DE2150402C3 - Mosaikdrucker - Google Patents

Description

40

Die Erfindung betrifft einen Mosaikdrucker mit mehreren Drucknadeln, die mit ihren vorderen Enden in einem vorderen Führungsteil zusammengefaßt sind, nach rückwärts jeweils in einem Führungskanal entlang einer gekrümmten Linie verlaufen und an ihren hinteren Enden jeweils mit dem Anker eines zugeordneten Elektromagneten fest verbunden sind.

Zum Abdruck eines Schriftzeichens müssen die Drucknadeln des Mosaikdruckers entsprechend der Form des Zeichens in Richtung der Druckebene bewegt werden. Dazu sind die Nadeln in einer Führungsplatte nahe der Druckebene entweder rastertörmig angeordnet, wenn das gesamte Schriftzeichen abgedruckt werden soll, oder in einer Linie übereinander, wenn das Zeichen durch mehrere Schrittbewegungen des Mosaikdruckers erzeugt werden soll. Die Hubbewegung der Drucknadeln wird bei den meisten bekannten Druckern durch Elektromagnete erzeugt, deren Magnetanker entweder indirekt über Umlenkvorrichtungen oder direkt mit den Drucknadeln verbunden sind. Dabei verlaufen diese nahe der Druckebene parallel oder in einem spitzen Winkel zueinander, so daß sie sich in der Druckebene schneiden.

Da die Drucknadeln nahe der Druckebene direkt nebeneinander, an ihren entgegengesetzten Enden aber weit auseinander liegen müssen, um Platz für die Elektromagnete zu schaffen, sind die Nadeln in jedem Fall nachteilig wirkenden Reibungskräften ausgesetzt. Um diese Kräfte gering zu halten, ist es bekannt, die Nadeln entlang ihrer freien Biegelinie zu führen. Die Führung kann dabei auf einzelne Punkte beschränkt sein oder auch auf den ganzen Nadeiverlauf vom Elektromagneten bis zur vorderen Führungsplatte ausgedehnt werden, indem beispielsweise ein Führungskanal in Form eines Röhrchens vorgesehen wird oder der Raum des Druckers, der die Drucknadeln aufnimmt, mit Kunstharz ausgefüllt ist (DT-OS 16 11 431). Eine Reibung der Nadeln in der Führung kann auch hier nicht ganz ausgeschlossen werden, da immer die Gefahr besteht, daß Schmutzpartikeln von außen durch die vordere Führungsplatte in die Führungskanäle eindringen oder die Nadeln während ihrer Bewegung in Schwingungen geraten, insbesondere im Bereich des vorderen Führungsteils, in welchem sie geradlinig und relativ frei verlaufen.

Bei bekannten Mosaikdruckern hat sich gezeigt, daß die Drucknadeln besonders in diesem Bereich störenden Querkräften ausgesetzt sind, die sich auf das Schriftbild auswirken.

Weiterhin ist es bekannt (DT-OS 16 11 431), den mit der Drucknadel fest verbundenen Magnetanker durch eine flache Spiralfeder oder Sternfeder in seiner Ruhelage zu halten und nach Erregung der Spule entgegen dieser Federwirkung zu bewegen. Eine solche Metallfeder zeigt sehr schnell Alterungserscheinungen, so daß es bereits nach kurzen Betriebszeiten zu Störungen kommt. Außerdem ist nach Aberregung des Elektromagneten die Rückstellzeit der Drucknadeln durch derartige Metallfedern relativ groß, so daß ein in dieser Weise aufgebauter Mosaikdrucker nicht den Anforderungen nach hoher Schreibgeschwindigkeit genügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mosaikdrucker mit langer Lebensdauer zu schaffen, dessen Drucknadeln einer ständigen Schmierung unterliegen und aeren Schreibgeschwindigkeit höher ist als die der bekannten Mosaikdrucker. Dies wird dadurch erreicht, daß die Elektromagnete jeweils in einem Hohlraum angeordnet sind, der in Richtung der Drucknadeln durch das Druckergehäuse und in der entgegengesetzten Richtung durch eine unmagnetische Membran verschlossen ist, und in welchen der Führungskanal, dessen Querschnitt nur geringfügig größer ist als der der Drucknadeln, einmündet, daß die Hohlräume untereinander verbunden sind und an eine Druckluftquelle angeschlossen sind, deren Druckluft mit schmierfähigen Partikeln durchsetzt ist, daß der Anker des Elektromagneten zentrisch mit der zugeordneten Membran verbunden ist und daß diese in ihrer Ruhestellung infolge des Überdrucks an einem Anschlag anliegt und durch den Anker entgegen dem Überdruck bewegbar ist. Dabei können die Führungskanäle separat oder durch Bohrungen in einem Kunststoffblock gebildet werden. Gegenüber bekannten Mosaikdruckern, deren Drucknadeln durch einfache Druckluft entgegen Federkräften betätigt werden, hat die Erfindung den wesentlichen Vorteil, daß der Mosaikdrucker kompakt gestaltet werden kann und etwa der Größe der gebräuchlichen, elektromagnetisch betätigbaren Mosaikdrucker entspricht.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Elektromagnete auf der Rückseite des Druckergehäuses derart angeordnet, daß die Ankerbewegungen in Richtung der spannungsfrei aus dem Kunststoffblock herausragenden Enden der zugeordneten Drucknadeln

erfolgt. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß durch die Ankerbewegung keine Querkräfte auf dem hinteren Bereich der Drucknadeln einwirken. Die Drucknadeln können dadurch auch während der Bewegung ohne eine wesentliche Erhöhung der Reibmgs- kräfte ihrer vorbestimmten Krümmung folgen.

Die Erfindvng wird im folgenden an Hand eines Aus führungsbeispiels dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 den Mosaikdruck gemäß der Erfindung im Schnitt,

F i g. 2 eine Rückenansicht des Druckers gemäß Fig-1.

F i g. 3 eine Prinzipskizze zur Herstellung der Nadelführung im Kunststoffblock und

F i g. 4 einen Teil des vorderen Führungst.eils im Detail.

Beim Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß die Dmcknadeln im Bereich der Abdruckebene einspaltig übereinander angeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch auch auf Mosaikdrucker mit rasterförmiger Anordnung der Drucknadeln anwendbar.

Das annähernd kegelförmige Druckergehäuse 4 ist an seinem vorderen Ende 3 mit Bohrungen versehen, in denen die Drucknadeln 1 geradlinig und parallel geführt sind. Dieser vordere Führungsteil 3 kann auch als eine gesonderte Führungsplatte ausgebildet sein. Oie Drucknadeln 1 folgen in ihrem Verlauf von der vorde ren Führungsplatte 3 bis zu dem zugeordneten Elektromagneten 2 der idealen Biegelinie und sind in einem Kunststoffblock 6 über ihre ganze Länge geführt. Außerhalb des Kunststoffblocks 6 verlaufen die Drucknadelenden geradlinig und spannungsfrei. Dadurch wird erreicht, daß in den Drucknadeln 1 im Bereich sowohl des vorderen Führungsteils 3 als auch in den hinteren Führungsteiien 8 keine Querkräfte auftreten. Die Herstellung einer solchen Nadelführung kann dadurch erfolgen, daß sogenannte Meisternadeln 25. die in ihrer Elastizität den Drucknadeln 1 entsprechen, zunächst mit ihren einen Enden in einer gesonderten Halterung 22 parallel zueinander eingespannt werden. Dabei entsprechen die Nadelabstände den gewünschten Abständen im vorderen Führungsteil 3. DanLch werden die Meisternadeln gespreizt und zwischen den Punkten ,4. B und C eingespannt, wie dies aus F i g. 3 ersichtlich ist. Der Punkt A kann mit der Austrittsstelle der Nadein aus der Halterung 22 zusammenfallen. Die Einspann- oder Auflagepunkte D und C können beispielsweise durch Löcher in den Platten 23 und 24 gebildet werden. Diese Löcher können so zueinander und zur Einspannstelle A angeordnet sein, daß die später einzuführenden Drucknadeln 1 der idealen Biegelinie folgen. Erforderlich ist dies jedoch nicht. Wesentlich ist nur, daß die Drucknadeln außerhalb der Punkte A und Γ spannungsfrei sind.

Nachdem die Meisternadeln auf diese Weise gekrümmt sind, wird der Raum des Druckgehäuses 4 zwischen den Einspannstellen A und C in bekannter Weise mit einer Kunststoffmasse ausgefüllt. Nach Erhärten des Kunstsioffes wird die Halterung 22 entfernt und die Meisternadeln aus dem Kunststoffblock 6 herausgezogen. Nach Einführen der Drucknadeln I in die entstandenen Kanäle des Kunststoffblocks 6 ragen die Enden der Drucknadeln 1 außerhalb der Einspannstellen .4 und C, d. li. außerhalb des Kunststoffblocks, aus diesem geradlinig und spannungsfrei heraus.

Das hintere Ende der Drucknadeln 1 ist durch einen in dem Elektromagneten 2 hineinragenden und feststehenden Kern 8 hindurchgeführt und fest mit dem Anker 10 verbunden. Die Lage de« Kernes 8 und des Ankers 10 ist so zu wählen, daß bei Bewegung des Ankers

10 keine Querkräfte auf die Drucknadel 1 einwirkt, d. h„ der Kern 8 und der Anker sind so anzuordnen, daß die Bewegungskräfte genau in axialer Richtung der geradlinig verlaufenden Nadelenden wirken»

Der Anker 10 ist zentrisch auf einer Membrane 11 aus nichtmagnetischem Material angeordnet. Diese Membrane 11 besteht aus luftundurchlässigem Gewebe oder Kunststoff, das zur Erzielung der erforderlichen Steifigkeit und Elastizität profiliert ist. Die Membrane

11 schließt einen Hohlraum 5 nach außen ab, in welchem der Elektromagnet 2 angeordnet ist In Richtung der Druckebene wird dieser Hohlraum 5 durch den hinteren Teil 21 des Druckergehäuses 4 verschlossen. Alle Hohlräume 5 sind auf der Oberseite des hinteren Gehäuseteils 21 miteinander verbunden. Zur Sicherheit ist zwischen dem Elektromagneten 2 und dem Gehäuseteil 21 ein Dichtungsring 7 angeordnet.

Das Gehäuse 14 des Hohlraumes 5 ist jeweils durch einen Deckel 13 abgedeckt, in welchem Durchlaßöffnungen 12 und eine Stellschraube 9 angeordnet sind. Zwischen Deckel 13 und Gehäuse 14 ist die Membrane eingespannt.

Die Stellschraube 9 bestimmt die Ruhelage der Membrane 11 und damit der zugeordneten Drucknadel 1. Durch Verstellen dieser Schraube 9 können somit Verschleißerscheinungen an der Druckspitze der Nadeln 1 ausgeglichen werden. Die Durchlaßöffnungen 12 dienen der freien Beweglichkeit der Membrane 11. Die Druckluft wird über den Einführstutzen 15 dem Hohlraum 5 zugeführt und enthält schmierfähige Partikeln.

Wird die Spule eines Elektromagneten 2 erregt, so wird der Anker 10 und damit die Drucknadel 1 entgegen dem im Hohlraum 5 herrschenden Druck in Druckrichtung bewegt. Nach Aberregung des Magneten 2 kann der Überdruck wieder wirksam werden, so daß die Membrane 11 und damit der Anker 10 und dessen Drucknadel 1 in die Ruhelage zurückgeführt werden. Da die Kanäle 27 der Nadeln 1 im Kunststoffblock 6 mit dem Hohlraum 5 in Verbindung stehen, wird infolge des im Hohlraum herrschenden Überdrucks die ölhaltige Druckluft auch in diese Kanäle 27 gelangen. Infolge des geringen Querschnitts im Ankerbereich ist der in den Kanälen 27 herrschende Druck jedoch relativ viel geringer als der auf die Membrane 11 wirkende Druck. Dadurch wird einerseits eine gewünschte Schmierung der Drucknadeln 1 in den Kanälen 27 errevrht. andererseits aber ist der herrschende Druck nicht so groß, daß die Luft unerwünscht am vorderen Führungsteil 3 austritt. Der Druck ist aber so groß, daß die in der Kammer 17 enthaltene Druckfarbe nicht in die Kanäle des Kunststoffblocks 6 eindringen kann.

In dem vorderen Führurigsteil 3 ist eine Kammer 17 vorgesehen, die mit Druckfarbe gefüllt ist und durch die die Drucknadeln 1 hindurchführen. Sie ist mit einer abnei.mbaren Deckplatte 18 verschlossen. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ragen die vorderen Enden der Drucknadeln 1 in ihren Ruhestellungen nicht wie bei bekannten Mosaikdruckern aus dem vorderen Führungsteil 3 heraus, sondern treten gegenüber der Vorderkante des Führungsteils 3 zurück. Da die Kanäle 26 im Durchmesser nur geringfügig größer sind als die Drucknadeln 1, entsteht in ihnen für die Druckfarbe eine Kapillarwirkung, die von der Kammer 17 aus nach beiden Seiten wirkt und durch die Hin- und Herbewegung der Nadeln unterstützt wird. Durch die nach vorn gerichtete Kapillarwirkung wird erreicht, daß die Spitzen der Druckna-

dein 1 sowohl seitlich als auch stirnseitig ständig von Druckfarbe benetzt sind. Zweckmäßig wird der Druck in der Kammer 17 so bemessen, daß in Ruhestellung der Drucknadeln 1 keine Druckfarbe aus dem Kanal 26 nach außen treten kann.

Die nach rückwärts gerichtete Kapillarwirkung im Kanal 26 wird durch den im Kanal 27 des Kunststoffblocks 6 herrschenden Luftdruck aufgehoben. Diese Wirkung kann zusätzlich noch dadurch begünstigt wer den, daß die Kammer 17 direkt mit dem Hohlraum ; zum Zwecke eines Druckausgleichs verbunden ist.

Zusätzlich kann das Gehäuse 4 des Mosaikdrucker; mit einem Hohlraum 20 versehen sein, in welchem übei die beiden Stutzen 16 Kühlflüssigkeit zirkuliert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ^r- 1. Mosaikdrucker mit mehreren Drucknadeln, die mit ihren vorderen Enden in einem vorderen Führungsteil zusammengefaßt sind, nach rückwärts jeweils in einem Führungskanal entlang einer gekrümmten Linie verlaufen und an ihren hinteren

   "** Enden jeweils mit dem Anker eines zugeordneten Elektromagneten fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (2) jeweils in einem Hohlraum (5) angeordnet sind, der in Richtung der Drucknadeln il) durch das Druckergehäuse ($) und in der entgegengesetzten Richtung durch eine unmagnetische Membran (11) verschlossen ist, und in welchen der Führungskanal (27), dessen Querschnitt nur geringfügig größer ist als der der Drucknadeln (1), einmündet, daß die Hohlräume (5) untereinander verbunden sind und an eine Druckluftquelle angeschlossen sind, deren Druckluft *o mit schmierfähigen Partikeln durchsetzt ist, daß der Anker (10) des Elektromagenten (2) zentrisch mit der zugeordneten Membran (U) verbunden ist und daß diese in ihrer Ruhestellung infolge des Überdruckes an einem Anschlag (9) anliegt und durch den Anker (10) entgegen dem Überdruck bewegbar ist.
2. 2. Mosaikdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (11) aus einem profilierten dichten Gewebe besteht.
3. 3. Mosaikdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d?" die Membrane (11) aus einem profilierten elasüicnen Kunststoff besteht.
4. 4. Mosaikdrucker nach einem der Ansprüche 1 bis

   3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (2) derart angeordnet sind, daß die Ankerbewegungen in Richtung der spannungsfrei herausragenden Enden der Drucknadeln (1) verlaufen.