Druckkopf für einen Matrixdrucker

Abstract

 Bei einem Druckkopf (18) für einen Matrixdrucker, z. B. Nadel­drucker, mit einem im Stirnbereich drehbar angeordneten Schaltkopf (19), der einen Führungsstein (26) zur Halterung von etwa senkrecht zur Druckrichtung verlaufenden Drucknadeln (12, 13) aufweist, wird ein einfacher Aufbau und eine zuverlässige Wirkungsweise dadurch erreicht, daß der zylinderförmig ausgebildete, den Führungsstein (26) aufnehmende Schaltkopf (19) über einen Kegelsitz (22) in einer zentrischen Innenbohrung des Druckkopfes (18) anschlagbegrenzt gelagert und über Haltemittel gehalten ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckkopf für einen Matrixdrucker, z. B. Nadeldrucker, mit einem im Stirn­bereich drehbar angeordneten Schaltkopf, der einen Führungsstein zur Halterung von etwa senkrecht zur Druck­richtung verlaufenden Drucknadeln aufweist.

[0002] Eine derartige Bauart ist z. B. durch die DE-OS 24 59 254 bekannt geworden. Der bekannte Druckkopf ist auf einem Schlitten montiert und in Druckrichtung bewegbar. Die Drehung des an der Stirnseite des Druckkopfes angebrachten Schaltkopfes erfolgt über einen mit einer Rückstellfeder zusammenwirkenden Elektromagneten, dessen Anker von außen an dem Schaltkopf angreift. Der in dem Schaltkopf fest gelagerte Führungsstein enthält bei dieser bekannten Bau­art eine Reihe (Spalte) von übereinander angeordneten Drucknadeln. Bei nicht erregtem Magneten hält die Rück­stellfeder den Schaltkopf in einer ersten äußersten Position, in der die Reihe der Drucknadeln senkrecht zur Bewegungsrichtung liegt. In diese Position können senk­recht stehende Zeichen geschrieben bzw. gedruckt werden. Bei Erregung des Magneten wird der Schaltkopf in eine zweite äußerste Position gedreht, in der die Nadelreihe einen von 90° abweichenden Winkel mit der Bewegungsrich­tung bildet. In dieser Position können in eine Richtung geneigte Zeichen geschrieben bzw. gedruckt werden. Der Schaltkopf kann auch in die andere Richtung gedreht werden, so daß entsprechend in eine andere Richtung geneigte Zeichen geschrieben werden können. Nach Bedarf läßt sich der Schaltkopf auch mit Neigungswinkeln verschiedener Größe einstellen, so daß Zeichen erhalten werden, die in unterschiedlichem Ausmaß nach vorn oder nach hinten neigen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Herstellung und den Betrieb eines Druckkopfes der eingangs genannten Art zu vermindern und die Zuverlässig­keit zu erhöhen, insbesondere im Hinblick auf die Verdreh­barkeit des Schaltkopfes. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der zylinderförmig ausgebildete, den Führungs­stein aufnehmende Schaltkopf über einen Kegelsitz in einer zentrischen Innenbohrung des Druckkopfes anschlagbegrenzt gelagert und über Haltemittel gehalten ist. Eine derartige Lagerung des Schaltkopfes über einen Kegelsitz innerhalb der zylindrischen Bohrung des Druckkopfes bietet eine hohe Zuverlässigkeit und eine sichere Führung des Schaltkopfes bei seiner Drehbewegung innerhalb des Druckkopfes. Die Gefahr einer Verschmutzung der Kegelflächen ist auf ein Minimum herabgesetzt, da diese geschützt innerhalb der Druckkopfbohrung liegen. Die bei der Drehung des Schalt­kopfes in Umfangsrichtung wirksam werdenden Anschlag­begrenzungen können auf einfache Weise durch Anschlag­flächen am Druckkopf hergestellt werden.

[0004] In Ausgestaltung der Erfindung ist der Schaltkopf über eine Klammer in der Innenbohrung gehalten, die einerseits am Schaltkopf und andererseits am Druckkopf abgestützt ist. Dies ermöglicht eine einfache Montage des Schalt­kopfes durch einfaches Einschieben der Klammer in entsprechende Nuten, Ausnehmungen oder Öffnungen. Die Gefahr eines Verkantens des in der Innenbohrung des Druckkopfes liegenden Schaltkopfes kann dadurch vermindert werden, daß das in der Innenbohrung liegende Ende des Schaltkopfes mit einer Stützplatte versehen ist, die mit ihren äußeren Begrenzungskanten in Ausnehmungen der Innen­bohrung eingreift. Eine einfache Verdrehung des Schalt­kopfes kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Schalt­kopf mit einem nach radial außen ragenden Stellhebel versehen ist und daß die Anschlagbegrenzung gebildet ist durch in Umfangsrichtung ausgebildete Begrenzungsflächen des Druckkopfes. Damit genügt eine einfache Handbetäti­gung, um den Druckkopf von der einen Betriebsart in eine andere Betriebsart umzustellen. Dieser Stellhebel ist zweckmäßigerweise durch eine auf dem Schlitten befindliche Vorrichtung in der jeweiligen Endstellung gehalten. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Stellhebel an dem in der Innenbohrung des Druckkopfes liegenden Teil des Schaltkopfes befestigt und durchsetzt eine Aussparung des Druckkopfes, wobei deren Begrenzungsflächen als Anschlag­begrenzung für den Stellhebel dienen. Die genannten Anschläge in Umfangsrichtung befinden sich somit geschützt im Inneren des Druckkopfgehäuses. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Stellhebel außen am Schaltkopf befestigt und ragt nach radial außen, wobei als Ausschlagbegrenzung für den Stellhebel in Umfangsrichtung verlaufende Gehäuseanschläge des Druckkopfes ausgebildet sind. Diese Art der gehäusefesten Anschlagbegrenzung ermöglicht eine exakte Zuordnung zwischen dem im Schalt­kopf fest angeordneten Führungsstein einerseits und dem Druckkopfgehäuse andererseits. Die Gefahr der Verschmut­zung des eine zuverlässige Führung ermöglichenden Kegel­sitzes kann dadurch vermindert werden, daß der Schaltkopf mit einem ihn mit Abstand umgebenden ringförmigen Mantel verbunden ist, der den Druckkopf unter Belassung eines Luftspaltes umgibt und sich parallel zur Schaltkopfachse erstreckt. Eine einfache Herstellung ergibt sich dadurch, daß der Schaltkopf in Ausgestaltung der Erfindung mit seinem Mantel und dem Stellhebel einstückig ausgebildet ist.

[0005] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Führungsstein zwei parallel zueinander verlaufende Senkrecht-Nadelreihen aufweist, deren Lage derart auf die beiden in Umfangsrichtung verlaufenden Abstandsbegrenzungen abgestimmt ist, daß bei Anlage des Stellhebels an dem einen Anschlag die Nadeln der einen Reihe die Lücken der anderen Reihe abdecken und daß bei Anlage des Stellhebels an dem anderen Anschlag die Nadeln beider Reihen in Schreibrichtung auf gleicher Höhe liegen. Wenn die Nadeln beider Nadelreihen auf gleicher Höhe liegen, ist der Druckkopf für Schnellschrift geeignet. Bei auf Lücke liegenden Nadeln dagegen kann eine sogenannte Schönschrift hergestellt werden. Die Technik der Umstellung von Schnellschrift auf Schönschrift und umgekehrt ist an sich bekannt. Diese Umstellung erfolgt im Stand der Technik z. B. durch geteilte Führungssteine, wobei die Nadelreihen gegeneinander derart bewegt werden, daß die Nadeln entweder auf Lücke oder auf gleicher Höhe liegen (EP 0 139 190). Eine andere bekannte Art der Verstellung besteht darin, daß bei einer Bauart, bei der der Führungsstein innerhalb des Druckkopfes fest gelagert ist, der gesamte Druckkopf um eine Achse in eine Lage "Schnellschrift" oder in eine Lage "Schönschrift" verdreht werden muß. Die erstgenannte bekannte Bauart hat den Nachteil der kleinen Schaltwege und einer hohen Toleranzempfindlichkeit, ferner ergibt sich ein relativ starker Verschleiß an den Schaltkanten und ein hoher mechanischer und elektrischer Bauteileaufwand. Bei der zweitgenannten Bauart müssen große Massen bewegt werden (gesamter Druckkopf), ferner ergibt sich ein schlechter Wärmeübergang zwischen dem Druckkopf und dem Schlitten, da hier nur eine Punktberührung stattfindet.

[0006] Die oben genannte bevorzugte Ausführungsform mit den beiden Endanschlägen als Begrenzungsanschläge kann dadurch verändert werden, daß der Stellhebel an mindestens einer weiteren Stelle, z. B. in der Mitte zwischen den beiden äußeren Anschlagbegrenzungen, verrastbar ist. Dies kann z. B. für mehr als zwei nebeneinanderliegende Nadelreihen vorteilhaft sein.

[0007] In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 6 Ausführungs­beispiele des Gegenstandes gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.

Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung die Anordnung von zwei Nadelreihen bei Schönschrift und bei Schnellschrift,

Fig. 3 zeigt eine zum Teil geschnittene Seitenansicht eines Druckkopfes,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt A - A gemäß Fig. 3,

Fig. 5 zeigt eine zum Teil geschnittene Seitenansicht eines anders gestalteten Druckkopfes und

Fig. 6 einen zugehörigen Schnitt B - B gemäß Fig. 5

[0008] Fig. 1 und 2 zeigen zwei Nadelreihen 10 und 11, die jeweils mehrere, in Spalten untereinander angeordnete Nadeln 12, 13 aufweisen. Die Nadelreihen 10 und 11 sind in einem in Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Führungsstein angeordnet und um einen Drehpunkt 14 drehbar. Es können auch mehr als zwei Nadelreihen vorhanden sein. Gemäß Fig. 1 sind die beiden Nadelreihen 10 und 11 so angeord­net, daß beim Drucken die Nadelreihe 10 die Lücken 15 der zweiten Nadelreihe 11 abdecken. Damit ist eine sogenannte Schönschrift möglich. Für eine Schnellschrift erfolgt eine Verdrehung der Nadelreihen 10 und 11 um den Drehpunkt 14 in Richtung 16, so daß gemäß Fig. 2 die Nadeln 12, 13 beider Nadelreihen 10 und 11 auf gleicher Höhe 17 liegen. Durch diese Modifikation ist es möglich, bei gleichem horizontalem Druckraster mit einer höheren Schlitten­geschwindigkeit zu drucken.

[0009] Gemäß Fig. 3 und 4 ist ein Druckkopf 18, der auf einem nicht dargestellten Schlitten in Druckrichtung 37 bewegbar ist, an seiner Stirnseite mit einem drehbar angeordneten Schaltkopf 19 versehen. Mit 20 ist die Mittelachse des Druckkopfes 18 bzw. Schaltkopfes 19 bezeichnet. Der zylin­derförmig gestaltete Schaltkopf 19 sitzt in einer Innen­bohrung 21 des Druckkopfes 18 und ist über einen Kegelsitz 22 am Druckkopf gelagert. Gehalten wird der Schaltkopf 19 durch eine Klammer 23, die sich einerseits an Nuten 24 des Schaltkopfes 19 und andererseits an Öffnungen 25 des Druckkopfes 18 abstützt und somit den Schaltkopf 19 über den Kegelsitz 22 exakt gegen den Druckkopf 18 preßt. Mit 26 ist ein innerhalb des Schaltkopfes 19 fest gelagerter Führungsstein bezeichnet, der in diesem Ausführungs­beispiel zwei Drucknadelreihen 10 und 11 mit den Drucknadeln 12 und 13 aufweist. Die Drucknadeln der Nadel­reihen 10 und 11 verlaufen über die Innenbohrung in das Gehäuse des Druckkopfes 18 und sind hier mit den Ankern von nicht dargestellten Elektromagneten verbunden. Der Schaltkopf 19 ist an dem in der Innenbohrung 21 liegenden Ende mit einer Stützplatte 27 versehen, die sich mit ihren äußeren Begrenzungskanten 28 in Ausnehmungen 29 des Schaltkopfes 19 abstützt. Damit wird ein Verkanten und somit ein Verklemmen der Drucknadeln 12, 13 beim Verdrehen des Schaltkopfes 19 verhindert. Mit 30 sind weitere Führungshalterungen für die Drucknadeln 12, 13 innerhalb des Druckkopfes 18 bezeichnet.

[0010] Der Schaltkopf 19 ist mit einem ringförmigen Mantel 31 verbunden, der den Druckkopf 18 mit einem Spalt 32 umgibt. Dadurch ist die Verschmutzungsgefahr für den Kegelsitz 22 weitgehend verhindert. Im Längsschnitt gesehen hat somit der Schaltkopf 19 eine etwa topfförmige Gestalt, wobei der Außenrand des Topfes von dem Mantel 31 gebildet wird und wobei vom Topfboden ein nach außen ragender zylindrischer Teil zur Aufnahme und Halterung des Führungsstückes 26 vorgesehen ist.

[0011] Am Schaltkopf 19 ist ein radial nach außen weisender Stellhebel 33 angebracht, der eine Aussparung 34 des Druckkopfgehäuses durchsetzt. Die Aussparung 34 bildet zwei äußere Anschlagbegrenzungen 35, 36 für den Stellhebel 33. Fig. 4 zeigt den Stellhebel 33 in der rechten Anschlagbegrenzung 36, mit 33a ist die Stellung des Stell­hebels 33 angedeutet, in der dieser an der linken Anschlagbegrenzung 35 anliegt.

[0012] Die Anordnung und Lage der Nadeln 12 und 13 der Nadel­reihen 10 und 11 ist derart auf die beiden Abstandsbegren­zungen 35, 36 abgestimmt, daß bei Anlage des Stellhebels 33 an dem Anschlag 36 die Nadeln 12 und 13 der Reihen 10 und 11 auf Lücke liegen, während bei Anschlag des Stell­hebels 33a am Begrenzungsanschlag 35 die Nadeln 12 und 13 beider Nadelreihen 10 und 11 auf einer Ebene 17 (Schnell­schrift) liegen.

[0013] Bei der Bauart gemäß Fig. 5 und 6 ist der Aufbau des Schaltkopfes mit dem zugehörigen Stellhebel und die Befestigung des Schaltkopfes etwas abgeändert. Der Schaltkopf 19′ ist radial außen mit Laschen 37,38 versehen und besitzt jetzt einen außen am Schaltkopf 19′ befestigten Stellhebel 33′, der radial außen mit in Umfangsrichtung des Druckkopfes 18′ ausgebildeten Begrenzungsflächen 35′,36′ zusammenarbeitet. Als Klammer dient eine Außenklammer 23′, die sich einerseits an den Laschen 37,38 und andererseits an einen Anschlag 39 im Druckkopfgehäuse abstützt. Dadurch, daß die Anschlagbegrenzungen 35′,36′ radial weiter nach außen liegen, ergibt sich ein kleinerer Winkelfehler aufgrund von Fertigungstoleranzen. Die Klammer 23′ wird über eine Nut 40 eingeführt. Mit 41 ist eine Auszugssperre der Klammer 23′ bezeichnet.

Ansprüche

1. Druckkopf für einen Matrixdrucker, z. B. Nadeldrucker, mit einem im Stirnbereich drehbar angeordneten Schaltkopf, der einen Führungsstein zur Halterung von etwa senkrecht zur Druckrichtung verlaufenden Drucknadeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmig ausgebil­dete, den Führungsstein (26) aufnehmende Schaltkopf (19) über einen Kegelsitz (22) in einer zentrischen Innen­bohrung (21) des Druckkopfes (18) anschlagbegrenzt (35, 36) gelagert und über Haltemittel (23) gehalten ist.

2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkopf (19) über eine Klammer (23) in der Innen­bohrung (21) gehalten ist, die einerseits am Schaltkopf (19) und andererseits am Druckkopf (18) abgestützt ist.

3. Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer als Innenklammer (23) im Bereich der Innen­bohrung (21) einerseits an Nuten (24) des Schaltkopfes (19) und andererseits an Öffnungen (25) des Druckkopfes (18) abgestützt ist.

4. Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer als Außenklammer (23′) einerseits an radial außen ausgebildeten Laschen (37,38) des Schaltkopfes (19) und andererseits an einem Anschlag (39) des Druckkopfes (18) abgestützt ist.

5. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkopf (19) mit einem nach radial außen ragenden Stellhebel (33) versehen ist und daß die Anschlagbegrenzung für den Stellhebel (33) und damit für den Schaltkopf (19) gebildet ist durch in Umfangsrich­tung ausgebildete Begrenzungsflächen (35,36) des Druck­kopfes (18).

6. Druckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (33) an dem in der Innenbohrung (21) liegenden Teil des Schaltkopfes (19) befestigt ist und eine Aussparung (34) des Druckkopfes (18) durchsetzt und daß deren Begrenzungsflächen (35,36) als Anschlagbegren­zung für den Stellhebel (33) ausgebildet sind.

7. Druckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der außen am Gehäuse des Schaltkopfes (19) befestigte Stellhebel (33′) nach radial außen ragt und daß am Druck­kopf (18′) als Anschlagbegrenzung für den Stellhebel (33′) in Umfangsrichtung verlaufende Gehäuseanschläge (35′,36′) ausgebildet sind.

8. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Innenbohrung (21) des Druckkopfes (18) liegende Ende des Schaltkopfes (19) mit einer Stützplatte (27) versehen ist, die mit ihren äußeren Begrenzungskanten (28) in Ausnehmungen (29) des Schalt­kopfes (19) eingreift.

9. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkopf (19) mit einem ihn mit Abstand umgebenden ringförmigen Mantel (31) verbunden ist, der den Druckkopf (18) unter Belassung eines Luftspaltes (32) umgibt und sich parallel zur Schaltkopfachse (20) erstreckt.

10. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkopf (19) mit einem Mantel (31) und dem Stellhebel (33) einstückig ausgebildet ist.

11. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstein (26) zwei parallel zueinander verlaufende Senkrecht-Nadelreihen (10,11) aufweist, deren Lage derart auf die beiden Abstandsbegrenzungen (35,36) abgestimmt ist, daß bei Anlage des Stellhebels (33) an dem einen Anschlag (36) die Nadeln (12) der einen Reihe (10) die Lücken (15) der anderen Reihe (11) abdecken und daß bei Anlage des Stellhebels (33) an dem anderen Anschlag (35) die Nadeln (12,13) beider Reihen (10,11) in Schreibrichtung (37) auf gleicher Höhe (17) liegen.

12. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (33) an mindestens einer weiteren Stelle zwischen den beiden äußeren Anschlagbegrenzungen (35,36) verrastbar ist.

Zeichnung