DE3608066C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nadeldruckkopf mit mehreren auf einer gemeinsamen, als Magnetjoch ausgebildeten ring­ förmigen Trägerplatte angeordneten Klappankermagneten, deren Magnetspulen jeweils einen auf der Trägerplatte stehenden inneren Jochschenkel umgeben, dem jeweils ein äußerer Jochschenkel gegenübersteht, und deren Klapp­ anker an ihren freien Enden jeweils auf eine von mehre­ ren Drucknadeln eines mittig zur ringförmigen Träger­ platte liegenden Drucknadelbündels einwirken, mit ihren Lagerenden auf einer die Klappankermagnete umgebenden Linie gegen Federkraft klappbar gelagert sind und im Ruhezustand an einem über ihnen liegenden gemeinsamen Anschlagelement anliegen, das mit dem Träger mechanisch verbunden ist.

Ein Nadeldruckkopf dieser Art ist aus der DE-PS 28 09 428 bekannt. Bei ihm sind die Klappanker jeweils auf dem äuße­ ren Jochschenkel unter Zwischenlage einer Abstandsscheibe angeordnet, die zur Bildung eines Luftspaltes zwischen den Klappankern und den Jochschenkeln dient. Die Klappanker werden auf den äußeren Jochschenkeln durch Arme gehalten, die jeweils von einer zentralen Abdeckplatte ausgehen, die mittig über der Kreisanordnung der Klappankermagnete mon­ tiert ist. Die Klappanker sind also zwischen den Armen und den äußeren Jochschenkeln kippbar gehalten. Gleichzeitig liegen sie im Ruhezustand an einem Anschlagelement an, das sich an der Unterseite der über ihnen angeordneten zentra­ len Abdeckplatte befindet.

Diese Konstruktion ist kompliziert und führt infolge der besonderen Art der Halterung der Klappanker zu einer um­ ständlichen Montage des Nadeldruckkopfes. Außerdem ist keine Möglichkeit zur einfachen Justierung des Arbeits­ hubes der Klappanker vorgesehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Nadel­ druckkopf anzugeben, der in seinen Einzelteilen ein­ facher konstruiert ist, so daß er kostensparend mon­ tiert werden kann, trotzdem aber eine optimale La­ gerung der Klappanker gewährleistet.

Ein Nadeldruckkopf eingangs genannter Art ist zur Lö­ sung dieser Aufgabe entsprechend Anspruch 1 ausgebil­ det. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Durch die Erfindung wird ein Nadeldruckkopf verwirk­ licht, der wesentlich einfacher und damit billiger konstruiert ist als der vorbekannte. Die äußerst ein­ fache Gestaltung des Klapplagers für die Klappanker in Form eines die äußeren Jochschenkel umgebenden La­ gerringes erleichtert die Montage und die Justierung der Lager sehr wesentlich, denn es muß lediglich der Lagerring in seine vorgegebene Lage an den äußeren Jochschenkeln gebracht und an diesen befestigt werden. Auf der Oberkante des Lagerringes können die Klappan­ ker dann nach Art einer Wippe aufliegen, so daß sich dabei eine Klapplagerung ergibt, die in jeder mögli­ chen Klappstellung des Klappankers eine einwandfreie und unbehinderte Funktion ohne Verkantung gestattet. Dadurch, daß das Anschlagelement mit dem Träger ab­ standsvariabel verbunden ist, kann mit ihm gleich­ falls eine Fixierung der Lage der Klappanker in der Ruhestellung erreicht werden, jedoch muß es sich nicht auf den Jochschenkeln abstützen. Durch die abstands­ variable Verbindung mit dem Träger kann es hingegen ver­ schiedene Stellungen bzw. Neigungen einnehmen, wodurch es möglich ist, die Ruhelage der Klappanker genau ein­ zustellen und optimale Hubbewegungen zu gewährleisten.

Die Verwendung eines allen Klappankermagneten gemein­ samen Lagerringes, der die äußeren Jochschenkel umgibt, erübrigt das besondere Einarbeiten einer Nut für einen Lagerstift in die äußeren Jochschenkel, wie es bei her­ kömmlichen Klappankermagneten erforderlich ist. Der La­ gerring kann somit einfach an den Außenseiten der äußeren Jochschenkel anliegen und mit diesen z. B. verschweißt, vorzugsweise laserverschweißt sein. Eine solche Art der Verbindung ist deshalb möglich, weil der Lagerring an seinem Innenumfang plan ausgeführt sein kann und keinen kreisförmigen Querschnitt haben muß. Der Lagerring kann eine seinen Außenumfang bil­ dende konvex gewölbte Anlagefläche für einen den jewei­ ligen Klappanker am Lagerende mit einer Zugkraft beauf­ schlagenden Federbügel haben. Somit ist es möglich, bei dem Lagerring die Lage der Stellen, an denen der Klappan­ ker einerseits und ein Federbügel andererseits anliegt, frei zu wählen, so daß das Verhältnis der Abstände dieser Stellen zu dem Verbindungspunkt zwischen Klappanker und Rück­ stellfeder im Hinblick auf den Betrieb der jeweils zu be­ tätigenden Drucknadel optimal gewählt werden kann. Glei­ ches gilt für die Bemessung des Krümmungsradius der je­ weils gewölbten Fläche.

Durch die gegenüber der vorbekannten Anordnung wesentlich vereinfachte Ausführung der Einzelteile kann ein Nadel­ druckkopf nach der Erfindung wesentlich leichter montiert werden, insbesondere ist auch eine automatische Montage möglich. Dies ergibt sich insbesondere durch die Verwen­ dung des allen Klappankermagneten gemeinsamen Lagerrings.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt eines Nadeldruckkopfes gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Träger für die Klappanker­ magnete des Nadeldruckkopfes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Lagerung eines Klappankers an einem äußeren Jochschenkel und

Fig. 4 eine Unteransicht des Trägers mit daran montierten Rückstellfedern für die Klappankermagnete.

In Fig. 1 ist ein Nadeldruckkopf als Schnitt I-I aus Fig. 2 dargestellt. Er hat als wesentliche Bestandteile ein topf­ artiges Gehäuse 10, ein darin angeordnetes ringförmiges Magnetjoch 12, einen oberen Anschlagring 14 und ein Druck­ nadelführungsrohr 16, welches in das topfförmige Gehäuse 10 eingesetzt ist. Die Gesamtanordnung nach Fig. 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel kreisrund aufgebaut, sie könnte jedoch auch einen anderen Aufbau haben, bei­ spielsweise könnten die einzelnen Klappankermagnete auf einer ovalen Ringlinie angeordnet sein.

Das Magnetjoch 12 bildet einen ringförmigen Träger für mehrere symmetrisch zu der Mittellinie 18 angeordnete Klappankermagnete und hat die Form einer Ringscheibe 13 mit der Breite d, auf der für jeden Klappankermagneten ein innerer Jochschenkel 19 und ein äußerer Jochschenkel 20 stehen, wobei der innere Jochschenkel 19 jeweils eine Magnet­ spule 21 trägt. Das gesamte Magnetjoch 12 kann mit der Ringplatte 13 und den inneren und äußeren Jochschenkeln 19 und 20 einstückig ausgebildet sein und ist dann bei­ spielsweise als einheitliches Sinterteil ausgeführt. Es hat dann die in Fig. 2 in der Draufsicht dargestellte Ausbildung, bei der die einzelnen Magnetspulen an den inneren Jochschenkeln 19 der besseren Übersicht halber nicht gezeigt sind. Hierbei ist zu erkennen, daß die inneren und die äußeren Jochschenkel 19 und 20 auf der Ringplatte 13 jeweils auf Radien der mit dem Innen- und Außenumfang des Magnetjochs 12 gebildeten Kreise liegen.

Jede Magnetspule 21 wirkt auf einen Klappanker 22, so daß die Klappanker 22 aller Magnetspulen 21 gleichfalls radial zur Mitte der Kreislinie hin ausgerichtet sind, auf der die einzelnen Klappankermagnete angeordnet sind. Die inneren Enden der Klappanker 22 tragen jeweils eine An­ kerverlängerung 24, an der eine Drucknadel 26 befestigt ist, die ausgehend von der Ankerverlängerung 24 durch die Kreisanordnung der einzelnen Klappankermagnete hindurch­ tritt und in dem Führungsrohr 16 geführt ist. In dem Füh­ rungsrohr 16 ist hierzu eine Führungsplatte 28 mit einer Zahl Durchführungsöffnungen vorgesehen, die der Zahl vor­ handener Drucknadeln 26 entspricht. Ferner ist das Ende des Führungsrohrs 16 durch eine weitere Führungsplatte 30 abgeschlossen, die gleichartig wie die Führungsplatte 28 ausgebildet sein kann und das Mundstück des Nadeldruck­ kopfes bildet.

Jeder Klappanker 22 liegt mit seinem Lagerende 35 auf einem allen Klappankermagneten gemeinsamen Lagerring 32, der an den äußeren Jochschenkeln 20 anliegend befestigt ist und sie geringfügig überragt. Der Lagerring 32 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer konvex gewölbten Oberkante versehen, die den Lagerpunkt für den jeweiligen Klappanker 22 bildet. Der Klappanker 22 wird durch eine Rückstellfeder 34 beaufschlagt, wozu er mit seinem Lagerende 35 jeweils durch eine Öffnung 36 (Fig. 3) der Rückstellfeder 34 hindurchgeführt ist. Die Rückstell­ feder 34 ist als Federbügel ausgebildet, der unten abge­ bogen und anliegend an der Unterseite des Magnetjochs 12 befestigt, beispielsweise verschweißt ist. Diese Art einer Rückstellfeder ist für Klappankermagnete an sich bekannt. Die Rückstellfeder 34 liegt an der Außenseite des Halterings 32 an, wozu dieser mit einer zweiten, ent­ sprechend gewölbten Anlagefläche versehen ist.

Über den Klappankern 22 aller Klappankermagnete befindet sich eine Ringplatte 38, die an drei Stellen mit der unteren Ringplatte 13 des Magnetjochs 12 verschraubt ist. Hierzu trägt die Ringplatte 38 an ihrer Unterseite drei Gewindebuchsen 40, von denen in Fig. 1 eine zu erkennen ist. Die Gewindebuchsen 40 sind mit der unteren Ringplatte 13 des Magnetjochs 12 verschraubt. Hierzu ist eine Schrau­ be 41 von unten her durch das topfförmige Gehäuse 10 ge­ führt und bei 46 mit der unteren Ringplatte 13 des Magnetjochs 12 sowie mit der Gewindebuchse 40 verschraubt. Auf diese Weise wird das Magnetjoch 12 mit der daran vorgesehenen Klappankermagnetanordnung gleichzeitig in dem Gehäuse 10 befestigt. Zwischen der Gewindebuchse 40 und der Ring­ platte 13 des Magnetjochs 12 ist jeweils ein elastisches Element angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine Federscheibe 42, die eine Variation des Abstandes der Ringplatte 38 zum Magnetjoch 12 ermöglicht. Dieser Abstand kann durch mehr oder weniger starkes Anziehen der jeweiligen Schraube 41 variiert wer­ den. Auf diese Weise ist es möglich, die Ringplatte 38 als Anschlagelement in mehr oder weniger großem Abstand zu den Klappankern 22 anzuordnen, so daß deren Ruhelage da­ mit eingestellt werden kann. Um diese Funktion zu erfüllen, sind mindestens drei Verbindungen der beschriebenen Art zwischen der Ringplatte 38 und dem Magnetjoch 12 erforder­ lich.

Aus der Darstellung in Fig. 1 kann ferner entnommen wer­ den, daß die Ringplatte 38 an ihrer den Klappankern 22 zugewandten Unterseite einen Anschlagring 45 trägt. Dieser bildet das eigentliche Anschlagelement für die Klappanker 22, wenn diese durch die Rückstellfeder 34 in ihre Ruhelage gezogen werden. Um ein Prellen der Klapp­ anker 22 zu vermeiden und eine möglichst weitgehende Absorption der beim Rückstellen und Anschlagen freiwerden­ den Energie zu gewährleisten, besteht der Anschlagring 45 vorteilhaft aus einem Material hoher Pralldämpfung und geringen Materialflusses. Außerdem ist der Anschlag­ ring 45 zweckmäßig so ausgeführt, daß er eine schräg zum anschlagenden Klappanker 22 verlaufende Anschlagfläche hat, was bei den in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel be­ deutet, daß seine untere Fläche etwa horizontal verläuft, wenn der jeweilige Klappanker 22 in seiner oberen Ruhe­ lage gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Dadurch wird erreicht, daß der jeweilige Klappanker 22 zunächst an der unteren Innenkante des Anschlagrings 45 anschlägt und erst bei dessen durch den Anschlag bewirkter Verformung mit einem weiteren Teil der unteren Fläche des Anschlag­ rings 45 Kontakt erhält. Dadurch kann eine progressive Pralldämpfung mit dem Anschlagring 45 erreicht werden. Der Anschlagring 45 ragt dabei um einen geringen Betrag aus der Ebene der Unterseite der Ringplatte 38 heraus.

Die in Fig. 2 gezeigte Draufsicht auf das Magnetjoch 12 wurde bereits erläutert. Hier ist besonders deutlich zu erkennen, wie der Lagerring 32 die Gesamtanordnung ein­ schließt, indem er an den Außenseiten der äußeren Joch­ schenkel 20 anliegt. Er besteht aus einem federnden Mate­ rial und ist bei 50 geschlitzt. Deshalb ist es möglich ihn mit Federspannung um die äußeren Jochschenkel 20 zu legen. Ferner sind drei Bohrungen 46 im gegenseitigen Abstand von 120° zu erkennen, die für die Schrauben 41 vorgesehen sind und jeweils in dem Zwischenraum zwischen zwei Magnetspulen 21 liegen.

Fig. 3 zeigt den Bereich der Lagerung des jeweiligen Klapp­ ankers 22 in vergrößerter Darstellung. Es ist ein Teil des oberen Endes eines äußeren Jochschenkels 20 dargestellt, an dem der Lagerring 32 mit seiner zylindrischen Innen­ fläche anliegt. Infolge dieser Ausbildung des Lagerrings 32 kann er mit dem äußeren Jochschenkel 20 verschweißt sein, wozu vorteilhaft eine Laserverschweißung vorgesehen ist, wie sie bei 31 gezeigt ist. Ein kreisrunder Lager­ stift würde eine solche Verbindung nicht gestatten, da der Laserstrahl die Berührungsstelle mit dem Jochschenkel 20 nicht erreichen könnte.

Der Lagerring 32 hat eine Kontur, die sich durch eine obere Auswölbung 33 a und eine hintere Auswölbung 33 b auszeichnet. Auf der oberen Auswölbung 33 a liegt der Klappanker 22, an der hinteren Auswölbung 33 b die Rück­ stellfeder 34. Diese ist mit einer Aussparung 36 versehen, in die das hintere, hakenförmig ausgebildete Ende 35 des Klappankers 22 eingehängt ist.

Die Abstände der Anlagepunkte des Klappankers 22 und der Rückstellfeder 34 an dem Lagerring 32 zum Eingriffspunkt zwischen Klappanker 22 und Rückstellfeder 34 können frei gewählt werden. Es ist also möglich, das Verhältnis dieser Abstände zueinander im Hinblick auf möglichst gün­ stige Kraftausnutzung für den Klappanker 22 zu wählen.

Ebenso können die Radien der beiden Wölbungen 33 a und 33 b frei gewählt werden, so daß es möglich ist, den jeweils günstigsten Wert hinsichtlich Reibung und Verschleiß für den Klappanker 22 einerseits und die Rückstellfeder 34 andererseits zu verwirklichen.

Fig. 4 zeigt eine Unteransicht des Magnetjochs 12 mit daran befestigten Rückstellfedern 34. Diese sind an je­ weils drei Punkten 48 mit der Unterseite der Ringplatte 13 verschweißt, wobei zwei dieser Punkte 48 zur Befesti­ gung des inneren Federendes dienen und der dritte Punkt 48 zur Befestigung einer Zunge 49 vorgesehen ist, die durch den mittleren Teil der jeweiligen Rückstellfeder 34 gebildet ist.

In Fig. 4 sind ferner an der Unterseite der Ringplatte 13 vorgesehene Materialerhebungen 47 zu erkennen, mit denen das Magnetjoch 12 auf dem Boden des topfförmigen Gehäuses 10 (Fig. 1) aufsitzt. Auf diese Weise ist eine ungehinder­ te Bewegung der unter der Ringplatte 13 liegenden Feder­ teile möglich und ein guter Wärmeübergang von dem Magnet­ joch 12 zum Gehäuse 10 gewährleistet. Außerdem zeigt Fig. 4 gleichfalls die Verteilung dreier Bohrungen 46 in der Ringplatte 13, die zur Aufnahme der Schrauben 41 (Fig. 1) dienen, mit denen die obere Ringplatte 38 mit dem Magnetjoch 12 verschraubt ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß in der abstandsvariablen Verbindung der Ringplatte 38 mit dem Magnetjoch 12 außer einer Federscheibe auch eine elastisch kompressible Kunst­ stoffscheibe, eine Schraubenfeder, ein Federring, eine Tellerfeder oder dergleichen vorgesehen sein kann.

Claims (9)

1. Nadeldruckkopf mit mehreren auf einer gemeinsamen, als Magnetjoch ausgebildeten ringförmigen Trägerplatte an­ geordneten Klappankermagneten, deren Magnetspulen je­ weils einen auf der Trägerplatte stehenden inneren Jochschenkel umgeben, dem jeweils ein äußerer Joch­ schenkel gegenübersteht, und deren Klappanker an ih­ ren freien Enden jeweils auf eine von mehreren Druck­ nadeln eines mittig zur ringförmigen Trägerplatte lie­ genden Drucknadelbündels einwirken, mit ihren Lager­ enden auf einer die Klappankermagnete umgebenden Linie gegen Federkraft klappbar gelagert sind und im Ruhe­ zustand an einem über ihnen liegenden gemeinsamen An­ schlagelement anliegen, das mit dem Träger mechanisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Klapplager für die Klappanker (22) ein die äußeren Jochschenkel (20) nach oben und hinten über­ ragender und sie gemeinsam umgebender Lagerring (32) vorgesehen ist und daß das Anschlagelement eine Ring­ platte (38) ist, die mit mehreren längenvariablen Ab­ standselementen (40, 42) auf der Trägerplatte (12) befestigt ist.

2. Nadeldruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lagerring (32) aus einem fe­ dernden Material besteht und einen axialen Schlitz (50) hat.

3. Nadeldruckkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (32) eine seinen Außenumfang bildende konvex gewölbte Anlagefläche (33 b) für einen den jeweiligen Klapp­ anker (22) am Lagerende (35) mit einer Zugkraft be­ aufschlagenden Federbügel (34) hat.

4. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lager­ ring (32) an den Außenseiten der äußeren Jochschen­ kel (20) verschweißt, vorzugsweise laserverschweißt ist.

5. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstands­ elemente an der Ringplatte (38) Gewindebuchsen (40) vorgesehen sind, die unter Zwischenlage eines elasti­ schen Elements (42) mit dem Träger (12) verschraubt sind.

6. Nadeldruckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als elastisches Element jeweils ein Federelement oder eine elastisch kompressible Kunststoffscheibe vorgesehen ist.

7. Nadeldruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Abstandselemente (40, 42) vorgesehen sind, die jeweils zwischen zwei Magnetspulen (21) liegen.

8. Nadeldruckkopf nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Anschlagelement bildende Ringplatte (38) an ihrer den Klappankern (22) zugewandten Seite einen Anschlagring (45) aus einem Material hoher Prall­ dämpfung und geringen Materialflusses trägt.

9. Nadeldruckkopf nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlagring (45) die Ring­ platte (38) überragt und eine schräg zum anschlagen­ den Klappanker (22) verlaufende Anschlagfläche hat.