Nadeldruckkopf

Abstract

 Bei einem Klappankermagnet zur Betätigung einer Drucknadel (38) eines Nadeldruckkopfes, umfassend ein U-förmiges Magnetjoch (16), eine Magnetspule (12) und einen Klappanker (24), der an einer Kante des Jochschenkels (18) gegen Federkraft kippbar gehalten ist und einen Fortsatz (36) zur Betätigung der Drucknadel (38) aufweist, ist der Klappanker (24) mit einer Federzunge (50) verbunden, die sich mit ihrem freien Ende an einem ortsfesten Auflager abstützt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Klappankermagnet zur Betätigung einer Drucknadel eines Nadeldruckkopfes, umfassend ein U-förmiges Maghetjoch, eine Magnetspule und einen Klappanker, der an einer Kante eines Jochschenkels gegen Federkraft kippbar gehalten ist und einen Fortsatz zur Betätigung der Drucknadel aufweist.

[0002] Bei einer bekannten Ausführungsform des Klappankermagneten ist der Klappanker mit seinem einen Ende an einem U-förmigen Federbügel angelenkt, der selbst mit dem Magnetjoch fest verbunden ist. Mit seinem Fortsatz stützt sich der Klappanker an einem Widerlager ab, das ebenfalls mit dem Magnetjoch verbunden ist.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klappankermagneten anzugeben, der einfach im Aufbau und in der Montage und daher preiswert in der Herstellung ist und der eine progressiv wirkende und verschleißarme Rückstellfederung für den Klappanker aufweist.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Klappanker mit einer Federzunge verbunden ist, die sich mit ihrem freien Ende an einem ortsfesten Auflager abstützt.

[0005] Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß eigene Mittel zur Halterung des Klappankers an dem Magnetjoch entfallen können. Die Federzunge dient nicht nur zur Rückstellung des Klappankers in seine Ruhelage, sondern kann auch zur Lagefixierung des Magnetankers verwendet werden.

[0006] Vorzugsweise ist die Federzunge in Richtung des Fortsatzes gerichtet, jedoch kürzer als dieser. In Verbindung mit einem Widerlager an dem auf die Drucknadel einwirkenden Fortsatz des Klappankers kann damit eine Halterung des Klappankers an dem Magnetjoch in der Weise erfolgen, daß sich der Klappanker an dem Magnetjoch und dem Widerlager einerseits und mit der Federzunge an dem Auflager andererseits abstützt und dadurch zwar schwenkbar aber dennoch lagefixiert gehalten ist. Zur sicheren Lagefixierung ist es zweckmäßig, wenn die Federzunge an ihrem freien Ende eine Durchbrechung zum Durchtritt eines mit dem Auflager verbundenen Haltezapfens aufweist. Damit kann der Klappanker keine translatorische Bewegung ausführen.

[0007] Einen sehr massearmen Klappanker erhält man, wenn der Fortsatz aus zwei mit dem Klappanker verbundenen Federschenkeln besteht, die an ihrem freien Ende miteinander verbunden sind, wobei der Fortsatz an diesem Ende mit der Drucknadel verbunden sein kann. Die geringe Masse des Klappankers ermöglicht eine höhere Arbeitsfrequenz des Magnetsystems. Vorzugsweise sind die Federzunge und der Fortsatz einstückig miteinander ausgebildet. Beispielsweise können sie gemeinsam aus einem Federstahlblech gestanzt und nach dem Biegen mit dem Klappanker verschweißt werden, wie dies anhand eines Ausführungsbeispiels weiter unten noch genauer beschrieben wird.

[0008] Die Erfindung betrifft ferner einen Nadeldruckkopf mit einer Mehrzahl von kreisförmig um eine zentrale Nadelführung mit Mundstück angeordneten Klappankermagneten, die mit radial nach innen weisenden Fortsätzen ihrer Klappanker die durch das Mundstück austretenden Drucknadeln betätigen, wobei Klappankermagnete der vorstehend beschriebenen Art Verwendung finden. Dabei kann den Klappankern sämtlicher Klappankermagnete ein gemeinsames Widerlager zugeordnet sein.

[0009] Zur Erleichterung der Montage können die Klappanker durch ein elastisches Polster an dem Magnetjoch gehalten werden, wobei diese Polster zweckmäßigerweise von einem torusförmigen Ring aus elastischem Material gebildet sind, dessen Mittelradius geringfügig kleiner als der Radius des durch den jeweils radial inneren Jochschenkel verlaufenden Mittelkreises ist. Dieser Ring wird jedoch für die Halterung der Klappanker an den Magnetjochen im Betrieb nicht benötigt.

[0010] Der Raumbedarf und der Montageaufwand für den Nadeldruckkopf wird erheblich verringert, wenn die Magnetjoche an einer ihnen gemeinsamen Lagerplatte angeordnet sind,, wobei sie zweckmäßigerweise einstückig mit dieser Lagerplatte ausgebildet sind. Die Lagerplatte und die Magnetjoche können dabei aus einem weichmagnetischen Sinterwerkstoff hergestellt werden. Zweckmäßig ist es, wenn die zur Anlage der Klappanker bestimmten Endflächen der Jochschenkel geschliffen und verchromt sind, um die Gefahr eines Hängenbleibens der Klappanker an den Endflächen der Jochschenkel zu verringern.

[0011] Um ein seitliches Auswandern der Klappanker zu verhindern, ist es zweckmäßig, sie zwischen zwei ortsfesten Seitenstützen zu halten, die ebenso wie die jeweiligen Auflager an einer Grundplatte des Nadeldruckkopfes angeordnet sein können, die auch die Nadelführung trägt. Um die auf die Klappanker wirkende Rückstellkraft einstellen zu können, ist es von Vorteil, die Auflager an der Grundplatte höhenverstellbar anzuordnen. Beispielsweise können die Auflager von Gewindestiften gebildet sein, die in die Grundplatte einschraubbar sind. Durch mehr oder weniger weites Herausschrauben aus der Grundplatte wird die Federzunge mehr oder weniger stark verbogen, so daß die auf die Klappanker wirkende Rückstellkraft dadurch verändert wird.

[0012] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise schematischen, die Achse enthaltenden Halbschnitt durch einen erfindungsgemäßen Nadeldruckkopf,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Federblechzuschnitt zur Bildung des Klappankerfortsatzes und der Federzunge,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Klappanker und

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zur Hälfte dargestellte Lagerplatte mit Magnetjochen.

[0013] In der Fig. 1 erkennt man einen allgemein mit 10 bezeichneten Klappankermagnet. Er umfaßt eine Magnetspule 12, die auf einen Schenkel 14 eines U-förmigen Magnetjoches 16 aufgesteckt ist, das zusammen mit dem anderen U-Schenkel 18 einstückig mit einer Lager- oder Trägerplatte 20 ausgebildet ist. Diese trägt gemäß Fig. 4 eine Vielzahl derartiger Magnetjoche 16 in kreisförmiger Anordnung um eine gemeinsame Mittelachse 22, wobei die U-Schenkel der Magnetjoche 16 radial hintereinander angeordnet sind.

[0014] An dem radial inneren Jochschenkel 18 ist ein Klappanker 24 um eine in einer Außenkante des Jochschenkels 18 verlaufende Kippachse 26 kippbar gelagert. Jeder Klappanker 24 liegt auf einem torusförmigen Gummiring 28 auf, der koaxial zur Mittelachse 22 auf einer Grundplatte 30 des Nadeldruckkopfes gehalten ist. Die Grundplatte 30 ihrerseits ist mit einer axialen Nadelführung 32 verbunden, die an ihrem freien Ende ein Mundstück 34 trägt, durch das die von radial gerichteten Fortsätzen 36 der Klappanker 24 betätigbaren Drucknadeln 38 austreten können.

[0015] Die Trägerplatte 20 besitzt einen an ihrem Außenumfang umlaufenden zylindrischen Rand 40, der beim Aufsetzen der Trägerplatte 20 auf die Grundplatte 30 an dieser anliegt und eine zylindrische Gehäusewand des Nadeldruckkopfes bildet. Die Magnetspulen 12 sind über Drähte 42 mit einer Leiterplatte 44 verbunden, welche eine zur Ansteuerung der Klappankermagnete des Nadeldruckkopfes geeignete Schaltung trägt. Im folgenden soll nun die genaue Ausbildung und Lagerung des Klappankers 24 beschrieben werden.

[0016] Gemäß der Fig. 3 besteht der Klappanker aus einem beispielsweise ausgestanzten Weicheisenteil. Über den Fortsatz 36 ist dieses Eisenteil mit der Drucknadel 38 verbunden. Der Fortsatz 36 besteht aus zwei Federschenkeln 46, die an einem Ende über eine Brücke 48 miteinander verbunden sind und an ihren freien Enden unmittelbar aneinander anliegen und dort mit der Drucknadel 38 verbunden sind, so daß sich die aus der Fig. 3 ersichtliche dreieckförmige Gestalt ergibt.

[0017] Von der Brücke 48 erstreckt sich in Richtung auf die Drucknadel 38 eine Federzunge 50, die an ihrem freien Ende eine Durchbrechung 52 aufweist. Der Fortsatz 36 zusammen mit der Federzunge 50 läßt sich aus dem in der Fig. 2 dargestellten Federblechzuschnitt 54 herstellen, indem die Federschenkel 46 um Biegelinien 56 rechtwinklig umgebogen und die freien Enden der Federschenkel 46 miteinander verbunden werden. Das so gebildete Teil wird auf den Anker 24 in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise aufgesetzt und im Bereich der rückwärtigen Ausläufer 60 der Federschenkel 46 mit dem Anker 24 verschweißt.

[0018] Der so hergestellte und mit der Drucknadel 38 verbundene Klappanker wird auf den Gummiring 28 aufgelegt, wobei die Drucknadel 38 in die Nadelführung 32 und das Mundstück 34 eingeführt wird. Dabei wird die Federzunge 50 an einem Haltezapfen 62 eines Auflagestiftes 64 eingehängt, der mittels eines Außengewindes 66 in die Grundplatte 30 parallel zur Achse 22 eingeschraubt ist. Mit seinem freien Ende liegt der Fortsatz 36 des Klappankers 24 an einem sämtlichen Klappankermagneten gemeinsamen zentralen Widerlager 68 an. Wie man aus der Darstellung der Fig. 1 erkennt, wird durch eine geeignete Einstellung des Auflagestiftes 64 der Klappanker 24 auch dann an dem Jochschenkel 18 gehalten, wenn der Ring 28 nicht vorhanden ist. Gleichzeitig kann durch eine Höhenverstellung der Auflagefläche 70 des Auflagestiftes 64 die Vorspannung der Federzunge 50 eingestellt werden.

[0019] Wird die Magnetspule 12 bestromt und der Klappanker 24 angezogen, so daß er an beiden Endflächen der Jochschenkel 14 und 18 anliegt, wird die Drucknadel 38 nach unten bewegt. Gleichzeitig wird die Federzunge 50 stärker verbogen, so daß sie nach dem Ausschalten der Magnetspule 12 den Klappanker 24 in seine in der Fig. 1 dargestellte Ruhestellung zurückdrückt, in welcher er mit dem freien Ende seines Fortsatzes 36 an dem Widerlager 68 anliegt.

[0020] Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß das den Fortsatz 36 und die Federzunge 50 bildende Federteil einfach herzustellen und mit dem Klappanker 24 zu verbinden ist. Der Klappanker 24 ist dadurch sehr massearm, so daß er die Möglichkeit einer höheren Arbeitsfrequenz oder einer Verringerung der Abmessungen der Elektromagnete 10 bietet. Dennoch besitzt der Klappanker eine ausreichende Stabilität. Die Federschenkel 46 liegen mit ihrer Ebene parallel zur Drucknadelachse, so daß sie sich bei einer Bewegung in Richtung der Achse der Drucknadel 38 praktisch starr verhalten.

[0021] Um eine Seitenbewegung der Klappankermagnete 24 zu verhindern, ist es zweckmäßig, die Klappanker zwischen zwei seitliche Begrenzungen 70 einzulegen, die beispielsweise von mit der Grundplatte 30 verbundenen Rippen gebildet sein können.

[0022] Es ist zu bemerken, daß die Schenkel 46 nicht notwendig aus Federstahl bestehen müssen. Es genügt unter Umständen auch ein normales Blattmaterial ohne federelastische Eigenschaften.

Ansprüche

1. Klappankermagnet zur Betätigung einer Drucknadel eines Nadeldruckkopfes, umfassend ein _U-förmiges Magnetjoch, eine Magnetspule und einen Klappanker, der an einer Kante des Jochschenkels gegen Federkraft kippbar gehalten ist und einen Fortsatz zur Betätigung der Drucknadel aufweist, dadurch g e - kennzeichnet, daß der Klappanker (24) mit einer Federzunge (50) verbunden ist, die sich mit ihrem freien Ende an einem ortsfesten Auflager abstützt.

2. Klappankermagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzunge (50) in Richtung des Fortsatzes (36) gerichtet, jedoch kürzer als dieser ist.

3. Klappankermagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzunge (50) an ihrem freien Ende eine Durchbrechung (52) zum Durchtritt eines mit dem Auflager (64) verbundenen Haltezapfens (62) aufweist.

4. Klappankermagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Fortsatz (36) aus zwei mit dem Klappanker (24) verbundenen Federschenkel (46) besteht, die an ihren freien Enden miteinander verbunden sind.

5. Klappankermagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Federschenkel (46) an ihren freien Enden mit der Drucknadel (38) verbunden sind.

6. Klappankermagnet nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzunge (50) und der Fortsatz (36) einstückig miteinander ausgebildet sind.

7. Klappankermagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzunge (50) und die Federschenkel (46) aus einem gemeinsamen Federstahlblechzuschnitt (54) gebogen sind, der mit dem Klappanker (24) verschweißt ist.

8. Nadeldruckkopf mit einer Mehrzahl von kreisförmig um eine zentrale Nadelführung mit Mundstück angeordneten Klappankermagneten, die mit radial nach innen weisenden Fortsätzen ihrer Klappanker die durch das Mundstück austretenden Drucknadeln betätigen, gekennzeichnet durch die Verwendung von Klappankermagneten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Nadeldruckkopf nach Anspruch 8,.dadurch gekennzeichnet , daß die Klappanker (24) mit den radial inneren Enden ihrer Fortsätze (36) in ihrer Ruhestellung an einem gemeinsamen Widerlager (68) anliegen.

10. Nadeldruckkopf nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Klappanker (24) durch ein elastisches Polster (28) an den Magnetjochen (16) gehalten sind.

11. Nadeldruckkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Polster von einem torusförmigen Ring (28) aus elastischem Material gebildet sind, dessen Mittelradius geringfügig kleiner als der Radius des durch den jeweils radial inneren Jochschenkel (18) verlaufenden Mittelkreises ist.

12. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetjoche (16) an einer ihnen gemeinsamen Lagerplatte (20) angeordnet sind.

13. Nadeldruckkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetjoche (16) einstückig mit der Lagerplatte (20) ausgebildet sind.

14. Nadeldruckkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerplatte (20) und die Magnetjoche (16) aus einem weichmagnetischen Sinterwerkstoff bestehen.

15. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die zur Anlage des-jeweiligen Klappankers (24) bestimmten Endflächen der Jochschenkel (14, 18) geschliffen und verchromt sind.

16. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetspule (12) jeweils auf dem radial äußeren Jochschenkel (14) angeordnet ist.

17. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Klappanker (24) jeweils zwischen zwei ortsfesten Seitenstützen (70) gehalten sind.

18. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß das Auflager (64) für die Federzunge (50) höhenverstellbar ist.

19. Nadeldruckkopf nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß das Auflager von einer Schraube (64, 66) gebildet ist, die in eine mit der Nadelführung (32) verbundene Grundplatte (30) des Nadeldruckkopfes einschraubbar ist.

20. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß das Widerlager (68) für die Klappankerförtsätze (36) an der Lagerplatte (20)⁼ angeordnet ist.

21. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerplatte (20) einen umlaufenden, die Magnetjoche (16) axial überragenden Stützrand (40) aufweist und daß die Lagerplatte (20) und die Grundplatte (30) durch Federbügel miteinander verbindbar sind.

Zeichnung