Matrixdruckkopf

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Matrixdruckkopf mit Drucknadeln, die zur punktweisen Bildung von Schriftzeichen auf einem Aufzeichnungsträger wahlweise mittels einer jeder Drucknadel zugeordneten Elektromagnetspule mit Magnet-Klapp-Anker zum Druck antreibbar sind, wobei die Drucknadeln gegen die inneren Enden der zugeordneten Klappanker anliegen und in einem vorderen Teil des Druckkopf-Gehauses gelagert und geführt sind und die Magnet-Klapp-Anker in dem hinteren Teil des Druckkopf-Gehäuses und wobei die Elektromagnetspulen zu einem Magnetblock auf einer Grundplatte zusammengefaßt und die Grundplatte mit dem DruckkopfGehäuse verbunden ist, wobei die Grundplatte des Magnetblocks zusammen mit den Magnetjochen aus einem einstückigen, die Eletromagnetspulen aufnehmenden Spulenträger besteht, der Spulenträger mit einer koaxial ausgerichteten Kernbuchse verbunden ist, die Drucknadeln sich von der Seite der Magnetklappanker wegerstrekken, welche der der Grundplatte zugewandten Seite dieser Klappanker gegenüberliegt und der Klappanker- drehpunkt zwischen beiden Klappankerenden, und auf den jeweiligen inneren Polschenkeln der Magnetjoche liegt.

[0002] Derartige Matrixdruckköpfe erzeugen in Matrixdruckern durch hin- und hergehende Bewegungen vor dem parallel angeordneten Druckwiderlager (Schreibwalse) über ein Farbband auf dem Aufzeichnungsträger Druckpunkte, die bei kontinuierlichen bzw. schrittweisem Vorschub des Aufzeichnungsträgers alphanumerische Zeichen ergeben. Neben der Geschwindigkeit für die Hin- und Herbewegung des Matrixdruckkopfes ist die Frequenz beim Abschießen der einzelnen Drucknadeln von entscheidender Bedeutung für die Druckgeschwindigkeit. Für die Druckpräzision und für die Lebensdauer des Matrixdruckkopfes ist der Aufbau der Durchnadelantriebsbaugruppe von wesentlicher Bedeutung.

[0003] Es sind Matrixdruckköpfe mit Drucknadeln bekannt, deren Aufbau verhältnismäßig kompliziert ist, so daß an mehreren Stellen Fertigungsungenauigkeiten auftreten, die summiert beträchtliche Lagerungsfehler für Drucknadeln, Magnetanker und andere bewegliche Teile darstellen. Aus diesem Grund arbeiten derartige Matrixdruckköpfe verhältnismäßig ungenau und unterliegen einem großen Verschleiß, der teilweise auch durch Erwärmung bestimmt wird, so daß die Lebensdauer derartiger Matrixdruckköpfe beschränkt ist.

[0004] Der eingangs bezeichnete Matrixdruckkopf ist aus der GB-A-2 075 427 bekannt. Bei dieser bekannten Lösung ist die Kernbuchse mit dem Spulenträger nicht starr verbunden, sondern mittels eines elastischen Distanzringes sowie Verbindungsschrauben gegeneinander einstellbar gepreßt, um den Anschlagpunkt für die inneren Enden der Magnetklappanker und somit deren Luftspalt einstellen zu können. Durch diese schwimmende Lagerung können jedoch Verkantungen der Kernbuchse auftreten, so daß deren Anschlagfläche eine schräge Lage einnimmt und die Magnetklappanker-Luftspalte somit untereinander nicht mehr gleich groß sind.

[0005] Die nicht vorveröffentlichte EP-A-0 112 274 beschreibt einen Nadeldruckkopf für Matrixdrukker, der einen Spulenträger aus einem gegossenen oder gesprizten Grundkörper als Jochträger aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff enthält, in dem taschenförmige Ausnehmungen angeordnet sind, in denen jeweils ein Magnetjoch aus magnetisierbarem Werkstoff eingesetzt ist. Hierbei ist der Grundkörper selbst mit einer Anschlagfläche versehen, die in einem gewollten Bezug zur Ebene aller Jochstirnflächen steht und daher das Toleranzproblem von einer anderen Seite kommend löst.

[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Matrixdruckkopf für Matrixdrucker vorzuschlagen, der unter Vermeidung der geschilderten Nachteile zunächst bei der Genauigkeit der Herstellung der einzelnen Teile bzw. der einzelnen Baugruppen grundsätzlich wirtschaftliche Toleranzen erlaubt, der ferner eine funktionelle Stabilität aufweist, d.h. eine hohe Lebensdauer, und der letztlich wirtschaftlich montierfähig ist.

[0007] Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Matrixdruckkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spulenträger mit der Kernbuchse starr verbunden ist, wobei durch anschließende Bearbeitung die den inneren Klappankerenden zugewandte Stirnfläche der Kernbuchse in einem genauen Toleranzabstand zur Stirnfläche der Magnetjoche liegt, und daß auf der Kernbuchse zentrisch für die inneren Enden der Magnetklappanker eine Anschlagscheibe in der Weise angeordnet ist, daß deren Anschlagfläche in einem Toleranzabstand zur Stirnfläche der Magnetjoche liegt.

[0008] Die Lösung vermeidet die geschilderten Nachteile. Da erfindungsgemäß der Spulenträger mit der Kernbuchse starr verbunden ist und durch anschließende Bearbeitung die betreffende Stirnfläche der Kernbuchse in einem genauen Toleranzabstand zur Stirnfläche der Magnetjoche liegt, wird gewährleistet, daß die betreffenden Stirnflächen zueinander genau parallel und senkrecht zur Druckkopflängsachse angeordnet sind, so daß die Luftspalte untereinander konstant bleiben. Die Erfindung verbindet die Vorteile einer wirtschaftlichen Herstellung mit wirtschaftlicher Herstelltoleranz und besitzt ferner den Vorteil einer verminderten Montagezeit, und der erfindungsgemäße Matrixdruckkopf erreicht eine Stabilität während des Betriebes, die bislang nicht erreicht werden konnte, so daß eine höhere Lebensdauer erzielt wird.

[0009] Die Stabilität des Magnetblocks und die verschließarme Kraftübertragung von den Elektromagnetspulen auf die Druckdrähte wird nach weiteren Merkmalen der Erfindung dadurch erzielt, daß die Grundplatte des Magnetblocks einen eine Basis bildenden Ring aufweist, an den die Magnetjoche einstückig und aus demselben Werkstoff im Feingießverfahren oder im Sinterverfahren angeformt sind.

[0010] Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung einer früher aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzten Baugruppe bei entsprechender Maßhaltigkeit, entsprechender Toleranzgüte und entsprechender Beständigkeit wird weiterhin dadurch erreicht, daß der einstückige Spulenträger aus einer Eisen-Silizium-Legierung besteht.

[0011] Der Vorteil eines stabilen Aufbaus bei Verringerung der zu beachtenden Herstellungstoleranzen wird außerdem dadurch begünstigt, daß der einstückige Spulenträger mit der Kernbuchse vernietet ist. Es handelt sich praktisch um nur zwei wesentliche Arbeitsgänge, die zur Herstellung einer für die Montage der Elektromagnetspulen vorbereiteten Spulenträgers erforderlich sind.

[0012] Eine zusätzliche Verbesserung der ist dadurch gegeben, daß Erfindung, die Anschlagscheibe als dämpfendes Anschlagsmittel für die Rückwärtsbewegung der Magnetklappanker eine dem aus Kunststoff hergestellten Drucknadelgehäuse zugewandte Stirnfläche der Kernbuchse Wärmeisolierend bedeckt.

[0013] Dieser Gedanke wird nunmehr dahingehend weiterentwickelt, daß die wärmeisolierende und die Bewegungen der Magnetklappanker dämpfende Anschlagscheibe mit Ausnehmungen für die Anschlußkabel zu den Elektromagnetspulen versehen ist. Dieser zusätzliche Vorschlag weist den Vorteil auf, daß der Matrixdruckkopf gegen Wärmeentwicklungen der Elektromagnetspulen, die zu einem bestimmten Teil nicht zu vermeiden sind, geschützt wird.

[0014] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

[0015] Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch den in Betriebsstellung befindlichen Matrixdruckkopf (ohne den Bewegungsschlitten des Matrixdrukkers),

Fig. 2 einen Querschnitt (11-11 gemäß Fig. 3) durch die getrennt dargestellte Baugruppe aus Spulenträger mit Kernbuchse und Anschlagscheibe und

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2.

[0016] Der Matrixdruckkopf liegt mit seiner Drucknadelführungsbaugruppe 1 dem Druckwiderlager 2 gegenüber, das aus der Schreibwalze 2a besteht. Der Aufzeichnungsträger 3, üblicherweise eine Papierbahn 3a, wird durch die Schreibwalze 2a transportiert. Vor dem Aufzeichnungsträger 3 befindet sich außerdem das Farbband 4.

[0017] Die Drucknadelführungsbaugruppe 1 weist ein Drucknadelgehäuse 5a als Teil des Druckkopfgehäuses 5 auf. Im Drucknadelgehäuse 5a sind Führungen 6 und 7 für die Drucknadeln 8 angeordnet. Die Spalte der Drucknadeln 8, d.h. mehrere, wie z.B. fünf bis zwölf, übereinanderliegende Drucknadeln 8 sind außerdem in dem Führungsmundstück 9 sehr nahe an dem Druckwiderlager 2 geführt. Das Führungsmundstück 9 ist außerdem an dem Führungsträger 10 befestigt und mittels des Anschlags 11, der Feder 12, des Elektromagneten 13 und des einstellbaren Arbeitsluftspalts 14 in zwei Höhenstellungen einstellbar. Die Höheneinstellung ist jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Die Drucknadeln 8 können daher im Führungsmundstück 9 auch höhenunverstellbar geführt sein.

[0018] Die Drucknadelnantriebsbaugruppe 15 weist ein Anschlußgehäuse 5b auf, das mittels Beilagen 16 vom Drucknadelgehäuse 5a auf einen Abstand gehalten wird, der es erlaubt, die Stellung der Drucknadeln 8 am Führungsmundstück 9 grundsätzlich und zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Lebenszeit des Matrixdruckkopfes nachzustellen oder neu einzustellen. Die Drucknadeln 8 lagern in einem hinteren Drucknadellager 17 und liegen mit ihrem Nadelkopf 8a über die Druckfeder 8b jeweils gegen eine Lagerfläche 17a an.

[0019] Außerdem ist in dem Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ein Magnetklappanker 18 vorgesehen, der an dem Nadelkopf 8a anliegt, sich außerdem an einem üblichen Kunststoffring 19 abstützt und mittels des Elektromagneten 20 betätigbar ist. Die Elektromagnetspulen 21 und die Magnetjoche 22a bzw. 22b mit weiteren Merkmalen sind zu einem Magnetblock 23 zusammengefaßt und in Fig. 2 getrennt dargestellt.

[0020] In Fig. 2 ist der Magnetblock 23 ohne die Wicklung der Elektromagnetspulen 21 gezeichnet. Der Magnetblock 23 besitzt eine Grundplatte 24, die einen Ring 24a bildet, an dem die Magnetjoche 22a bzw. 22b aus einem Stück angeformt sind, so daß die Grundplatte 24 (Ring 24a) zusammen mit den Magnetjochen 22a bzw. 22b einen einstückigen Spulenträger 25 bilde. Hierbei ist die Grundplatte 24 durch eine Preßverbindung 26 mit einer Kernbuchse 27 verbunden. Die Kernbuchse 27 bildet durch Rippen 27a einen Übergang zu einem Aufnahmekranz 27b. Die Kernbuchse 27 wird nach Verbindung mit dem Spulenträger 25 auf der Stirnfläche 28 bzw. auf der Stirn-Fläche 29 bearbeitet, falls nicht bereits schon durch den Herstellvorgang (Feingießverfahren, Sinterverfahren) eine Bearbeitung unnötig geworden sein sollte. Bei der Bearbeitung entsteht ein genauer Toleranz-Abstand 30, wobei die Toleranzgüte einfach und wirtschaftlich eingehalten werden kann. Auf der Kernbuchse 27 befindet sich die Anschlagscheibe 31, die aus einem zähen und verschleißfesten Kunststoff oder dgl. besteht. Die Kernbuchse 27 ist gleichzeitig zu einem Kühlkörper 32 mit Kühlrippen 33 ausgestaltet. Die Anschlagscheibe 31 bildet einen Zentrieransatz 31a, eine Anschlagfläche 31b, die selbstverständlich im Toleranzabstand zur Stirn-Fläche 29 steht. Die Anschlagscheibe 31 bildet ferner zwischen zwei Rippen 27a jeweils eine Ausnehmung 31c, durch die Anschlußkabel 34a bzw. 34b zu den Elektromagnetspulen 21 verlaufen (Fig. 3).

[0021] Eine andere Gestaltungsform einer Anschlagscheibe 35, die jedoch dieselben Funktionen und Eigenschaften der Anschlagscheibe (31) erfüllt, ist in Fig. 1 dargestellt, wobei die einzige Abänderung die Verlegung der Ausnehmungen 31c darstellt: Es sind andere Ausnehmungen 36 durch den Ring 24a und durch den Aufnahmekranz 27b vorgesehen. Sowohl die Ausnehmung 31c als auch die Ausnehmung 36 liegen jedoch innerhalb des großten Durchmessers des Matrixdruckkopfes.

[0022] In der Kernbuchse 27 bzw. der Anschlagscheibe 31 sind Durchgangslöcher 37 (Fig. 2 und 3) für Befestigungsschrauben 38 (Fig. 1) vorgesehen. Die Befestigungsschrauben 38 verbinden den Magnetblock 23 mit dem Anschlußgehäuse 5b.

Ansprüche

1. Matrixdruckkopf mit Drucknadeln (8), die zur punktweisen Bildung von Schriftzeichen auf einem Aufzeichnungsträger (3) wahlweise mittels einer jeder Drucknadel (8) zugeordneten Elektromagnetspule (21) mit Magnet-Klappanker (18) zum Druck antreibbar sind, wobei die Drucknadeln (8) gegen die inneren Enden der zugeordneten Klappanker (18) anliegen und in einem vorderen Teil des Druckkopfgehäuses (5) gelagert und geführt sind und die Magnet-Klappanker (18) in dem hinteren Teil des Druckkopfgehäuses (5) und wobei die Elektromagnetspulen (21) zu einem Magnetblock (23) auf einer Grundplatte (24) zusammengefaßt und die Grundplatte (24) mit dem Druckkopfgehäuse (5) verbunden ist, wobei die Grundplatte (24) des Magnetblocks (23) zusammen mit den Magnetjochen (22a und 22b) aus einem einstückigen, die Elektromagnetspulen (21) aufnehmenden Spulenträger (25) besteht, der Spulenträger (25) mit einer koaxial ausgerichteten Kernbuchse (27) verbunden ist, die Drucknadeln (8) sich von der Seite der Magnet-Klappanker (18) wegerstrecken, welche der der Grundplatte (24) zugewandten Seite diese Klappanker (18) gegenüberliegt, und der Klappankerdrehpunkt zwischen beiden Klappankerenden und auf den jeweiligen inneren Polschenkeln (22b) der Magnetjoche (22a, 22b) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (25) mit der Kernbuchse (27) starrverbunden ist, wobei durch anschließende Bearbeitung die den inneren Klappankerenden zugewandte Stirnfläche (28) der Kernbuchse (27) in einem genauen Toleranzabstand (30) zur Stirnfläche (29) der Magnetjoche (22a, 22b) liegt, und daß auf der Kernbuchse (27) zentrisch für die inneren Enden der Magnet-Klappanker (18) eine Anschlagschiebe (31) in der Weise angeordnet ist, daß deren Anschlagfläche (31b) in einem Toleranzabstand zur Stirnfläche (29) der Magnetjoche (22a, 22b) liegt.

2. Matrixdruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (24) des Magnetblocks (23) einen eine Basis bildenden Ring (24a) aufweist, an den die Magnetjoche (22a, 22b) einstückig und aus demselben Werkstoff im Feingießverfahren oder im Sinterverfahren angeformt sind.

3. Matrixdruckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einstückige Spulenträger (25) aus einer Eisen-Silizium-Legierung besteht.

4. Matrixdruckkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (25) mit der Kernbuchse (27) vernietet ist.

5. Matrixdruckkopf nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagscheibe (31) als dämpfendes Anschlagmittel für die Rückwärtsbewegung der Magnet-Klappanker (18) eine dem aus Kunststoff hergestellten Drucknadelgehäuse (5a) zugewandte Stirnfläche (28) der Kernbuchse (27) wärmeisolierend bedeckt.

6. Matrixdruckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende und die Bewegungen der Magnet-Klappanker (18) dämpfende Anschlagscheibe (31) mit Ausnehmungen (31c)fürAnschlußkabei (34a bzw.34b)zu den Elektromagnetspulen (21) versehen ist.

Revendications

1. Tête d'impression à matrice, comportant des aiguilles d'impression (8), qui, pour former par points des caractères sur un support d'enregistrement (3), peuvent être entraînées, à volonté, pour l'impression au moyen d'une bobine électromagnétique (21 associée à chaque aiguille d'impression (8), à armatures battantes magnétiques (18), les aiguilles d'impression (8) étant adjacentes aux extrémités internes des armatures battantes (18) associées, et montées et guidées dans une partie avant du carter (5) de la tête d'impression, et les armatures battantes (18) dans la partie arrière du carter (5) de la tête d'impression, et les bobines électromagnétiques (21) étant réunies en un bloc magnétique (23) sur une plaque de base (24) et la plaque de base (24) étant reliée au carter (5) de la tête d'impression, la plaque de base (24) du bloc magnétique (23) en même temps que les culasses magnétiques (22a et 22b) étant constituées d'un support de bobines (25) en une pièce, recevant les bobines électromagnétiques (21), le support de bobines (25) étant relié à une boîte à noyau (27) centrée coaxialement, les aiguilles d'impression (8) s'étendant depuis le côté des armatures battantes (18), qui est opposé au côté de ces armatures battantes (18), proche de la plaque de base (24), et le pivot des armatures battantes se trouvant entre les deux extrémités des armatures battantes et sur les parties saillantes polaires internes respectives (22b) des culasses magnétiques (22a, 22b), caractérisée en ce que le support de bobines (25) est solidaire de la boîte à noyau (27), la face frontale (28), proche des extrémités internes des armatures battantes, de la boîte à noyau (27) se trouvant à une distance de tolérance (30) précise par rapport à la face frontale (29) des culasses magnétiques (22a, 22b) grâce à un traitement ultérieur, et en ce que, sur la boîte à noyau (27), de façon centrée pour les extrémités internes des armatures battantes (18), est agencé un disque de butée (31), de façon que sa surface de butée (31b) se trouve à une distance de tolérance par rapport à la face frontale (29) des culasses magnétiques (22a, 22b).

2. Tête d'impression à matrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque de base (24) du bloc magnétique (23) présente une bague (24a) formant une base, sur laquelle les culasses magnétiques (22a, 22b) sont formées en une pièce et à partir de la même matière, selon le procédé de coulée fine ou le procédé de frittage.

3. Tête d'impression à matrice selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support de bobines (25) en une pièce est constitué d'un alliage fer-silicium.

4. Tête d'impression à matrice selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le support de bobines (25) est riveté à la boîte a noyau (27).

5. Tête d'impression à matrice selon une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le disque de butée (31 ), en tant que moyen de butée amortisseur pour le mouvement de retour des armatures battantes (18), recouvre, de façon thermiquement isolante, une face frontale (28), proche du carter (5a) des aiguilles d'impression réalisé en matière synthétique, de la boîte à noyau (27).

6. Tête d'impression à matrice selon la revendication 5, caractérisée en ce que le disque de butée (31) thermiquement isolant et amortissant les mouvements des armatures battantes est muni d'évidements (31c) pour des câbles de raccordement (34a ou 34b) aux bobines électromagnétiques (21).

Claims

1. A matrix print head with printing wires (8) which can be operated to print selectively by means of an electromagnet coil (21) allocated to each printing wire (8) with magnetic hinged armatures (18) for the dot-wise formation of characters on a record carrier (3), with the printing wires (8) resting against the inner ends of the associated hinged armatures (18) and being mounted and guided in a forward part of the print head housing (5) and the magnetic hinged armatures (18) in the rear part of the print head housing (5), and with the electromagnet coils (21) being combined on a base plate (24) to form a magnet block (23) and the base plate (24) being connected to the print head housing (5), with the base plate (24) of the magnet block (23) together with the magnet yokes (22a and 22b) consisting of a one-piece coil holder (25) receiving the electromagnet coils (21), the coil holder (25) being connected to a coaxially aligned core bushing (27), the printing wires (8) extending away from the side of the magnetic hinged armatures (18) which is opposite the side of these hinged armatures (18) facing the base plate (24), and the point of rotation of the hinged armatures being located between the two hinged armature ends and on the respective inner pole arms (22b) of the magnet yokes (22a, 22b), characterised in that the coil holder (25) is rigidly connected to the core bushing (27), with the end face (28) of the core bushing (27) which faces the inner hinged armature ends lying at an exact tolerance distance (30) from the end face (29) of the magnet yokes (22a, 22b) due to subsequent machining, and that a stop disc (31) is arranged on the core bushing (27) centrally for the inner ends of the magnetic hinged armatures (18) in such a manner that its stop surface (31 b) is at a tolerance distance from the end face (29) of the magnet yokes (22a, 22b).

2. A matrix print head according to Claim 1, characterised in that the base plate (24) of the magnet block (23) has a ring (24a) forming a base, on which ring the magnet yokes (22a, 22b) are formed in one piece and from the same material in a lost wax moulding process or in a sintering process.

3. A matrix print head according to Claim 2, characterised in that the one-piece coil holder (25) consists of an iron-silicon alloy.

4. A matrix print head according to Claims 1 to 3, characterised in that the coil holder (25) is riveted to the core bushing (27).

5. A matrix print head according to one or more of Claims 1 to 4, characterised in that the stop disc (31) covers in heat-insulating manner an end face (28) of the core bushing (27) facing the printing wire housing (5a) which is made of a plastics material as a damping stop means for the backward movement of the magnetic hinged armatures (18).

6. A matrix print head according to Claim 5, characterised in that the heat-insulating stop disc (31) damping the movements of the magnetic hinged armatures (18) is provided with recesses (31c) for connection cables (34a or 34b) to the electromagnet coils (21).

Zeichnung