MATRIX PRINTER HEAD WITH ADJUSTABLE PRINT WIRE GUIDE

Abstract: Such a matrix printer head with adjustable print wire guide (23), comprising a print wire drive assembly (2), arranged on the side remote from the print abutment (1), and a print wire adjustment assembly (3) facing the print abutment (1), is provided with a print wire adjustment drive (4). In order to permit the writing of letter-quality print by writing twice over one and the same line in oppositely running print passes with the required accuracy, a matrix printer head is provided in which, on the one hand, an adaptation of the print wire adjustment assembly (3) to the available print wires or their guides takes place and, on the other hand, the matrix printer head can be set extremely accurately with regard to the wire stroke, i.e. the advancement of each individual print wire, and with regard to the stroke length in the adjusting of the print wire guide (23), this extremely accurate setting being achieved by the print wire drive assembly (2) and the print wire adjustment assembly (3) in each case being arranged in a separate housing (5) and (15) respectively, by the two housings (5 and 15) being connected releasably to each other and by the print wire adjustment drive (4) being arranged so as to run approximately in the direction of the print wires (6) in the housing (15) of the print wire adjustment assembly (3). <IMAGE>

Description: Die Erfindung betrifft einen Matrixdruckkopf Mit verstellbarer Drucknadelführung, bestehend aus einer auf der zum Druckwiderlager abgewandten Seite angeordneten Drucknadelantriebsbaugruppe und aus einer dem Druckwiderlager zugewandten Drucknadelverstel lbaugruppe, die einen Drucknadelverstellantrieb aufweist. Derartige Matrixdruckköpfe mit verstellbarer Drucknadel führung dienen dem Schreiben von Schnell- und/oder Schönschrift, wobei die Schnellschrift mit unveränderter Stellung der Drucknadelführung in aufeinanderfolgenden Zeilen von links nach rechts bzw. rechts nach links geschrieben wird, währenddem die Schönschrift bzw. eine relativ schnell geschriebene Schönschrift durch zweicaliges tiber- schreiben ein und derselben Zeile in gegenläufigen Druckpässen unter Verstellung der Drucknadelführung geschrieben wird. Hierbei besteht die Nadelspalte z.B. aus sieben bis neun Nadeln und kann somit einspaltig sein. Es ist selbstverständlich möglich, soweit der konstruktiv zur Verfügung stehende Raum im Matrixdruckkopf eine derartige Bauweise eröffnet, auch mehrere nebeneinanderliegende Nadel spalten mit jeweils sieben bis neun übereinander angeordneten Drucknadeln vorzusehen. Ein solcher Matrixdruckkopf mit verstellbarer Drucknadelführung ist bekannt (DE-OS 26 32 293), wobei der Druckkopf in zwei Spalten äquidistant angeordnete Druckdrähte aufweist und wobei die Druckdrahtspalten zueinander in vertikaler Richtung verschiebbar sind. Hierbei ist es bekannt, daB die Druckdrähte der Spalten jeweils auf einem Trägerelement angeordnet sind, von denen das eine fest auf dem Druckkopfschlitten und das andere blattfedergehalten am oberen Ende über eine elektromagnetisch oder manuell zu betätigende Nocke vertikal verschiebbar angeordnet ist. Es ist ferner bekannt (DE-OS 30 41 877), den Matrixdruckkopf mit nur einer Drucknadelspalte zu versehen, die aus neun Drucknadeln besteht und für Schönschrift in hin- und herlaufenden Druckpässen (von links nach rechts bzw. von rechts nach links) das Mundstück, d.h. die Drucknadelführung um einen Betrag UxN zu verstellen und Mit der Verstellung eine elektronische Änderung der Matrix-E1n- teilung innerhalb der Zeilenrichtung zu verbinden. Die hierzu gehörenden bekannten Ausführungsbeispiele der konstruktiven Gestaltung des Matrixdruckkopfes erweisen sich in der Praxis insofern als ungünstig, als grundsätzlich von zwei relativ zueinander höhenverstellbaren Drucknadel führungen ausgegangen wird, so dass in vielen Fällen zwei Elektromagnete erforderlich sind, um die Drucknadelführungen in ihre jeweilige Position zu bringen. Ein besonderer Nachteil der bekannten Lösung besteht jedoch darin, dass für ein, zwei oder mehrere Drucknadelführungen der Matrixdruckkopf im Bereich des Druckwiderlagers, d.h. an der Stelle, an der die Zeichen geschrieben werden, eine äusserst breite Baufonn aufweist, so dass die.Einsichtnahme auf den schreibenden Druckkopf ungünstig ist, der Matrixdruckkopf relativ schwer wird und bestimmte konstruktive Schwierigkeiten für die gleichzeitige Anordnung der neun bzw. achtzehn Drucknadeln in Verbindung 1t der Drucknadelverstellbaugruppe zu Schwierigkeiten führt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Matrixdruckkopf zu schaffen, bei dem einerseits eine Anpassung der Drucknadelverstellbaugruppe an die vorhandenen Drucknadeln bzw. deren Führungen stattfindet und andererseits der Matrixdruckkopf hinsichtlich des Nadelhubs, d.h. des Vorschubs jeder einzelnen Drucknadel und hinsichtlich der Hubhöhe bei Verstellen der Drucknadelführung äusserst genau einstellbar ist, so dass die erwünschte Schönschriftqualität auch erreicht wird. Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Matrixdruckkopf erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Drucknadelantriebsbaugruppe und die Drucknadelverstellbaugruppe jeweils in einem getrennten Gehäuse angeordnet sind, dass die beiden Gehäuse miteinander lösbar verbunden sind und dass der Drucknadelverstellantrieb etwa in Richtung zu den Drucknadeln verlaufend im Gehäuse der Drucknadelverstellbaugruppe angeordnet ist. Hiermit. passt sich der Verstellantrieb für den Verstellhub der Drucknadelführung der Gehäusefonn des Matrixdruckkopfes an, so dass bei gewöhnlichem Verlauf der langen Drucknadeln keinerlei konstruktive Schwierigkeiten entstehen, und andererseits ist vorteilhaft, dass bei Trennung des Gehäuses für die Drucknadelantriebsbaugruppe und die Drucknadelverstellbaugruppe elne Längeneinstellung der einzelnen Drucknadeln dann stattfinden kann, wenn sich ein entsprechender Verschleiss an den Druckflächen der Drucknadeln ergibt und eine solche Nachjustierung erforderlich wird. Eine solche Längenjustierung der in ihrer Länge ungleich abgenutzten Drucknadeln kann nach einer Verbesserung der Erfindung z.B. dahingehend vorgenommen werden, dass zwischen den Gehäusen der Drucknadelantriebsbaugruppe und der Drucknadelverstellbaugruppe austauschbare Beilagen angeordnet sind. Solche Beilagen können z.B. aus Distanzblechen einer solchen Dicke bestehen, die dem Nachstellweg der Drucknadeln bzw. deren Verschleiss entspricht. Eine vorteilhafte Anpassung der Gestalt und der Abmessung des Verstellantriebs für die Drucknadelführung an die herkömmliche Gestalt eines Matrixdruckkopfes wird insbesondere dadurch erzielt, dass die Drucknadelverstellbaugruppe aus einem sich in Längsrichtung zu den Drucknadeln erstreckenden Ankerbauteil einer sich parallel erstreckenden Elektromagnetspule, zumindest einem Endlager für den Ankerbauteil und aus einer Feststelleinrichtung für den Ankerbauteil besteht, wobei am vorderen Ende des Anker bauteils die Drucknadelführung befestigt ist. Dieser sich in Längsrichtung erstreckende Ankerbauteil passt sich dem Verlauf von neun übereinander angeordneten Drucknadeln bzw. auch von mehreren Drucknadelspalten ideal an, so dass der Matrixdruckkopf nur unwesentlich höher gebaut werden muss als sonst üblich. Vorteilhaft ist ferner, dass sich die Elektromagnetspule ebenfalls in Längsrichtung einbauen lässt und dass für den Ankerbauteil aus dieser grundsätzlichen Anordnung heraus der geforderte Verstellweg für die Drucknadelführung ergibt. In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ankerbauteil aus einem Metallhebel besteht, der in dem der Drucknadelantriebsbaugruppe zugewandten Bereich drehgelagert ist. Der Ankerbauteil kann daher vorteilhafterweise durch eine geringe Nick- bewegung den Verstellweg für die Drucknadelführung durchlaufen, wobei ein erheblich grosser Radius für diese Nickbewegung entsteht, die eine etwaige Bogenbewegung der Drucknadelführung vernachlässigbar klein macht. Ein sicheres Feststellen der Drucknadelführung in der jeweils gewählten oberen oder unteren Verstellweglage wird ausserdem dadurch erreicht, dass der Ankerbauteil in den beiden Drucknadel Verstellrichtungen unter der Kraft von einer oder mehreren Federn steht. In praktischer Ausführung dieses Gedankens wird ferner vorgeschlagen, dass der Ankerbauteil im Bereich der Drucknadelantriebsbaugruppe mittels einer Biegefeder und in dem dem Druckwiderlager zugewandten Bereich mittels einer Druck- oder Zugfeder beaufschlagt ist. Der Elektromagnet hebt daher jeweils die entsprechenden Kräfte der Federn auf, wobei die Biegefeder dazu beiträgt. eine genau definierte Drehachse für den Ankerbauteil um sein hinteres Endlager zu gewährleisten. Die beschriebenen Nickbewegungen werden.ausserdem in ihrer Präzision noch dadurch gesteigert, dass der Ankerbauteil zwischen seitlichen Führungen angeordnet ist. Diese führungen sorgen für eine weitestgehend reibungsanne und somit verschleissarne seitliche Lagerung des Ankerbauteils. Eine andere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass die Elektromagnetspule mit einem metallischen Magnetkern versehen ist, der mit dem Ankerbauteil den Arbeitsluftspalt bildet. Diese Bauweise gewährleistet, den Arbeitsluftspalt sehr genau zu definieren, wodurch Verluste des magnetischen Flusses weitestgehend eingeschränkt werden, woraus sich wiederum niedrige Ströme für die Beaufschlagung der Elektroinagnetspule ergeben und damit eine weitere Erwärmung des Matrixdruckkopfes über ein zulässiges Mass hinaus verhindert wird. Dieses Problem der Erwärmung ist von besonderer Bedeutung, dass bekanntlich bei Matrixdruckköpfen weitere Elektromagnetspulen für jede einzelne Drucknadel innerhalb der Drucknadelantriebsbaugruppe vorhanden ist und eine gewisse, nicht vermeidbare Erwärmung des Matrixdruckkopfes verursachen. In weiterer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass der metallische Magnetkern innerhalb der Elektromagnetspule in einem isolierenden Werkstoff gelagert ist. Diese Massnahme unterstützt die Bildung eines Lagers für den Magnetkern, und zwar im Sinne einer Festlegung des Magnetkernes, so dass dieser praktisch keine Bewegung ausführen kann und gleichzeitig die erwähnten Streuverluste des magnetischen Flusses vermieden werden. In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Magnetkern der Elektromagnetspule in dem der Drucknadelantriebsbaugruppe zugewandten Bereich das Endlager für den Ankerbauteil bildet. Diese Gestaltungsweise führt zu dem gewünschten Magnetflusskrels, ohne grossen Raum für die kontruktive Unterbringung der Teile zu beanspruchen und ohne allzu grosse Streuverluste hinnehmen zu müssen. In weiterer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Arbeitsluftspalt zwischen dem Magnetkern und dem Ankerbauteil mittels einer am Gehäuse der Drucknadelverstellbaugruppe gelagerten Einstellschraube einstellbar ist. Dieses Merkmal ist von erheblicher Bedeutung im Hinblick auf die Präzision, mit der die Hubverstellung der Drucknadelführung zwischen zwei Druckpässen, d.h. vor einem jeweiligen Vor- oder Rückdruckpass vorgenommen werden muss, um die Schönschriftzu erzeugen. Die Justieruny der Drucknadelführung wird ausserdem dadurch für den Verstellweg der Drucknadelführung verbessert, indem die Feststelleinrichtung für den Ankerbauteil aus einem den Verstellweg für die Drucknadelführung begrenzendel) Anschlag und aus den Mitteln für die Regulierung des Arbeitsluftspaltes besteht. Diese Massnahmen legen daher die Endstellungen der Drucknadelführung sehr genau fest und lassen im praktischen Betrieb des Matrixdruckers eine äusserst genaue Justierung auf die Druckzeile zu. Fertigungstechnisch ist ausserdem vorteilhaft, dass das Gehäuse für die Drucknadelverstellbaugruppe aus Kunststoff besteht und dass der Magnetkern der Elektromagnetspule an einem Gehäusevorsprung ultra schallverschweisst ist. Diese Massnahme vereinfacht die Befestigung des metallischen Magnetkernes der Elektromagnetspule und macht besondere Befestigungsmi ttel entbehrlich. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird 11 folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen axialen Längsschnitt durch die hintereinander angeordnete Drucknadelantriebsbaugruppe und Drucknadelverstellbdugruppe. Der Matrixdruckkopf mit verstellbarer Drucknadelführung liegt dem Druckwiderlager 1, hier als Schreibwalze ausgeführt, gegenüber. Der erfindungsgemässe Matrixdruckkopf ist in die Drucknadelan triebsbaugruppe 2 und in die Drucknadelverstellbaugruppe 3 gegliedert. Der Drucknadelverstellantrieb 4 wird in seinem Aufbau noch genauer beschrieben werden. Die Drucknadelantriebsbaugruppe 2 wird durch das Gehäuse 5 umschlossen und nimmt im wesentlichen Bauteile, wie die jeder Drucknadel 6 zugeordnete Elektromagnetspule 7, Jochkörper 8, Klappanker 9, Anschlag 10, Drucknadelkopf 11, Rückholfeder 12 und hinteres Drucknadellager 13 auf. Der Aufbau der Drucknadelantriebsbaugruppe 2, deren Aufgabe es ist, die vorhandenen Drucknadeln 6 abzuschiessen, um Druckpunkte auf dem Aufzeichnungsträger 14 abzudrucken, ist nicht unmittelbar Teil der vorliegenden Erfindung. Von Bedeutung für die Erfindung ist hingegen die Befestigung des Gehäuses 5 mit dem Gehäuse 15 unter Hinzufügung der austauschbaren Beilagen 16. Die Hereinnahme der austauschbaren Beilagen 16 stellt einen ersten Schritt zur genauen Justierung der Drucknadeln 6 dar, die in ihrer Länge im Bereich 17 des Druckwiderlagers 1 verschleissen und nachgestellt werden können, indem eine der Beilagen 16 entnommen, wonach die Drucknadeln 6 am Rubin 18 auf ihre zweckmässige Länge nachgeschliffen werden. Innerhalb des Gehäuses 15 für die Drucknadelverstellbaugruppe 3 befindet sich der Drucknadelverstellantrieb 4, der sich etwa parallel erstreckend und in der Längsrichtung der Drucknadeln 6 verlaufend angeordnet ist. Diese Anordnung erspart erheblich an Raum und passt sich an die langgestreckte Form des Gehäuses 15 an. Die Drucknadelverstellbaugruppe 3 weist ferner den ebenfalls parallel verlaufenden Ankerbauteil 19 auf, die sich parallel erstreckende Elektromagnetspule 20, ein Endlager 21 für den Ankerbauteil 19 sowie eine Feststelleinrichtung 22 für den Ankerbauteil 19, wobei am vorderen Ende 19a die Drucknadelführung 23 verstellbar gelagert ist. Die neun übereinanderliegenden Drucknadeln 6 sind an ihrer Spitze in dem Rubin 18 geführt, der selbst in einer Einfassung gelagert ist und mit dem Ankerbauteil 19 verbunden ist. Der Ankerbauteil 19 besteht aus einem Metallhebel 24, der an seinem Ende 19b drehgelagert ist. Der Metallhebel 24 steht in einer der beiden Drucknadelführung-Verstellrichtungen 25 und 26 unter der Kraft der Druckfeder 27 und liegt an dem Anschlag 28 an, Am Ende 19b liegt der Ankerbauteil mit eines abgewinkelten Abschnitt in einer Ausnehmung 29 und wird in dieser Lage durch die Biegefeder 30 gesichert. Seitliche Führungen 31 sorgen für eine Bewegung in der gewünschten Ebene. Die Drucknadeln 6 sind ausser in der Drucknadelführung 23 in den Stützebenen 32, 33 und 34 geführt. Innerhalb der Elektromagnetspule 20 befindet sich der isolierende Spulenkörper 35 und in dessen Innenraum der metallische Magnetkern 36. An dem vorderen Ende 36a des Magnetkerns 36 bildet der Magnetkern zusaanen mit dem Ankerbauteil 19 den Arbeitsluftspalt 37. Der abgewinkelte Abschnitt 19c des Ankerbauteils 19 ergibt eine günstige Angriffsstelle für die Biegefeder 30. Der Magnetkern 36 befindet sich an dem Gehäusevorsprung 38 aus Kunststoff und ist durch.etne ultraschallverschweisste Befestigung 39 gehalten. Zur Einjustierung des Ankerbautelis 19 und damit der Drucknadelführung 23 als zweiten Schritt für die Genauigkeit des Schriftbildes ist eine Einstellschraube 40 auf dein Gehäuse 15 der Drucknadelverstellbaugruppe 3 angeordnet, woinit der Arbeitsluftspalt 37 und damit der Versteliweg der Drucknadelführung 23 präzise eingestellt werden können. Der Spulenkörper 35 ist mit einem Vorsprung 41 versehen, so dass auch die mit dem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 15 in Verbindung stehende Elnstellschraube 40 keine Streuverluste des Magnetflusses innerhalb des Magnetkreises (bestehend aus der Magnetkern 36 und dem Ankerbauteil 19) verursacht.

Claims: A matrix print head with adjustable print wire guide (23), consisting of print wire drive components (2) located on its side remote from the print counter-surface (1) and of print wire adjustment components (3) close to the print counter-surface (1), which adjustment components have a print wire adjustment drive (4), the print wire drive components (2) and the print wire adjustment components (3) each being arranged in a separate housing (5 and 15 respectively), both housings (5 and 15) being connected together in detachable manner, the print wire adjustment components (3) having an electromagnetic coil (20) with a magnet core (36) located within their housing (15), an armature component (19) being attached so as to pivot back and forth about a pivot axis in a direction transverse to the print wires (6), running approximately in the direction of the print wires (6) in the housing (15) of the print wire adjustment components (3), the print wire guide (23) being attached to the end (19a) of the armature component (19) close to the print counter-surface (1), characterised in that the armature component (19) runs approximately parallel to the electromagnetic coil (20), the longitudinal axis of which is approximately parallel to the print wires (6), that a front end (36a) of the magnet core (36) projecting out of the interior of the electromagnetic coil (20) and close to the print counter-surface (1), together with the pivotable armature component (19), forms an operating air gap (37) which determines lift, that the print wire adjustment components (3) have a pivot bearing (21) to receive the end (19b) of the adjustment armature (19) which is remote from the print counter-surface and to permit the pivot movement of the armature component (19), that the armature component (19) is under the force of one or more springs (27) in the two print wire adjustment directions (25, 26), and that the front end (36a) of the magnet core (36) forms part of a stop means (22) limiting the pivot path of the armature component (19) in both directions. A matrix print head according to Claim 1, characterised in that interchangeable shims (16) are arranged between the housings (5 and 15 respectively) of the print wire drive components (2) and of the print wire adjustment components (3). A matrix print head according to Claims 1 and 2, characterised in that the adjustment armature (19) consists of a metal lever (24) which is pivotably mounted without play, loaded by a bending spring (30), in the region close to the print wire drive components (2). A matrix print head according to Claims 1 to 3, characterised in that the armature component (19) in the region of the print wire drive components (2) is acted upon by means of a bending spring (30) and in the region close to the print counter-surface (1) by means of a pressure spring or tension spring (27). A matrix print head according to Claims 1 to 4, characterised in that the armature component (19) is arranged between lateral guides (31). A matrix print head according to Claims 1 to 5, characterised in that the metallic magnet core (36) is mounted in an insulating material within the electromagnetic coil (20). A matrix print head according to Claims 1 to 6, characterised in that the magnet core (36) of the electromagnetic coil (20) in the region close to the print wire drive components (2) forms the end bearing (21) for the armature component (19). A matrix print head according to Claims 1 to 7, characterised in that the operating air gap (37) between the front end (36a) of the magnet core (36) and the armature component (19) can be set by means of a setting screw (40) mounted on the housing (15) of the print wire adjustment components (3). A matrix print head according to Claims 1 to 8, characterised in that the stop means (22) for the armature component (19) consists of a stop (28) delimiting the path of adjustment for the print wire guide (13) and of the means for controlling the operating air gap (37). A matrix print head according to Claims 1 to 9, characterised in that the housing (15) for the print wire adjustment components (3) is made of plastic and that the magnet core (36) of the electromagnetic coil (20) is ultrasound-welded to a housing projection (38).

Inventors: NIEBEL, HARALD, DIPL.-ING.
Applicants: MANNESMANN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: B41J2
IPC codes: B41J2