[0001] Die Erfindung betrifft einen Nadeldruckkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Die US-A-4 009 772 zeigt einen Nadeldruckkopf dieser Art. Seine Klappankermagnete
sind auf einem Kreis so angeordnet, daß die Klappanker mit ihren auf die Drucknadeln
einwirkenden Enden zum Kreismittelpunkt gerichtet sind. Die Drucknadeln aller Klappankermagnete
bilden ein Bündel, das in dem Führungskörper so geführt wird, daß sie an seinem am
Austrittsende vorgesehenen Mundstück in einer vorgegebenen Verteilung austreten, die
dem jeweiligen Druckprinzip, z.B. Mosaikdruck, angepaßt, ist. Zwischen den Enden
der Klappanker und dem Mundstück erfahren die Drucknadeln eine Krümmung, die je nach
Lage der einzelnen Mündungsöffnung relativ zu der Mittelachse der Ringanordnung der
Klappankermagnete mehr oder weniger stark sein kann. Damit ist auch eine entsprechend
unterschiedliche Länge der Drucknadeln verbunden. Diese Unterschiede führen zu unterschiedlichen
Reibungen der Drucknadeln in ihren Führungen, wodurch sich wiederum Unterschiede der
Arbeitsgeschwindigkeiten der Drucknadeln ergeben. Um den Übergang von einer Kreisanordnung
der Nadelanfänge auf eine vom Kreis abweichende, meist geradlinige Anordnung der Nadelenden
günstiger zu gestalten, kann die Ringanordnung der Klappankermagnete beispielsweise
auch oval sein. Dies führt aber zu einer umständlicheren und kostspieligeren Herstellung
des Na deldruckopfes und beseitigt die vorstehend aufgezeigten Probleme nur unvollständig.
Um die Drucknadeln in dem Führungskörper geradlinig zu führen, müßten sie an ihren
Anfängen entsprechend ihrer Lage am Mundstück angeordnet sein, jedoch wären dann unterschiedlich
lange Klappanker erforderlich. Auch diese Lösung würde die Montage des Nadeldruckkopfes
erheblich erschweren. Es wäre auch möglich, die Klappankermagnete selbst nicht auf
einer regelmäßig gekrümmten Linie, sondern mit unterschiedlichen Abständen zum Drucknadelbündel
so anzuordnen, daß sich unterschiedlich lange Klappanker erübrigen würden. Auch dies
würde aber die Herstellung des Nadeldruckkopfes verteuern.
[0003] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine möglichst einfache Konstruktion für einen Nadeldruckkopf
anzugeben, die eine weitgehend gerade und symmetrische Drucknadelführung gewährleistet
und ein unkompliziertes Montieren des Nadeldruckkopfes gestattet.
[0004] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0005] Bei einem Nadeldruckkopf dieser Art ermöglicht der Führungskörper eine Vormontage
der Klappanker mit an ihnen befestigten Drucknadeln, so daß die Einheit aus Klappankern,
Drucknadeln und Führungskörper in die Halterung des Nadeldruckkopfes eingesetzt werden
kann. Damit wird eine Vereinfachung bei der Montage der Klappanker bzw. ihrer Magnete
erreicht, denn sie können in der ersten Stellung des Führungskörpers in dessen Schlitzöffnungen
relativ zueinander so ausgerichtet werden, daß eine möglichst geradlinige Führung
der Drucknadeln zwischen den Klappankerenden und dem Mundstück des Führungskörpers
erreicht werden kann. Selbst ein solches Ausrichten ist aber überflüssig, wenn, die
gegenseitigen Winkelabstände der Schlitzöffnungen so getroffen sind, daß sich automatisch
eine Lage der Klappanker ergibt, in der ihre Enden die Drucknadeln in einer Verteilung
halten, die der Verteilung am Mundstück des Nadeldruckkopfes entspricht oder ihr
nahekommt. Dieser Lage der Klappanker kann dann die Position ihrer Magnete leicht
angepaßt werden. Dies gilt auch für solche Nadeldruckköpfe, bei denen die Klappankerenden
mit den Drucknadeln im Betrieb nicht fest verbunden sind.
[0006] Demgemäß ist ein Montageverfahren für den Nadeldruckkopf, bei dem der Führungskörper
mit den in ihn angeordneten Drucknadeln in die Halterung eingeschoben wird, entsprechend
Patentanspruch 6 ausgebildet.
[0007] Dieses Montageverfahren verdeutlicht die Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung
eines Nadeldruckkopfes durch die Mehrfachnutzung des Führungskörpers. Wenn der Führungskörper
mit den an ihm befestigten Klappankern und Drucknadeln in die Halterung des Nadeldruckkopfes
eingesetzt ist, können die Klappankerenden so justiert werden, daß sie eine vorgegebene
Betriebslage einnehmen. Dies bedeutet, daß die Klappanker mit ihrer jeweiligen Magnetanordnung
verbunden werden, wobei sie erforderlichenfalls in ihrer Längsrichtung zu justieren
sind oder aber die Magnetanordnungen selbst so eingestellt werden können, daß die
Drucknadeln im Führungskörper einen Verlauf erhalten, der nur von der Geometrie der
Nadelführungen be stimmt wird. Anschließend an diese Montage der Klappanker kann
dann der Führungskörper in seine eigentliche Betriebsstellung geschoben werden, in
der die Klappankerenden freigegeben werden, so daß sie im Betrieb nicht durch die
Schlitzöffnungen des Führungskörpers behindert werden.
[0008] Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß
jeder Klappanker einen Schlitz zur Aufnahme einer eine Drucknadel tragenden und das
Klappankerende bildenden Klappankerverlängerung enthält. Dies bedeutet, daß jeder
Klappanker aus zwei Teilen besteht, nämlich dem eigentlichen, zum jeweiligen Magnetkreis
gehörenden Abschnitt und einer Verlängerung, die keinen Teil des Magnetkreises bilden
muß, sondern lediglich als Halter für die jeweilige Drucknadel dient. Diese Weiterbildung
der Konstrucktion bietet den wesentlichen Vorteil, daß zunächst die Klappankermagnete
in der Halterung des Nadeldruckkopfes komplett montiert werden können, wonach die
Klappankerverlängerungen mit den Drucknadeln zusammen mit dem Führungskörper in die
Halterung eingesetzt werden. Nach diesem Einsetzen können dann die Klappankerverlängerungen
mit dem jeweiligen anderen Klappankerteil verbunden, insbesondere verschweißt oder
verlötet werden. Dadurch ist es möglich, bei diesem Verbindungsvorgang der Klappankerteile
automatisch eine untershiedliche Länge der Klappanker zu verwirklichen, so daß dadurch
keine besonderen Maßnahmen zur Anordnung und Führung der Drucknadeln auf geraden
Linien erforderlich sind.
[0009] Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Nadeldruckkopfes in einer Montagestellung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 1, jedoch für einen fertig montierten
Nadeldruckkopf in Betriebsstellung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Einheit aus Führungskörper, Drucknadeln und Klappankerenden
in Verbindung mit jeweils zweiten Klappankerteilen und
Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 3.
[0010] In Fig. 1 und 2 ist einem Querschnitt ein Nadeldruckkopf dargestellt, wobei die
Schnittebene so gelegt ist, daß in der jeweils oberen Hälfte ein Klappankermagnet
im Querschnitt und in der jeweils unteren Hälfte ein Klappankermagnet in der Seitenansicht
zu erkennen ist. Wesentliche Teile des Nadeldruckkopfes sind ein ringförmiges, einseitig
offenes Bechergehäuse 10, ein rohrförmiger Führungskörper 12 für mehrere Drucknadeln
14 und eine Ringanordnung aus Klappankermagneten 16, die als Antriebe für Drucknadeln
14 vorgesehen sind. Die Klappankermagnete 16 haben ein ihnen gemeinsames Magnetjoch
in Form einer Ringplatte 18, von der für jeden Klappankermagnet ein innerer und ein
äußerer Jochschenkel 19 und 20 abstehen. Der jeweilige innere Jochschenkel 19 ist
von einer Magnetspule 21 umgeben, bei deren Speisung mit einem elektrischen Strom
jeweils ein Klappanker 22 zum inneren Jochschenkel 19 gezogen wird. Der Klappanker
22 ist mit einer Klappankerverlängerung 23 versehen, die zur Mitte der Ringanordnung
hin ausgerichtet ist und jeweils eine Drucknadel 14 trägt.
[0011] Das Magnetjoch ist in das becherförmige Gehäuse 10 bezüglich der Darstellung in
Fig. 1 und 2 von links her eingesetzt, und seine Ringplatte 18 ist in noch zu beschreibender
Weise an dem Bechergehäuse 10 befestigt. Hierbei haben dann die Klappankermagnete
16 bei kreisförmiger Anordnung eine Lage, wie sie in der Draufsicht gemäß Fig. 3
für die einzelnen Klappanker 22 dargestellt ist.
[0012] Der Führungskörper 12 für die Drucknadeln 14 ist rohrförmig ausgebildet und enthält
etwa in seiner Mitte eine Führungsplatte 13, mit der die Drucknadeln 14 in einer
vorgegebenen Lage relativ zueinander gehalten sind. Eine weitere Führungsplatte
15 ist an dem in Fig. 1 und 2 rechts liegenden Austrittsende des Führungskörpers 12
vorgesehen und bildet das Mundstück des Nadeldruckkopfes. Durch sie werden die Drucknadeln
14 in gleicher Weise geordnet wie mit der Führungsplatte 13, so daß sich insgesamt
ein paralleler und geradliniger Verlauf der Drucknadeln 14 ergibt. Der Führungskörper
12 hat an seinem in Fig. 1 und 2 links liegenden Eintrittsende axiale Schlitze 26.
Diese Schlitze dienen zur Aufnahme der Klappankerverlängerungen 23 bei der Montage
des Nadeldruckkopfes, die im einzelnen noch erläutert wird.
[0013] Der Führungskörper 12 hat an seiner Außenseite eine Längsnut 30, in die eine Stellschraube
31 eingeschraubt werden kann, die in einer seitlichen Gewindebohrung eines vorspringenden
Teils 11 des Bechergehäuses 10 vorgesehen ist. Der Führungskörper 12 kann in seiner
in Fig. 1 gezeigten Lage durch Anziehen der Stellschraube 31 in dem Bechergehäuse
10 fixiert werden. Die Längsnut 30 ermöglicht auch eine Verschiebung des Führungskörpers
12 im Bechergehäuse 10 derart, daß die in Fig. 2 gezeigte Stellung erreicht wird,
in der er gleichfalls durch Anziehen der Stellschraube 31 fixiert werden kann. Der
Verschiebebereich des Führungskörpers 12 ist somit durch die Länge der Längsnut 30
begrenzt.
[0014] Wie erläutert, befindet sich der Führungskörper 12 gemäß Fig. 1 in einer Montagestellung
und gemäß Fig. 2 in einer Betriebsstellung, in der seine Schlitze 26 die Klappankerverlängerungen
23 freigeben. In beiden Stellungen liegen die Drucknadeln 14 parallel zueinander mit
geradlinigem Verlauf, so daß ihre Führungsreibung in allen Öffnungen der Führungsplatten
13 und 15 gleiche Werte hat und keine Geschwindigkeitsunterschiede in der Arbeitsweise
auftreten.
[0015] Der Führungskörper 12 ermöglicht nun eine sehr schnelle und einfache Montage des
Nadeldruckkopfes. Da er bezüglich der Darstellungen in Fig. 1 und 2 von links her
in das Bechergehäuse 10 eingesetzt werden kann, ist es möglich, ihn vor dem Einsetzen
in das Bechergehäuse 10 mit den Drucknadeln 14 und den Klappankerverlängerungen 23
zu einer Einheit zusammenzubauen und diese Einheit dann in das Bechergehäuse 10 einzusetzen.
Die Klappankerverlängerungen 23 werden hierzu in die Schlitze 26 des Führungskörpers
12 in der der Ringanordnung der Klappankermagnete entsprechenden Verteilung eingesetzt
und bis zu den Enden der Schlitze 26 geführt. In dieser für alle Klappankerverlängerungen
23 übereinstimmenden Lage wird ein elastischer Ring, beispielsweise ein Gummi-O-Ring
32, auf das Eintrittsende des Führungskörpers 12 aufgezogen, so daß Klappankerverlängerungen
23 auf diese Weise in den Schlitzen 26 gehalten werden. Gleichzeitig liegen die zuvor
an den Klapp ankerverlängerungen 23 befestigten Drucknadeln 14 in ihren Führungsplatten
13 und 15 stehen aus dem Mundstück des Führungskörpers 12 heraus.
[0016] Wenn nun die aus Führungskörper 12, Drucknadeln 14 und Klappankerverlängerungen 23
bestehende Einheit von links her in das Bechergehäuse 10 eingesetzt ist, so liegen
die Klappankerverlängerungen 23 auf den zuvor montierten Klappankern 22 oder in Schlitzen
42 (Fig. 3) der Klappanker 22. Dann wird in der in Fig. 1 dargestellten Stellung die
Stellschraube 31 angezogen und der Führungskörper 12 in dem Bechergehäuse 10 auf diese
Weise fixiert. Es können dann die Klappanker 22 der einzelnen Klappankermagnete 20
gleichartig an ihre inneren Jochschenkel 19 angedrückt werden, wozu in Fig. 1 ein
Andruckring 34 gezeigt ist, der eine übereinstimmende Lage aller Klappanker 22 erzeugt.
In dieser Lage können dann die Klappankerverlängerungen 23 mit den Klappankern 22
verbunden, insbesondere verlötet oder verschweißt werden. Es ist dabei möglich,
die Klappankerverlängerungen 23 vor dem Verbindungsvorgang so auszurichten, daß die
Abschnitte der Drucknadeln 14 zwischen der Führungsplatte 13 und den Klappenkerverlängerungen
23 genau parallel zueinander liegen, wodurch sich der insgesamt geradlinige und parallele
Verlauf aller Drucknadeln 14 ergibt. Wenn die Klappankerverlängerungen 23 mit den
Klappankern 22 dann verbunden sind, kann der elastische Ring 32 von dem Führungskörper
12 entfernt werden, und dieser wird dann ggf. nach Lösen der Stellschraube 31 in
die in Fig. 2 gezeigte Betriebsstellung gezogen, in der er wiederum mit der Stellschraube
31 fixiert werden kann. Alle Klappanker 22, 23 haben dann infolge der zuvor beschriebenen
übereinstimmenden Art ihrer Montage eine übereinstimmende Lage, so daß auch Lagen
der Enden der Drucknadeln 14 am Mundstück übereinstimmen. Fig. 2 zeigt den oberen
Klappankermagneten im stromlosen Zustand und den unteren Klappankermagneten im bestromten
Zustand. Entsprechend ragt die untere Drucknadel 14 etwas aus dem Mundstück des
Führungskörpers 12 heraus.
[0017] Fig. 2 zeigt als zusätzliches Element des Nadeldruckkopfes einen Anschlagring 36,
der montiert ist, nachdem der als Hilfselement für die Montage dienende Andruckring
34 entfernt ist. Der Anschlagring 36 begrenzt die Hubbewegung der Klappanker 22 bei
deren Rückzugsbewegung durch eine jeweilige Rückstellfeder 24 und ist mit der Ringplatte
18 des Magnetjoches bzw. mit dem Bechergehäuse 10 durch Schrauben 38 verschraubt.
Jede Schraube 38 ist durch den Boden des Bechergehäuses 10 hindurchgeführt und in
einer Gewindebuchse 39 verschraubt, die mit dem Anschlagring 36 verbunden ist. Zwischen
der Gewindebuchse 39 und der Ringplatte 18 des Magnetjoches ist noch ein elastisches
Element 40, beispielsweise eine Federplatte oder ein elastisch kompressibler Kunststoffring,
vorgesehen, wodurch die Verbindung zwischen der Anschlagplatte 36 und der Ringplatte
18 des Magnetjoches bzw. dem Bechergehäuse 10 längenvariabel ist. Wenn beispielsweise
drei derartige Schraubverbindungen vorgesehen sind, so kann die Hubbewegung der einzelnen
Klappanker 22 justiert werden, indem der Anschlagring 36 durch mehr oder weniger
starkes Festziehen der Schrauben 38 justiert wird.
[0018] Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht schematisch einige der Klappanker 22, 23 des in
Fig. 1 und 2 gezeigten Nadeldruckkopfes. Die Klappankerverlängerungen 23 sind in
die Schlitze 26 des Führungskörpers 12 eingesetzt, in denen sie mit geringem seitlichen
Spiel gleiten können. Weiter sind Schlitze 42 in den Klappankern 22 vorhanden, in
die die Klappankerverlängerungen 23 eingesteckt sind. Die Breite der Schlitze 42 ist
geringfügig größer als die Dicke der Klappankerverlängerungen 23. Deshalb können die
Klappanker verlängerungen 23 in den Schlitzen 42 geringfügig verkantet werden. Dies
ist besonders deutlich in Fig. 4 zu erkennen, die einen Klappanker 22 und eine in
ihn eingesteckte Klappankerverlängerung 23 in der Draufsicht zeigt.
[0019] Fig. 3 zeigt den elastischen Ring 32, der das Eintrittsende des Führungskörpers
12 umgibt, so daß die Klappankerverlängerungen 23 nicht aus den Schlitzen 26 herausfallen
können.
[0020] In Fig. 3 ist das Drucknadelbündel mit den Drucknadeln 14 dargestellt, die relativ
zueinander so angeordnet sind, wie es beispielsweise für den Austritt der Drucknadeln
14 aus dem Mundstück von Mosaikdruckern geläufig ist. Diese Anordnung der mit den
Klappankerverlängerungen 23 verbundenen Drucknadelenden verdeutlicht, daß die Drucknadeln
14 über ihre gesamte Länge parallel zueinander und geradlinig verlaufen.
[0021] Bei der Montage des Nadeldruckkopfes ergibt sich die in Fig. 3 in der Draufsicht
gezeigte Anordnung, bei der der elastische Ring 32 auf das Eintrittsende des Führungskörpers
12 aufgezogen ist. Beim Einsetzen in das Bechergehäuse 10, in das zuvor die Klappankermagnetanordnung
eingesetzt wurde, gelangen die Klappankerverlängerungen 23 in die Schlitze 42 der
Klappanker 22 und können in diesen so längsverschoben werden, daß sich die in Fig.
3 gezeigte Anordnung der Drucknadeln 14 relativ zueinander ergibt. Die die Drucknadeln
tragenden Klappankerverlängerungen 23 müssen also nicht symmetrisch zueinander auf
den Mittelpunkt der Kreisanordnung zeigen. Die Klappankerverlängerungen 23 können
dann mit den Klappankern 22 verlötet oder verschweißt oder anderweitig mechanisch
verbunden werden. Die entsprechende Verbindung ist in Fig. 3 bei 43 angedeutet.
[0022] Die Darstellung in Fig. 3 zeigt, daß der Führungskörper 12 die Schlitze 26 in einer
ungleichmäßigen Verteilung enthält, wodurch die Lage der Klappankerverlängerungen
23 entsprechend dem idealen Verlauf der Drucknadeln 14 automatisch beim Einlegen
in die Schlitze 26 erreicht wird, trotzdem die Klappanker 22 unter regelmäßigen Abständen
angeordnet sind.
[0023] Fig. 4 zeigt eine Schräglage einer Klappankerverlängerung 23 in einem Klappanker
22, die sich dadurch einstellt, daß die Klappankerverlängerung 23 eine von der genau
radialen Lage abweichende Lage hat, um eine vorgegebene Lage des Drucknadelendes außerhalb
des Mittelpunktes der Kreisanordnung zu ermöglichen.
1. Nadeldruckkopf mit ringförmig angeordneten Klappankermagneten (16) als Antriebe
für die Drucknadeln (14) eines in der Ringanordnung mittig liegenden Drucknadelbündels,
das in einem rohrförmigen, orthogonal zur Ringebene gehaltenen Führungskörper (12)
geführt ist, der an seinem den Klappankern (22, 23) zugewandten Eintrittsende axial
verlaufende Schlitzöffnungen (26) jeweils für einen Klappanker (23) hat und in eine
ihn und die Klappankermagnete (16) aufnehmende Halterung (10) bis zu einer Stellung
eingeschoben ist, in der sein Eintrittsende die Klappankerenden in den Schlitzöffnungen
(26) aufnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (12) in der Halterung (10) aus der die Klappankerenden aufnehmenden
Stellung (Fig. 1) bis zu einer Betriebsstellung (Fig. 2), in der die Klappankerenden
außerhalb der Schlitzöffnungen (26) liegen, verschiebbar ist.
2. Nadeldruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klappanker (22) einen Schlitz (42) zur Aufnahme einer eine Drucknadel (14)
tragenden und das Klappankerende bildenden Klappankerverlängerung (23) enthält.
3. Nadeldruckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (42) breiter als die Klappankerverlängerung (23) ist.
4. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (10) ein ringförmiger, einseitig offener Becher ist, in dessen
zylindrischen Mittelteil (11) der Führungskörper (12) einsteckbar ist.
5. Nadeldruckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Mittelteil (11) des Bechers (10) in einem über die geschlossene
Seite hinausragenden Abschnitt (11) eine quer zur Zylinderachse liegende Gewindebohrung
enthält und daß der Führungskörper (12) eine äußere, in axialer Richtung verlaufende
Nut (30 für eine in der Gewindebohrung angeordnete Stellschraube (31) hat.
6. Verfahren zur Montage eines Nadeldruckkopfes nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei dem der Führungskörper (12) mit den in ihm angeordneten Drucknadeln (14) in die
Halterung (10) eingeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappankermagnete (16) in die Halterung (10) eingesetzt werden, daß die
Klappankerenden in die Schlitzöffnungen des Führungskörpers eingesetzt und in ihnen
in einer gemeinsamen Ebene entsprechend der Verteilung der Drucknadeln (14) fixiert
werden, daß die aus Klappankerenden, Drucknadeln (14) und Führungskörper (12) gebildete
Einheit dann in die Halterung (10) so weit eingeschoben wird, daß die Klappankerenden
eine vorgegebene Betriebslage relativ zu den Klappankermagneten (16) einnehmen,
wonach die Fixierung (32) entfernt wird, und daß der Führungskörper (12) dann relativ
zu den Drucknadeln (14) verschoben wird, bis er in seine die Klappankerenden freigebende
Betriebsstellung gelangt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappankerenden vorübergehend anliegend an den Schlitzöffnungsenden fixiert
werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappankerverlängerungen (23) nach dem Einsetzen des Führungskörpers (12)
in die Halterung (10) in dem jeweiligen Schlitz (42) des Klappankers (22) befestigt
werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappankerverlängerungen (23) verschweißt oder verlötet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappanker (22) vor dem Einsetzen des Führungskörpers (12) in die Halterung
(10) montiert und während ihrer Verbindung mit den Klappankerverlängerungen (23) in
einer vorgegebenen Hublage gehalten werden.