EP0144833B1 - Actuating mechanism, e.g. for matrix line printers - Google Patents

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EP0144833B1
EP0144833B1 EP19840113805 EP84113805A EP0144833B1 EP 0144833 B1 EP0144833 B1 EP 0144833B1 EP 19840113805 EP19840113805 EP 19840113805 EP 84113805 A EP84113805 A EP 84113805A EP 0144833 B1 EP0144833 B1 EP 0144833B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
hammer
field line
stand
electromagnetic coil
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19840113805
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German (de)
French (fr)
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EP0144833A2 (en
EP0144833A3 (en
Inventor
Edward D. Bringhurst
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.)
Mannesmann Tally Corp
Original Assignee
Mannesmann Tally Corp
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Publication date
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Application filed by Mannesmann Tally Corp filed Critical Mannesmann Tally Corp
Publication of EP0144833A2 publication Critical patent/EP0144833A2/en
Publication of EP0144833A3 publication Critical patent/EP0144833A3/en
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Publication of EP0144833B1 publication Critical patent/EP0144833B1/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
    • B41J9/26—Means for operating hammers to effect impression
    • B41J9/36—Means for operating hammers to effect impression in which mechanical power is applied under electromagnetic control

Definitions

  • the invention relates to an actuating mechanism, in particular for matrix line printers, for writing characters or drawings formed from dot patterns on a record carrier which can be moved perpendicular to the line direction by means of a pendulum device which can be moved back and forth parallel to a print line , which has an elongated carriage, carriage or the like, on which spring-loaded pressure hammers are arranged next to one another in the row direction, each pressure hammer having a magnetic flux circuit, consisting of a cross-polarized permanent magnet with two mutually parallel pole faces, a magnetic flux plate which is parallel to a pole face cantilevered to this and from this to the side is arranged with a perpendicular to the projecting end of the magnetic flux plate and parallel to the polarization of the permanent magnet arranged coil stand with an electromagnetic coil arranged thereon ends just in front of the tip of the coil stand, as well as a field line return plate, which is arranged on the other pole face parallel to this and projecting towards the
  • matrix printers can be divided into two categories - matrix line printers and matrix serial printers. Both categories of printers produce images (characters or drawings) by selectively printing a series of dots in an XY matrix.
  • Serial matrix printers have a printhead that is moved horizontally back and forth over a recording medium, either continuously or step by step.
  • the print head contains a vertical column of dot printing elements (printing needles). Since each column position of a character position is reached during printing, the required number of dot printing elements are operated to produce characters.
  • a series of vertical columns of dots produced in this way forms the desired symbol.
  • matrix line printers incorporate a dot mechanism to produce horizontal dot lines substantially simultaneously as the record carrier is moved step by step through the printer.
  • a series of horizontal dotted lines creates an image, for example a series of characters or a section of a drawing.
  • US Pat. No. 4,351,235 (corresponding to European patent application 0 047 883) describes such a dot printing device, in particular for matrix line printers.
  • the actuation mechanism is contained in hammer modules, which have a large number of clamping hammer arms made of elastic ferromagnetic material that are clamped on one side. At the free end there is a protrusion (e.g. a ball) that prints a dot when the associated print hammer arm is actuated.
  • a protrusion e.g. a ball
  • Each print hammer actuation mechanism includes a permanent magnet, a coil stand, and plates that create a field line path between the permanent magnet and the coil stand, and an electromagnetic coil disposed on the coil stand.
  • the print hammer arm is drawn to the coil stand by the magnetic field generated by the permanent magnet. This attraction bends the print hammer arm.
  • the tension hammer arm tensioned in this way is triggered by the electromagnetic coil being acted upon by electric current in such a way that the coil generates a magnetic field which counteracts the field of attraction of the coil stand generated by the permanent magnet.
  • Dot printing mechanisms of the type described above have a number of advantages over previously developed dot printing mechanisms for use in matrix line printers (DE-A-21 54 568 / US Pat. No. 3,941,051) and thus represent a step forward in this Technique, however, it has been found that the known dot pressure mechanisms can be improved in various ways.
  • the pressure hammers of the known point pressure mechanisms are triggered when a sufficiently high current flows through the electromagnetic coil. While a print hammer is triggered when this current flows through the electromagnetic coil in the correct size and direction, the magnetic field generated by the current flow does not fully counteract the magnetic field generated by the permanent magnet. Rather, the magnetic field of the permanent magnet is only counteracted to the extent necessary for the bending force stored in the printing hammer to overcome the attractive force of the permanent magnet. This condition leads to the fact that after the permanent magnet has been triggered, a magnetic field is generated which exerts a "braking force" on the triggered pressure hammer. This braking force reduces the impact force exerted by the pressure hammer on the pressure abutment.
  • the object of the invention is therefore to increase the pressure hammer force at a given current size without increasing the electrical current at the electromagnetic coil. Conversely, this task is aimed at at least keeping the strength of the current applied to the electromagnetic coil at least the same or better reducing it for a given size of pressure hammer force.
  • the print hammer is in one piece and compresses two. Ends with a thin, bend elastically deformable middle zone lying between them, that the print hammer with the other, thickened end forming the print hammer head in the retracted, prestressed position, forming a contact surface sufficient for the field line backflow, on the outer end of the field line return plate and rests on the free end of the coil stand and that the projecting end of the field line return plate ends laterally in front of the circumference of the electromagnetic coil, the ratio diameter: length of the electromagnetic coil being less than 1.0, so that the end of the electromagnetic coil is a minimum distance "B" from the tip of the bobbin stand.
  • Such an electromagnetic coil is referred to here as a long electromagnetic coil, in contrast to the known type of electromagnetic coils, which end very far in front of the tip of the coil stand.
  • the coil stand, the magnetic flux plate and the field line return plate are arranged such that the tip of the coil stand lies in a plane with the tip of the outer surface of the field line return plate and the field line return plate ends shortly before it reaches the adjacent peripheral surface of the electromagnetic coil mounted on the rod.
  • the firmly clamped end of the pressure hammer is attached to the outer surface of the field line return plate in line with the permanent magnet.
  • the head of the print hammer is arranged so that it is attracted to the tip of the coil stand and the adjacent surface of the field line return plate by the magnetic flux generated by the permanent magnet when the electromagnetic coil is not energized.
  • the force of attraction pulls the head of the print hammer through a narrow gap, thereby bending and tensioning the print hammer.
  • the electromagnetic coil As soon as the electromagnetic coil is excited, it generates a magnetic field that counteracts the field of attraction of the permanent magnet and thus triggers the tension hammer.
  • a protrusion eg a ball
  • a protrusion is on the from the pole tip distal end of the print hammer is welded against an ink ribbon, creating a dot on a recording medium.
  • the intensity of the magnetic flux generated by the solenoid coil in the space between the tip of the bobbin stand and the print hammer head for a given amount of trigger current is very high.
  • This design means maximizing the magnetic flux intensity in this space, thereby simultaneously reducing the braking force generated by the permanent magnet after the print hammer has been triggered at a certain current or makes it possible to reduce the release current at the given current and an improved impact force of the print hammer. It is advantageous here that the ratio of diameter: length of the electromagnetic coil is less than 1.0.
  • the invention provides an electromagnetic coil mounted on a coil stand of a print hammer actuating mechanism such that the end of the electromagnetic coil is much more at the tip of the coil stand than in known hammer actuating mechanisms of this type, as described above.
  • the design according to the invention leads to an increase in the intensity of the magnetic flux generated by the electromagnetic coil at the tip of the coil stand at a given current strength compared to known pressure hammer actuation mechanisms in which the electromagnetic coil is located at a significant distance from the tip of the coil stand. Since the magnetic flux intensity in the space between the tip of the coil stand and the print hammer head is increased, the braking force of the permanent magnet, which is on the Print hammer head after triggering, significantly reduced at a given current.
  • the pressure force generated by the print hammer is increased.
  • the current strength of the electromagnetic coil can also be reduced for a given compressive force. The reduction in the current intensity now leads decisively to a lower amount of heat generated per unit of time, so that the service life of the electromagnetic coil and thus of the entire print hammer actuation mechanism or of the printer are increased.
  • a printing hammer according to FIG. 1 is known from EP-A-0 131 300, which was registered on July 9, 1984 and published on January 16, 1985, in which the priority of July 11, 1983 is claimed.
  • This includes: a permanent magnet 13, a magnetic flux plate 15, a field line return plate 17, a coil stand 19, an electromagnetic coil 21 and a pressure hammer 23.
  • the magnetic flux plate 15, the field line return plate 17, the coil stand 19 and the pressure hammer 23 are all made of ferromagnetic materials.
  • the permanent magnet 13 has a rectangular cross section.
  • the magnetic flux plate 15 is mounted on one of the pole faces of the permanent magnet 13 and the field line return plate 17 on the other pole face.
  • the magnetic flux plate 15 or the field line return plate 17 protrude outward in the same direction beyond an edge of the permanent magnet 13.
  • the magnetic flux plate 15 protrudes further than the field line return plate 17.
  • the coil stand 19 is located at the outer end of the magnetic flux plate 15.
  • the electromagnetic coil 21 is mounted on the coil stand 19.
  • the coil stand 19 lies beyond the outer end of the field line return plate 17 and ends in a plane which coincides with the plane defined by the outer surface of the field line return plate 17.
  • the length and size of the electromagnetic coil 21 are dimensioned such that the electromagnetic coil is located between the opposing surfaces of the magnetic flux and field line return plates 15 and 17 and that the outer end of the field line return plate projects beyond the electromagnetic coil 21.
  • This arrangement means that the end of the electromagnetic coil 21 which is closest to the tip of the coil stand 19 is approximately the same distance from the tip which corresponds to the thickness of the field line return plate 17. This distance is labeled "A" in FIG. In a practical exemplary embodiment of an actuating mechanism of the known type shown in FIG. 1, the distance A is approximately 2.794 mm.
  • the print hammer 23 is mounted at one end. Furthermore, the print hammer 23 has an elongated shape and is attached to the outer surface of the field line return plate 17, where the field line return plate 17 projects beyond the permanent magnet 13.
  • the illustration shows that the print hammer 23 is fastened to the field line return plate 17 with a cap screw 25.
  • the print hammer 23 consists of a thin central zone 27 and a head 29. The head 29 projects beyond the outer end of the field line return plate 17 and the tip of the bobbin stand 19. The outer end of the head 29 is bent outward.
  • a pressure ball 31 is attached to the outer tip of the head 29.
  • the pressure ball 31 is preferably attached to the head 29 of the pressure hammer 23 by welding.
  • the permanent magnet 13 generates a magnetic field (indicated by the arrows) which firmly pulls the head 29 to the tip of the bobbin stand 19 and the outer surface of the field line return plate 17.
  • the head 29 would stand out from the tip of the coil stand 19 and the end of the field line return plate 17 by a very small amount, preferably in the range from 0.4064 to 0.508 mm.
  • the thin central zone 27 of the print hammer 23 is bent. In this bending state, the print hammer 23 is in the prestressed state and stores the print energy.
  • the electromagnetic coil 21 attached to the coil stand 19 is excited in such a way that the magnetic field generated by the permanent magnet 13 is counteracted.
  • the print hammer 23 is triggered.
  • the firing of the pressure hammer 23 causes the energy stored in the thin central zone 27 to move the head 29 of the pressure hammer 23 and thus the pressure ball 31 away from the tip of the bobbin stand 19.
  • the pressure ball 31 strikes an ink ribbon against a recording medium supported by a pressure abutment (e.g. paper), both of which are not shown on the drawings.
  • a pressure abutment e.g. paper
  • a printing dot is printed on the recording medium.
  • the current flow through the electromagnetic coil 21 ends when the print hammer 23 rebounds from the pressure shock and the rebounding print hammer 23 is tensioned again because the head 29 is withdrawn by the magnetic field generated by the permanent magnet 13 to the tip of the coil stand 19 and the adjacent end of the field line return plate 17 .
  • the person skilled in the art of electromagnetic circuits recognizes that the majority of the magnetic flux generated by the permanent magnet 13 follows the field line path of a ferromagnetic circuit which is formed by the magnetic flux plate 15, the coil stand 19, the head 29, the print hammer 23 and the field line return plate 17. A small amount of magnetic flux can follow the field line path of a magnetic circuit which runs through the thin central zone 27 of the pressure hammer 23. The amount of magnetic flux that passes through the head 29 of the print hammer 23 determines the magnitude of the attractive force that holds the head 29 firmly at the tip of the coil stand 19 and the end of the field line return plate 17.
  • the person skilled in the art with electromagnetic coils understands that the further away a ferromagnetic object is from an electromagnetic coil, the less magnetic force is exerted by the electromagnetic coil on the object.
  • the decrease in force as the distance increases is directly related to the magnetic intensity, after which the magnetic force decreases rapidly as the distance from a coil increases.
  • the distance between the end of the solenoid coil and the tip of the bobbin stand 19, ie the distance A is substantially equal to the thickness of the field line return plate 17.
  • the magnitude of the braking force that the permanent magnet 21 generates after the print hammer 23 has been fired is greater than if the magnetic flux through the distance A could be effectively used to counteract the magnetic field generated by the permanent magnet 13. Therefore, since the electric current in the electromagnetic coil 21 is higher than necessary to trigger the head 29 at a prescribed impact force achieve, the heat generated by the current flow through the electromagnetic coil 21 is higher than desired. Depending on the speed of the hammer actuation and other relevant factors, the heat generated by the electromagnetic coil 21 can prematurely destroy an electromagnetic coil or require additional coil cooling or its increase in power. The present invention is therefore aimed at avoiding these disadvantages.
  • the print hammer actuation mechanism 41 which is also shown in FIG. 3, contains the following components: a permanent magnet 43, a magnetic flux plate 45, a field line return plate 47, a coil stand 49, an electromagnetic coil 51 and a print hammer 53.
  • the magnetic flux plate 45 and the field line return plate 47 are mounted on the oppositely polarized surfaces of the permanent magnet 43 and protrude from the latter in the same direction.
  • the magnetic flux plate 45 projects significantly further outwards than the field line return plate 47.
  • the coil stand 49 is mounted on the outer end of the surface of the magnetic flux plate 45, opposite the field line return plate 47.
  • the tip of the coil stand 49 ends in a plane which is essentially in a plane with the outer surface of the field line return plate 47.
  • the electromagnetic coil 51 is mounted on the coil stand 49. However, the electromagnetic coil 51 does not end just before the opposite surface of the field line return plate 47, but protrudes outwards and ends just before the tip of the coil stand 49.
  • the distance between the tip of the coil stand 49 and the end of the electromagnetic coil 51 is shown in FIG. 2 with "B " designated. The distance B in FIG. 2 thus corresponds to the distance A in FIG. 1.
  • the distance B is approximately 0.508 mm.
  • the print hammer 53 in FIG. 2 is arranged clamped at one end. This means that the print hammer 53 is fastened with a cap screw 55 to the outer surface of the field line return plate 47 in the area in which the field line return plate 47 covers the permanent magnet 43.
  • the print hammer 53 contains a thin central zone 57 which projects outward from the fastening area in the direction of the bobbin stand 49.
  • the head 59 projects beyond the gap between the tip of the coil stand 49 and the adjacent end of the field line return plate 47.
  • the head 59 is bent outwards and ends in a flat area on which a pressure ball is located 61 is welded on.
  • the permanent magnet 43 of the print hammer actuation mechanism 41 shown in FIG. 2 also pulls the head 59 firmly onto the tip of the bobbin stand 49 and at the end of the field line return plate 47, whereby the head 59 bridges between them forms these parts.
  • the head 59 would rise from the tip of the coil stand 49 and the outer end of the field line return plate 47 by a very small amount, preferably in the range of 0.4064 to 0.508 mm .
  • the print hammer 53 is fired. Firing the print hammer 53 causes the energy stored in the thin central zone 57 to move the head 59 of the print hammer 53 and thus the pressure ball 61 away from the tip of the reel stand 49 and in the same way as the print hammer actuation mechanism 11 in FIG. 1 on a recording medium creates a pressure point.
  • the main difference between the known print hammer actuating mechanism 11 and the actuating mechanism 43 according to the invention is that the distance between the tip of the coil stand and the adjacent end of the electromagnetic coil is substantially smaller. These distances are designated A and B in FIGS. 1 and 2.
  • the distance A is approximately 2.794 mm.
  • the distance B is approximately 0.508 mm.
  • the field of the permanent magnet remains even larger than the field of the electromagnetic coil. This residual field creates a "braking force" that slows the movement of the print hammer. Since the intensity of the magnetic flux in the gap from the electromagnetic coil 51 of the print hammer actuation mechanism '41 of the type shown in FIG. 2 under similar conditions is greater than the intensity of the magnetic flux in the gap from an electromagnetic coil 21 of a print hammer actuation mechanism' 11 from that shown in FIG 1 is generated, the impact force of the print hammer 53 according to FIG. 2 is greater than the impact force of the print hammer 23 according to FIG. 1. On the other hand, the print hammer actuation mechanism 41 according to FIG.
  • Figure 3 shows a hammer bench module 71, similar to that shown and described in U.S. Patent 4,351,235 (corresponding to European Patent Application 0 047 883), which has been adapted and now has the configuration of the present invention.
  • 3 shows a hammer bench module with the following components: a permanent magnet 73, a magnetic flux plate 75, a field line return plate 77, a plurality of cylindrical coil stands 79, a plurality of electromagnetic coils 81 and a multi-arm hammer 83.
  • the multi-arm hammer 83 comprises three pressure hammer arms 85, in the project outward from a base 87 on a common plane.
  • the magnetic flux plate 75 shown comprises three arms 89 which project outwards from a base 91 in a common plane
  • the field line return plate 77 shown comprises three arms 93 which project outwards from a base 95 in a common plane.
  • the number of coil stands 79 and electromagnetic coils 81, which are shown in FIG. 3, are three each.
  • the hammer module 71 is based on the principle of the multiple of three, but the number should not be understood as a limitation, although one is preferred in the exemplary embodiment shown. The principle of the number three is preferred because it results in an inexpensive module size in terms of manufacturability.
  • the number 3 with no remainder merges into 66 and 132 print hammers, which are the preferred numbers of dot printing elements in matrix line printers for printing a standard line with 132 characters.
  • the permanent magnet 73 is elongated and has the shape of a cuboid.
  • the polarization of the permanent magnet 73 is such that one pole (e.g. the north pole N) of the permanent magnet 73 lies along one longitudinal surface and the other pole (e.g. the south pole S) lies along the opposite longitudinal side.
  • the base 95 of the field line return plate 77 is mounted on one of the pole faces of the elongated permanent magnet 73 and the base 91 of the magnetic flux plate 75 is fastened on the other pole face.
  • the planar magnetic flux and field line return plates 75 and 77 thus lie in parallel planes.
  • the arms 89 and 93 of the magnetic flux plate 75 and the field line return plate 77 are formed and arranged so that they are each aligned.
  • the base 91 of the magnetic flux plate 75 comprises two threaded bores 97 between the arms 89 of the magnetic flux plate 75.
  • At the outer end of each arm 89 of the magnetic flux plate 75 is one of the coil stands 79 mounted.
  • the coil stands 79 protrude at right angles from the plane of the magnetic flux plate 75 in the direction of the field line return plate 77.
  • the coil stands 79 are attached to the arms by radial riveting of the coil stands 79 into holes in the arms 89.
  • One of the coil stands 79 is one of them
  • Electromagnetic coils 81 mounted.
  • the electromagnetic coils 81 are somewhat shorter than the coil stands 79 which project outward from the magnetic flux plate 75.
  • the electromagnetic coils 81 are mounted on the coil stands 79, as described, they end just in front of the tips of the coil stands 79. Since the electromagnetic coils 81 cover practically the entire length of the coil stands 79, they are sometimes referred to here as long coils for them to distinguish the shorter electromagnetic coils 21 which are used in the print hammer actuating mechanism 11 according to FIG. 1. No screws or other clamping devices are used for fastening the magnetic flux plate 75 to the permanent magnet 73 and the permanent magnet 73 itself to the magnetic flux plate 75; these elements are preferably joined together with adhesives.
  • the coil stands 79 are so long that the outer surface of the tips of the coil stands 79 are coplanar with the outer surface of the arms 93 of the magnetic flux plate 75.
  • This design is preferably achieved in that the parts are ground after assembly.
  • the tips of the arms 93 of the field line return plate 77 have an arc next to the solenoid coils 81, although not always necessary in view of the magnetic behavior, so that there is a constant gap between the curved tips of the arms and the adjacent peripheral surface of the electromagnetic coils 81 is formed.
  • the base 87 of the multi-arm hammers 83 comprises three bores 105, which are each in line with one of the pressure hammers 83.
  • the multi-arm hammer 83 is arranged so that its base 87 is the base 95 of the field line return plate 77 towers. In this position, the bores 105 in the base 87 of the multi-arm hammer 83 are in a line with three threaded bores 107 in the base 95 of the field line return plate 77. Screws 109 run through the bores 105 in the base 87 of the multi-arm hammer 83 into the threaded bores 107 in FIG Base 95 of the field line return plate 77. The base of the multi-arm hammer 83 is thus fastened to the base 95 of the field line return plate 77. Pressure balls 111 are welded to the outwardly bent tip of the heads 86 on the pressure arms 85.
  • the invention provides an improved print hammer actuation mechanism 41, whether it is designed as a print hammer module, as shown in FIG. 3, or in some other form.
  • the electromagnetic coil 51 or 81 is as close as is practical, in the space between a retracted print hammer 53 or 83 and the stop (e.g. the coil stand 49 or 79), against which it is released by a retraction force (eg the magnetic field generated by a permanent magnet 43 or 73) is drawn.
  • the force of the pressurization with a prescribed number of coil windings and a prescribed current connection in one exemplary embodiment of the invention is increased compared to the sizes for a similar electromagnetic coil with a comparable current input at a greater distance from the intermediate space.
  • the amount of current to achieve the same impact force can be reduced. Since the current can be reduced, the generation of heat by electromagnetic coils 51 and 81 is reduced accordingly. If only a small amount of heat was previously generated, the speed of the printer can now be increased because into the electromagnetic coils 51 and 81 faster impulses can be induced without inappropriately amplifying the entire heat generation.
  • the invention may accordingly be carried out in such a way that one of several results is achieved, depending on the requirements of the actuating mechanism in which the invention is to be used.

Landscapes

  • Impact Printers (AREA)

Description

Ausgehend von der EP-A-0 047 883 betrifft die Erfindung einen Betätigungsmechanismus, insbesondere für Matrix-Zeilendrucker, zum Schreiben von aus Punktmustern gebildeten Zeichen bzw. Zeichnungen auf einem senkrecht zur Zeilenrichtung bewegbaren Aufzeichnungsträger mittels einer zu einer Druckzeile parallel hin- und herbewegbaren Pendeleinrichtung, die einen länglichen Wagen, Schlitten oder dgl. aufweist, auf denen in Zeilenrichtung jeweils nebeneinanderliegend federnde Druckhämmer angeordnet sind, wobei jeder Druckhammer einen Magnetflußkreis aufweist, bestehend aus einem querpolarisierten Dauermagneten mit zwei gegenüberliegenden zueinander parallelen Polflächen, einer Magnetflußplattet, die an einer Polfläche parallel zu dieser und aus dieser zur Seite hin auskragend angeordnet ist mit einem senkrecht auf dem auskragenden Ende der Magnet flußplatte und parallel zur Polarisierung des Dauermagneten angeordneten Spulenständer mit darauf angeordneter Elektromagnetspule, die knapp vor der Spitze des Spulenständers endet, sowie aus einer Feldlinienrückleitplatte, die an der anderen Polfläche parallel zu dieser und zum Spulenständer hin auskragend angeordnet ist und dem einendig auf der Feldlinienrückleitplatte in deren an der Polfläche liegenden Bereich befestigten Druckhammer, der mit seinem anderen, freien, den Druckhammerkopf bildenden Ende in der zurückgezogenen, vorgespannten Position auf dem freien Ende des Spulenständers aufliegt.Starting from EP-A-0 047 883, the invention relates to an actuating mechanism, in particular for matrix line printers, for writing characters or drawings formed from dot patterns on a record carrier which can be moved perpendicular to the line direction by means of a pendulum device which can be moved back and forth parallel to a print line , which has an elongated carriage, carriage or the like, on which spring-loaded pressure hammers are arranged next to one another in the row direction, each pressure hammer having a magnetic flux circuit, consisting of a cross-polarized permanent magnet with two mutually parallel pole faces, a magnetic flux plate which is parallel to a pole face cantilevered to this and from this to the side is arranged with a perpendicular to the projecting end of the magnetic flux plate and parallel to the polarization of the permanent magnet arranged coil stand with an electromagnetic coil arranged thereon ends just in front of the tip of the coil stand, as well as a field line return plate, which is arranged on the other pole face parallel to this and projecting towards the coil stand, and the one-sided pressure hammer attached to the field line return plate in its area on the pole face, the one with its other, free one , the end forming the print hammer head rests in the retracted, prestressed position on the free end of the reel stand.

Allgemein können Matrix-Drucker in zwei Kategorien unterteilt werden - Matrix-Zeilendrucker und Matrix-Seriendrucker. Beide Kategorien von Druckern stellen Bilder her (Zeichen oder Zeichnungen), indem sie selektiv eine Reihe von Punkten in einer X-Y-Matrix drucken. Matrix-Seriendrucker besitzen einen Druckkopf, der horizontal zurück und vor über einen Aufzeichnungsträger bewegt wird, entweder kontinuierlich oder schrittweise. Der Druckkopf enthält eine senkrechte Kolonne von Punktdruckelementen (Drucknadeln). Da jede Kolonnenposition einer Zeichenposition während des Druckens erreicht wird, wird die erforderliche Anzahl von Punktdruckelementen betätigt, um Zeichen herzustellen. Eine Reihe so hergestellter vertikaler Punktkolonnen bildet das gewünschte Zeichen. Im Gegensatz dazu enthalten Matrix-Zeilendrucker einen Punktmechanismus zur im wesentlichen gleichzeitigen Herstellung von horizontalen Punktlinien, während der Aufzeichnungsträger schrittweise durch den Drucker bewegt wird. Durch eine Reihe von horizontalen Punktlinien entsteht ein Bild, z.B. eine Reihe von Zeichen oder ein Abschnitt einer Zeichnung.In general, matrix printers can be divided into two categories - matrix line printers and matrix serial printers. Both categories of printers produce images (characters or drawings) by selectively printing a series of dots in an XY matrix. Serial matrix printers have a printhead that is moved horizontally back and forth over a recording medium, either continuously or step by step. The print head contains a vertical column of dot printing elements (printing needles). Since each column position of a character position is reached during printing, the required number of dot printing elements are operated to produce characters. A series of vertical columns of dots produced in this way forms the desired symbol. In contrast, matrix line printers incorporate a dot mechanism to produce horizontal dot lines substantially simultaneously as the record carrier is moved step by step through the printer. A series of horizontal dotted lines creates an image, for example a series of characters or a section of a drawing.

Während die vorliegende Erfindung auch in anderen Bereichen Anwendung finden kann, obwohl sie für den Einsatz in einem Matrix-Zeilendrucker ausgelegt ist, wird sie dennoch in Verbindung mit einem solchen Drucker beschrieben.While the present invention may find application in other areas, although it is designed for use in a matrix line printer, it is nevertheless described in connection with such a printer.

In der Vergangenheit sind verschiedene Arten von Betätigungsmechanismen für den Einsatz in Matrix-Zeilendruckern vorgeschlagen und ausgeführt worden. Die US-PS 4,351,235 (entsprechend der europäischen Patentanmeldung 0 047 883) beschreibt eine derartige Punktdruckvorrichtung, insbesondere für Matrix-Zeilendrucker. Der Betätigungsmechanismus ist in Hammermodulen enthalten, die über eine Vielzahl von einseitig eingespannten Druckhammerarmen aus elastischem ferromagnetischem Werkstoff verfügen. Am freien Ende ist ein Vorsprung (z.B. eine Kugel) montiert, der einen Punkt druckt, wenn der zugehörige Druckhammerarm betätigt wird. Jeder Druckhammer-Betätigungsmechanismus enthält einen Dauermagneten, einen Spulenständer und Platten, die einen Feldlinienweg zwischen dem Dauermagneten und dem Spulenständer erzeugen, sowie eine auf dem Spulenständer angeordnete Elektromagnetspule. Für den Fall, daß kein elektrischer Strom durch die Elektromagnetspule fließt, wird der Druckhammerarm durch das vom Dauermagneten erzeugte Magnetfeld zum Spulenständer gezogen. Diese Anziehung biegt den Druckhammerarm. Der so gespannte Druckhammerarm wird ausgelöst, indem die Elektromagnetspule durch elektrischen Strom so beaufschlagt wird, daß die Spule ein Magnetfeld erzeugt, das dem vom Dauermagneten erzeugten Anziehungsfeld des Spulenständers entgegenwirkt. Bei Auslösung veranlaßt die aufgrund der Biegung des elastischen Druckhammerarmes gespeicherte Energie den Druckhammer, den Vorsprung gegen ein Farbband zu schlagen und dadurch einen Punkt auf einem Aufzeichnungsträger zu erzeugen. Zwar weisen Punktdruckmechanismen der vorstehend beschriebenen Art eine Reihe von Vorteilen gegenüber früher entwickelten Punktdruckmechanismen zum Einsatz in Matrix-Zeilendruckern auf (DE-A-21 54 568/US-PS 3,941,051) und stellen somit einen Schritt vorwärts in dieser Technik dar, jedoch hat sich herausgestellt, daß die bekannten Punktdruckmechanismen in verschiedener Hinsicht verbessert werden können.Various types of actuation mechanisms for use in matrix line printers have been proposed and implemented in the past. US Pat. No. 4,351,235 (corresponding to European patent application 0 047 883) describes such a dot printing device, in particular for matrix line printers. The actuation mechanism is contained in hammer modules, which have a large number of clamping hammer arms made of elastic ferromagnetic material that are clamped on one side. At the free end there is a protrusion (e.g. a ball) that prints a dot when the associated print hammer arm is actuated. Each print hammer actuation mechanism includes a permanent magnet, a coil stand, and plates that create a field line path between the permanent magnet and the coil stand, and an electromagnetic coil disposed on the coil stand. In the event that no electrical current flows through the electromagnetic coil, the print hammer arm is drawn to the coil stand by the magnetic field generated by the permanent magnet. This attraction bends the print hammer arm. The tension hammer arm tensioned in this way is triggered by the electromagnetic coil being acted upon by electric current in such a way that the coil generates a magnetic field which counteracts the field of attraction of the coil stand generated by the permanent magnet. When triggered, the energy stored due to the bending of the elastic print hammer arm causes the print hammer to strike the projection against an ink ribbon and thereby create a dot on a record carrier. Dot printing mechanisms of the type described above have a number of advantages over previously developed dot printing mechanisms for use in matrix line printers (DE-A-21 54 568 / US Pat. No. 3,941,051) and thus represent a step forward in this Technique, however, it has been found that the known dot pressure mechanisms can be improved in various ways.

Hierbei ist zu beachten, daß die Druckhämmer der bekannten Punktdruckmechanismen dann ausgelöst werden, wenn ein ausreichend hoher Strom durch die Elektromagnetspule fließt. Während ein Druckhammer ausgelöst wird, wenn dieser Strom in der richtigen Größe und Richtung durch die Elektromagnetspule fließt, wirkt das vom Stromfluß erzeugte Magnetfeld nicht in vollem Umfang dem vom Dauermagneten erzeugten Magnetfeld entgegen. Vielmehr wird dem Magnetfeld des Dauermagneten nur bis zu dem Grad entgegengewirkt, der notwendig ist, damit die im Druckhammer gespeicherte Biegekraft die Anziehungskraft des Dauermagneten überwindet. Dieser Zustand führt dazu, daß nach der Auslösung der Dauermagnet ein Magnetfeld erzeugt, das eine "Bremskraft" auf den ausgelösten Druckhammer ausübt. Diese Bremskraft verringert die Aufschlagkraft, die vom Druckhammer auf das Druckwiderlager ausgeübt wird. Ein naheliegender Weg, den Betrag der Bremskraft des Dauemagneten zu verringern, wäre die Erhöhung der Stromstärke, mit der die Elektromagnetspule beaufschlagt wird. In vielen Druckern ist dieses Verfahren nicht anwendbar, weil eine Erhöhung des elektrischen Stromes in der Elektromagnetspule die von der Elektromagnetspule erzeugte Wärmemenge erhöht, was zur vorzeitigen Zerstörung der Elektromagnetspule führen kann. Zwar wurde dem Wärmeproblem bis zu einem gewissen Grad durch einen zusätzlichen Kühlmechanismus oder durch die Erhöhung der Leistung eines vorhandenen Kühlmechanismus' begegnet, doch erhöht diese Gestaltungsweise die Kosten und die Komplexität des gesamten Druckers.It should be noted here that the pressure hammers of the known point pressure mechanisms are triggered when a sufficiently high current flows through the electromagnetic coil. While a print hammer is triggered when this current flows through the electromagnetic coil in the correct size and direction, the magnetic field generated by the current flow does not fully counteract the magnetic field generated by the permanent magnet. Rather, the magnetic field of the permanent magnet is only counteracted to the extent necessary for the bending force stored in the printing hammer to overcome the attractive force of the permanent magnet. This condition leads to the fact that after the permanent magnet has been triggered, a magnetic field is generated which exerts a "braking force" on the triggered pressure hammer. This braking force reduces the impact force exerted by the pressure hammer on the pressure abutment. An obvious way to reduce the amount of braking force of the permanent magnet would be to increase the amount of current that is applied to the electromagnetic coil. This method cannot be used in many printers because an increase in the electrical current in the electromagnetic coil increases the amount of heat generated by the electromagnetic coil, which can lead to premature destruction of the electromagnetic coil. While the heat problem has been addressed to some extent by an additional cooling mechanism or by increasing the performance of an existing cooling mechanism, this design increases the cost and complexity of the entire printer.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Druckhammerkraft bei einer gegebenen Stromgröße ohne Erhöhung des elektrischen Stromes an der Elektromagnetspule zu verstärken. Umgekehrt ausgedrückt ist diese Aufgabe darauf gerichtet, bei einer gegebenen Größe an Druckhammerkraft die Stärke des an der Elektromagnetspule anliegenden Stromes zumindest gleichzuhalten oder besser zu verringern.The object of the invention is therefore to increase the pressure hammer force at a given current size without increasing the electrical current at the electromagnetic coil. Conversely, this task is aimed at at least keeping the strength of the current applied to the electromagnetic coil at least the same or better reducing it for a given size of pressure hammer force.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Betätigungsmechanismus erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckhammer einstückig ist und zwei verdichte. Enden mit einer zwischen diesen liegenden dünnen, biege elastisch verformbaren Mittelzone aufweist daß der Druckhammer mit dem anderen, verdickten, den Druckhammerkopf bildenden Ende in der zurückgezogenen, vorgespannten Position, eine für den Feldlinienrückfluß ausreichende Auflagefläche bildend, auf dem äußeren Ende der Feldlinien-rückleitplatte und auf dem freien Ende des Spulenständers aufliegt und daß das auskragende Ende der Feldlinienrückleitplatte seitlich vor dem Umfang der Elektromagnetspule endet, wobei das Verhältnis Durchmesser : Länge der Elektromagnetspule kleiner als 1,0 ist, so daß das Ende der Elektromagnetspule einen Mindestabstand "B" zur Spitze des Spulenständers bildet. Eine derartige Elektromagnetspule wird hier als eine lange Elektromagnetspule bezeichnet, im Gegensatz zu den Elektomagnetspulen bekannter Bauart, die sehr weit vor der Spitze des Spulenständers enden. Der Spulenständer, die Magnetflußplatte und die Feldlinienrückleitplatte sind so bemessen angeordnet, daß die Spitze des Spulenständers in einer Ebene mit der Spitze der Außenfläche der Feldlinienrückleitplatte liegt und die Feldlinienrückleitplatte endet, kurz bevor sie die benachbarte Umfangsfläche der auf dem Stab montierten Elektromagnetspule erreicht. Das fest eingespannte Ende des Druckhammers ist an der Außenfläche der Feldlinienrückleitplatte in einer Linie mit dem Dauermagneten angebracht. Der Kopf des Druckhammers ist so angeordnet, daß er zur Spitze des Spulenständers und der benachbarten Fläche der Feldlinienrückleitplatte durch den vom Dauermagneten erzeugten Magnetfluß angezogen wird, wenn die Elektromagnetspule nicht erregt wird. Die Anziehungskraft zieht den Kopf des Druckhammers durch einen schmalen Spalt, biegt und spannt dadurch den Druckhammer. Sobald die Elektromagnetspule erregt wird, erzeugt sie ein Magnetfeld, das dem Anziehungsfeld des Dauermagneten entgegenwirkt und löst damit den gespannten Druckhammer aus. Dadurch, daß der gespannte Druckhammer ausgelöst worden ist, wird ein Vorsprung (z.B. eine Kugel), der auf dem von der Polspitze entfernten Ende des Druckhammers angeschweißt ist, gegen ein Farbband geschlagen, wodurch ein Punkt auf einem Aufzeichnungsträger erzeugt wird.The stated object is achieved according to the invention in the actuating mechanism described at the outset in that the print hammer is in one piece and compresses two. Ends with a thin, bend elastically deformable middle zone lying between them, that the print hammer with the other, thickened end forming the print hammer head in the retracted, prestressed position, forming a contact surface sufficient for the field line backflow, on the outer end of the field line return plate and rests on the free end of the coil stand and that the projecting end of the field line return plate ends laterally in front of the circumference of the electromagnetic coil, the ratio diameter: length of the electromagnetic coil being less than 1.0, so that the end of the electromagnetic coil is a minimum distance "B" from the tip of the bobbin stand. Such an electromagnetic coil is referred to here as a long electromagnetic coil, in contrast to the known type of electromagnetic coils, which end very far in front of the tip of the coil stand. The coil stand, the magnetic flux plate and the field line return plate are arranged such that the tip of the coil stand lies in a plane with the tip of the outer surface of the field line return plate and the field line return plate ends shortly before it reaches the adjacent peripheral surface of the electromagnetic coil mounted on the rod. The firmly clamped end of the pressure hammer is attached to the outer surface of the field line return plate in line with the permanent magnet. The head of the print hammer is arranged so that it is attracted to the tip of the coil stand and the adjacent surface of the field line return plate by the magnetic flux generated by the permanent magnet when the electromagnetic coil is not energized. The force of attraction pulls the head of the print hammer through a narrow gap, thereby bending and tensioning the print hammer. As soon as the electromagnetic coil is excited, it generates a magnetic field that counteracts the field of attraction of the permanent magnet and thus triggers the tension hammer. Due to the fact that the cocking hammer has been triggered, a protrusion (eg a ball) is on the from the pole tip distal end of the print hammer is welded against an ink ribbon, creating a dot on a recording medium.

Da die Länge der Elektromagnetspule knapp der Länge des Spulenständers entspricht, ist die Intensität des Magnetflusses, der von der Elektromagnetspule im Zwischenraum zwischen der Spitze des Spulenständers und dem Druckhammerkopf für ein gegebenes Maß an Auslösestrom erzeugt wird, sehr hoch. Diese Gestaltung bedeutet die Maximierung der Magnetflußintensität in diesem Zwischenraum, wodurch gleichzeitig die vom Dauermagneten erzeugte Bremskraft verringert wird, nachdem der Druckhammer bei einer bestimmten Stromstärke ausgelöst worden ist oder es ermöglicht, den Auslösestrom bei der gegebenen Stromstärke und einer verbesserten Schlagkraft des Druckhammers zu vermindern. Hierbei ist es vorteilhaft, daß das Verhältnis Durchmesser : Länge der Elektromagnetspule kleiner als 1,0 ist.Because the length of the solenoid barely corresponds to the length of the bobbin stand, the intensity of the magnetic flux generated by the solenoid coil in the space between the tip of the bobbin stand and the print hammer head for a given amount of trigger current is very high. This design means maximizing the magnetic flux intensity in this space, thereby simultaneously reducing the braking force generated by the permanent magnet after the print hammer has been triggered at a certain current or makes it possible to reduce the release current at the given current and an improved impact force of the print hammer. It is advantageous here that the ratio of diameter: length of the electromagnetic coil is less than 1.0.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß die Erfindung eine auf einem Spulenständer eines Druckhammerbetätigungsmechanismus' montierte Elektromagnetspule in der Art vorsieht, daß das Ende der Elektromagnetspule sich viel mehr bei der Spitze des Spulenständers befindet als bei bekannten Hammerbetätigungsmechanismen dieser Art, wie sie vorstehend beschrieben worden sind. Die erfindungsgemäße Gestaltung führt im Ergebnis dazu, daß die Intensität des von der Elektromagnetspule an der Spitze des Spulenständers bei einer gegebenen Stromstärke erzeugten Magnetflusses erhöht wird gegenüber bekannten Druckhammerbetätigungsmechanismen, in denen sich die Elektromagnetspule in einem bedeutenden Abstand von der Spitze des Spulenständers befindet. Da die Magnetflußintensität im Zwischenraum zwischen der Spitze des Spulenständers und dem Druckhammerkopf erhöht wird, wird die Bremskraft des Dauermagneten, die auf den Druckhammerkopf nach der Auslösung wirkt, bei einer gegebenen Stromstärke wesentlich verringert. Demzufolge wird die vom Druckhammer erzeugte Druckkraft erhöht. Umgekehrt kann bei einer gegebenen Druckkraft auch die Stromstärke der Elektromagnetspule verringert werden. Die Verringerung der Stromstärke führt nunmehr entscheidend zu einem geringeren Wärmemengenanfall pro Zeiteinheit, so daß die Lebensdauer der Elektromagnetspule und damit des gesamten Druckhammerbetätigungsmechanismus' bzw. des Druckers erhöht werden.In summary, the invention provides an electromagnetic coil mounted on a coil stand of a print hammer actuating mechanism such that the end of the electromagnetic coil is much more at the tip of the coil stand than in known hammer actuating mechanisms of this type, as described above. As a result, the design according to the invention leads to an increase in the intensity of the magnetic flux generated by the electromagnetic coil at the tip of the coil stand at a given current strength compared to known pressure hammer actuation mechanisms in which the electromagnetic coil is located at a significant distance from the tip of the coil stand. Since the magnetic flux intensity in the space between the tip of the coil stand and the print hammer head is increased, the braking force of the permanent magnet, which is on the Print hammer head after triggering, significantly reduced at a given current. As a result, the pressure force generated by the print hammer is increased. Conversely, the current strength of the electromagnetic coil can also be reduced for a given compressive force. The reduction in the current intensity now leads decisively to a lower amount of heat generated per unit of time, so that the service life of the electromagnetic coil and thus of the entire print hammer actuation mechanism or of the printer are increased.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1
einen Querschnitt eines Druckhammerbetätigungsmechanismus' bekannter Bauart,
Fig. 2
einen Querschnitt eines Druckhammerbetätigungsmechanismus' gemäß der Erfindung,
Fig. 3
eine perspektivische Darstellung der auseinander gezogen dargestellten Einzelteile des Druckhammermechanismus' gemäß der Erfindung.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it:
Fig. 1
2 shows a cross section of a pressure hammer actuating mechanism of a known type,
Fig. 2
3 shows a cross section of a print hammer actuating mechanism according to the invention,
Fig. 3
a perspective view of the exploded items of the print hammer mechanism 'according to the invention.

Aus der am 9.7.1984 angemeldeten und am 16.1.1985 veröffentlichten EP-A-0 131 300, in der die Priorität vom 11.7.1983 beansprucht ist, ist ein Druckhammer gemäß Fig. 1 bekannt. Dieser umfaßt: einen Dauermagneten 13, eine Magnetflußplatte 15, eine Feldlinienrückleitplatte 17, einen Spulenständer 19, eine Elektromagnetspule 21 und einen Druckhammer 23. Die Magnetflußplatte 15, die Feldlinienrückleitplatte 17, der Spulenständer 19 und der Druckhammer 23 sind sämtlich aus ferromagnetischen Werkstoffen hergestellt.A printing hammer according to FIG. 1 is known from EP-A-0 131 300, which was registered on July 9, 1984 and published on January 16, 1985, in which the priority of July 11, 1983 is claimed. This includes: a permanent magnet 13, a magnetic flux plate 15, a field line return plate 17, a coil stand 19, an electromagnetic coil 21 and a pressure hammer 23. The magnetic flux plate 15, the field line return plate 17, the coil stand 19 and the pressure hammer 23 are all made of ferromagnetic materials.

Der Dauermagnet 13 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Auf einer der Polflächen des Dauermagneten 13 ist die Magnetflußplatte 15 montiert und auf der anderen Polfläche die Feldlinienrückleitplatte 17. Die Magnetflußplatte 15 bzw. die Feldlinienrückleitplatte 17 ragen nach außen in dieselbe Richtung über eine Kante des Dauermagneten 13 hinaus. Die Magnetflußplatte 15 ragt weiter als die Feldlinienrückleitplatte 17 hinaus. Am äußeren Ende der Magnetflußplatte 15 befindet sich der Spulenständer 19. Am Spulenständer 19 ist die Elektromagnetspule 21 montiert. Der Spulenständer 19 liegt jenseits des äußeren Endes der Feldlinienrückleitplatte 17 und endet in einer Ebene, die mit der von der äußeren Fläche der Feldlinienrückleitplatte 17 definierten Ebene zusammenfällt. Länge und Größe der Elektromagnetspule 21 sind so bemessen, daß die Elektromagnetspule sich zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Magnetfluß- und Feldlinienrückleitplatten 15 und 17 befindet und daß das äußere Ende der Feldlinienrückleitplatte die Elektromagnetspule 21 überragt. Diese Anordnung führt dazu, daß das Ende der Elektromagnetspule 21, das der Spitze des Spulenständers 19 am nächsten liegt, sich in etwa dem gleichen Abstand von der Spitze befindet, der der Dicke der Feldlinienrückleitplatte 17 entspricht. Diese Distanz ist in Fig.1 mit "A" bezeichnet. In einem praktischen Ausführungsbeispiel eines Betätigungsmechanismus' der in Fig. 1 dargestellten bekannten Bauart beträgt der Abstand A etwa 2,794 mm.The permanent magnet 13 has a rectangular cross section. The magnetic flux plate 15 is mounted on one of the pole faces of the permanent magnet 13 and the field line return plate 17 on the other pole face. The magnetic flux plate 15 or the field line return plate 17 protrude outward in the same direction beyond an edge of the permanent magnet 13. The magnetic flux plate 15 protrudes further than the field line return plate 17. The coil stand 19 is located at the outer end of the magnetic flux plate 15. The electromagnetic coil 21 is mounted on the coil stand 19. The coil stand 19 lies beyond the outer end of the field line return plate 17 and ends in a plane which coincides with the plane defined by the outer surface of the field line return plate 17. The length and size of the electromagnetic coil 21 are dimensioned such that the electromagnetic coil is located between the opposing surfaces of the magnetic flux and field line return plates 15 and 17 and that the outer end of the field line return plate projects beyond the electromagnetic coil 21. This arrangement means that the end of the electromagnetic coil 21 which is closest to the tip of the coil stand 19 is approximately the same distance from the tip which corresponds to the thickness of the field line return plate 17. This distance is labeled "A" in FIG. In a practical exemplary embodiment of an actuating mechanism of the known type shown in FIG. 1, the distance A is approximately 2.794 mm.

Der Druckhammer 23 ist am einen Ende montiert. Ferner weist der Druckhammer 23 eine längliche Form auf und ist an der äußeren Fläche der Feldlinienrückleitplatte 17 angebracht, wo die Feldlinienrückleitplatte 17 den Dauermagneten 13 überragt. Die Darstellung zeigt, daß der Druckhammer 23 mit einer Kopfschraube 25 an der Feldlinienrückleitplatte 17 befestigt ist. Der Druckhammer 23 besteht aus einer dünnen Mittelzone 27 und einem Kopf 29. Der Kopf 29 überragt das äußere Ende der Feldlinienrückleitplatte 17 und die Spitze des Spulenständers 19. Das äußere Ende des Kopfes 29 ist nach außen gebogen. Auf der äußeren Spitze des Kopfes 29 ist eine Druckkugel 31 befestigt. Die Druckkugel 31 wird vorzugsweise durch Schweißung am Kopf 29 des Druckhammers 23 befestigt.The print hammer 23 is mounted at one end. Furthermore, the print hammer 23 has an elongated shape and is attached to the outer surface of the field line return plate 17, where the field line return plate 17 projects beyond the permanent magnet 13. The illustration shows that the print hammer 23 is fastened to the field line return plate 17 with a cap screw 25. The print hammer 23 consists of a thin central zone 27 and a head 29. The head 29 projects beyond the outer end of the field line return plate 17 and the tip of the bobbin stand 19. The outer end of the head 29 is bent outward. A pressure ball 31 is attached to the outer tip of the head 29. The pressure ball 31 is preferably attached to the head 29 of the pressure hammer 23 by welding.

Gemäß der Anordnung des Betätigungsmechanismus' 11 gemäß Fig. 1 erzeugt der Dauermagnet 13 ein Magnetfeld (durch die Pfeile bezeichnet), das den Kopf 29 fest an die Spitze des Spulenständers 19 und die Außenfläche der Feldlinienrückleitplatte 17 zieht. Für den Fall, daß das vom Dauermagneten 13 erzeugte Magnetfeld nicht vorliegt, würde sich der Kopf 29 um einen sehr kleinen Betrag, vorzugsweise im Bereich von 0,4064 bis 0,508 mm von der Spitze des Spulenständers 19 und dem Ende der Feldlinienrückleitplatte 17 abheben. Sobald der Dauermagnet 13 den Kopf 29 durch den Spalt an die Spitze des Spulenständers 19 und das Ende der Feldlinienrückleitplatte 17 zieht, wird die dünne Mittelzone 27 des Druckhammers 23 gebogen. In diesem Biegezustand befindet sich der Druckhammer 23 in vorgespanntem Zustand und speichert die Druckenergie.1, the permanent magnet 13 generates a magnetic field (indicated by the arrows) which firmly pulls the head 29 to the tip of the bobbin stand 19 and the outer surface of the field line return plate 17. In the event that the magnetic field generated by the permanent magnet 13 is not present, the head 29 would stand out from the tip of the coil stand 19 and the end of the field line return plate 17 by a very small amount, preferably in the range from 0.4064 to 0.508 mm. As soon as the permanent magnet 13 pulls the head 29 through the gap to the tip of the coil stand 19 and the end of the field line return plate 17, the thin central zone 27 of the print hammer 23 is bent. In this bending state, the print hammer 23 is in the prestressed state and stores the print energy.

Die am Spulenständer 19 befestigte Elektromagnetspule 21 wird in der Weise erregt, daß dem vom Dauermagneten 13 erzeugten Magnetfeld entgegengewirkt wird. Das bedeutet, daß der elektrische Strom an der Elektromagnetspule in einer Richtung anliegt, die ein Magnetfeld erzeugt, welches dem Magnetfeld entgegenwirkt, das vom Dauermagneten 13 im Zwischenraum zwischen einesteils dem Kopf 29 des Druckhammmers 23 und andernteils der Spitze des Spulenständers 19 und dem Ende der Feldlinienrückleitplatte 17 erzeugt wird. Sobald ein Strom ausreichender Stärke durch die Elektromagnetspule 21 fließt, wird der Druckhammer 23 ausgelöst. Das Abschießen des Druckhammers 23 führt dazu, daß die in der dünnen Mittelzone 27 gespeicherte Energie den Kopf 29 des Druckhammers 23 und damit die Druckkugel 31 von der Spitze des Spulenständers 19 wegbewegt. Aufgrund dieses Vorgangs schlägt die Druckkugel 31 auf ein Farbband gegen ein von einem Druckwiderlager gestützten Aufzeichnungsträger (z.B. Papier), welche beide nicht auf den Zeichnungen dargestellt sind. Als Ergebnis dieses Vorgangs wird ein Druckpunkt auf dem Aufzeichnungsträger gedruckt. Der Stromfluß durch die Elektromagnetspule 21 endet, wenn der Druckhammer 23 vom Druckschlag zurückprallt und der zurückprallende Druckhammer 23 erneut gespannt wird, weil der Kopf 29 durch das vom Dauermagneten 13 erzeugte Magnetfeld an die Spitze des Spulenständers 19 und das benachbarte Ende der Feldlinienrückleitplatte 17 zurückgezogen wird.The electromagnetic coil 21 attached to the coil stand 19 is excited in such a way that the magnetic field generated by the permanent magnet 13 is counteracted. This means that the electric current is applied to the electromagnetic coil in a direction which generates a magnetic field which counteracts the magnetic field which is generated by the permanent magnet 13 in the space between part of the head 29 of the hammer 23 and part of the tip of the coil stand 19 and the end of the Field line return plate 17 is generated. As soon as a current of sufficient strength flows through the electromagnetic coil 21, the print hammer 23 is triggered. The firing of the pressure hammer 23 causes the energy stored in the thin central zone 27 to move the head 29 of the pressure hammer 23 and thus the pressure ball 31 away from the tip of the bobbin stand 19. As a result of this process, the pressure ball 31 strikes an ink ribbon against a recording medium supported by a pressure abutment (e.g. paper), both of which are not shown on the drawings. As a result of this process, a printing dot is printed on the recording medium. The current flow through the electromagnetic coil 21 ends when the print hammer 23 rebounds from the pressure shock and the rebounding print hammer 23 is tensioned again because the head 29 is withdrawn by the magnetic field generated by the permanent magnet 13 to the tip of the coil stand 19 and the adjacent end of the field line return plate 17 .

Der mit Elektromagnetkreisen befaßte Fachmann erkennt, daß der größte Teil des vom Dauermagneten 13 erzeugten Magnetflusses dem Feldlinienweg eines ferromagnetischen Kreises folgt, der durch die Magnetflußplatte 15, den Spulenständer 19, den Kopf 29, den Druckhammer 23 und die Feldlinienrückleitplatte 17 gebildet wird. Ein geringer Betrag des Magnetflusses kann dem Feldlinienweg eines magnetischen Kreises, der durch die dünne Mittelzone 27 des Druckhammers 23 verläuft, folgen. Derjenige Betrag des Magnetflusses, der durch den Kopf 29 des Druckhammers 23 verläuft, bestimmt die Größe der Anziehungskraft, die den Kopf 29 fest an der Spitze des Spulenständers 19 und das Ende der Feldlinienrückleitplatte 17 hält. Ein anderer Magnetfluß, der z.B. durch die Luft zwischen der Magnetflußplatte 15 und der Feldlinienrückleitplatte 17 verläuft und ein weiterer Magnetfluß, der durch die Luft zwischen dem Spulenständer 19 und der Feldlinienrückleitplatte 17 verläuft, d.h. Streuflüsse, haben keine Auswirkung auf die Anziehungskraft und stellen sich daher als Verlust-Magnetflüsse dar. Da nur der durch den Zwischenraum zwischen Kopf 29 und der Spitze des Spulenständers 19 verlaufende Fluß die Anziehungskraft erzeugt, muß dem Magnetfluß in diesem Bereich durch das vom Stromfluß der Elektromagnetspule 21 erzeugte Magnetfeld entgegengewirkt werden.The person skilled in the art of electromagnetic circuits recognizes that the majority of the magnetic flux generated by the permanent magnet 13 follows the field line path of a ferromagnetic circuit which is formed by the magnetic flux plate 15, the coil stand 19, the head 29, the print hammer 23 and the field line return plate 17. A small amount of magnetic flux can follow the field line path of a magnetic circuit which runs through the thin central zone 27 of the pressure hammer 23. The amount of magnetic flux that passes through the head 29 of the print hammer 23 determines the magnitude of the attractive force that holds the head 29 firmly at the tip of the coil stand 19 and the end of the field line return plate 17. Another magnetic flux, which runs, for example, through the air between the magnetic flux plate 15 and the field line return plate 17, and another magnetic flux, which runs through the air between the coil stand 19 and the field line return plate 17, ie stray fluxes, have no effect on the attraction force and therefore arise as loss magnetic fluxes. Since only the flux passing through the space between the head 29 and the tip of the coil stand 19 generates the attractive force, the magnetic flux in this area must be counteracted by the magnetic field generated by the current flow of the electromagnetic coil 21.

Der mit Elektromagnetspulen befaßte Fachmann versteht, daß je weiter entfernt sich ein ferromagnetischer Gegenstand von einer Elektromagnetspule befindet, um so geringere magnetische Kraft von der Elektromagnetspule auf den Gegenstand ausgeübt wird. Die Abnahme der Kraft bei größerwerdendem Abstand besteht in einem direkten Verhältnis zur magnetischen Intensität, wonach die magnetische Kraft bei sich vergrößerndem Abstand von einer Spule schnell abnimmt. Im Falle des bekannten Betätigungsmechanismus' 11 gemäß Fig. 1 bedeutet dieser Sachverhalt, daß der erwünschte Nutzen des von der Elektromagnetspule 21 erzeugten Magnetfeldes nicht maximiert wird. Genauer gesagt ist, wie in Fig. 1 dargestellt und vorher beschrieben, der Abstand zwischen dem Ende der Elektromagnetspule und der Spitze des Spulenständers 19, d.h. der Abstand A, im wesentlichen gleich der Dicke der Feldlinienrückleitplatte 17. Aus dieser Feststellung ergibt sich, wie durch die gebogenen Teile oberhalb der Elektromagnetspule 21 gezeigt, daß ein Teil des Magnetflusses erzeugt wird, der dem Ende der Elektromagnetspule 21, das in dem Zwischenraum zwischen Kopf 29 und der Spitze des Spulenständers 19 am nächsten liegt, nicht durch den Zwischenraum verläuft. Damit hat dieser Magnetfluß keine aufhebende Wirkung auf den Fluß des Dauermagneten, der durch den Zwischenraum verläuft. Weil die Wirkung der Elektromagnetspule 21 durch den Abstand A verlorengeht, ist die Höhe des Magnetflusses, den die Elektromagnetspule 21 erzeugen muß, um den Kopf 29 abzuheben, größer als erforderlich. Da die Höhe des Magnetflusses größer als erforderlich ist, ist auch der elektrische Strom durch die Elektromagnetspule 21 größer als notwendig. Oder anders ausgedrückt ist die Größe der Bremskraft, die der Dauermagnet 21 erzeugt, nachdem der Druckhammer 23 abgeschossen worden ist, größer als wenn der Magnetfluß durch den Abstand A wirksam genutzt werden könnte, um dem von dem Dauermagneten 13 erzeugten Magnetfeld entgegenzuwirken. Da also der elektrische Strom in der Elektromagnetspule 21 höher als notwendig ist, um eine Auslösung des Kopfes 29 bei einer vorgeschriebenen Aufschlagkraft zu erzielen, ist auch die vom Stromfluß durch die Elektromagnetspule 21 erzeugte Wärme höher als erwünscht. Je nach der Geschwindigkeit der Hammerbetätigung und sonstiger relevanter Faktoren kann die von der Elektromagnetspule 21 erzeugte Wärme eine Elektromagnetspule vorzeitig zerstören oder eine zusätzliche Spulenkühlung oder deren Leistungserhöhung erfordern. Die vorliegende Erfindung ist daher darauf gerichtet, diese Nachteile zu vermeiden.The person skilled in the art with electromagnetic coils understands that the further away a ferromagnetic object is from an electromagnetic coil, the less magnetic force is exerted by the electromagnetic coil on the object. The decrease in force as the distance increases is directly related to the magnetic intensity, after which the magnetic force decreases rapidly as the distance from a coil increases. In the case of the known actuating mechanism 11 according to FIG. 1, this means that the desired use of the magnetic field generated by the electromagnetic coil 21 is not maximized. More specifically, as shown in Fig. 1 and previously described, the distance between the end of the solenoid coil and the tip of the bobbin stand 19, ie the distance A, is substantially equal to the thickness of the field line return plate 17. From this finding, it can be seen how the bent parts above the electromagnetic coil 21 shown that part of the magnetic flux is generated which does not pass through the gap to the end of the electromagnetic coil 21 which is closest to the gap between the head 29 and the tip of the coil stand 19. This magnetic flux thus has no canceling effect on the flux of the permanent magnet which runs through the gap. Because the effect of the electromagnetic coil 21 is lost by the distance A, the amount of magnetic flux which the electromagnetic coil 21 must generate in order to lift the head 29 is greater than necessary. Since the level of the magnetic flux is larger than required, the electric current through the electromagnetic coil 21 is also larger than necessary. In other words, the magnitude of the braking force that the permanent magnet 21 generates after the print hammer 23 has been fired is greater than if the magnetic flux through the distance A could be effectively used to counteract the magnetic field generated by the permanent magnet 13. Therefore, since the electric current in the electromagnetic coil 21 is higher than necessary to trigger the head 29 at a prescribed impact force achieve, the heat generated by the current flow through the electromagnetic coil 21 is higher than desired. Depending on the speed of the hammer actuation and other relevant factors, the heat generated by the electromagnetic coil 21 can prematurely destroy an electromagnetic coil or require additional coil cooling or its increase in power. The present invention is therefore aimed at avoiding these disadvantages.

Die Nachteile des Standes der Technik werden gemäß der in Fig. 2 dargestellten Anordnung eines Druckhammerbetätigungsmechanismus' 41 vermieden. Wie in Fig. 1 enthält der Druckhammerbetätigungsmechanismus 41, was auch in Fig. 3 gezeigt ist, folgende Bauelemente: einen Dauermagneten 43, eine Magnetflußplatte 45, eine Feldlinienrückleitplatte 47, einen Spulenständer 49, eine Elektromagnetspule 51 und einen Druckhammer 53. Wie bei der voranstehend beschriebenen, in Fig. 1 dargestellten Konstruktion sind die Magnetflußplatte 45 und die Feldlinienrückleitplatte 47 auf den gegensätzlich gepolten Flächen des Dauermagneten 43 montiert und ragen von diesem nach außen in dieselbe Richtung. Die Magnetflußplatte 45 ragt wesentlich weiter nach außen als die Feldlinienrückleitplatte 47. Der Spulenständer 49 ist am äußeren Ende der Oberfläche der Magnetflußplatte 45, der Feldlinienrückleitplatte 47 gegenüberliegend, montiert. Die Spitze des Spulenständers 49 endet in einer Ebene, die im wesentlichen in einer Ebene mit der äußeren Oberfläche der Feldlinienrückleitplatte 47 liegt. Die Elektromagnetspule 51 ist am Spulenständer 49 montiert. Jedoch endet die Elektromagnetspule 51 nicht kurz vor der gegenüberliegenden Oberfläche der Feldlinienrückleitplatte 47 sondern ragt nach außen und endet knapp vor der Spitze des Spulenständers 49. Die Distanz zwischen der Spitze des Spulenständers 49 und dem Ende der Elektromagnetspule 51 ist in Fig. 2 mit "B" bezeichnet. Somit entspricht die Distanz B in Fig. 2 der Distanz A in Fig. 1. Zwar wäre es äußerst wünschenswert, daß die Distanz B = Null ist, jedoch ist eine geringe Verlängerung des Spulenständers 49 notwendig aus Toleranzgründen und weil der Schlag beim Rückzug des Druckhammers 53 zum Verschleiß der Spitze des Spulenständers 49 führt. In einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Distanz B etwa 0,508 mm.The disadvantages of the prior art are avoided according to the arrangement of a print hammer actuating mechanism 41 shown in FIG. 2. As in FIG. 1, the print hammer actuation mechanism 41, which is also shown in FIG. 3, contains the following components: a permanent magnet 43, a magnetic flux plate 45, a field line return plate 47, a coil stand 49, an electromagnetic coil 51 and a print hammer 53. As in the foregoing 1, the magnetic flux plate 45 and the field line return plate 47 are mounted on the oppositely polarized surfaces of the permanent magnet 43 and protrude from the latter in the same direction. The magnetic flux plate 45 projects significantly further outwards than the field line return plate 47. The coil stand 49 is mounted on the outer end of the surface of the magnetic flux plate 45, opposite the field line return plate 47. The tip of the coil stand 49 ends in a plane which is essentially in a plane with the outer surface of the field line return plate 47. The electromagnetic coil 51 is mounted on the coil stand 49. However, the electromagnetic coil 51 does not end just before the opposite surface of the field line return plate 47, but protrudes outwards and ends just before the tip of the coil stand 49. The distance between the tip of the coil stand 49 and the end of the electromagnetic coil 51 is shown in FIG. 2 with "B " designated. The distance B in FIG. 2 thus corresponds to the distance A in FIG. 1. Although it would be extremely desirable for the distance B to be zero, however, a slight extension of the bobbin stand 49 is necessary for reasons of tolerance and because the blow leads to wear of the tip of the bobbin stand 49 when the print hammer 53 is withdrawn. In a practical embodiment of the invention, the distance B is approximately 0.508 mm.

Ähnlich wie auch in Fig. 1 gezeigt, ist der Druckhammer 53 in Fig.2 einendig eingespannt angeordnet. Das bedeutet, daß der Druckhammer 53 mit einer Kopfschraube 55 an der Außenfläche der Feldlinienrückleitplatte 47 in dem Bereich befestigt ist, in welchem die Feldlinienrückleitplatte 47 den Dauermagneten 43 bedeckt. Der Druckhammer 53 enthält eine dünne Mittelzone 57, die vom Befestigungsbereich auswärts in Richtung des Spulenständers 49 ragt. Am Ende des Druckhammers 53 befindet sich ein Kopf 59. Der Kopf 59 überragt den Spalt zwischen der Spitze des Spulenständers 49 und dem benachbarten Ende der Feldlinienrückleitplatte 47. Weiterhin ist der Kopf 59 nach außen gebogen und endet in einem flachen Bereich, auf welchen eine Druckkugel 61 aufgeschweißt ist.Similar to that also shown in FIG. 1, the print hammer 53 in FIG. 2 is arranged clamped at one end. This means that the print hammer 53 is fastened with a cap screw 55 to the outer surface of the field line return plate 47 in the area in which the field line return plate 47 covers the permanent magnet 43. The print hammer 53 contains a thin central zone 57 which projects outward from the fastening area in the direction of the bobbin stand 49. At the end of the print hammer 53 there is a head 59. The head 59 projects beyond the gap between the tip of the coil stand 49 and the adjacent end of the field line return plate 47. Furthermore, the head 59 is bent outwards and ends in a flat area on which a pressure ball is located 61 is welded on.

Wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Druckhammerbetätigungsmechanismus 11 zieht auch hier der Dauermagnet 43 des in Fig. 2 gezeigten Druckhammerbetätigungsmechanismus' 41 den Kopf 59 fest an die Spitze des Spulenständers 49 und an das Ende der Feldlinienrückleitplatte 47, wodurch der Kopf 59 eine Brücke zwischen diesen Teilen bildet. Für den Fall, daß das vom Dauermagneten 43 erzeugte Magnetfeld nicht aufgebaut wäre, würde sich der Kopf 59 von der Spitze des Spulenständers 49 und dem äußeren Ende der Feldlinienrückleitplatte 47 um einen sehr geringen Betrag, vorzugsweise im Bereich von 0,4064 bis 0,508 mm abheben. Sobald der Dauermagnet 43 den Kopf 59 durch diesen Spalt an die Spitze des Spulenständers 49 und das äußere Ende der Feldlinienrückleitplatte 47 zieht, wird die dünne Mittelzone 57 des Druckhammers 53 gebogen, wodurch der Druckhammer 53 vorgespannt wird.As with the print hammer actuation mechanism 11 shown in FIG. 1, the permanent magnet 43 of the print hammer actuation mechanism 41 shown in FIG. 2 also pulls the head 59 firmly onto the tip of the bobbin stand 49 and at the end of the field line return plate 47, whereby the head 59 bridges between them forms these parts. In the event that the magnetic field generated by the permanent magnet 43 would not be built up, the head 59 would rise from the tip of the coil stand 49 and the outer end of the field line return plate 47 by a very small amount, preferably in the range of 0.4064 to 0.508 mm . As soon as the permanent magnet 43 pulls the head 59 through this gap to the tip of the coil stand 49 and the outer end of the field line return plate 47, the thin central zone 57 of the print hammer 53 is bent, as a result of which the print hammer 53 is pretensioned.

Sobald die Elektromagnetspule 51 erregt wird und ein Magnetfeld erzeugt, das dem vom Dauermagneten 43 erzeugten Magnetfeld entgegenwirkt, wird der Druckhammer 53 abgeschossen. Das Abschießen des Druckhammers 53 führt dazu, daß die in der dünnen Mittelzone 57 gespeicherte Energie den Kopf 59 des Druckhammers 53 und damit die Druckkugel 61 von der Spitze des Spulenständers 49 fortbewegt und in derselben Weise wie der Druckhammerbetätigungsmechanismus 11 in Fig. 1 auf einem Aufzeichnungsträger einen Druckpunkt erzeugt.As soon as the electromagnetic coil 51 is energized and generates a magnetic field which counteracts the magnetic field generated by the permanent magnet 43, the print hammer 53 is fired. Firing the print hammer 53 causes the energy stored in the thin central zone 57 to move the head 59 of the print hammer 53 and thus the pressure ball 61 away from the tip of the reel stand 49 and in the same way as the print hammer actuation mechanism 11 in FIG. 1 on a recording medium creates a pressure point.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 leicht zu erkennen ist, besteht der Hauptunterschied zwischen dem bekannten Druckhammerbetätigungsmechanismus 11 und dem erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus 43 darin, daß die Distanz zwischen der Spitze des Spulenständers und dem benachbarten Ende der Elektromagnetspule wesentlich geringer ist. Diese Distanzen sind in den Fig. 1 und 2 mit A bzw. mit B bezeichnet. Wie gesagt, beträgt in einem praktischen Ausführungsbeispiel des in Fig 1 dargestellten Druckhammerbetätigungsmechanismus' 11 die Distanz A etwa 2,794 mm. Im Gegensatz dazu beträgt in einem praktischen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckhammerbetätigungsmechanismus 41 (Fig. 2) die Distanz B ca. 0,508 mm. Die Verringerung dieser Distanz führt zu einer Erhöhung der Intensität des Magnetflusses, der von der Elektromagnetspule 51 im Zwischenraum zwischen der Spitze des Spulenständers 49 und dem Kopf 59 des Druckhammers 53 bei ähnlichem Stromniveau, ähnlichen Spulenwicklungen und anderen ähnlichen Parametern erzeugt wird. In praktischen Ausführungsbeispielen, in denen Elektromagnetspulen 51 mit derselben Wicklungszahl und derselben Stromstärke verwendet wurden, wurde ein verstärktes Abfallen der Druckhammeraufschlagkraft im Bereich von 15 bis 20 % gemessen. In dieser Hinsicht hebt, wie vorstehend erörtert, das entgegenwirkende Magnetfeld, das von der Elektromagnetspule 51 in den einzelnen Druckhammerbetätigungsmechanismen sowohl der Fig. 1 als auch der Fig. 2 erzeugt wird, das vom Dauermagneten im Zwischenraum erzeugte Magnetfeld nicht vollständig auf, wenn der Druckhammer ausgelöst wird. Das Feld des Dauermagneten bleibt sogar größer als das Feld der Elektromagnetspule. Dieses Restfeld erzeugt eine "Bremskraft", welche die Bewegung des Druckhammers verlangsamt. Da die Intensität des Magnetflusses, der im Zwischenraum von der Elektromagnetspule 51 des Druckhammerbetätigungsmechanismus' 41 von der in Fig. 2 gezeigten Art unter ähnlichen Bedingungen größer als die Intensität des Magnetflusses ist, der im Zwischenraum von einer Elektromagnetspule 21 eines Druckhammerbetätigungsmechanismus' 11 von der in Fig. 1 gezeigten Art erzeugt wird, ist die Aufschlagkraft des Druckhammers 53 gemäß Fig. 2 größer als die Aufschlagkraft des Druckhammers 23 gemäß Fig. 1. Dagegen gestattet es der Druckhammerbetätigungsmechanismus 41 gemäß Fig. 2, falls eine entsprechende Aufschlagkraft vorhanden ist, daß der Spulenstrom verringert wird, während die Aufschlagkraft gleich bleibt. In diesem Fall wird wegen des verringerten Spulenstroms auch die Wärmeerzeugung der Spule gesenkt. Da die Spulenwärme verringert wird, kann auch der erforderliche Kühlungsaufwand reduziert und/oder die Druckgeschwindigkeit erhöht werden. Damit ergeben sich Kompromißmöglichkeiten, die es gestatten, die Vorteile der Erfindung auf verschiedene Arten in verschiedenen Druckern je nach dem zu erzielenden Ergebnis zu nutzen.As can easily be seen from the above description of FIGS. 1 and 2, the main difference between the known print hammer actuating mechanism 11 and the actuating mechanism 43 according to the invention is that the distance between the tip of the coil stand and the adjacent end of the electromagnetic coil is substantially smaller. These distances are designated A and B in FIGS. 1 and 2. As said, in a practical embodiment of the print hammer actuating mechanism 11 shown in FIG. 1, the distance A is approximately 2.794 mm. In contrast to this, in a practical exemplary embodiment of the print hammer actuation mechanism 41 according to the invention (FIG. 2), the distance B is approximately 0.508 mm. The reduction in this distance leads to an increase in the intensity of the magnetic flux which is generated by the electromagnetic coil 51 in the space between the tip of the coil stand 49 and the head 59 of the print hammer 53 with a similar current level, similar coil windings and other similar parameters. In practical embodiments in which electromagnetic coils 51 with the same number of windings and the same current strength were used, an increased drop in the pressure hammer impact force was measured in the range from 15 to 20%. In this regard, as discussed above, the counteracting magnetic field generated by the solenoid 51 in the individual print hammer actuation mechanisms of both FIG. 1 and FIG. 2 is generated, the magnetic field generated by the permanent magnet in the gap does not completely open when the print hammer is triggered. The field of the permanent magnet remains even larger than the field of the electromagnetic coil. This residual field creates a "braking force" that slows the movement of the print hammer. Since the intensity of the magnetic flux in the gap from the electromagnetic coil 51 of the print hammer actuation mechanism '41 of the type shown in FIG. 2 under similar conditions is greater than the intensity of the magnetic flux in the gap from an electromagnetic coil 21 of a print hammer actuation mechanism' 11 from that shown in FIG 1 is generated, the impact force of the print hammer 53 according to FIG. 2 is greater than the impact force of the print hammer 23 according to FIG. 1. On the other hand, the print hammer actuation mechanism 41 according to FIG. 2, if there is a corresponding impact force, the Coil current is reduced while the impact force remains the same. In this case, the heat generation of the coil is also reduced due to the reduced coil current. Since the coil heat is reduced, the required cooling effort can also be reduced and / or the printing speed can be increased. This gives rise to compromise possibilities which make it possible to use the advantages of the invention in different ways in different printers, depending on the result to be achieved.

Fig. 3 zeigt ein Hammerbankmodul 71, ähnlich demjenigen, das in dem US-Patent 4,351,235 (entsprechend der europäischen Patentanmeldung 0 047 883) gezeigt und beschrieben wird und das angepaßt wurde und nunmehr die Konfiguration der vorliegenden Erfindung aufweist. Genauer gesagt, zeigt Fig. 3 ein Hammerbankmodul mit folgenden Bauteilen: einem Dauermagneten 73, einer Magnetflußplatte 75, einer Feldlinienrückleitplatte 77, mehreren zylindrischen Spulenständern 79, mehreren Elektromagnetspulen 81 und einem Mehrarmhammer 83. Der Mehrarmhammer 83 umfaßt gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel drei Druckhammerarme 85, die in einer gemeinsamen Ebene von einer Basis 87 auswärts ragen. Entsprechend umfaßt die gezeigte Magnetflußplatte 75 drei Arme 89, die in einer gemeinsamen Ebene von einer Basis 91 auswärts ragen, und die gezeigte Feldlinienrückleitplatte 77 umfaßt drei Arme 93, die in einer gemeinsamen Ebene von einer Basis 95 auswärts ragen. Außerdem beträgt die Anzahl der Spulenständer 79 und Elektromagnetspulen 81, die in Fig. 3 dargestellt sind, jeweils drei. Zwar beruht das Hammermodul 71 auf dem Prinzip des Vielfachen von drei, doch sollte die Anzahl nicht als Begrenzung verstanden werden, wenngleich eine solche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bevorzugt wird. Das Prinzip der Anzahl drei wird deswegen bevorzugt, weil es hinsichtlich der Herstellbarkeit eine günstige Modulgröße ergibt. Zudem geht die Anzahl 3 ohne Rest in 66 und 132 Druckhämmer auf, die die bevorzugten Zahlen von Punktdruckelementen in Matrix-Zeilendruckern zum Drucken einer Standardzeile mit 132 Zeichen bildet.Figure 3 shows a hammer bench module 71, similar to that shown and described in U.S. Patent 4,351,235 (corresponding to European Patent Application 0 047 883), which has been adapted and now has the configuration of the present invention. 3 shows a hammer bench module with the following components: a permanent magnet 73, a magnetic flux plate 75, a field line return plate 77, a plurality of cylindrical coil stands 79, a plurality of electromagnetic coils 81 and a multi-arm hammer 83. According to the exemplary embodiment shown, the multi-arm hammer 83 comprises three pressure hammer arms 85, in the project outward from a base 87 on a common plane. Correspondingly, the magnetic flux plate 75 shown comprises three arms 89 which project outwards from a base 91 in a common plane, and the field line return plate 77 shown comprises three arms 93 which project outwards from a base 95 in a common plane. In addition, the number of coil stands 79 and electromagnetic coils 81, which are shown in FIG. 3, are three each. The hammer module 71 is based on the principle of the multiple of three, but the number should not be understood as a limitation, although one is preferred in the exemplary embodiment shown. The principle of the number three is preferred because it results in an inexpensive module size in terms of manufacturability. In addition, the number 3 with no remainder merges into 66 and 132 print hammers, which are the preferred numbers of dot printing elements in matrix line printers for printing a standard line with 132 characters.

Der Dauermagnet 73 ist länglich und hat die Form eines Quaders. Die Polarisierung des Dauermagneten 73 verläuft in der Weise, daß ein Pol (z.B. der Nordpol N) des Dauermagneten 73 entlang einer Längsfläche und der andere Pol (z.B. der Südpol S) entlang der gegenüberliegenden Längsseite liegen. Auf einer der Polfläche des länglichen Dauermagneten 73 ist die Basis 95 der Feldlinienrückleitplatte 77 montiert und auf der anderen Polfläche ist die Basis 91 der Magnetflußplatte 75 befestigt. Damit liegen die planaren Magnetfluß- und Feldlinienrückleitplatten 75 und 77 in parallelen Ebenen. Außerdem sind die Arme 89 und 93 der Magnetflußplatte 75 bzw. der Feldlinienrückleitplatte 77 so ausgebildet und angeordnet, daß sie je zueinander ausgerichtet sind.The permanent magnet 73 is elongated and has the shape of a cuboid. The polarization of the permanent magnet 73 is such that one pole (e.g. the north pole N) of the permanent magnet 73 lies along one longitudinal surface and the other pole (e.g. the south pole S) lies along the opposite longitudinal side. The base 95 of the field line return plate 77 is mounted on one of the pole faces of the elongated permanent magnet 73 and the base 91 of the magnetic flux plate 75 is fastened on the other pole face. The planar magnetic flux and field line return plates 75 and 77 thus lie in parallel planes. In addition, the arms 89 and 93 of the magnetic flux plate 75 and the field line return plate 77 are formed and arranged so that they are each aligned.

Die Basis 91 der Magnetflußplatte 75 umfaßt zwei Gewindebohrungen 97 zwischen den Armen 89 der Magnetflußplatte 75. Am äußeren Ende eines jeden Armes 89 der Magnetflußplatte 75 ist ein der Spulenständer 79 montiert. Die Spulenständer 79 ragen rechtwinklig von der Ebene der Magnetflußplatte 75 auswärts in Richtung der Feldlinienrückleitplatte 77. Die Spulenständer 79 sind an den Armen angebracht, und zwar durch radiale Einnietung der Spulenständer 79 in Löcher in den Armen 89. An jeder der Spulenständer 79 ist eine der Elektromagnetspulen 81 montiert. Die Elektromagnetspulen 81 sind etwas kürzer als die Spulenständer 79, die von der Magnetflußplatte 75 nach außen ragen. Sofern die Elektromagnetspulen 81 an den Spulenständern 79 montiert sind, wie beschrieben, so enden diese knapp vor den Spitzen der Spulenständer 79. Da die Elektromagnetspulen 81 praktisch die gesamte Länge der Spulenständer 79 bedecken, werden sie hier gelegentlich als lange Spulen bezeichnet, um sie von den kürzeren Elektromagnetspulen 21 zu unterscheiden, die in den Druckhammerbetätigungsmechanismus 11 gemäß Fig. 1 eingesetzt werden. Für die Befestigung der Magnetflußplatte 75 am Dauermagneten 73 und des Dauermagneten 73 selbst an der Magnetflußplatte 75 werden keine Schrauben oder sonstige Klemmeinrichtungen verwendet; diese Elemente werden vorzugsweise mit Klebemitteln zusammengefügt.The base 91 of the magnetic flux plate 75 comprises two threaded bores 97 between the arms 89 of the magnetic flux plate 75. At the outer end of each arm 89 of the magnetic flux plate 75 is one of the coil stands 79 mounted. The coil stands 79 protrude at right angles from the plane of the magnetic flux plate 75 in the direction of the field line return plate 77. The coil stands 79 are attached to the arms by radial riveting of the coil stands 79 into holes in the arms 89. One of the coil stands 79 is one of them Electromagnetic coils 81 mounted. The electromagnetic coils 81 are somewhat shorter than the coil stands 79 which project outward from the magnetic flux plate 75. If the electromagnetic coils 81 are mounted on the coil stands 79, as described, they end just in front of the tips of the coil stands 79. Since the electromagnetic coils 81 cover practically the entire length of the coil stands 79, they are sometimes referred to here as long coils for them to distinguish the shorter electromagnetic coils 21 which are used in the print hammer actuating mechanism 11 according to FIG. 1. No screws or other clamping devices are used for fastening the magnetic flux plate 75 to the permanent magnet 73 and the permanent magnet 73 itself to the magnetic flux plate 75; these elements are preferably joined together with adhesives.

Wie zuvor in bezug auf Fig. 2 erörtert, sind die Spulenständer 79 so lang, daß die äußere Fläche der Spitzen der Spulenständer 79 mit der äußeren Fläche der Arme 93 der Magnetflußplatte 75 koplanar liegen. Diese Gestaltung wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Teile nach ihrem Zusammenbau überschliffen werden. Wie sich am besten aus Fig. 3 ergibt, weisen die Spitzen der Arme 93 der Feldlinienrückleitplatte 77 nächst den Elektromagnetspulen 81, wenngleich im Hinblick auf das magnetische Verhalten nicht immer erforderlich, einen Bogen auf, so daß ein konstanter Spalt zwischen den gebogenen Spitzen der Arme und der benachbarten Umfangsoberfläche der Elektromagnetspulen 81 entsteht. Die Basis 87 der Mehrarmhämmer 83 umfaßt drei Bohrungen 105, die jeweils in einer Linie mit einem der Druckhämmer 83 liegen. Der Mehrarmhammer 83 ist so angeordnet, daß seine Basis 87 die Basis 95 der Feldlinienrückleitplatte 77 überragt. In dieser Lage befinden sich die Bohrungen 105 in der Basis 87 des Mehrarmhammers 83 in einer Linie mit drei Gewindebohrungen 107 in der Basis 95 der Feldlinienrückleitplatte 77. Schrauben 109 verlaufen durch die Bohrungen 105 in der Basis 87 des Mehrarmhammers 83 in die Gewindebohrungen 107 in der Basis 95 der Feldlinienrückleitplatte 77. Damit ist die Basis des Mehrarmhammers 83 an der Basis 95 der Feldlinienrückleitplatte 77 befestigt. Druckkugeln 111 sind an die nach außen gebogene Spitze der Köpfe 86 an den Druckarmen 85 angeschweißt.As previously discussed with respect to FIG. 2, the coil stands 79 are so long that the outer surface of the tips of the coil stands 79 are coplanar with the outer surface of the arms 93 of the magnetic flux plate 75. This design is preferably achieved in that the parts are ground after assembly. As best seen in Fig. 3, the tips of the arms 93 of the field line return plate 77 have an arc next to the solenoid coils 81, although not always necessary in view of the magnetic behavior, so that there is a constant gap between the curved tips of the arms and the adjacent peripheral surface of the electromagnetic coils 81 is formed. The base 87 of the multi-arm hammers 83 comprises three bores 105, which are each in line with one of the pressure hammers 83. The multi-arm hammer 83 is arranged so that its base 87 is the base 95 of the field line return plate 77 towers. In this position, the bores 105 in the base 87 of the multi-arm hammer 83 are in a line with three threaded bores 107 in the base 95 of the field line return plate 77. Screws 109 run through the bores 105 in the base 87 of the multi-arm hammer 83 into the threaded bores 107 in FIG Base 95 of the field line return plate 77. The base of the multi-arm hammer 83 is thus fastened to the base 95 of the field line return plate 77. Pressure balls 111 are welded to the outwardly bent tip of the heads 86 on the pressure arms 85.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung leicht zu erkennen ist, sieht die Erfindung einen verbesserten Druckhammerbetätigungsmechanismus 41 vor, ob er nun als Druckhammermodul, wie gemäß Fig. 3, oder in einer anderen Form ausgeführt wird. Anders ausgedrückt liegt gemäß der Erfindung die Elektromagnetspule 51 bzw. 81 so nahe wie es zweckmäßig ist, in den Zwischenraum zwischen einem zurückgezogenen Druckhammer 53 bzw. 83 und dem Anschlag (z.B. den Spulenständer 49 bzw. 79), gegen den er von einer Rückzugskraft (z.B. dem von einem Dauermagneten 43 bzw. 73 erzeugten Magnetfeld) gezogen wird. Wegen der engen Beziehung wird die Kraft des Druckaufschlages bei einer vorgeschriebenen Anzahl von Spulenwicklungen und einem vorgeschriebenen Stromanschluß in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gegenüber den Größen bei einer ähnlichen Elektromagnetspule mit vergleichbarem Stromeingang in größerer Entfernung von dem Zwischenraum erhöht. Umgekehrt ausgedrückt kann, wenn vorher eine bestimmte Aufschlagskraft vorgegeben war, der Strombetrag um dieselbe Aufschlagskraft zu erzielen, verringert werden. Da der Strom verringert werden kann, wird die Erzeugung von Wärme durch Elektromagnetspulen 51 bzw. 81 entsprechend verringert. Falls vorher nur eine geringe Wärmemenge erzeugt wurde, kann nunmehr die Geschwindigkeit des Druckers erhöht werden, weil in die Elektromagnetspulen 51 bzw. 81 schnellere Impulse induziert werden können, ohne die gesamte Wärmeerzeugung unangemessen zu verstärken. Die Ausführung der Erfindung kann demnach in der Weise erfolgen, daß eines von mehreren Ergebnissen erzielt wird, je nach den Anforderungen des Betätigungsmechanismus', in welchem die Erfindung verwendet werden soll.As can be readily seen from the foregoing description, the invention provides an improved print hammer actuation mechanism 41, whether it is designed as a print hammer module, as shown in FIG. 3, or in some other form. In other words, according to the invention, the electromagnetic coil 51 or 81 is as close as is practical, in the space between a retracted print hammer 53 or 83 and the stop (e.g. the coil stand 49 or 79), against which it is released by a retraction force ( eg the magnetic field generated by a permanent magnet 43 or 73) is drawn. Because of the close relationship, the force of the pressurization with a prescribed number of coil windings and a prescribed current connection in one exemplary embodiment of the invention is increased compared to the sizes for a similar electromagnetic coil with a comparable current input at a greater distance from the intermediate space. Conversely, if a certain impact force was previously specified, the amount of current to achieve the same impact force can be reduced. Since the current can be reduced, the generation of heat by electromagnetic coils 51 and 81 is reduced accordingly. If only a small amount of heat was previously generated, the speed of the printer can now be increased because into the electromagnetic coils 51 and 81 faster impulses can be induced without inappropriately amplifying the entire heat generation. The invention may accordingly be carried out in such a way that one of several results is achieved, depending on the requirements of the actuating mechanism in which the invention is to be used.

Claims (1)

  1. Actuating mechanism, in particular for a matrix line printer for printing characters or drawings formed by patterns of dots on a recording support able to move perpendicular to the direction of the lines, by means of an oscillating device able to move to and fro parallel to a printing line, which device comprises an elongated carriage, slide or the like, on which are located resilient printing hammers (53) lying respectively one beside the other in the direction of the lines, each printing hammer (53) having a magnetic flux circuit, consisting of a transversely polarized permanent magnet (43), with two opposing pole surfaces parallel to each other, a magnetic flux plate (45), which is arranged on a pole surface parallel to the latter and projecting from this towards the side, with a coil stand (49) arranged perpendicularly on the projecting end of the magnetic flux plate (45) and parallel to the polarization of the permanent magnet (43), with an electromagnetic coil (51) located thereon, which ends just in front of the tip of the coil stand (49), as well as of a field line return plate (47), which is located on the other pole surface, parallel to the latter and projecting towards the coil stand (49), and the printing hammer (53) attached at one end on the field line return plate (47) in its region located on the pole surface, which hammer rests by its other free end, forming the printing hammer head (59), in the retracted, pre-tensioned position, on the free end of the coil stand (49), characterised in that the printing hammer (53) is in one piece and comprises two thickened ends with a thin central zone (57) lying therebetween and which is elastically deformable, that the printing hammer (53) rests by the other thickened end, forming the printing hammer head (59), in the retracted, pre-tensioned position, forming a support surface adequate for the field line return flow, on the outer end of the field line return plate (47) and on the free end of the coil stand (49) and that the projecting end of the field line return plate (47) ends laterally in front of the periphery of the electromagnetic coil (51), the ratio of the diameter: length of the electromagnetic coil (51) being less than 1.0, so that the end of the electromagnetic coil (51) forms a minimum spacing "B" from the tip of the coil stand (49).
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