NEEDLE PRINTING HEAD FOR A MATRIX PRINTER

Abstract: 1. A wire printer head for dot matrix printers comprising a compound body which bears a plurality of pairs of pole shanks which form U-magnets and each of which is assigned a magnetic coil and a hinged armature, with bearing surfaces for the hinged armatures, which bearing surfaces are defined by the end faces of the pairs of pole shanks and are arranged in a common plane, with a plane-parallel central reference plane which is set back in relation to the bearing surface plane (by a distance delta-x) and which defines the stop means of the hinged armatures in the rest position, characterised in that the compound body comprises a hollow body (2; 7) which is U-shaped in cross-section, to the outer surface of which the U-magnets (4) are attached and at the end face of which there is formed either the reference plane (5b) or a retracted hub (7b) which accommodates a stop- and attenuating body (8) which itself forms the reference plane (5b).

Description: Die Erfindung betrifft einen Nadeldruckkopf für Matrixdrucker mit einem Spulenträger, der mehrere Magnetjoche aufweist, denen jeweils eine Elektromagnetspule und ein Magnetanker.zuordnet sind, welcher mit einem Hebelarm an dem hinteren Ende der Drucknadel anliegt und mit deren vorderem Ende Druckpunkte auf. einem Aufzeichnungsträger durch selektives Bestromen der Elektromagnetspulen erzeugbar sind. Derartige Nadeldruckkopfe arbeiten nach dem Klappankerprintip, * d.h. der Magnetanker liegt mehr oder weniger auf dem Magnetkern (Magnetjoch) punkt- oder linienförmig auf. Diese Auflagefläche ist daher unzureichend und verursacht einen elektromagnetisch niedrigen Wirkungsgrad. Eine unvollständige Auflage des Magnetankers führt jedoch auch bei mehreren Drucknadeln zu- unterschied- lichen Druckkräften, so dass die Drucknadeln unterschiedliche Druckpunkte auf dem Aufzeichnungsträger erzeugen. Die Lagerung des Magnetankers und diejenige des Magnetkerns und weiterer Teile bilden nur Beispiele für Toleranzfehler in Nadeldruckkbpfen, die eine unerwünschte Abweichung darstellen, aus der sich Mängel in den folgenden Bereichen Ergeben: im Aufbau des Nadeldruckkopfes in der Baugrösse des Nadeldruckkopfes, in der Druckqualität, im elektrischen Leistungsverbrauch bezüglich einfacher, toleranzsicherer Herstellbarkeit in der elektronischen Steuerung der Nadel sel ektion (IC-Schaltkreise) und bezüglich Lebensdauer. Die Verwirklichung kleinstmöglicher Toleranzen in sämtlichen der vorstehend aufgezählten Teilbereichen erweist sich vqrdergründig zwar als wirtschaftliches Problem. Jedoch auch bei einer nur teilweisen Erfüllung von ausreichenden Toleranzen in einem Teil der vorstehenden Bereiche, besteht das technische Problem der unzureichenden Herstellungsgenauigkelt mit allen ihren Auswirkungen auf die entsprechenden Funktionsbereiche. Es ist ein Nadeldruckkopf bekannt (DE-OS 30 31 855), mit dem angestrebt wird, einen kleinen Druckkopf zu schaffen mit einem geringen Leistungsbedarf und der einfach herstellbar ist und eine lange Lebensdauer besitzt. Zur Lösung dieser bekannten Aufgabe dient im wesentlichen ein zylinderförmiger 'Permanentmagnet, ein erstes scheibenförmiges Joch und ein ringförmiges zweites Joch. Hierbei befindet sich die obere Fläche des zweiten Jochs in derselben Ebene wie die obere Fläche der Kerne der Elektromagnete. Die gemeinsame Ebene dient hier der Unterbringung einer Scheibe mit federnden Magnetanker-Zungen. Eine solche Anordnung der Teile ist daher im wesentlichen auf eine kompakte Zuordnung der Teile untereinander und auf eine geringe Baugrösse des Nadeldruckkopfes im allgemeinen gerichtet. Mit einer solchen Gestaltung sind jedoch keinesfalls ohne besondere Massnahmen die erwähnten Mängel der einzelnen Funktionsbereiche erfasst. Solche besonderen Massnahmen sind bei dem bekannten Gegenstand nicht erkennbar. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qualität eines Nadeldruckkopfes grundsätzlich in den wichtigsten Bereichen zu steigern, indem eine Gestaltung vorgeschlagen wird, die die Einhaltung geringster Toleranzbereiche erlaubt. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der StulenträgeP-aus einem gegossenen oder gespritzten Grundkörper als Jochträger aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff besteht, in dem taschenförmige Ausnehmungen angeordnet sind, in denen jeweils ein Magnetjoch aus magnetisierbarem Werkstoff eingesetzt ist. Diese Massnahme steigert die Qualität des Druckkopfes erheblich. Es wird nämlich ermöglicht, in einem einzigen Arbeitsgang, d. h.unter einmaligem Festspannen des Werkstückes sämtliche Jochstirnflächen zu bearbeiten, falls: ein solcher Arbeitsgang überhaupt noch erforderlich wird. Die Joche können nämlich entweder vorbearbeitet sein oder aber so präzise in eine Guss- bzw. Spritzgussform eingelegt werden, dass die gemeinsame Jochstirnfläche ohne Toleranzabweichungen entsteht. Mit der erfindungsgemässen Massnahme entfallen ausserdem weitere Abweichungen, die bei mehreren Einspannvorgängen bislang unvermeidbar waren. Bei Blechkonstruktionen sind bislang Toleranzen von 4/lO0stel bis 6/100stel Millimeter in Kauf genommen worden, die zu unterschiedlichen Luftspalten an den Magnetankern fuhrten, so dass die Bestromungsvorgänge zu unterschiedlichen Bewegungen der Drucknadeln führten. Eine daraus entstehende unterschiedliche Druckintensität führt jedoch zu ungleichmässigem Schreiben und in Extremfällen können einzelne DrucknÅadein auch ganz ausfallen, so dass der betreffende Nadeldruckkopf als Ausschuss zu behandeln ist. Weitere Vorteile ergeben sich durch die einfachere Montage eines mit dem erfindungsgemässen Spulenträger ausgerüsteten Nadeldruckkopfes. Eine bedeutende Verbesserung der bekannten Nadeldruckköpfe besteht daher darin, dass die Jochstücke mit ihren Jochstirnflächen eine gemeinsame Ebene bilden. Diese Ebene kannawie bereits ausgeführt durch den Herstellvorgang erhalten werden oder aber durch eine einmalige spanabhebende Bearbeitung. Die gestellte Aufgabe wird bei einem gattungsgleichen Nadel druck- kopf für Matrixdrucker ferrier dadurch gelöst, dass der. Spulenträger aus einem dünnwandigen schalenförmigen Körper besteht, an dessen Aussenumfang die aus magnetisierbarem Werkstoff bestehenden Magnet joche befestigt sind. Ein solcher schalenförmiger Körper bildet nach der weiteren Erfindung einen Rotationskörper oder in seiner Grundform einen Polygonalkörper. Die Vorteile dieser Lösung sind: Der Spulenträger weist"nur ein sehr geringes Gewicht auf, das im wesentlichen noch durch die Magnetjoche bestimmt wird. Eine Bearbeitung der Jochstirnflächen kann auch hier bei entsprechend vorbereiteten Magnetjochen eingespart werden, indem die Jochstücke einzeln auf einer rotierenden Herstellmaschine an dem schalenförmigen Körper durch entsprechende Verbindungsvorgänge, wie beispielsweise durch Kleben befestigt werden. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch den Spulenträger eines ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 die Draufsicht auf den Spulenträger gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen axialen Querschnitt durch den Spulenträger eines zweiten Ausführangsbeispiels, Fig. 4 die Draufsicht auf den Spulenträger gemäss Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Spulenträger eines dritten Aus führungsbeispiels und Fig. 6 den axialen Querschnitt durch den Spulenträger gemäss Fig.5. Der Spulenträger 1 ist nach dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 und 2) aus dem gegossenen oder gespritzten Grundkörper 2 hergestellt und dient als Jochträger. Die Elektromagnetspulen sind nicht gezeichnet. Der Werkstoff des Grundkörpers 2 besteht aus Kunststoffen, wie z. B. Polyamiden. In dem Grundkörper 2 befinden sich Ausnehmungen 3 mit der äusseren Form der Magnetjoche 4. Die Magnetjoche 4 bestehen aus ferritischen Werkstoffen und bilden mit ihren Jochstirnflächen 5 eine gemeinsame Ebene 5a, die entweder durch ein einmaliges Bearbeiten oder durch eine präzise Lage der Magnetjoche 4 beim Umgiessen oder Umspritzen entsteht. Der Grundkörper 2 ist vorteilhaft mit einer AnschlagflÅache 5b versehen, die in einem gewollten Bezug zur Ebene 5a steht und die die Magnetanker bei ihrer Rückwärtsbewegung abstoppt. ber Grund- körper bildet dabei einen Hohlraum 5c, der zur Gewichtsverminderung erheblich beiträgt und Raum für eine bessere Kühlung bzw, Wärmeabstrahlung schafft. Die Bohrungen 5d dienen für Befestigungsschrauben für ein weiter nicht gezeigtes Vorderteil des Nadeldruckkopfgehäuses. Der Spulenträger 6 besteht gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 3 und 4) aus dem dünnwandigen, schalenförmigen Körper 7, der ebenfalls durch Giessen oder Spritzen hergestellt wird. Am Aussenumfang dieses ebenfalls sehr leichten Körpers 7 sind die Magnetjoche 4 durch Klebe- oder Lötverbindungen befestigt. Die ferritischen Magnetjoche 4 können hierbei wieder auf die Ebene 5a abgeschliffen oder nach dem Kleben bzw. Löten mit einem einzigen spanabhebenden Arbeitsgang auf die gemeinsame Ebene 5a ausgerichtet sein. Die Querschnittsgestaltung des Körpers 7, der aussen einen Polygonalkörper 7a bildet (Fig. 4) ist im Kern als eingezogene Nabe 7b ausgeführt. Innerhalb dieser Nabe 7b befindet sich der Anschlag- bzw. Dämpfungskörper 8, dessen Anschlagfläche 5b in bezug zur gemeinsamen Ebene 5a je nach den Konstruktionsmerkmalen der Magnetanker steht. Nach einem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 5 und 6) ist der Körper 9 etwa U-förmig als Stab gebildet und die Magnetjoche.4 sind an den ebenfalls sehr dünnwandigen Schenkeln des "U" angeklebt oder angelötet. Die gemeinsame Ebene 5a für die Jochstirnflächen 5 ergibt sich hierbei ebenso wie der Anschlag- bzw. Dämpfungskörper 8, der hier aus einem Strang 10 aus Kunststoff gebildet wird. Auch hier ist der bedeutsame Abstand "delta xl' für den Bewegungsweg des (nicht dargestellten) Magnetankers fest bestimmt. Der Hohlraum 5c ermöglicht ebenfalls eine günstige Wärmeabfuhr fürreinen thermisch hoch beanspruchten Nadeldruckkopf. Das Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 5 und 6 ist jedoch mehr auf eine UNadelbank" bzw. auf eine "Hammerbank" gerichtet, wie solche üblicherweise für Zeilendrucker benutzt werden.

Claims: Nadeldruckkopf für Matrixdrucker Patentansprüche 1. Nadeldruckkopf für Matrixdrucker mit einem Spulenträger, der mehrere Magnetjoche aufweist, denen jeweils eine Elektromagnetspule und ein Magnetanker zugeordnet sind, welcher mit einem Hebelarm an dem hinteren Ende der Drucknadel anliegt und mit deren vorderem Ende Druckpunkte auf einem Aufzeichnungsträger durch selektives Bestromen der Elektromagnetspulen erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (1) aus einem gegossenen oder gespritzten Grundkörper (2) als Jochträger aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff besteht, in dem taschenförmige Ausnehmungen (3) angeordnet sind, in denen jeweils ein Magnetjoch (4) aus magnetisierbarem Werkstoff eingesetzt ist. 2. Nadeldruckkopf gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochstücke (4) mit ihren Jochstirnflächen (5) eine gemeinsame Ebene (5a) bilden. 3. Nadeldruckkopf für Matrixdrucker, mit einem Spulenträger, der mehrere Magnetjoche aufweist, denen jeweils eine Elektromagnetspule und ein Magpetanker zugeordnet sind, welcher mit einem Hebelarm an dem hinteren Ende der Drucknadel anliegt und mit deren vorderem Ende Druckpunkte auf einem Aufzeichnungsträger durch selektives Bestromen der Elektromagnetspulen erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (6) aus einem dünnwandigen, schalenförmigen Körper (7 bzw. 9) besteht, an dessen Aussenumfang die aus magneti sierbarem Werkstoff bestehenden Magnetjoche'(4) befestigt sind. 4. Nadeldruckkopf gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der schalenförmige Körper (7) einen Rotationskörper oder in seiner Grundform einen Polygonalkörper (7a) bildet.

Inventors: GUGEL, BERND, DIPL.-ING.
Applicants: MANNESMANN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: B41J3
IPC codes: B41J2