[0001] Die Erfindung betrifft eine Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten, welche
bestehen aus einem flachen, schmalen Rahmen und aus einer innerhalb einer Aussparung
dieses Rahmens und beidseits derselben angeordneten elektromagnetischen Antriebseinheit
für den Druckstößel.
[0002] Diesbezügliche Druckstößel-Antriebseinheiten sind in den deutschen Patentanmeldungen
P 29 26 276.8 (GE 979 026) und P 30 18 407.7 (GE 980 014) beschrieben. Sie sind insbesondere
zur Verwendung in Anschlagdruckern gedacht.
[0003] Es ist eine Vielzahl von Druckhammerantrieben bekannt, die nach unterschiedlichen
Prinzipien arbeiten.
[0004] Nach der deutschen Patentschrift 1 276 380 (Docket 25 450A) werden die Druckhämmer
von Blattfedern getragen, deren im ausgelenkten Zustand gespeicherte Energie zur Druckhammerbetätigung
dient. Das Auslösen des Druckhammers erfolgt auf elektromagnetische Weise durch das
Ausschalten der Erregung eines den Druckhammer zurückhaltenden Elektromagneten.
[0005] Zeilendrucker mit einer Vielzahl von Zeichenpositionen weisen sogenannte Druckhammerbänke
auf. Diese Druckhammerbänke dienen der Aufnahme einzelner Druckhammereinheiten, von
denen jede einer bestimmten Druckposition zugeordnet ist. Die im deutschen Patent
1 276 380 beschriebene Druckhammerbank weist eine Vielzahl von besonderen Merkmalen
auf: Die vorgespannten Druckhämmer werden durch einen allen Druckhämmern gemeinsamen
Elektromagneten gehalten, dessen auf Blattfedern befestigter und parallel verschiebbarer
Träger eine senkrecht zur Schreibweise gerichtete hin- und hergehende Bewegung ausführt,
die der Rückholung der Druckhämmer nach dem Anschlag dient. Des weiteren sind für
die einzelnen Druckhämmer elastisch befestigte Dämpfermassen vorgesehen, die die Energie
der sich nach dem Druckanschlag zurückbewegenden Druckhämmer aufnehmen und mittels
federnder Sperren die Druckhämmer solange verriegeln, bis die Magnetjoche des Haltemagneten
in dieser vorderen Extremlage die Druckhämmer erfaßt haben. Außerdem sind die Dämpfermassen
auf einem sich über alle Druckstellen erstreckenden, drehbar gelagerten, mit seinem
Drehpunkt gegenüber den federnden Sperren nach unter versetzten Träger befestigt,
der mittels eines Nockengetriebes zur Freigabe der Druckhämmer kurzzeitig ausschwenkt.
[0006] In einem typischen schnellen Anschlagdrucker, z. B. wie den IBM-Drucker Modell 3203,
besteht jede Druckhammereinheit aus einem Klappanker-Elektromagneten, einem separaten
Druckhammer und einem Stößel zur übertragung der kinetischen Energie des Klappankers
auf den Druckhammer. Jeder Elektromagnet ist mit zwei Schrauben auf einer allen Druckhammereinheiten
gemeinsamen Grundplatte angeschraubt; diese Schrauben müssen zu jeder Flugzeitjustage
gelockert und anschließend wieder festgezogen werden (264 Stück!). Jeder Elektromagnet
überträgt den bei der Beschleunigung des Ankers auftretenden Rückstoßimpuls voll auf
die Grundplatte. Ein Auswechseln einzelner Druckhammereinheiten ist nicht möglich.
[0007] Außerdem wurde in der deutschen Patentanmeldung P 80 105 617.7 (GE 980 036) eine
Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten vorgesehen, die folgenden Forderungen
genügt:
Jede Druckstößeleinheit ist ohne Zerlegen der Bank einzeln ausbaubar;
auf die Hammerbank wird nicht der volle Rückstoß Impuls übertragen;
zur Montage aller Druckstößeleinheiten sind nur wenige Befestigungselemente erforderlich.
[0008] Die Druckstößeleinheiten dieser Bank bestehen jeweils aus einem flachen, schmalen
Rahmen. Innerhalb einer Aussparung des Rahmens ist eine elektromagnetische Antriebseinheit
für einen Stößel angeordnet, der in zwei Bohrungen des Rahmens geführt ist. Zur Aufnahme
und Führung der einzelnen Stößeleinheiten weist die Bank einen U-förmigen ähnlichen
Querschnitt auf. Der Rahmen jeder Stößeleinheit hat mindestens an einem seiner beiden
Enden einen zwischen zwei Rahmenschenkeln angeordneten bielastischen Stift; die Rahmen
sind zwischen den U-Schenkeln der Bank lösbar angeordnet. Beide U-Schenkel weisen
Aussparungen zur form- und/oder kraftflüssigen Aufnahme des vorderen oder hinteren
Rahmenteiles bzw. des Stiftes auf.
[0009] Diese in der deutschen Patentanmeldung P 80 105 617.7 beschriebene Bank ist insbesondere
für zylinderförmige Druckstößel gemäß der deutschen Patentanmeldung P 30 18 407.7
(GE 980 014) geeignet.
[0010] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bank zur Aufnahme von Druckstößeleinheiten mit
einem zungenförmigen Druckstößel vorzusehen.
[0011] Solche zungenförmigen Druckstößel sind beispielsweise in der deutschen, bereits erwähnten
Patentanmeldung P 29 26 276.8 (GE 979 026) beschrieben.
[0012] Diese Bank soll folgenden Forderungen genügen:
- Raumsparende Anordnung der Druckstößeleinheiten, vorzugsweise in einem Raster von
1/10 Zoll.
- Verwendung nur weniger Befestigungselemente.
- Austauschbarkeit einzelner Druckstößeleinheiten.
- Rückstoßfreie oder -gedämpfte Halterung der Druckstößeleinheiten.
- Kostengünstige Möglichkeit der Fertigung.
[0013] Diese Aufgabe der Erfindung wird in vorteilhafter Weise durch die im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 genannten Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
den Unteransprüchen zu entnehmen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
[0014] Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten,
Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Explosionszeichnung einer Druckstößeleinheit
mit den ihr zugeordneten beidseits ihres Rahmens angeordneten elektromagnetischen
Antriebseinheiten für den zungenförmigen Stößel,
Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung eines zungenförmigen Druckstößels mit
einem mittels aufgespritztem Kunststoffs befestigten Druckhammer,
Fig. 4 eine vereinfachte perspektivische Teildarstellung eines Rahmens einer Druckstößeleinheit
mit einem seitlichen Führungssteg für den Druckstößel.
[0015] In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten
gezeigt. Die Druckstößeleinheiten, von denen aus Vereinfachungsgründen nur vier Stück
(ohne die Druckstößel) dargestellt sind, sind mit 2-1, 2-2, 2-3 und 2-4 bezeichnet.
Die Rahmen dieser Druckstößeleinheiten tragen die Bezugszeichen 2-1-1, 2-2-1, 2-3-1
und 2-4-1. Zu jeder Druckstößeleinheit gehört ein Paar elektromagnetischer Antriebseinheiten
für den Druckstößel. Die elektromagnetischen Antriebseinheiten für die Druckstößeleinheit
2-1 sind mit 2-1-2 und 2-1-3 bezeichnet und beidseits des Rahmens 2-1-1 in zueinander
ausgerichteter Form angeordnet.
[0016] Elektromagnetische Antriebseinheiten, wie sie für die hier beschriebene Bank Verwendung
finden können, sind in der deutschen Patentanmeldung P 29 26 276.8 beschrieben.
[0017] Aus der Darstellung in Fig. 1 ist ersichtlich, wie die einzelnen Druckstößeleinheiten
in der Druckhammerbank Aufnahme finden. Die Druckhammerbank besteht aus einem unteren
Teil 1-1 und einem oberen kammartigen Teil 1-2. Im folgenden wird der untere Teil
1-1 als Basisteil und der obere Teil 1-2 als Kammteil bezeichnet. Das Basisteil ist
aus zwei parallel zueinander verlaufenden Schienen 1-1-1, 1-1-2 und einem zwischen
diesen beiden liegenden mit Schlitzen 4 versehenen Teil 1-1-3 zusammengesetzt. Die
Schlitze verlaufen parallel zueinander und sind durch die Schienen 1-1-1 und 1-1-2
in ihrer Längsausdehnung begrenzt. Sie dienen der Aufnahme jeweils eines unteren Ansatzstückes
(siehe Fig. 2 und Fig. 4) der Druckstößelrahmen.
[0018] Das Kammteil 1-2 der Bank besteht aus einem abgeschrägten (1-2-1) Teil, welches an
seiner durch die Schräge verjüngten Seite kammartige Einschnitte 3 aufweist. Diese
kammartigen Einschnitte 3 sind auf die Schlitze 4 im Basisteil 1-1 ausgerichtet. Jeder
dieser kammartigen Einschnitte 3 umfaßt einen Teil des oberen Randes der Rahmen der
einzelnen Druckstößeleinheiten. Somit sind die einzelnen Druckstößeleinheiten in ihrer
Lage fixiert. Ein seitliches Ausweichen wird durch die Schlitze 4 bzw. die kammartigen
Einschnitte 3 verhindert; ein vertikales Ausweichen ist durch die Lage der Druckstößeleinheiten
zwischen dem Basisteil 1-1 und dem Kammteil 1-2 nicht möglich, während ein Ausweichen
in Aktionsrichtung des Druckstößels (nicht dargestellt) parallel zur Verlaufsrichtung
der Schlitze 4 bzw. entgegengesetzt dazu durch entsprechende Aufnahme des unteren
Rahmenansatzes (2-1-7; 14) in die Schlitze 4 verhindert oder in gewünschter Weise
beeinflußt werden kann. Letzteres ist besonders für jene Fälle wichtig, in denen man
einen abgefederten Rückstoß des Stößels auf die Druckhammerbank bewirken möchte. Nähere
Angaben hierzu werden im Zusammenhang mit Fig. 2 gemacht.
[0019] Es wurde bereits erwähnt, daß beidseits des Rahmens, z. B. 2-1-1 der Druckstößeleinheit
2-1, eine elektromagnetische Antriebseinheit 2-1-2 und 2-1-3 in zueinander ausgerichteter
Form angeordnet ist. Zur Erreichung einer engen Packungsdichte der Druckstößel in
der Bank sind für nebeneinanderliegende Druckstößeleinheiten die elektromagnetischen
Antriebseinheiten paarweise versetzt, so daß der Abstand zweier nebeneinanderliegender
Rahmen von der Stärke einer elektromagnetischen Antriebseinheit bestimmt wird. Wie
aus der Darstellung in Fig. 1 zu ersehen ist, sind die elektromagnetischen Antriebseinheiten
2-1-2/2-1-3 der Druckstößeleinheiten 2-1 gegenüber den elektromagnetischen Antriebseinheiten
2-2-2/ 2-2-3 der Druckstößeleinheit 2-2 entsprechend versetzt.
[0020] Aus Gründen der Übersicht sind die elektromagnetischen Antriebseinheiten für die
Druckstößeleinheit 2-3 nicht in Fig. 1 dargestellt.
[0021] In Fig. 2 ist eine Druckstößeleinheit mit Druckstößel in perspektivischer und vereinfachter
Form als Explosionszeichnung dargestellt.
[0022] Die Stößeleinheit ist mit 2-1 gekennzeichnet; sie besteht aus einem Rahmen 2-1-1,
einem zungenförmigen Druckstößel 5, an dessen Aktionsende ein Stößelkopf 5-1 angebracht
ist und aus beidseits'des Rahmens angeordneten elektromagnetischen Antriebseinheiten
für den Stößel. Das Prinzip der Wirkungsweise eines solchen Stößelantriebes ist in
der deutschen Patentanmeldung P 29 26 276.8 beschrieben. Auf eine wiederholende Darstellung
dieses Prinzips wird deshalb an dieser Stelle verzichtet. Aus diesem Grunde sind auch
keine dieses Antriebsprinzip betreffenden Einzelheiten für den Druckstößel 5 und die
elektromagnetischen Antriebseinheiten 2-1-2 und 2-1-3 dargestellt. Erfindungswesentliche
Ausführungsformen der Elektromagnete und der entsprechenden für den Antrieb wirksamen
Teile in der Zunge 5 sind in der gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereichten deutschen
Patentanmeldung (GE 980 048) beschrieben.
[0023] Der Rahmen 2-1-1 ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet. In der Aussparung zwischen
seinen Schenkeln verläuft der zungenförmige Stößel 5 mit dem als Druckhammer ausgebildeten
Stößelkopf 5-1. Dieser Druckstößel kann sich in die sich durch den Pfeil markierte
Druckrichtung D (bzw. dazu entgegengesetzt) bewegen; seine Bewegung in vertikaler
Richtung ist durch die Rahmenschenkelansätze 2-5 begrenzt; ein seitliches Ausweichen
wird durch die am Rahmen 2-1-1 befestigten elektromagnetischen Antriebseinheiten 2-1-2
und 2-1-3 verhindert. Die Anbringung dieser elektromagnetischen Antriebseinheiten
am Rahmen kann durch Kleben, Schrauben, Nieten oder andere herkömmliche Methoden erfolgen.
Am hinteren Ende des zungenförmigen Stößels sind zwei Bohrungen 6 angebracht; ebenso
sind im hinteren Basisteil des U-förmigen Rahmens zwei Bohrungen 9 vorgesehen. In
diesen Bohrungen 6 und 9 sind jeweils eine Zugfeder 7 befestigt. Die Zugfedern dienen
dazu, den Druckstößel 5 nach erfolgter Betätigung in seine Ausgangslage zurückzubringen.
[0024] In der Ausführung gemäß Fig. 2 wird die Ausgangslage durch einen trapezförmigen Anschlag
8 gebildet. Eine stiftförmige Verlängerung 10 des Anschlags 8 ist in einer Aussparung
12 des Rahmens festgeklemmt. Durch Aktivieren der elektromagnetischen Antriebseinheiten
wird der Stößel in Aktionsrichtung (Pfeil D) bewegt. Nach erfolgtem Anschlag (auf
die nicht dargestellte Drucktype oder einen nicht dargestellten Aufzeichnungsträger)
wird der Druckstößel durch die Kraft der Federn 7 wieder in seine Ausgangslage zurückgeführt.
Dabei wirkt es sich besonders vorteilhaft aus, wenn die Zugfedern 7 auf dem schrägen
entgegen der Richtung D ansteigenden Flächen des trapezförmigen Anschlages 8 verlaufen,
da deren Eigenschwingungen beim Anlegen an den Anschlag 8 gedämpft werden. Die Ausgangslage
kann auch durch einen zylindrischen Dämpfer (nicht gezeichnet) bewirkt werden, der
in eine Gewindehülse geschraubt wird, welche in Druckrichtung innerhalb einer Sicke
an der Basis des U-förmigen Rahmens angeordnet ist.
[0025] Es wurde bereits erwähnt, daß die einzelnen Druckstößeleinheiten mit dem unteren
(fahnenförmigen) Ansatzstück 2-1-7 des Rahmens 2-1-1 in eine Rille 4 des Basisteils
1-1 eingefügt werden. Um zu verhindern, daß beim Feuern und Zurückkehren des Druckstößels
in seine Ausgangslage der damit verbundene Rückstoß voll auf die Druckhammerbank übertragen
wird, können die äußeren Enden des fahnenartigen Ansatzes 2-1-7 als Federn ausgebildet
sein. Die freien Enden dieser Federn 2-1-7 und 2-1-8 erhalten durch die Schienen 1-1-1
und 1-1-2 einen Anschlag. In und entgegen der Druckrichtung D auftretende Rückstoßkräfte
werden unter einer leichten Verschiebbarkeit der Druckstößeleinheit in der Rille 4
teilweise von diesen Federn aufgenommen. Der Rückstoß wird dabei gedämpft und nicht
voll auf die Bank übertragen.
[0026] Neben der in Fig. 2 dargestellten Möglichkeit der Rückstoßabdämpfung durch die Federteile
2-1-7 bzw. 2-1-8 sind auch andere Lösungen denkbar. So ist es z. B. möglich, den fahnenförmigen
Ansatz lediglich rechteckig (ohne Federn 2-1-7 und 2-1-8) an seinen Enden auszuführen
und die Federn durch quer durch die gesamte Druckhammerbank im Basisteil verlaufende
Einlagen aus elastischem Material z. B. Gummi, zu ersetzen. Die Rückstoßdämpfung kann
auch am druckfernen Ende des Rahmens 2-1 erfolgen, indem der Rahmen auf einen federnden
bzw. dämpfenden Anschlag wirkt.
[0027] Es wurde bereits erwähnt, daß der zungenförmige Druckstößel 5 vertikal durch die
Rahmenschenkelansätze 2-5 und seitlich durch die elektromagnetischen Antriebseinheiten
2-1-2 und 2-1-3 geführt wird.
[0028] Zur Verbesserung der seitlichen Führung, insbesondere des vorderen Teiles des Druckstößels
kann ein Führungssteg vorgesehen werden. Wie aus der Darstellung in Fig. 4 hervorgeht,
verläuft der Führungssteg 16 vom vorderen Teil des oberen Rahmenschenkels 15 zum vorderen
Teil des unteren Rahmenschenkels 13. Die Ebene des Führungssteges 16 verläuft parallel
zur Hauptebene des Rahmens. Der gegenseitige Versatz beider Ebenen ist so gewählt,
daß der Führungssteg 16 für eine Seite des Stößelkopfes 19 eine seitliche Führung
bildet. Bei nebeneinanderliegenden Druckstößeleinheiten in der Bank sind die Führungsstege
so ausgelegt, daß ein Stößelkopf sowohl von der Innenseite des Führungssteges des
ihm zugeordneten Rahmens wie auch von der Außenseite des Führungssteges seines Nachbarrahmens
geführt wird.
[0029] Die Rahmenschenkelansätze zur vertikalen Führung des Druckstößels 18 sind in Fig.
4 mit 17 gekennzeichnet, der fahnenförmige Ansatz ist rechteckig ausgeführt und mit
14 gekennzeichnet.
[0030] Die Befestigung des Stößelkopfes 19 am Druckstößel kann auf vielfältige Art und Weise
nach herkömmlichen Methoden wie Verkleben, Vernieten, etc. erfolgen. Als besonders
einfach und vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, den Stößelkopf 19 T-Profil ähnlich
auszubilden, ihn in eine entsprechende Aussparung der Stößelzunge 18 einzulassen und
die Einlaßränder ganz oder teilweise mit einer Kunststoffaufspritzung 20 zu überdecken
(Fig. 3).
1. Bank zur Aufnahme mehrerer Druckstößeleinheiten, welche bestehen aus einem flachen,
schmalen Rahmen mit einer innerhalb einer Aussparung dieses Rahmens und beidseits
desselben angeordneten elektromagnetischen Antriebseinheit für den Stößel,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Aufnahme und Führung der einzelnen Druckstößeleinheiten (2-1, 2-2, 2-3, 2-4)
die Bank (1) eine Aufnahmeschiene (1-1) und eine kammartige Halteschiene (1-2) umfaßt,
zwischen denen die Rahmen (2-1, 2-2, 2-3, 2-4) angeordnet sind, wobei Ansatzstücke
{2-1-7, 2-1-8, 2-1-9; 14) der unteren Rahmenteile von Schlitzen (4) in der Aufnahmeschiene
(1-1) aufnehmbar sind und die oberen Rahmenteile in Einschnitten (3) der kammartigen
Halteschiene (1-2) gehalten werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Schlitze (4) ein seitliches Ausweichen der Rahmen (2-1-1, 2-2-1, 2-3-1,
2-4-1) senkrecht zur Aktionsrichtung D der Stößel (5) verhindert wird.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansatzstücke (2-1-6, 2-1-7) der unteren Rahmenteile fahnenförmig ausgebildet
sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansatzstücke (14) rechteckförmig ausgebildet sind.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Ansatzstücken (14) zur Rückstoßminderung federnde Anschläge in der Aufnahmeschiene
(1-1) zugeordnet sind oder der Rahmen am druckfernen Ende an einem federnden oder
dämpfenden Anschlag anliegt.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansatzstücke (2-1-6, 2-1-7) der unteren Rahmenteile an ihren Enden in Schlitzrichtung
federnd (2-1-8; 2-1-9) ausgebildet sind und
daß die Länge des Schlitzes (4) durch Anschläge (1-1-1) und (1-1-2) für die federnden
Ansatzstückenden begrenzt ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stößel (5) in einer Aussparung des Rahmens (2-1-1) angeordnet ist und
daß die ihn beaufschlagenden elektromagnetischen Antriebseinheiten (2-1-2 und 2-1-3)
beidseits des Rahmens (2-1-1) in aufeinander ausgerichteter From angeordnet und mit
dem Rahmen verbunden sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichent,
daß für nebeneinanderliegende Stößeleinheiten (2-1, 2-2, 2-3, 2-4) deren elektromagnetische
Antriebseinheiten (2-1-2, 2-1-3; 2-2-2, 2-2-3) wechselweise gegeneinander versetzt
sind zur Erreichung eines geringen Stößelabstandes.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckstößel (5) ein flaches zungenförmiges Element darstellt, das durch die
elektromagnetischen Antriebseinheiten (2-1-2, 2-1-3) beidseits des Rahmens seitlich
und das vertikal durch Rahmenschenkelansätze (2-5) geführt ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aktionsferne Ende des Druckstößels (5) durch Zugfedern (7) mit dem Rahmen
(2-1-1) verbunden ist, durch welche der Druckstößel (5) in seiner Ausgangslage gehalten
wird.
11. Anordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugfedern (7) in der Rahmenebene schräg zur Aktionsrichtung des Druckstößels
verlaufen.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Rahmenaussparung ein Anschlag (8) für das aktionsferne Ende des Druckstößels
(5) vorgesehen ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen für das aktionsnahe Ende des Stößels (18) einen Führungssteg (16) zur
Verhinderung eines einseitigen seitlichen Ausweichens des Stößels (18) aufweist.
14. Anordnung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stößel (18) sowohl durch den Führungssteg (16) > des ihm zugeordneten Rahmens
als auch durch den Führungssteg seines Nachbarrahmens in der Bank seitlich geführt
ist.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ebene des Führungssteges (16) gegenüber der der Rahmenebene parallel versetzt
ist.
16. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Aussparung des Stößels (18) ein Stößelkopf (19) durch Kunststoffauftragung
(20) befestigt ist.