DE2354372A1

DE2354372A1 - Electromagnetic actuator for printing needles - has armature in part of core external to spool and rectangular core

Info

Publication number: DE2354372A1
Application number: DE19732354372
Authority: DE
Inventors: Peter Kuelzer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1975-05-07

Abstract

The actuator has a coil surrounding one limb of a rectangular core the opposite limb of which is tubular and has a gap so as to form two poles. The armature lies in the tubular limb across said gap. The relatively smaller diameter of the tubular limb, compared to the diameter of coil, makes it possible to save space in an annular array of such actuators, the smaller diameter part being at the inside of the array. The actuators are of use in needle print devices, each armature having one needle connected to it, and the array being conical so that the needles can converge to the required small impression area.

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, 3 Q.QK11973SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, 3 Q. QK11973

Berlin und München Witteisbacherplatz 2Berlin and Munich Witteisbacherplatz 2

73/214173/2141

TauchankermagnetanordnungPlunger magnet assembly

Die Erfindung bezieht sich auf eine Taüchankermagnetanordnung, insbesondere als Antrieb für die Druckernadeln in Mosaikdruckköpfen.The invention relates to an immersion armature magnet arrangement, especially as a drive for the printer needles in mosaic print heads.

Neben Klappankermagneten sind Tauchankermagnetenanordnungen bekannt. Jedes dieser Magnetsysteme weist gegenüber dem anderen bestimmte bekannte Vorteile und Nachteile auf. So ergeben sich aus den unterschiedlichen Kraft-Weg-Verläufen unterschiedlich auszuführende Arbeitshübe. Außerdem sind bei Tauchankermagnetanordnungen die Anker innerhalb der Magnetspule gelagerijund prinzipiell im Bereichmaximalen Anzugsvermögens nicht hubbegrenzt, während bei Klappankermagnetanordnungen die Anker jeweils außerhalb der Magnetspulen gelagert sind, so daß sich in diesem Fall die Erwärmungen innerhalb der Magnetspulen nicht nachteilig auf die Lagereigenschaften auswirken, andererseits aber im Bereich des maximalen Anzugsvermögens der Betätigungshub beendet ist.In addition to hinged armature magnets, there are plunger armature magnet arrangements known. Each of these magnet systems has certain known advantages and disadvantages over the other. So devoted from the different force-displacement curves different working strokes. In addition, in plunger magnet arrangements, the armatures within the magnet coil are gelagerijund, in principle, not stroke-limited in the range of maximum attraction, whereas in hinged armature magnet arrangements the armatures are each stored outside of the magnet coils, so that in this case the heating inside the magnet coils does not have a detrimental effect on the storage properties have an effect, but on the other hand the actuation stroke has ended in the area of the maximum tightening capacity.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Magnetanordnung bereitzustellen, deren Arbeitsverhalten dem eines Tauchankermagneten entspricht, bei dem jedoch gegenüber Tauchankermagneten günstigere Lagerbedingungen herrschen. The object of the present invention is to provide a Provide magnet arrangement whose working behavior corresponds to that of a plunger magnet, but in which the storage conditions are more favorable than plunger magnets.

Eine Tauchankermagnetanordnung, welche diesen Anforderungen genügt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchanker außerhalb der Elektromagnetspule im durch diese. Elektromagnetspule erzeugbaren Magnetfeld zwischen zwei Magnetpolschuhen eines durch die Elektromagnetspule verlaufenden Jochs aus ferromagnetischem Material längsverschieblich gelagert ist. -A plunger magnet assembly that meets these requirements is sufficient, is characterized according to the invention in that the Immersion armature outside the solenoid coil in through this. Electromagnetic coil generating magnetic field between two magnetic pole shoes of a yoke extending through the electromagnetic coil made of ferromagnetic material is longitudinally displaceable is stored. -

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Eine Anordnung nach diesen erfindungsgemäßen Merkmalen arbeitet wie eine Tauchankermagnetanordnung herkömmlicher Bauart. Sie weist aber gegenüber diesen bekannten Tauchankermagnetanordnungen den Vorteil auf, daß der Tauchanker und dessen Führungselemente, da diese erfindungsgemäß außerhalb der Elektromagnetspule angeordnet sind, nicht den starken Temperaturschwankungen unterliegen, die zwangsläufig durch die Erregerströme im Innern der Elektromagnetspule auftreten. Damit ist die Führung des Tauchankers weitgehend unabhängig von den Betriebsbelastungen der Elektromagnetspule .An arrangement according to these features according to the invention operates like a plunger magnet assembly of conventional design. However, it points towards these known plunger magnet arrangements the advantage that the plunger and its guide elements, since these according to the invention are arranged outside the solenoid coil, are not subject to the strong temperature fluctuations that inevitably occur due to the excitation currents occurring inside the solenoid coil. This is the lead of the plunger largely independent of the operating loads of the electromagnetic coil.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Tauchankermagnetanordnung dadurch gekennzeichnet, daß zwei hohlzylindrisch ausgestaltete Magnetpolschuhe einander in Längsrichtung mit Abstand (Luftspalt) gegenüberstehend angeordnet sind, in deren Zylinderraum der Magnetanker längsverschieblich gelagert ist. Durch diese Maßnahme können die Masse des zu bewegenden"Magnetankers herabgesetzt und dadurch die Betätigungsgeschwindigkeit heraufgesetzt werden.According to a preferred embodiment, the plunger magnet arrangement according to the invention is characterized in that two hollow-cylindrical magnetic pole shoes facing each other in the longitudinal direction at a distance (air gap) are arranged, in the cylinder space of which the armature is mounted so as to be longitudinally displaceable. Through this measure you can the mass of the "armature to be moved" is reduced and thereby the operating speed can be increased.

Um die Führung des Tauchankermagneten innerhalb der hohlzylindrisch ausgebildeten Magnetpolschuhe zu verbessern, ist der Tauchanker vorteilhafterweise an seinen Stirnseiten durch nichtferromagnetische Führungsansätze verlängert. Vorteilhafterweise sind diese Ansätze möglichst massearm.To guide the plunger magnet inside the hollow cylinder To improve trained magnetic pole shoes, the plunger is advantageously through at its end faces non-ferromagnetic guidance approaches extended. These approaches are advantageously as low-mass as possible.

Tauchankermagnetanordnungen finden neben Klappankermagnetanordnungen mannigfach als Antriebe für die Druckernadeln von Mosaikdruckwerken Anwendung. Im Bereich der Aufzeichnungsstelle liegen die Drucknadeln in einer Reihe eng nebeneinander. Die räumliche Ausdehnung der einzelnen Elektromagnetspulen von Tauchankermagnetanordnungen erfordert es, daß die einzelnen Druckernadeln von der Aufdruckstelle fächerförmig aus-Plunger magnet assemblies can be found in addition to hinged armature magnet assemblies manifold as drives for the printer needles of mosaic printing works. In the area of the recording point the needles are in a row close to each other. The spatial expansion of the individual electromagnetic coils of plunger magnet arrangements, it requires that the individual printer needles from the imprint in a fan shape.

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einander zu den meist kreisförmig angeordneten Tauchankermagneten geführt werden. Bei angestrebten kurzen Bauweisen der Schreibköpfe ergeben sich starke Krümmungen der Nadelführungen und eine starke Fächerung der Magnetanordnungen. Damit ergeben sich erhöhte Probleme für die Führung der Druk kernadelri. Die starke Fächerung der Magnetanordnungen erfordert hohen Raumbedarf* each other to form the mostly circularly arranged plunger magnets be guided. In the case of the desired short design of the writing heads, sharp curvatures of the needle guides result and a strong diversification of the magnet arrangements. This results in increased problems for the management of the print kernadelri. The strong diversification of the magnet arrangements requires a lot of space *

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Tauchankermagnetanordnungen als elektromagnetische Antriebe für die Druckernadeln von Mosaikdruckwerken, wobei eine der zu betätigenden Drukkernadeln entsprechende Anzahl von Taucharikermagneten kreisförmig mit zur Mitte dieses Kreises liegenden Tauchankermagnetanordriungen angeordnet sind> werden sowohl die Krümmungen der Führungen für die Druckernadeln als auch das Ausmaß der Fächerurig der Elektromagnetanordnungen erheblich verringert, da die außerhalb der Elektromagnetspulen angeordneten, als Führungselemente für den Tauehanker dienenden Magnetpolschuhe erheblich weniger seitlichen Raumbedarf beanspruchen als die Elektromagnetspulen selbst. Die Druckernadeln müssen dementsprechend nicht mehr ins Zentrum dieser Elektromagnetspulen, sondern zu den gegenüber diesen dezentraler angeordneten Tauchankern geführt werden.When using the plunger magnet arrangements according to the invention as electromagnetic drives for the printer needles of mosaic printing units, with one of the printer needles to be actuated Corresponding number of Taucharikermagnets in a circle with immersion armature magnet arrangements in the middle of this circle are arranged> both the curvatures of the guides for the printer needles and the extent the fan size of the electromagnet assemblies is considerably reduced, since the ones arranged outside the electromagnet coils, Serving as guide elements for the rope anchor magnetic pole shoes take up considerably less space on the side than the solenoid coils themselves. The printer needles must accordingly no longer in the center of these electromagnetic coils, but to those that are more decentralized compared to these Immersion anchors are guided.

Ein'nach den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen Mosaikdruckkopf mit Tauchankermagneten inAn exemplary embodiment designed according to the features according to the invention is described in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Figure 1 shows a mosaic print head with plunger magnets in

einer Draufsicht, wobei eine der Elektrpmagnetanordnung en im Schnitt dargestellt ist und Figur 2 schematisch die kreisförmig angeordneten Elektromagnetanordnungen in axialer Sicht.a plan view, one of the electromagnet assembly en is shown in section and FIG. 2 schematically shows the electromagnet assemblies arranged in a circle in axial view.

Für'jede einzelne der im Bereich der Abdruckstelle 1 nebeneinander in einer Reihe angeordneten Druckernadeln 2 ist- For each of the printer needles 2 arranged next to one another in a row in the area of the printing point 1,

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eine der im Kreis angeordneten Tauchankermagnetanprdnungen vorgesehen, welche über Schraubverbindungen 4 auf dem Mosaikdruckkopf 5 befestigt sind.one of the plunger magnet applications arranged in a circle is provided, which via screw connections 4 on the mosaic print head 5 are attached.

Der durch die Elektromagnetspule 6 erzeugte magnetische Fluß wird über einen ferromagnetischen Magnetkern 7 und ebenfalls ferromagnetische Platinen 8, 9 zu mit zueinander fluchtenden Hohlzylindern ausgestalteten, einander gegenüberliegend ausgerichteten und parallel zur Elektromagnetspule liegenden Magnetpolschuhen 10, 11 geführt. Innerhalb der Hohlzylinder der Magnetpolschuhe 10, 11 ist der Tauchankermagnet 12, an welchem die durch ihn zu betätigende Druckernadel 2 befestigt ist, längsverschieblich gelagert. Der Tauchanker ist an seinen beiden Stirnflächen durch nicht ferromagnetische Führungsansätze 13, 14 verlängert. Dadurch wird die Führung des Tauchankers in den hohlzylindrisch ausgestalteten Magnetpolschuhen 10, 11 verbessert. Um das Bewegungsverhalten des Tauchankers nicht zu verschlechtern, sollen diese Führungsansätze 10, 1.1 möglichst massearm sein.The magnetic flux generated by the electromagnetic coil 6 is via a ferromagnetic magnetic core 7 and also ferromagnetic plates 8, 9 to be aligned with one another Hollow cylinders configured, aligned opposite one another and lying parallel to the electromagnetic coil Magnetic pole pieces 10, 11 out. The plunger magnet is located within the hollow cylinder of the magnetic pole shoes 10, 11 12, on which the printer needle 2 to be actuated by it is fastened, mounted so as to be longitudinally displaceable. The diving anchor is extended on both of its end faces by non-ferromagnetic guide lugs 13, 14. This will take the lead of the plunger in the hollow cylindrical magnetic pole pieces 10, 11 improved. About movement behavior of the plunger not to deteriorate, these guide approaches 10, 1.1 should be as low-mass as possible.

Durch eine Schraubenfeder 15 wird der Tauchanker 12 gegen einen einstellbaren Anschlag 16 in seiner Ausgangslage gehalten. Bei Erregung der Elektromagnetspule 6 wird der Tauchanker 12 in Richtung auf den zwischen den Magnetpolschuhen 10, 11 gebildeten Arbeitsspalt gezogen, so daß die Druckernadel 2 den iir einen Abdruck eines Zeichenelements nötigen Arbeitshub ausführt.The plunger 12 is held in its starting position against an adjustable stop 16 by a helical spring 15. When the electromagnetic coil 6 is excited, the plunger 12 is in the direction of the between the magnetic pole shoes 10, 11 formed working gap drawn so that the printer needle 2 require the iir an impression of a drawing element Working stroke.

Die bezüglich der einzelnen Elektromagnetanordnungen dezentrale und damit zur Betätigungsrichtung der Druckernadeln relativ zentraleAnordnung der jeweiligen Tauchanker ermöglicht es, die Fächerung der von der Abdruckstelle 1 auseinanderfluchtenden Druckernadeln 2 und der diese beeinflussenden Tauchankermagnetanordnungen 3 gegenüber herkömmlichen Anordnungen geringer zu gestalten. Dadurch ergeben sich gün-The decentralized with respect to the individual electromagnet assemblies and thus enables the respective plunger anchors to be arranged relatively centrally in relation to the actuation direction of the printer needles it, the fanning of the printer needles 2, which are aligned from the impression point 1, and those influencing them To make plunger magnet assemblies 3 less compared to conventional assemblies. This results in favorable

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stigere Führungsbedingtingen für die Druckernadeln 2 und ein niedrigerer Platzbedarf für die Elektromagnetanordnungen 3.More lead conditions for the printer needles 2 and a less space required for the electromagnet assemblies 3.

4 Patentansprüche.
2 Figuren4 claims.
2 figures

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Claims

Plunger magnet arrangement, in particular as a drive for the printer needles in mosaic print heads, thereby characterized in that the plunger (12) outside the electromagnetic coil (6) in through this electromagnetic coil generated magnetic field between two magnetic pole shoes (10, 11) one as a core (7) through the Electromagnet coil (6) extending yoke made of ferromagnetic Material is stored in a longitudinally sliding manner.

2. plunger magnet arrangement according to claim 1, characterized in that two hollow cylindrical configured magnetic pole shoes (10, 11) arranged opposite one another in the longitudinal direction at a distance (air gap) are, in the hollow cylinder space of which the plunger (12) is mounted so as to be longitudinally displaceable.

3. plunger magnet assembly according to claim 2, characterized in that the plunger (12) on its end faces by non-ferromagnetic guide lugs (13> 14) low inertia is extended.

4. plunger magnet assembly according to one of claims 1 to

3 as drives for the printer needles in mosaic print heads, characterized in that one of the Number of printer needles to be actuated (2) corresponding to the number of plunger magnet arrangements (3) in a circle to the center of this circle outside of the associated electromagnetic coils (6) guided, the printer needles influencing plunger anchors (12) are arranged »

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