EP0357860B1 - Wire matrix print head of the flap armature type - Google Patents

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EP0357860B1
EP0357860B1 EP19880730194 EP88730194A EP0357860B1 EP 0357860 B1 EP0357860 B1 EP 0357860B1 EP 19880730194 EP19880730194 EP 19880730194 EP 88730194 A EP88730194 A EP 88730194A EP 0357860 B1 EP0357860 B1 EP 0357860B1
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spring
leg
hinged armature
needle
spring leg
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Bernd Gugel
Johann Stempfle
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Mannesmann AG
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Mannesmann AG
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, e.g. INK-JET PRINTERS, THERMAL PRINTERS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/27Actuators for print wires
    • B41J2/275Actuators for print wires of clapper type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, e.g. INK-JET PRINTERS, THERMAL PRINTERS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J2/22Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/235Print head assemblies
    • B41J2/24Print head assemblies serial printer type

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Matrixnadeldruckkopf der Klappankerbauart, mit jeder Drucknadel zugeordnetem Klappanker, mit jedem Klappanker gegenüberliegend angeordnetem, Magnetjoch, wobei einer der beiden Magnetjochschenkel von einer Elektromagnetspule umgeben ist, der Klappanker zwischen dem Magnetjoch und einem gegenüberliegenden Stützlager für Schwenkstellungen gelagert ist, die der zurückgezogenen und vorderen Stellung der Drucknadel entsprechen und der Klappanker oder die Drucknadel jeweils mittels einer Schenkelfeder in der zurückgezogenen Stellung gehalten sind, wobei ein erster Federschenkel sich gegen einen Drucknadelkopf oder am Klappanker und ein zweiter Federschenkel sich auf einer Druckkopfgehäuse-Seite abstützt. The invention relates to a dot matrix print head of the hinged armature type, associated with each print wire hinged armature, oppositely arranged with each hinged armature, yoke, one of the two magnet yoke is surrounded by an electromagnet coil, the hinged armature is mounted between the magnet yoke and an opposing support bearings for pivoting positions, the retracted and correspond to the front position of the printing needle, and the hinged armature or the printing needle are each held by means of a leg spring in the retracted position, a first spring leg against a printing needle head or the hinged armature and a second spring leg is supported on a print head housing side.
  • Derartige Klappankersysteme sind bezüglich Genauigkeit der hergestellten Teile und der sich hieraus ergebenden Funktionsgenauigkeit kritisch. Such hinged armature systems are critical in terms of precision of the parts produced and the consequent operating precision. Eine wirtschaftliche Herstellung verlangt relativ große Toleranzen der Abmessungen. Economic production requires relatively large dimensional tolerances. Außerdem bedingt die sich darauf aufbauende Montage mehr oder weniger feste Kosten. In addition, the building up to mounting more or less conditionally fixed costs. Im Betrieb soll das Klappankersystem jedoch funktionsgenau und langlebig sein. In operation, however, the hinged armature system should be functioning accurately and durable. Diese einander widersprechenden Anforderungen führen immer wieder zu neuen Bemühungen, Systemverbesserungen zu suchen, die sowohl die Herstellkosten senken und die Montage erleichtern als auch die Lebensdauer steigern. These conflicting requirements repeatedly lead to new efforts to seek system improvements that both reduce production costs and facilitate assembly and increase the service life. Außerdem werden Erhöhungen der Geschwindigkeit, dh der Betätigungsfrequenz gefordert. In addition, increases are the speed, the operating frequency that is required.
  • Ein Klappankersystem der bezeichneten Art ist aus der DE 32 43 475 C2 bekannt. A clapper armature system of the type indicated is known from DE 32 43 475 C2. Die bekannte Lösung gebraucht gattungsgemäß gelagerte Einzelklappanker zwischen dem Magnetjoch und einem gegenüberliegenden elastischen O-Ring als Stützlager, wobei jede Drucknadel zwischen einer Führungsbuchse und einem Drucknadelkopf mittels einer Schraubenfeder gegen den Klappanker gedrückt wird so daß sich dieser in der Ruhelage, dh in der zurückgezogenen Stellung befindet, solange die Elektromagnetspule nicht bestromt wird. The known solution generically used mounted single clapper armature between the magnet yoke and an opposite resilient O-ring as a support bearing, wherein each print wire is pressed between a guide sleeve and a pressure pin head by a coil spring against the hinged armature such that the latter is in the rest position, that is in the retracted position is as long as the solenoid coil is not energized. Eine solche Bauweise führt dazu, daß die Drucknadeln zwischen der Führungsbuchse und der Ankerangriffsstelle völlig freistehen und unkontrollierte Bewegungen ausführen können, was nachteilig ist. Such a construction causes the print wires between the guide bush and the anchor point of attack remain free completely and can execute uncontrolled movements, which is a disadvantage.
  • Eine andere bekannte Lösung, die der eingangs bezeichneten Gattung in einer Ausführungsform am nächsten kommt, ist aus der DE-GM-Schrift 78 27 095 bekannt. Another known solution, which is of the initially described type, in one embodiment the next is known from DE-GM-78 27 font 095th Obgleich diese Lösung bereits Schenkelfedern anstelle von Schraubenfedern am Drucknadelkopf vorsieht, ist auch hier die seitliche Führung des Drucknadelkopfes noch sehr weich. Although this solution instead already leg springs providing coil springs on the printing needle head, lateral guidance of the printing needle head is still very soft here.
  • Eine ebenfalls nächstliegende Ausbildung mittels Blattfedern ist bekannt (US-A-4,447,166). A likewise closest training means of leaf springs is known (US-A-4,447,166). Eine solche Blattfeder weist einzelne, dem Klappanker zugewandte Blattfederarme auf, die sich mit ihren Enden auf die radial äußeren Enden der Klappanker stützen. Such a leaf spring has individual facing the hinged armature leaf spring arms which are supported with their ends on the radially outer ends of the hinged armature. Dadurch ist weder der Hebelarm noch die Federwirkung sehr groß. This neither the arm nor the spring effect is very large. Über eine Federwirkung hinaus ist aber keine weitere Funktion mit einer solchen Blattfeder verbunden. A spring action out but no other function is associated with such a leaf spring. Für die Rückführung einer Drucknadel in ihre rückwärtige Grundstellung ist daher pro Drucknadel jeweils eine weitere Feder erforderlich, die bekannterweise aus einzelnen Biegefedern besteht. in each case a further spring is therefore required per print wire for returning a print wire in its rear initial position, which is known to be of single spiral springs. Diese einzelnen Biegefedern sind an ihren Federkräften naturgemäß ungleich stark, so daß pro Drucknadel mit unterschiedlichen Rückprallerscheinungen zu rechnen sein dürfte. These individual spiral springs are at their spring forces naturally unequally, so that should be expected with different rebound phenomena per print pin. Auch diesen einzelnen Biegefedern kommen weitere Funktionen, ausgenominen die einzelnen Biegekräfte, nicht zu. Even this single spiral springs more features ausgenominen the individual bending forces not to.
  • Diesem Stand der Technik gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Klappanker oder die Drucknadel jeweils durch eine verbesserte Gestaltung der Schenkelfeder mit einer vorteilhafteren Führung zu versehen. This prior art opposite the invention based on the object to provide the hinged armature or the printing needle in each case by an improved design of the leg spring with a more advantageous guide.
  • Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der eingangs bezeichneten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sämtliche Schenkelfedern miteinander verbunden sind und einen einteiligen Federkorb bilden, wobei jeweils der erste Federschenkel mit einer den Ankerquerschnitt umfassenden U-förmigen Führung versehen ist. The stated object is achieved due to the initially indicated type according to the invention characterized in that all the leg springs are connected together and form a unitary spring cage, each of the first spring leg is provided with an anchor cross section comprising U-shaped guide. Die Verbindung sämtlicher Schenkelfedern führt zu steifen Federschenkeln und zu einer hohen Positionsgenauigkeit der Federangriffspunkte am Drucknadelkopf bzw. am Klappanker. The connection of all the leg springs leading to rigid and spring legs in a high position accuracy of the spring engagement points on the printing needle head or on the hinged armature. Die Herstellung nur eines einteiligen Werkstückes steht 9, 18 oder 24 einzelnen Schenkelfedern günstig gegenüber. The manufacture of only one one-piece workpiece is 9, 18 or 24 individual leg springs located opposite. Die Montage des Klappankers ist bei nur einteiligem Werkstück ebenfalls erheblich günstiger. The assembly of the clapper is also considerably cheaper at only one-piece workpiece. Die Federkraft kann einheitlich für alle Drucknadeln bereitgestellt werden. The spring force can be provided uniformly for all print wires. Dadurch sind die Abdrucke der einzelnen Drucknadeln wesentlich gleichmäßiger als bisher. Thus, the imprints of the individual print wires are much more evenly than before. Der Federkorb eignet sich demnach auch für die verschiedenen Gattungen von Nadelbefestigungen, bei denen die Drucknadel entweder lose am Klappanker mit dem Drucknadelkoft anliegt oder aber ohne Drucknadelkopf starr mit dem Klappanker verbunden ist. The spring cage is therefore suitable also for the different classes of needle mountings in which the print wire is applied either loose or on the hinged armature to the Drucknadelkoft but is rigidly connected without pressure-needle head with the hinged armature. Der Federkorb kann somit für unterschiedliche Nadelbefestigungen am Klappanker eingesetzt werden. The spring cage can thus be used for different needle attachments to the hinged armature.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Federkorb zumindest radial innen und zumindest mit dem zweiten Federschenkel an der Innenseite eines Drucknadelführungsgehäuses festgelegt ist. In an embodiment of the invention it is provided that the spring cage is at least radially internally and at least set to the second spring leg to the inside of a printing needle guide housing. Hierdurch wird die Montage erleichtert, genauer und schneller möglich als bisher. This makes installation easier, more accurate and faster than before. Außerdem wird die Gruppe von 7, 9, 12, 18 oder 24 Drucknadeln genauer fixiert und während des Betriebes über den gesamten Hubweg genau geführt. In addition, the group of 7, 9, 12 is fixed to 18 or 24 print wires accurately and precisely guided during operation over the entire stroke.
  • Vorteilhafterweise ist der Federkorb aus einem einstückigen, rondenförmigen Stanzteil hergestellt. Advantageously, the spring cage is produced from a one-piece blank shaped stamped part. Bei einer Blechdicke von zB 0,05 bis 0,3 mm ist es in einem gemeinsamen Werkzeug möglich, die Federschenkel zuerst auszustanzen und nachfolgend in der geeigneten Richtung umzubiegen. At a sheet thickness of for example 0.05 to 0.3 mm, it is possible in the same tool to punch out the first spring legs and to bend in the appropriate direction below. Von einem dem gestreckten Durchmesser der Federschenkel abhängigen Durchmesser ist daher lediglich ein Metallband der genannten Dicke und Breite erforderlich, das in einem Folgeschnittwerkzeug gestanzt und gebogen werden kann, so daß am Ende des Werkzeuges der Federkorb fertig ausgefördert wird. Therefore, from a the stretched diameter of the spring legs dependent diameter only a metal strip of said thickness and width required can be stamped in a progressive die and bent so that the spring cage is finished discharged at the end of the tool.
  • Hieran anließend können die Funktionen des Federkorbes im eingebauten Zustand auch noch bei der Herstellung berücksichtigt werden, indem an dem flachen Stanzteil die U-förmige Führung an dem ersten Federschenkel hochgebogen ist und indem der erste Federschenkel mit der fertigen U-förmigen Führung zum zweiten Federschenekel hingerichtet umgebogen ist. Thereto anließend the functions of the spring cage in the installed state are also taken into account in the production by the U-shaped guide is bent up to the first spring leg on the flat punched part and by executed the first spring leg with the completed U-shaped guide for the second Federschenekel is bent.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. In the drawing, an embodiment of the invention is schematically illustrated and is explained in more detail below. Es zeigen: Show it:
  • Fig. 1 Fig. 1
    einen axialen Längsschnitt als Halbschnitt durch den betriebsbereiten Matrixnadeldruckkopf, an axial longitudinal section as a half-sectional view of the ready wire matrix print head,
    Fig. 2 Fig. 2
    einen Teilschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab im Bereich des Federkorbes, a partial section of FIG. 1 in an enlarged scale in the region of the spring basket,
    Fig. 3 Fig. 3
    eine Seitenansicht zu Fig. 2 auf den Federkorb mit den Drucknadeln von hinten, a side view of FIG. 2 to the spring cage with the print wires from the rear,
    Fig. 4 Fig. 4
    die Herstellung des Federkorbs aus einem Stanzteil in vergrößertem Maßstab mit über den Umfang verteilten Herstellschritten, the production of the spring cage from a stamped part in an enlarged scale, distributed over the circumference of manufacturing steps,
    Fig. 5 Fig. 5
    einen Querschnitt durch Fig. 4 in Richtung V - V und a cross section through Figure 4 in the direction V -. V and
    Fig. 6 Fig. 6
    einen Querschnitt durch Fig. 4 in Richtung VI - VI. a cross section through Figure 4 in the direction VI -. VI.
  • Ein Matrixnadeldruckkopf der Klappankerbauart ist mit jeder Drucknadel 1 zugeordneter Elektromagnetspule 2 und einem Klappanker 3 ausgestattet. A wire matrix print head of the hinged armature type is equipped with each print wire 1 associated solenoid coil 2 and a hinged armature. 3 Die Drucknadeln 1 sind in Drucknadelspalten mit 7, 9, 2 mal 9, 12 oder 2 mal 12 Drucknadeln angeordnet und in einem Drucknadelführungsgehäuse 4 in einem Führungsmundstück 5 geführt, das sich im Hubabstand vor einem Druckwiderlager 6 befindet. The print wires 1 are times arranged in print wire columns 7, 9, 2 times 9, 12 or 2 12 printing needles and out in a printing needle guide housing 4 in a guide mouthpiece 5, which is in the stroke distance in front of a platen. 6 Vor den Drucknadeln 1 wird ein (nicht dargestelltes) Farbband (senkrecht zur Zeichenebene) vorbeibewegt und über das Druckwiderlager 6 wird ein Aufzeichnungsträger 7 geführt, auf dem Schriftzeichen oder Bilder erzeugt werden. In front of the print wires 1 (not shown) ribbon is moved past (perpendicular to the plane of drawing) and over the platen 6, a recording medium 7 is guided, are formed on the characters or images.
  • In einem hinteren Gehäuseteil 8, der mit einem Deckel 9 verschlossen ist, sind der Elektromagnetspule 2 und jedem Klappanker 3 jeweils ein Magnetjoch 10 zugeordnet. In a rear housing member 8 which is closed with a lid 9, the electromagnetic coil 2 and each hinged armature 3 are each a magnetic yoke 10 are assigned. Die Elektromagnetspule 2 umgibt einen der Magnetjochschenkel 10a oder 10b. The electromagnetic coil 2 surrounds one of the magnet yoke 10a or 10b. Die Magnetjoche 10 sitzen in einer Grundplatte 11, die zur Mittelachse 12 hin zu einer Nabe 13 weitergebildet ist. The yokes 10 seated in a base plate 11, which is further formed to the central axis 12 towards a hub. 13
  • Jeder Klappanker 3 ist zwischen einem Magnetjoch 10 und einem gegenüberliegenden Stützlager 14, bestehend aus einem elastischen O-Ring 14a schwenkgelagert. Each hinged armature 3 is pivotally mounted between a yoke 10 and an opposing support bearing 14, consisting of an elastic O-ring 14a. An der Nabe 13 ist außerdem ein Dämpfungsring 15 angeordnet, gegen den jeweils der Klappanker 3 mit seinem der Drucknadel 1 zugewandten, radial inneren Klappankerarm 3a in der zurückgezogenen Schwenkstellung anliegt. a damping ring 15 also has on the hub 13 located facing against each of the hinged armature 3 with its the print wire 1, the radially inner Klappankerarm 3a rests in the retracted pivotal position.
  • In dieser zurückgezogenen Stellung wird jeder Klappanker 3 mittels einer Schenkelfeder 16 gehalten, die zu einem einteiligen Federkorb 17 verbunden sind. In this retracted position, each hinged armature 3 is kept by means of a leg spring 16, which are connected to a one-part spring cage 17th Für den Fall, daß die Drucknadel 1 (Fig. 2 und 3) über eine Bohrung 18 mit Verschweißungen 19 mit dem Klappanker 3 bzw. dem radial inneren Klappankerarm 3a verbunden ist, wird nicht die Drucknadel 1 (mit einem nicht dargestellten) Drucknadelkopf untergriffen, sondern der Klappankerarm 3a selbst. In the event that the print wire 1 (Fig. 2 and 3) via a bore 18 with welds 19 with the hinged armature 3 and the radially inner Klappankerarm 3a, not the print wire 1 (with a not-shown) thrust needle head is grasped, but the Klappankerarm 3a itself.
  • Die Schenkelfeder 16 als Glied des Federkorbes 17 weist jeweils einen ersten Federschenkel 16a und einen zweiten Federschenkel 16b auf. The leg spring 16 as a spring member of the cage 17 each has a first spring leg 16a and a second spring leg 16b. Währenddem der erste Federschenkel 16a eine U-förmige Führung 20 bildet, die den Klappanker 3 umfaßt (Fig. 2 und 3), liegt der Federkorb 17 zumindest radial (Fig. 1) an einem Vorsprung 4a des Drucknadelführungsgehäuses 4 an und liegt mit dem zweiten Federschenkel 16b an der Innenseite 4b des Drucknadelführungsgehäuses 4 an. Meantime, the first spring leg 16a forms a U-shaped guide 20, which the hinged armature 3 comprises (Fig. 2 and 3), the spring cage is located 17 at least radially (Fig. 1) against a projection 4a of the printing needle guide housing 4 and is connected to the second spring leg 16b on the inner side 4b of the printing needle guide housing 4. Der Federkorb 17 ist über alle diese Anlagestellen justiert und fixiert. The spring cage 17 is adjusted on all these contact points and fixed. Die U-förmige Führung 20 ist entsprechend dem Ankerquerschnitt 3b bemessen, so daß ein einzelner Anker 3 vorteilhafterweise in der Führung 20 montiert und fixiert werden kann. The U-shaped guide 20 is dimensioned in accordance with the armature cross section 3b so that a single armature 3 advantageously mounted in the guide 20 and can be fixed.
  • Der Federkorb 17 wird (Fig. 4 bis 6) aus einem einstückigen rondenförmigen Stanzteil 21 hergestellt. The spring cage 17 is fabricated (Fig. 4 to 6) from an integral blank stamped shaped part 21. Nach einem ersten Verfahrensschritt werden Arme 22 mit beidseitig geformten Vorsprüngen 23 ausgestanzt. According to a first method step arms are stamped out on both sides with shaped projections 22 23rd An den Armen 22 werden zunächst die Vorsprünge 23 zu den Führungen 20 U-förmig hochgebogen, danach werden in einem weiteren Verfahrensschritt (oberes Viertel von Fig. 4) aus den Armen 22 durch senkrechtes Hochstellen die ersten Federschenkel 16a gebildet, die in einem letzten Verfahrensschritt vollends nach innen gegen eine zentrische Kreisöffnung 24 hin umgebogen werden (rechtes unteres Viertel von Fig. 4), so daß der Federkorb 17 damit fertiggestellt ist. the projections are first bent upwardly 23 at the guides 20 is U-shaped on the arms 22, thereafter, in a further process step (upper section of Fig. 4) formed from the arms 22 by vertical high points, the first spring leg 16a, the last in a step are bent fully inwards towards a central circular opening 24 towards (lower right section of Fig. 4) so ​​that the spring cage 17 is completed thus. Der Federkorb 17 befindet sich damit über den gesamten Umfang in einer Gestaltung, wie im rechten unteren Viertel der Fig. 4 dargestellt ist. The spring cage 17 is thus located over the entire circumference in a configuration as shown in the bottom right quarter of the Fig. 4.

Claims (4)

  1. A dot-matrix needle printer head of the hinged armature type, with a hinged armature (3) assigned to each printing needle (1) and a magnet yoke (10) arranged opposite each hinged armature (3), wherein one of the two legs (10a, 10b) of the magnet yoke is surrounded by an electromagnet coil (2), the hinged armature (3) is mounted between the magnet yoke (10) and an oppositely disposed support bearing (14) for swivelled positions which correspond to the retracted and forward positions of the printing needle (1), and the hinged armature (3) or the printing needle (1) are retained in the retracted position by a respective leg spring (16), where a first spring leg (16a) bears against a printing needle head or against the hinged armature (3) and a second spring leg (16b) bears against a side of the printer head housing, characterised in that all the leg springs (16) are connected to one another and form a one-part spring cage (17) wherein the respective first spring leg (16a) is provided with a U-shaped guide (20) which embraces the armature cross-section (3b).
  2. A dot-matrix needle printer head as claimed in Claim 1, characterised in that the spring cage (17) is fixed at least radially internally and at least by the second spring leg (16b) to the inside (4b) of a printing needle guide housing (4).
  3. A dot-matrix needle printer head as claimed in Claims 1 and 2, characterised in that the spring cage (17) is produced from an integral, round, punched part (21).
  4. A dot-matrix needle printer head as claimed in Claims 1 to 3, characterised in that on the flat punched part (21) the U-shaped guide (20) of the first spring leg (16a) is bent upwards and that the first spring leg (16a) with the completed U-shaped guide (20) is bent over towards the second spring leg (16b).
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