EP0174381B1 - Druckhammerbank in modularer Bauweise - Google Patents

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EP0174381B1
EP0174381B1 EP84110756A EP84110756A EP0174381B1 EP 0174381 B1 EP0174381 B1 EP 0174381B1 EP 84110756 A EP84110756 A EP 84110756A EP 84110756 A EP84110756 A EP 84110756A EP 0174381 B1 EP0174381 B1 EP 0174381B1
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EP
European Patent Office
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modules
print
module
print hammer
adjacent
Prior art date
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Expired
Application number
EP84110756A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0174381A1 (de
Inventor
Armin Bohg
Kurt Hartmann
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IBM Deutschland GmbH
International Business Machines Corp
Original Assignee
IBM Deutschland GmbH
International Business Machines Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to DE8484110756T priority patent/DE3479643D1/de
Priority to JP60119899A priority patent/JPS6168272A/ja
Priority to US06/772,500 priority patent/US4651640A/en
Publication of EP0174381A1 publication Critical patent/EP0174381A1/de
Application granted granted Critical
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J9/00Hammer-impression mechanisms
    • B41J9/26Means for operating hammers to effect impression
    • B41J9/38Electromagnetic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J9/00Hammer-impression mechanisms
    • B41J9/02Hammers; Arrangements thereof
    • B41J9/127Mounting of hammers

Definitions

  • the invention relates to a print hammer bank in a modular design for known electromagnetic print hammer drives of the type described in the preamble of claim 1.
  • the electromagnet basically consists of essentially symmetrically constructed magnetizable yoke halves with a corresponding excitation coil (s).
  • the facing pole ends of the yoke halves form aligned magnetic working gaps.
  • a plunger which is displaceable in the direction of the alignment of the working gaps is arranged between the magnetic working gaps.
  • the cross section of the ram is adapted to the area of the working column. It can be (cylindrical or) cuboid.
  • the anchor elements contain e.g. (Disk or) cuboid anchor elements made of magnetizable material and spacing elements arranged between them made of predominantly non-magnetizable material.
  • the anchor elements have such a geometric design that their volume is in the order of magnitude of the working gap volume.
  • the armature elements are essentially in front of the working gaps when the electromagnets are not excited. When the electromagnet is excited, they are drawn into this working gap and experience an acceleration. In arrangements of this type, the plunger moves in a straight line.
  • Tongue-shaped plungers come into consideration for the present invention.
  • European patent application EP-A-0062765 describes a bench for accommodating ram units lying next to one another. These each consist of a flat, narrow frame.
  • a tongue-shaped tappet which is driven by an electromagnetic drive unit, runs within a recess in the frame.
  • the bench comprises a receiving rail and a comb-like holding rail, between which the frames are arranged. Attachments of the lower frame parts can be received by slots in the receiving rail.
  • the upper frame parts are held in incisions in the comb-like holding rail.
  • the tongue-shaped plungers are guided laterally through the electromagnetic drive units arranged on both sides of the frame and aligned with one another.
  • Such a print hammer bank has a number of disadvantages:
  • DE-A-2713514 describes a printing hammer bank in which several hammers lying next to one another, each carrying a spool, are combined to form a module.
  • the coil experiences an electromagnetic action with respect to a magnetic field formed between permanent magnets.
  • the coils are staggered; the modules are rectangular.
  • the electromagnet units assigned to the anchor bars always have a width which exceeds the width of the anchor bars or the pressure hammer ram.
  • the parallelogram-shaped modules according to the invention allow the modules to be placed against one another with almost no gaps and the gap between the plunger and the hammer being almost complete. In the area of the touching sides of two neighboring modules, the pressure hammer joints “rest” on both modules.
  • all modules both in the upper and in the lower row, have the same shape and the same geometric structure, which has significant advantages for production and maintainability.
  • Each module encapsulated in plastic, has pole faces of electromagnetic yokes arranged in columns.
  • the magnetic working gaps are formed between the aligned pole faces of the modules of an upper row of modules and the modules of a lower row of modules. Adjacent modules are interlocked.
  • a tongue-shaped plunger pressure hammer
  • Each print hammer has a series of anchor bars.
  • Each tie bar is assigned to a working gap.
  • a working gap is formed between a pole face of a module in the upper row of modules and the pole face of a module in the lower row of modules.
  • the plastic in which the modules are cast is made of a good heat-conducting material, there is very good heat dissipation in the pressure hammer bank.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of an exploded view of the lower and upper row of modules of the print hammer bank with print hammers arranged side by side between them.
  • Modules 7, 8, 9, 10 of identical form are used to form the print hammer bank.
  • Adjacent modules 9 and 10 form an upper row 3 of the print hammer bank and adjacent modules 7 and 8 form a lower row 4 of the print hammer bench.
  • the upper 3 and lower 4 row of modules are spaced apart. Between them are pressure hammers arranged side by side, of which only two, 5 and 6, are shown in FIG. 1. The direction of action of the print hammers is indicated by the arrow direction D.
  • Each module 7, 8, 9, 10 has a plurality of pole faces PF of electromagnetic yokes on the side facing the pressure hammers.
  • the pole faces of the upper row of modules are aligned with the pole faces of the lower row of modules.
  • a large number of magnetic working gaps are defined by the spaced pole faces of the upper and lower row of modules. These working gaps are activated by an appropriate electromagnetic coil excitation.
  • the pole faces are arranged in columns (C).
  • each column of a module has four pole faces.
  • the print hammer (detailed illustration in FIGS. 3A and 3B) has as many soft iron webs (anchor webs) as in FIG there are working gaps defined by pole faces assigned to it; in the given embodiment also four pieces.
  • the distance between the soft iron bars in a print hammer corresponds to the distance between the working columns in the corresponding column of the print hammer bank. In the rest position of the print hammer, its soft iron webs lie in front of the working gaps assigned to them, which are formed by opposite pole faces of the modules.
  • the anchor webs of the printing hammer are drawn into the working gap and accelerated in the process, so that the printing hammer undergoes a drive movement in the printing direction D.
  • the modules of a row of modules are interlocked.
  • the upper 3 is spaced from the lower 4 module row by appropriate spacing elements to form the working gaps.
  • the modules of the top 3 and bottom 4 rows are held together by appropriate screw, rivet or similar connections.
  • Such connections can e.g. through the through-holes marked P1 / P2, P3 / P4, P5 / P6, P7 / P8.
  • a large number of connections 46 for the electromagnetic units are provided on the side of the modules facing away from the pressure hammers. The following details are given about details of the electromagnetic units, the spacing elements for the module rows, the form-fitting connection of the modules within a module row and about the structure and structure of the modules.
  • the column boundary identified by 72 is described in detail in connection with FIG. 7.
  • a module consists of a module base plate (e.g. 11 for module 7) and a part 12 connected to it, in which the electromagnet units 30 (FIG. 4) are arranged or potted with it.
  • adjacent modules are positively connected to each other in the print hammer bank.
  • bie pole faces of the modules are arranged in columns (C in Fig. 1).
  • a print hammer is assigned to each column.
  • the electromagnetic units for adjacent module gaps are offset from one another.
  • the identical form of the modules is based on a modified parallelogram. It permits a close packing density of the side-by-side pressure hammers, the anchor webs of which are also offset from one another in accordance with the pole faces (or electromagnet units) which are offset from one another in adjacent columns. If all modules of the print hammer bank are identical in shape, both in the upper and in the lower module row, the number of print hammers per module is always even.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective illustration of an exploded drawing of a magnet coil unit. It consists of two yokes 31 and 32 arranged next to one another in a U-shape, the adjacent legs of which are encompassed by a common coil 45.
  • the coil carrier consists of a diamond-shaped base plate 50 and an upper cover plate 49. Both plates are connected to one another by two spacer elements 48 and a centrally arranged hollow body 81. The spacer elements 48 are connected beyond the base plate to contact pins 46 for the electrical connections of the coil 45.
  • the base plate 50 has openings 74 and 75 for the passage of the outer yoke legs of the pair of yoke legs 31, 32 and an opening in the region of the hollow body 81 for receiving the adjacent yoke legs of the pair of yoke legs 31, 32.
  • the cover plate 49 In the cover plate 49, four openings 41, 42, 43, 44 are provided for receiving the leg ends of the yokes 31 and 32. After inserting the yokes into the coil former and then fixing them, e.g. by casting in plastic, the yoke ends protrude slightly above the upper cover plate 49.
  • FIG. 2A and 2B show a schematic perspective illustration of a module base plate, with FIG. 2A showing the side facing the print hammers and FIG. 2B showing the side facing away from the print hammers.
  • FIG. 2B is understood to be a representation of the module base plate according to FIG. 2A rotated through 180 ° about axis 1. While a perspective top view of the module base plate is shown in viewing direction U in FIG. 2A, a top view of its underside in viewing direction B can be seen in FIG. 2B.
  • the pole faces in a column are formed by the four ends of the yokes of a pair of magnetic yokes 31, 32. These ends are labeled 31-1, 31-2, 32-1 and 32-2 in Fig. 4.
  • the electromagnet units are plugged on with the top surface 49 first on the back of the module base plates in direction B, so that the yoke ends 31-1 to 32-2 in which protrude slightly from the openings 41, 42, 43 and 44 beyond the top surface 49 of the electromagnet unit the openings corresponding to them (the pole faces in the openings of the first and second columns in FIG. 2A correspond to the pole ends of the electromagnet unit with [32-1], [32-2], [31-1] and [31-2] a column in the module base plate.
  • the yoke ends are inserted into these openings until their pole face is flush with the plane of the module base plate. It should be noted repeatedly that an electromagnetic unit is provided for each module column.
  • the electromagnet units are arranged staggered for adjacent module gaps.
  • the pole faces of adjacent module columns are also offset from one another.
  • Two electromagnets offset against each other units are indicated in Fig. 2B by the dashed contours of their cover plates.
  • Fig. 5 shows two adjacent module base plates of the upper module row in a perspective view with a view of the side facing the pressure hammers.
  • the left base plate 9 has extensions 93 and 94 on its left side and cutouts 91 and 92 on its right side.
  • the extensions are marked with 103, 104 and the cutouts with 101 and 102.
  • the extensions and recesses have such a shape that they fit into one another in a form-fitting manner.
  • Fig. Shows two adjacent module base plates 7 and 8 of the lower module row in a perspective view with a view of the side facing the pressure hammers.
  • the module base plates 9 and 10 according to FIG. 5 can be thought to be rotated by 180 ° about the imaginary axis 2 such that there is a distance between these module base plates in the rotated state and those 7, according to FIG. 6 Recording of the print hammers remains.
  • FIG. 7 shows a fragmentary schematic perspective illustration of a printing hammer lying between the upper and lower row of modules.
  • the section of the module in the upper row of modules is shown with 80, the one in the lower row with 70.
  • the upper and lower row of modules are spaced apart from one another by spacers 83 running in grooves 82.
  • the course of these spacers corresponds to the column boundaries indicated in FIG. 1 by simple lines.
  • a print hammer is assigned to each column. 7 shows one of these print hammers and is identified by 71.
  • the direction of action of the print hammer is indicated by the arrow D. Details of the print hammers are shown in FIGS. 3A and 3B. These figures show a top view of print hammers lying next to one another in the print hammer bank, in which the anchor webs effective for the drive are offset from one another.
  • the anchor webs of the pressure hammer 5 are identified by 51, 52, 53 and 54. They are assigned to the working columns, which e.g. are defined by the pole faces 32-1, 32-2, 31-1 and 31-2 (FIG. 2A) of a base plate of the upper row of modules and the pole faces of a corresponding base plate of the lower row of modules aligned with these pole faces.
  • These anchor webs are assigned to the pole faces 32-1, 32-2, 31-1, 31-2 of the second column in FIG. 2A.
  • the print hammers 5 and 6 have recesses 55, 56, 66 and 65 to reduce their weight. At their action ends, they are provided with print hammer heads 57 and 67.
  • the pressure hammers are returned in a conventional manner, e.g. by a leaf spring which engages in a suitable recess 55, 56 or 66, 65.
  • damping elements for defining the starting position of each printing hammer can also be expediently provided.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckhammerbank in modularer Bauweise für an sich bekannte elektromagnetische Druckhammerantriebe der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Art.
  • Diese elektromagnetischen Druckhammerantriebe basieren auf dem in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0021335 im Zusammenhang mit den Figuren 1a, 1b, 2, 3, 4 und 6 beschriebenen Prinzip. Diese Anmeldung bezieht sich auf einen schnellen elektromagnetisch betätigbaren Stösselantrieb, der insbesondere für Anschlagdrucker eingesetzt werden kann. Der Elektromagnet besteht grundsätzlich aus im wesentlichen symmetrisch aufgebauten magnetisierbaren Jochhälften mit entsprechender(n) Erregerspule(n). Die einander zugewandten Polenden der Jochhälften bilden einander fluchtende magnetische Arbeitsspalte. Zwischen den magnetischen Arbeitsspalten ist ein in Richtung der Fluchtlinie der Arbeitsspalte verschiebbarer Stössel angeordnet. Der Querschnitt des Stössels ist an die Fläche der Arbeitsspalte angepasst. Er kann (zylinderförmig oder) quaderförmig ausgebildet sein. Er enthält z.B. (scheiben- bzw.) quaderförmig ausgebildete Ankerelemente aus magnetisierbarem Material und zwischen diesen angeordnete Abstandselemente aus vorwiegend nichtmagnetisierbarem Material. Die Ankerelemente weisen eine derartige geometrische Ausbildung auf, dass ihr Volumen in der Grössenordnung des Arbeitsspaltvolumens liegt. In der Ausgangslage des Stössels befinden sich die Ankerelemente im nichterregten Zustand der Elektromagneten im wesentlichen vor dessen Arbeitsspalten. Sie werden bei Erregung des Elektromagneten in diese Arbeitsspalte hineingezogen und erfahren dabei eine Beschleunigung. Bei Anordnungen dieser Art führt der Stössel eine geradlinige Bewegung aus.
  • Bei Druckhammerantrieben dieser Art unterscheidet man zwischen zylinderförmigen und zungenförmigen Stösseln. -
  • Für die vorliegende Erfindung kommen zungenförmige Stössel in Betracht.
  • In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0062765 ist eine Bank zur Aufnahme nebeneinanderliegender Stösseleinheiten beschrieben. Diese bestehen jeweils aus einem flachen, schmalen Rahmen. Innerhalb einer Aussparung des Rahmens verläuft ein zungenförmiger Stössel, der von einer elektromagnetischen Antriebseinheit angetrieben wird. Zur Aufnahme und Führung der einzelnen Druckstösseleinheiten umfasst die Bank eine Aufnahmeschiene und eine kammartige Halteschiene, zwischen denen die Rahmen angeordnet sind. Ansatzstücke der unteren Rahmenteile sind von Schlitzen in der Aufnahmeschiene aufnehmbar. Die oberen Rahmenteile werden in Einschnitten der kammartigen Halteschiene gehalten. Die zungenförmigen Stössel sind seitlich durch die beidseits des Rahmens angeordneten und aufeinander ausgerichteten elektromagnetischen Antriebseinheiten geführt. Eine solche Druckhammerbank weist eine Reihe von Nachteilen auf:
  • Aufwendige Herstellung, komplizierte Auswechselbarkeit der Stösseleinheiten und Schwingungsanfälligkeit.
  • Aus der Druckschrift IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 25, Nr. 11 B, April 1983, Seite 6284-6285, ist eine Druckhammerbank mit einem unteren und einem oberen Modul gleicher geometrischer rechteckiger Form bekannt. Zwischen den Modulen sind Arbeitsspalten zur Aufnahme benachbarter Druckhämmer definiert. Die Arbeitsspalte sind zwischen einander gegenüberliegenden Polenden der Module ausgebildet; die ihnen zugeordneten Elektromagnete (mit grösserer Breitenausdehnung als die Druckhämmer) sind innerhalb eines Moduls gegenseitig versetzt.
  • In der DE-A-2713514 ist eine Druckhammerbank beschrieben, bei denen mehrere nebeneinanderliegende, jeweils eine Spule tragenden Hämmer zu einem Modul zusammengefasst sind.
  • Die Spule erfährt eine elektromagnetische Einwirkung bezüglich eines zwischen Permanentmagneten ausgebildeten Magnetfeldes. Die Spulen sind zueinander versetzt angeordnet; die Module rechteckförmig ausgebildet.
  • Druckhammerbänke mit rechteckigen Modulen haben jedoch folgende Nachteile. Dabei wird davon ausgegangen, dass
    • 1. die Druckhammerstössel möglichst dicht nebeneinander liegen sollen
    • 2. die Ankerstege in den Druckhammer-Druckstösseln der hier verwendeten Art wegen der für den Druckvorgang zu entfaltenden Kraftwirkung möglichst breit sein sollen, das heisst, sie sollen sich möglichst über die ganze Breite (quer zur Stossrichtung) des Druckhammerstössels erstrecken.
  • Die den Ankerstegen zugeordneten Elektromagnet-Einheiten weisen aus Raumgründen jedoch immer eine Breite auf, welche die Breite der Ankerstege bzw. der Druckhammerstössel übersteigt.
  • Um die Druckhammerstössel möglichst dicht anordnen zu können, ist man deshalb darauf angewiesen, die Elektromagneteinheiten gegeneinander zu versetzen.
  • Dies würde jedoch bei Verwendung von rechteckigen Modulen zu einem Problem führen:
  • Die Elektromagneteinheiten für die am Rand des Modules liegenden Druckhammerstössel würden die Module überragen oder falls dies vermieden werden sollte, müsste der gegenseitige Abstand der Druckhammerstössel vergrössert werden (was unerwünscht ist). Im ersteren Falle wäre es nicht möglich, benachbarte Module lükkenlos aneinanderzusetzen.
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 beschriebenen Massnahmen gelöst, welche eine parallelogrammähnliche Modulausgestaltung bedingen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Der Vorteil der parallelogrammähnlichen Form wird besonders dann ersichtlich, wenn die Druckhammerstössel besonders dicht, nahezu lückenlos, anzuordnen sind. Eine solche dichte Anordnung ist u.a. bei Anschlagdruckern mit umlaufenden Punkt-Druckzeichen-Bändern erforderlich. Bei solchen Druckern bestimmt die seitliche Lükke zwischen den Druckhammerstösseln die Höhe der Auflösung der gedruckten Punktzeichen.
  • Die erfindungsgemässen parallelogrammförmigen Module gestatten ein nahezu lückenloses Aneinandersetzen der Module bei nahezu lückenlosem Druckhammerstösselabstand. Im Bereich der sich berührenden Seiten zweier benachbarter Module «liegen» die Druckhammerstösse) auf beiden Modulen auf.
  • Ausserdem weisen sämtliche Module, sowohl in der oberen als auch der unteren Reihe die gleiche Form und den gleichen geometrischen Aufbau auf, was für die Fertigung und Wartbarkeit wesentliche Vorteile bringt.
  • Jeder Modul, in Plastik vergossen, weist in Spalten angeordnete Polflächen von Elektromagnetjochen auf. Die magnetischen Arbeitsspalte werden zwischen den aufeinander ausgerichteten Polflächen der Module einer oberen Modulreihe und der Module einer unteren Modulreihe gebildet. Nebeneinanderliegende Module sind formschlüssig miteinander verbunden. Jedem Spalt der Module ist ein zungenförmiger Stössel (Druckhammer) zugeordnet. Jeder Druckhammer weist eine Reihe von Ankerstegen auf. Jeder Ankersteg ist einem Arbeitspalt zugeordnet. Ein Arbeitsspalt wird zwischen einer Polfläche eines Moduls der oberen Modulreihe und der Polfläche eines Moduls der unteren Modulreihe gebildet. Aus Gründen einer hohen Packungsdichte sind die Elektromagneteinheiten für nebeneinanderliegende Druckhämmer gegeneinander versetzt in den Modulen angeordnet. Dadurch ergibt sich auch ein gegenseitiger Versatz der Ankerstege von nebeneinanderliegenden Druckhämmern.
  • Wenn der Kunststoff, in den die Module vergossen werden, aus einem gut wärmeleitenden Material besteht, ergibt sich eine sehr gute Wärmeableitung in der Druckhammerbank.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Explosionszeichnung der unteren und oberen Modulreihe der Druckhammerbank mit dazwischen nebeneinander angeordneten Druckhämmern;
    • Fign. 2A und 2B eine schematische perspektivische Darstellung einer Modul-Basisplatte, wobei
    • Fig.2A die den Druckhämmern zugewandte Seite und
    • Fig.2B die den Druckhämmern abgewandte Seite zeigt;
    • (Fig. 2B versteht sich als Darstellung der um 180° um die Achse 1 gedrehten Modul-Basisplatte nach Fig. 2A.)
    • Fign. 3A und 3B eine Aufsicht auf in der Druckhammerbank nebeneinanderliegende Druckhämmer, bei denen die für den Antrieb wirksamen Ankerstege gegeneinander versetzt sind;
    • Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung einer Explosionszeichnung der Elektromagnetspuleneinheit, bestehend aus zwei U-förmig nebeneinander angeordneten Jochen, deren benachbarte Schenkel von einer Spule umfasst werden;
    • Fig. zwei nebeneinanderliegende Modul-Basisplatten der oberen Modulreihe in perspektivischer Darstellung mit einem Blick auf die den Druckhämmern zugewandte Seite;
    • Fig. zwei nebeneinanderliegende Modul-Basisplatten der unteren Modulreihe in perspektivischer Darstellung mit einem Blick auf die den Druckhämmern zugewandte Seite;
      • (Bei der zusammengebauten Druckhammerbank kann man sich die Modul-Basisplatten gemäss Fig. 5 um 180° um die gedachte Achse 2 derart gedreht denken, dass zwischen den Modul-Basisplatten nach Fig. 5 [gedreht] und denen nach Fig. 6 ein Abstand zur Aufnahme der Druckhämmer bleibt.)
    • Fig. 7 eine ausschnittsweise schematische perspektivische Darstellung eines zwischen der oberen und unteren Modulreihe liegenden Druckhammers.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Explosionszeichnung der unteren und oberen Modulreihe der Druckhammerbank mit dazwischen nebeneinander angeordneten Druckhämmern.
  • Zur Bildung der Druckhammerbank werden Module 7, 8, 9, 10 identischer Form verwendet. Nebeneinanderliegende Module 9 und 10 bilden eine obere Reihe 3 der Druckhammerbank und nebeneinanderliegende Module 7 und 8 eine untere Reihe 4 der Druckhammerbank. Die obere 3 und untere 4 Modulreihe sind voneinander beabstandet. Zwischen ihnen liegen nebeneinander angeordnete Druckhämmer, von denen in Fig. 1 nur zwei, 5 und 6, dargestellt sind. Die Aktionsrichtung der Druckhämmer ist durch die Pfeilrichtung D gekennzeichnet. Jeder Modul 7, 8, 9, 10 weist auf der den Druckhämmern zugewandten Seite eine Vielzahl von Polflächen PF von Elektromagnetjochen auf. Die Polflächen der oberen Modulreihe sind auf die Polflächen der unteren Modulreihe ausgerichtet. Durch die voneinander beabstandeten Polflächen der oberen und unteren Modulreihe wird eine Vielzahl magnetischer Arbeitsspalte definiert. Diese Arbeitsspalte werden durch eine entsprechende Elektromagnetspulenerregung aktiviert.
  • Die Polflächen sind spaltenweise (C) angeordnet. In Fig. 1 weist jede Spalte eines Moduls vier Polflächen auf. Der Druckhammer (Detail-Darstellung in Fig. 3A und 3B) weist ebenso viele Weicheisenstege (Ankerstege) auf, wie in der ihm zugeordneten Spalte durch Polflächen definierte Arbeitsspalte vorhanden sind; im angegebenen Ausführungsbeispiel also auch vier Stück. Der Abstand der Weicheisenstege in einem Druckhammer entspricht dem Abstand der Arbeitsspalten in der entsprechenden Spalte der Druckhammerbank. In der Ruhelage des Druckhammers liegen dessen Weicheisenstege vor den ihnen zugeordneten Arbeitsspalten, die von gegenüberliegenden Polflächen der Module gebildet werden.
  • Bei Aktivierung der magnetischen Arbeitsspalte für einen Druckhammer werden die Ankerstege des Druckhammers in die Arbeitsspalte hineingezogen und dabei beschleunigt, so dass der Druckhammer eine Antriebsbewegung in Druckrichtung D erfährt. Die Module einer Modulreihe sind formschlüssig miteinander verbunden. Die obere 3 ist von der unteren 4 Modulreihe durch entsprechende Abstandselemente zur Bildung der Arbeitsspalte voneinander beabstandet. Die Module der oberen 3 und unteren 4 Reihe werden durch entsprechende Schraub-, Niet- oder ähnliche Verbindungen zusammengehalten. Solche Verbindungen können z.B. durch die mit Pfeilrichtung gekennzeichneten Durchgangslöcher P1/P2, P3/P4, P5/P6, P7/P8 erfolgen. Auf der den Druckhämmern abgewandten Seite der Module sind eine Vielzahl von Anschlüssen 46 für die Elektromagneteinheiten vorgesehen. Über Einzelheiten der Elektromagneteinheiten, der Abstandselemente für die Modulreihen, der formschlüssigen Verbindung der Module innerhalb einer Modulreihe und über den Aufbau und die Struktur der Module werden folgend genauere Angaben gemacht.
  • Die mit 72 gekennzeichnete Spaltenbegrenzung erfährt in Zusammenhang mit Fig. 7 eine detaillierte Beschreibung.
  • Ein Modul besteht aus einer Modul-Basisplatte (z.B. 11 beim Modul 7) und einem damit verbundenen Teil 12, in welchem die Elektromagneteinheiten 30 (Fig. 4) angeordnet bzw. mit ihm vergossen sind. Wie bereits erwähnt, sind in der Druckhammerbank nebeneinanderliegende Module formschlüssig miteinander verbunden. bie Polflächen der Module sind in Spalten (C in Fig. 1) angeordnet. Jeder Spalte ist ein Druckhammer zugeordnet.
  • Aus Gründen einer dichten Packung sind die Elektromagneteinheiten für benachbarte Modulspalten gegeneinander versetzt.
  • Die identische Form der Module basiert, in Aufsicht gesehen, auf einem modifizierten Parallelogramm. Sie gestattet eine enge Packungsdichte der nebeneinanderliegenden Druckhämmer, deren Ankerstege entsprechend den in nebeneinanderliegenden Spalten gegeneinander versetzten Polflächen (bzw. Elektromagneteinheiten) ebenfalls gegeneinander versetzt sind. Bei identischer Form aller Module der Druckhammerbank sowohl in der oberen wie auch in der unteren Modulreihe ist die Anzahl der Druckhämmer pro Modul immer geradzahlig.
  • In Fig. 4 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Explosionszeichnung einer Magnetspuleneinheit gezeigt. Sie besteht aus zwei U-förmig nebeneinander angeordneten Jochen 31 und 32, deren benachbarte Schenkel von einer gemeinsamen Spule 45 umfasst werden. Der Spulenträger besteht aus einer rombusförmigen Grundplatte 50 und einer oberen Deckplatte 49. Beide Platten sind durch zwei Abstandselemente 48 und einen mittig angeordneten Hohlkörper 81 miteinander verbunden. Die Abstandselemente 48 sind über die Grundplatte hinaus mit Kontaktstiften 46 für die elektrischen Anschlüsse der Spule 45 verbunden. Die Grundplatte 50 weist Öffnungen 74 und 75 zum Hindurchführen der äusseren Jochschenkel des Jochschenkelpaares 31, 32 sowie eine Öffnung im Bereich des Hohlkörpers 81 zur Aufnahme der benachbarten Jochschenkel des Jochschenkelpaares 31, 32 auf. In der Deckplatte 49 sind vier Öffnungen 41, 42, 43, 44 vorgesehen zur Aufnahme der Schenkelenden der Joche 31 und 32. Nach Einfügen der Joche in den Spulenkörper und ihrer nachfolgenden Fixierung, z.B. durch Vergiessen in Kunststoff, stehen die Jochenden etwas über die obere Deckplatte 49 hervor.
  • Im folgenden wird beschrieben, wie die Elektromagneteinheiten und die Modul-Basisplatten miteinander verbunden werden.
  • Die Fign. 2A und-2B zeigen eine schematische perspektivische Darstellung einer Modul-Basisplatte, wobei Fig. 2A die den Druckhämmern zugewandte Seite und Fig. 2B die den Druckhämmern abgewandte Seite zeigt. Fig. 2B versteht sich als Darstellung der um 180° um die Achse 1 gedrehten Modul-Basisplatte nach Fig. 2A. Während in Fig. 2A eine perspektivische Aufsicht der Modul-Basisplatte in Blickrichtung U gezeigt ist, ist also in Fig. 2B eine Aufsicht auf ihre Unterseite in Blickrichtung B zu erkennen. Die Polflächen in einer Spalte werden von den vier Enden der Joche eines Magnetjochpaares 31, 32 gebildet. Diese Enden sind in Fig. 4 mit 31-1, 31-2, 32-1 und 32-2 gekennzeichnet. Die Elektromagneteinheiten werden mit der Deckfläche 49 voran auf der Rückseite der Modul-Basisplatten in Richtung B aufgesteckt, so dass die über die Deckfläche 49 der Elektromagneteinheit aus den Öffnungen 41, 42, 43 und 44 etwas hinausstehenden Jochenden 31-1 bis 32-2 in die ihnen entsprechenden Öffnungen (die-Polflächen in den Öffnungen der ersten und zweiten Spalte in Fig. 2A sind entsprechend den Polenden der Elektromagneteinheit mit [32-1], [32-2], [31-1] und [31-2] bezeichnet) einer Spalte in der Modul-Basisplatte hineinpassen. Die Jochenden werden so weit in diese Öffnungen eingeführt, bis ihre Polfläche mit der Ebene der Modul-Basisplatte abschliesst. Es sei wiederholend bemerkt, dass für jede Modulspalte eine Elektromagneteinheitvorgesehen ist.
  • Aus Gründen einer hohen Packungsdichte sind die Elektromagneteinheiten für nebeneinanderliegende Modulspalten versetzt angeordnet. Dadurch sind auch die Polflächen nebeneinanderliegender Modulspalten gegeneinander versetzt. Zwei gegeneinander versetzte Elektromagneteinheiten sind in Fig. 2B durch die gestrichelt angeordneten Konturen ihrer Deckplatten angedeutet.
  • Fig. 5 zeigt zwei nebeneinanderliegende Modul-Basisplatten der oberen Modulreihe in perspektivischer Darstellung mit einem Blick auf die den Druckhämmern zugewandte Seite. Die linke Basisplatte 9 weist an ihrer linken Seite Erweiterungen 93 und 94 und an ihrer rechten Seite Aussparungen 91 und 92 auf. Für die rechte Basisplatte 10 sind die Erweiterungen mit 103, 104 und die Aussparungen mit 101 und 102 gekennzeichnet. Die Erweiterungen und Aussparungen haben eine solche Form, dass sie formschlüssig ineinanderpassen.
  • Fig. zeigt zwei nebeneinanderliegende Modul-Basisplatten 7 und 8 der unteren Modulreihe in perspektivischer Darstellung mit einem Blick auf die den Druckhämmern zugewandte Seite.
  • Bei der zusammengebauten Druckhammerbank kann man sich die Modul-Basisplatten 9 und 10 gemäss Fig. 5 um 180° um die gedachte Achse 2 derart gedreht denken, dass zwischen diesen Modul-Basisplatten im gedrehten Zustand und denen 7, nach Fig. 6 ein Abstand zur Aufnahme der Druckhämmer bleibt.
  • Fig.7 zeigt eine ausschnittsweise schematische perspektivische Darstellung eines zwischen der oberen und unteren Modulreihe liegenden Druckhammers.
  • Der ausschnittsweise gezeigte Modul der oberen Modulreihe ist mit 80, der der unteren Modulreihe mit 70 gekennzeichnet. Die obere und untere Modulreihe sind voneinander durch in Nuten 82 verlaufende Abstandsstücke 83 beabstandet. Der Verlauf dieser Abstandsstücke entspricht den in Fig. 1 durch einfache Striche angedeuteten Spaltenbegrenzungen. Jeder Spalte ist ein Druckhammer zugeordnet. In Fig. 7 ist einer dieser Druckhämmer dargestellt und mit 71 gekennzeichnet. Die Aktionsrichtung des Druckhammers ist durch den Pfeil D angegeben. Einzelheiten der Druckhämmer sind in den Fign. 3A und 3B dargestellt. Diese Figuren zeigen eine Aufsicht auf in der Druckhammerbank nebeneinanderliegende Druckhämmer, bei denen die für den Antrieb wirksamen Ankerstege gegeneinander versetzt sind.
  • Die Ankerstege des Druckhammers 5 sind mit 51, 52, 53 und 54 gekennzeichnet. Sie sind den Arbeitsspalten zugeordnet, die z.B. durch die Polflächen 32-1, 32-2, 31-1 und 31-2 (Fig. 2A) einer Basisplatte der oberen Modulreihe und der auf diese Polflächen ausgerichteten Polflächen einer entsprechenden Basisplatte der unteren Modulreihe definiert sind. Entsprechendes gilt für den Druckhammer 6 mit den Ankerstegen 61, 62, 63, 64. Diese Ankerstege sind den Polflächen 32-1, 32-2, 31-1, 31-2 der zweiten Spalte in Fig. 2A zugeordnet. Die Druckhämmer 5 und 6 weisen Aussparungen 55, 56, 66 und 65 auf, um ihr Gewicht zu reduzieren. An ihren Aktionsenden sind sie mit Druckhammerköpfen 57 und 67 versehen.
  • Die Rückführung der Druckhämmer erfolgt in herkömmlicher Weise, z.B. durch eine Blattfeder, die in eine geeignete Aussparung 55, 56 oder 66, 65 greift. In den genannten Aussparungen oder an den den Druckhammerköpfen 57, 67 gegenüberliegenden Enden der Druckhämmer können zweckmässigerweise auch dämpfende Elemente zur Definition der Startstellung jedes Druckhammers vorgesehen werden.

Claims (3)

1. Druckhammerbank in modularer Bauweise für elektromagnetische Druckhammerantriebe, bei denen elektromagnetisch aktivierbare magnetische Arbeitsspalte definiert werden und ein in Richtung der Arbeitsspalte verschiebbares auf eine Druckhammeranschlagsplatte (71) wirkendes zungenförmiges Element (5, 6) (Stössel, Druckhammer) vorgesehen ist, welches Ankerstege (51-54,61-64) aus magnetisierbarem Material aufweist, von denen jeder Ankersteg einem Arbeitsspalt zugeordnet ist,
wobei die Arbeitsspalte von sich gegenüber- - stehenden Polenden (31-1, 31-2, 32-1, 32-2) jeweils zugeordneter Elektromagnete (30) mit grösserer Breitenausdehnung als das zungenförmige Element gebildet werden,
die Elektromagnete (30) jeweils in einem unteren (7, 8) und oberen (9, 10) Modul gleicher geometrischer Form und gleichen Aufbaues angeordnet sind,
die Elektromagnete (30) für nebeneinanderliegende Druckhämmer innerhalb des Moduls gegenseitig in Aktionsrichtung der Druckhämmer gegenseitig versetzt sind und
die Ankerstege sich in der Ausgangslage des Druckhammers im nichterregten Zustand des Elektromagneten vor dessen Arbeitsspalten befinden und bei Erregung des Elektromagneten in dessen Arbeitsspalte hineingezogen werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckhammerbank aus einer unteren Reihe (4) nebeneinanderliegender Module (7, 8) und einer oberen Reihe (3) nebeneinanderliegender Module (9, 10) gleicher geometrischer Form und gleichen Aufbaues besteht,
dass die Module in Aufsicht auf die Bewegungsebene der Druckhämmer eine parallelogramm-ähnliche Form mit einem ersten und einem zweiten parallel verlaufenden Seitenpaar haben, wobei das erste Seitenpaar die Seiten des Moduls darstellt, an die benachbarte Module nicht angelegt werden, und das zweite Seitenpaar die Seiten des Moduls darstellt, an die benachbarte Module bei Aneinanderreihung angelegt werden, und
dass die Module in einer Modulreihe derart nebeneinander angeordnet sind, dass die Aktionsrichtung der Druckhämmer rechtwinklig zu dem ersten Seitenpaar eines Modules liegt und dass diese Seiten aller Module innerhalb einer Modulreihe aufeinander ausgerichtet sind und parallel zur Druckhammeranschlagsplatte (71) verlaufen und dass die Druckhämmer im Bereich zweier aneinanderliegender Seiten des zweiten Seitenpaares zweier benachbarter Module diesen gemeinsam zugeordnet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromagnete (30) für jeden Druckhammer aus zwei hintereinanderliegenden, voneinander beabstandeten U-förmigen Magnetjochen (31, 32) mit einer ihre benachbarten Schenkel (31-1, 32-2) gemeinsamen umfassenden Spule (45) bestehen.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Modul aus einer der Druckhammerseite zugewandten Basisplatte (11) und einem damit verbundenen Körper (12) besteht, in welchem die Elektromagneteinheiten (30) vergossen sind, und dass die Basisplatte Öffnungen zur Aufnahme der Polenden der Joche der Elektromagneteinheiten aufweist.
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