legged structure.

In Fig. 14 ist die schematische Darstellung eines um einen Drehpunkt schwenkbaren Druckhammers 800 mit drei Ankerstegen 801, 802, 803 zur Zusammenarbeit mit einem Elektromagneten gemäß Fig. 12 gezeigt. Am unteren Ende des Druckhammers ist eine Blattfeder 804 mit einer Basis 805 verbunden. Die Blattfeder ermöglicht eine Bewegung des Druckhammers in und entgegen der Pfeilrichtung P. (Ebensogut sind u.a. auch Lösungen vorstellbar, bei denen die Schwenkbewegung des Druckhammers nicht mittels einer Blattfeder erreicht wird, sondern durch eine Stiftlagerung). Bei einer durch den Elektromagneten bedingten Bewegung des Druckhammerkopfes 806 in Pfeilrichtung P erfolgt ein Anschlag-in Druckrichtung. In dem mittleren, entgegen der Druckrichtung P etwas erweiterten Teil des Druckhammers sind die Ankerstege 801, 802, 803 angeordnet. (Sie entsprechen den Ankerstegen A102, A103 und A104 in Fig. 12). Diese Ankerstege sind jeweils einem Arbeitsspalt zugeordnet, der von den Polenden entsprechender Jochschenkel gebildet wird. Aus Ubersichtsgründen ist die Elektromagneteinheit 810 nach links versetzt gezeichnet. Der dem Ankersteg 801 zugeordnete Arbeitsspalt wird von den Polenden der Jochschenkel 810-1 und 810-2 gebildet. Der dem Ankersteg 802 zugeordnete Arbeitsspalt wird von den Polenden der Jochschenkel 810-3 und 810-4 gebildet; der dem Ankersteg 803 zugeordnete Arbeitsspalt von den Polenden der Jochschenkel 810-5 und 810-6. Die Jochschenkel 810-01 und 810-02 sind durch eine Weicheisenbrücke S miteinander verbunden. Die Jochschenkel der hinteren Jochhälfte haben die gemeinsame Basis 811, die der vorderen Jochhälfte die gemeinsame Basis 812. Die Erregerspule für die hintere Jochhälfte ist mit 813 angedeutet, die für die vordere mit 814. Die Windungen der Erregerspule 813 werden zwischen den Jochschenkeln 810-1 und 810-1 sowie zwischen den Jochschenkeln 810-3 und 810-5 geführt. Analoges gilt für die Erregerspule 814 der vorderen Jochhälfte. Bei Erregung des Elektromagneten werden die vor den einzelnen Arbeitsspalten stehenden Ankerstege in die ihnen zugeordneten Arbeitsspalte hineingezogen. Dadurch erfährt jedoch der Druckhammerkopf 806 eine Bewegung in Pfeilrichtung P. Der Umstand, daß es sich bei der Bewegung des Hammers um eine Bewegung um einen Drehpunkt handelt, die etwas von einer Linearbewegung abweicht, wirkt sich im wesentlichen nicht nachteilig aus.In Fig. 14, the schematic diagram of a pivotable print hammer about a pivot point 800 with three anchor webs 801, 802, 803 for cooperation with an electromagnet g according Fi. 12 shown. At the lower end of the print hammer, a leaf spring 804 is connected to a base 805. The leaf spring enables the pressure hammer to move in and against the direction of the arrow P. (Just as well, solutions are also conceivable in which the pivoting movement of the pressure hammer is not achieved by means of a leaf spring, but by means of a pin bearing). When the print hammer head 806 moves in the direction of arrow P as a result of the electromagnet, a stop occurs in the direction of pressure. The anchor webs 801, 802, 803 are arranged in the middle part of the print hammer, which is somewhat widened counter to the printing direction P. (They correspond to the anchor bars A102, A103 and A104 in Fig. 12). These anchor webs are each assigned to a working gap, which is formed by the pole ends of corresponding yoke legs. From overview green the electromagnet unit 810 is shown offset to the left. The working gap assigned to the armature web 801 is formed by the pole ends of the yoke legs 810-1 and 810-2. The working gap assigned to the anchor web 802 is formed by the pole ends of the yoke legs 810-3 and 810-4; the working gap associated with the armature web 803 from the pole ends of the yoke legs 810-5 and 810-6. The yoke legs 810-01 and 810-02 are connected by a soft iron bridge S. The yoke legs of the rear yoke half have the common base 811, those of the front yoke half have the common base 812. The excitation coil for the rear yoke half is indicated at 813, that for the front yoke at 814. The turns of the excitation coil 813 are between the yoke legs 810-1 and 810-1 and between the yoke legs 810-3 and 810-5. The same applies to the excitation coil 814 of the front half of the yoke. When the electromagnet is excited, the anchor webs in front of the individual working gaps are drawn into the working gaps assigned to them. However, this causes the print hammer head 806 to move in the direction of the arrow P. The fact that the movement of the hammer is a movement about a fulcrum, which differs somewhat from a linear movement, has essentially no disadvantage.

Der erfindungsgemäße Stößelantrieb kann vielfältigen Anwendungen genügen:

  • Wie vorstehend erwähnt, z.B. für Anschlagdrucker. Ebensogut sind auch Anwendungen denkbar, bei denen der Stößelantrieb für schnelle Ventilbetätigungen (z.B. in Verbrennungsmotoren, Bohrhämmern oder Pumpen) u.a.m. verwendet wird.
The tappet drive according to the invention can satisfy a wide range of applications:
  • As mentioned above, for example for impact printers. Applications are equally conceivable in which the tappet drive is used for fast valve actuation (eg in internal combustion engines, rotary hammers or pumps) and the like.

Claims (7)

1. Elektromagnetischer Stößelantrieb, bei dem der Elektromagnet aus mindestens einem Paar im wesentlichen symmetrisch aufgebauter magnetisierbarer Jochschenkel aufweisende Jochhälften besteht, deren einander zugewandte Jochschenkeln-Polenden einander fluchtende Arbeitsspalte bilden und bei dem zwischen den Arbeitsspalten ein in Richtung der Fluchtlinie der Arbeitsspalte verschiebbarer zungenförmiger Stößel angeordnet ist, welcher Ankerstege aus magnetisierbarem Material aufweist, von denen jeder einem Arbeitsspalt zugeordnet ist und wobei das Volumen der Ankerstege in der Größenordnung des Arbeitsspaltvolumens liegt und die Ankerstege in der Ausgangslage des Stößels in nicht erregtem Zustand des Elektromagneten sich vor dessen Arbeitsspalten befinden und bei Erregung des Elektromagneten in dessen Arbeitsspalte hineingezogen werden, und wobei die Erregerspule des Elektromagneten auf mindestens einen Jochschenkel derart aufgesteckt ist, daß ein wesentlicher Teil ihrer Windungen zwischen jeweils zwei benachbarten Jochschenkeln verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb und/oder außerhalb der Erregerspule (218; 104) mehrere jeweils benachbarte Jochschenkel (202-3, 202-4, 202-5, 202-6, 202-1, 202-2, 202-7, 202-8, 100-2, 102-1) der gleichen Jochhälfte (202) oder benachbarter Jochhälften (100, 102) verlaufen. 1. Electromagnetic tappet drive, in which the electromagnet consists of at least one pair of essentially symmetrically constructed magnetizable yoke halves having yoke halves whose facing yoke leg pole ends form mutually aligned working gaps and in which a tongue-shaped plunger which is displaceable in the direction of the alignment of the working column is arranged between the working columns, which has anchor bars made of magnetizable material, each of which is assigned to a working gap and wherein the volume of the anchor webs is in the order of the working gap volume and the anchor bars in the initial position of the plunger when the electromagnet is not excited are located in front of its working gaps and are pulled into its working gap when the electromagnet is excited, and wherein the excitation coil of the electromagnet is plugged onto at least one yoke leg, that a substantial part of their turns runs between two adjacent yoke legs, characterized in that that inside and / or outside the excitation coil (218; 104) several adjacent yoke legs (202-3, 202-4, 202-5, 202-6, 202-1, 202-2, 202-7, 202-8, 100-2, 102-1) of the same yoke half (202) or adjacent yoke halves (100, 102). 2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Jochhälften senkrecht zur Stößelebene in Aktionsrichtung des Stößels einen kammartigen Querschnitt aufweisen.2. Arrangement according to claim 1,
characterized,
that the yoke halves have a comb-like cross section perpendicular to the tappet plane in the direction of action of the tappet. 3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei benachbart angeordneten Jochhälften (100, 102) dieselben jeweils einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.3. Arrangement according to claim 2,
characterized,
that in the case of adjacent yoke halves (100, 102) they each have a U-shaped cross section. 4. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Jochhälfte mindestens 4 Jochschenkel aufweist.4. Arrangement according to claim 2,
characterized,
that a yoke half has at least 4 yoke legs. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stößel Teil eines um einen Drehpunkt schwenkbaren Hebels (800) ist.5. Arrangement according to one of claims 1-4,
characterized,
that the plunger is part of a lever (800) which can be pivoted about a pivot point. 6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hebel (800) einen Hammerkopf (806) aufweist.6. Arrangement according to claim 5,
characterized,
that the lever (800) has a hammer head (806). 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 6, gekennzeichnet durch die Verwendung in Anschlagdruckern oder für Ventilbetätigungen.7. Arrangement according to one of claims 1-6, characterized by the use in impact printers or for valve actuations.
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DE (1) DE3376912D1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3346133A1 (en) * 1983-12-21 1985-07-04 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart Automatic flying-time measurement in impact printers
EP0210636A1 (en) * 1985-07-29 1987-02-04 International Business Machines Corporation Assembly of electromagnetic hammer actuators for impact printers
WO1987007757A1 (en) * 1986-06-02 1987-12-17 Portescap Electromagnetic actuation device
WO2000079672A1 (en) * 1999-06-22 2000-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic linear drive

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4867059A (en) * 1988-08-05 1989-09-19 International Business Machines Corporation Impact printer print mechanism and method of manufacture
DE29706491U1 (en) * 1997-04-11 1998-08-06 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Electromagnetic actuator with low eddy current armature
JP3492288B2 (en) * 2000-06-16 2004-02-03 キヤノン株式会社 Electromagnetic actuator, method of manufacturing the electromagnetic actuator, and optical deflector using the electromagnetic actuator
US20080061105A1 (en) * 2005-06-17 2008-03-13 Jonas Zachrisson Electrically Powered Tool

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE837276C (en) * 1948-10-06 1952-04-21 Westfaelische Metall Ind Ag Laminated magnet for electromagnetic devices, especially for electromagnetic signal listeners
FR1397007A (en) * 1964-06-02 1965-04-23 Ultra Electronics Ltd Force-generating actuation device, in particular for measuring instruments or position control devices
FR1542785A (en) * 1967-09-15 1968-10-18 English Electric Co Ltd Electromagnetic actuators
DE1489691A1 (en) * 1965-07-02 1969-05-14 Binder Magnete Electromagnet that can be fed with direct current, alternating current or three-phase current
EP0063233A2 (en) * 1981-04-11 1982-10-27 Ibm Deutschland Gmbh Electromagnetic driving element

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3275964A (en) * 1964-01-06 1966-09-27 Koontz Wagner Electric Company Multiple position solenoid device
GB1196418A (en) * 1966-09-26 1970-06-24 English Electric Co Ltd Improvements relating to Electro-Magnetic Devices
JPS4968624A (en) * 1972-11-03 1974-07-03
DE3018407A1 (en) * 1980-05-14 1981-11-19 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart ELECTROMAGNETICALLY OPERABLE PUSH DRIVE, ESPECIALLY FOR STOP PRINTER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE837276C (en) * 1948-10-06 1952-04-21 Westfaelische Metall Ind Ag Laminated magnet for electromagnetic devices, especially for electromagnetic signal listeners
FR1397007A (en) * 1964-06-02 1965-04-23 Ultra Electronics Ltd Force-generating actuation device, in particular for measuring instruments or position control devices
DE1489691A1 (en) * 1965-07-02 1969-05-14 Binder Magnete Electromagnet that can be fed with direct current, alternating current or three-phase current
FR1542785A (en) * 1967-09-15 1968-10-18 English Electric Co Ltd Electromagnetic actuators
EP0063233A2 (en) * 1981-04-11 1982-10-27 Ibm Deutschland Gmbh Electromagnetic driving element

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3346133A1 (en) * 1983-12-21 1985-07-04 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart Automatic flying-time measurement in impact printers
EP0210636A1 (en) * 1985-07-29 1987-02-04 International Business Machines Corporation Assembly of electromagnetic hammer actuators for impact printers
WO1987007757A1 (en) * 1986-06-02 1987-12-17 Portescap Electromagnetic actuation device
US4908592A (en) * 1986-06-02 1990-03-13 Portescap Electromagnetic actuating device
WO2000079672A1 (en) * 1999-06-22 2000-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic linear drive
US6888269B1 (en) 1999-06-22 2005-05-03 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic linear drive

Also Published As

Publication number Publication date
CA1200831A (en) 1986-02-18
US4527139A (en) 1985-07-02
EP0127692B1 (en) 1988-06-01
JPS6037107A (en) 1985-02-26
DE3376912D1 (en) 1988-07-07

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